基于SAM的能源资源产业结构化路径分析

唐德才　邱媛媛　马婷玉

摘要：近年来中国国情发生深刻变化，经济建设取得显著成绩的同时，能源资源日益紧缺问题日渐突出，倡导绿色核算并推动绿色经济发展，是保持经济健康稳定的关键。文章构建了中国2012年绿色社会核算矩阵（SAM），在绿色SAM基础上，通过账户间的结构化路径分析研究了能源资源产业对其他产业影响的路径传导作用，以及在不同的影响传导路径中，哪些传导路径效果更好。研究结果表明工业中特别是制造业受到的乘数影响更加明显，乘数影响主要通过直接路径传导，产业之间的直接联系是能源产业对其他产业产生影响的主要途径。

关键词：绿色SAM；结构化路径分析；资源环境核算

一、 引言及文献综述

近年来中国经济持续保持着高速增长态势，然而经济建设取得显著成绩的同时，能源日益紧缺和环境保护的压力也与日俱增，能源以及与之相关的环境问题已经成为我国发展道路上的绊脚石，引起了社会各界的广泛关注。为了改善以生态环境为代价的经济增长模式，中国共产党第十八次全国代表大会以来，党中央、国务院做出了一系列关于生态文明建设及促进绿色发展的重要部署，明确指出要处理好经济与生态环境保护之间的关系，体现了我国越来越重视生态环境建设、与环境污染作长期斗争的决心和信心。

为了加快生态文明建设，改善人们的生存环境，中华人民共和国环境保护部于2015年年初重新启动了绿色GDP的研究工作，将间断了将近10年的绿色经济核算体系研究升级为绿色GDP2.0核算体系研究：开展环境经济核算，核算经济和社会发展的环境成本，建立经济评价体系，为促进资源恢复，减轻环境污染并推动绿色产业结构和绿色生活方式及生产提供有力支撑。

SAM的研究是在国民经济核算体系（SNA）的基础上建立起来的，19世纪60年代Stone教授及其团队建立了第一个SAM。1993年，SNA首次对SAM核算方法进行了系统论述，此后有五十多个国家先后建立了自己国家的SAM，并将SAM作为构建CGE模型的基础数据集，广泛应用于研究国际贸易（贸易保护政策、汇率政策、贸易战略等），资源与环境（全球温室气体减排以及贸易与环境问题、水资源和水环境相关的水问题等），公共财政政策（税收政策和包括补贴在内的政府支出政策）等方面的问题。

SAM本身也可以进一步建立乘数分析框架，用于研究社会经济中各账户部门之间的相互关系；而在乘数分析方法基础上进行的结构化路径分解方法能够将账户间的乘数影响沿着传导路径进行分解，并且能够量化每条传导路径的影响作用大小。Gazon等人在结构化路径分析方法的研究上做了初步尝试，首次用外生变量的函数形式表示了内生变量。基于Gazon等人的开创性工作，Defourny和Thorbecke将结构化分析方法应用于SAM的研究当中，提出了使用结构化路径分析进行乘数分解的方法，并将乘数分析方法和结构化路径分析法进行了比较。

近年来，不断有学者和专家尝试着将资源和环境因素整合到现有的社会和经济核算中，使SAM成为分析绿色国民经济核算的有力工具。包含环境、资源的中国SAM研究较早的为Xie和Sidney所编制的绿色SAM，在SAM模型中引入了环境反馈机制。国内部分学者也在这方面进行了研究，例如： 雷明和高颖对Xie和Sidney编制的绿色SAM基础上进行了调整，在绿色SAM的主体价值核算部分增加了自然禀赋账户。高颖扩展构造了一个含有资源、环境账户的细化SAM，并阐述了扩展账户的编制过程和数据获取方法。然而国内对于绿色SAM的研究往往仅限于矩阵的编制，对基于绿色SAM开展乘数分析及结构化路径分析的研究很少。本文在传统的SAM框架上进行扩展，参考Xie和Sidney，高颖等人对扩展的SAM中资源与环境账户的处理方式，构建了中国2012年绿色SAM，试图为绿色核算的研究提供数据基础。在绿色SAM基础上，通过账户间的结构化路径分析研究了能源资源产业对其他产业影响的路径传导作用，以及在不同的影响传导路径中，哪些传导路径效果更好。

二、 模型建立与数据基础

1. 账户设置与数据来源。本文的SAM除了包括传统核算账户外，在生产活动和商品账户中拆分出资源恢復账户、污染治理账户，在要素账户中增加自然禀赋账户，将资源环境纳入核算体系。资源恢复账户用来核算生产消费过程中的资源消耗以及资源恢复，选取煤、石油和天然气三类传统的不可再生能源；污染治理账户用于核算对生产、消费过程中产生的污染损害环境的补偿，选用了废水治理部门、废气治理部门以及固体废弃物治理部门；自然禀赋账户用于核算环境代价，包括资源消耗后无法恢复的部分以及污染物排放后对环境造成的损害。

由于我国每五年编制一次投入产出表，目前可获得的最新的部门投入产出数据为国家统计局发布的2012年投入产出表，因此本文编制的SAM所需数据来源于《2015年中国统计年鉴》中的《42部门投入产出表（2012）》、《资金流量表（实物交易）（2012）》和《国际收支平衡表（2012）》，《中国财政年鉴（2013）》，《中国能源统计年鉴（2013）》以及《中国环境统计年鉴（2013）》。在对账户按部门进行细分后，通过数据的收集和汇总，得到2012年绿色微观SAM。

2. 模型建立。表1是一个简化的宏观SAM，定义内生账户T=T11 0 T13T21 0 00 T32 T33，将账户T中的元素分别除以元素所在列合计数，得出平均支出倾向矩阵An=A11 0 A13A21 0 00 A32 A33，根据SAM的矩阵平衡关系，内生账户的总收入yn=Anyn+xn，其中xn为外生账户的注入。变换可得yn=（I-An）-1Xn=MaXn，内生收入与外生注入通过矩阵（I-An）-1联系起来，故将（I-An）-1定义为账户乘数矩阵Ma，将外生账户的冲击作用于内部账户时产生的乘数影响量化。

基于绿色SAM进行的乘数分析为产业部门受到冲击时对经济系统的影响作用提供了数量上的参照，但是乘数分析的结果无法识别外生注入的作用机制，通过结构化路径分析能够将乘数影响按账户间的传导路径进行分解，有助于识别账户间的传导机制，并找出传导影响最为突出的路径，从而为政策制定者提供决策支持。

结构化路径分析方法中，内生账户间的联系用弧（i，j）表示，An中的元素aij反映了从节点i传递到j的影响大小。定义连接节点的弧为路径，弧的个数为路径长度，不重复經过任一节点的路径称为基础路径，起点与终点重合的路径称为回路，（i→j）s表示路径起点i经过路径s最终作用于账户j的影响。从路径起点到终点的影响分为直接影响、完全影响和全局影响三类。

直接影响：假定以账户i为起点，账户j为终点的基础路径上的其他账户收入均不变，那么账户i的收入变动1个单位对账户j收入的影响，称为账户i沿着基础路径对账户j产生的直接影响，数值上表示为弧（i，j）的强度，即 ID（i→j）=aji，其中元素aji为平均支出矩阵An中位于（i，j）位置上的值，因此An也被称为直接影响矩阵。

完全影响：假设一条始点和终点分别为i和j的基础路径p=（i，…，j），那它的完全影响反映了从始点i沿着路径p传递到终点j这一基础路径上产生的所有直接影响与间接影响的和。数值上表示为IT（i→j）p=ID（i→j）Mp，路径乘数Mp反映了直接影响沿着基础路径p传导时被反馈回路扩大的程度。

全局影响：全局影响反映了从始点i沿着所有路径到终点j的全部影响，在数值上可以用账户乘数矩阵Ma中 （j，i）位置上的元素来表示，即IG（i→j）=maji。假定始点i和终点j之间有p条基础路径，那么直接影响、完全影响和全局影响三者之间的关系可以表示为：IG（i→j）=maji=■IT（i→j）p=■ID（i→j）pMp。

三、 能源资源产业对其他产业影响的结构化路径分析

本文建立的SAM共有个49内生账户，包括42个产业部门，3个要素账户和4个机构账户，机构账户包括农村居民，城市居民，企业和政府。某一产业部门对另一部门影响的基础路径可以有无数条，选取所有路径进行分析不现实，本选择了部分重要的路径进行了研究，选取标准有两个：其一为路径长度，路径经过的节点越多，包含反馈回路的概率越大，本文选取路径长度不超过3的基础路径；其二为影响程度，通过测度完全影响占全局影响的比重和直接影响占全局影响的比重来评价路径传导能力。由于石油和天然气开采业的乘数排名与另外三个部门比相对靠后，非金属矿采选业的结构化路径影响与金属矿采选业基本一致，限于篇幅原因本文仅对煤炭采选业和金属矿采选产品业进行结构化路径分解。

1. 煤炭采选业的结构化路径分析。当该部门受到外部注入时，受到影响最大的几个部门分别为农林牧渔产品和服务业，食品和烟草业，化学产品业等，全局影响分别为0.315 5，0.345 4，0.332 4。

（1）受到影响最大的为农林牧渔产品和服务业，最终产出能够提高315.5个单位，通过路径分解分析，其中直接路径的完全影响占全局影响的比重非常低，路径传导比重仅仅占0.48%；分解路径对全局影响的贡献较大。

（2）当煤炭采选业受到1 000个单位的外生注入时，食品和烟草业的最终产出能够提高345.4。其中直接路径的传导作用较小，路径传导比重仅仅占2.15%；各条分解路径对全局影响的传导作用也相对不大，通过路径乘数传导比较突出的几条路径分别通过木材加工品和家具业、住宿和餐饮业、租赁和商务服务业，路径传导比重分别为0.62%，0.77%和0.22%。

（3）当煤炭采选业受到1 000个单位的外生注入时，化学产品业的最终产出能够提高231.7。其中直接路径的影响较大，路径传导的完全影响占全局影响的比重为16.42%。各条长度为3的传导路径的贡献均不大，影响最大的传导路径为“煤炭采选业——木材加工品和家具业——化学产品业”，路径传导比重为1.71%，其余路径的贡献率均小于1%。

（4）在煤炭采选业对金属冶炼和压延加工品业和电力、热力的生产和供应业的全局影响中，占较大比重部分的完全影响都是通过基础路径产生的。相对地，其他几个间接路径带来的影响就比较小。

2. 金属矿采选产品业的结构化路径分析。当该部门受到外部注入时，受到影响最大的几个部门分别为农林牧渔产品和服务业，食品和烟草业，化学产品业，金属冶炼和压延加工品业等，全局影响分别为0.285 7，0.316 6，0.377 8，0.196 3。

（1）受到影响最大的为化学产品业，当金属矿采选产品业受到1 000个单位的外生注入时，最终产出能够提高377.8个单位，通过路径分解分析，其中直接路径“金属矿采选产品业——化学产品业”的完全影响占全局影响的比重为33.17%；分解路径对全局影响的贡献较小，路径的传导比重分别占0.94%，0.96%和1.08%，间接路径的影响比重均低于2%。

（2）当金属矿采选产品业受到1 000个单位的外生注入时，农林牧渔产品和服务业、食品和烟草业的最终产出分别能够提高189.8和211.8个单位，属于受到最终影响较大的两个部门，然而直接路径传导影响均不大，完全影响占全局影响的比重仅为0.26%和3.87%。

（3）当金属矿采选产品业受到1 000个单位的外生注入时，金属冶炼和压延加工品业的最终产出能够提高196.3个单位，其中直接路径和间接路径都起到了一定程度的影响。

（4）电力、热力的生产和供应业受到的直接路径的传导影响比重较大。当金属矿采选产品业受到1 000个单位的外生注入时，电力、热力的生产和供应业的最终产出能够提高293.4个单位，直接路径的传导比重占了大部分，间接路径的传导影响就不大明显，例如通过化学产品业的路径传导比重仅为0.8%。

四、 结论与建议

本部分将前文编制的基于绿色SAM的乘数分析结果进行结构化路径分解，详细描述了能源资源产业受到外生冲击时对其他产业部门产生的影响，研究了这些影响的传导路径，得出以下结论：

1. 当能源资源部门受到外部注入时，受到乘数影响最大的几个部门分别为农林牧渔产品和服务业、食品和烟草业、化学产品业、电力、热力的生产和供应业等产业部门。农业受到的结构化路径的传导影响不是特别明显，相对来说，以制造业为代表的第二产业受到乘数影响的传导作用要大得多。

2. 其中农林牧渔产品和服务业及食品和烟草业两个产业受到的直接路径的影响较小，乘数影响主要來源于间接路径的传导作用，例如路径“煤炭采选业—木材加工品和家具业—农林牧渔产品和服务业”，“石油和天然气开采产品业—食品和烟草业—农林牧渔产品和服务业”，“金属矿采选产品业—化学产品业—农林牧渔产品和服务业”等，间接路径的传导影响都接近甚至超过了直接路径的传导影响。化学产品业受到直接路径的与间接路径的传导影响均较大。电力、热力的生产和供应业受到的直接路径的传导作用较大，间接路径起到的传导作用相对较小。

3. 金属矿采选产品业与非金属矿和其他矿采选产品业的乘数传导路径、受到乘数影响较大的产业部门基本一致，说明这两个资源采掘部门作用机制较为相似，产业结构优化升级时可以放在一起考虑。

4. 作为国民经济研究的重要数据基础，将资源与环境账户加入到传统的SAM中，能够更加符合实际情况；对于后续研究来说，扩展后的SAM能够提供更加科学的依据，有利于使用者在分析外部环境和政策变化的影响时更全面地考虑到可持续性等因素，有助于研究者进行基于SAM的乘数分析和CGE建模分析。

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基金项目：南京信息工程大学气候变化与公共政策研究院2017开放课题重点项目“江苏能源消费碳排放驱动因素研究”（项目号：17QHA003）；中国气象局软科学研究重点项目“智慧气象内涵、方向、规划与政策探讨”（项目号：2017[15]）。

作者简介：唐德才（1966-），男，汉族，江苏省射阳县人，南京信息工程大学管理工程学院教授、博士生导师，东南大学管理科学与工程专业博士，研究方向为低碳经济、产业经济；邱媛媛（1990-），女，汉族，江苏省南通市人，南京信息工程大学马克思主义学院法学硕士，研究方向为生态文明与可持续发展；马婷玉（1993-），女，汉族，江苏省苏州市人，南京信息工程大学管理工程学院硕士生，研究方向为国民经济核算。

收稿日期：2018-05-14。