财政政策支持下的新兴产业对能源—经济—环境发展的影响

张 磊

（北京大学 光华管理学院，北京100871）

目前我国已进入实现“中国梦”的攻坚阶段，原先的粗放型经济发展模式已不适于当下的新局面，且高能耗与高排放的发展模式早已落后于“既要青山银山，也要绿水青山”的先进理念。 因此，必须引入及培养新兴产业来刺激经济发展。在当前特殊的时代背景下，为更深入地探讨能源—经济—环境之间的关系，本研究通过设计并构建动态CGE 模型，从新兴产业发展、能源使用效率及政府财政政策支持的不同角度，对能源结构转变下的经济总量、能耗总量及碳排放总量的变化方向进行模拟。

一、文献综述

学者们对能源消费与经济增长二者的关系进行了不少有益的探索，认为二者息息相关。 一些学者从能源强度及能源效率的变化入手，发现能源效率的总体差距逐渐扩大，并指出了供需失衡及产能过剩的症结［1］-［3］。 或者从能源与环境关系的角度，对碳排放强度、能源碳排放密度等方面进行了测度，并将能源综合效率解构为能源管理效率和能源环境效率［4］［5］。 另外，一些学者利用CGE 模型从不同角度对能源、经济及环境的关系展开研究，但大多从整体探讨价格、能源技术、能源结构等方面探讨对于经济增长及社会福利等的影响［6］-［10］。 鲜少有学者针对经济结构调整对能源及环境的影响进行探讨。 因此，在能源结构转换的的大背景下，本研究通过设计并利用动态CGE 模型，从新兴产业发展、能源消费及政府财政政策支持等角度，对能源结构转变下的经济总量、能耗总量及碳排放总量的变化方向进行模拟，以期为政府推进能源革命提供可靠的理论参考。

二、CGE 模型设计

（一）构建SAM 表及其数据依据

由于我国每五年编制一版投入—产出表，本研究的SAM 表则以我国2015 年最新版的全国投入产出表为制表依据，结合2018 年、2019 年两年的《中国统计年鉴》《中国财政年鉴》和国家统计局公布的官方数据进行构建。 共分为八个账户：活动、商品、要素、民众、企业、政府、资本及国外。

其中，活动类别是将投入—产出表中的多个部门合并为十五个部门，包括：农业、煤炭开采业、石油开采业、天然气开采业、石油加工业、燃气供应业、火力发电行业、水力及风力等其他发电行业、通信设备及计算机和其他电子设备业、其他工业、交通运输仓储和邮政行业、信息传输软件和信息技术服务业、金融业、科学研究和技术服务业、其他服务业。 对于石油开采业及天然气开采业的分类，将国家统计局公布的2019 年的原油和天然气的产量之比作为依据。 对于火力发电行业、水力及风力等其他发电行业的的分类，将2019 年的火力发电量与全国发电量之比作为依据。 对于要素类别，包括资本、劳动及能源三种。 对于民众类别，分为城镇居民和农村居民两种。 在此基础上，运用RAS 方法通过GAMS 软件对SAM 表进行精确度的校准。

（二）CGE 模型的设计

本研究的CGE 模型设计以张欣的《可计算一般均衡模型的基本原理与编程》为依据［11］，模型包括生产、交易、民众、企业、政府、外部市场、碳排放、闭环宏观性及动态机制等九个模块。 图1 为生产模块框架搭建图。

图1 生产模块框架搭建

1．生产模块

由图1 所示，生产模块采用四层次逐层嵌入模式。 第一层为部门总产出，由非能源投入与劳动—资本—能源增加构成，以CES 生产函数为依据。 第二层嵌套为劳动—资本—能源增加及非能源投入两类，其中，劳动—资本—能源增加值由能源增加值和劳动—资本增加值构成，以CES 生产函数为组成依据，非能源投入采用固定投入比例生产函数。 第三层的劳动—资本增加值分为劳动和资本两类，能源增加值分为化石能源和电力能源两类。 第四层由煤炭（C）、原油（Y）、天然气（T）、成品油（PC）以及燃气（R）合成化石能源（F），由火力发电（QE1）和其他发电（QE2）合成电力能源（QE）。 得到方程：

上式中，n 为1～7 的自然数，x1～x7分别为煤炭（C）、原油（Y）、天然气（T）、成品油（PC）、燃气（R）、火力发电（QE1）及其他发电（QE2）。 其中，能源指标的设置参考朱妮等人的相关研究［12］，同时根据新兴产业应用特点，引入火力发电及其他发电等新能源指标。

2．贸易模块

贸易模块由商品生产和商品销售构成。 商品生产包括内销及出口两部分，运用CET 函数嵌入构成。 商品销售包括国内生产的商品及从国外进口的商品，二者功能不同，不属于完全替代关系，因此运用Armington 条件函数构成。 对于对外贸易模型，依据汇率的固定性将汇率变量设置为给定的外生变量。

3．国内经济主体模块

国内经济主体模块由居民、企业、政府三部分组成。 居民收入包括劳动收入、资本回报及第三方支付；居民支出则主要用于商品消费途径，商品消费的获得效应依据C-D 函数建立。 企业收入来源于生产获得的资本报酬，税后报酬的转移途径包括储蓄及对于居民的第三方支付。 政府收入即税务收入，包括增值税的收缴、企业所得税、居民的个人所得税及进口关税。 三个经济体的收入及支出均根据等比例线性函数计算，各方储蓄数值则根据模型的内生性定量。

4．碳排放模块

参考朱妮等人对于环境研究的相关指标设置，选取碳排放总量及碳排放强度作为环境影响指标［12］。 碳排放来源于各行业生产中的煤炭、原油、天然气、成品油、燃气的能源消费，这五种能源的碳排放系数根据《2006 国家温室气体排放清单指南》来确定，得到方程：

其中，x1～x5分别为煤炭（C）、原油（Y）、天然气（T）、成品油（PC）、燃气（R）。

5．宏观闭合模块

假设以我国的劳动和资本充分就业为前提，宏观闭合模块采用“新古典主义”闭合框架，生产活动中的资本及劳动要素得到充分投入，并假设投入与存储的数值相当。 将劳动价格定为价格基线。 对于模型外生参数，根据通常采用的各行业CES 函数及CET 函数的替代弹性来设置。

6．动态机制模块

根据已有数据的年限限制，且由于国统局最近数据更新至2019 年，为保证数据的连贯性并尽量减小研究误差，选取2021 年为模拟开始时间。为保证研究的有效性，选取时间长度为10 年，以2030 年为模拟结束的时间节点，即将动态CGE模型的模拟时间设置为2021—2030 年。 对于动态机制的参数选择，根据董梅等设立的资本积累以及劳动力增量来设置［13］。 其中，资本积累参数通常采取永续盘存法来获取，当年的资本投入是上一年折旧减损与当年新增资本的自然总和，各行业的资本折旧率不同，对于新增资本增长率，根据各行业新增资本的平均增长率取值，劳动增长率则在参考以往学者的研究后，设置为0．4%。

三、GE 模型实证结果

（一）模拟环境设置

新旧动能转换以新兴产业的逐步发展为依托，以新兴产品产量的增长为外在表现形式。 对于新兴产业来说，新型能源及材料和以此为发展基础的制造智能化行业的力量不容小觑。 在新型能源及新兴产业发展的同时，应注重对以传统能源为基础的行业进行转型升级。

因此，在新旧动能转换的前提下，为模拟产业结构变化对经济—能源—环境的影响，并对比政府财政投入因素的影响，从传统行业、新兴产业及政府财政投入的不同层次设置以下四种模拟环境。 环境1 是假设传统能源产业生产率提升的模拟环境；环境2 是假设新兴产业生产率提升的模拟环境；环境3 是假设传统能源及新兴产业的生产率共同提升的模拟环境；环境4 是在传统能源及新兴产业的生产率共同提升的基础上，引入政府财政投入元素的模拟环境，以此达到层层深入，递进对比的效果。

环境1：基于传统高能源消费下的产业结构转变，对煤炭、石油、天然气的采掘，以及石油加工、燃气生产等传统行业，其生产中对于煤炭、原油、天然气、成品油、燃气等能源利用率每年度的提升率为0．5%。 其中，提升率根据2015—2019年的各传统能源利用率增幅的加权平均数得出。

环境2：对通信设备计算机和其他电子设备行业、信息传输、软件和信息技术服务业、金融业、科学研究和技术服务业、其他服务业等新兴行业，其生产效率每年度的提升率为1%。 其中，提升率根据2015—2019 年的各新兴行业生产率增幅的加权平均数得出。

环境3：以环境1 和环境2 为前提，在传统能源消费产业效率提升下，电子设备制造业及服务业等新兴行业的生产率提升。

环境4：以环境3 为前提，为探讨政府的财政政策对新兴产业发展的影响。 分别模拟政府增加通信设备计算机和其他电子设备业、信息传输、软件和信息技术服务业、金融业、科学研究和技术服务业、其他服务业的资本投入5%及10%。 其中，提升比例根据2015—2019 年的财政投入提升率的加权平均数得出。

（二）前三种模拟环境下的结果及分析

1．对经济—能源的影响结果

模拟时间为2021—2030 年，在基期均衡的前提下，对前三种模拟环境下的GDP、能源消费总量（TCE）、化石能源消费总量（PCE）及能源消费强度（INE）进行模拟，表1 为前三种环境下的GDP 与能源消费变化的模拟结果。

表1 前三种模拟环境下对GDP 与能源消费变化的影响结果（%）

由表1 可得，根据模拟环境2 下的GDP 变化，当新兴行业发展引发其他行业的生产率提升时，其对经济增长具有促进作用，并且随着时间线的延长，其对经济增长的促进作用逐渐明显。 然而，对于传统能源行业，若只提升传统能源的利用率，则能源结构的转变对GDP，即对经济增长的促进效果并不明显。 究其原因，是现有经济环境下传统能源已无力大幅度带动经济增长，而新兴产业在短期内的发展对能源结构转变的贡献有限，但随着新兴产业的发展逐步推进，对经济增长的贡献愈加明显。

从化石能源消费总量（PCE）及能源消费总量（TCE）来看，能源消费行业效率提升对能源消费总量尤其是化石能源消费总量起到了明显的抑制作用。 但短时间看来，新兴产业发展对化石以及能源消耗总量起到了促进作用，究其原因，可能是我国能源消费结构在短时间内难以发生大转变，加上新兴行业及新能源行业的发展处于初级阶段，新兴产业的发展在短期内对化石能源消费总量及能源消费总量具备一定的促进作用。

从能源消费强度（INE）来看，可以得出，在模拟环境1 下，若传统能源消费产业的利用率逐年提升，其对能源消费强度总量具有明显的抑制作用，说明短期内新兴产业发展对能源消费强度具有抑制作用。 随着时间线的延展，新兴行业对经济增长的促进作用强于对能源消费强度的促进作用。 2030 年的能源消费强度的增幅为-2．222%，说明新兴产业发展对于能源强度总量的抑制作用逐渐加大。 2026 年之后，模拟环境1 下的能源强度总量降幅逐年显著增加，高于同年度模拟环境2 中的数值，表明依托能源结构的逐渐转变，我国的能源消费总量才能发挥最佳的抑制效果。

2．对碳排放的影响结果

前三种模拟环境下对碳排放总量（CCE）以及碳排放强度（INC）的影响结果如表2 所示。

由表2（见下页）可知，在模拟环境1 下，新兴产业发展对于碳排放总量的促进作用显著。 结合表1 结果，究其原因，是在新兴产业发展的起步阶段，由于其发展程度未超过引发碳排放总量降低的门槛值，仍然会引发相应的化石能源和电力消费的提升，进而使碳排放总量呈现增长趋势。 传统能源行业效率提升对碳排放总量增长起到了显著的抑制作用，且在模拟环境3 中对于碳排放总量的促进作用显著不如环境1。 到2030 年，环境1 和环境3 中的碳排放总量增幅分别为12．225%和6．543%，进一步表明在短期内，传统能源消耗仍占据能源消费的主导位置，对于碳排放总量的影响较强。

表2 前3 种模拟环境下对碳排放总量与碳排放强度的影响结果（%）

就碳排放强度而言，在模拟环境1 下，短期内的碳排放强度显现出增长趋势。 结合表1，即随着新兴产业的发展将对经济增长的促进作用愈加明显，其对GDP 的促进作用明显强于碳排放，到2029 年和2030 年对碳排放强度的抑制作用将更加突显。 在环境3 下，传统能源行业效率的提升对碳排放强度的抑制作用明显。 这可能是因为新兴产业发展经济增长的促进作用需要在一段时间内才能逐步显现，能源结构转变非一日之功。 在新兴行业发展的初级阶段，能源产业效率的提升对能源消费总量及碳排放的抑制作用相对更明显，表明目前当务之急是传统能源消费产业的能效提升问题，其能够缩短现有主要能源消费结构的转变期。

3．模拟环境3 下能源消费结构的影响变化情况

表3（见下页）为各类能源（化石能源及电力能源）消费原始期及在环境3 下的模拟占比。

由表3 可知，对比原始期，在模拟环境3 下，随着时间的推移，火力发电（QE1）及其他电力（QE2）消费占比呈现逐年增长态势。 原始期的2030 年火力发电及其他发电消费占比分别为9．988%和3．341%，在模拟环境3 下，2030 年的火力发电及其他发电占比数据分别为10．438%和3．490%，均高于2021 年时的对应模拟数据。 随着能源结构转换的推进，以及新兴产业和新能源的不断发展并逐步适应、参与到各要素的配比转变中，使得整体生产率提高进而降低了能源消费水平。 此外，传统能源的消费占比降低也对电力能源占比增加起到了一定的促进作用。

对于传统能源的消费占比，煤炭能源的消费占比在原始期及环境3 下均呈现逐步降低趋势。在环境3 下，2030 年比2021 年时的占比减少了0．342%；虽然差距较小，但是仍然可以看出，2030年的煤炭消费在总体能源结构中仍然处于主导位置。 由于目前的能源消费结构是以原有的经济发展模式为依托而产生的，短期内难以彻底改变原先的高耗能生产方式，因此对于能源结构转变的目标，应考虑到实际情况，且对于传统能源及新能源的适当调整均应具有针对性。

（三）政府的财政政策下的影响结果

为探讨政府的财政政策对能源—经济—环境的影响，依据学者们普遍采用的政府对新兴产业进行政策支持的参数设置，在模拟环境4 的前提下，将政府对新兴产业的财政投入提升5%和10%，以对比模拟环境3 下对能源—经济—环境的影响。

1．政府财政支持对于能源—经济的影响

表4（见下页）为对比模拟环境3 政府财政投入对于经济（GDP）及能源消费的影响变化结果。

表3 各类能源消费原始期及在环境3 下的模拟占比（%）

表4 政府财政政策对能源—经济的影响变化

由表4 可知，2030 年的GDP 的涨幅分别为0．540%和1．063%，说明若政府对新兴产业的财政投入分别提升5%和10%，会对经济增长起到明显的促进作用。 但是与新兴产业的效率提升进行对比，可看出新兴产业的效率提升对GDP 的促进作用更显著，政府的财政投入对经济增长的促进作用较小，这表明当前的重点在于促进新兴产业的发展，依托新兴产业及新能源的创新示范作用拉动经济增长。 在政府财政投入提升后，可看出提升10%条件下的化石能源消费总量（PCE）和能源消费总量（TCE）高于5%条件下的能源消费量。究其原因，可能是由于受到当下传统能源与新能源的占比影响，政府的财政投入刺激了产出增长，使占主导地位的传统能源耗费更多，进而使得能源消费总量有所增加。

在政府的财政投入提升10%的条件下，化石能源消费总量增幅始终高于能源消费总量的增幅，但是随着时间的推移，差距逐渐缩小。 这是由于当下传统能源仍处于主导消费位置，财政投入的增加会使传统能源消费在整体能源消费中贡献更多。 同时，能源消费总量、化石能源消费量及能源消费强度虽然与模拟环境3 下的数值相比均有一定提升，但随着时间的推移，仍会呈现出降低态势。 这说明政府以财政投入的方式支持新兴产业，在短期内能源消费量仍会持续增长，但随着新兴产业发展及元素配置改革，传统能源消费量会逐步减小，从而抑制能源强度增加。

2．政府财政支持对碳排放的影响

模拟政府对新兴产业的财政投入分别提升5%和10%，对碳排放总量（CCE）及碳排放强度（INC）的影响，结果如表5 所示。

表5 政府财政政策对碳排放的影响变化（%）

由表5 可知，若政府提升财政投入的比例，随着时间的推移，碳排放总量在提升，且同年度提升10%条件下的碳排放总量显著大于提升5%条件下的，即政府财政投入越大，对碳排放总量增加的促进作用越明显。 结合表4 的数据结果，与模拟环境3 相比，同年度的碳排放总量增幅比经济增长的增幅更大，导致了碳排放强度的提升。 同时应看到，碳排放总量及碳排放强度的增长呈现逐渐降低的态势，且碳排放强度的降低趋势更显著。 对比表4 中对能源—经济的影响，在较长时间内，新兴产业及新能源的发展会使传统能源消费逐渐减少。 对比政府的财政投入方式，推动新兴产业发展并提升产业效率对于能耗及碳排放的抑制作用更加显著。

3．政府财政支持对经济结构的影响

在模拟环境4 的前提下，将政府财政投入分别提升5%和10%，对比环境3 的对各产业增加值与GDP 的占比变化，结果如表6 所示。

由表6 可知，若政府提升财政投入比例，第一产业所占比重逐年减小；在2021—2023年，第三产业所占比重也在减小，但在2026 年后，比重逐渐增加。 在2021—2025 年，第二产业比重有所增加，随着时间的推移，比重逐渐减小。 与模拟环境3 相比，财政投入增加10%时的第二产业占比高于提升比例为5%的情况。 且从整体来看，对三个产业占比尤其是第三产业的影响均较小，这说明政府的财政投入对第三产业的带动作用并不显著，依靠财政支持的方式推动供给侧改革的成效甚微。 因此，应加大对创新要素的引导力度，促使其快速发展，以此刺激经济结构转型升级。

表6 各产业增加值与GDP 占比的影响变化（%）

4．政府财政支持对行业能源消费强度及碳排放强度的影响

在模拟环境4 的前提下，分别将政府财政投入提升5%及10%，在2025—2030 年的时间点，对比环境3 条件下各行业能源消费强度（INE）及碳排放强度（INC）的影响变化，结果如表7 所示。

表7 各行业能源消费强度及碳排放强度的影响变化（%）

由表7 可知，若政府提升财政投入，相比于模拟环境3 下的数据，新兴行业的能源消费强度有所降低。 在财政投入提升10%的条件下，到2030 年，信息传输、软件和信息技术服务业的降幅超过了5%，在各行业中降幅最大。 但能源行业和以能源消费为依托的行业的能源消费强度仍有所增长，与2025 年相比，2030 年的能源消费强度增幅有所下降。 这意味着若政府采取财政投入的方式刺激新兴产业发展，对于整体行业的能耗影响不大，但与新能源具有直接关系的新兴产业的能源消费强度会减弱。 随着新兴产业的发展壮大，其会对传统能源行业及其他行业起到示范带头作用，进而减小其能源消费强度，以此优化整体行业的能耗配比。

对于新兴产业而言，2030 年相比于2025 年的碳排放强度减小幅度更大，而传统能源行业如石油开采业等的碳排放强度有所降低。 但从数值上看，减缓行业整体碳排放强度的作用不显著。 这表明政府的财政投入对碳排放的影响效果微弱，要从根本上减小碳排放强度仍然需要新兴产业发展和新旧能转换来带动。

结论及启示

研究发现，随着新兴产业发展的日渐成熟其对经济总量具有促进作用，对能源消费及碳排放总量具有抑制作用；长期来看，在政府财政政策支持下的新兴产业发展对经济总量的提升作用及对能源消费、碳排放总量的抑制作用不显著。 基于本研究运用动态CGE 模型的模拟结果，对于政府应运用何种方式带动新旧动能转换提出以下建议：（1）在政府通过财政投入的方式支持新兴产业发展的同时，应做好顶层设计，针对各行业尤其是新兴行业的实际情况，做出不同梯度的针对性政策引导，以此激发创新元素发展。 （2）政府应引导整体消费结构改善，发挥居民及企业的多主体作用。 引导企业产品及服务品质的改善，以满足居民日益增长的消费需求，促进居民消费结构升级，推动供给侧改革。 （3）一方面应推动新兴产业的发展，另一方面应加强对传统能源产业及相关高投入产业的规制。 因此，应把解决传统能源消费产业的能效提升放在主要位置，以有效缩短现有主要能源消费结构的转变期，进而促进新旧动能转变的平稳过渡。