基于CGE模擬環境稅征收對化工產業影響的地區差異
——以蘇豫兩省為例

潘文琦，芮曉東,3

（1.南京林業大學經濟管理學院，南京210037；2.國家林業和草原局林產品經濟貿易研究中心，南京210037；3.金陵科技學院商學院，南京211169）

1 引言

改革開放以來，中國經濟飛速發展的同時各種各樣的環境問題接踵而至，影響著人們生活的方方面面。2018年1月1日開始征收的環境保護稅旨在平衡兩者的矛盾，但是具體到各省層面的征收辦法還有待研究。環境稅的稅基較廣，影響面較大，征收之后會產生一系列的反應，影響企業和居民的生產、生活以及各個產業。因此，環境稅的問題一直是國內外學者研究的熱點。

可計算一般均衡模型（computable general equilibrium model，CGE模型）在模擬政策效應方面的運用十分廣泛，包括貿易政策、能源政策、“營改增”以及旅游稅等[1-5]。近年來，CGE模型被越來越多地運用到環境稅的研究中。毛艷華等（2011）用該模型得出，碳稅稅率在5%-10%時能帶來最佳的環境經濟效益[6]。童錦治等（2011）基于該模型分析得出環境稅稅收優惠政策雖然在長期內對社會福利的影響不顯著，但會對環境保護的效果產生負效應[7]。Mardones（2018）等研究得出不同碳稅對三個拉丁美洲國家行業價格和排放的影響是截然不同的[8]。以上研究都是基于國家層面，但是對于像中國這樣地域遼闊、地區間經濟結構的差異性又比較大的國家，研究省份之間征收環境稅帶來影響的差異性更具現實意義。

江蘇省和河南省最近10年的GDP均排全國前5，作為經濟大省，經濟文化發展都處于全國領先地位。但其發展過程中同樣存在產業結構不合理、能源利用的效率低和環境污染等問題。江蘇省第三產業產值在2014年首次趕上了第二產業，之后更是超越了第三產業，但是和發達地區的標準還有一定的差距。而河南省第二產業和第三產業產值的變化趨勢與江蘇省前期類似，變化趨勢總體相對滯后。兩省的經濟發展既有聯系也有區別，這使兩省的情況具有一定可比性。兩省化工產業的投入產出均靠前，而化工產業又是第二產業中污染較為嚴重的傳統行業，環境稅的征收不可避免地會對其造成相當程度的沖擊，所以本文選取江蘇省和河南省的化工產業作為研究對象。

近年來，“雙重紅利假設”是研究環境稅問題的重要切入點之一。學術界對于“環境紅利”的存在沒有異議[9-11]，但是不少學者質疑“經濟紅利”的存在。Klok（2006）提出環境稅的征收帶有明顯的社會不利影響，給低收入家庭帶來了相對較大的負擔[12]。Freire-González（2017）總結了40多個研究結果，50%的結果表明經濟紅利的存在與否還有待商榷[13]。俞杰（2013）提出經濟紅利存在與否和稅率是否設置合理關系密切[14]。不同研究學者的結論不盡相同，學術界對于“雙重紅利”的問題還沒有定論。本文用CGE模擬環境稅對兩省化工產業的影響，是對“雙重紅利”中經濟紅利存在問題的實證檢驗。

2 方法和數據

2.1 模型構建

CGE模型是在研究經濟系統復雜關系的基礎上發展而來的一種經濟數學模型，最早始于Walras Leon的一般均衡理論。經過50多年的發展，CGE模型已經成為應用經濟學非常重要的一個分支，被廣泛運用于社會經濟生活的各個領域。經濟系統錯綜復雜，各個部門之間聯系緊密，一個要素的變動往往能牽動整個系統的變動。CGE模型采用多個模塊的方程組聯立的方式，定量化研究不同部門之間相互影響的結果，能夠很好地反映實際的經濟運行模式。近年來，該模型在能源、環境及稅收政策分析等領域的應用成果非常突出，比如Frank Scrimgeour（2005）等用CGE模型研究征收環境稅對新西蘭經濟以及能源密集型產業的市場競爭力的影響[15]。Shuming Ren（2011）等用CGE模型分析了征收硫稅對遼寧省產業結構的影響[16]。沈月琴（2015）等用CGE模型研究碳匯補貼和碳稅政策對林業經濟的影響[17]。梁偉（2014）等構建了一個24部門的CGE模型研究環境稅不同的征稅環節和稅率對區域節能減排效果及經濟的影響[18]。劉宇（2017）等基于環境CGE模型，研究面對相同的減排效果，如何征收環境稅對中國的經濟影響最小[19]。本文總結前人的研究，構建包括四個模塊的CGE模型，模擬征收環境稅對江蘇省和河南省化工產業的影響。

本研究選取了兩省三大產業中投入產出靠前的5個部門，以保證研究的代表性。該5個部門包括:農林牧漁產品和服務，化學產品，通信設備、計算機和其他電子設備，批發和零售，金融。另外加入勞動投入和資本投入作為第六和第七個要素。模型主要包括生產模塊、需求模塊、價格模塊和市場均衡模塊。

2.1.1 生產模塊

部門j的生產總成本:

部門j的總產出:

根據成本最小化原則，同時以（2）式作為約束條件構建拉格朗日函數求成本的極小值，將結果線性化得到:

其中各變量的含義如下:s為投入要素的個數（包含資本和勞動力）；k為部門個數；Xij為j部門對i要素的需求量（包含資本和勞動力）；pi為i要素的價格；Xj為j部門的總產出；αi為j部門的技術參數；t為稅率；αij為j部門i要素的分配率，即直接消耗系數(αij=Xij/Xj)；Xij為j部門i商品投入量變動的百分比；Xj為j部門產出量變動的百分比；pi為i商品價格變動的百分比。

2.1.2 需求模塊

消費者效用函數:

收入:

根據消費者效用最大化原則，同時以（5）式作為約束條件構建拉格朗日函數求消費者效用的最大值，線性化得到:

其中各變量的含義如下:Xic為消費者對第i種消費資料的需求；αic為消費者的偏好系數；M為消費者的支出總額；xic為消費者對第i種消費資料的需求量變動的百分比；m為消費者支出總額變動的百分比。

2.1.3 價格模塊

產出值等于產出成本:

將生產者方程中的Xij代入（7）式，并線性化得到:

其中各變量含義如下:Pj為j部門的產出價格；pj為j部門的產出價格變動的百分比。

2.1.4 市場均衡

產品市場均衡即供需平衡:

線性化得到:

同理，要素市場均衡:

其中各變量含義如下:Fi為i部門的資本形成；XMi為i部門的凈出口；xi為商品i供給變動的百分比；fi為Fi/Xi變動的百分比；gi為XMi/Xi變動的百分比。

2.2 變量求解

我國每五年進行一次投入產出調查，目前正在進行第七次調查，所以2012年的投入產出表是目前可獲得的最新數據。本文是將環境稅的開征帶來的影響通過稅率t引入CGE模型，通過改變變量t來模擬該政策實施帶來的影響。方程（1）到（11）構成一個方程組，輸入MATLAB軟件求解，結果將用于之后的模擬分析。

由于MATLAB語言支持向量和矩陣運算，以矩陣作為語言系統的最基本要素，從而極大地簡化了線性運算的過程，矩陣和矢量操作又是科學計算的基礎，從而大大提高了科學計算的效率和準確率。所以，本文選取該軟件解決大型矩陣計算問題非常合理。而且，MATLAB語言不需要執行低級管理任務，通常代碼簡單易學，甚至教材上有現成的案例可供參考。本文只需要最簡單的矩陣計算的代碼，大大節省了代碼學習和數據運算的時間。反而前期數據處理和矩陣錄入的工作量很大，所以本文只選取了幾個具有代表性的產業部門，但是這并不影響結果的合理可靠。

3 模擬分析

3.1 模擬情景設計

環境稅的征收會導致化工產業的產品價格變化，從而引起以化工產品為中間投入的各部門投入要素的相對價格發生變化，導致化工產業產品需求，各部門化工產品投入量以及化工產業資本和勞動力投入量發生相應的變化。本文通過求解上述指標，反映征收環境稅對兩省化工產業的影響。

王德發（2006）用CGE模型評估能源稅的效應時，假設碳稅為5%[20]。毛艷華（2011）等用CGE模型對碳稅開征的效應進行模擬，結果表明碳稅稅率以5%～10%為宜。李香菊（2015）等人研究發現環境稅率在10%左右時促使排污企業減排是有效的[21]。所以本文以不征環境稅為基準情景，即t=0。然后設置三種情景，分別為t=5%，10%，15%，用MATLAB軟件求解，模擬不同的稅率對兩省化工產業的影響。

3.2 模擬結果分析

3.2.1 對化工產品價格和需求的影響

選取變量x2c和p2，比較征收環境稅對江蘇省和河南省化工產業的影響，結果見表1。

表1 征收環境稅對兩省化工產品價格和需求的影響

征收環境稅對兩省化工產品價格和需求的變化率相差不大，都會導致價格提高50%左右，而需求減少50%左右，并且變化幅度和稅率正相關。這就說明江蘇省和河南省的化工產品的需求價格彈性相差不大，印證前文所述的兩省的化工產品部門具有可比性，為后文將兩省的模擬結果相互比較從而找到差異奠定基礎。

3.2.2 對各部門化工產品投入量的影響

選取稅率為10%時的變量x21，x22，x23，x24，x25，比較征收環境稅對江蘇省和河南省各部門化工產品投入量的影響，比較結果見表2。

表2 10%的稅率對兩省各部門化工產品投入量的影響

征收環境稅對江蘇省的化工產業非但沒有抑制，反而有促進作用，而且對第三產業的促進作用也不明顯。說明環境稅的征收對江蘇省的產業結構調整的作用沒有預期那么明顯。一方面，江蘇省的第三產業產值早在2015年就超過了第二產業，產業結構離發達地區的標準越來越近，近一步優化的空間越來越有限。所以，光環境稅這一政策就引起江蘇省產業結構的重大調整顯然是不現實的。另一方面，江蘇省很重視對污染治理的技術投入，比如說排污設備的研發，科研投入等。這在客觀上增加了重污染行業的投入，這就解釋了為什么環境稅的征收反而導致化工產業投入增加。

河南省的模擬結果符合一般認知:環境稅的征收對河南省化工產業的抑制作用雖然不是特別強烈，但卻是客觀存在的。從三大產業的產值占比變化趨勢來看，河南省產業調整的進度整體落后于江蘇省，進一步調整的空間還很大。

模擬結果顯示，在稅率一定的條件下，環境稅對不同區域各部門化工產品投入量的影響差異較大。所以在具體征收中要考慮區域發展水平的差異性、各區域產業調整的進度以及各產業內部運營結構的差異性等，從而制定個性化稅制。

3.2.3 對化工產業勞動和資本投入量的影響

選取變量x62和x72，比較征收環境稅對江蘇省和河南省化工產業勞動力和資本投入量的影響，比較結果見表3。

表3 征收環境稅對兩省化工產業勞動力和資本投入的影響

從化工產品部門的勞動力和資本投入來看，征收環境稅反而促進江蘇省化工產業勞動力和資本的投入，而且投入量的變化率和稅率正相關。這說明環境稅的征收雖然增加了化工產業的成本，但是短期內在市場上還是占據優勢的，不斷吸引資本和勞動力進入該產業。可見，江蘇省的化工產業導致的污染還在可控范圍內，綠色產業占比較大，環境稅對其的沖擊可以依靠發展污染治理技術來緩解。

但是，征收環境稅會減少河南省化工產業的勞動力和資本投入，其中勞動力投入的減少幅度和稅率正相關，而資本投入的減少幅度和稅率負相關。這說明河南省化工產業中環境稅導致的成本上升對其的沖擊很明顯，長此以往，化工產業將在市場中失去競爭優勢，從而被其他產業取代。

4 結論和政策建議

本研究通過構建一個CGE模型，探究了征收環境稅對江蘇省和河南省化工產業的影響，包括對化工產品的價格和需求、各部門化工產品投入量以及化工產業資本和勞動力投入量的影響。上述模擬結果顯示:征收環境稅對江蘇省和河南省化工產業影響的差異性很大。單從結果來看，河南省的結果更符合預期，即征收環境稅會抑制化工產業這樣的傳統高污染行業的發展。江蘇省和河南省雖然都是經濟大省，但是從三大產業產值變化來看，盡管趨勢相似，但是河南省的現狀明顯滯后于江蘇省，對于政策更加敏感。這說明，區域間經濟發展水平、發展模式，甚至某個具體產業內部的結構差異都是環境稅制制定過程中必須考慮的因素。

根據研究結果和結論，提出如下政策建議:一是對于像河南省的化工產業這樣受環境稅沖擊較大的部門，一方面政府應該給予一定的稅收優惠或稅收減免，另一方面化工產業自身需要轉變運營模式，在實現征收環境稅初衷的同時維持化工產業的正常運行，即實現“雙重紅利”。二是地方制定具體的環境稅率時，應該綜合考慮地區間經濟發展水平和發展模式的差異性，而不是照搬其他省份的經驗。