能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的最優(yōu)政策設(shè)計(jì)

邱立新　徐海濤

摘要：針對(duì)我國(guó)現(xiàn)階段能耗環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的突出矛盾，構(gòu)建基于KAYA等式和CGE模型的中國(guó)能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境混合模型，模擬研究不同政策變量調(diào)整對(duì)能源經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變化的敏感程度及各變量對(duì)二氧化碳減排成本的有效性。結(jié)果表明：工業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整對(duì)能源及環(huán)境的影響較為顯著，且變量呈現(xiàn)高敏感度，邊際減排成本呈遞增趨勢(shì)；外貿(mào)程度的下調(diào)對(duì)經(jīng)濟(jì)的負(fù)面影響較大，且由于對(duì)能源及環(huán)境數(shù)據(jù)的低敏感性，其邊際減排成本呈遞減趨勢(shì)；能源效率的提高對(duì)能源及環(huán)境改善最為顯著，且不同能源技術(shù)對(duì)同一政策變量的敏感程度不同。在模擬分析的基礎(chǔ)上給出多種優(yōu)化組合策略及政策含義，提出政策制定應(yīng)因地制宜，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)承擔(dān)更多的減排義務(wù)，經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)在環(huán)境承載能力范圍內(nèi)優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟(jì)等政策建議。

關(guān)鍵詞：CGE模型； 政策模擬； KAYA等式； 能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境

中圖分類號(hào)：F206 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-8256.2018.05.005

1 問(wèn)題提出

近年來(lái)，隨著中國(guó)城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)及人口規(guī)模的不斷擴(kuò)大，能源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間的矛盾日漸凸顯，據(jù)國(guó)際氣候環(huán)境研究中心最新數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)碳排放總量已占全球排放量的29%，正在超越歐美排放總和。能源約束趨緊、生態(tài)環(huán)境惡化已逐漸成為制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速增長(zhǎng)的剛性約束，如何在經(jīng)濟(jì)、能源、環(huán)境三者之間尋求最佳平衡點(diǎn)，是中國(guó)現(xiàn)階段經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)全面轉(zhuǎn)型必然面臨的問(wèn)題。中國(guó)地域遼闊，不同地區(qū)發(fā)展程度迥異，加之新時(shí)期我國(guó)社會(huì)主要矛盾關(guān)系的轉(zhuǎn)變，不同政策的協(xié)同制定及差異化實(shí)施應(yīng)成為中國(guó)面對(duì)社會(huì)主義新時(shí)期下能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境問(wèn)題的重要政策選擇。

對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，由于工業(yè)化起步早，能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的矛盾在工業(yè)革命時(shí)期已經(jīng)顯現(xiàn)，這就促使發(fā)達(dá)國(guó)家在污染治理、政策制定等方面做出明顯改善。在一系列不同政策的干預(yù)下，發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)末已基本完成了對(duì)環(huán)境改善及經(jīng)濟(jì)發(fā)展道路的探索，經(jīng)濟(jì)水平已發(fā)展到一定高度，這就為其在新時(shí)期下對(duì)能源環(huán)境問(wèn)題的改善及減排政策福利效應(yīng)的全面評(píng)估提供了充足機(jī)會(huì)。相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，由于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的滯后性和不穩(wěn)定性，大部分發(fā)展中國(guó)家工業(yè)化進(jìn)程仍在推進(jìn)，這使他們不得不“瞻前顧后”，一方面要考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展的持續(xù)性，另一方面不得不考慮工業(yè)化進(jìn)程帶來(lái)的能源環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)作為發(fā)展中國(guó)家，同樣面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源環(huán)境改善的雙重矛盾。黨的十九大報(bào)告提出，“既要金山銀山，也要綠水青山，綠水青山就是金山銀山”，闡釋了經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的辯證關(guān)系，科學(xué)破解了經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的“兩難”悖論，為能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展提供了強(qiáng)大的理論指引和思想武器。

要正確地處理好能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境問(wèn)題，就要深入了解三者之間的矛盾關(guān)系及變化規(guī)律。從理論上看，能源既是社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?lái)源，亦是人類賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)；經(jīng)濟(jì)是人類依靠能源及環(huán)境資源進(jìn)行生產(chǎn)流通環(huán)節(jié)的投入產(chǎn)出總和；環(huán)境是人類進(jìn)行能源經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的載體，三者相互依存、相互影響。一般說(shuō)來(lái)，三者的主要矛盾關(guān)系表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，能源資源消耗愈多，環(huán)境污染也就越嚴(yán)重。當(dāng)然，三者之間的矛盾也并不是一成不變，其主要受到經(jīng)濟(jì)規(guī)律及自然規(guī)律的制約。受經(jīng)濟(jì)規(guī)律的制約主要體現(xiàn)在生產(chǎn)活動(dòng)中對(duì)客觀經(jīng)濟(jì)規(guī)律的遵守，在生產(chǎn)布局上，如果只顧經(jīng)濟(jì)效應(yīng)，側(cè)重于社會(huì)整體的生產(chǎn)過(guò)程而不關(guān)注能源及環(huán)境的關(guān)系，就會(huì)產(chǎn)生大量的能源資源浪費(fèi)，帶來(lái)嚴(yán)重的環(huán)境負(fù)擔(dān)，反之如果在生產(chǎn)過(guò)程中堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)發(fā)展與資源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)協(xié)同規(guī)劃，則會(huì)在保證能源及環(huán)境效益的前提下獲取經(jīng)濟(jì)利益。受自然規(guī)律的影響主要體現(xiàn)于經(jīng)濟(jì)的再生產(chǎn)，社會(huì)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大，需要從環(huán)境中獲取能源資源，經(jīng)濟(jì)發(fā)展的高低與否一定程度上取決于當(dāng)下環(huán)境的能源資源存量。社會(huì)的生產(chǎn)過(guò)程在轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)需要產(chǎn)生一定的廢棄物排放，這就使得環(huán)境承載力成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的又一制約性因素。遵循客觀的自然規(guī)律，掌握自然資源的再生機(jī)制及生態(tài)平衡規(guī)律，避免盲目開(kāi)采及過(guò)度排放，就會(huì)促使能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三者之間產(chǎn)生良性循環(huán)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)再生產(chǎn)及資源再生產(chǎn)的統(tǒng)一。因此，要正確處理好能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的矛盾問(wèn)題，化感性認(rèn)識(shí)為理性思考，就不得不兼顧三者利益及其矛盾的各種對(duì)立面，這就為不同政策的聯(lián)合實(shí)施提供了理論依據(jù)。

所謂政策的聯(lián)合實(shí)施包含兩個(gè)方面，一是不同政策的協(xié)同化制定，如制定節(jié)能減排政策要考慮在保證經(jīng)濟(jì)及其他各方面穩(wěn)定發(fā)展的前提下，實(shí)現(xiàn)減排效益最大化；二是不同地區(qū)政策的差異化實(shí)施，即針對(duì)不同地區(qū)的發(fā)展現(xiàn)狀，制定不同的能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境聯(lián)合實(shí)施方案。本文研究將從這兩個(gè)方面入手，通過(guò)KAYA等式與傳統(tǒng)CGE模型相結(jié)合，構(gòu)建出我國(guó)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境模型，以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外貿(mào)程度、能源強(qiáng)度為模擬變量，分析我國(guó)國(guó)民生產(chǎn)總值、社會(huì)總資本存量、勞動(dòng)投入量、能源消耗量和二氧化碳排放量等參數(shù)的敏感程度，以及不同模擬方案的成本有效性，在此基礎(chǔ)上提出多種優(yōu)化組合方案，探討各種組合策略在能源環(huán)境改善及經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有的現(xiàn)實(shí)意義。

2 文獻(xiàn)梳理

20世紀(jì)20年代，前蘇聯(lián)首先開(kāi)始關(guān)注能源與經(jīng)濟(jì)的綜合研究，這在當(dāng)時(shí)被稱為能源經(jīng)濟(jì)學(xué)。1973年，世界能源危機(jī)爆發(fā)，發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到嚴(yán)重影響，西方學(xué)者開(kāi)始注重能源經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究。Kraft J和Kraft A[1]實(shí)證分析了美國(guó)20世紀(jì)40年代到70年代的能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系，Solow[2]、Stiglitz[3]、Heal[4]等均利用經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模型完成了對(duì)能源資源開(kāi)采及利用的最優(yōu)路徑的探索。在能源經(jīng)濟(jì)的兩元研究中，能源消費(fèi)和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的雙向因果關(guān)系被認(rèn)為是切實(shí)存在的。賀小莉和潘浩然以中國(guó)30個(gè)省份1990～2011年面板數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，論證了中國(guó)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的正相關(guān)非線性關(guān)系，并且指出隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展，能源消費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的變化將會(huì)更加敏感[5]。郭晶和王濤在對(duì)能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)變化關(guān)系研究中指出能源消費(fèi)與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的關(guān)系存在著動(dòng)態(tài)性、非同步性和周期性的特征，這也說(shuō)明了中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與能源消費(fèi)依舊存在一定程度上的動(dòng)態(tài)非平衡性[6]。

隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，化石能源的大量開(kāi)發(fā)利用導(dǎo)致了生態(tài)環(huán)境的惡化，人們開(kāi)始逐漸從經(jīng)濟(jì)學(xué)視角探究環(huán)境問(wèn)題，環(huán)境經(jīng)濟(jì)兩元研究體系逐漸形成。Nordhaus[7，8]對(duì)環(huán)境約束與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間關(guān)系的研究被認(rèn)為是環(huán)境經(jīng)濟(jì)兩元研究的先河。20世紀(jì)90年代，Grossman和Krueger[9]對(duì)66個(gè)國(guó)家的不同地區(qū)的14種污染物質(zhì)在12年間的變動(dòng)趨勢(shì)進(jìn)行了深入的研究，結(jié)果顯示環(huán)境污染度程度與人均收入的變動(dòng)情況呈現(xiàn)倒U型關(guān)系，這就是著名的環(huán)境庫(kù)茲涅茨曲線假說(shuō)。在隨后的十幾年時(shí)間里，國(guó)內(nèi)外不少學(xué)者均對(duì)該假說(shuō)做了充分的論證，包括Stockey[10]利用AK模型對(duì)收入及環(huán)境質(zhì)量關(guān)系的研究以及劉榮茂[11]、王敏[12]等對(duì)中國(guó)環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間倒U型關(guān)系的驗(yàn)證。由于地區(qū)發(fā)展的不均衡性，環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)之間的關(guān)系在不同地區(qū)呈現(xiàn)出較為明顯的差異，李茜和胡昊[13]等就曾驗(yàn)證出經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染的雙向傳導(dǎo)作用存在著顯著的區(qū)域差異。

進(jìn)入20世紀(jì)90年代后，在相關(guān)領(lǐng)域研究的不斷深入下，國(guó)際上許多能源研究機(jī)構(gòu)和環(huán)保機(jī)構(gòu)開(kāi)始加緊合作，構(gòu)建出能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三元研究體系（3E系統(tǒng)分析）。Nick D. Hanley[14]認(rèn)為，政府如果只單方面注重能源在經(jīng)濟(jì)方面的作用，盲目地促進(jìn)生產(chǎn)和消費(fèi)增加，其結(jié)果只會(huì)造成更多的環(huán)境污染。因此，綜合考慮能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境三個(gè)方面，才能真正意義上解決社會(huì)發(fā)展過(guò)程中面臨的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境污染的矛盾問(wèn)題。Ivan和Lucille[15]在可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的能源指標(biāo)體系研究中曾指出應(yīng)該從經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)、社會(huì)發(fā)展及環(huán)境保護(hù)三個(gè)方面評(píng)價(jià)國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。3E的多元分析方法為中國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化和新時(shí)期下可持續(xù)發(fā)展問(wèn)題打開(kāi)了嶄新的大門(mén)。胡紹雨[16]通過(guò)對(duì)中國(guó)能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境三個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)發(fā)展系數(shù)的測(cè)算，指出在當(dāng)下中國(guó)社會(huì)環(huán)境中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的失衡、地方政策實(shí)施力度的趨緩必將產(chǎn)生局部地區(qū)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不協(xié)調(diào)。趙芳指出，環(huán)境、資源的公共性與不明晰的產(chǎn)權(quán)安排，使得環(huán)境資源利用中存在著廣泛的不經(jīng)濟(jì)性，這種不經(jīng)濟(jì)性同樣體現(xiàn)在不完善的市場(chǎng)與價(jià)格機(jī)制的制定上，這就直接導(dǎo)致了中國(guó)3E系統(tǒng)非協(xié)調(diào)發(fā)展現(xiàn)象的產(chǎn)生[17]。中國(guó)地域面積較大，地區(qū)差異化顯著，蘇靜、胡宗義等在對(duì)中國(guó)30個(gè)省域3E系統(tǒng)協(xié)調(diào)的測(cè)算分析下，發(fā)現(xiàn)有26個(gè)省域3E系統(tǒng)協(xié)調(diào)水平處于不同程度的失調(diào)狀態(tài)，并且協(xié)調(diào)水平存在很大的空間依賴性[18]。逯進(jìn)、常虹等通過(guò)3E系統(tǒng)耦合機(jī)制分析得出了耦合度由東到西的遞減態(tài)勢(shì)，這在一定程度上說(shuō)明了空間視角對(duì)中國(guó)3E分析的必要性[19]。

從研究方法上來(lái)看，可計(jì)算一般均衡模型（CGE模型）以及KAYA恒等式是進(jìn)行3E系統(tǒng)分型的兩個(gè)有力工具。CGE模型主要分為兩大類：靜態(tài)GCE模型及動(dòng)態(tài)CGE模型。靜態(tài)CGE模型通過(guò)構(gòu)建社會(huì)整體的供需及市場(chǎng)關(guān)系，在一系列優(yōu)化條件下，分析在特定時(shí)期內(nèi)能源經(jīng)環(huán)境的關(guān)系問(wèn)題。劉亦文和胡宗義利用靜態(tài)CGE模型仿真分析了三種場(chǎng)景下能源技術(shù)變動(dòng)對(duì)中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)變量、產(chǎn)業(yè)資本收益率、產(chǎn)業(yè)發(fā)展及節(jié)能減排的影響程度[20]。趙偉等也在能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境分析中采用靜態(tài)CGE模型對(duì) “十二五” 規(guī)劃部署以來(lái)的中長(zhǎng)期的宏觀環(huán)境、產(chǎn)業(yè)演化與結(jié)構(gòu)調(diào)整路徑進(jìn)行情景模擬[21]。動(dòng)態(tài)CGE模型通過(guò)與基準(zhǔn)情景的對(duì)比，分析一段時(shí)間內(nèi)相關(guān)研究變量變動(dòng)程度，郭正權(quán)、鄭宇花等運(yùn)用動(dòng)態(tài)CGE模型對(duì)中國(guó)未來(lái)十幾年間經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)及能源消費(fèi)趨勢(shì)進(jìn)行了預(yù)測(cè)分析[22]。KAYA模型的應(yīng)用成果多集中在對(duì)能源環(huán)境影響因素的分析，張偉等曾在中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)及能源結(jié)構(gòu)的分析上，利用KAYA等式分析得到了能源使用效率主要受二次產(chǎn)業(yè)的影響[23]。還有部分研究集中于對(duì)具體行業(yè)及具體省份的影響因素研究[24-26]。

綜觀上述文獻(xiàn)，不難發(fā)現(xiàn)，無(wú)論是能源-經(jīng)濟(jì)和環(huán)境-經(jīng)濟(jì)的二元系統(tǒng)分析，或是能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境的三元系統(tǒng)分析，關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展仍是一個(gè)高度關(guān)注、有待探討的問(wèn)題。現(xiàn)有研究成果雖已證實(shí)了3E之間的各種協(xié)同關(guān)系，但從微觀層面具體分析3E影響因素進(jìn)而給出最優(yōu)化的政策組合建議的研究成果較少；從研究方法看，多數(shù)研究成果在研究方法的選擇上多集中于CGE模型、因素分解模型等單一模型，單一的研究方法在解決多重問(wèn)題時(shí)難免會(huì)不夠全面。基于此，本文基于中國(guó)135個(gè)行業(yè)部門(mén)投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)，構(gòu)建CGE模型擴(kuò)展模型，以產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外貿(mào)程度、能源效率、勞動(dòng)投入量、能源使用量、二氧化碳排放量等具體參數(shù)指標(biāo)，對(duì)中國(guó)3E系統(tǒng)的相互作用進(jìn)行實(shí)證分析，設(shè)計(jì)最優(yōu)化組合方案，滿足不同發(fā)展程度地區(qū)的差異化需求。

3 理論框架

可計(jì)算的一般均衡模型（CGE模型）是進(jìn)行經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析的有力工具，它通過(guò)一組方程來(lái)描述經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中供給與需求的關(guān)系，并在各優(yōu)化條件下，得出在各個(gè)方面都達(dá)到均衡的一組數(shù)量和價(jià)格[27]。本文通過(guò)將CGE模型與KAYA等式相結(jié)合，通過(guò)模型框架設(shè)計(jì)及核心函數(shù)設(shè)定，構(gòu)建中國(guó)四部門(mén)能源經(jīng)濟(jì)的混合模型。以2012年投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為依據(jù)（目前能獲得的投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)最新的為2012年），運(yùn)用GAMS程序，對(duì)模型變量進(jìn)行求解，并對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬分析。

3.1 模型框架設(shè)計(jì)

圖1是本文構(gòu)建的四部門(mén)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)框架圖。圖中，企業(yè)、政府、居民及國(guó)外（進(jìn)出口）為部門(mén)主體，國(guó)民收入主要取決于國(guó)內(nèi)消費(fèi)、投資、政府支出以及凈出口，國(guó)外經(jīng)濟(jì)活動(dòng)通過(guò)進(jìn)出口方式進(jìn)行。中間投入、能源、資本以及勞動(dòng)共同構(gòu)成了要素市場(chǎng)，通過(guò)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)及外貿(mào)進(jìn)口提供，滿足企業(yè)、政府、居民及出口需求。資金的循環(huán)流動(dòng)通過(guò)要素市場(chǎng)將四個(gè)經(jīng)濟(jì)部門(mén)聯(lián)系在一起：資金以勞務(wù)的形式通過(guò)要素市場(chǎng)由企業(yè)流向居民，向政府支出稅收后，居民將剩余收入用于個(gè)人消費(fèi)及儲(chǔ)蓄；企業(yè)通過(guò)要素市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)勞務(wù)及生產(chǎn)要素，用于轉(zhuǎn)增資本及再生產(chǎn)，通過(guò)產(chǎn)品和勞務(wù)的購(gòu)買(mǎi)，資金由政府和居民流向企業(yè)；政府以各項(xiàng)稅收為主要資金流入，對(duì)企業(yè)及居民的轉(zhuǎn)移支付為主要的資金流出；最后，對(duì)國(guó)外的出口會(huì)產(chǎn)生資金流入；相反，進(jìn)口會(huì)產(chǎn)生資金流出。

圖1 中國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)圖

3.2 KAYA等式變量分解

本文借鑒日本學(xué)者Yoichi Kaya提出的用以表達(dá)碳排放量與相關(guān)變量關(guān)系的KAYA恒等式進(jìn)行變量分解后，與CGE模型相結(jié)合，構(gòu)建中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境模型。KAYA等式表示為：

該等式中二氧化碳排放量被分解為與人類生產(chǎn)活動(dòng)相關(guān)的四個(gè)要素，其中，P表示人口總數(shù)，反映了碳排放在社會(huì)環(huán)境中的規(guī)模效應(yīng)；為人均GDP，是分析一個(gè)國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的重要指標(biāo)；表示能源消費(fèi)強(qiáng)度，指一定時(shí)期內(nèi)單位GDP的能源消費(fèi)量，它反映了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)對(duì)能源消費(fèi)的依賴程度，是衡量一個(gè)國(guó)家能源利用效率的重要指標(biāo)，與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、能源消費(fèi)構(gòu)成及能源技術(shù)水平等密切相關(guān)；表示單位能源消費(fèi)量的碳排放強(qiáng)度，每種能源的碳排放系數(shù)是一定的，能源種類不同，碳排放量會(huì)有差異，它反映了能源結(jié)構(gòu)與碳排放量之間的關(guān)系。綜上可見(jiàn)，KAYA等式將碳排放影響因素概括為人口、經(jīng)濟(jì)、能源和技術(shù)4個(gè)方面。本文選取產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、能源強(qiáng)度及貿(mào)易程度為自變量，地區(qū)生產(chǎn)總值、勞動(dòng)人口投入量、能源消費(fèi)總量及二氧化碳排放量為因變量，模擬不同政策變量調(diào)整下，能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變動(dòng)情況。

4 模型設(shè)計(jì)與數(shù)據(jù)處理

本文以一般均衡理論為主要依據(jù)，在傳統(tǒng)的CGE模型基礎(chǔ)上引入帶有技術(shù)累積機(jī)制的能源模塊，模型中包含生產(chǎn)模塊、外貿(mào)模塊、價(jià)格模塊、消費(fèi)行為模塊及能源模塊5大部分，主要模塊函數(shù)設(shè)計(jì)如下：

4.1 生產(chǎn)模塊

生產(chǎn)模塊函數(shù)設(shè)定采用恒替代彈性生產(chǎn)函數(shù)，即CES生產(chǎn)函數(shù)，是CGE模型中使用最頻繁的非線性函數(shù)。其標(biāo)準(zhǔn)格式如下：

4.2 外貿(mào)模塊

本文CGE模型基于四部門(mén)經(jīng)濟(jì)體構(gòu)建，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)活動(dòng)需要的中間投入商品不僅來(lái)自于國(guó)內(nèi)的產(chǎn)出，也有一部分來(lái)自于國(guó)外進(jìn)口。同樣，國(guó)內(nèi)產(chǎn)出不僅滿足于國(guó)內(nèi)需求，同時(shí)也用于出口創(chuàng)匯。針對(duì)開(kāi)放經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)，在CGE模型中通常將生產(chǎn)活動(dòng)與商品區(qū)分開(kāi)來(lái)，其中商品被分為國(guó)內(nèi)生產(chǎn)用于出口部分QE，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)用于國(guó)內(nèi)銷售部分QD以及市場(chǎng)上銷售的進(jìn)口商品QM（分配結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖3）。國(guó)內(nèi)總產(chǎn)出Q如何在出口及國(guó)內(nèi)供給之間分配，取決于國(guó)際價(jià)格以及國(guó)內(nèi)價(jià)格的相對(duì)水平，即受匯率的影響。本文采用CET（Constant Elasticity of Transformation）函數(shù)（公式7）對(duì)國(guó)內(nèi)產(chǎn)出商品的分配情況予以描述。

4.3 收入模塊與支出模塊

由于相關(guān)參數(shù)獲取難度較大，現(xiàn)有文獻(xiàn)中可借鑒成果較少，因此本文對(duì)收入和支出兩部分建模采用一般線性函數(shù)。

收入模塊由居民收入、企業(yè)收入和政府收入三部分組成，其中居民收入包括居民勞動(dòng)收入、居民資本收入以及政府和企業(yè)對(duì)居民的轉(zhuǎn)移支付；企業(yè)收入包括企業(yè)當(dāng)季各部門(mén)總的資本收入以及企業(yè)的國(guó)外投資收益；政府收入包括商品間接稅收入、商品關(guān)稅收入、居民所得稅、企業(yè)所得稅以及國(guó)外收益。

支出模塊與收入模塊相對(duì)應(yīng)，同樣由居民、企業(yè)及政府三部分組成。居民支出包含居民儲(chǔ)蓄及產(chǎn)品消費(fèi)；企業(yè)支出包含對(duì)居民的轉(zhuǎn)移支付、企業(yè)儲(chǔ)蓄、資本投入及國(guó)外投入；政府支出主要包含對(duì)居民和企業(yè)的轉(zhuǎn)移支付、政府儲(chǔ)蓄、產(chǎn)品消費(fèi)及國(guó)外投入。

4.4 能源模塊

能源模塊以本文3.2章節(jié)為依據(jù)，將KAYA公式分解后的細(xì)分變量進(jìn)行函數(shù)表達(dá)，并與CGE模型相結(jié)合，構(gòu)成混合模型的能源模塊。該模塊主要包括碳排放量的核算，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外貿(mào)程度及能源強(qiáng)度的函數(shù)表達(dá)等。在碳排放量計(jì)算中，考慮到數(shù)據(jù)獲取的難易程度以及計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性，本文選取煤炭、石油、天然氣三種主要化石能源的一次消費(fèi)量，采用排放系數(shù)法核算碳排放總量，函數(shù)表達(dá)如下：

（11）

式11表示碳排放總量等于部門(mén)各能源（煤炭、石油、天然氣）消費(fèi)量與相應(yīng)能源碳排放系數(shù) 乘積的總和。

4.5 均衡模塊

4.5.1國(guó)際收支平衡

本文選擇國(guó)外儲(chǔ)蓄為外生變量，匯率為內(nèi)生變量的閉合原則，這意味著進(jìn)出口可以通過(guò)匯率的改變來(lái)影響整個(gè)經(jīng)濟(jì)，其中國(guó)際總支出等于進(jìn)口商品、企業(yè)國(guó)外投入以及政府國(guó)外投入三者總值之和；國(guó)際總收入等于商品出口、企業(yè)國(guó)外收入、政府國(guó)外收入三者總值之和加上國(guó)外儲(chǔ)蓄。

4.5.2儲(chǔ)蓄投資平衡

本文儲(chǔ)蓄投資閉合規(guī)則采用新古典主義閉合原則，既儲(chǔ)蓄由投資決定，經(jīng)濟(jì)中所有儲(chǔ)蓄都將轉(zhuǎn)化為投資。

4.5.3產(chǎn)品市場(chǎng)均衡

產(chǎn)品市場(chǎng)均衡滿足總需求等于總供給。

4.5.4勞動(dòng)力市場(chǎng)均衡

假設(shè)工資為內(nèi)生變量，受到經(jīng)濟(jì)政策影響后，經(jīng)過(guò)工資的充分調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)勞動(dòng)力市場(chǎng)的出清。

4.5.5資本市場(chǎng)均衡

假設(shè)資本價(jià)格為內(nèi)生變量，受到經(jīng)濟(jì)政策影響后，由于資本價(jià)格的變化，企業(yè)可以調(diào)整資本存量，資本實(shí)現(xiàn)自由流動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)資本的充分利用。

4.6 SAM表構(gòu)建

社會(huì)經(jīng)濟(jì)核算矩陣（Social Accounting Matrix， SAM）是CGE模型的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，本文以2012年135部門(mén)投入產(chǎn)出表為依據(jù)（截至2017年底，能獲得的最新投入產(chǎn)出數(shù)據(jù)為2012年），將產(chǎn)業(yè)部門(mén)整合為農(nóng)業(yè)、重工業(yè)、輕工業(yè)、建筑業(yè)、交通運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)、煤炭、石油、天然氣、二次能源、其他能源11個(gè)部門(mén)，要素賬戶包括勞動(dòng)力及資本，機(jī)構(gòu)賬戶包括居民、企業(yè)及政府。本文所構(gòu)建社會(huì)核算矩陣中的數(shù)據(jù)大部分均來(lái)自中國(guó)2012年投入產(chǎn)出表，其余少部分?jǐn)?shù)據(jù)來(lái)自于中國(guó)財(cái)政統(tǒng)計(jì)年鑒以及中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒。由于數(shù)據(jù)來(lái)源差異及相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)誤差，初始SAM表為非平衡狀態(tài)，本文采取直接交叉熵法進(jìn)行調(diào)平。

5 政策模擬分析

根據(jù)本文所構(gòu)建的中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境模型，分別模擬第二產(chǎn)業(yè)比重下調(diào)1%、3%、5%，第三產(chǎn)業(yè)比重上調(diào)0.5%、1%、2%及外貿(mào)比重下調(diào)1%、3%、5%時(shí)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)環(huán)境及能源環(huán)境的變化趨勢(shì)。

5.1 能源-經(jīng)濟(jì)-環(huán)境分析

5.1.1產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)對(duì)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響分析

如表1所示，第二產(chǎn)業(yè)比重下調(diào)會(huì)顯著影響減排量，當(dāng)比重分別下調(diào)1%、3%、5%時(shí)，二氧化碳排放量將分別減少0.79%、1.98%、3.86%，降幅顯著。實(shí)際上，我國(guó)目前產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)依舊存在第二產(chǎn)業(yè)比重過(guò)高，第三產(chǎn)業(yè)比重較低的情況，大量的高耗能產(chǎn)業(yè)是碳排放的主要來(lái)源，如何限制高耗能產(chǎn)業(yè)繼續(xù)擴(kuò)張，促進(jìn)新型工業(yè)發(fā)展，是近年來(lái)國(guó)家主要關(guān)注的問(wèn)題。適當(dāng)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)高耗能產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，將對(duì)溫室氣體排放帶來(lái)極大改善。換個(gè)角度分析，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)，可以減少社會(huì)整體對(duì)化石能源的依賴，第二產(chǎn)業(yè)比重下調(diào)1%時(shí)，能源消費(fèi)量就會(huì)減少0.75%，并且隨著二產(chǎn)比重的繼續(xù)下調(diào)，能源消費(fèi)量將呈現(xiàn)持續(xù)下降的趨勢(shì)。能耗減少會(huì)從根本上帶動(dòng)工業(yè)由能源密集型向資源節(jié)約型方向轉(zhuǎn)變。其他變量中，GDP、社會(huì)總資本存量、勞動(dòng)投入量與工業(yè)結(jié)構(gòu)存在明顯的正向非線性關(guān)系。第二產(chǎn)業(yè)比重下調(diào)會(huì)對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生比較明顯的負(fù)面影響，GDP及社會(huì)總資本存量減少，社會(huì)勞動(dòng)投入量也會(huì)相應(yīng)下滑。從宏觀視角來(lái)看，單純的去工業(yè)化發(fā)展所帶來(lái)的減排收益難以平衡由此所帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失，社會(huì)經(jīng)濟(jì)體的非帕累托最優(yōu)狀態(tài)明顯，效率降低及過(guò)度的工業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈縮減是經(jīng)濟(jì)效用流失的重要原因；微觀方面看，第二產(chǎn)業(yè)比重下調(diào)造成經(jīng)濟(jì)社會(huì)全要素生產(chǎn)率下降，生產(chǎn)要素的不均衡分配使得大量投資流向非產(chǎn)出性部門(mén)，社會(huì)總資本存量降低，企業(yè)較低的資本存量造成對(duì)廉價(jià)勞動(dòng)力的過(guò)度依賴，扭曲了社會(huì)勞動(dòng)資源的分配，過(guò)于廉價(jià)的勞動(dòng)報(bào)酬帶來(lái)勞動(dòng)人口失業(yè)，社會(huì)總勞動(dòng)投入量減少，總體消費(fèi)能力下降。

第三產(chǎn)業(yè)方面，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的服務(wù)型轉(zhuǎn)變對(duì)推進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展具有顯著的積極作用。當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)比重上調(diào)0.5%時(shí)，國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值相應(yīng)提高1.21%，社會(huì)總資本存量提高0.46%，勞動(dòng)投入量增加0.57%。第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將提高社會(huì)整體資源配置效率，大部分“資本紅利”流向以服務(wù)業(yè)為主的高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出集群，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)動(dòng)力由工業(yè)產(chǎn)出為主向全要素生產(chǎn)率提升轉(zhuǎn)換，高GDP回報(bào)率是此時(shí)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)“正向”轉(zhuǎn)變的主要體現(xiàn)。此外，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)集群的聚集，會(huì)吸引大量投資涌入，尤其對(duì)于大中型城市而言，三產(chǎn)比重上升將帶來(lái)的大量國(guó)內(nèi)資本及外來(lái)資本投入實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)要素的良性配置，促使經(jīng)濟(jì)空間集聚效應(yīng)形成，社會(huì)總資本存量提升明顯。于此同時(shí)，新興產(chǎn)業(yè)的萌發(fā)以及外來(lái)企業(yè)的駐進(jìn)，擴(kuò)大了原有的市場(chǎng)范圍，加速了技術(shù)及知識(shí)溢出，為人力資本帶來(lái)充分的交流實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，經(jīng)濟(jì)“集聚效應(yīng)”帶來(lái)的企業(yè)規(guī)模報(bào)酬遞增使高勞動(dòng)報(bào)酬供給成為可能，這就為勞動(dòng)投入量的增加提供了充分解釋。從能源環(huán)境方面看，第三產(chǎn)業(yè)比重的提升限制了傳統(tǒng)高耗能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展空間，產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變撬動(dòng)了企業(yè)的綠色化發(fā)展，擺脫了對(duì)能源的過(guò)度依賴，能源消費(fèi)量持續(xù)走低。新興工業(yè)及新型能源企業(yè)的加入，弱化了經(jīng)濟(jì)社會(huì)以環(huán)境換增長(zhǎng)的路徑依賴，碳排放量及碳排放強(qiáng)度都明顯好轉(zhuǎn)。

從敏感度分析，能源總消費(fèi)量及二氧化碳排放量對(duì)工業(yè)調(diào)整最為敏感，當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)比重分別下調(diào)1%、3%、5%時(shí)，能源消費(fèi)總量降幅可以達(dá)到0.75%、2.01%、4.02%，二氧化碳排放量降幅將達(dá)到0.79%、1.98%、3.96%；工業(yè)排放是社會(huì)碳排放總量的主要組成部分，能源是工業(yè)尤其是高耗能產(chǎn)業(yè)投入產(chǎn)出的主要消耗品，當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)比重縮減時(shí)，帶來(lái)了高密度能源聚集群的“稀釋效應(yīng)”，能源消費(fèi)彈性大幅縮緊，因此碳排放量等的高敏感度是第二產(chǎn)業(yè)減少的必然反映。反觀第三產(chǎn)業(yè)，GDP、社會(huì)總資本存量等經(jīng)濟(jì)變量對(duì)第三產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整更為敏感，當(dāng)?shù)谌a(chǎn)業(yè)比重上升0.5%、1%、2%時(shí)，GDP總量漲幅均超過(guò)1%，達(dá)到了1.21%、2.34%、4.56%，能源強(qiáng)度降幅也達(dá)到了0.74%、1.47%、2.81%。第三產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)了資本聚集效應(yīng)的形成，高經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出集群的加入，為社會(huì)總產(chǎn)出帶來(lái)巨大貢獻(xiàn)?！敖Y(jié)構(gòu)紅利”及“人口紅利”的雙向影響，催生了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高彈性傾向，為GDP等的高敏度提供了依據(jù)。我國(guó)目前正處于城市化快速推進(jìn)期，加快經(jīng)濟(jì)體制改革、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)是社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的首要任務(wù)，擴(kuò)展第三產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間的同時(shí)，適當(dāng)淘汰高耗能產(chǎn)業(yè)，降低傳統(tǒng)重工業(yè)的發(fā)展空間，可以促使能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。若盲目下調(diào)工業(yè)結(jié)構(gòu)比例或單純發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，將會(huì)使能源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)矛盾愈加凸顯。

5.1.2外貿(mào)結(jié)構(gòu)對(duì)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響分析

如表2所示，外貿(mào)程度的下降與各變量均呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。從經(jīng)濟(jì)水平看，降低外貿(mào)占比會(huì)拉低社會(huì)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平，GDP及社會(huì)總資本存量都有明顯程度下降，勞動(dòng)投入量減少，人口失業(yè)率增加。降低出口貿(mào)易比，將造成現(xiàn)有要素分配機(jī)制的失衡，資本產(chǎn)生凈向流出，外資經(jīng)濟(jì)逐漸解體。受政策限制干預(yù)，地區(qū)將產(chǎn)生外資的“排他效應(yīng)”，這種外貿(mào)經(jīng)濟(jì)的“邊緣化發(fā)展”，直接導(dǎo)致地區(qū)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的異質(zhì)性轉(zhuǎn)變。對(duì)本地區(qū)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的過(guò)度依賴，使得經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新活力喪失，企業(yè)開(kāi)始走向“老齡化”發(fā)展。資本撤出帶來(lái)的全要素生產(chǎn)率降低致使社會(huì)總產(chǎn)出下降，資本存量降低，企業(yè)及外來(lái)資本的流出，帶走大量高端人才及勞動(dòng)力，社會(huì)整體勞動(dòng)投入量呈遞減趨勢(shì)。再看能源環(huán)境方面，外貿(mào)程度下降將帶來(lái)二氧化碳排放量及能源消費(fèi)量的減少，能源環(huán)境呈現(xiàn)綠色發(fā)展趨勢(shì)。中國(guó)是加工貿(mào)易大國(guó)，2015年，我國(guó)加工貿(mào)易出口已占出口總額的35.1%，外貿(mào)程度的下降，一定程度上緩解了粗放式加工貿(mào)易帶來(lái)的能源浪費(fèi)，擺脫了以“能源換外資”的路徑依賴，為溫室氣體排放量及能耗的降低提供了可能。

從敏感度分析，雖然外貿(mào)程度比重的下調(diào)會(huì)帶來(lái)能源及環(huán)境的改善，但趨勢(shì)并不明顯，如表2所示，在外貿(mào)程度下降1%時(shí)，帶來(lái)的二氧化碳排放量及能源強(qiáng)度降幅僅有0.12%及0.04%，敏感度不高。但是相較于能源環(huán)境變量而言，GDP及勞動(dòng)投入量等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)更為敏感，在外貿(mào)程度下降1%時(shí)，GDP降幅就已經(jīng)達(dá)到了0.76%，勞動(dòng)投入量也下降了0.45%，這意味著過(guò)度下調(diào)外貿(mào)結(jié)構(gòu)是在以“環(huán)境換發(fā)展”。在我國(guó)碳排放構(gòu)成中，工業(yè)排放占據(jù)首要位置，占比約為68%，其次為交通及生活能耗，約占24%，而外貿(mào)帶來(lái)的碳排放占比則相對(duì)較小。我國(guó)是進(jìn)出口大國(guó)，截至2015年，我國(guó)外貿(mào)占GDP比重已超60% ，占國(guó)際市場(chǎng)份額的13.4%左右，對(duì)外貿(mào)易收緊帶來(lái)的國(guó)際收支失衡，致使資本流出大于收益流入，對(duì)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的影響將異常明顯。

5.1.3 能源效率對(duì)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響分析

據(jù)表3結(jié)果顯示，三種不同化石燃料能源效率的提高，均會(huì)推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的綠色發(fā)展。能源效率在一定程度上反映了社會(huì)整體的能源技術(shù)水平，能源技術(shù)進(jìn)步，將帶動(dòng)能源企業(yè)及傳統(tǒng)高能耗工業(yè)的內(nèi)部升級(jí)，效率大幅提升，高產(chǎn)出回報(bào)為企業(yè)技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步及經(jīng)濟(jì)的規(guī)?；l(fā)展提供了有力保障。由于能源效率的改善，企業(yè)將減少在能耗品上的成本，有利于擴(kuò)大企業(yè)資金流動(dòng)空間，這意味著將有更多的資金剩余轉(zhuǎn)向勞動(dòng)者報(bào)酬，帶來(lái)社會(huì)整體勞動(dòng)力的增加。另一方面，能效提高緩解了對(duì)能源消費(fèi)品的過(guò)度依賴，傳統(tǒng)粗放式經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)向集約型經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變，二氧化碳排放量顯著降低，環(huán)境與發(fā)展之間的矛盾趨于平緩。

從敏感度分析來(lái)看，三種能源中，煤炭效率的提高，對(duì)二氧化碳排放的改善最為明顯，達(dá)到了2.45%。長(zhǎng)久以來(lái)，煤炭占據(jù)著中國(guó)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的首要位置，電力熱力等行業(yè)一直是煤炭消費(fèi)大戶，對(duì)二氧化碳排放的貢獻(xiàn)極大。馬麗梅[28]曾在研究中指出，國(guó)內(nèi)電力行業(yè)大量引進(jìn)價(jià)格低廉的低卡進(jìn)口煤與優(yōu)質(zhì)煤摻雜使用進(jìn)行供電以降低成本，而這些進(jìn)口煤尤其是褐煤對(duì)空氣污染極為嚴(yán)重，褐煤進(jìn)口量的增加變向提高了能源消耗結(jié)構(gòu)中煤炭占據(jù)的比例。煤炭效率的改善，將有效緩解電力行業(yè)在控制成本上的“投機(jī)取巧”，大幅降低由混合煤帶來(lái)的空氣污染問(wèn)題；而對(duì)于石油而言，其對(duì)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)貢獻(xiàn)更大，其中GDP增幅達(dá)到了1.42%。由于開(kāi)采技術(shù)的進(jìn)步及運(yùn)輸效率的提升，石油已逐漸代替煤炭成為主要的能源消耗品，比煤炭更高的發(fā)熱量，有效提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率，從長(zhǎng)期來(lái)看，將為社會(huì)發(fā)展帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)貢獻(xiàn)。天然氣對(duì)各變量指標(biāo)敏感程度較為均衡，均在1%～2%之間，主要原因在于，中國(guó)目前的天然氣使用量相對(duì)偏低，能源消耗品依舊以煤炭和石油為主，天然氣在經(jīng)濟(jì)及能源環(huán)境方面的優(yōu)勢(shì)還沒(méi)有完全凸顯，隨著天然氣使用的不斷推廣，其對(duì)經(jīng)濟(jì)及環(huán)境的貢獻(xiàn)將會(huì)進(jìn)一步提升。

5.2 成本有效性分析

由于下調(diào)工業(yè)結(jié)構(gòu)及外貿(mào)程度等帶來(lái)的能源環(huán)境改善會(huì)在一定程度上使整體經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)下滑趨勢(shì)，因此本文以各經(jīng)濟(jì)變量的變化率與二氧化碳排放量的下降幅度之比作為各經(jīng)濟(jì)變量的邊際減排損失，衡量政策變量調(diào)整的成本有效性，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4、表5。

5.2.1 工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整下的邊際減排損失分析

表4顯示，隨著第二產(chǎn)業(yè)比重的不斷下調(diào)，各經(jīng)濟(jì)變量的邊際減排損失呈上升趨勢(shì)。以GDP為例，當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)比重下調(diào)1%時(shí)，二氧化碳邊際減排損失為0.71；下調(diào)3%時(shí)，邊際減排損失為0.87；下調(diào)5%時(shí)，邊際減排損失為0.94。第二產(chǎn)業(yè)下調(diào)初期，較小的降幅并未瓦解工業(yè)化帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，要素分配依然趨向于工業(yè)產(chǎn)出為主，此時(shí)并未對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來(lái)較大波動(dòng)，減排損失在可控范圍之內(nèi)。隨著第二產(chǎn)業(yè)比重不斷下調(diào)，經(jīng)濟(jì)變量敏感性逐漸增加，此時(shí)工業(yè)化經(jīng)濟(jì)逐漸解體，大面積工業(yè)聚集區(qū)消失，工業(yè)企業(yè)發(fā)展空間被擠壓，要素分配開(kāi)始失衡，社會(huì)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)倒退發(fā)展趨勢(shì)。當(dāng)?shù)诙a(chǎn)業(yè)比重持續(xù)下調(diào)，能源環(huán)境的改善與經(jīng)濟(jì)發(fā)展之間逐漸失衡，原本相同的減排量需要更多的“經(jīng)濟(jì)犧牲”為代價(jià)，這就使得邊際減排損失逐漸增大。

5.2.2 外貿(mào)結(jié)構(gòu)調(diào)整下的邊際減排損失分析

表5所示，隨著外貿(mào)程度的不斷下調(diào)，邊際減排損失呈逐漸下降趨勢(shì)。以GDP為例，當(dāng)外貿(mào)程度下調(diào)1%時(shí)，邊際減排損失為6.33；下調(diào)3%時(shí)，邊際減排損失為4.04；下調(diào)5%時(shí)，邊際減排損失為3.01；外貿(mào)結(jié)構(gòu)調(diào)整初期，外貿(mào)限制使得資本外流，大量外資撤出造成了社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀態(tài)的失衡，資本存量降幅明顯，由于對(duì)溫室氣體減排量的低貢獻(xiàn)程度，此時(shí)的減排損失必然過(guò)高。隨著外貿(mào)比例的不斷下調(diào)，雖然對(duì)外資影響依然持續(xù)存在，但是外資撤出留下的經(jīng)濟(jì)空缺變相地為國(guó)內(nèi)資本投資帶來(lái)發(fā)展空間，內(nèi)貿(mào)比例的提升一定程度上緩解了經(jīng)濟(jì)的下降趨勢(shì)，當(dāng)碳排放量保持同比例下將時(shí)，由于內(nèi)貿(mào)比例的提升帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)降幅放緩，反而使得外貿(mào)下調(diào)的邊際減排損失呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。

6 最優(yōu)組合策略分析

本文在結(jié)合上述模擬變量設(shè)定的前提下，列出了總計(jì)27種不同策略組合，并得出了不同組合方式下各變量的變動(dòng)情況（見(jiàn)表6）。數(shù)據(jù)結(jié)果顯示，大部分組合策略都是在改善碳排放量的同時(shí)，使得經(jīng)濟(jì)變量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，這種策略對(duì)于工業(yè)化發(fā)展中期的中國(guó)不是可取方案。除此之外，僅有4種組合策略是在保證經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的前提下實(shí)現(xiàn)了碳排放量的減少（脫鉤模式），分別為：“-1，1，-1”、“-1，2，-1”、“-1，2，-3”和“-3，2，-1”策略組合（表中下劃線表示）。

（1）四種組合策略中，“-1，1，-1”策略成效最不顯著，其無(wú)論對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)或者能源環(huán)境的改善都不十分敏感。在這種組合條件下，雖然能保證社會(huì)效率為正值，但是依舊存在帕累托改進(jìn)，沒(méi)有達(dá)到對(duì)生產(chǎn)要素的有效利用，沒(méi)有體現(xiàn)地區(qū)發(fā)展的異質(zhì)性問(wèn)題。這種組合條件下所產(chǎn)生的社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況正是現(xiàn)階段中國(guó)大部分地區(qū)所面臨的經(jīng)濟(jì)發(fā)展陷阱，如何擺脫這種困境，必須在制定策略時(shí)考慮到地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的非均衡性。

（2）“-1，2，-1”組合策略對(duì)經(jīng)濟(jì)變量最為敏感，GDP增幅可以達(dá)到3.24%，對(duì)碳排放的改善也有2.09%的貢獻(xiàn)。在這種組合策略下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展被看作是城市化推進(jìn)的先決條件，大量的生產(chǎn)要素被優(yōu)先分配于以經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出為主的企業(yè)部門(mén)，國(guó)民產(chǎn)出是該策略下地區(qū)意志的首要體現(xiàn)。能源環(huán)境問(wèn)題作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的衍生品，必然對(duì)城市化發(fā)展產(chǎn)生一定影響，但是相較于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的優(yōu)先級(jí)，能源環(huán)境在該種組合策略下將給予更少的關(guān)注，經(jīng)濟(jì)投入量相對(duì)較少，但依然能保證能源環(huán)境的良性發(fā)展。該組合策略更適用于正在嘗試城市化發(fā)展的經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展是這些地區(qū)的首要任務(wù)，在能源環(huán)境方面可以允許承擔(dān)更少的責(zé)任。

（3）“-1，2，-3”組合策略對(duì)各變量敏感程度相對(duì)較為均衡，能夠在保證GDP增幅為2.18%的前提下，實(shí)現(xiàn)碳排放量2.42%的降幅。這種組合策略對(duì)生產(chǎn)要素的分配相對(duì)均衡，投入產(chǎn)出并沒(méi)有過(guò)分的偏向任何部門(mén)，發(fā)展環(huán)境趨于穩(wěn)定，其對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的傾向并不強(qiáng)烈，經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)出常態(tài)化發(fā)展趨勢(shì)。能源環(huán)境方面，該組合策略在能源環(huán)境方面的重視程度與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相近，沒(méi)有過(guò)分的增加環(huán)境投入，碳排放量處于一種穩(wěn)定下降態(tài)勢(shì)。這種組合策略適用我國(guó)大多數(shù)追求均衡發(fā)展的二線地區(qū)，城市化快速推進(jìn)期已經(jīng)度過(guò)，更加注重新時(shí)期下能源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

（4）“-3，2，-1”組合策略更加傾向于能源環(huán)境的改善，碳排放量數(shù)據(jù)最為敏感，達(dá)到了3.28%的降幅，在四種組合策略中最高，同時(shí)GDP也能穩(wěn)定在2.08%的增幅。該組合策略強(qiáng)調(diào)能源環(huán)境的改善大于一切，社會(huì)大量生產(chǎn)要素向能源方向集中，環(huán)境的改善成為其首要解決的問(wèn)題。在環(huán)境改善的同時(shí)，少部分要素流向經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，旨在保證經(jīng)濟(jì)的平穩(wěn)發(fā)展，避免經(jīng)濟(jì)倒退效應(yīng)的產(chǎn)生。這種組合策略特別適合于城市化進(jìn)程已經(jīng)完成、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的一線地區(qū)，這些地區(qū)更加注重能源環(huán)境及生活條件的改善，其對(duì)綠色生活環(huán)境的向往要大于對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，由于經(jīng)濟(jì)的高度發(fā)展，其在環(huán)境改善方面將承擔(dān)更大的責(zé)任。

7 結(jié)論與建議

本文將CGE模型與KAYA等式相結(jié)合，構(gòu)建中國(guó)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境CGE模型，并從產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外貿(mào)程度、能源效率三個(gè)方面模擬碳排放量及社會(huì)整體經(jīng)濟(jì)的變化情況。整體來(lái)看，第二產(chǎn)業(yè)比重下調(diào)將減少社會(huì)整體的能源依賴，帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境向集約型發(fā)展，但是單純的去工業(yè)化發(fā)展同樣會(huì)帶來(lái)的嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)負(fù)增長(zhǎng)問(wèn)題；第三產(chǎn)業(yè)比重增加將拉動(dòng)社會(huì)全要素生產(chǎn)率提升，促使經(jīng)濟(jì)“聚集效應(yīng)”產(chǎn)生，經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)顯著，與此同時(shí)，其對(duì)傳統(tǒng)工業(yè)行業(yè)發(fā)展空間的擠壓，也會(huì)對(duì)社會(huì)能源環(huán)境改善帶來(lái)積極影響；外貿(mào)程度下調(diào)會(huì)減少由于粗放式加工貿(mào)易帶來(lái)的二氧化碳排放量，但是過(guò)度的外貿(mào)限制將對(duì)社會(huì)整體資本及投資水平產(chǎn)生負(fù)面影響；能源效率的改進(jìn)體現(xiàn)了能源技術(shù)的進(jìn)步，顯著降低了社會(huì)總能源消費(fèi)量，能源環(huán)境問(wèn)題改善明顯，技術(shù)的進(jìn)步提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，對(duì)社會(huì)產(chǎn)出值的增加具有一定貢獻(xiàn)。結(jié)合本文分析結(jié)果，給出以下結(jié)論及建議：

（1）產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、外貿(mào)程度及能源效率的改變均在一定程度上對(duì)能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境產(chǎn)生影響。二產(chǎn)占比及能源效率對(duì)能源環(huán)境影響最大，三產(chǎn)占比及外貿(mào)程度對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境敏感程度更高。因此，在相關(guān)政策制定及實(shí)施時(shí)，應(yīng)當(dāng)多角度、多層面考慮問(wèn)題。要想保證經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的前提下改善能源經(jīng)濟(jì)環(huán)境就必須多管齊下，在加快經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)大力發(fā)展節(jié)能技術(shù)，積極開(kāi)發(fā)利用新能源設(shè)備，以經(jīng)濟(jì)政策為主、技術(shù)措施為輔，實(shí)現(xiàn)多種政策手段的有效組合。

（2）根據(jù)模擬結(jié)果顯示，碳減排力度并非越大越好，要根據(jù)地區(qū)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)沫h(huán)境改善。相關(guān)部門(mén)關(guān)于減排方案的選擇將對(duì)減排成本帶來(lái)直接影響，過(guò)度的碳減排要求會(huì)使得政策的有效性出現(xiàn)差異，同樣的減排成本并不一定會(huì)取得與之相應(yīng)的減排成果。因此，在政策制定上，要結(jié)合不同地區(qū)，考察政策實(shí)施的有效性，在保證減排成本維持在可控范圍基礎(chǔ)上，完成相關(guān)減排策略的實(shí)施。另外，由于各經(jīng)濟(jì)變量的敏感程度不一，因此，在政策實(shí)施時(shí)要循序漸進(jìn)，避免減排成本過(guò)度波動(dòng)，增加減排成本及難度。

（3）單一的碳減排方案的實(shí)施，很大程度上依賴于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“讓步”，這就會(huì)使經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源環(huán)境之間一直處于一種非均衡狀態(tài)。然而，政策的聯(lián)動(dòng)實(shí)施，可以在保證減排成本有效性的前提下實(shí)現(xiàn)碳排放量的有效控制。針對(duì)不同地區(qū)的經(jīng)濟(jì)差異，不同政策組合也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同地區(qū)的差異化覆蓋。經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)應(yīng)擔(dān)起更大的減排責(zé)任，在政策選擇方面更加傾向于能源領(lǐng)域，輔以經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域；對(duì)于中等發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)兼顧經(jīng)濟(jì)發(fā)展及能源環(huán)境改善；經(jīng)濟(jì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)，應(yīng)當(dāng)更加注重地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在保證能源環(huán)境的前提下，優(yōu)先發(fā)展經(jīng)濟(jì)。

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Optimal Policy Design for Coordinated Development of Energy Economy and Environment Based on CGE Model

QIU Lixin， XU Haitao

（Qingdao University of Science and Technology， Qingdao 266061， China）

Abstract：In China， the contradiction between energy consumption and economic growth becomes more and more severe. In view of this situation， the study constructed a Chinese Energy-Economy-Environment CGE model based on KAYA Equation and CGE model. This study quantified the effect degree of analog variable on sensitivity of energy economic structure and cost effectiveness of emission reduction， and then put forward some optimum combination schemes based on the research results. The results show that lowering the proportion of industrial structure will cause a positive impact on energy environment， and because of a high sensitivity on energy environment， the marginal abatement cost on industrial structure present an increasing trend； lowering the degree of foreign trade has a negative effect on economy， and the marginal abatement cost on foreign trade present a downward trend due to a low sensitivity on energy environment； increasing energy efficiency has the most obvious positive effect on energy environment， and different energy technologies have different sensitivities to the same policy variable； according to the combined strategy， we should adjust policies according to local conditions， economically developed area should undertake more obligations of emissions-reduction and economically less developed regions should give a high priority to the economic development within the range of environmental carrying capacity.

Keywords：CGE model； policy simulation； KAYA equation； Energy-Economy-Environment