基于动态CGE模型的能源价格传导效应分析

2014-10-17 02:28王腊芳肖皓肖明智
财经理论与实践 2014年5期
关键词:传导机制能源价格

王腊芳+肖皓+肖明智

收稿日期: 2013-11-12; 收稿日期: 2014-05-20

基金项目: 教育部人文社会科学研究项目(09YJC790078)、国家自然科学青年科学基金(71203062)、国家自然科学青年科学基金(71303076)

作者简介: 王腊芳(1977—),女,福建永春人,博士,湖南大学经济与贸易学院副教授,硕士生导师,研究方向:产业政策研究、资源环境经济学。

摘 要:从成本推动的视角出发,将能源放入一般均衡的框架,通过各种嵌套函数、税收和汇率转换等内在机理把价格之间的关系联系起来,对能源价格的传导机制进行理论分析;并将该分析框架纳入可计算一般均衡模型,定量分析能源价格变动的经济效应。研究结果显示,能源价格上涨对宏观经济具有紧缩作用,其中煤电价格对经济增长的紧缩作用比石油大;能源价格上涨导致第二产业内部发生较为明显的差异性变化,说明其对产业结构调整有明显作用,而这样的产业结构调整又会对各产业的耗能和污染排放的减少起到积极作用。

关键词: 能源价格;传导机制;CGE模型

中图分类号:F222.3 文献标识码: A 文章编号:1003-7217(2014)05-0097-05

一、引 言

能源价格正成为许多国家决定性的问题,不少国家正在为是“不惜一切代价减排”还是“考虑能源价格承受力问题” 而展开激烈讨论。而不管如何选择,国际能源价格在未来一段时间内都会频繁波动。

相比而言,中国的能源价格问题最为尴尬。假如考虑中国货币的购买力,中国当下的石油价格相对算高的;假如和部分发达国家的石油价格相比,中国的石油价格又不算高,甚至和少数国家相比,算是偏低的。所以,作为世界能源消费大国,在“和国际接轨”、节能减排以及结构调整的压力下,中国的能源价格改革很可能继续助推能源价格上涨,而且中国在国际石油市场上没有发言权,在其他能源领域的发言权有限。所以,未来国内能源价格很可能继续处于波动中上升的不稳定状态。

能源价格的波动势必对中国经济造成冲击。中国以往对能源价格管制较明显,虽然新一轮的能源价格改革正放开管制,但其对产业链价格的传导还是很值得详细分析。现有研究能源价格问题的文献不少,但大多没有细分城乡居民,无法刻画不同收入水平的人群受能源价格变动的影响差异,也较少系统分析能源价格变动对节能减排的影响。为此,本文拟从一般均衡的框架出发,在分析能源价格传导机制的基础上,利用可计算一般均衡模型定量模拟能源价格变动的宏观经济效应、产业效应、节能减排效应以及不同收入水平家庭所受的影响效应。

二、 基于一般均衡视角的能源价格传导机制分析

针对价格传导机制的内涵,国内外学者已达成共识,大多数认为,价格传导机制指的是因某一商品或服务的价格波动而引起的关联商品与服务价格变化的内在机制[1]。一般来说,可将价格传导机制分为成本推动型和需求拉动型。本文以成本推动型价格传导机制为例,将能源放入一般均衡的框架,通过CES或CET函数、税收或汇率等内在原理把价格之间的关系联系起来[2-4]。

能源价格变动的初始关系是合成能源束价格的变化:

其中能源设定煤炭、原油、成品油和电力四类,αe是各类能源的CES份额参数,λe是各类能源使用效率,σe是能源中间投入之间的CES替代弹性,Pei是各能源价格。式(1)假设各类能源间存在替代关系,当某一能源价格发生变化,会影响其他能源的价格和消费量。

考虑到能源作为一种投入,它与资本存在替代关系,构成资本能源束价格PRi为:

式(8)中,PWi是进口品税前CIF价格,ER是直接标价法的汇率,ξim是进口税变动率,τimi是进口税率。

基于上述价格传导,可得税前生产者价格为:

PXi=(αiPNA1-σii+βiPPFE1-σii)11-σi (9)

其中αi和βi是CES份额参数,σi是CES替代弹性。如果考虑税收的话,可以进一步得到税后生产者价格:PDi=PXi(1+ti),其中ti是税率。

假设该产品不是单纯的国内销售品,还会出口到国外。同时,考虑到虽然以前中国的不少出口商品都享受出口退税,但现在很多都已经取消,所以,本模型假设没有出口退税的存在,所以,出口价格可以描述为:PEi=PDi(1+TFi)/ER,

其中TFi是出口关税税率,ER是直接标价法的汇率。

通过上述数理方程,低层(即为上游)的能源价格变动效应将向上一层一层(即为下游)传递,并最终传导到消费终端。届时,由价格上涨所带来的各产业价格和产量的变化,又会进一步影响市场中各产业的供需关系、收入分配,进而影响产业结构和CPI。

三、 模型介绍和模拟场景设定

(一)研究模型介绍及关键参数假设

本文采用的基础模型是中国动态可计算一般均衡模型(MCHUGE 模型)[5-8],通过将上述能源价格传导机制与原模型中价格模块等关联方程相融合,可实现对能源价格传导效应的分析。本模型采用的数据库以2007年投入产出表为基础,共有61个产业部门、3种非能源投入要素、4种能源投入要素、6个经济主体、12类城乡居民和11类margin。

本文主要对能源价格变动的经济效应进行长期分析(2008~2020年),模型的长期闭合条件假定资本收益率和就业水平是外生给定的。此外,本模型对一些关键参数进行了如下设定:对于全要素生产力(TFP),假定2010~2020年的TFP约以年均2.5%的速度增长。对于劳动参与率,假定中国的劳动参与率将维持2000年的水平(82.4%)不变[8,9]。对于人口总量,综合一些重要机构的预测结果,假设2010~2020年人口的平均增长率为0.3%。

(二)模拟场景设定

(1)国际成品油和原油价格同步上涨10%和20%的情景(Sim1)。(2)国际煤价和国内电力①价格同步上涨10%和20%的情景(Sim2)。这个模拟的考虑主要是2009年中国首次成为煤炭净进口国,2009年煤炭价格出现 “国内高、国外低”的情形。短期来看,在国内动力煤价格高位运行条件下,煤炭进口替代作用日益增强,这样会缩小国内外煤炭价差,国际煤炭价格会上涨。中长期来看,受供求偏紧影响,国内煤炭价格仍以涨为主,对于电力企业而言,将会面临巨大成本压力,这样的环境下会促使电价提高,因此需考虑国际煤价和国内电价同步上涨的模拟场景。

四、 能源价格变动的经济效应分析

(一)能源价格上涨对宏观经济的影响

通过分别将上述2个模拟场景的数据放入模型,运用GEMPACK软件,采用多步Euler方法,对包含能源价格传导机制在内的方程组进行求解。研究结果显示,国际原油和成品油价格上涨会导致中国实际GDP下降(2020年,相比于基线值,分别累计减少0.10%和0.163%)。其原因主要是模型假设长期资本收益率和就业水平是外生变量,GDP的变化主要和总的资本存量及全要素生产力有关,而根据模拟结果,到达2020年,相比于基线值,总资本存量水平分别累计降低0.187%和0.247%,这引起实际GDP负向变化。

国际油价上涨导致各部门成本增加,制约了产业尤其是高耗能产业的发展,对劳动力的需求是萎缩的。这导致了工资需求和实际工资的减少:若国际原油和成品油价格上涨10%和20%,相对于基线值,实际工资在2020年分别累计减少了0.128%和0.231%,进而影响居民的收入水平和消费水平。同时,由于国际能源价格上涨导致有关耗能部门产出下降,并且由于产业间的联动关系而一并导致了相关产业的就业结构发生了变化,当国际原油和成品油价格分别增加10%和20%时,就业水平分别下降0.027%和0.081%。

国际原油和成品油价格导致资本收益率降低,但长期来看,实际工资持续下降,劳动力需求回升,所以,资本收益率虽然保持降低的趋势,但降低幅度缩小,并促使长期资本存量减少,同时限制了社会总投资(2020年,相比于基线值,分别累计减少了0.168%和0.281%)。

国际原油和成品油价格上涨会导致整体贸易条件恶化:相比于基线值,2020年,中国贸易条件分别恶化0.112%和0.183%。其原因和中国的贸易特点有关,中国目前仍是个高价进口原材料、低价销售制成品的国家。所以,当能源进口价格上升,而制成品价格涨幅却较小时,贸易条件可能会持续下降趋势。

进口层面: 国际油价上涨最直接的影响就是造成进口商品价格指数上涨,从而降低了中国总的商品进口量。不过,进口价格指数的上涨虽在短时间内将导致进口量较明显的减少,但随着时间的推移,进口价格指数上涨和进口量减少的幅度都将随着国内各产业结构的调整而降低。

出口层面:受油价上涨的影响,中国出口量先降后升。究其原因,主要是国际油价上涨会导致进口国的同类产品价格上涨,导致本国货币的实际升值,短期内本国产品在国际市场竞争力减弱,出口受阻;但长期来看,由于技术提升尤其是能源利用率提高会在一定程度上化解由于国际油价上涨所带来的能源投入成本压力,进而重新带动出口的增长。

就社会福利而言,国际油价上涨会导致实际GNP 减少,且这个缩减幅度大于实际GDP的下降幅度。同时,国际油价上涨将会造成居民消费分别减少0.151%和0.25%。可见,国际油价上涨,社会福利受损。

比较而言,国际煤炭价格和国内电力价格同时上涨时,其对中国整体经济的负向影响比国际石油价格上涨的情景更加显著,说明煤电价格对经济增长的紧缩作用比石油大。和油价相比,煤电价格对各物价指数的影响也比石油的大,例如煤电价格上涨对资本租赁价格的影响(-0.122%)是石油的1.2倍(-0.122%/-0.101)。(二)能源价格上涨对CPI的影响

国际油价上涨导致消费者价格指数上涨,但影响幅度有限(2020年,相比于基线值,CPI累计分别增长0.034%和0.058%)。原因主要是能源价格改革以前中国的能源价格受政府管制,所以,居民消费的普通商品并不会由于当期能源价格的上涨而出现明显上涨,而且,现有许多研究都一致认为国际油价上涨向下游传导存在较长的滞后效应。相比而言,煤电的价格上涨对CPI产生的影响更加明显,2020年,相比于基线值,CPI累计分别增长0.049%和0.08%,究其原因,一方面可能是和中国以煤为主的能源格局有关;另一方面,可能是在“和国际接轨”、节能减排以及结构调整的压力下,未来石油、电力和天然气都可以更有效地替代煤炭,导致煤炭价格将从以往的缺乏弹性慢慢向有弹性转变,所以,未来公众对煤电价格的反应会大一些。

(三)能源价格上涨对各产业及产业结构调整的影响

1.能源价格上涨。一方面,会直接导致各用能行业生产成本的提升;另一方面,会对那些与能源行业没有直接相关关系的其他产业造成间接影响。这主要是由于能源价格变动会导致全社会能源消耗格局、劳动力市场、资本市场以及贸易格局发生相应变化,这个变化必然会波及到其他产业。

对于国际油价的上涨:从各行业生产成本看,受国际油价上涨影响,大多数产业的生产成本增加,其中煤炭开采业、化学工业、各类交通运输业、房地产业等受负向影响较大。从部门产出的角度看,除石油天然气开采业和石油加工炼焦业及核燃料业受国际油价上涨正向影响外,各产业的部门产出都受其负向影响,其中建筑业、化学化工、各类交通运输业和燃气生产和供应业受影响较大。从就业水平角度看,由于各产业生产成本上升,部门产出下降,导致行业从业人员岗位减少。各产业的生产成本、产出和就业变化幅度和国际油价涨幅一致,油价上涨越大,他们的变化幅度越大。

2.煤电价格上涨。从生产成本的角度看,煤电价格上涨对各产业影响的差异性较大,受煤电价格影响最大的产业主要是炼铁等钢铁产业、化学工业、水的生产和供应业、有色金属冶炼及合金制造业等。从产出的角度看,除煤炭开采业外,建筑业、化学工业、炼铁业、有色金属冶炼及合金制造业、汽车产业等产出下降较明显。和国际油价的影响变化速度不同,受煤电价格影响,大多数产业实际产出下降幅度随着时间的推移呈快速递减趋势。

可见,能源价格上涨对产业结构调整有明显助推作用:从第一、三产业看,不管是国际油价还是煤电价格上涨,都会导致农业和第三产业的产出缩减,且该缩减幅度随着能源价格上涨幅度的增加而增加;对第二产业而言,受国际油价或煤电价格上涨的影响会导致第二产业内部发生较为明显的差异性变化,能源强度更高的产业(如煤炭开采业、化学工业、各类交通运输业、房地产业),其受能源价格上涨的影响程度越大。

(四)能源价格上涨对各类家庭居民的影响

能源价格上涨会通过直接和间接两个途径影响居民家庭的实际收入,即:一方面,上涨的能源价格直接通过影响居民家庭所消费的能源产品,从而影响其实际收入;另一方面,通过能源行业与其他行业间的投入产出关系,首先影响其他商品的价格,通过居民消费这些商品而间接影响居民家庭的实际收入。当然,这两个影响的大小受各类居民家庭的预算约束及其消费偏好的影响,比如对于农村居民家庭,以前煤油消费量大,后来随着农耕机械设备的运用和普及,油品的直接消费明显增多。对于城镇居民家庭,那些拥有汽车或摩托车的居民家庭会直接消费更多石油。与此同时,各类电器的普及也会让城乡居民家庭的电力消费量增多,从而使得他们都间接消耗更多的能源。

通过对居民家庭粗糙的刻画(不同收入水平的城乡居民能耗数据缺失较多,统计误差较大),模拟结果显示:对农村居民家庭来说,国际油价上涨10%和20%分别引起其收入0.2172%和0.2388%的下降,其中低收入农村居民所受的影响除了略低于家庭高收入农村外,均略微高于其他中等收入水平的农村居民家庭。但对于煤炭和电力价格上涨,低收入农村居民所受的影响最大(分别下降0.2948%和0.3256%),其次是高收入家庭,城镇居民家庭与农村居民家庭有不同,不同收入水平的城镇居民家庭受能源价格影响的差异较为明显,受国际油价上涨影响最大的中等偏上收入户实际收入下降0.281%,比受影响最小的最低收入户(下降0.219%)高出0.062个百分点,且该值高于受影响最大的高收入农村家庭(-0.197%)。但受国际油价上涨影响最小的城镇最低收入户(-0.219%)低于受影响最小的中高收入农村家庭(-0.225%)。单纯从影响幅度的角度看,城镇居民家庭受国际油价的影响略大于农村,但其受煤电价格上涨的影响程度略小于农村所受的影响。当然,如果考虑能源消费占各自总消费的比重(例如2008年最低收入城镇居民的能源开支(此处用燃料支出表示)占总消费的比例为10.19%,而最高收入城镇居民的这个比例仅为3.97%),则受国际油价影响最大的是城镇中等收入家庭居民;而受煤电价格影响最大的是农村低收入家庭居民。

需要注意的是,不同收入水平的城乡居民家庭所消耗的油品种类及其比重是存在差异的(比如,穷人可能会消费更多煤油,但对汽油消费量可能很少;而富有的家庭则可能消费更多除煤油以外的其他油品),因为本文没有进一步区分成品油,所以,这个影响只是个粗糙的总量数据。如果能够更好地拆分成品油,这个结果可能会有所变化。

(五)能源价格上涨对节能减排的作用

表1给出了不同模拟场景下的节能减排效应。总体来看,能源价格上涨导致单位GDP能耗和几种主要污染物排放量都有明显下降,用能产业特别是高耗能产业的能耗下降明显,如石油加工炼焦业及核燃料业、钢铁产业、交通运输业以及电力行业等。其影响机理主要是能源价格变动会导致整个经济体系各价格指数发生相对变动,造成资本、土地等投入要素收入的调整,从而对整个社会资源重新进行配置;同时由于能源价格变动会影响各行业生产成本,进而影响各行业的生产决策,导致各行业实际产出、价格水平和就业发生变化,从而起到推动产业结构调整的作用,而这样的产业结构调整又会对各产业的耗能和污染排放起到积极作用。

相比而言,煤电价格上涨对能耗和污染排放的影响趋势和国际油价上涨的一致,但其影响程度较后者略大一点。其原因可能主要是中国能源消费结构中煤炭占据主体地位,煤电价格变动对整体煤电消费行为的影响大,会导致其对污染物的影响也相对更明显。

五、结束语

以上从成本推动型价格传导机制的分析入手,通过分析某一能源价格的变化是如何通过影响相关价格指数的变化从而影响消费终端价格的传导过程,进而设定2个模拟场景,对比分析了油价和煤电价格变动的影响效应,特别突出了其对不同收入水平家庭和节能减排工作的影响。这一研究指出了能源价格变动对各经济主体所带来的一系列影响,进一步对现有研究能源价格传导问题提供了文献补充和有益的启示。

注释:

① 本部分直接用电力热力的生产和供应业价格变动来表示电力价格变动。

参考文献:

[1]刘浩澜. 对价格传导机制的实证分析——以全国、省两级数据为例[J]. 中国物价,2007,(7):3-6.

[2]郑照宁,刘德顺.国能源资本替代的不确定性[J].运筹与管理,2004,(2):74-78.

[3]郑照宁,刘德顺.考虑资本能源劳动投入的中国超越对数生产函数[J].系统工程理论与实践,2004,(5):51-54.

[4]Mark J Koetse,Henri L F.Capital energy substitution and shifts in factor demand: a meta analysis [J].Energy Economics,2008,30(5):2236-2251.

[5]赖明勇,祝树金.区域贸易自由化:可计算一般均衡模型及应用[M]. 北京:经济科学出版社, 2008.

[6]胡宗义,刘亦文.中国能源利用效率省际分异与影响因素的实证研究[J].财经理论与实践,2011,(5):84-89.

[7]金大林.我国能源消费增长的主要特点、发展趋势及政策取向[J].重庆理工大学学报(社会科学版),2010,(8):1-13.

[8]肖皓. 金融危机时期中国燃油税征收的动态一般均衡分析与政策优化[D]. 长沙:湖南大学,2009.

[9]许涤龙,钟雄,欧阳胜银.经济发展阶段对能源消耗与经济增长的协同影响分析[J].湖湘论坛,2012,(2):85-89.

(责任编辑:宁晓青)

The Impacts of the Transmission of Energy Price Based on

Dynamic Computable General Equilibrium Model

WANG La fang1, XIAO Hao1,XIAO Ming zhi2

(1.School of Economics and Trade,Hunan University, Changsha, Hunan 410079, China;

2.School of Management, Fudan University, Shanghai 20043, China)

Abstract:From the perspective of cost push, this paper analyzed the transmission mechanism of the price of energy based on the price relationship, which was expressed through the internal mechanism of various nested functions, taxes and currency conversion under the general equilibrium framework. And then, we packaged the price equations into a dynamic computable general equilibrium model, and quantitatively analyzed the economic effect of energy price changes. The results showed that, the rise in energy prices had a tightening effect on the macro economy, among which the tightening effect of coal is bigger than oil. Rising energy prices led to an obvious change in the internal structure of the second industry. Increasing the price of energy played positive role in reducing the energy consumption and pollution emissions of industries.

Key words:Energy price; Transmission mechanism; Computable general equilibrium model

[8]肖皓. 金融危机时期中国燃油税征收的动态一般均衡分析与政策优化[D]. 长沙:湖南大学,2009.

[9]许涤龙,钟雄,欧阳胜银.经济发展阶段对能源消耗与经济增长的协同影响分析[J].湖湘论坛,2012,(2):85-89.

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The Impacts of the Transmission of Energy Price Based on

Dynamic Computable General Equilibrium Model

WANG La fang1, XIAO Hao1,XIAO Ming zhi2

(1.School of Economics and Trade,Hunan University, Changsha, Hunan 410079, China;

2.School of Management, Fudan University, Shanghai 20043, China)

Abstract:From the perspective of cost push, this paper analyzed the transmission mechanism of the price of energy based on the price relationship, which was expressed through the internal mechanism of various nested functions, taxes and currency conversion under the general equilibrium framework. And then, we packaged the price equations into a dynamic computable general equilibrium model, and quantitatively analyzed the economic effect of energy price changes. The results showed that, the rise in energy prices had a tightening effect on the macro economy, among which the tightening effect of coal is bigger than oil. Rising energy prices led to an obvious change in the internal structure of the second industry. Increasing the price of energy played positive role in reducing the energy consumption and pollution emissions of industries.

Key words:Energy price; Transmission mechanism; Computable general equilibrium model

[8]肖皓. 金融危机时期中国燃油税征收的动态一般均衡分析与政策优化[D]. 长沙:湖南大学,2009.

[9]许涤龙,钟雄,欧阳胜银.经济发展阶段对能源消耗与经济增长的协同影响分析[J].湖湘论坛,2012,(2):85-89.

(责任编辑:宁晓青)

The Impacts of the Transmission of Energy Price Based on

Dynamic Computable General Equilibrium Model

WANG La fang1, XIAO Hao1,XIAO Ming zhi2

(1.School of Economics and Trade,Hunan University, Changsha, Hunan 410079, China;

2.School of Management, Fudan University, Shanghai 20043, China)

Abstract:From the perspective of cost push, this paper analyzed the transmission mechanism of the price of energy based on the price relationship, which was expressed through the internal mechanism of various nested functions, taxes and currency conversion under the general equilibrium framework. And then, we packaged the price equations into a dynamic computable general equilibrium model, and quantitatively analyzed the economic effect of energy price changes. The results showed that, the rise in energy prices had a tightening effect on the macro economy, among which the tightening effect of coal is bigger than oil. Rising energy prices led to an obvious change in the internal structure of the second industry. Increasing the price of energy played positive role in reducing the energy consumption and pollution emissions of industries.

Key words:Energy price; Transmission mechanism; Computable general equilibrium model

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