文献阅读 | 用可计算一般均衡模型评估泰国货物运输业的经济和环境影响

题目

Assessing the economic and environmental impact of freight transport sectors in Thailand using computable general equilibrium model

作者

Tanawat Boonpanya, Toshihiko Masui

期刊

Journal of Cleaner Production

时间

2021年

一作

单位

Department of Industrial Engineering and Economics, Tokyo Institute of Technology, 2-12-1 Ookayama, Meguro-ku, Tokyo, 152-8550, Japan

链接

https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.124271

研究内容

对泰国货物运输业进行经济影响和环境负担的分析是很重要的，这是因为货物运输业在泰国经济中占据重要地位，并且它产生大量导致气候变暖的温室气体。根据泰国国家统计数据，货物运输业是泰国制造业和服务业中，占GDP份额第三大的产业。泰国货物运输业包含道路，铁路，水运和空运等，而道路运输是泰国国内最主要的货物运输业。以前的统计数据表明道路运输占据泰国国内运输的87.32%，而铁路运输仅仅占据1.40%。泰国总道路里程为大约467221千米，而铁路里程仅仅只有4043千米，这其中80%的铁路为单轨铁路，火车在单轨铁路上进行双向行驶。当前泰国高度依赖于能源低效的运输模式，这种运输模式消耗大量化石能源，因而排放大量温室气体。在泰国，由工业化发展导致的重工业和供应链的快速扩张导致了货物运输业的快速发展。因而在过去二十年间，泰国已成为世界上交通拥堵最严重的国家之一。1991-2002年间，泰国的温室气体排放量翻倍，这对泰国人的健康产生严重不良影响，由温室气体排放使得泰国人患气管炎，呼吸疾病和癌症的比例上升。导致气候变化的温室气体排放效应包括泰国农村地区的洪水和干旱，以及泰国南部的暴风雨和海平面上升，而作为泰国首都的曼谷将在20年内被上升的海平面淹没。

随着货物运输业的发展，泰国已建造了大量的高速网络用于容纳日益增长的货运汽车。如果运输和物流成本高于其他竞争者，泰国的国家发展能力将受到不利影响。当前泰国的总物流成本占GDP14.3%，而这其中一半是运输成本。在一个典型的发达经济体，物流成本占GDP的比重低于10%，因而存在改善泰国交通运输的空间。此外，最低成本的交通运输模式也没有在泰国得到普及，比如相对较贵的公路运输方式（2.12泰铢 吨/公里）占据泰国几乎所有的交通容量，这显示出铁路运输对于促进泰国经济增长的巨大潜力。前人研究表明铁路运输产生的温室气体排放量仅为道路运输的20%，并且铁路运输有助于降低物流成本。

考虑到泰国铁路货物运输存在的诸多问题以及温室气体排放成为热点议题，作为UNFCCC成员国的泰国已然制定关于货物运输业的最新国家政策。增加公共交通和铁路运输的政策有助于减少总交通成本和数量，这有助于实现泰国在2030年减少20%温室气体排放量的目标。在国际贷款和技术转移的支持下，温室气体减排量可以增加到25%。在2030年减排目标背景下，货物运输业的主要减排举措包含促进新技术和新能源的使用，提高汽车引擎的能源使用效率，以及增加现有火车和铁轨的基础投入。对政策制定者、研究员和政府而言，了解环境政策对交通运输业的影响是非常重要的。在泰国，关于货物运输业的温室气体排放及其社会经济影响的研究仍然非常有限，而在有限的前人研究中，由于存在研究方法的缺陷或者研究范畴的不合理，所得出的研究结果不尽如人意。

考虑到文献研究存在的认知缺陷和了解温室气体的社会经济影响的重要性，本文的研究目标为描述2030年20%减排背景下的社会经济状态，以及货物运输业的温室气体减排的影响。在作者的认知范围内，本文率先使用可计算一般均衡（CGE）模型评估货物运输业的温室气体减排的影响。

研究方法

本文采用国家层面的多产业动态CGE模型以定量分析货物运输业的温室气体减排的经济和环境影响。CGE模型已被广泛地应用于分析与经济相关的环境政策的影响，并且有助于政策制定者了解环境政策和气候减排举措的成本和收益。在CGE模型中，部门的分类和数据来源于2010年泰国投入产出表。投入产出表由180个部门组成，而本文将这些部门合并为26个部门，包含5个能源部门和21个非能源部门。在泰国，工业，运输和服务业属于非能源部门的范畴。CGE模型的结构如下图所示：

每个生产部门拥有两个生产活动，分别为使用现有资本的活动和使用新资本的活动。每个生产活动拥有不同的生产技术，即现有技术和高级技术。本文假定每个生产活动由多层嵌套的生产组成；在每一层生产，作者假定企业在现有技术约束下实现利润最大化。第一层嵌套的生产函数为Leontief生产函数；在第二层生产中，增加值是关于资本和劳动力的Cobb-Douglas（CD）生产函数。第三层嵌套的生产发生在货物运输部门之内，为CES生产关系。根据全球贸易分析项目（GTAP）数据，作者假定货物运输业的替代弹性为0.4。由于CGE模型的结果高度依赖替代弹性，作者开展敏感度分析用于检测CGE模型的稳健性。在泰国，货物运输业由五个部门组成，分别为铁路，公共交通服务，公路，水运和空运。与其他工业生产部门类似，货物运输业使用其他部门的产出作为中间投入，而货物运输业的产出以交通服务的形式作为其他产业部门的中间投入和家庭的最终消费支出。在第四层嵌套的生产中，能源投入由能源和温室气体排放依据Leontief生产函数组成，这意味着当能源被消费或使用时将产生温室气体。在本文中，作者假定当温室气体排放量超过限额时，温室气体价格能有效调节排放量直至不超过限额。作者假定使用新资本的生产活动与使用现有资本的生产活动具有类似的生产结构，然而生产效率、技术和其他生产活动的参数在使用新资本的生产活动中得到改善。

家庭向生产部门卖出所有的要素（如劳动力和资本）以获取收入。在预算约束下，家庭将部分要素收入用于消费商品和服务以实现效用最大化；与此同时，家庭将部分要素收入用于储蓄，这与投资以及总资本形成相关。家庭的效用被定义为非能源的最终消费，作者假定效用函数为在非能源最终需求之间替代弹性为1的CD函数。由于本文包含进出口贸易，国际贸易导致的外国储蓄也包含在CGE模型中。

尽管政府对商品和服务也有最终需求，但政府在模型中的作用与家庭迥然不同。作者假定政府征税，包含对家庭收入的直接税和对产出的间接税，然后政府将其收入用于公共服务。在本文中，政府消费的替代弹性假设为零，这意味着政府在经济活动中处于被动地位。由于政府的收入来自于对家庭和生产部门的税收，因而政府不能直接使得经济走向繁荣。政府消费弹性为零的假设也反映出本文只允许家庭的消费需求对价格敏感。

由于泰国是一个开发经济体，出口部门对GDP产生重要贡献，因而本文的CGE模型包含国际贸易。本文假定泰国是一个小的开放经济体，泰国经济足够小不足以对世界价格和收入产生影响，小国假设意味着进出口价格是外生参数。在本文中，出口和国内商品之间的联系用CET函数表示。另外，进出口商品之间的联系是基于阿明顿（Armington）假设。

CGE模型的均衡条件包含五个市场均衡，分别为生产市场，国内产品供给市场，资本市场，劳动力市场和温室气体市场。当总需求超过总供给时，与之对应的价格变化必须为正。本文建立了从基准年到目标年的动态CGE模型，假定资本不能在部门之间转移。新设备可以在任何部门安装，然而一旦在某部门安装以后就不能被转移到其他部门。下一年的总资本等于现存资本加上新安装的资本，作者假定折旧率为每年5%。

排放的温室气体主要来源于化石能源的燃烧，包含煤炭，液化天然气，天然气和石油。化石燃料燃烧产生CO2，CH4，N2O，NOX，CO和SOX，这些气体作为国家层面的温室气体排放清单的内容。温室气体清单有助于反映出温室气体排放量与化石能源消耗之间的联系。本文温室气体排放量的数据来源于最新的泰国每两年发布的报告，以及泰国向UNFCCC提交的第三次报告。根据报告，总的温室气体排放来源可以被归纳为来自以下几个部门：能源，工业化，土地使用，土地使用变化和森林化，废弃物等。

劳动力供给来源于泰国人口结构，而未来的劳动力供给与泰国国家统计办公室预测的未来泰国人口变化密切相关。泰国政府已然向UNFCCC承诺自主减排目标，即2030年相比2010年减少20%的温室气体排放量。本文设置以下三个情景，即通常情景（BaU），在此情景没有任何温室气体减排举措；NDC情景，在此情景温室气体排放量相比通常情景减少20%；S_all情景，此情景建立在NDC情景基础上，针对铁路，公路，水运等部门施行减排举措。

研究发现

在BaU情景中，泰国GDP将保持增长，在2030年将达到26.4万亿泰铢，本文预测的GDP数据与政府的预测相吻合。当温室气体排放的限制在NDC情景中引入时，2030年GDP的损失将达到BaU情景GDP的2.1%。NDC情景的GDP损失是由于温室气体价格对排放量的调节机制，以致于增加产出的成本和减少生产过程中产生温室气体的商品的需求。与NDC情景相比，在S_all情景中GDP将增加1％，这是由于在货物运输业采取的减排举措有助于降低其生产成本和中间投入的成本。在S_all情景中，泰国的货物运输业和低碳商品部门的生产活动将增加。由于在S_all情景中所有工业制造品的价格下降，家庭消费也将增加。

在BaU情景中，2030年总的温室气体排放量将达到627Mt CO2，略高于政府的预测值，这是由于本文设定的经济增长率较高。相比于BaU情景，在NDC情景2030年的温室气体排放量将下降20%。在S_all情景中20%的减排目标也将实现，这表明S_all情景是符合温室气体减排约束。相比于BaU情景，在NDC情景中货物运输业的温室气体排放量将急剧减少。这是因为运输业是能源密集使用的部门，温室气体价格增加了货物运输的投入成本，使得货物运输业逐渐失去竞争优势，生产活动向其他产业转移，从而使得货物运输业产出和温室气体排放量减少。相比于NDC情景，货物运输业在S_all情境中温室气体排放量进一步降低，这是由于在公路、铁路和水运的投资使得货物运输业的生产效率增加以及清洁能源和低碳能源的使用。

在本文中，当温室气体排放量超过限额时，正向的温室气体价格将在CGE模型中自动产生。为了实现温室气体减少20%这一目标，在NDC情景中温室气体价格为8630泰铢/吨 CO2，而在S_all情景中温室气体价格为9355泰铢/吨 CO2。相比较于NDC情景，S_all情景中温室气体价格更高是因为货物运输业采取了新的减排举措和新投资使得产出增加。

温室气体排放限额使得家庭对货物运输的消费量大幅下降，这是因为货物运输业消耗大量化石能源而排放限额使得其产出大幅下降。相比较于BaU情景，在NDC情景中，2030年家庭对公路、铁路、水运和空运消费量下降了37.9%、4.3%、39.6%和35.8%。对货物运输的家庭消费的减少是由于温室气体价格将增加货物运输产品的价格。在S_all情景中，当货物运输业采取减排举措时，家庭的铁路消费将比BaU情景增加5.5%，而家庭的公路和空运消费比NDC情景时还少。总体而言，家庭对货物运输的消费在S_all情景要比NDC情景多31%，这是由于新投资使得货物运输业增加了产出。

在NDC情景中，采取温室气体限额使得产出比BaU情景下降4%，这是因为温室气体价格使得生产成本增加以致于企业减少产量。在S_all情景中，货物运输业了采取新的减排举措使得总产出比NDC情景增加1%，而铁路运输业的产出比BaU情景增加15%。这是由于铁路设施和电车的投资使得铁路运输业的成本降低，因而相比较于其他产业，铁路运输业在S_all情景中更具有优势。此外，货运运输业的新投资也将使得公路和水运的产出比NDC情景时增加。

研究结论

经济发展将使得泰国实现在2036年成为发达国家这一目标，然而经济增长将消耗能源和产生温室气体。在NDC情景中，当温室气体排放量比BaU情景减少20%时，2030年将产生2.14%的GDP损失，而限制温室气体的排放量是通过温室气体价格实现的。在NDC情景中，温室气体价格为8630泰铢/吨CO2,这使得总产出比BaU情景下降4%，家庭消费下降3.4%。

与BaU情景相比，S_all情景将产生1.2%的GDP损失。在货物运输业实施减排举措和新投资时，产出和家庭消费比NDC情景时分别增加28%和33%。而产出的增加将使得温室气体价格上升到9355泰铢/吨CO2，以便温室气体的排放量符合NDC减排要求。

研究结果表明在货物运输业实施减排举措能够帮助泰国在满足减排目标的前提下减少GDP损失。温室气体减排限额将增加工业和家庭使用化石能源的成本，这将减少GDP增长率，并延缓实现2036年泰国成为发达国家这一目标。然而货物运输业实施减排举措，有助于增加低碳的经济活动，从而减少减排造成的经济损失。

编辑：陈抒炀

排版：陈抒炀

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