基于CGE模型的CO2减排对福建省海洋经济的影响

孔昊，杨薇，罗美雪，胡灯进

(1.福建海洋研究所 福建省海岛与海岸带管理技术研究重点实验室，福建 厦门 361013；2.自然资源部第三海洋研究所 APEC海洋可持续发展研究中心，福建 厦门 361005)

十三五期间，福建省产业结构不断向高新技术产业靠拢[1]；海洋经济发展迅速，全省海洋生产总值(GOP)保持着10%以上的年均增速；2019年全省GOP达1.2万亿元，占全省GDP的28.4%，居全国第三位[2]。海洋经济已成为福建省国民经济新的增长点，对福建省社会经济的发展起着非常重要的带动作用。尤其是近年来，福建省稳步推进“海洋强省”战略，先后编制颁布了“海洋经济高质量发展三年行动方案”“海洋经济强省建设专项规划”等措施，福建省海洋经济的重要程度进一步凸显。为积极应对气候变化的威胁，中国承诺到2030年实现碳达峰，到2060年实现碳中和。节能减排等各种减排措施的实施，对福建省经济发展的压力是明显的。张毅瑜等[3]、金文龙[4]、胡秀珠[5]从不同角度探讨了不同碳减排约束条件对福建省经济增长速度的影响，总体上评估结果是负面的。但目前尚未有研究聚焦于减排政策对福建省海洋经济的定量影响分析。

在研究方法上，可计算一般均衡(Computable General Equilibrium，CGE)模型。因为模型能够很好地模拟、描述经济活动，刻画各部门和经济主体的交互关系，并通过将经济的各组成部分建立起数量联系从而能够定量考察经济某一部分的扰动对经济另一部分的影响[6]，所以CGE模型已逐渐成为减排政策定量分析领域应用较为广泛的方法。贺菊煌等[7]、赖明勇等[8]、刘宇等[9]国内诸多专家学者，均利用CGE模型探讨了不同减排政策对中国社会经济的影响，但受限于模型建模和数据需求的复杂性，CGE模型的应用仍然较少。在福建海洋经济强省建设背景下，本研究利用构建的CGE模型定量评估不同减排政策情景对福建省海洋经济发展的影响，进而为低碳背景下福建省海洋经济的可持续发展提出政策建议。

1 材料与方法

1.1 MECGE-FJ模型简介

本研究以作者前期构建的MECGE模型[10-11]为基础，结合福建省海洋经济的特点，进一步完善和改进原有模型，构建了福建省海洋经济CGE模型(Marine Economy Computable General Equilibrium model-Fujian，简称MECGE-FJ)。需要指出的是，MECGE-FJ模型并不完全具备长期经济预测的功能，而是一个分析、评估政策等外生因素的改变对宏观经济影响的数值模拟工具[10]。与其他CGE模型不同的是，为分析减排政策对海洋经济的影响，本模型将11个海洋产业部门从传统的国民经济生产部门中拆分出来，是一个包含48个生产部门(含11个主要海洋产业部门)的静态CGE模型。模型总共包括生产模块、贸易模块、收入与支付模块、碳排放约束模块、均衡闭合模块等五大部分。模型延续了MECGE模型对各模块的处理思路[10-11]，对贸易模块、收入与支付模块、均衡闭合模块进行简化处理，而根据研究目标的需要，对生产模块、碳排放约束模块进行了进一步细化。

生产模块是本模型最重要的模块，也是模型区别于其他资源环境CGE模型的关键。在生产模块中，部门总产出使用资本、劳动力、自然资源、能源和其他非能源中间投入的多层嵌套式的常替代弹性(Constant Elasticity of Substitution，CES)生产函数来描述。生产活动的基本投入要素包括土地、海域等自然资源、资本以及劳动力，其中自然资源根据使用类型划分出农业用地、林业用地、涉海建设用地、其他建设用地共4种土地要素，以及养殖用海、渔业资源、其他海域资源这3种海域要素。MECGE-FJ模型细分了8种能源部门，并将能源投入的组合与其他非能源中间投入进行了区分[10]。

图1是本研究生产模块最具代表性的嵌套生产结构。嵌套结构的第一层为资源束通过与其他投入束进行CES合成决定总产出；这种结构设计是为了反映土地、海域等自然资源对经济增长的约束作用，即自然资源要素不能无限供给且难以被替代[12]。第二层由土地、海域要素进行CES合成得到资源束，由中间投入束与资本-劳动力束进行CES合成得到其他投入束。第三层由能源束与非能源中间投入束进行CES合成得到中间投入束，由资本和劳动力进行CES合成得到资本-劳动力合成束。其余第四、五、六、七层如图1所示，通过CES函数层层嵌套。具体生产函数方程可参照参考文献[10]的附录。

图1 生产模块的嵌套结构

模型的碳排放约束模块参照了郭正权[13]、李元龙[14]的设计方案，即通过对区域内流通的能源商品征收从量碳税从而实现减排目标。征收碳税会影响区域内含碳商品的价格，从而影响生产销售活动；另一方面也会增加政府收入，进而对整个社会经济活动造成影响。具体可用以下公式进行数字化模拟。

对区域内产出的含碳能源商品征收从量碳税：

PAac·QAac·(1+ϑ)ac·Өac·tc=PDAac·QDAac+PEAac·QEAac

(1)

对区域内流入的含碳能源商品征收从量碳税：

PQcc·QQcc=PDCcc·QDCcc+PECcc·QECcc·(1+ϑ)ac·Өcc·tc)

(2)

征收的碳税增加了政府收入：

(3)

式(1～3)中:ac代表区域内产出的含碳能源商品；cc代表流入区域内的含碳能源商品；PA为商品产出价格；QA为商品产出数量；PDA为区域内生产且内销的产品价格；QDA为区域内生产且内销的产品数量；PEA为总调出商品价格；QEA为总调出商品数量；PQ为商品价格；QQ为商品数量；PDC为区域内生产且内销的商品价格；QDC为区域内生产且内销的商品数量；PEC为总调入商品价格；QEC为总调入商品数量；YG为政府总收入；YFl为劳动力要素总收入；YFk为资本力要素总收入；tva为资本、劳动力增值税率；YH为居民总收入；tih为居民所得税率；YENT为企业总收入；tie为企业所得税率；tmc为进口商品关税；pwmc为进口商品国际价格；QMc为进口商品数量；EXR为汇率；tc为单位碳税；ϑ、Ө分别表示不同能源商品价值量向实物量转换的因子和各能源商品实物量的碳排放系数。

1.2 福建省海洋经济社会核算矩阵编制

根据研究目的，构建了福建省海洋经济的社会经济核算矩阵(Fujian Marine Social Accounting Matrix，MSAM-FJ)作为CGE模型的最主要数据基础。与模型的各个模块及功能对应，MSAM-FJ的生产部门/商品部门账户相较于传统的社会经济核算矩阵增加了11种海洋产业部门/商品和8种能源生产部门/商品，要素账户增加了4种土地要素和3种海域要素。

由于福建省最新的2017年135生产部门投入产出表尚未发布，因此本研究MSAM-FJ的核心数据来自福建省2012年版的投入产出表。本研究编制的2012年福建省宏观海洋经济社会核算矩阵平衡表见表1。

表1 福建省2012年宏观海洋经济社会核算矩阵/亿元

2 结果与讨论

2.1 情景设置

本研究构建的MECGE-FJ模型为静态CGE模型，由于投入产出表数据的约束，以2012年作为模型的基期，通过模拟不同减排情景下社会经济达到的新的均衡，从而得到不同碳税征收幅度对福建省GDP、海洋经济总增加值、各海洋产业的影响程度。在税率设定方面，由于中国目前尚未征收碳税，本研究参照2011年《中华人民共和国资源税暂行条例》对油气资源征收5%资源税税率的思路，以征收碳税5%作为本研究情景设定的中位值，再以此分别上下浮动2%税率作为其他2个情景，以便于分析不同税率对经济影响程度大小。由此，本研究根据针对区域内流通的能源商品征收从量碳税的方法设定了3种减排情景，依次为征税3%、5%、7%。在模型运行过程中，为仅体现减排的影响，其他外生生产要素，劳动力、资本、土地、海域等要素均保持不变。

2.2 3种减排情景模拟结果

2.2.1 征收3%从量碳税情景

在对区域内流通的能源商品征收3%的从量碳税情景下，福建省GDP会损失0.23%，但是福建省主要海洋经济增加值会增加1.15%(表2)。从各个海洋产业的角度来看，对海洋电力的影响最为明显，作为含碳能源的替代效应，海洋电力业会增长15.75%；海水产品加工业、海洋捕捞业、海水养殖业均会有较为轻微幅度的增长，依次为2.74%、0.48%、0.47%，造成这几个产业不随着减排而减产的原因，更多地在于经济活动间的传导机制。海水产品加工业、海洋捕捞业、海水养殖业产生的产品均为水产品相关，水产品相较于其他同类消耗产品具有碳排放更低的特点，因此在减排政策影响下，其他碳排放高的消耗产品需求降低，水产品需求增加。

表2 3种碳税情景模拟结果

按照减排对海洋产业产生负面影响程度大小排序，依次为海洋盐业及海洋采矿业、海洋运输业、海洋船舶制造业、海洋工程建筑业、滨海旅游业、海洋化工及生物医药业，损失幅度依次为2.79%、0.37%、0.31%、0.29%、0.27%、0.17%。总体来看，除了对海洋盐业及海洋采矿业影响略大之外，对其他几个海洋产业影响均较小。

2.2.2 征收5%从量碳税情景

在对区域内流通的能源商品征收5%的从量碳税情景下，福建省GDP会损失0.45%；但是福建省主要海洋经济增加值会增加1.67%。从对各个海洋产业的角度来看，对海洋电力的影响最为明显，作为含碳能源的替代效应，海洋电力业会增长22.71%；海水产品加工业、海洋捕捞业、海水养殖业均会有较为轻微幅度的增长，依次为4.55%、0.86%、0.84%。增长原因见2.21节。

按照减排对海洋产业产生负面影响程度大小排序，依次为海洋盐业及海洋采矿业、海洋化工及生物医药业、海洋运输业、海洋船舶制造业、海洋工程建筑业、滨海旅游业，损失幅度依次为4.52%、0.57%、0.55%、0.49%、0.46%、0.43%。

2.2.3 征收7%从量碳税情景

在对区域内流通的能源商品征收7%的从量碳税情景下，福建省GDP会损失0.70%；但是福建省主要海洋经济增加值会增加2.10%。从对各个海洋产业的角度来看，对海洋电力的影响最为明显，作为含碳能源的替代效应，海洋电力业会增长28.37%；海水产品加工业、海洋捕捞业、海水养殖业均会有较为轻微幅度的增长，依次为6.44%、1.27%、1.25%。增长原因见2.2.1节。

按照减排对海洋产业产生负面影响程度大小排序，依次为海洋盐业及海洋采矿业、海洋化工及生物医药业、海洋运输业、海洋船舶制造业、海洋工程建筑业、滨海旅游业，损失幅度依次为6.21%、1.11%、0.72%、0.67%、0.63%、0.60%。

2.3 3种情景比较

根据表1对本研究3种情景进行比较。从比较结果可以看出，对区域内流通的能源商品征收不同比例的从量碳税对福建省GDP、海洋经济总增加值、各海洋产业的影响程度具有明显的相关性。随着征收从量碳税幅度的增加，相应各指标的影响幅度也会增加。

从对福建省GDP和主要海洋产业增加值总和的影响来看，对区域内流通的能源商品征收3%～7%的从量碳税对福建省GDP具有负面影响，并且会随着征收幅度的增加影响程度逐步增大，影响程度为-0.23%～-0.70%。对福建省主要海洋产业的增长具有积极的作用，增加幅度为1.15%～2.10%，而这主要得益于作为含碳能源的替代效应以及碳排放量相对较低的海洋渔业产品的需求替代。

从对各个海洋产业的影响程度来看，征收从量碳税对海洋电力的影响最为明显，对其发展带来明显的促进作用，影响程度为15.75%～28.37%。与此同时，因为能源消费结构的改变，征收从量碳税会对海洋盐业及海洋采矿业、海洋化工及生物医药业、海洋运输业、海洋船舶制造业、海洋工程建筑业、滨海旅游业等主要海洋产业造成负面影响；而由于产品替代效应的影响，对海水产品加工业、海洋捕捞业、海水养殖业的产品需求提升，导致这3个行业增加值有较为轻微幅度的增长。

3 结论与讨论

1)本研究基于对区域内流通的能源商品征收从量碳税的减排路径设置了3种减排情景，并利用构建的MECGE-FJ模型分别模拟了不同从量碳税征收情景对福建省GDP、海洋经济总增加值、各海洋产业的影响程度。结果显示：对区域内流通的能源商品征收从量碳税对福建省GDP具有负面影响，并且会随着征收幅度的增加，影响程度逐步增大；对福建省主要海洋产业的增长具有积极的作用，而这主要得益于作为含碳能源的替代效应以及碳排放量相对较低的海洋渔业产品的需求替代。

2)从量碳税征收对福建省各海洋产业的影响差别较大。海洋电力产业因为碳税的实施会得以明显增长，增长程度为15.75%～30.87%；得益于产品需求替代，海水产品加工业、海洋捕捞业、海水养殖业均会因为碳税征收有较为轻微幅度的增长；但对能源需求较大的海洋运输业、海洋船舶制造业等海洋产业，碳税征收会对其带来负面影响。

3)在碳税征收背景下，发展绿色低碳海洋产业、优化海洋产业结构是福建省积极应对气候变化、实现减排目标的重要途径。一是应该充分发挥福建省近岸海洋能储备丰富的优势，通过合理布局海上风电、培育“渔光互补”光伏产业、探索潮汐能等海洋能源利用方式等，大力推进福建省海洋能源产业的发展，对改变能源结构、实现碳达峰目标具有重要作用。二是需要对福建省传统海洋经济的增长方式进行转型升级，比如改变海洋化工业、海洋船舶制造业、海洋运输业等高耗能海洋部门的能源利用结构，从而实现降低碳排放的目标，也能够降低碳税政策实施给这些产业带来的风险。三是积极探索福建海洋产业发展新业态，比如采用环保新材料发展绿色养殖，建设海洋牧场，发展海洋生物医药、海洋信息产业等高新低碳产业等。四是坚持科技兴海，充分认识到科技创新在能源资源利用效率中的作用，通过提高技术装备水平、推广先进适用技术从而提高能源资源利用效率，降低碳排放。

4)除了调整产业结构以应对碳减排目标，福建省应充分发挥其碳汇潜力，增加碳吸存，从而缓解碳排放压力。一是要全面评估福建省森林生态系统、湿地生态系统、海洋生态系统等的碳汇潜力，探索陆海统筹的增汇模式。二是通过技术创新，推动一批碳中和试点项目，比如海水养殖碳中和等相关试点。三是推进生态系统修复工程，包括滨海湿地生态修复、红树林种植等，提高健康生态系统固碳增汇能力。