基于CGE的民用客机产业效应变动分析

王碧茹，曾小舟，杨冰慧，陈若玮，邓 磊

(1.南京航空航天大学 民航学院，南京211106；2.中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院，上海200120)

民用客机的制造是国家重要发展战略，其研发、生产、销售、运营各环节都涉及到国家政策和相应产业发展的支持，并对经济社会产生积极影响.因此，明确民用客机的产业效应，能促进我国飞机发展的政策制定.

常用的政策分析模型有计量经济学模型[1]、系统动力学模型[2-3]以及可计算一般均衡理论模型(Computable General Equilibrium，CGE)[4]等，其中CGE模型不需要长期的时间序列数据，就可以很好地解释经济系统运行中出现的变动. 随着计算机技术的发展以及求解算法的成熟，CGE模型已经是经济学研究中用于政策分析，特别是产业政策分析的主流方法，广泛应用于贸易、环境、能源、税收等方面的研究[5-13].目前，国内外对于CGE模型在民航领域的研究较少，有一些税收政策对民航运输业的研究[13]，及航空系统中断的经济性分析[14]，对于民用飞机的政策研究不多[15-18].

本文基于我国2017年投入产出表重新划分了民用飞机的生产部门，拆分组合149个产业部门，建立适用于当前我国民用大飞机政策分析的社会核算矩阵，构建针对民机产业效应分析的CGE模型，最后就模型运用GAMS软件进行产业变化效应分析，并提出针对我国民用飞机的政策建议.

1 民用飞机社会核算矩阵的建立

社会核算矩阵(Social Accounting Matrix，SAM)是在投入产出表(Input-Output，I/O)表基础上发展起来的.该SAM表包括国民经济中的生产和非生产账户，以及他们之间的闭合关系，并且补充了I/O表中不存在的第四象限的内容，弥补了投入产出模型在描述国民经济核算账户之间关系时的不足，SAM表是CGE模型的数据基础[19].

民用飞机社会核算矩阵(Civil Aircraft Social Accounting Matrix，CASAM)的建立需要详细的多个部门的投入产出数据，而当前中国最新的详细的投入产出表是2017年国家统计局颁布的，故本文采用2017年为核算矩阵的基准年.本文在范金编制的宏观SAM的基础上，将12账户中的过渡性账户和预算外账户合并进相应账户后，形成9账户供研究使用，分别为商品、活动、劳动力要素、资本要素、居民、企业、政府、国外、资本存货[20].

1.1 生产部门的划分

目前的SAM表中的商品/活动部门(简称部门)缺少单独的飞机制造业分类，需要依据民用客机的系统构成，结合高新技术产业的部门分类，建立用于分析民用客机的部门，I/O表中与飞机研发、生产、销售、运营相关的部门合并为“飞机紧密制造业”；与飞机制造、装饰等具有一定关联的部门合并设置为“飞机相关制造业”；最后将I/O表中无关联性或关联性极弱的制造业统一设置为“非飞机制造业”.

由于2017年的I/O表中的149部门中只有其他交通运输设备制造业，利用航空运输业占其他交通运输业总产值的比例为比重，将飞机设备制造业分离出来作为单独的航空航天运输设备部门，形成用以分析民用客机相关政策的部门.

2012年及以后的投入产出表中不再设置“旅游业”，而是将其拆分为各类旅客运输、旅客票务代理、观光游览服务、旅游饭店、民宿服务和餐饮业等，因此本文在进行部门拆分、合并时也不再考虑旅游业.

其他部门的拆分、合并原则如下：航油是民用客机的主要燃料，因此将“石油开采”部门单独分类；铁路运输作为航空运输在强有力的竞争对手，故将“铁路运输业”单独列出；根据民用客机使用环境对通讯要求较高，因此将“信息传输业”作为独立部门；“研究与试验发展”部门能部分反映民用客机的科技创新水平；机场周边的鸟类栖息情况以及飞机尾气的排放对环境也会造成污染，故设置“环境和公共设施管理”部门；其余部门按照常规大类进行合并，最终形成民用客机产业效用分析的17个生产部门，如表1所示.

表1 民用客机社会核算矩阵部门划分

生产账户再加入非生产性账户即可得到投入产出表，在投入产出表的右下方部分加上账户之间的转移支付，形成闭合关系，最终得到用于民用客机政策分析的2017年9个账户中商品/活动下17个部门的CASAM.

1.2 社会核算矩阵的平衡

初始CASAM表不能保证每个列和等于行和，数据不平衡会违背总支出等于总收入的原则.本文使用最小二乘法对CASAM表进行平衡，将校正后的数值记为Qij，CASAM表的每个单元用Qij表示，平方差的总和最小化[19]，目标函数是：

平衡后的基于2017年数据的CASAM，见表2.

表2 平衡后的社会核算矩阵

2 CACGE模型的构建

2.1 CACGE模型的基本结构

CACGE模型由生产模块、消费模块、对外贸易和平衡模块四个部分组成，它们描述了经济系统中，生产创造收入，收入引发需求，需求导致生产的经济循环过程.

生产函数通常有常替代弹性函数(Constant Elasticity of Substitution，CES)、道格拉斯生产函数、列昂惕夫生产函数等；消费者效用函数有线性支出系统(Linear Expenditure System，LES)、CES效用函数等.每一种函数的适用性和效用性都各有不同，模型中的函数根据需要作如下选择：生产函数用CES函数，消费函数用列昂惕夫函数，国内生产的商品用常弹性转换函数(Constant Elasticity of Transformation，CET)函数，国内销售用CES函数.

2.2 CACGE模型的变量

考虑到当前社会经济就业的实际情况以及研究目标，本文构建的CACGE模型结构采用凯恩斯闭合[18].根据凯恩斯闭合条件将所有变量分成两类，一类为内生变量，一类为外生变量.需要特别说明的是，CACGE模型中的价格变量和数量变量都是方便计算的相对值，价格并不是现实中的实际商品价格，数量也是经过相对价格转换后的数量，与现实中的商品实物量不同.但模型中的价格和数量变量的变化可以反映现实生活中商品的价格与数量的变化.

2.3 CACGE模型的参数估计与校调

模型中的参数分为两类：

第一类为模型中的各项弹性系数.弹性系数描述了两种投入要素对产出的替代关系，决定于一定时期的社会技术水平，在短时期内表现为一常数.因此本文根据其他研究者的研究结果并结合经验估计设置，在应用过程中进一步对弹性系数做敏感性分析，以确保设置的参数稳定可靠.

第二类为模型中的参数和系数，一般是通过利用基年SAM表中的数据代替模型中的变量，再反过来求解参数值得到，需要求解的参数主要有各种生产函数中的份额、税率、收入分配等参数.

2.4 模型的检验及其结果

在模型中设立一个平衡变量samchk，其为CASAM表行列总和的差，当该变量的值为0或为一极小值时，说明CASAM表是平衡的.

3 CACGE模型的冲击效应分析

本节2007年的数据引用马星(2015)[17]对飞机政策分析的结果，来进行十年间社会经济变化对民用飞机相关产业影响的对比分析，从而得出民用飞机产业的冲击效应结论，以下同理.由于投入产出表是国家统计局官方每五年公布一次，并在公布的基础上，每三年进行一次调整更新，因此后文产业产出的变化率上限视情况而定，设置为基年变化率的2或3倍.

3.1 冲击变量及冲击对象的选择

冲击变量就是模型中的需要根据政策来人为主动改变的变量或参数，改变某一输入变量的过程就叫冲击.依据经济活动可以确定冲击变量有如下几类：

1)体现宏观经济状况，以政府为主体的冲击变量.由于模型中没有设立专门的政府补贴账户，故将补贴转化为生产税的负征收，代表国家对航空研制主体的税收及补贴优惠；政府收入和国内生产总值(GDP)也可以作为国家宏观经济状况的衡量指标.

2)体现生产活动，以企业为主体的冲击变量.企业为主体的经济活动主要表现在两个方面：1)生产类活动，主要体现在模型的产业账户，如铁路运输业、其他交通运输业这些与航空运输业存在替代和互补效应的产业，以及石油和天然气开采业等航空产业的上下游产业；2)企业收入类活动，主要体现在行为主体账户中的企业账户.

3)体现需求水平，以居民为主体的冲击变量.居民作为航空运输最主要的消费者，其收入和消费偏好对航空运输需求有着最直接的影响.

冲击对象的选择应结合民用客机的研发、制造、运营等环节，即充分考虑航空运输业全产业链，同时注意与航空运输业存在替代和互补效应的关联产业.故将冲击对象分为：

1)飞机研制部门，飞机相关制造业、飞机紧密制造业、研究与试验发展业；

再说，纵是大名鼎鼎的人，实现了多领域斜杠，他的斜杠也有主有从，公众接纳的领域也就只那么一两个。拿王石来说，企业家，做房地产的企业家，是大众视野里的认知，其他的身份，登山、滑伞呀，赛艇、写书呀，并未获得人们广泛了解。

2)飞机运营部门，铁路运输业、航空运输业、其他交通运输业.

3.2 宏观经济状况对航空产业的冲击效应分析

生产税率调整可以降低飞机研发生产成本，因此冲击对象为飞机研制部门.目前研究与试验发展业、飞机紧密制造业和飞机相关制造业的生产税率约为3%、9%和25%，变化率的设置会考虑未来年的增长情况，设为20%、-50%，对比数据选取2007年税收补贴50%的情况.带入CACGE模型中，用GAMS软件运行飞机研制部门在生产税各幅度下的产值变化率，结果见表3.

表3结果显示，税率的提升对飞机研制部门的发展有一定的抑制作用；生产税降低时，其产值均得到了不同程度的提升，特别是对飞机相关制造业进行生产税的减免、补贴时，能够最大程度的提升飞机研制部门的产值.2017年与2007年的生产税在降低同等程度的情况下，冲击结果的变化率普遍比十年前要偏小，可以看出十年后政府对于税收的减免补贴政策对飞机研制部门产出的影响力度变小，税收的降低对于飞机制造业产值的提升所做的贡献度比十年前弱.

表3 生产税对飞机研制部门产值的影响

3.3 生产活动对航空产业的冲击效应分析

对于航空产业来说，飞机及其零部件的研发制造业为下游企业的组装运营提供了设施设备，各类飞机的使用则能不断促进上游企业的研发制造.同时，航空运输业的关联产业如铁路运输业、其他交通运输业等产业，与其存在替代和互补效应，产出会直接影响到航空运输业.因此，选取以上相关产业部门产出作为冲击变量，对其进行效用评估及分析.

3.3.1 生产活动对航空制造业的冲击效应分析

飞机相关制造业和飞机紧密制造业的两个部门细分下涉及到较多的制造产业，且每个产业的年变化率有高有低，因此将细分下的各个产业变化率的均值作为该部门的变化率.飞机相关制造业部门包含18个产业，其年增长率均值为4.58%；飞机紧密制造业部门包含13个产业，其年增长率均值为6.84%.由于飞机制造属于新兴产业，发展势头良好，加上政府的大力扶持，未来涨幅有望提高，因此将飞机相关制造业的变化率设为5%、10%，飞机紧密制造业的变化率设为7%、14%.

由于十年间中国经济发生了巨大变化和持续增长，与十年前数据比较时，冲击变量的年变化率数值虽有所不同，但其现实意义是一样的，都是该产业产值的年均增长率，带入CACGE模型，结果如表4.

表4 相关部门产出对飞机研制部门产值的影响

由表4中2017年的数据可以看出，飞机研制相关部门之间是一种相互促进的关系，其中最突出的研究与试验发展业，产值每增长10%，飞机制造业部门的增长幅度在三倍乘数效应以上，反映出科学技术水平的进步对飞机研制开发推动效果十分显著，而航空运输业与研究与试验发展业之间属于间接关系，因此影响相对小.航空运输业每增长10%，飞机紧密制造业的产值相应增加5%.

2017年的飞机相关制造业与飞机紧密制造业之间的相互促进关系与2007年相比有所增强，但飞机制造业对研究与试验业的影响程度有所减弱.研究与试验发展业在十年间的发展较为迅猛，行业产值的年均增长率已经由2007年的5%左右增长到了10%，冲击结果显示2017年研究与试验发展业对飞机制造业的带动作用比2007年要更强，变化率更高.

3.3.2 生产活动对航空运营业的冲击效应分析

石油开采业的产出年增长率为17%，将其变化率设为15%、30%.研究与试验发展业的产出近五年的平均年增长率为20.9%，保守估计将其变化率设为10%、20%.信息传输业产出年增长率为25%，作为2017年的新细分部门没有对比数据可参考，但其变化率对飞机运营部门产值有一定影响，因此将其单独列出，保守估计将其变化率设为15%、30%、45%.

由于2015年42部门的投入产出表中运输业是作为一个部门，而2017年149部门则将运输业分成了航空运输业和铁路运输业以及其他交通运输业，因此为了计算方便，按照2017年的运输业中各部门的产值比例，将2015年的产值进行细分，从而得出铁路运输业年增长率为12%，因此将铁路运输业变化率设为10%、20%.

2007年各个相关部门产业产值的变化率，与2017年的基年变化率相同，因此可进行比较，带入CACGE模型得到产值的变化率见表5.

表5 相关部门产出对飞机运营部门产值的影响

从表5可以看出，当部门产出提升时，飞机运营部门增长率变动最大的是航空运输业，说明民用客机相关部门产出的增长对航空运输业的带动效果最明显.

研究与试验发展业产值每增长10%，飞机运营部门的变化率在三倍乘数以上；信息传输业作为新兴产业，冲击效果也较为显著，信息传输业每增长15%，三个运营部门的产值约增长20%，表明高新技术产业的发展会正向带动飞机运营部门的产值变化.

铁路运输业与其他交通运输业对航空运输业而言是替代关系，但从冲击结果显示来看，运输部门之间产值的增长同样会拒绝竞争行业的部门产值增长，表明运输业之间是一种良性竞争关系.

在产值变化率相同的情况下，2017年石油开采业对飞机运营部门的影响比10年前幅度更大，2017年研究与试验发展业对飞机运营部门的带动作用同样比10年前的效果更强，铁路运输业作为竞争行业的正面促进效果也比10年前有所增长.综合而言，10年后飞机的上下游产业的变动，均对飞机运营部门带来了积极的影响.

3.4 需求水平对航空产业的冲击效应分析

居民作为航空运输业的主要消费群体，收入水平的不断提高、出行需求的持续增长，大大推动了民航业的发展，居民的收入水平会直接影响航空运输需求和其关联产业，因此该冲击变量选取飞机运营部门.

根据国家统计局公布数据计算可得2014～2018年间，我国居民收入的平均年增长率为8.77%，考虑到中国经济发展，居民收入的增长率在理论上会有较大涨幅，故将2017年居民收入的冲击变化率设为10%和20%，2007年的对比变化率选取10%，带入CACGE模型，计算结果如表6所示.

表6 居民收入对飞机运营部门产值的影响

从表6可以看出，由于居民收入本身的基数较大，对飞机运营部门的产值影响增长幅度仍较为稳定.铁路运输业、航空运输业以及其他交通运输业的产值变化幅度分别为4%、5%和4%左右，可见居民收入的冲击对航空运输业来说是影响最为显著的.

2017年我国居民人均收入为25 974元，相比十年前增长了两倍左右，由表9可以看出在同等变化率下，2017年居民收入对飞机运营部门的影响程度比2007年要大，特别是对航空运输业的贡献度.综合来看，居民收入的增长会直接刺激居民的出行需求，带动居民在运输业等第三产业上的消费；收入的提高还会增加居民在出行时选择高端服务的可能性，从而增加航空运输部门产值.

4 民用客机产业政策建议

依据不同冲击变量对飞机研制部门和飞机运营部门的影响程度，结合对航空制造产业影响比较大的因素，分析促进航空产业发展的政策建议.

1)飞机相关制造业选择性减免生产税.对飞机相关制造业生产税率采取税收优惠以及降税补贴的生产带动作用比直接降低飞机紧密制造业效果要大.

2)提升国内经济水平，增加居民收入.居民收入的增长会直接刺激居民的出行需求，从而带动居民在运输业等第三产业上的消费，收入的提高还会增加居民在出行时选择高端服务的可能性，航空运输需求增加从而带动航空运输支产值增长.

3)提高研究与试验投入，驱动航空产业创新发展.研究与试验发展业规模虽不大，但对飞机制造业、交通运输业的产出产生了不止3倍和6倍的乘数效应，反映出科技的进步对飞机研发以及运营推动效果十分显著，证明了研发技术水平是民用客机的核心竞争力.我国未来在制造民用客机的进程中要不断创新，客机制造商应与高校、研究所继续深入合作研究民用客机的核心技术，从而确保研发技术一直处于世界先进水平行列.

4)鼓励产业间的联合，形成民用客机制造运营产业链.对飞机制造部门和运营部门来说，相关产业的产出增长都会对其有促进作用，因此鼓励产业间的联合发展，打造一条民用客机从研发、制造、运营到营销的全产业链.利用民用客机制造业与上、下游产业之间的相互带动作用，提升全产业链的产值，最终实现民用客机制造业的产业发展.