“十三五”期间我国经济——能源——环境系统变量发展预测

郑宇花 迟远英 李佳霖 宋 宇（中国矿业大学（北京），北京 0008） （北京工业大学，北京 004）（吉林电子信息职业技术学院，吉林 0）

“十三五”期间我国经济
——能源——环境系统变量发展预测

郑宇花1迟远英2李佳霖2宋 宇3
1（中国矿业大学（北京），北京 100083）2（北京工业大学，北京 100124）3（吉林电子信息职业技术学院，吉林 132021）

本文以动态可计算一般均衡模型为基础，2010年投入产出表延长表为基准数据，对 “十三五”期间我国经济——能源——环境系统相关变量进行了预测。分析结果显示：“十三五”期间我国经济将实现新常态下的稳定适宜增长，GDP增速保持在6.5%左右，产业结构进一步优化，第三产业比重明显上升，第二产业明显下降。由于经济增长的原因，能源消费总量与碳排放总量依然较高，但能源消费结构进一步优化，碳排放强度明显降低，节能减排的形势依然比较严峻。

动态CGE模型 十三五 经济——能源——环境系统 预测 能源需求

1 研究背景

目前，我国经济处于经济增长速度换挡期、结构调整阵痛期、前期刺激政策消化期的 “三期叠加”阶段，经济发展进入了高速增长转为中高速增长，经济结构优化升级，从要素驱动、投资驱动转向创新驱动的新常态阶段。“十三五”期间将是我国全面进入 “新常态”的转型期，转型升级的关键期，并全面实现小康社会的发展目标。能源、经济、环境作为一体化的系统密切相关，在发展中相互影响、相互制约、相互作用，系统相关变量可以较全面的反映我国 “十三五”期间经济发展质量。因此，本文拟对 “十三五”期间我国经济——能源——环境系统相关变量的发展进行探索性预测分析。

分析方法上，本文拟采用可计算一般均衡（CGE）模型，该模型建立在瓦尔拉斯一般均衡理论基础上，将国民经济各组成部分和经济循环的各个环节都纳入到一个统一的框架下的宏观经济模型，描述了国民经济各部门的相互作用，可以较好的分析经济——能源——环境——社会系统的相互影响与反馈。且已被国内学者广泛的应用于宏观经济、财政、能源、环境等政策评价分析领域。相关文献如，段志刚［1］、高颖［2］、李善同［3］、郭正权［4］、娄峰［5］等。

2 CGE模型结构

本研究采用的CGE模型包含生产函数、产品分配、机构、均衡与闭合、动态、碳排放与居民福利等6大函数模块，具体函数模块结构如下。

2.1 生产函数模块

在生产模块中，本文将生产函数分为6层套嵌，第一层为煤炭开采与焦碳、石油开采与石油加工、天然气开采与燃气、清洁电力能源与火电的相互合成；第二层为煤炭、石油、气体能源之间的合成，其合成顺序根据能源之间的可替代性，首先是石油能源与气体能源合成，其次是油气能源投入与煤炭能源投入的合成；第三层为化石能源与电力能源的合成；第四层为能源与资本的合成；第五层为资本能源要素与劳动投入的合成；第六层为资本能源劳动合成与中间投入的合成。生产函数要素的投入合成采用CES函数形式。

图1 生产函数结构示意图

2.2 贸易函数模块

本文贸易模块中国内产品分配采用CET函数形式，生产者在一定的生产技术约束下，确定产品在不同的市场之间分配的最优策略。国内产品需求采用 “阿明顿 （Armington）假设”函数形式，消费者在进口品与国内产品之间进行优化组合，以实现成本最小化。

图2 国内产品分配与需求结构图

2.3 机构函数模块

机构函数模块包括居民的收入与支出函数、企业的收入与支出函数、政府的收入与支出函数。其中居民的消费函数采用斯通——盖利 （Stone－Geary）效用函数，其余函数都为等比例线性函数形式。

2.4 均衡与闭合函数模块

均衡函数模块包括劳动力市场均衡、资本市场均衡、商品市场均衡；闭合函数模块包含储蓄——投资平衡、政府收支平衡、国际收支平衡。

2.5 动态函数模块

动态函数模块主要涉及劳动力增长，资本积累以及在部门之间的分配，技术进步 （全要素生产率）水平，相关函数结构如下。

其中：Lt1为t期劳动力的供给量，lagt为t期劳动力增长率；TFPi，t为t期i部门的全要素生产率水平，tfpgi，t为t期i部门的全要素生产率增长率；KSt为t期总的资本供给量，TINVt为t期全社会总的投资，Ki，t为t期i部门的资本需求量，Ri，t为t期i部门的资本收益率，ARt为t期全社会资本的平均收益率，depri为i部门的资本折旧率，αi为i部门资本需求的份额参数，ρ为部门之间资本需求的替代弹性相关系数。

2.6 其它函数模块

其它函数模块包括居民福利函数与碳排放函数。本文通过希克斯等价变动来衡量实施外部政策冲击后对居民福利的影响，以政策实施前的商品价格为基础，测算居民在政策实施后的效用水平的变化情况。碳排放模块函数主要是计算煤炭、石油、天然气等化石能源在使用过程中排放的二氧化碳。

3 部门划分与参数标定

3.1 部门划分

CGE模型的数据基础是以投入产出表为基础编制的社会核算矩阵。本文以最新的2010年全国投入产出边延长表为基础，根据研究的需要，以及产业结构特点，将投入产出表合并调整为21个部门。其中能源行业包括6个部门：煤炭开采和洗选业、炼焦业、石油开采业、石油加工业、天然气开采业、燃气生产和供应业、火电、清洁电力；非能源行业包括15个部门：农林牧渔业、其他开采业、食品制造及烟草加工业、纺织及其制品业、木材加工与造纸印刷业、化学工业、非金属矿物制品业、金属冶炼与制品业、机械设备制造业、通讯、仪表及其他设备制造业、建筑业、交通运输与邮政业、服务业。

3.2 参数标定与设置

CGE模型中需要标定与设置的参数主要包括替代弹性系数，碳排放系数，以及动态函数相关参数。

3.2.1 替代弹性系数标定

替代弹性系数主要涉及生产函数模块各层投入之间的替代关系，贸易函数模块国内产品分配函数与国内产品需求函数产品之间的替代弹性。本文替代弹性系数的标定主要参考宣晓伟 （1998）［6］、贺菊煌 （2002）［7］、王灿 （2003）［8］、谭显东［9］、郭正权［10］、Chi等［11］相关研究成果。

3.2.2 碳排放系数设置

碳排放系数主要涉及煤炭开采和洗选业、炼焦业、石油开采业、石油及核燃料加工业、天然气开采业、燃气生产和供应业6种一次、二次化石能源最终需求导致的碳排放。其中用于炼焦、燃气制造的原煤不产生碳排放；碳排放发生在焦炭与燃气最终消费环节；用于石油制造的原油不产生碳排放，碳排放主要发生在石油产品的最终需求环节。6种化石能源的碳排放系数来自IPCC报告 《2006年IPCC国家温室气体清单指南》。

3.2.3 动态参数设置

动态参数设置方面，本文假设我国的劳动力在 “十三五”期间将由第一产业、第二产业继续向第三产业转移。全要素生产率主要参考郭庆旺、贾俊雪［13］，李善同［3］，王小鲁、樊刚、刘鹏［14］等的研究，假设第三产业略高于第二产业、第一产业，清洁能源由于技术进步，略高于二产业平均水平。同时，假设居民储蓄率会随着经济发展水平逐步下降，由2010年的32%下降到2020年的20%左右。

4 分析结果

4.1 经济发展预测

表1显示了2010～2020年我国GDP增长及三次产业结构比重。“十三五”期间我国GDP将保持6.50%左右的增长水平，经济保持了中高速增长，到2020年将达到798932.82亿元，比2010年增长1.98倍。从三次产业结构比重来看，“十三五”期间产业结构更加优化，到2020年末第三产占GDP比重将上升到55.23%；第二产业占GDP比重将下降到37.78%，第一产业占GDP的比重下降到6.98%。我国经济在 “十三五”期间整体可保持新常态下的稳定适宜增速，且产业结构进一步优化。

表1 GDP增长及三次产业结构比重

4.2 能源需求预测

表2显示了2010～2020年我国能源需求总量及各能源所占比重。由于经济的稳定适宜增长，我国的能源需求在 “十三五”期间将保持一定的增长速度，能源需求总量由2010年的324939.00万吨标准煤增加到2030年的558011.33万吨标准煤。能源消费结构进一步优化，煤炭占能源消费总量的比重由2010年的68.00%下降到了2020年的59.78%；而水电、核电、其他能发电的比重由2010年的8.60%上升到了2020年的14.72%；天然气的比重也由2010年的4.40%上升到了2020年的8.39%。

表2 能源需求总量及各能源所占比重

续表

4.3 环境变量预测

表3显示了2010～2020年我国碳排放总量与碳排放强度。“十三五”期间，我国碳排放总量将由2010年的778054.43万吨上升到了2020年的1153246.35万吨，增长了 1.48倍。总体来说，“十三五”期间我国的碳排放总量依然很大，虽然能源消费结构有很大的优化，但由于经济增长对能源的需求，以及煤炭占能源消费结构的主导地位短期之内难以改变，节能减排的形势依然严峻。单位GDP的碳排放强度由2010年的1.9276吨／万元降低到了2020年的1.4828吨／万元，其原因，一方面由于能源消费结构的优化；另一方面由于单位GDP能耗的降低。

表3 碳排放总量与强度预测

5 结论与政策建议

“十三五”期间我国经济将实现新常态下的稳定适宜增长，GDP增速保持在6.5%左右；产业结构进一步优化，第三产业比重明显上升，第二产业明显下降。由于经济增长的原因，能源消费总量与碳排放总量依然比较高，但能源消费结构进一步优化，碳排放强度明显降低，但节能减排的形势依然严峻。因此，在 “十三五”期间：

（1）面对经济的增速放缓，国家应加强政策支持与引导，积极鼓励发展第三产业；积极发展现代农业；鼓励发展战略性新兴产业，加强传统制造业转型升级，实现制造强国的战略目标。通过技术创新与互联网＋激发经济活力，促进产业结构调整升级。

（2）面对依然较高的能源消耗，国家应积极加强能源战略行动计划的实施，大力发展利用水电、太阳能、风能等清洁能源；鼓励发展天然气能源生产与利用；控制煤炭生产与消费，加强煤炭能源的清洁利用；控制能源消费，提高能源使用效率。构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。

（3）面对大量的碳排放，国家应积极推进全国统一的碳交易市场体系建设，通过总体目标控制与市场机制加强二氧化碳温室的控制；加强重点领域的温室气体排放控制；积极探索实施碳税政策，促进化石能源消费比重的降低与碳排放的总量的控制，实现经济——能源——环境系统的协调与可持续发展。

［1］段志刚.中国省级可计算一般均衡区域可计算一般均衡建模及应用研究 ［D］.武汉：华中科技大学，2004

［2］高颖.中国资源——经济——环境综合核算框架下CGE模型建模与应用 ［D］.北京：北京大学，2006

［3］李善同. “十二五”时期至2030年我国经济增长前景展望［J］.经济研究参考，2010，（43）：2～27

［4］郭正权，郑宇花，张兴平.基于动态CGE模型的我国经济——能源——环境系统分析 ［J］.系统工程学报，2014，29（5）：581～591

［5］娄峰.碳税征收对我国宏观经济及碳减排影响的模拟研究［J］.数量经济技术经济研究，2014，（10）：84～96

［6］宣晓伟.用CGE模型分析征收硫税对中国经济的影响 ［D］.北京：北京大学，1998

［7］贺菊煌，沈可挺，徐嵩龄.碳税与二氧化碳减排的CGE模型［J］.数量经济与技术经济，2002，（10）：39～47

［8］王灿.基于动态CGE模型的中国气候政策模拟与分析 ［D］.北京：清华大学，2003

［9］谭显东.电力可计算一般均衡的构建及应用研究 ［D］.北京：华北电力大学，2008

［10］郭正权.基于CGE模型的我国低碳经济发展政策模拟分析［D］.北京：中国矿业大学（北京），2011

［11］Yuanying Chi，ZhengquanGuo，Yuhua Zheng，Xingping Zhang.Scenarios Analysis of the Energies'Consumption and Carbon Emissions in China Based on a Dynamic CGE Model［J］.Sustainability，2014，6（2）：487～512

［12］焦兵，卢琦.西部地区能源开发、环境质量与区域经济协同发展研究 ［J］.工业技术经济，2013，（6）：142～149

［13］郭庆旺，贾俊雪.中国全要素生产率的估算：1979～2004［J］.经济研究，2005，（6）：51～60

［14］王小鲁，樊纲，刘鹏.中国经济增长方式转换和增长可持续性 ［J］.经济研究，2009，（1）：4～16

China's Economy－Energy－Environment System Variables Development Analysis during the Thirteenth Five－Year Plan

Zheng Yuhua1Chi Yuanying2Li Jialin2Song Yu3
（1.China University of Mining＆Technology（Beijing），Beijing 100083，China；2.Beijing University of Technology，Beijing 100124，China；3.Jilin Technology College of Electronic Information，Jilin 132021，China）

The paper analyzes economy－energy－environment system variables based on dynamic computable general equilibrium model and 2010 input－output table during the thirteenth Five－Year Plan.The results indicate thatChina'seconomywillachieve new normal stable suitable growth，GDP growth rate remains at about 6.5%during the analysis period.The economy structure has further optimization，the proportion of the third industry will increase significantly，and the second industry will decrease significantly.As the cause of economic growth，the energy consumption and carbon emissionsare still relatively high，but the energy consumption structurewill further optimize，carbon emission intensity decreases significantly.The situation of energy saving and emission reduction is still grim.

dynamic computable generalequilibriummodel；the thirteenth Five－Year plan；economy－energy－environmentsystem；prediction；energy demand

10.3969／j.issn.1004－910X.2016.01.013

F062.1

A

（责任编辑：王 平）

2015—11—18

北京市教委社科计划重点项目 （项目编号：SZ201510005002）。

郑宇花，中国矿业大学（北京）博士研究生。研究方向：能源经济与政策评价、碳金融市场。迟远英，北京工业大学教授。研究方向：低碳经济与新能源，能源经济等。李佳霖，北京工业大学本科生。研究方向：低碳金融。宋宇，吉林电子信息职业技术学院副教授。研究方向：低碳能源。