新能源汽车使用补贴政策的经济环境宏观效应——基于CGE模型测度分析

杨姗姗，肖 尧

(1.天津财经大学 统计学院，天津 300222；2.北京师范大学 经济与资源管理研究院，北京 100875)

一、引言

汽车产业是中国国民经济支柱产业，发挥着稳增长与保就业的重要作用。但汽车保有量的快速提升对资源与环境产生的巨大压力不容小觑。2017年中国汽车保有量高达2.17亿辆，燃油消耗超过1.1亿吨，产生约3.56亿吨二氧化碳，严重制约可持续发展。2007年中国借鉴发达国家经验，制定并开始实施新能源汽车发展战略。在连续多年出台技术研发、购置补贴等一系列支持政策下，新能源汽车产业快速发展。2018年产销127万辆和125.6万辆，销售量超过当年全球其他各国新能源汽车销售的总和，该产业从导入期迈入成长期。但随购置补贴政策施行，部分车企出现补贴依赖症，技术研发削弱，甚至少数企业出现“骗补”行为，政策遭遇效率瓶颈及道德风险，而高额使用成本对新能源汽车发展的制约则进一步凸显。为应对这一局面，2018年11月国家提出“引导地方财政补贴从补购置转向补运营，支持充电基础设施建设和新能源汽车使用和运营等环节”[1]。

在补贴转型政策支持下，充电设施出现爆发性增长。截止到2019年12月，全国充电基础设施累计达到119.2万台，同比增加61.2%。电动汽车保有量与充电桩的比例达到3.45∶1。北京和上海的车桩比甚至高达1.5∶1和1.1∶1。但充电设施利用率非常低，即使公共及其专用设施月平均利用率也仅分别为5%和14%。出现这种局面，除受充电技术和设施布局影响之外，与充电电价补贴政策没有落实到位不无关联，其引起国家和地区政府高度关注，提出进一步深入研究，加快推进落实充电电价补贴的急切要求。

用户充电价格由电力企业供给电价(电度电价)、补偿设施投资和运营服务成本费用构成，一般对其补贴必然降低新能源汽车使用成本，增加市场竞争力，加速投资回收，改善运营的微观经济效果。除此之外，我们注意到从供给侧结构性改革开始，中国已进入通过局部结构调整实现全局推进的阶段，大量微观改革政策需要立足经济整体给予评价。因此，需要考察在高度复杂的经济运行中，充电电价补贴这一微观政策可能引发怎样的宏观效应，其将对高质量绿色发展产生什么样的影响，进而给出该政策全局合理性与有效性的评价。本文采用编制2017年度国民经济核算矩阵(SAM)，构建可计算一般均衡(CGE)模型的方法开展这一研究。

二、相关文献

大量新能源汽车产业政策相关文献集中在推进技术研发、产能形成及其市场培育的供给侧方面，包括：借鉴发达国家经验给予财政支持的必要性及其政策工具研究[2-4]；补贴政策的技术研发、市场培育作用研究等[5]。购置补贴效率文献包括建立补贴退坡机制、补贴政策的财政可持续性等研究[6-7]。还有文献运用成本效益和博弈分析等方法提出，合理制定新能源汽车充电电价，并适度实施上下浮动政策，有利于扩大电动车需求[8]。

本文采用的可计算一般均衡(CGE)模型是约翰逊1960年提出的[9]。在社会核算矩阵研究成果以及计算机技术进步推动下，20世纪80年代以来成功应用于国外能源环境等领域的系统结构分析与宏观政策评价[10-12]。近年来中国在应对能源环境压力中，涌现大量检验相关政策效果的CGE研究文献[13-15]。新能源汽车产业政策的CGE研究是能源环境与财政产业政策相关研究的交叉与细化，目前国内相关文献主要集中在新能源汽车供给侧研究方面。其中包括电力企业采用碳捕集与封存(CCS)技术，解决新能源汽车生产过程碳排放问题的经济环境效应分析[16]；新能源汽车与传统汽车的国民经济产业关联程度比较研究等[17]。

本文在借鉴相关文献基础上的推进工作包括三方面：第一，评价政策从宏观延伸到微观。已有文献一般针对宏观政策构建CGE模型给予评价。目前中国进入结构性调整时期，针对微观目标精准施策的调控成为常态，但这类政策的整体影响仍然需要考察。本文将新能源汽车产业发展研究主题，从制造政策扩展到交通运输服务中的充电补贴政策，利用CGE模型模拟其经济环境宏观效应，得到了其对经济环境有积极正面影响的结论。第二，首次基于2017年投入产出表编制相应SAM表，其可为CGE等相关研究提供重要参考。第三，实践表明CGE模型是很好的政策分析工具，但其研究基本出自经济相关学科及环境等专业领域学者，而统计学界则专注于国民核算编制理论研究，涉及应用不足。本文通过给出CGE建模的统计学逻辑与经济机制解读，力促专注核算理论的统计学界向应用研究拓展。

三、SAM表编制与CGE模型构建

(一)SAM与CGE的关系

CGE模型是基于经济主体在全部产品和要素市场最优行为实现一般均衡的经济理论，采用社会核算矩阵(Social Accounting Matrix，SAM)框架与数据，系统刻画各产品、各产业、各主体机构部门在生产、分配、交换、消费活动中的关联及其对经济整体影响。通过行为假设、模型参数和政策目标等方面的相应构造，为某一具体政策实施提供理论与数据模拟实验平台，为事前政策效果评价提供一种可行有效的解决方法。社会核算矩阵(SAM)不仅为CGE模型提供了数据基础，而且为模型构建提供了理论方法和主题研究操作方面的支撑。

理论上，SAM将投入产出表与国民经济核算账户统一在一个框架下，以平衡封闭的矩阵形式描述生产部门、要素和各类机构间连接的数据关系。CGE则将这一封闭平衡数据关系解读为居民、企业最优行为结果，是经济一般均衡状态的反映。方法上，SAM采用统计方法，核算出一定时期内居民、企业、政府和国外各类机构部门收支流量。CGE则以核算数据为参数标定与校准基准，通过构建企业生产的最优投入产出和居民的最优消费需求函数等模型，给出生产部门、要素与各类机构的连接机制，用于相关政策干预经济的影响分析。主题研究操作上，SAM账户的结构可以根据分析主题的需要高度分解与综合，并可重新安排账户顺序，极大方便按主题构建CGE模型与求解。能源环境CGE模型即为其中之一。

(二)新能源汽车充电补贴政策效应研究的SAM编制

本文编制SAM表的相关数据主要来自2017年中国投入产出表，2018年中国统计年鉴的资金流量表与国际收支平衡表，并参考2018年财政、税务年鉴的政府活动数据进行校准。少量缺失数据根据历史数据估算。虽然因数据源于不同渠道会导致SAM表出现一定程度不平衡，但本文基础数据质量较高，SAM表的各行列总量差距并不大，直接采用手动平衡法完成调平。另外，鉴于新能源汽车使用补贴政策需要研究与交通能源消耗相关的因素，因此在SAM表的活动与商品账户部门分类中，突出了交运行业产出和化石能源消耗。其中以2017年中国投入产出表的149个产品部门为基础，细分交运、能源产品部门，其余适当合并，最终形成27个产品部门(表1)。基于这些部门，本文编制的SAM表(1)本文基于2017年中国投入产出表编制的SAM表，读者如有需要请与作者联系索取。。

表1 细分产业部门列表

(三)CGE模型构建框架

约翰逊1960年初创的CGE模型中，能源作为分析挪威经济增长的一个部门列入其中。20世纪80年代以来能源环境主题模型持续推进，形成比较成熟规范的结构框架，一般包括以生产、收入分配、消费需求、国外交易、碳排放、社会福利和闭合均衡等七个模块。其中生产、消费和国外交易三个模块通过生产或消费函数组合模型，给出企业、居民和国外行为主体的最优选择机制。其余四个模块则主要采用统计核算模型反映各经济主体(部门)的活动。以下简要给出用于新能源汽车充电补贴政策效应研究的CGE模型构建框架(2)读者如果需要系统模型请与作者联系索取。。

k=1，2，…，7

(1)

其中，通过求解一阶条件可得生产的最优成本选择机制：

2.收入分配与储蓄模块。通过居民、企业与政府的总收入，居民可支配收入，居民、企业和政府储蓄，以及社会总储蓄等核算方程，给出生产收入在劳动、资本和政府之间分配活动的描述。其中居民总收入(YH)为劳动收入(WL×QLS)、居民资本收入(shifhk×WK×QKS)、政府及企业对居民的转移(transhg、transhe)以及居民海外收入(YHW)之和。企业收入(YE)为企业资本收入(shiftek×WK×QKS)与政府对企业的转移收入(transeg)之和。政府收入(YG)为居民税收(TIh)、企业生产税及所得税(TIa、TIe)、进口税(TIm)之和减去出口税(TIx)。即：

YH=WL×QLS+shifhk×WK*QKS+

transhg+transhe+YHW

(2)

YE=shiftek×WK×QKS+transeg

YG=TIh+TIe+TIa+TIm-TIx

3.消费需求模块。总需求包括居民和政府消费需求，中间投入、投资及国外需求五部分。其中，中间投入与投资需求已分别在生产模块、收入分配与储蓄模块体现；国外需求则由对外贸易模块描述。为突出交通能源消费，根据交通能源产品消费层级构成，通过构建四层嵌套结构消费函数描述消费需求。其中第一层为总供给的居民与政府消费需求配置。第二层给出居民的交通与非交通消费，第三层为两组模型，分别给出居民的汽车交通与非汽车交通消费，以及非交通能源与一般商品消费，第四层为汽车电力与汽车非电力消费的描述。上述模型均采用具有固定替代弹性的效用函数刻画。其中第四层汽车电力与汽车非电力能源消费效用最大化函数方程为：

s.t.CHT=PAEQAE+PNAQNA

(3)

其中，UT为居民汽车消费效用，QAE与QNA分别为汽车电力及非电力能源消费量，PAE与PNA分别为汽车电力及非电力能源消费价格。αT为汽车电力消费占比，ρT为汽车电力消费及非电力能源消费固定替代弹性相关系数。CHT为居民汽车能源消费支出。

4.国际贸易模块。包括两组模型。一是由CES函数描述的各产品部门基于销售最大化原则的商品生产供给在国内与国际市场转换关系。二是基于Armington假设(3)Armington假设为国内产品需求与进口产品需求之间存在不完全替代关系。，国内产品需求与进口产品需求之间具有固定不完全替代关系，采用CES函数反映各部门在国内与进口产品之间选择的最大化需求效用：

s.t.CDtot=PD×QD+PM×QM

(4)

QD=

QM=

其中，CDtot为国内总需求成本，PD与PM分别为国内商品与进口商品价格。αDM为份额系数，ρDM为替代弹性相关系数。

5.碳排放模块。排放总量DI为产业部门排放DIe和居民部门排放DIh之和，设τt为t种能源碳排放系数，则：

(5)

6.社会福利模块。使用希克斯等价变化(Equivaleng Variation)衡量政策对消费者效用的变化影响，相关机制为：

EV=E(U1，P0)-E(U0，P0)

=P0×CH1-P0×CH0

(6)

其中，EV为希克斯福利等价变化，P0为政策实施前价格水平，CH1与CH0分别是政策实施后居民消费需求与政策实施前居民消费需求。E(U1，P0)政策实施前计价的政策实施后效用水平，E(U0，P0)为政策实施前计价的政策实施前效用水平。

7.均衡闭合模块。体现一个经济体实现一般均衡状态的条件。本文基于研究主题需要，采用价格模型内生且具有完全弹性的新古典宏观闭合假定设定模型，通过要素和商品的价格调整实现市场供需均衡，即选择价格调整作为政策工具。

四、政策模拟与效应测度

(一)政策模拟

1.模型参数校准。一是生产和效用CES函数中反映商品、要素投入固定替代程度的弹性系数，该参数主要依据一些经验数据标定。本文借鉴贺菊煌、樊明太等的研究成果[18-19]，并利用2017年度投入产出表的直接消耗系数校准。二是石化能源效率与碳排放等系数，来自国家《省级温室气体清单编制指南》(4)参阅发改办气候[2011]1041号文件：《省级温室气体清单编制指南》。。三是一些比例份额参数，主要利用历史经验数据通过简单统计模型求解获得。

2.模型求解与检验。采用目前较广泛使用的GAMS(General Algebraic Modeling System)软件求解模型。为保证模型运行稳健，模型通过GAMS软件给出的四个方面检验。包括内生变量求解结果与SAM基准数值是否保持一致的一致性检验；商品数量是否随价格等比例变化的价格齐次性检验，其是一般均衡成立的重要标识；通过在核算方程中增加虚拟变量方法，检验模型平衡性；模型敏感性检验，主要针对基于经验数据而非规范统计方法标定的固定替代系数，通过给出参数的调整冲击，比较相应方程计算结果是否显著变化。一般相关参数在5%和10%正负调整冲击下，模型计算的各项指标变化控制在±5%以内，可被认为通过模型敏感性检验。

3.补贴政策情景。2018年11月，国家发改委在《提升新能源汽车充电保障能力行动计划》文件中提出，“引导地方财政补贴从补购置转向补运营，逐渐将地方财政购置补贴转向支持充电基础设施建设和运营、新能源汽车使用和运营等环节。”，同时要求“电网公司按照规定落实现行优惠电价政策”(5)电网公司现行优惠电价政策主要指：企业集中经营的充电服务设施按工业供电计价，2020年前暂免基本电价；居民充电设施按民用电价计价。。整理各地落实上述政策情况发现，目前各地补贴重点集中在充电设施建设方面，2020年前暂免公共设施基本电价。充电服务价格则在各地政府规定最高价格指导下，由地区市场形成。居民充电设施按民用电价计价。2016年上海率先提出并实施充电电价补贴政策。此后海南、江西、南京等省市也出台相关运营补贴政策。北京则在2018年推出提升充电设施使用效率的激励政策。本文充电电价补贴政策的模拟思路如下：

一是补贴范围。目前全国充电基础设施累计119.2万台，其中公共设施49.6万台，包括公交和环卫企业专用和社会公用，前者布局合理，效率较高(14%)，采用先进直流充电技术，充电量大且稳定；后者为社会服务的公用充电桩，是目前国家建设的重点，规模快速扩张和直流充电技术快速迭代，但目前利用率仅为5%。私人充电桩为67.8万台，占总量的57.75%，目前利用率仅为3%。因私人充电桩数量巨大，一般采用交流充电技术设备，不占用过大公共空间，充电时间可错开用电高峰，所以国家高度重视。规划将私人随车充电桩比例，从2019年不足30%，升至2025年60%。鉴于充电补贴的目标是通过降低新能源汽车使用成本，拉动相关产业生产，促进能源环境改善，因此补贴范围应全面覆盖。

二是补贴标准。技术上，模型要求以供电电度电价变动比率作为政策变量。参考上海推出的政策(6)参见2016年5月上海发改委文件：“鼓励电动汽车充换电设施发展扶持办法”。：专用充换电设施以工业电价为基础给予0.1元/千瓦时补贴，上限电量为2 000千瓦时/千瓦年。社会公用充换电设施以民用电价为基础补贴0.2元/千瓦时，上限电量为1 000千瓦时/千瓦年。私人充电没有补贴。考虑到社会公用充电设施在完善新能源汽车使用环境中的核心作用，将其作为政策简化假设的基准。不考虑补贴上限，采用上海民用一般电价0.617元/千瓦时，充电服务费1.2元/千瓦时，略低于规定上限的1.3元/千瓦时，充电电价合计为1.817元/千瓦时，若充电补贴为0.2元/千瓦时，其补贴幅度约为充电电价的11%。为强化补贴影响，还可给出补贴幅度扩大一倍达到充电电价22%的模拟。基于该补贴标准，专用充电设施在工业电价0.671元/千瓦时的基础上分别补贴0.073 8元/千瓦时和0.147 6元/千瓦时。私人充电分别补贴0.067 9元/千瓦时和0.135 7元/千瓦时。

三是政策可行性。首先估算实施该政策的补贴规模。截止到2019年末，中国电动车保有量412.2万辆，其中，客车43.1万辆、专用车44.4万辆，乘用车324.7万辆。据相关机构按技术设计及其运行时间里程理论测算，客车、专用车和乘用车每辆年耗电量分别为3.6万千瓦时、3.4万千瓦时和0.75万千瓦时。这样理论上客车、专用车和乘用车年耗电分别为146.5亿千瓦时、151亿千瓦时和243.5亿千瓦时，总计541亿千瓦时。其中，客车85%为公交专用。因此，专用车年耗电分别为275.5亿千瓦时，按0.073 8元/千瓦时补贴标准，需要补贴20.33亿元。乘用车大约30%使用个人电桩，电耗73.05亿，按0.067 9 元/千瓦时补贴标准，需要补贴4.96亿元。利用社会公共充电桩充电的乘用车和部分客车耗电170.45亿和22亿千瓦时，需要补贴38.5亿元。即补贴在现行电度电价基础上下调11%或22%时，最高充电补贴规模为63.79亿元或127.58亿元。其仅占2017年全国购置补贴220.27亿元的29%或58%(7)相关数据参见2019年10月11日工信部装备工业司“关于2017年度新能源汽车推广应用补助资金清算审核情况的公示”。参见2020年3月12日国盛电新团队报告“充电桩：新基建，新周期”。。显然该政策对财政而言，是可以负担的。

(二)效应测度

1.充电补贴政策的经济及环境效应测度。本文将得到11%获22%补贴的充电电价变动作为一个冲击(PELE)变量，引入CGE模型消费模块汽车电力与非电力能源消费效用函数方程式(3)，通过模型系统运行，即得到新能源汽车充电补贴政策实施的宏观经济总量、新能源汽车相关的产业产出变化，以及能源消耗与碳减排等环境方面的模拟测度数据。作为分析目标的能源环境相关分类数据见表2～4列示。

表2 充电电价补贴的社会经济环境总效应

表3 充电电价补贴的能源产品需求效应

表4 充电电价补贴的相关产业产出效应

2.测度数据分析。第一，宏观经济效应分析。表2给出充电补贴11%与22%下经济的宏观效应信息。其中，GDP总量分别提升0.019%和0.027%，总投资分别提升0.017%和0.032%，社会总福利分别提升0.037%和0.059%，正面效果显著。因该政策对总就业、总消费和总价格影响正面但效应甚微，因此没有列示相关数据。第二，产业经济效应分析。表4给出充电补贴11%与22%水平下，与交通能源相关产业的产出效应，主要包括电力与7类化石能源产品、汽车与配件等6类交通运输产品、以及其他服务业等。其中数据显示，该政策对基于新能源技术的汽车产业发挥出一定促进(0.032%、0.045%)作用，对汽车相关零配件产业产出有较强的拉动(0.171%、0.245%)。交通运输产业中，由于使用成本下降，道路运输产业产出获得一定增长(0.165%、0.543%)，并对铁路、航空、水运等其余运输方式产生一定的挤出效应。能源产业产出效应主要来自对应产品的需求变化。参考表3可知，该政策降低了各化石能源产品需求，其中在充电补贴11%水平下，煤炭的生产与居民需求分别下降0.262%和0.224%，汽油分别下降0.225%、0.207%，柴油分别下降0.224%、0.199%，居民电力需求则增加0.271%。对应这些变化，煤炭采选、石油、汽油、煤油等行业产出出现不同程度下降。电力产业则得到0.289%的较大提升。第三，能源环境效应分析。表2给出在充电补贴11%与22%水平下，该政策导致能源消耗总量分别出现0.270%和0.625%，以及CO2排放总量分别出现0.457%和0.686%的较明显下降。其变化来自该政策对产业部门和居民部门能源产品需求的影响，前文已有分析，不在赘述。

五、结论与启示

(一)相关结论

通过构建CGE模型，模拟新能汽车使用充电补贴政策对中国经济和环境产生的影响，得到这一微观政策的宏观评价。其一，经济评价结论。总体上该政策对中国宏观经济以及社会福利有显著正面意义。政策促进电力、新能源汽车及其相关零部件产业产出提高，产生一定程度调整了运输业结构，促进了供给侧结构优化，显示国家新能源汽车补贴政策从购置转向使用的决策经济上是合理的、有效的。其二，环境评价结论。政策产生抑制化石能源产品需求，改善中国居民能源产品消费结构，促进生产和居民部门活动的二氧化碳排放量下降的效果。该政策较好满足能耗、碳排放下降与经济发展同步推进的高质量绿色发展要求。

(二)研究启示

本文尝试用CGE模型对新能源汽车补贴这一微观政策以宏观效应进行分析，可得到三方面启示：第一，经过40年改革开放和高速增长，中国进入高质量发展新时代。从投资驱动转向消费驱动是高质量发展的显著特征。消费相关政策的微观效果研究比较充分，但政策的宏观效应系统研究存在一定不足。第二，CGE模型技术在微观政策的宏观评价研究方面具有一定相对优势，也存在一些困难与问题。其优势表现在通过模型传递的政策影响，其传导路径易于识别，传导机制具有经济理论支撑，方便理解影响效果的经济意义。其困难在于，相关政策数据搜集整理工作量较大。问题在于与全局相比，局部政策涉及的经济活动规模较小，政策影响经过经济大系统传递之后，一部分影响难以反映，即使可以得到的影响数据，其有效性更多表现在方向与趋势判断，不适宜直接比较与预测。第三，统计学基于国民经济核算理论与编制研究的基础，在CGE模型构建与应用研究中具备一定的优势。