武曉利

(河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河南 鄭州 450000)

環(huán)保政策、治污努力程度與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量
——基于三部門DSGE模型的數(shù)值分析

武曉利

(河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院,河南 鄭州 450000)

本文通過構(gòu)建包含環(huán)保政策因素的三部門動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡(DSGE)模型,研究環(huán)保政策、政府治污支出及環(huán)境消費(fèi)偏好等措施對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的動(dòng)態(tài)效應(yīng),尤其是對(duì)實(shí)際碳排放量和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的影響,并在此基礎(chǔ)上分析各項(xiàng)措施的傳導(dǎo)機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn):(1)環(huán)保技術(shù)改善能夠在保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上,顯著降低碳排放,提高環(huán)境質(zhì)量;(2)征收碳稅以及提升環(huán)境消費(fèi)偏好均能夠顯著改善環(huán)境質(zhì)量,但對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)存在一定的負(fù)效應(yīng);(3)政府治污支出能夠顯著降低碳排放量和提高環(huán)境質(zhì)量,但中長(zhǎng)期內(nèi)會(huì)對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生負(fù)效應(yīng),通過調(diào)整政府治污支出轉(zhuǎn)化系數(shù),能夠顯著提高政府治污支出措施的有效性?？傮w上,環(huán)保技術(shù)與治污支出是保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與環(huán)境質(zhì)量協(xié)調(diào)發(fā)展的關(guān)鍵,提升廠商的環(huán)保技術(shù)研發(fā)水平與加大治污力度應(yīng)是現(xiàn)階段政策制定的參考重點(diǎn)。

環(huán)保政策;治污努力程度;環(huán)境質(zhì)量;DSGE模型

一、引言及文獻(xiàn)回顧

氣候變化關(guān)乎人類的生存和發(fā)展,近年來我國(guó)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)惡化,已嚴(yán)重影響經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。環(huán)保技術(shù)更新、政府治污支出以及包含碳稅在內(nèi)的環(huán)保政策制定成為近年來我國(guó)治理環(huán)境污染的重要手段,關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的協(xié)調(diào)發(fā)展也獲得眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注。2014年6月7日,國(guó)務(wù)院印發(fā)《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃(2014～2020)》指出,能源發(fā)展要堅(jiān)持“節(jié)約、清潔、安全”的戰(zhàn)略方針,重點(diǎn)實(shí)施節(jié)約優(yōu)先、立足國(guó)內(nèi)、綠色低碳、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)四大戰(zhàn)略。十八屆五中全會(huì)提出的綠色發(fā)展理念倡導(dǎo)生態(tài)、綠色、低碳、循環(huán)的理念,徹底改變現(xiàn)有的以資源耗竭、環(huán)境污染支撐的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式,堅(jiān)持走可持續(xù)發(fā)展的道路。

那么,面對(duì)生態(tài)環(huán)境日益惡化的嚴(yán)峻形勢(shì),應(yīng)如何更有效地進(jìn)行環(huán)境治理,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的綠色發(fā)展,已成為中國(guó)面臨的一項(xiàng)重大挑戰(zhàn)。在此背景下,研究經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中影響生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的因素,深入揭示其內(nèi)在影響機(jī)理和傳導(dǎo)機(jī)制,對(duì)提高環(huán)境質(zhì)量、尋找最優(yōu)環(huán)保政策、實(shí)現(xiàn)“環(huán)境-資源-經(jīng)濟(jì)”的可持續(xù)發(fā)展具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。從研究現(xiàn)狀來看,目前的學(xué)術(shù)觀點(diǎn)存在較大分歧,首先,家庭消費(fèi)所帶來的汽車尾氣排放對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響日趨嚴(yán)峻,同時(shí)廢棄物的再回收利用也直接影響到土壤污染和水污染治理;其次,企業(yè)層面的環(huán)保技術(shù)更新及減排努力程度也直接影響到工業(yè)廢氣與廢水的排放規(guī)模,進(jìn)而對(duì)整體生態(tài)環(huán)境造成影響;最后,政府層面的治污支出分配及相關(guān)環(huán)保政策的合理實(shí)施也影響到家庭與企業(yè)環(huán)保觀念的轉(zhuǎn)變與減排努力程度的強(qiáng)弱,進(jìn)而從根本上促進(jìn)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善。

古典經(jīng)濟(jì)理論中,通常認(rèn)為環(huán)境治理對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)以及居民就業(yè)存在一定的負(fù)效應(yīng),碳排放作為影響環(huán)境質(zhì)量的重要因素,其對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響也表現(xiàn)為負(fù)面性。然而,在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型背景下的中國(guó),隨著環(huán)境質(zhì)量問題的日趨嚴(yán)峻,如何有效實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)與生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善的雙重目標(biāo),已成為現(xiàn)階段政府所面臨的主要任務(wù)。從現(xiàn)有研究結(jié)論來看,在保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)基礎(chǔ)上,有效降低碳排放規(guī)模,主要通過以下兩條途徑:一是改善環(huán)保技術(shù),技術(shù)更新能夠在保持企業(yè)生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上降低其碳排放量,關(guān)鍵點(diǎn)在于如何有效降低設(shè)備更新周期以及員工技術(shù)培訓(xùn)的時(shí)間成本;二是增加治污支出及征稅等財(cái)政措施,設(shè)置合理的碳稅征收比率以及碳排放上限,能夠在中長(zhǎng)期促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)變生產(chǎn)方式和經(jīng)營(yíng)理念,從而降低碳排放規(guī)模,改善環(huán)境質(zhì)量,并減緩對(duì)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模和營(yíng)業(yè)利潤(rùn)的短期沖擊。

國(guó)外對(duì)生態(tài)環(huán)境治理方面的研究相對(duì)較早,其研究思路主要基于兩個(gè)方面:一是從稅收的角度進(jìn)行研究,如Pizer(1999)、Bovenberg & Goulder(2001)基于一般均衡框架,探討不確定性情況下比例控制以及稅收政策對(duì)環(huán)境治理的作用機(jī)制[1][2];Bárcena-Ruiz & Garzón(2006)、Kato(2006,2011)、Wang等(2009)通過最優(yōu)排污稅與“庇古稅”等稅收形式,從社會(huì)福利最大化的角度分析最優(yōu)環(huán)境政策工具的選擇問題[3][4][5][6],Wissema & Dellink(2007)在CGE模型中引入碳排放稅因素,考察碳稅征收對(duì)愛爾蘭經(jīng)濟(jì)的影響[7],Fried et al.(2013)、Annicchiarico & Dio(2013)在動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡框架下,研究碳排放量、碳稅政策等對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)與社會(huì)福利的影響等等[8][9]。二是從行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、碳排放交易的視角進(jìn)行分析,如Helfand(1991)、Ebert(1998)等分別從環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)、污染配額等方面研究不同策略下的經(jīng)濟(jì)效率問題[10][11];Angelopoulos(2010)在動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡的框架下考察協(xié)議規(guī)則在環(huán)境污染治理中的作用[12];Mandell(2008)、Mackenzie & Ohndorf(2012)從碳排放交易的角度研究碳減排政策對(duì)環(huán)境質(zhì)量的影響等等[13][14]。

該領(lǐng)域的相關(guān)問題也得到國(guó)內(nèi)眾多學(xué)者的關(guān)注,已有文獻(xiàn)的研究思路與國(guó)外較為相似。如楊翱等(2014)、徐文成等(2015)分別基于碳排放政策、碳排放強(qiáng)度、污染排放稅和碳稅等環(huán)境政策進(jìn)行研究[15][16];姚昕和劉希穎(2010)、張友國(guó)等(2015)基于可計(jì)算一般均衡模型,分別引入碳排放稅、碳關(guān)稅等因素,研究碳稅政策對(duì)我國(guó)社會(huì)福利水平及宏觀經(jīng)濟(jì)的整體影響[17][18];石敏俊等(2013)、魏慶坡(2015)考察碳交易與碳稅之間的兼容性與互補(bǔ)性,探討兩種政策的減排效果及對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響[19][20];鄭麗琳和朱啟貴(2012)、齊結(jié)斌和胡育蓉(2013)分別探討環(huán)保技術(shù)沖擊、環(huán)境質(zhì)量偏好對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)的影響等等[21][22]。

環(huán)境質(zhì)量改善與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性發(fā)展也是近年來社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)問題。如何實(shí)現(xiàn)兩者的互補(bǔ)與共贏,可概括為以下兩條途徑:一是改變企業(yè)的生產(chǎn)方式,提升資源利用效率,鼓勵(lì)企業(yè)從粗放型發(fā)展模式向集約型轉(zhuǎn)變(查建平,2015)[23];二是改善居民與廠商的環(huán)境質(zhì)量偏好,提升全社會(huì)的節(jié)能減排與環(huán)保意識(shí),發(fā)揮其降低碳排放及污染物排放的主觀能動(dòng)性(齊結(jié)斌和胡育蓉,2013)[22]。本文通過將環(huán)境質(zhì)量因素分解為消費(fèi)偏好、環(huán)保技術(shù)以及治污支出三個(gè)層面,綜合分析家庭、廠商以及政府行為方式的變動(dòng)對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的動(dòng)態(tài)影響,尋求在保持經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量改善的有效途徑。

本文的研究與以往研究的不同之處在于:第一,從環(huán)保技術(shù)、碳排放稅以及治污支出三個(gè)層面研究其對(duì)經(jīng)濟(jì)中各個(gè)變量的動(dòng)態(tài)影響,進(jìn)而尋找兼顧經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的綠色發(fā)展路徑;第二,本文不僅把碳排放因素引入到家庭的效用函數(shù)中,以度量碳排放對(duì)家庭效用的影響;由于在整個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,廠商的生產(chǎn)行為是生態(tài)環(huán)境中碳排放的主要來源,為了對(duì)廠商的碳排放行為進(jìn)行懲罰,依據(jù)其碳排放量征收碳排放稅;第三,本文的研究不再局限于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),而且考察外生因素同時(shí)對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)效應(yīng)和傳導(dǎo)機(jī)制,第四,本文將環(huán)保技術(shù)從技術(shù)因素中分離出來,分別研究環(huán)保技術(shù)革新與生產(chǎn)技術(shù)改進(jìn)在生態(tài)環(huán)境及宏觀經(jīng)濟(jì)中的影響。

本文的組織結(jié)構(gòu)為:第二部分構(gòu)建包含環(huán)保政策因素的動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡(DSGE)模型;第三部分為模型靜態(tài)參數(shù)的校準(zhǔn)和動(dòng)態(tài)參數(shù)的貝葉斯估計(jì);第四部分為數(shù)值模型的動(dòng)態(tài)模擬,同時(shí)利用脈沖響應(yīng)函數(shù)研究了不同沖擊源對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)、碳排放量及環(huán)境質(zhì)量的動(dòng)態(tài)效應(yīng)和傳導(dǎo)機(jī)制;第五部分是敏感性分析;第六部分給出結(jié)論和政策建議。

二、模型構(gòu)建

本文在動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡框架下構(gòu)建包含三個(gè)部門和兩個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡(DSGE)模型,其中,三個(gè)部門分別是代表性廠商、家庭和政府,兩個(gè)系統(tǒng)分別是經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)。首先,對(duì)于廠商部門而言,雇傭勞動(dòng)和租賃資本進(jìn)行生產(chǎn),假設(shè)廠商的生產(chǎn)行為是環(huán)境系統(tǒng)中碳排放的主要來源,直接降低環(huán)境質(zhì)量,廠商需要對(duì)其碳排放行為進(jìn)行補(bǔ)償,從而繳納碳排放稅。其次,對(duì)于家庭部門而言,影響代表性家庭效用的不僅包括消費(fèi)和勞動(dòng),而且還包括環(huán)境質(zhì)量和碳排放量,家庭在每一期向廠商提供勞動(dòng)和私人資本,以獲得勞動(dòng)報(bào)酬和資本租金。最后,對(duì)于政府部門而言,收入全部來源于廠商所繳納的碳排放稅,支出用于轉(zhuǎn)移支付和治污支出。其中,轉(zhuǎn)移支付用于彌補(bǔ)代表性家庭由于碳排放和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降所帶來的效用下降;治污支出用于研發(fā)環(huán)保技術(shù)和改善環(huán)境質(zhì)量。

(一)代表性廠商

在完全競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)中,廠商均是同質(zhì)的,每個(gè)廠商具有相同的技術(shù)條件。代表性廠商通過租借私人資本和勞動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)。假設(shè)廠商采用柯布-道格拉斯形式的生產(chǎn)函數(shù),即:

(1)

(2)

假設(shè)廠商的生產(chǎn)行為是生態(tài)環(huán)境中碳排放的主要來源,并且每一期碳排放量與當(dāng)期廠商的產(chǎn)出量呈正向關(guān)系,與當(dāng)期的環(huán)保技術(shù)水平呈反比。參考Annicchiarico & Dio(2015)、鄭麗琳和朱啟貴(2012)的觀點(diǎn),設(shè)定第t期碳排放量Xt為[24][21]:

(3)

其中,φ表示基于產(chǎn)出的碳排放指標(biāo);EPt表示第t期的環(huán)保技術(shù)水平,環(huán)保技術(shù)改善對(duì)碳排放與環(huán)境質(zhì)量的動(dòng)態(tài)效應(yīng),假設(shè)EPt是一個(gè)隨機(jī)變量,服從AR(1)過程,即:

(4)

(5)

廠商的資本積累方程為:

Kt+1=It+(1-δ)Kt

(6)

其中,δ表示資本折舊率,It表示t期的投資。

廠商在t期需要支付家庭的工資Wt、資本租金rt、承擔(dān)資本折舊率δ,向政府按稅率τx繳納碳排放稅。所以利潤(rùn)最大化問題可表達(dá)為:

(7)

求解該最優(yōu)化問題,可得如下關(guān)于Kt和Nt的最優(yōu)一階條件:

(8)

(9)

(二)代表性家庭

假定經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中包含無數(shù)個(gè)同質(zhì)的家庭,每個(gè)家庭偏好相同且能夠生存無窮期,效用函數(shù)采用CRRA效用形式,則代表性家庭在每一期規(guī)劃其消費(fèi)與勞動(dòng)供給以最大化一生效用,即:

(10)

其中,E0表示基于0期信息形成的條件期望算子;0<β<1,表示主觀貼現(xiàn)率;Ct表示第t期代表性家庭的消費(fèi)量;Et表示第t期的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;λ表示代表性家庭在消費(fèi)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的權(quán)衡值;σ1和σ2分別表示家庭消費(fèi)和勞動(dòng)的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避彈性;Nt代表第t期代表性家庭的勞動(dòng)供給;Xt表示第t期的碳排放量,其給代表性家庭帶來負(fù)效用,故以負(fù)對(duì)數(shù)的形式引入模型;ξt表示第t期代表性家庭的消費(fèi)偏好,是一個(gè)隨機(jī)變量,假定其與穩(wěn)態(tài)值的隨機(jī)偏離ξt服從AR(1)過程,可得:

(11)

在第t期,家庭的預(yù)算約束為:

Ct+St+1=(1+rt)St+WtNt+G1t

(12)

其中,G1t表示政府在第t期的轉(zhuǎn)移支付。

求解代表性家庭的效用最大化問題,可得一階條件與橫截性條件如下:

(13)

(14)

(15)

limEtβt+jλt+jSt+j=0

(16)

其中,λt為約束條件(13)式的Lagrange乘子,式(13)的右邊代表家庭t期消費(fèi)的邊際效用;式(14)為消費(fèi)與勞動(dòng)的Euler方程,表示t期家庭勞動(dòng)所帶來的邊際損失等于消費(fèi)所產(chǎn)生的邊際效用。式(15)反映家庭消費(fèi)的最優(yōu)規(guī)劃,即t期消費(fèi)的邊際效用等于t+1期消費(fèi)所帶來效用的貼現(xiàn)值。式(16)為家庭效用最大化需滿足的橫截性條件。

(三)政府

(17)

政府支出被用于兩個(gè)方面:第一部分為政府轉(zhuǎn)移支付G1t,用于彌補(bǔ)代表性家庭由于碳排放和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量下降所帶來的效用下降;第二部分為政府治污支出G2t,用于開發(fā)環(huán)保技術(shù)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的改善,由于廠商的碳排放行為對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和居民的效用造成負(fù)效應(yīng),在這里假定代表性家庭和廠商不會(huì)主動(dòng)治理已經(jīng)產(chǎn)生的環(huán)境污染。所以,政府必須承擔(dān)起治污責(zé)任。則政府在t期的預(yù)算約束為:

(18)

(四)環(huán)境

(19)

(20)

(五)市場(chǎng)出清

當(dāng)市場(chǎng)達(dá)到出清狀態(tài)時(shí),有以下式子成立:

St=Kt

(21)

Ct+It+Gt=Yt

(22)

(六)均衡系統(tǒng)

給定經(jīng)濟(jì)中代表性家庭的偏好、廠商的技術(shù)水平和資源約束、政府支出分配、環(huán)境系統(tǒng)中的環(huán)保技術(shù)水平等,狀態(tài)變量{Ct-1,Kt-1,N*,At-1,Et-1,G1t-1,G2t-1,Xt-1,EPt-1},以及消費(fèi)偏好沖擊、生產(chǎn)技術(shù)沖擊、環(huán)保技術(shù)沖擊、碳排放稅沖擊和政府治污支出沖擊{ξt,At,EPt,τt,G2t},當(dāng)經(jīng)濟(jì)達(dá)到均衡狀態(tài)時(shí),代表性家庭實(shí)現(xiàn)效用最大化、代表性廠商實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)最大化,并且消費(fèi)品市場(chǎng)、資本市場(chǎng)以及勞動(dòng)力市場(chǎng)均出清。

三、模型參數(shù)的校準(zhǔn)、貝葉斯估計(jì)

(一)靜態(tài)參數(shù)的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

(1)消費(fèi)與勞動(dòng)供給的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)σ1和σ2。關(guān)于消費(fèi)的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)σ1,陳學(xué)彬等(2005)、黃賾琳(2005)基于我國(guó)實(shí)際消費(fèi)數(shù)據(jù),估算出該參數(shù)取值在0.7～1.0之間,本文校準(zhǔn)消費(fèi)的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)σ1=0.8[25][26]。關(guān)于勞動(dòng)供給的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系σ2,Fuentes-Albero(2009)利用微觀數(shù)據(jù)估計(jì)出σ2的取值范圍為0.2～0.72[27];胡永剛和郭新強(qiáng)(2012)基于穩(wěn)態(tài)平衡路徑及效用函數(shù)估計(jì)出σ2的取值為2或者3,Hansan(1985)采用勞動(dòng)不可分模型校準(zhǔn)為100,根據(jù)本文模型和效用函數(shù)形式的設(shè)定,校準(zhǔn)得到勞動(dòng)供給的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避系數(shù)σ2=5[28][29]。

(2)消費(fèi)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的權(quán)衡值λ。Angelopoulos(2010)將消費(fèi)和環(huán)境質(zhì)量之間的權(quán)衡值設(shè)定為0.6[12];楊翱和劉紀(jì)顯(2014)基于我國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù),將λ校準(zhǔn)為0.6[15];朱軍(2015)指出在注重經(jīng)濟(jì)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)體中,居民對(duì)于消費(fèi)和環(huán)境質(zhì)量的選擇中更為短視,故其設(shè)定消費(fèi)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的權(quán)衡值為0.7?；谝陨辖Y(jié)論,本文將消費(fèi)和生態(tài)環(huán)境質(zhì)量之間的權(quán)衡值λ校準(zhǔn)為0.7[30]。

(3)主觀貼現(xiàn)因子β、資本折舊率δ與資本產(chǎn)出彈性α。利用1979～2014年間的居民消費(fèi)價(jià)格指數(shù)數(shù)據(jù),可以估算得出該期間物價(jià)水平平均上升了4.5%,故將主觀貼現(xiàn)因子β校準(zhǔn)為95%。國(guó)外已有文獻(xiàn)對(duì)資本折舊率的估計(jì)值均在0.1左右。由于我國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展的特殊性,參考黃勇峰等(2002)、王玉鳳和劉樹林(2015),δ值校準(zhǔn)為0.11[31][32]。國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)對(duì)資本產(chǎn)出彈性的設(shè)定值一般在0.3～0.55之間,參考楊翱和劉紀(jì)顯(2014),本文校準(zhǔn)為α=0.4[15]。

(4)自然環(huán)境對(duì)于碳排放的正常分解率η。Angelopoulos(2010)將生態(tài)環(huán)境對(duì)碳排放的正常分解率設(shè)定為0.1,朱軍(2015)設(shè)定環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)性參數(shù)為0.9,結(jié)合生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的演變過程可計(jì)算得到生態(tài)環(huán)境對(duì)碳排放的正常分解率也為0.1[12][30]。故本文將η設(shè)定為0.1。

(5)產(chǎn)出的碳排放指標(biāo)φ與勞動(dòng)均衡值N*。Economides&Philippopoulos(2008)將碳排放作為產(chǎn)出的一種副產(chǎn)品,構(gòu)建了碳排放和產(chǎn)出之間的線性關(guān)系,其設(shè)定產(chǎn)出的碳排放指標(biāo)為0.5[33];Angelopoulos(2010)和朱軍(2015)認(rèn)為碳排放與產(chǎn)出之間為動(dòng)態(tài)關(guān)系,結(jié)合已有研究,本文設(shè)定產(chǎn)出的碳排放指標(biāo)為φ=0.15[12][30]。參考Hansan(1985),按照每周工作五天,每天8小時(shí)工作制計(jì)算,N*校準(zhǔn)為0.34[29]。

表1 靜態(tài)參數(shù)的校準(zhǔn)結(jié)果

(二)動(dòng)態(tài)參數(shù)的校準(zhǔn)檢驗(yàn)

本文選取1979～2014年間我國(guó)實(shí)際GDP和消費(fèi)數(shù)據(jù)做為外部觀察樣本,并利用MATLAB對(duì)動(dòng)態(tài)參數(shù)進(jìn)行貝葉斯估計(jì)。首先關(guān)于先驗(yàn)均值的選取,根據(jù)已有文獻(xiàn)的估算和沖擊源的特征,本文設(shè)定生產(chǎn)技術(shù)沖擊和環(huán)保技術(shù)沖擊的一階自回歸系數(shù)的先驗(yàn)均值均為0.7,消費(fèi)偏好沖擊、碳排放稅沖擊和政府治污支出沖擊的一階自回歸系數(shù)的先驗(yàn)均值均為0.5。對(duì)于沖擊源隨機(jī)擾動(dòng)項(xiàng)的先驗(yàn)均值,本文均設(shè)定為0.1。其次是先驗(yàn)分布的選取,參考Smets & Wouters(2007)、Gerali el al.(2010)以及Khan & Tsoukalas(2012)等的做法,設(shè)定一階自回歸參數(shù)均服從Beta分布,波動(dòng)參數(shù)均服從較為分散和平滑的逆伽瑪(Inv. Gamma)分布[34][35][36]。

表2 動(dòng)態(tài)參數(shù)的Bayes估計(jì)結(jié)果

圖1 Bayes估計(jì)的先驗(yàn)分布和后驗(yàn)分布

四、動(dòng)態(tài)效應(yīng)與傳導(dǎo)機(jī)制分析

本部分利用MATLAB軟件對(duì)數(shù)值模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬,主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行具體分析:第一,考察環(huán)保技術(shù)、碳排放稅、政府治污補(bǔ)貼及消費(fèi)偏好等沖擊對(duì)居民消費(fèi)的動(dòng)態(tài)效應(yīng);第二,考察各個(gè)沖擊源對(duì)企業(yè)產(chǎn)出的動(dòng)態(tài)效應(yīng);第三,分析各個(gè)沖擊源對(duì)環(huán)境質(zhì)量及碳排放量的動(dòng)態(tài)影響;第四,通過上述動(dòng)態(tài)模擬結(jié)果,分析各種政策沖擊對(duì)宏觀經(jīng)濟(jì)變量以及碳排放量、環(huán)境質(zhì)量等環(huán)境系統(tǒng)變量的傳導(dǎo)機(jī)制。

(一)不同沖擊源對(duì)各變量的動(dòng)態(tài)效應(yīng)

圖2 居民消費(fèi)對(duì)各種沖擊的脈沖響應(yīng)分析

由圖2所示,給定1%單位正向的環(huán)保技術(shù)沖擊,居民消費(fèi)在沖擊發(fā)生的當(dāng)期立即正向偏離初始狀態(tài),并在第5期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后緩慢回歸,大約在第36期左右回歸到初始狀態(tài);給定1%單位正向的碳排放稅沖擊,居民消費(fèi)在沖擊發(fā)生的當(dāng)期立即負(fù)向偏離初始狀態(tài),并在第4期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,隨后緩慢回升,大約在32期左右回到初始狀態(tài);給定1%單位正向的政府治污支出沖擊,居民消費(fèi)當(dāng)期負(fù)向偏離,之后立即回升,并在第4期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后逐步回歸,約在12期左右回到初始狀態(tài),之后一段時(shí)間內(nèi)微幅負(fù)向偏離;給定1%單位正向的消費(fèi)偏好沖擊,居民消費(fèi)當(dāng)期正向偏離,隨后立即下降,并在第5期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,之后逐步回升,約在18期回到初始狀態(tài)。

圖3 產(chǎn)出對(duì)各種沖擊的脈沖響應(yīng)分析

由圖3所示,給定1%單位正向的環(huán)保技術(shù)沖擊,產(chǎn)出正向偏離初始狀態(tài),并在第5期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后緩慢回歸,大約在27期左右回歸到初始狀態(tài);給定1%單位正向的碳排放稅沖擊,產(chǎn)出負(fù)向偏離初始狀態(tài),并在第5期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,隨后緩慢回升,大約在25期左右回到初始狀態(tài);給定1%單位正向的政府治污支出沖擊,產(chǎn)出當(dāng)期正向偏離,并在第3期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后快速回歸,約在第8期回到初始狀態(tài),之后繼續(xù)負(fù)向偏離,并在第15期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,隨后逐步回升;給定1%單位正向的消費(fèi)偏好沖擊,產(chǎn)出當(dāng)期正向偏離,隨后立即下降,并在第4期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,之后逐步回升,約在26期回到初始狀態(tài)。

圖4 環(huán)境質(zhì)量對(duì)各種沖擊的脈沖響應(yīng)分析

由圖4所示,給定1%單位正向的環(huán)保技術(shù)沖擊,環(huán)境質(zhì)量正向偏離初始狀態(tài),并在第5期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后緩慢回歸,大約在39期左右回歸到初始狀態(tài);給定1%單位正向的碳排放稅沖擊,環(huán)境質(zhì)量正向偏離初始狀態(tài),并在第10期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后緩慢回歸;給定1%單位正向的政府治污支出沖擊,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量當(dāng)期正向偏離,并在第4期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后緩慢回歸,約在36期作用回歸到初始狀態(tài);給定1%單位正向的消費(fèi)偏好沖擊,環(huán)境質(zhì)量當(dāng)期正向偏離,并在第10期達(dá)到正向偏離的峰值,隨后緩慢回歸。

圖5 碳排放量對(duì)各種沖擊的脈沖響應(yīng)分析

由圖5所示,給定1%單位正向的環(huán)保技術(shù)沖擊,碳排放量負(fù)向偏離初始狀態(tài),并在第2期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,隨后逐步回升,大約在10期左右回到初始狀態(tài);給定1%單位正向的碳排放稅沖擊,碳排放量負(fù)向偏離初始狀態(tài),并在第5期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,隨后緩慢回升;給定1%單位正向的政府治污支出沖擊,碳排放了立即正向偏離初始狀態(tài),并在第3期達(dá)到正向偏離的峰值,之后逐步回歸,并在第8期回到初始狀態(tài),但下降趨勢(shì)并未停止,而是繼續(xù)負(fù)向偏離初始狀態(tài),并約在15期左右達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,之后緩慢回歸;給定1%單位正向的消費(fèi)偏好沖擊,碳排放量負(fù)向偏離初始狀態(tài),并在第4期達(dá)到負(fù)向偏離的低谷,之后緩慢回歸。

(二)不同沖擊源對(duì)各變量的傳導(dǎo)機(jī)制分析

對(duì)上述模擬結(jié)果進(jìn)行歸納總結(jié),可以得出環(huán)保技術(shù)沖擊、碳排放稅沖擊、政府治污支出沖擊和消費(fèi)偏好沖擊對(duì)各變量的傳導(dǎo)機(jī)制如下:

第一,對(duì)于正向的環(huán)保技術(shù)沖擊,居民消費(fèi)、產(chǎn)出和環(huán)境質(zhì)量的反應(yīng)均為正向的,碳排放量的反應(yīng)為負(fù)向的。(1)環(huán)保技術(shù)更新提升企業(yè)的生產(chǎn)效率,邊際產(chǎn)出上升,從而促進(jìn)企業(yè)產(chǎn)出規(guī)模擴(kuò)大;同時(shí),企業(yè)盈利狀況出現(xiàn)改善,工人薪資水平上升將刺激居民消費(fèi);(2)環(huán)保技術(shù)更新使得企業(yè)產(chǎn)出的單位碳排放量下降,從而從總體上改善環(huán)境質(zhì)量。

第二,對(duì)于正向的碳排放稅沖擊,居民消費(fèi)和產(chǎn)出的反應(yīng)為負(fù)向的,環(huán)境質(zhì)量和碳排放的反應(yīng)為一正一負(fù)。(1)征收碳稅在短期內(nèi)必將抑制廠商擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模的積極性,從而導(dǎo)致總產(chǎn)出水平下降,同時(shí)碳稅上升導(dǎo)致廠商利潤(rùn)下降,居民收入與消費(fèi)水平同步下降;(2)環(huán)境質(zhì)量與碳排放呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,碳稅征收使得碳排放規(guī)模在短期內(nèi)顯著下降,從而利于環(huán)境質(zhì)量的快速改善。

第三,對(duì)于正向的政府治污支出沖擊,居民消費(fèi)和環(huán)境質(zhì)量在整體上的反應(yīng)為正向的,產(chǎn)出和碳排放量的反應(yīng)均為先正后負(fù)。(1)政府治污支出作為財(cái)政支出的一部分,短期內(nèi)對(duì)公共消費(fèi)具有顯著的刺激作用;不同的是,治污支出短期內(nèi)難以改變廠商原有生產(chǎn)策略,生產(chǎn)規(guī)模仍保持較高水平,隨著政府治污支出強(qiáng)度的不斷加大,刺激廠商加大減排力度,生產(chǎn)規(guī)模出現(xiàn)下降,同時(shí)政府補(bǔ)貼提升其凈利潤(rùn)水平;(2)部分政府治污支出將直接投放于對(duì)污染物的處理,從而使得環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)顯著改善;而碳排放量與企業(yè)產(chǎn)出保持同步,短期內(nèi)維持較高水平,中長(zhǎng)期逐漸下降。

第四,對(duì)于正向的消費(fèi)偏好沖擊,居民消費(fèi)、產(chǎn)出和碳排放量的反應(yīng)均為負(fù)向的,環(huán)境質(zhì)量的反應(yīng)為正向的。(1)環(huán)境消費(fèi)偏好改善使得居民消費(fèi)環(huán)保意識(shí)的上升,消費(fèi)需求出現(xiàn)下降,并進(jìn)而導(dǎo)致廠商產(chǎn)出規(guī)?；芈?(2)居民環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)抑制居民總消費(fèi)水平,企業(yè)產(chǎn)出規(guī)模下降使得碳排放量也同步回落,環(huán)境質(zhì)量出現(xiàn)好轉(zhuǎn)。

五、模型的敏感性分析

本節(jié)通過調(diào)整政府治污支出轉(zhuǎn)化系數(shù)考察模型的穩(wěn)健性,同時(shí)基于模型分析政府治污支出沖擊對(duì)居民消費(fèi)、產(chǎn)出、碳排放量和環(huán)境質(zhì)量的動(dòng)態(tài)影響。在這里,令政府治污支出的轉(zhuǎn)化系數(shù)分別取γ=0.10、γ=0.15和γ=0.20,結(jié)果如下:

由圖6所示,隨著政府治污支出的轉(zhuǎn)化系數(shù)從0.10升至0.20,給定1%單位正向的政府治污支出沖擊,居民消費(fèi)總體反應(yīng)為正向的,并且偏離初始狀態(tài)的幅度也不斷增大;產(chǎn)出和碳排放量的反應(yīng)均為先正后負(fù),而且正負(fù)偏離的幅度均有增大的趨勢(shì);生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的反應(yīng)為正向的,隨著轉(zhuǎn)化系數(shù)的提高,其正向偏離的幅度明顯增大。結(jié)果表明,在現(xiàn)階段環(huán)境質(zhì)量日益嚴(yán)重的情況下,提高政府治污支出轉(zhuǎn)化系數(shù),使政府治污支出物盡其用,從長(zhǎng)期來看,能夠降低碳排放量,并且有效地改善環(huán)境質(zhì)量。同時(shí),由數(shù)值模擬結(jié)果可以看出,政府治污支出沖擊的宏觀經(jīng)濟(jì)波動(dòng)在區(qū)間內(nèi)保持穩(wěn)定,數(shù)值模型是穩(wěn)健的。

六、結(jié)論與政策建議

本文通過構(gòu)建一個(gè)包含經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的雙系統(tǒng)三部門動(dòng)態(tài)隨機(jī)一般均衡(DSGE)模型,分別將環(huán)境質(zhì)量、碳排放及碳排放稅引入到代表性家庭的效用函數(shù)和代表性廠商的利潤(rùn)函數(shù)中,分析環(huán)保技術(shù)、碳排放稅、環(huán)境消費(fèi)偏好和政府治污支出等外生沖擊對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和環(huán)境系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)影響和傳導(dǎo)機(jī)制。研究表明:(1)環(huán)保技術(shù)水平改善能夠在不降低居民消費(fèi)和產(chǎn)出的基礎(chǔ)上,顯著地降低碳排放量,提高環(huán)境質(zhì)量;(2)提高碳排放稅雖然能夠降低碳排放量,提高環(huán)境質(zhì)量,但是對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的負(fù)面作用較為明顯;(3)環(huán)境消費(fèi)偏好的提高能夠一定程度上降低碳排放量,提升環(huán)境質(zhì)量,但在一定時(shí)期內(nèi)對(duì)企業(yè)產(chǎn)出存在負(fù)效應(yīng);(4)提高政府治污支出不僅能夠提高居民消費(fèi),而且能夠顯著地降低碳排放量和提高環(huán)境質(zhì)量,但會(huì)對(duì)產(chǎn)出產(chǎn)生微弱負(fù)效應(yīng)。本文同時(shí)模擬了調(diào)整政府治污支出轉(zhuǎn)化系數(shù)的動(dòng)態(tài)效應(yīng),發(fā)現(xiàn)提高政府治污支出轉(zhuǎn)化系數(shù),能夠使政府治污支出措施的有效性提高,環(huán)境質(zhì)量得到顯著改善。

本文結(jié)論為研究環(huán)境質(zhì)量與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的協(xié)調(diào)性提供了一定的理論支持。顯然,征收碳排放稅和提升家庭的環(huán)境消費(fèi)偏好能夠在一定程度上降低碳排放量,提升環(huán)境質(zhì)量,但對(duì)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的負(fù)面作用也較為明顯,而環(huán)保技術(shù)改善以及政府治污支出力度加強(qiáng)能夠兼顧環(huán)境質(zhì)量改善與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)?；诖?在本文研究的基礎(chǔ)上,從以下幾個(gè)方面提出一些政策建議:第一,加大環(huán)保研發(fā)力度,推動(dòng)企業(yè)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的優(yōu)化升級(jí),在保持生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上降低碳排放規(guī)模;第二,加強(qiáng)政府治污支出力度,同時(shí)提高治污支出使用效率,從直接支出(如建設(shè)污染物處理廠等公共設(shè)施)與間接支出(如提高企業(yè)減排補(bǔ)貼)兩方面同時(shí)入手,改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量;第三,積極進(jìn)行輿論宣傳,提升企業(yè)與家庭的環(huán)保意識(shí),從思想層面主動(dòng)降低污染物排放。

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(責(zé)任編輯:風(fēng) 云)

Environmental policy, Anti-pollution Effort Degree and Ecological Environment Quality—Simulation Analysis Based on Three-sector DSGE Model

WU Xiaoli

(School of Economics, Henan University of Economics and Law, Zhengzhou 450000, China)

This paper build a dynamic stochastic general equilibrium(DSGE) model containing environmental policy factors, to research the dynamic effects of environmental policy, government spending and environment consumer preferences on macro economy, especially for the actual carbon emissions and ecological environment quality, and analysis the transmission mechanism of measures. The study showed that: (1) Improving environmental protection technology can reduce the actual carbon emissions and emission reductions, improve the quality of the ecological environment effectively with economic growth. (2) Levying the carbon tax and improving the environment consumer preferences can significantly improve the quality of environment, but have a certain negative effects on economic growth. (3) The government spending of pollution treatment can significantly reduce carbon emissions and improve the environment quality, but has the negative effects on macroeconomic in a long term. Adjusting the government spending conversion coefficient of pollution treatment can significantly improve the effectiveness of government spending measures. In short, the environmental protection technology and pollution spending are the key to sustain economic growth and environmental quality coordinated development. Enhancing the technology research level and increasing the pollution regulation intensity will be the policy guidance’s reference point at the present stage.

Environmental Policy; Anti-Pollution Effort Degree; Environmental Quality; Dynamic Stochastic General Equilibrium (DSGE) Model

2016-06-15

教育部人文社會(huì)科學(xué)研究青年基金項(xiàng)目(16YJC790111);國(guó)家自然科學(xué)基金青年項(xiàng)目(71603243)

武曉利(1985-),女,河南安陽人,河南財(cái)經(jīng)政法大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院講師,博士。

F015

A

1004-4892(2017)04-0101-12