汽車尾氣排放標準提高的經濟影響與減排效果
—— 基于可計算一般均衡（CGE）模型的分析

柳青　劉宇　徐晉濤. 北京大學環境科學與工程學院, 北京0087; . 中國科學院科技政策與管理科學研究所, 北京0090; 3. 北京大學國家發展研究院, 北京0087; ? 通信作者, E-mail: xujt@pku.edu.cn

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汽車尾氣排放標準提高的經濟影響與減排效果

—— 基于可計算一般均衡（CGE）模型的分析

柳青1劉宇2徐晉濤3，?
1. 北京大學環境科學與工程學院, 北京100871; 2. 中國科學院科技政策與管理科學研究所, 北京100190; 3. 北京大學國家發展研究院, 北京100871; ? 通信作者, E-mail: xujt@pku.edu.cn

基于一般均衡理論, 利用 CHINAGEM 模型, 對提高汽車尾氣排放標準實施產生的經濟和環境影響進行實證研究。通過調整汽油精煉和汽車零部件行業的生產稅稅率, 發現國Ⅳ、國Ⅴ新標準實施使得勞動力成本上升, GDP 略有下降, 利于出口導向型行業發展。新標準一旦全面實施, 會抑制汽車制造等行業的整體發展, 國產車產量將有所下降, 從而增加進口汽車對國產汽車的替代。研究發現, 隨著排放標準的提高以及汽車產量增速的減緩, 中國的大氣污染問題會有所緩解。根據模型對載客汽車和載貨汽車尾氣排放污染物的預測, 新標準實施后2018年的一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和總顆粒物排放量分別減少3952.03, 3751.34, 1163.23和166.27萬噸, 減排比例分別達到32%, 36%, 63%和87%, 表明該政策的實施可以產生十分可觀的減排效果。

CGE模型; 汽車尾氣排放標準; 經濟影響; 減排效果

北京大學學報（自然科學版） 第52卷 第3期 2016年5月

Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis, Vol. 52, No.3(May 2016) doi: 10.13209/j.0479-8023.2016.032

2013年初, 中國大規模的霧霾天氣頻發, 使大氣污染防治成為社會關注的焦點。國家隨即出臺一系列應對政策, 對汽車用油質量和尾氣排放標準都提出更高的要求。

在提高汽車用油質量方面, 2013年 2 月7日,國家質量監督檢驗檢疫總局及中國國家標準化管理委員會發布實施《車用柴油(Ⅳ)》①2011年7月1日發布《普通柴油》, 要求執行第三階段柴油用油技術要求和試驗方法。此外, 環境保護部發布實施《車用柴油有害物質控制標準(第四、五階段)》, 明確規定了允許使用柴油的有害物質含量上限。, 明確了第四階段用油技術要求和試驗方法及第五階段用油的建議性技術指標, 并于 2018 年1月1日施行第五階段用油標準; 2013年12月 18日, 《第五階段車用汽油國家標準》②2011年 5月 12日發布GB 17930—2011《車用汽油》, 明確規定車用汽油(Ⅲ、Ⅳ)生產的技術要求和試驗方法, 并要求立刻實施。此外, 環境保護部發布實施《車用汽油有害物質控制標準(第四、五階段)》, 明確規定了允許使用汽油的有害物質含量上限。正式發布, 并要求 2018年1月1日起全國范圍內按新標準供應汽油?？刂莆矚馀欧艠藴史矫? 根據不同車型的尾氣排放情況③M1類車指包括駕駛員座位在內, 座位數不超過九座的載客車輛; M2類車指包括駕駛員座位在內, 座位數超過九座, 且最大設計總質量不超過5000 kg的載客車輛; M3類車指包括駕駛員座位在內, 座位數超過九座, 且最大設計總質量超過5000 kg的載客車輛; N1類車指最大設計總質量不超過3500 kg的載貨車輛; N2類車指最大設計總質量超過3500 kg, 但不超過12000 kg的載貨車輛; N3類車指最大設計總質量超過12000 kg的載貨車輛。, 國家環境保護總局及國家質量監督檢驗檢疫總局 2005 年5月 30日曾發布《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ, Ⅳ和Ⅴ階段)》④GB17691—2005《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》適用于設計車速大于25 km/h的M2 M3N1 N2 N3類及總質量大于3500 kg的M1類汽車裝用的壓燃式 (含氣體燃料點燃式)發動機及其車輛的型式核準、生產一致性檢查和在用車符合性檢查。, 于 2007 年1月1日、2010 年1月1日和 2012 年1月1日分別實施第Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ階段排放標準; 2013年 9月 17 日發布《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第Ⅴ階段)》⑤GB18352.3—2013《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第Ⅴ階段)》是對 GB18352.3—2005《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》的更新補充, 是輕型車尾氣排放的Ⅴ階段標準。GB18352.3—2005 適用于以點燃式發動機或壓燃式發動機為動力、最大車速大于等于 50 km/h, 總質量不超過 3500 kg的M1類、M2類和N1類的輕型汽車(不同階段排放標準的具體差別見附錄)。, 于2018年1月1日實施。

本文基于國Ⅳ⑥國Ⅳ、國Ⅴ標準, 指汽車尾氣排放標準第四、第五階段政策及對應油品質量的第四、第五階段標準。《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ階段)》及《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》中的第Ⅳ階段。和國Ⅴ⑦《輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第Ⅴ階段)》及《車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法(中國Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ階段)》中的第Ⅴ階段。標準細則, 采用CHINAGEM 一般均衡模型, 嘗試回答以下幾個問題: 國Ⅳ和國Ⅴ標準的實施對中國宏觀經濟是否存在顯著影響? 在微觀層面上, 對汽油精煉、汽車零部件及其他相關行業有怎樣的影響? 標準變動會帶來怎樣的環境效益? 對汽車尾氣排放的減排效果是否顯著?

1　文獻綜述

1.1 環境CGE模型

近十多年來, 環境 CGE模型(Environmental Computable General Equilibrium Model)在不斷發展,并被用來研究環境與經濟問題。針對中國面臨的諸多環境問題, 學者們通過 CGE 模型開展了一系列相關研究。Vanden 等[1]通過 CGE 模型研究了提高能源使用效率和增強產品研發質量對能源需求和污染物排放之間的反向影響。肖皓等[2]運用一般均衡模型分析燃油稅的征稅效果, 發現模擬燃油稅實施會產生明顯的減排效果, 但一定程度上延緩了經濟增長速度, 且對資本密集型行業的長期負面作用相對較大。Lin 等[3]比較我國各個部門的補貼額度,發現油品、電力和煤炭行業居高, 若減少補貼, 則相應產品的需求和排放都會下降, 但也會給宏觀經濟造成負面影響。Dong等[4]通過部門能源消耗, 結合CGE和GAINS (Greenhouse Gas and Air Pollution Interactions and Synergies Model)中國模型, 在考慮減排成本的基礎上, 研究中國 30 個省份的CO2排放及CO, NOx和PM等污染物的排放, 發現CO2減排政策會對其他污染物的減排產生聯合效應, 在經濟相對發達的廣東、江蘇等省份和能源充足的內蒙古、山西等地, CO2及污染物的排放量較高, 且聯合減排的效果更明顯。

環境 CGE 模型已經在逐步發展完善, 但仍面臨兩大挑戰: 一方面缺乏完備的環境數據庫, 內容有限的環境數據庫難以為 CGE 模型提供堅實的數據支撐; 另一方面缺乏對環境與經濟模塊之間關系的有效刻畫, 多數模型僅通過外生給定沖擊系數等方式反映環境影響, 反饋能力有限。

1.2 汽車尾氣排放標準

目前, 通過動態模型分析汽車尾氣排放污染物情況的研究相對較少。Conrad[5]在 CGE 模型中設置交通運輸服務業作為獨立的部門, 包括航運和鐵路服務等資本投入。模型中允許生產者使用自己的交通工具, 也允許生產者向供應商購買交通運輸服務, 通過將交通擁堵這種主要的空氣污染源視為一種中間投入, 關注交通擁堵在一般均衡模型的表現及其對環境污染的影響。Conrad 等[6]在標準 CGE模型中根據交通運輸需求、運輸成本和擁堵成本,加入擁堵影響、基礎設施建設及交通運輸設備庫存情況等模塊, 通過對道路基礎建設投資與擁堵成本削減的比較, 分析道路擁堵及基礎建設投資等問題,并模擬未來可能實現的環境效益。Schafer 等[7]通過 CGE模型連接EPPA (Emissions Prediction and Policy Analysis Model)與 MARKAL (MARKet Allocation Model)模型, 突破宏觀經濟變化與交通運輸業技術問題的壁壘, 研究交通運輸技術提升對多部門、多地區溫室氣體排放的影響。Yan 等[8]通過SPEW-Trend模型預測至 2050 年全球范圍內道路行駛車輛排放的顆粒物總量。該模型能夠較好地實現車輛總數和顆粒物排放量的動態鏈接, 但由于目標范圍為全球顆粒物排放, 使得研究中缺少對不同地區車輛的細化和區分, 對不同地區汽車尾氣排放標準衡量的精確度有待提高。Viard 等[9]通過計量方法, 對 2008 年7月開始施行的北京限行政策進行斷點回歸和雙重倍差法分析, 發現北京限行政策在實現汽車尾氣減排的同時, 減少了可自由支配勞動力的工作時間。

此外, 針對我國汽車尾氣排放標準提高的施行效果, 目前的研究也相對有限, 已有的少數研究局限在對經濟影響的定性分析方面, 有學者認為新標準出臺會對經濟造成一定負面影響。例如, 梁靜[10]認為, 由于合資品牌汽車在技術儲備和環保標準上都領先本土車企, 因此國Ⅳ、國Ⅴ標準出臺將主要對國產自主品牌車型產生影響, 尤其對于國產自主品牌集中的小排量轎車市場格局影響較大。另一部分學者持比較積極的看法。例如, 岳欣等[11]認為,國家環境保護標準的制定與實施, 對推動油品質量升級、有效應對汽車排放污染發揮了重要作用。對于該標準帶來經濟影響和減排效果的定量分析, 已知研究還未涉及。

2　模型介紹

2.1 CHINAGEM模型

本文采用CHINAGEM模型分析汽車尾氣排放標準變動對中國的經濟影響和減排效果。該模型是澳大利亞維多利亞大學(University of Victoria)政策研究中心(CoPS: The Center of Policy Studies)開發的動態CGE模型, 以中國2002年投入產出表行業劃分及經濟產值為基礎數據庫, 將 CGE 模型構造成為符合中國經濟體系現狀的動態一般均衡模型。該模型不但可以測算中國宏觀政策對 GDP、物價、進出口貿易等宏觀經濟指標的影響, 還可以分析各部門的產出和價格的變化。

本文利用 CHINAGEM 模型的分析框架, 結合中國國家統計局最新發布的 2007 年投入產出表,將公路、水路、鐵路和航空業的客運和貨運細化,使部門數量擴展到139個。模型中考慮勞動力、資本和土地3種投入要素及6類經濟主體(生產、投資、家庭、出口、政府、庫存), 同時還考慮8類流通投入, 分別為鐵路貨運、公路貨運、水路貨運、航空貨運、管道運輸、倉庫貯存、貿易(批發和零售)和保險[12]。CHINAGEM模型的數據庫主要包含投入/產出數據和各種經濟參數(進口品與國產品的替代彈性、不同勞動力之間的替代、勞動力與資本的替代)。設定 2007 年為初始年份, 模型運行于 2007—2013年區間時, 采用這些年度的宏觀經濟增長數據(如家庭消費增長率、投資增長率等)以及產業經濟變化數據(如產業產出增長率、產業進出口的變動、國際市場產品價格的波動等)進行校正, 并預測 2014—2020 年的一系列數據。本文對基準情景的設置主要參考 CoPS 的標準方法[13], 主要涉及私人消費、政府消費、固定資本形成、總進口、總出口、GDP價格指數和勞動力等數據(《中國統計摘要》, 2013)。

按照模型的6類經濟主體劃分[14], 對核心經濟

主體對應的均衡模塊進行簡單介紹。

通過市場均衡方程, 可以決定模型中商品價格Pi。

式中, Ls表示社會總勞動力供給, Ks表示總資本存量。要素均衡方程決定模型中要素市場的均衡價格, 即勞動力工資水平Wi和資本回報率Ri。

3) 貿易均衡:

其中, Eis為商品的出口供給, Eid為商品的出口需求, μhs是居民消費的儲蓄份額, μgs是政府支出的儲蓄份額, Yh為居民收入, GR為政府收入, Sf為外匯結余, S和 I分別為總儲蓄和總投資。模型中一般假設出口供給均為國內產出, 無國際市場商品二次輸出,故實際上出口供給也是商品的國內市場價格與國際市場價格之間的函數。

CGE 模型主要有兩個功能: 政策分析(即分析一項政策出臺后的經濟影響)、預測分析(根據歷史數據校準參數, 預測未來的變化)。該模型在數據方面存在便利性, 能夠根據視為基準均衡的某單一年度的經濟數據進行建模, 并且不單純依靠數據,強調與經濟理論的關聯性, 擅長分析宏觀政策組合的實施對多產業多部門的影響, 能夠較客觀、全面地反映現實經濟。

CGE 模型的局限性在于, 一方面, 該模型使用成熟的經典經濟學理論, 在模擬特殊理論問題時可能無法完全適用; 另一方面, 模型的數據和參數假定存在局限性, 如基礎數據庫依賴于公開出版的投入/產出表(本研究使用國家統計局 2007 年表), 一些參數和彈性的校準, 目前主要采用 GTAP模型中的中國參數和 Monash 模型的參數假設, 也可能導致一定的偏差。

2.2 標準變動引入模型

根據汽車尾氣排放標準的規定和 CHINAGEM模型的構建要求, 需要把標準的變動通過設定變量及系數值引入模型, 以便模擬外生政策變量對經濟系統的沖擊。時間方面, 由于新標準 2018 年1月1日全面施行, 與之對應, 將模型中變量沖擊時點定為 2018 年。內容方面, 通過沖擊汽油精煉和汽車零部件行業的生產稅率將外生標準變動引入模型。

具體來說, 煉油企業為達到國家要求的用油標準, 必須進行技術改進和設備更新; 汽車制造業為符合國家標準需要改進汽車零部件, 比如提高發動機的燃油性能、提高 OBD 系統敏感程度等。由技術提升增加的生產成本可通過提高行業的生產稅率模擬。據行業專家預測, 國標實施將導致汽油成本上升0.5元/L①據中國石油勘探開發研究院專家訪談, 成本數據為每升汽油成本增加 0.5元, 柴油類似。計算方法為以北京地區單位92號和 95號汽油均價7.86元為基數, 每升汽油成本增加0.5元, 即增加6.36%。, 提高6.36個百分點, 汽車零部件生產成本約上升4個百分點②據北京汽車制造廠整車工程師訪談, 尾氣排放政策變動會導致車輛生產成本提升4%左右。。

3 一般均衡分析

3.1 對經濟的影響

本文通過在CHINAGEM模型中給汽油精煉和汽車零部件兩個行業施加生產稅的途徑, 模擬2018年新標準全面施行的效果, 并分別從宏觀變量和微觀行業兩個層面, 分析新標準實施對中國經濟的影響。

CHINAGEM 模型內部的聯動關系可以通過一組變量的傳導表達, 這組關系即為 BOTE③BOTE(back of the envelope)核心分析指可計算一般均衡模型分析過程中的核心框架, 通過簡化的等式關系描述受到政策沖擊后宏觀經濟變量的變化情況。核心分析, 用來簡明刻畫各個宏觀變量之間內部傳導的主要機制。

主要方程式如下:

變量定義如表1。

式(1)是收入法(要素法) GDP的核算方程, 即GDP由技術、資本和勞動力三部分決定。式(2)是支出法GDP的核算方程, 宏觀GDP包括消費、投資、政府支出以及凈進出口。式(3)是資本的要素需求方程, Fk是對資本的偏導, 該式表示在資本市場, 資本的實際成本等于資本的邊際產品。式(4)描述了勞動力的要素需求的情況, FL是對勞動力的偏導。

表1　變量定義Table1 Defined variables

短期宏觀結果方面, 式(5)和(6)中的 Pgdp/Pp反映支出法 GDP 價格指數與要素價格指數的差異。征收生產稅會使支出法 GDP價格指數高于基本生產要素價格指數, 引起名義工資與基本生產要素價格比值上升, 從而使得社會整體就業水平下降。式(7)刻畫投資與資本回報率的同向變動關系。式(8)刻畫出口需求函數關系, 即出口量與出口價格的反向變化關系。式(9)刻畫消費與 GDP的正向相關關系。式(10)表示資本的積累過程, 短期內當期資本存量(K1)等于初始資本存量(K)加上短期投資(I)減去折舊(D)。

3.1.1 對宏觀經濟的影響

根據BOTE模型和尾氣排放標準, 本文從要素市場、GDP 和貿易條件3個角度考察新標準實施的宏觀經濟影響。式(6)中 Pgdp/Pp反映整個經濟的間接稅稅率的變化。因為間接稅的變化包括在支出法GDP價格指數中, 但不在要素法GDP價格指數中, 由于汽油精煉和汽車零部件生產稅率受到正向沖擊, 增加了支出法 GDP 價格的間接稅部分, 使GDP價格指數高于基本生產要素價格指數, 從而導致Pgdp/Pp的比值增加。

1) 勞動力成本上升。

短期內實際工資剛性使式(6)中W/P3, P3/Pgne和Pgne/Pgdp比值不變, GDP價格 Pgdp的下降幅度小于基本生產要素價格 Pp, Pgdp/Pp比值增大, 使名義工資 W 與基本生產要素價格指數 Pp的比值(即勞動力成本)上升, 式(4)中 F對 L的偏導數值上升, 使勞動力需求L下降。

由于勞動力需求下降, 式(3)中 Fk偏導數值減小, 使資本租金 Q 與基本要素價格 Pp的比值下降。結合式(5)和(6), 短期內式(5)中(P2/Pgne) · (Pgne/Pgdp)不變, Q/P2數值下降。式(7)中, 由于Q/P2比值下降, 導致投資函數值下降, 即投資回報率降低會減少投資, 反映為圖1中投資量 I 的負向變化。新標準實施對勞動力和資本市場都有負面影響, 勞動力市場受損程度更大。

2) GDP略有下降。

勞動力需求 L 下降, 使式(1)中 GDP(Y)下降0.69%。如果以2013年GDP的年增長率7.6%為參照, 新標準實施的影響大致相當于 1個月的經濟停滯。經濟的下降也導致消費需求的收縮。式(9)反映消費情況取決于 GDP 總量的變化, GDP 的下降導致消費減少 0.49%。由于回報率的下降, 投資也下滑 2.15%。投資降幅明顯高于家庭消費, 所以,新標準實施在一定程度上改善了內需結構。

3) 貿易收支及條件改善。

圖 2 顯示凈出口(出口量-進口量)大于零, 即貿易錄得順差。貿易收支由凈出口決定, 貿易順差使人民幣實際貶值, 即圖 3中的實際匯率大于零,在一定程度上利于出口導向型行業的發展。貿易條件由產品出口價格與進口價格的比值決定, 由于模型假定進口品價格外生, 所以, 出口價格上升改善了貿易條件, 圖3中貿易條件為正。

出口價格上升是由于受沖擊行業如汽車零部件和汽油精煉等價格漲幅較大, 上、下游供應鏈帶動其他少數行業的價格大幅增加, 共同拉高了所有行業平均出口價格。

3.1.2 具體行業影響

本文重點分析139個行業中受標準變動影響較大的 37個行業, 除直接受沖擊的汽油精煉和汽車零部件行業外, 對其他受標準影響較大的行業分為受損和受益兩類分別研究。

1) 對行業的整體影響。

2018 年汽車尾氣排放標準的提高會抑制多數行業發展。37個行業的產量呈現下降態勢, 平均降幅為0.68%, 最大為3.46% (圖 5); 相應的產品價格也有所下降, 平均降幅為0.07%, 最大為1.03% (圖6)。從供求關系的角度分析, 由于整個市場結構性調整,政策沖擊一方面導致很多行業產出下降, 另一方面直接影響市場對各類產品的需求, 需求量下降的幅度大于各行業產出減少的幅度, 導致產品價格不升反降。

2) 直接受到沖擊的行業表現。

生產成本增加導致產品價格上升, 下游各行業的需求下降, 是直接沖擊的汽油精煉和汽車零部件業受損的主要原因。兩個行業的受損, 會進一步影響各自的中間產品流向, 還導致該行業進口產品對國產品的替代。

下面分析下游行業受到的負面影響。以汽車零部件行業為例, 使用其產品作為中間投入的主要下游行業為汽車制造業(41.88%), 其次是公路貨運和市政交通等行業(使用比例均在9%左右)。因此, 汽車制造、公路貨運及市政交通等行業會因使用汽車零部件作為中間產品而受損, 具體表現為: 汽車制造業產出下降 1.82%, 公路貨運下降 0.83%, 市政交通下降 0.85%。同理分析汽車零部件行業對上游行業的影響。該行業使用的上游產品中, 金屬加工機械行業提供 5.06%, 汽車制造、橡膠等行業均提供 3%左右。汽車零部件行業對上游原材料的需求減少, 在一定程度上會影響上游原材料供給行業。

汽油精煉和汽車零部件的國產品價格上升, 進口品具有價格優勢從而增加了對國產品的替代, 使兩個行業國產品的市場份額分別下降 1.13和 1.04個百分點。以汽車零部件行業為例, 由于國產汽車所占市場份額遠遠大于進口車(見圖 7), 載客和載貨汽車的國產比例均超過90%。以國產載客、載貨汽車年均增長率 20.19%和 10.71%推算, 2018年國產車市場份額下降1個百分點, 會減產約54萬輛。

汽車尾氣排放新標準的實施還會影響間接相關的行業生產, 例如有機化學品和建筑業等(見表 2),其受損原因與產品的流向變動、生產要素變化等方面有關。

原因一 下游市場疲軟, 導致上游產品需求下降。下游行業的中間產品或投資需求下降是行業受損的主要原因。以有機化學品為例, 其受損的98.25%由下游行業對其中間產品需求減少導致。分析中間產品投入流向, 塑料制品和建筑業占比為42.99%和 14.88%, 對應產出下降 0.57%和 2.02%,導致對有機化學品的需求降低。塑料制品行業由于使用汽油精煉等價格大幅上漲的原材料, 使生產成本增加而受損; 建筑業則屬于典型的投資型行業,宏觀投資形勢受挫使其投資需求大幅下降。下游行業受損導致對有機化學品的需求降低, 是有機化學品受損較為嚴重的原因之一。此外, 有機化學品主要原材料是汽油精煉產品, 其價格上升更刺激了有機化學品生產成本增加, 進一步加劇行業受損。與有機化學品類似, 租賃業、鋸木業、煉鋼業、鋼制產品、林業、鍋爐制造業、非金屬礦物、非金屬礦物加工品、耐火材料等受損的主要原因都是其中間產品流向的下游行業受損, 使得需求減少。

表2　典型非直接沖擊的受損行業（26個）Table 2 Typical indirectly damaged industries from the policy shock (26)

此外, 計算機業、金屬加工機械、鐵路設備、其他特殊設備、農業機械、汽車制造、水泥、計算機服務業等行業受損是投資減少的直接和間接拉動共同導致。以計算機業為例, 宏觀投資下降使得下游行業對計算機業的投資需求減少, 屬于直接影響。投資的間接影響則表現為計算機業作為中間產品的投入, 下游流向為貿易服務、計算機服務、電子設備等投資型行業, 投資型行業受損導致其對計算機中間產品的需求減少, 共同使計算機業受損。

原因二 勞動力價格上升, 使得勞動力密集型行業受損。生產要素分為勞動力、資本和土地, 資本密集型行業大多屬于高新技術類或金融服務類,勞動力密集型行業則多是傳統基礎行業, 土地密集型行業較少(139個行業對生產要素需求的平均比重分別為勞動力 76.71%, 資本 19.70%, 土地資源3.59%)。除了租賃業、地質勘探業和水利技術服務業以外, 在25 個間接受損行業中, 22 個為勞動力密集型行業。其中鋸木業、林業、水泥和水上客運屬于絕對的勞動力密集型行業, 其勞動力需求比例都超過 90%。例如, 勞動力需求比例為 98.55%的水泥業就屬于典型勞動力密集行業。勞動力減少導致水泥工人薪酬大幅上升, 迫使水泥業生產成本增加,是水泥業受損的主要原因。

此外, 租賃業的下游行業需求顯著下降, 但其受損程度卻不明顯。租賃業屬于典型資本密集型行業, 其資本需求在生產要素總需求占比為 45.72%,遠高于行業平均資本需求水平 19.70%, 因此勞動力價格上漲對其生產成本影響較小。地質勘探業和水利技術服務業與租賃業類似, 由于租賃業資本最密集度, 受勞動力價格上漲的影響最小, 故受損程度較小。

原因三 上游原材料成本增加, 推動產品價格上漲。原材料成本增加并不是受損行業的普遍情況, 25個間接受損行業中, 只有汽車制造、有機化學產品和水上客運3個行業的上游原材料價格增加導致產品價格提高。以汽車制造業為例, 汽車零部件行業為汽車制造業提供 42.57%的原材料, 是汽車制造業最主要的上游行業。汽車零部件產品價格漲幅 4.95%, 使汽車制造生產成本增加。同時, 其他電器、橡膠等上游行業產品價格小幅上漲, 推動了汽車制造生產成本的提高。生產成本增加推動國產汽車價格上升, 會間接增強進口汽車的市場競爭力, 進一步削減國產車的市場份額。

3) 受益行業。

標準的實施并不會傷及所有的行業, 相反地,我們發現有些行業還會受益。模擬顯示, 9個行業的產出出現擴張。9個行業受益的原因可分為兩類:一是由于政策沖擊使人民幣貶值, 有利于出口導向型行業, 除棉紡織物行業外, 其他8個受益行業國產品出口比例均超過 50%, 屬于出口導向型行業(表 3); 二是受益行業產品通常是出口導向型行業的主要中間投入, 屬于第一類受益行業的上游行業,如棉紡織物行業。

3.2 對環境的影響

3.2.1 污染物減排效果顯著

1) 單車污染減排效果明顯。

以重型車ESC (European steady state cycle, 穩態循環) & ELR (European load response test, 負荷煙度試驗)及ETC (European transient cycle, 瞬態循環)試驗限值和輕型車Ⅰ型①Ⅰ型試驗指常溫下冷起動后排氣污染物排放試驗。其中的排氣污染物, 對裝點燃式發動機的汽車, 指排氣管排放的氣態污染物; 對裝壓燃式發動機的汽車, 指排氣管排放的氣態污染物和顆粒物。試驗標準的排放限值為例, 通過不同階段排放濃度限值對比(見附錄), 分析單車4種污染物的減排情況。對比國Ⅲ、國Ⅳ與國Ⅴ標準, 輕型車對污染物的減排比例均超過重型車, 其中輕型車對顆粒物的單車減排已達 92.77%(表4), 效果顯著。

表3　行業受益程度與出口比例Table3Production improvement and export percentage for the benefited industries

表4　單車減排比例Table4 Emission reduction on different kinds of pollutants for per vehicle

2) 汽車減排總比例可觀。

汽車尾氣減排主要通過 3個途徑: 一是新標準允許單車的污染物排放量下降; 二是汽車保有量減少; 三是汽車實際的行駛里程會因油價上升而減少,采用易如等[15]給出的行駛里程油價彈性系數, 計算后①得到汽車減排比例匯總表, 減排總效果整體較為顯著。3種方式對污染物減排的貢獻存在明顯差異, 例如載客汽車4種污染物的減排效果(表5), 單車減排比貢獻達 90%; 行駛里程減排量次之, 比例在 2.2%~7.0%之間; 而汽車保有量貢獻比例僅為0.16%~0.52%。

3.2.2 汽車增速有所抑制

1) 汽車產量增速減緩。

基于 2017 年無沖擊時的汽車產量, 模擬得到汽車 2018 年受標準影響的產出及進出口變化。因國產車占90.53% (CHINAGEM模型模擬結果)的市場份額, 國產汽車增速減緩 1.82% (表 6)。因此, 我們認為新標準的實施對于汽車保有量的控制有一定的促進作用。

2) 汽車保有量得到控制。

根據 2003—2013年《汽車統計年鑒》數據,本文以 2002—2012 年汽車的年產量、進口量、出口量及報廢量為基礎, 通過國家統計局 2002—2012年汽車實際增量數據, 校準 2002—2012 年間模型模擬的國產汽車、進口汽車和出口汽車相關數據。校準 2002—2012 年區間后, 通過 CHINAGEM 模擬得到在基準情況下和標準沖擊情況下 2013—2017 年的汽車生產、進口和出口變化百分比, 結合模型校準后模擬得到的 2017 年汽車產量、進口量、出口量及報廢量, 預測新標準沖擊對 2018—2020 年汽車保有量的影響。當期汽車保有量=上一期汽車保有量 + 當期汽車產量 + 進口汽車量 - 出口汽車量 - 報廢汽車, 報廢汽車的增速在模型中無法模擬, 我們根據 2002—2012 年汽車報廢量占當年汽車保有量的比例(3%), 對 2013—2020 年的汽車報廢量進行固定比例計算。

表5　汽車減排比例匯總Table5 Emission reduction on different kinds of pollutants for different kinds of vehicles

① 載貨汽車總減排比=單車減排比+汽車保有量減少比+單車減排比×汽車保有量減少比/100; 載客汽車總減排比=單車減排比+汽車保有量減少比+行駛里程下降比+單車減排比×汽車保有量減少比+(行駛里程下降比×汽車保有量減少比+單車減排比×行駛里程下降比)/100 (CGE經濟理論推導可證)。

表6　政策沖擊后2018年汽車國產、進口及出口增速變化Table6 Percentage change in 2018 for domestic, imported and exported vehicles after the policy shock

模擬得到, 2020 年基準與受沖擊情景下的汽車保有量為 2.22 和2.20 億輛, 即2020年因尾氣排放標準提升, 預計減少約 165 萬輛汽車, 減幅為0.75%, 如表7所示。

3.2.3 汽車尾氣總排放量下降

環境保護部、國家統計局和農業部 2010年 2月聯合發布的第一次全國污染源普查公告, 披露了全國汽車分車型的尾氣污染物排放量。汽車總顆粒物和氮氧化物排放主要來自載貨汽車, 一氧化碳和碳氫化合物則主要來自載客汽車[16]。

根據 2007 年載貨和載客汽車的污染排放量(表8), 2018 年基線情況下模擬污染排放總量為24638.54 萬噸(表 9), 而國Ⅴ標準能夠實現減少排放 9032.87 萬噸(表 10), 減排比例為 36.66%。橫向對比載客和載貨汽車的減排效果, 載客汽車污染物減排 35.61%, 載貨汽車減排 41.72%, 載貨汽車減排效果較為顯著; 縱向排列污染物減排效果, 顆粒物減排比例高達87%, 一氧化碳僅減排32%。

表7　2018—2020年汽車保有量預測Table7 Vehicle ownership prediction from 2018 to 2020

表8　2007年全國汽車尾氣排放量Table8 Total amount of vehicle emissions nationally in 2007

4　結論

本文采用CHINAGEM模型分析汽車尾氣排放新標準實施對中國經濟和環境的影響。研究發現,短期內新標準實施能夠提高勞動力成本并改善貿易條件, 但在一定程度上抑制 GDP 增長, 且 135 個行業對新標準實施的反饋存在差異。汽車尾氣中主要污染物排放量削減效果顯著, 汽車保有量得到一定程度的控制, 并且間接抑制高耗能產業的發展。

表9　基準情況下2018年汽車污染物排放量Table 9 Vehicle emissions under baseline in 2018

表10　標準施行后2018年汽車污染物減排量Table 10 Vehicle emission reductions under policy implement in 2018

經濟影響方面, 從宏觀角度預測新標準的實施效果, 發現貿易條件改善而 GDP 水平略有下降。具體來說, 由于增加了汽油精煉和汽車零部件行業的生產稅率, 間接提高了生產成本, 新標準的施行將給 126 個行業造成不同程度的負面沖擊, 僅有以出口導向型為主的9個行業經濟產出增加。進一步分析, 大多數行業受損的原因可歸納為以下3點: 1) 下游市場疲軟, 導致上游產品需求下降; 2) 勞動力價格上升, 使得勞動力密集型行業受損; 3) 上游原材料成本增加, 推動產品價格上漲, 使得行業需求減少。

環境影響方面, 短期內新標準的實施能小幅度地減緩汽車保有量增速, 對汽車尾氣污染物的排放有顯著削減作用。本文以汽車制造業的受損情況、汽車產量及保有量的歷史數據為基礎, 估算 2020年汽車保有量為2.2億輛, 同期可減少164萬輛。根據模型對載客汽車和載貨汽車尾氣排放污染物的預測, 2018年新標準實施后一氧化碳、碳氫化合物、氮氧化物和總顆粒物的排放量分別為 8225.34, 6665.56, 690.22和 24.55萬噸, 對應污染物的減排量分別為3952.03, 3751.34, 1163.23和166.27萬噸,減排量可觀。此外, 新標準的實施使高耗能行業①根據《2011 年國民經濟和社會發展統計報告》對各行業的分類, 建筑業、非金屬礦物質產品、煉鋼、鋼制產品、鍋爐制造業、煉鐵和鐵合金冶煉業等屬于高耗能行業。受到抑制, 在環境保護方面可能產生積極作用。但由于汽車尾氣排放僅占大氣污染的 20%左右, 施行新標準并不能完全解決空氣污染問題, 應結合能源結構、生產方式等多方面減排措施配套實施。

致謝 感謝張海鵬博士、陳帥博士以及北京大學環境經濟學學科發展項目(EEPC)許多參與者的有益建議。

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[16] 第一次全國污染源普查資料文集(4): 全污染源普查技術報告, 2011: 125–126

附錄

以重型車的排放限值為例, 需要根據發動機的類型對氣態污染物和顆粒物等排放進行試驗測定。型式核準的傳統柴油機,包括安裝了燃料電噴系統、排氣再循環和(或)氧化型催化器的柴油機, 均應采用 ESC 和 ELR 試驗規程測定其排氣污染物。對于安裝先進的排氣后處理裝置(包括 NOx 催化器和(或)顆粒物捕集器的柴油機), 應當附加ETC試驗規程測定排氣污染物。重型車相關標準參照 GB 17691—2005 車用壓燃式、氣體燃料點燃式發動機與汽車排氣污染物排放限值及測量方法的具體規定。

不同輕型車在型式核準時要求進行的試驗項目差別較大, 不同型式核準所允許的污染物排放限值也存在差異。由于所有輕型車都必須通過I型試驗, 故以I型試驗具體標準為例分析。

Economic and Environmental Effects of Improved Auto Fuel Economy Standard in China: A CGE Analysis

LIU Qing1LIU Yu2XU Jintao3，?
1. College of Environmental Sciences and Engineering, Peking University, Beijing 100871; 2. Institute of Policy and Management, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190; 3. National School of Development, Peking University, Beijing 100871; ? Corresponding author, E-mail: E-mail: xujt@pku.edu.cn

The authors use CHINAGEM, a computable general equilibrium model to investigate the economic effect and pollution reduction impacts of improved auto fuel economy standard in China. The policy change is modelled as shocks to production tax rate of two industries — petrol refine and motor vehicle parts. The results show that the shocks lead to higher labor cost, slightly decreased GDP and improved terms of trade. The majority of industries, such as motor vehicle manufacturing, will undergo downsizing because of new standards and substitution of imported motor vehicles for domestic ones. However, with improved emission standard and slowdown of vehicle production growth, air pollution problem will be alleviated. Based on the model prediction, the annual emission reductions of carbon monoxide, hydrocarbons, nitrogen oxides and total particulate matter amount to 39.52, 37.51, 11.63and 1.66 million tons respectively, which are 32, 36, 63, and 87 percentage reduction from the respective business-as-usual levels.

CGE model; auto fuel economy standard; economic effect; emission reductions

輕型車3個階段污染物排放量下降比例Percentage change of light vehicles’ emission in three stages

F572

北京大學國家發展研究院能源安全與國家發展研究中心資助

2015-03-09;

2015-05-27; 網絡出版日期: 2016-05-17