中国煤炭环境成本内部化的经济影响分析

秦昌波,葛察忠,刘倩倩,苏洁琼,王金南 (环境保护部环境规划院,北京 100012)

21世纪以来,中国的煤炭开发利用量以年均2亿t的速度增长,2011年已突破35亿t,占世界的45%左右.然而,对煤炭资源的大肆开发利用,其背后却隐藏着巨大的环境、社会代价.《煤炭的真实成本》报告结论显示,仅2007年,我国煤炭开采、运输和使用造成的外部成本达到17450亿元,相当于当年GDP的7.1%[1].

要从根本上解决煤炭带来的一系列问题,必须对现有的煤炭价格体系进行彻底的改革,使所有的煤炭外部成本都能够真实地反映在煤炭价格当中,为整个煤炭市场提供一个没有扭曲的价格信号,从而实现煤炭的合理生产和消费.要实现这一目标,建立合理的煤炭价格形成机制是关键.在中国,除了缺乏有效的政策来反映煤炭的环境社会成本,煤炭开采、运输和使用环节造成的环境污染和生态破坏成本未能有效纳入煤炭的生产成本是造成煤炭价格扭曲的重要原因.通过征收环境相关税费等方式将煤炭外部环境成本内部化,可以在生产、流通、消费等环节均发挥行为调节功能,通过调节税率,加征和减免等手段,促使利用环境资源者改变生产和消费行为,达到降低环境污染和生态破坏的目的.

煤炭环境成本内部化的过程必然伴随煤炭价格的提高,进而给经济、居民消费和国际竞争力带来影响,改革进程必须充分考虑这些影响,从而设置合理的政策改进路线图.可计算一般均衡(CGE)模型作为经济学领域有效的政策影响模拟分析工具,能够为回答上述问题提供有力支持.在以市场为基础的环境经济政策分析中,众多资源环境CGE模型对不同的资源环境税费政策实施的节能减排效果和经济影响进行了分析.一些学者则通过构建存在环境反馈机制的能源—经济—环境(3E)CGE模型,通过征收能源税或者燃料税的方式,从能源强度、宏观经济以及产业结构等方面模拟征税的影响,认为征收化石能源从价资源税是节能减排的一个有效途径[2-5].另外一些学者则从污染角度在生产环节针对排放行为征收生态税、环境税、碳税等方式,利用资源环境CGE模型,模拟征税对宏观经济、节约能源和抑制污染物和碳排放的影响[6-7].还有一些学者则比较了征收环境税和资源税的不同影响.如金艳鸣等[8]区域资源—经济—环境可计算一般均衡模型(REECGE),研究结果表明征收碳税等污染税的效果将好于能源税,何建武等[9]运用国务院发展研究中心开发的DRC-CGE模型研究得出对污染物排放征税对于经济活动造成的负面影响要小于对能源消费征税.但这些研究侧重于对单一征税方式的研究,缺少对不同征税方式组合实施的影响研究.

为此,本研究基于煤炭全生命周期的外部环境成本核算结果,以煤炭开采、运输和使用各个环节的环境成本作为环境相关税费征收依据,运用环境CGE模型模拟煤炭外部成本内部化政策对经济、产业结构、居民消费、国际竞争力等带来的影响,为将煤炭的环境成本纳入煤炭价格形成体系提供决策依据.

1 数据与方法

1.1 环境CGE模型构建

本研究基于GREAT-E模型的静态版本建立了用于模拟煤炭环境成本内部化政策影响的CGE模型,模型包含了新古典静态CGE模型的一般结构[10].模型的建模基本思想是模拟宏观经济运行中生产引发收入,收入产生需求,需求带动生产的循环过程.宏观经济运行过程中,各种行为主体满足的经济行为假设包括:在生产技术不变的条件下,生产者通过最小化其投入成本实现利润最大化目标;在收入水平不变的条件下,消费者通过消费物品的偏好选择,实现其消费效用最大化目标;进出口产品和国内产品则在总产出水平不变的条件下,通过价格传导机制实现其在国内销售和国外销售的收益最大化目标;要素的供给和需求则是在生产的过程中完成其资源要素禀赋的最优化配置.图1给出了GREAT-E模型的基本结构.模型结构的详细描述可以参见相关的研究[11-14].

由于本研究主要模拟对煤炭开采、运输、使用各环节的外部环境成本内部化政策的经济影响,鉴于内部化过程征收的环境相关税费的税基与煤炭的开采量、运输量和消费量直接相关,将税基直接建立在煤炭的开采量、运输量和消费量上,有利于通过环境相关税费政策更为直接地引导环境行为.因此,在模型设计时,将煤炭开采、运输和消费的物理量以作为要素投入的方式引入CGE模型框架中,各个环节开征的环境相关税费将以从量税方式纳入模型进行模拟.

在生产端,模型中采用多层嵌套的CES函数来描述生产要素之间的不同替代性.在第一层次,最终产出有合成中间投入和合成要素禀赋的组合决定,采用CES函数来描述其替代性.在第二层次,合成中间投入采用Leontief函数描述为对各部门中间产品的需求;而要素禀赋合成束采用CES函数描述煤炭和资本-劳动力合成束的组合;资本-劳动力合成束则进一步采用CES函数描述资本和劳动力之间的组合关系.劳动力、资本可以根据研究的需要做进一步的分解.生产中各种要素间可替代的程度取决于它们的替代弹性和在基准年生产过程中的份额.

图1 GREAT-E模型的基本结构Fig.1 The structure of the GREAT-E model

在贸易端,模型采用Armington假设来描述进口商品和国内商品之间的不完全替代关系,这一假设与现实中的双向贸易事实相一致.模型采用Armington假设来描述进口商品和国内商品之间的不完全替代关系,通过CES函数描述最终消费在最小化成本的原则下,对进口商品和国内产品之间的优化选择.在商品出口方面,生产者生产的商品根据收入最大化原则按不变转换弹性(CET)函数在出口与国内市场间分配,通过寻求商品在国内市场销售和在境外销售的一个数量优化组合以最大化其销售收入.

在需求端,模型假定经济生活中的需求来源于居民消费需求、政府消费需求、投资需求和国外需求4个方面.居民需求函数表示为扩展的线性支出系统(ELES),它是居民在一定的收入预算约束和商品最低消费量的条件下,通过Stone-Geary效用函数推导得出.模型假设居民的边际储蓄倾向不随居民收入的变化而变化,它被视为居民可支配收入的一个固定份额加以储存,其满足将来生活的不时之需.因为目前各地区政府仍对城市居民实行部分商品价格补贴,于是居民实际商品消费的承受价格,为Armington商品价格加上商品消费税再减去政府对居民的商品价格补贴.其他最终需求,如政府消费支出、投资需求等则用线形支出函数(LES)描述,即它们对各种商品的需求按总支出的固定份额确定,它们则是在商品价格一定的约束下,由Cobb-Douglas效用函数推导得出.国外需求在贸易模块中已经体现.

1.2 社会核算矩阵编制

本研究利用GREAT-E模型分析煤炭环境成本内部化措施对宏观经济、污染减排、收入水平、产业结构、贸易结构和要素需求的影响.模型包含1个农业部门、30个工业部门和1个建筑业部门、16个服务业部门共48个生产部门.生产活动、商品、出口和进口账户数据来源于2010年中国投入产出延长表和2010年国际收支平衡表,政府收入和支出数据来源于《中国财政年鉴2011》,税收数据来源《中国税务年鉴2011》,家庭储蓄和政府储蓄数据来源于《中国统计年鉴2011》.能源消费数据来源于《中国能源统计年鉴2011》.表1为本研究编制中国2010年社会核算矩阵简表.

1.3 情景设置

为了模拟煤炭生产、运输和使用各环节的环境成本内部化政策的经济影响,本研究以煤炭全生命周期核算的环境外部成本作为煤炭开采、运输和使用各环节的环境成本内部化政策设计的税率依据.根据刘倩倩等[15]建立的煤炭全生命周期的环境外部成本核算框架与核算方法,通过参数确定与实物量、价值量的核算,基于成本核算得到的2010年煤炭环境外部成本总额为5555亿元,吨煤环境外部成本总共为204.77元,生产、运输及使用环节吨煤环境成本分别为67.68、52.04、85.04元.根据煤炭环境成本核算结果,本研究设置了4个情景:

煤炭生产环节的环境成本内部化情景:假定对煤炭开采和洗选业征收的环境相关税费提高到67.68元/t,其他行业税费水平不变,增加的税费假定全部流入政府账户.

表1 中国2010年社会核算矩阵简表(亿元)Table 1 Social accounting matrix of China in 2010

煤炭运输环节的环境成本内部化情景:假定对交通运输业征收的环境相关税费提高到52.04元/t,其他行业税费水平不变,增加的税费假定全部流入政府账户.

煤炭使用环节的环境成本内部化情景:假定对各煤炭消费行业征收的环境相关税费提高到85.04元/t,增加的税费假定全部流入政府账户.

全生命周期的煤炭环境成本内部化情景:假定对煤炭开采和洗选业征收的环境相关税费提高到67.68元/t,对交通运输业征收的环境相关税费提高到52.04元/t,对各煤炭消费行业征收的环境相关税费提高到85.04元/t,增加的税费假定全部流入政府账户.

2 模拟结果与讨论

2.1 对主要宏观经济指标的影响

煤炭外部环境成本内部化后将对经济增长形成一定影响.从模拟结果来看,煤炭开采环节的环境成本内部化将使GDP下降0.048%,运输环节的环境成本内部化将使GDP下降0.033%,煤炭使用环节产生的环境成本内部化将使GDP下降0.076%,而煤炭全生命周期产生的环境成本全部内部化则会使GDP下降0.157%.总体来看,煤炭开采各环节的环境成本内部化措施对实际GDP的影响非常小,但是基于全生命周期的环境外部成本完全内部化会对经济增长产生一定影响.本研究与其他学者利用CGE模型模拟征收能源税对GDP的负面影响相比更为轻微.杨岚和毛显强等研究表明,征收50至200元/吨标煤的能源税会使实际GDP下降0.183%至0.790%[3].郭菊娥和钱冬等研究表明,对煤炭征收5%至30%的资源税会使GDP下降0.0008%至0.702%[16].这可能是由于本研究使用的CGE模型将国民经济划分为48个生产部门,对生产行为的刻画更细致,能够更详细的模拟劳动力和资本从高耗能部门向技术密集型和现代服务业部门的转移配置,同时环境成本直接在生产、运输和消费环节直接内部化,对生产部门的行为调整影响更为直接,更能刺激各生产部门优化生产技术,减少煤炭环境成本内部化对产出的影响.

煤炭环境成本内部化能够对收入分配产生显著影响.由图2模拟结果可知,全生命周期的煤炭环境成本内部化使居民总收入下降3.0%,其中农村居民和城镇居民收入分别下降3.49%和3.87%.这表明煤炭环境成本内部化措施会影响居民的收入,而且对农村居民的影响高于城镇居民,表明煤炭环境成本内部化措施对相对弱势的群体影响更为明显.从图2给出得模拟结果来看,煤炭全生命周期产生的环境成本全部内部化则会使政府收入增加6.03%.这说明煤炭环境成本内部化措施对收入分配有显著的负面影响,政府通过内部化的税费政策获取了大量的收入,但转嫁的内部化成本显著减少了居民收入,同时推高了消费品价格,弱势群体对物价上涨的承受能力更弱,因此我国的煤炭环境成本内部化改革必须考虑对居民福利的负面影响,需要相应的措施对冲煤炭环境成本内部化措施对收入分配的负面影响.由于居民作为煤炭各环节产生的环境污染和生态破坏的受害者,因此煤炭环境成本内部化措施中应设置相应的生态补偿政策,政府可以利用增加的收入对受害主体进行补偿,或者通过为弱势群体提供补贴来减少碳税征收给居民福利带来的负面影响.

图2 煤炭环境成本内部化政策对收入分配的影响Fig.2 The influence of environmental cost internalization of coal on income distribution

2.2 对行业生产结构的影响

煤炭环境成本内部化有利于产业结构调整,高煤耗产业扩张受到显著抑制,而低耗煤耗产业则增加在国民经济中所占的比重.图3给出了我国煤炭开采、运输、使用各环节环境成本内部化后各行业生产规模的变化百分比.由于煤炭生产环节的环境成本内部化主要针对煤炭开采和洗选业,所以该行业所受影响首当其冲,产出水平出现了3.27%的下降,而且能通过产业链将这种影响传递给下游产业.煤炭使用环节的环境成本内部化后,高耗煤产业在国民经济中的比重下降,低煤耗产业的比重上升.从模拟结果看,煤炭开采和使用环节的环境成本内部化,会给采矿、石油加工、金属冶炼、电力和热力生产等高耗煤行业生产规模带来较为明显的下降.煤炭运输环节的环境成本内部化主要针对交通运输业,所以运输环节的环境成本内部化后交通运输业产出水平出现了1.04%的下降幅度,但受其间接影响较大的行业,如食品、烟草、服装、皮革、居民服务和其他服务业等大多数是与煤炭相关度较低的行业.这说明在运输环节将环境成本内部化对产业结构的优化调整作用要低于在煤炭开采和使用环节征收,在生产端和消费端将环境成本内部化更有利于发挥环境税费政策的行为调节作用,推动产业结构优化升级.与相关研究的比较来看,正面影响和负面影响的产业变动趋势是基本一致的,这也证明煤炭环境成本内部化并非简单的增加生产成本一致行业产出,而是能够推动高能耗产业向低能耗产业演进,优化产业结构[3-4,9,16].

图3 煤炭环境成本内部化政策对产业结构的影响模拟结果(基准情景=1)Fig.3 The influence of environmental cost internalization of coal on industrial structure (base=1)

图4 煤炭全生命周期环境成本内部化政策对进出口贸易结构的影响模拟结果(基准情景=1)Fig.4 The influence of environmental cost internalization of coal on trade structure (base=1)

全生命周期的煤炭环境成本内部化后,行业产业结构变化总体上呈现了煤炭各环节环境成本内部化影响的叠加结果,也就是高耗煤行业的产能扩张被显著抑制,而低耗煤行业则显著增长.产出水平增加的主要是通信计算机及其他电子设备制造业等高技术产业和现代服务业部门.与单个环节的煤炭环境成本内部化影响相比,这些产业下降或增长的幅度更大.这主要是因为这些行业大都是煤炭消费强度大的行业,各环节的环境成本内部化措施实际上最终都是推高了煤炭的使用成本,进而提高了高煤耗行业的生产成本,从而抑制了其产能扩张.高煤耗行业规模扩张受到抑制后,降低了对资本和劳动力等生产要素的需求,这些释放出的要素资源被转移到了低煤耗的行业,特别是高技术和现代服务业部门,从而加快了这些行业的发展.因此,煤炭的环境成本内部化措施能够更好地优化资源配置,促进产业结构转型升级,有效转变经济发展方式.同时,煤炭生产和消费的下降能够减少煤炭生产、运输和使用各环节带来的环境污染和生态破坏问题,从而取得极大的环境效益和健康效益.

2.3 对进出口贸易结构的影响

图5 煤炭全生命周期环境成本内部化政策对要素需求结构的影响模拟结果(基准情景=1)Fig.5 The influence of environmental cost internalization of coal on factor demand’s structure (base=1)

煤炭环境成本内部化后,高煤耗行业出口显著下降,低煤耗行业的出口竞争力显著提升,能够有效改变我国各行业的比较优势,优化贸易结构,降低出口产品的能源依赖度.图4列出了我国煤炭全生命周期环境成本内部化后各行业出口和进口的变化百分比.

结果显示,出口下降幅度最大的首先是煤炭开采和洗选业,因为开采环节的环境成本内部化显著增加了煤炭的生产成本,煤炭价格的上涨显著抑制了煤炭的出口.根据模拟结果,仅生产环节的环境成本内部化就使煤炭行业的出口下降了30.6%,全生命周期的环境成本内部化则使煤炭行业的出口下降了32.8%.另外一个下降明显的行业是交通运输业,煤炭出口的下降降低了对国际航运需求,从而使交通运输业的出口在全生命周期的煤炭环境成本内部化情景中下降10.7%.在下游产业中,采矿、石油加工、化学原料及化学制品制造业、金属冶炼、金属制品业等行业的出口下降明显.这些行业都是高能耗行业,煤炭环境成本内部化增加了行业生产成本,产品价格的提高降低了这些行业的出口竞争力.另外一些行业如烟草、纺织、皮革、仪器仪表及主要服务行业出口增加但进口减少.这些行业都是低能耗行业,特别是很多行业都属于高科技和现代服务业,说明煤炭环境成本内部化有效改变了我国的出口贸易结构,在减少高耗能产品的出口的同时,大幅度增加技术密集型和现代服务业部门的出口,能够有效改变我国“贸易顺差、环境逆差”的扭曲贸易结构.

2.4 对要素需求结构的影响

总体来看,煤炭环境成本内部化将促进劳动力和资本等要素从高耗能行业向低耗能特别是技术密集型和现代服务业部门转移,有效促进了资源的优化配置.图5给出了我国煤炭环境成本内部化后各行业劳动力和资本需求的变化百分比.劳动力和资本需求下降较多的主要行业有农业、煤炭开采、采矿、石油加工、化学原料及化学制品制造业、金属冶炼、电力和热力生产等高耗能行业,煤炭环境成本内部化抑制了这些行业规模的扩张,从而降低对劳动力和资本的需求.劳动力和资本需求出现增长的行业主要有通信计算机及其他电子设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业等技术密集型制造业和现代服务业部门.主要是因为这些行业能耗低,煤炭环境成本内部化后增加的环境成本较少,在吸纳高耗能行业释放出的劳动力和资本后能够提升行业竞争力,从而加快自身发展.

3 结语

在对煤炭开采、运输和使用各个环节的环境污染和生态破坏外部成本进行核算的基础上,运用GREAT-E模型对煤炭环境成本内部化政策给GDP、居民收入、产业结构和贸易竞争力等带来的影响进行了定量分析.分析结果表明,煤炭开采、运输和使用各环节分别进行的环境成本内部化对中国宏观经济的影响较为有限,GDP的下降在可承受的范围之内.煤炭环境成本内部化将促进劳动力和资本等要素从高耗能行业向低耗能特别是技术密集型和现代服务业部门转移,进而推动产业结构优化转型升级.

煤炭环境成本内部化会对GDP和居民收入产生负面影响,需要在税收中性原则下进一步探索实现环境相关税费的“双重红利”.政府通过设置内部化的税费政策显著增加了收入,需要通过降低其它税收或者将政府增加的收入用于再投资或者向居民提供补贴,以寻求经济效益、社会效益和环境效益的多赢.由于本研究重点模拟分析煤炭全生命周期的环境成本内部化政策对经济的影响,下一步还需要研究何种税收减免或者再支出方式更有利于实现“双重红利”,为我国煤炭的价格税费政策调整提供更全面的决策支撑依据.

在不同环节以不同税种征收环境相关税费,有利于发挥环境相关税费政策的行为优化调整作用.将全生命周期的煤炭环境成本在各个环节予以内部化,在煤炭生产、运输和消费环节通过征收环境相关税费能够更直接地刺激生产部门的环境行为调整,降低煤炭的生产和消费量,进而减少环境污染和生态破坏.兼顾征税便利性和征税成本,全生命周期的煤炭环境成本可以通过多种方式实现内部化,可以征收独立税目的环境税或者生态税,也可以根据征税的便捷性融入相关税种征收,如消费环节的环境成本可以融入消费税征收.

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致谢：本研究得到了环境保护部环境规划院环境保护税研究团队的大力支持,也得到了期刊编辑和匿名审稿人给予的宝贵意见和建议,在此,致以衷心的感谢!