CGE模型的来源及应用

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1、 南 京 农 业 大 学博 士研究生课程论文课程名称 数量经济分析 学号姓名 赵明正 206028 所在学院 经济管理学院 任课教师 钟甫宁 南京农业大学研究生院培养处印制1、 CGE（Computable General Equilibrium，CGE）溯源十九世纪新古典学派（法国，瓦尔拉斯：纯正经济学要义，1874）提出了一般均衡的概念：整个经济处在均衡状态时，所有消费品和生产要素的价格将有一种拟定的均衡值，它们的产出和供应，将有一种拟定的均衡量。她还觉得在“完全竞争”的均衡条件下，发售一切生产要素的总收入和发售一切消费品的总收入必将相等。一般均衡的理论发展源流如下：1930年代，里昂惕夫

2、以一般均衡概念发展出投入产出模型，为一般均衡理论的研究提供了经济数量措施 1950年代，阿罗德布鲁（Arrow- Debreu）模型：给出了一般均衡存在的数学证明。1960年代，约翰森（Johansen）提出了世界上第一种CGE模型：用一组方程来描述供应、需求以及市场关系。线性化的求解措施使一般均衡理论可以实证运用。1967年斯卡夫（Scarf）开创了运用数字算法（finite convergence property），搭建了一般均衡理论与实证求解的桥梁，促使CGE模型在北美地区的迅速发展。石油冲击使1970s西方许多国家都陷入了巨大的困境，并对国际货币体系产生重大影响。IMF规定对油价大幅

3、上涨产生的经济影响进行分析。由于计量经济模型依赖于过去稳定的石油价格的数据，所得出的回归系数非常小，以致产生误导的结论：石油冲击将不会对经济活动产生大的影响。但事实上石油冲击引起了1930年代以来最严重的经济衰退。这使得人们对CGE模型开始注重起来。由于CGE模型虽然没有石油价格变动，但是它可以考虑成本变化，例如借助于此前的工资变动对石油价格上涨成本上升的状况进行分析。CGE分析与之前其她模型的不同之处在于，它考虑经济主体对价格变动的反映，例如由于价格上升，消费者也许寻找替代品或变化偏好，厂商也许会变化生产筹划等等。一种好的CGE模型会较好的刻画这些特性，虽然也许也会有误差，但不会犯计量经济模

4、型纯正依赖数据的错误。2、 一般均衡的求解思想图的解释：假设这是一种封闭的经济，生产者同步也是消费者，公司的利润即是居民的收入。生产和消费两种商品：X和Y。这个图是考虑产品市场的均衡：PP为生产也许性边界，在给定生产要素前提下公司所能生产的XY产品组合的数量。起初XY商品价格为Px Py。在点（X1，Y1），直线C和PP相切，这一点生产利润最大。由于前提假设生产者同步也是消费者，公司的利润即是居民的收入，CC为居民消费的预算约束线，其与无差别曲线U3相切，故(X1,Y1)处居民的效用最大，因此居民将在此处消费。因此相对点（X1,Y1）来说，（X1，Y1）X商品供应局限性，Y商品供应过量，会引起

5、X商品价格上升，Y商品价格下降。新的商品价格比引起商品供应点转移到E点；同步消费方面由于价格的影响，居民会用Y商品来替代X商品消费。供应和需求两方面都逐渐向E点移动，最后达到均衡。 由此可见，在一般均衡的市场中： 产品之间存在替代关系或互补关系，这种互相影响不断传递，产品市场同步达到均衡。 多种生产要素之间存在替代关系或互补影响，这种互相影响不断传递，要素市场同步达到均衡。多种产品和生产要素之间存在互相影响的关系，一般均衡就是产品市场和要素市场同步达到均衡。3、 CGE模型的简介3.1 CGE模型的基本构造 (以封闭经济为例，不考虑国际贸易)我们用上面不带横杠的大写字母代表内生变量，其她字母代

6、表预先设定的变量。有n个部门，m种劳动类型以及资本。与部门相相应的下标是i和j，与多种劳动相相应的下标是s。上标D和S分别表达需求的供应的数量。3.1.1要素市场和供应市场部门的总产出可以表达为如下形式的生产函数：其中为部门总产出,为一变动系数，它的变动代表了非体现型技术进步，为总资本存量，对各个部门的假定是不变的，是加总的劳动投入，为中间投入的加总指数。参数在每一种时期是常量，并且依赖于测算投入和产出所用的单位。部门的资本存量假定在每一种时期也是固定的，对不同部门每单位资本存量是由不同的投资品（建筑物、机械等）按固定份额构成的，像动态投入产出模型同样，各部门的投资品是成比例变化的。由于采用了

7、中间投入的固定系数假设，我们可以直接写出对中间投入的需求：其中，是投入产出系数。然后我们可以对其进行加总，得到一种部门的所有中间需求：部门的劳动投入是不同类别劳动力的加总。对于m种劳动力，有：从上述论述中可以看出：生产技术是用多种不同的方式刻画的。总资本和总劳动是由CES或柯布道格拉斯函数刻画的。资本是投资品的固定系数加总。中间投入规定具有固定系数因而可以分别解决。除了对技术的假定，这时的基本模型也体现了要素流动性这一重要假定。一般假定在模型所模拟的开始时期，每一部门的资本被合理地假定为是固定的。但是如果我们只是对将来几年后也许浮现的均衡状态感爱好，而不是准备模拟实现这一状态的途径，那么使模型

8、能内生地决定部门的资本存量就是必要的。我们一般假设各部门有一固定的资本存量。劳动约束：部门加总的利润函数：利润方程还可以写成：其中劳动的需求又下式给出：它表白工资等于不同种类劳动的边际价值，由此可得部门的劳动需求函数每一部门对资本的支付都是工资和中间投入支付后的剩余。因此所有要素投入必然等于所有附加值。供应方程：3.1.2收入形成和对商品的需求为简朴起见，假定每一类居民只拥有和提供一种要素，这样就有m+1类居民，m类居民相应着具有不同劳动纯熟限度的劳动者，此外一类相应着资本所有者。假定政府不拥有资本，它的收入只来自直接税和间接税：其中，(S=1，m)，和分别代表m+1类居民、公司和政府的净收入

9、。、表达各集团的不同直接税率。根据定义，我们有：即总收入等于总产出。有关储蓄TS 政府、居民一方面把一定比例的收入用作储蓄：剩余的收入用来购买消费品：由此得到的总需求：实际运用中不需要把这些函数从效用函数中明确得到，但规定她们对价格是零次齐次的。由于要素收入完全是由我们最初赋予的商品价格决定的，则我们可以把消费函数写成更简朴的向量函数形式：接着考虑储蓄。假定所有储蓄都用于购买资本。用代表部门i所得到的投资份额，那么从而其中，代表资本品的价格，是部门i实际的投资。临时可以看做是预先设定的。由于我们已假定各部门的投资是按固定份额构成的，资本品的价格就是它的各个构成部分的加权平均：其中是资本构成矩阵

10、中的份额。每一部门的资本积累因而唯一地决定于所给的价格体系，它还唯一地决定了资本价格和所有储蓄。为了把各部门的资本积累转化为对投资的需求，要用到资本构成矩阵。用代表对某一投资品部门的需求，我们有：由于价格和之间存在一种唯一的因果链条，因而可以把写成初始价格向量的函数。3.1.3对商品的超额需求方程从以上供应和需求方面的分析可以得到如下成果：需求构成由下式给出：一般均衡模型的解就是拟定一种价格向量，使所有部门的超额需求等于零：3.1.4价格的原则化当超额需求方程组求解后，就得到了相对于任意选定的一种商品的（n-1）个互换比率，这些互换比率赖以产生的基准一般叫做货币兑换率原则，这种商品就被称作货币

11、兑换率原则商品。我们可以任意地选择一种商品作为原则商品，并固定其价格，从而用原则商品的价格表达所有商品的价格。这也就是我们所说的价格原则化。3.2社会核算矩阵SAM社会核算矩阵为我们组织数据提供了一种框架，从而把模型中浮现的各行为主体的收支关系完整地组织在了一起。SAM是一种方阵，行代表的是收入账户，列代表的是支出账户，相应的行和列的金额是相等的。通过以上方式，SAM就把模型中涉及的重要的物资流和资金流统一在一种框架里了。3.3封闭经济中的宏观闭合从主线上讲，任何事物都是有联系的。然而我们在分析某一特定问题时却不也许泛泛地在如此大的框架内进行讨论。为了得到故意义的结论，就必须根据具体问题来拟定

12、系统的边界，从而人为地把完全依赖的世界划分为系统内部和外部。系统内部的变量为内生变量，在本系统内互相依赖存在反馈；系统外部的变量不受系统内部变量的影响，为外生变量。拟定内生变量和外生变量的这一过程即为系统的闭合。其目的是使方程组有解。3.4 CGE的工作环节1、 设定各经济主体的生产函数、效用函数，构建整个社会的一般均衡模型方程组2、 数据准备SAM（社会核算矩阵）3、 在有关软件如（GAMS）中编程，求解第一步中设定的参数，所得参数即为经济主体的行为特性。并进行“校准”保证参数稳定可靠。4、 在此基本上，我们就能用它分析某种经济政策的变动会对整个经济产生什么影响（冲击）。即假设某种经济政策或

13、某种外生状况的浮现带来的经济中各部门产出的变化。4、 CGE的应用： 贸易模型 削弱贸易壁垒的影响 税收和转移支付 预测税收政策和转移支付政策的潜在影响:税收政策变动会会直接导致税收承当的分派，并进而影响到价格的变动。通过价格的变动，税收政策变动的冲击被传递到整个经济。 环境问题模型 以减少污染物排放为目的的环境政策对价格、数量和经济构造等变量有着巨大影响。在给定减排数量后，计算多种方案导致的经济成本 地区和都市的模型 水资源紧张，新增劳动力数量下降，等等 国民经济的动态预测 分析政策或外生事件对国民经济或国民福利的影响。CGE模型和宏观预测的一致性可以通过CGE模型中某些变量的内生化得到。这

14、些变量涉及技术进步总度量，进口品相对于国产品偏好的总度量，平均消费偏好，以及所规定的资本总回报率。 5、 我的应用：应用CHINACGE模型，预测将来中国国内粮食需求缺口：供应方面：耕地面积下降、自然条件恶化的状况下中国粮食自给数量的变化状况需求方面：随着人口数量的变化和收入水平的提高，所带来的口粮需求变化、饲料粮需求变化、以大豆为代表的食用油需求变化，求和得到总需求量的变化状况。由于以上外生变量的变化，中国粮食进口量将随之变化。进口的数量即为中国国内的粮食供需缺口。 CHINACGE模型是在国家记录局发布的122部门投入产出表的基本上，将农业部门拆提成水稻、小麦、谷物、水果和蔬菜、油料作物、

15、制糖作物、植物纤维、烟草、其她农作物、活动物（牛羊马）、动物产品（猪、家禽等）、牛奶、羊毛及丝织品等重要产品及部门（以便与GTAP模型相相应），从而构建了一种133部门的投入产出表，并提供有关部门（产品）的进出口量及产量、劳动力的报酬、有关部门（产品）的弹性等数据；基于这些数据资料构建出一般均衡模型。 模型中，每个生产部门通过使用进口品和国产品的投入、劳动和资本等要素投入生产一种商品或服务，在多投入的生产假定下，各部门的总产出是多种投入物之间的两层嵌套列昂惕夫(Leontief)/不变替代弹性(CES)生产函数的结合（第一层：中间投入、第二层：总产出）。在价格方面，模型假定市场呈竞争性，商品的

16、生产和销售为零 ，每种商品的生产者价格是唯一的，购买者价格就是该商品的生产者价格与税之和。 在产品进口方面，模型承认进口品和国产品之间的差别，采用阿明顿（Armington）系数来解决进口品和国产品之间的不完全替代。模型采用小国假设对于进口供应，中国只是国际价格的接受者，而不会影响贸易条件。该模型可以采用Johansen，Euler或者Gragg算法求解。分不同的情形进行模拟。例如耕地面积下降5%，粮食单产增长0.1%，等等。参照文献1李丽, 陈迅, 邵兵家. CGE模型求解算法研究评述. 记录研究, ,26(8):89-94.2郑玉歆, 樊明太. 中国CGE模型及政策分析. 1999年4月第1版. 北京: 社会科学文献出版社, 1999.3周建军, 王韬. 一种中国经济的CGE模型. 管理工程学报, ,20(1):72-78.4黄季焜, 李宁辉. 中国农业政策分析和预测模型CAPSiM. 南京农业大学学报（社会科学版）, ,3(2):30-41.