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1、 53 经济科学2014 年第 6 期 模拟征收碳税对我国经济的影响 基于 DSGE 模型的研究 杨 翱 刘纪显 （华南师范大学经济与管理学院 广东广州 510006） 摘 要： 本文通过一个多部门动态随机一般均衡模型， 模拟了征收碳税前后的总产出、 环境质量在多种外生冲击下的动态反应，比较和分析了碳排放强度目标分别下降 20%和 40%时，征收碳税和提高碳税税率的效果。研究表明： （1）减排目标为 20%时，所有外生 冲击对总产出和环境质量的影响介于不征收碳税和减排目标为 40%之间； （2）不同于货币 政策冲击和政府购买冲击，征收碳税后的劳动力供给冲击和生产率冲击可以实现经济增长 和环境质
2、量提高的“双赢”局面； （3）征收碳税在时间和强度上对环境质量有明显的改善 作用，但前提是制定合理的减排目标； （4）随着碳税税率的提高，减排效果也愈发明显， 但总产出表现不同程度的下降，减排目标越大，总产出下降越明显。 关键词：碳税 经济增长 环境质量 DSGE 模型 一、引 言 自 2006 年开始，我国二氧化碳排放量跃居世界首位，次年，我国政府明确提出研究 开征环境保护税的改革目标，并在 2009 年的哥本哈根气候会议上承诺：到 2020 年实现碳 排放强度在 2005 年的基础上降低 40%45%的目标。如果“十一五”期间碳排放强度降低 18%20%，那么实现 2020 年的减排目标则
3、要求“十二五”和“十三五”的碳排放强度下 降幅度都不低于 18%。2013 年 6 月，我国政府就环境保护税法开始征求意见，并将碳 税纳入其中，环境税制改革是我国税改的重要组成部分，其直接导向是以“税制绿化”调 节经济生活，激励经济活动主体的减排、治污、低碳化发展。 研究表明，政府对“绿色 GDP”的追求有益于社会“幸福指数”的提高（齐结斌、胡 育蓉，2013） 。随着人们对全球气候恶化的重视，各国政府和学者在努力寻找节能减排和 经济发展的平衡点。经过最近二十年的发展，一些宏观经济方法已经能够应用到环境领域 的分析中。约翰和帕切尼诺（John 和 Pecchenino，1994) 第一次用世代
4、交叠（OLG）模型 研究经济增长与环境质量保护之间的潜在冲突。乔维等（Jouvet 等，2005) 对 OLG 模型进 本文受国家社科基金项目“碳资产的特殊风险与收益研究” （编号：11BJY143） 、教育部规划基金项目 “国际碳资产组合选择与定价” （编号：10YJA790114） 、广东省社科规划基金重大资助项目（打造“理 论粤军” 重大资助项目） “主体功能区规划下广东生态交易的理论探索基于碳配额交易的视角” （编 号：LLYJ1318）资助。 54 行了拓展，在最优经济增长路径的基础上分析了碳配额市场对环境质量外部影响的中和效 应。由于环境质量具有公共物品的特性，安哲罗普洛斯等（An
5、gelopoulos 等，2010) 使用 一个基本的新古典增长模型，将污染物作为生产过程中的副产品，比较了排放税、排放配 额和京都规则下的公共财政福利和不确定性。利用数值模拟对环境政策工具的研究由来已 久，其主要基于可计算一般均衡（CGE）模型，比如求解在增长约束下基于福利最大化的 动态最优碳税模型（姚昕、刘希颖，2010） ；比较碳税和碳交易的减排效果和经济影响（石 敏俊等，2013） 。与此同时，动态随机一般均衡（DSGE）模型的发展也为在更加符合现实 经济条件下研究环境政策与经济增长的最优设计奠定了良好基础。菲舍尔等（Fischer 等， 2011）在一个两部门 DSGE 模型框架下比
6、较了碳排放强度、碳排放上限和碳税三种不同碳 排放政策的优劣，最后发现碳排放强度政策对经济增长的负面影响最小。尼基亚里科和迪 迪欧（Annicchiarico 和 Di Dio，2013) 同样使用了一个 DSGE 模型对这三种碳排放政策进 行了比较， 其改进之处在于引入了名义价格粘性、 厂商的环境治理和货币当局。 他们发现， 碳排放上限政策能够削弱外生冲击对主要宏观经济变量的影响，当存在价格粘性时，碳税 政策更能增加社会福利。 关于金融摩擦的文献大多集中于金融危机之前的两种主要方法。第一种方法通过资产 约束引入金融摩擦，从而直接影响贷款数量。其主要思路是根据部门之间效用偏好的异质 性，将耐心家
7、庭部门和厂商部门分为贷方和借方，金融部门根据借方的资产抵押价值决定 贷款额（Gambacorta 和 Signoretti，2014） 。与第一种方法的贷款数量机制不同，第二种方 法主要通过贷款价格机制引入金融摩擦。伯南克和格特勒（Bernanke 和 Gertler，1989）最 初将金融摩擦引入一个一般均衡模型，由于金融部门对贷款申请人存在监视成本，造成了 贷款利率和无风险利率之间的差异。伯南克等（Bernanke 等，1996）在这种思想的基础上 对此方法进行了改进，拓展到了新凯恩斯的框架之下，从而成为“金融加速器”的基础。 从国内文献来看，杜清源、龚六堂（2005）在 RBC 模型中引
8、入“金融加速器”分析了金 融信贷市场中的信息不对称对经济造成的影响，他们发现， “金融加速器”的存在加大了 其对经济的影响。王立勇等（2012）在开放的 DNK-DSGE 模型框架下研究了粘性价格、 粘性信息和混合粘性条件下“金融加速器”效应及其作用机制，并发现不同粘性条件下的 “金融加速器”效应不同。马勇（2013）在已有的研究基础之上纳入了金融体系和政府信 贷政策，系统地考察了宏观审慎货币政策规则及其政策效果。王国静、田国强（2014）将 金融冲击引入到 DSGE 模型来解释金融冲击对实际经济变量和金融变量的动态影响， 研究 结果发现，金融冲击在解释经济增长和就业波动方面具有非常重要的作用
9、。 基于现有文献的不足，本文尝试在一个中国经济的 DSGE 模型框架下，通过动态地植 入垄断竞争性金融体系，在货币、碳税税率、利率与宏观经济稳定的联动机制所提供的微 观基础之上，模拟碳排放强度分别下降 20%和 40%两种情形下，碳税征收以及碳税税率冲 击对经济和环境质量的影响。 二、模型基本框架 本文建立了一个多部门 DSGE 模型，其中包括八类经济个体，分别为耐心家庭、中间 品厂商、最终品厂商、非耐心企业家、资本生产部门、金融系统（由总行部门和分行部门 构成） 、中央银行和政府。耐心家庭提供劳动获取工资，向政府缴纳一次性总付税，从最 55 终品厂商购买最终消费品，并将余下收入存入分行部门；
10、中间品厂商从耐心家庭雇佣劳动 并从非耐心企业家租借资本用于生产中间品，然后将中间品卖给最终品厂商，中间品的生 产会产生二氧化碳， 中间品厂商需向政府缴纳碳税； 非耐心企业家出租资本获得资本租金， 并将上期资本出租所得用于当期消费和购买新的资本，不足部分通过金融系统筹集资金； 资本生产部门从非耐心企业家购入未折旧资本，并从最终品厂商购入最终品用于投资，最 后将生产的资本出售给非耐心企业家，形成本文模型所需的资本市场和资本价格；总行部 门通过分行部门从耐心家庭吸收存款并向非耐心企业家发放贷款，总行部门拥有资本且设 定目标资本资产比率；中央银行对利率进行调控，从而引入外生的货币政策冲击；政府向 耐心
11、家庭和中间品厂商分别征收一次性总付税和碳税，并根据上一期经济情况调整碳税税 率，从而引入外生的碳税税率冲击。下面对经济主体行为给出具体假设。 （一）耐心家庭 经济体中存在无数个同质耐心家庭，耐心家庭最大化其一生效用的现值，借鉴安哲罗 普洛斯等（Angelopoulos 等，2010）效用函数中消费的设定形式。假设耐心家庭的即期效 用函数如下： 1 1 1 0 0 /z 11 c lH tt tt t H cl t cQ l E （1） 其中， t H 为耐心家庭的主观贴现因子， H tc 为耐心家庭的消费水平，t Q为当期的环境 质量，和1分别为耐心家庭消费和环境质量的权重， c 为耐心家庭消
12、费跨期替代弹性 的倒数，tl为劳动供给， l为 Frisch 劳动供给弹性（对实际工资）的倒数，tz为劳动力供 给冲击， tz的增加代表劳动力供给水平的提高。耐心家庭的预算约束为： 1 1 1 d t t H ttt ttt t rd cdTwl （2） 其中， td为实际存款，tT为政府一次性总付税（等于对公共部门的净转移支付） ，tw为 实际工资， d tr为存款利率，1 / ttt P P 为总的通货膨胀率， tP为最终品的价格，t 为生产 部门的利润回报。耐心家庭选择消费、劳动供给和存款实现其效用的最大化，得到如下一 阶条件： 111 cc HH ttt Qc （3） 1 l l t
13、H tt t l w z （4） 1 1 1 1 H t Ht dH ttt E r （5） 其中， H t 为耐心家庭预算约束对应的拉格朗日乘子。 （二）最终品生产 参考生产部门的标准化设定形式，假设经济体中存在一系列连续的中间品厂商i，且 0,1i，最终品ty由中间品,i ty进行 Dixit-Stiglitz 加总得到： 1 1 1 , 0 f f f f ti t yydi ， f 为 中间品之间的替代弹性。假设最终品市场处于完全竞争状态，最终品厂商的决策是在给定 56 最终品价格 tP和中间品价格,i t P的情况下选择 ,i t y实现利润最大化，得到： , , f i t i t
14、t t P yy P ， 由于最终品厂商利润为零，得到总价格水平： 1 1 1 1 , 0 f f ti t PPdi 。 （三）中间品生产 代表性中间品厂商i从非耐心企业家租用资本，并从耐心家庭雇佣劳动，中间品 , i t y的 生产函数为： 1 ,i tti ti t yA kl （6） 其中， tA为技术水平，, i t k和 , i tl分别为资本和劳动，为资本的产出份额。碳排放来 自于厂商的生产行为，是生产过程中具有负外部性的非期望产出，适当的环境管制会刺激 技术革新，厂商需要为减排率的提高提供一定的资金支持。借鉴尼基亚里科和迪迪欧 （Annicchiarico 和 Di Dio，2
15、013) 的方法，假设当期碳排放量 , i t em是中间品 , i t y和减排率 , i t 的函数： , 1 i ti ti t emy （7） 其中， , 01 i t ， , 1 i t 为碳排放强度，假设不征收碳税时中间品厂商没有减排 意愿，即 , 0 i t 。中间品厂商的减排成本 , i t 是中间品和减排率的函数: 2 ,1,i ti ti t y （8） 其中，10和 2 1均为减排率的技术系数。由于从生产环节征税有利于税收的征管 和从源头控制， 且碳税开征之初主要是针对生产过程中产生的二氧化碳 （石敏俊等，2013） ， 故本文采用生产环节征税的方式，并假设碳税税率为 P t 。中间品厂商的决策分为两步，第 一步决定要素的需求比例，实现成本最小化，假设实际资本租金率为 k tr，其实际成本为 , kP i tt i ti ti ttt r kwlem。通过对资本 , i t k、劳动 , i tl和减排率, i t 求偏导，得到一阶条件： , , i ti t i t k t y k r （9） , , 1 i ti t i t t y l w （10） 2 1
