油价变动对产业生产成本及价格变动分析之投入产出模型.doc

油價變動對產業生產成本及價格變動分析之投入產出模型張四立，潘孝虹【摘要】國際原油價格及國內油品價格連翻上漲，再加上京都議定書甫生效，各類油品價格上漲對產業部門生產成本、消費者物價指數及GDP平減的影響，成為各界關切與政府研擬政策時的重要議題。本研究採投入產出價格模型，模擬並分析各類油品價格上漲的影響。此外，鑒於國內電業國營、電價長期管制，本研究亦分析因電價未隨油價上升而調漲所隱含對各部門的補貼效果。壹、前言自1998年石油出口國家組織(OPEC)達成利亞德協議以來，國際油價連漲不休，以美國西德州輕甜原油現貨價格為例，自1998年底將近10美元/桶的低點，飆升至現今(2005年5月)將近50元美元/桶的水準(圖(1)，漲幅幾達五倍，且迄今未見回軟跡象。而同期間，國內油品煉製及銷售業者，為反映生產成本，亦連番調漲石油產品的價格，以中油公司為例，包括汽油、高級柴油、燃料油等油品價格均是近年來的高點，自1998年底至2004年底，燃料油每年平均調漲14.4%，其他各類油品每年平均漲幅亦達5%至8%(表(1)。1973年及1980年兩次的石油危機，重創全球包括台灣的經濟，產業生產成本因油價飆升而墊高，各類產品價格攀升，導致了成本推升的停滯型通貨膨漲，全球經濟陷入衰退的困境，而此次飆高的油價再次挑起大眾對石油危機重現的憂慮。惟就實質油價而言，近期的國際原油價格仍低於前兩次石油危機時的價格，且台灣經濟對於原油的依存度亦已大幅降低。根據經建會資料顯示，台灣石油進口總值佔總進口的比重已由1982年的22.8%降至2003年的8.3%，石油進口總值佔GDP的比重由1982年的8.25%降至2003年的3.7%，與石油密切相關產業產值佔GDP比重亦由1980年的37%降至2003年的27%，因此，迄今尚未有明顯之通貨膨漲的威脅。然而，油價近來長期的上漲無疑對各產業生產成本形成相當程度的壓力，且隨各產業生產特性的不同，對油價波動的敏感度亦隨之而異。而除了國際原油價格因市場因素而大幅波動外，甫於今年(2005)年初生效的京都議定書(Kyoto Protocol)，亦對能源密集產業的生產成本形成潛在的壓力。在國際間對於採用具法律約束力的作法以降低二氧化碳排放量逐漸形成共識之際，台灣能源主管機關亦積極研擬因應策略，研究相關政策工具之可行性，並計劃於今年(2005)年年中召開全國能源會議，以推動具國內共識的減量措施，其中可能的方向之即為合理化能源價格或課徵碳稅，然而該作法勢將加劇能源密集產業形成成本壓力，故評估各部門生產成本對油價波動的影響，是政府決策官員擬訂相關政策時的重要資訊。因此，本研究首先分析油品煉製品及電力佔各產業部門生產成本的比例，以釐清哪些產業部門具較高的能源成本，隨後採用投入產出價格模型(Input-Output Price Model)，以更全面的觀點，衡量油價波動影響各部門生產成本的直接與間接效果。此外，鑒於台灣電力價格長年受政府管制，若不考慮此一因素，將導致部分電力密集產業效果高估的情形，因此，本研究亦將該特性納入模型內，以期計算結果更貼近現實狀況。最後，本研究同時衡量油價波動對消費者物價指數的影響及GDP平減指數的影響，以分析對民生消費及GDP可能的衝擊。資料來源：EIA網站。圖(1) 美國西德州輕甜原油現貨價格貳、資料收集與整理本研究利用民國88年及90年之產業關聯表，分別分析各部門的成本結構，並進行油價波動對產業部門的成本衝擊分析。由於兩期產業關聯表的部門對照有差異，因此需進行部份調整。本研究共將所有產業區分為51個部門，為便於分析並避免圖形過於複雜，各部門進一步歸類為數個主要部門，相關部門對照請參照附錄的附表(1)。表(2) 國內近年油品價格1 (中油公司)九二無鉛汽油九五無鉛汽油九八無鉛汽油高級柴油低硫燃料油199815.416.4-11.83,850199917.218.219.213.45,439200018.419.521.214.67,623200117.118.219.413.36,620200219.620.321.615.68,050200319.620.321.814.97,750200422.222.924.4188,5502005/323.223.925.4198,650漲幅250.6%45.7%32.3%61%124.7%年平均漲幅36.3%6.5%4.9%8.3%14.4%註1：表中價格均為年底(或月底)價格。2：漲幅係1998年底至2005年3月底的成長幅度。3：年平均漲幅為1998年底至2004年底平均每年的成長幅度。資料來源：中華民國92年能源統計手冊。參、表(3)及表(4)分別為民國88年及90年，各部門石油煉製品及電力占總成本的比例。運輸服務業及能源服務業石油煉製品佔總成本的比例是所有部門中最高的，民國88年各部門的生產成本結構中，運輸服務業投入石油煉製品佔總成本9.93%，能源服務業投入石油煉製品則佔總成本10.47%；民國90年，運輸服務業的石油煉製品投入增加至13.41%，能源服務則增加至13.48%。若再細究細部門，則以燃氣部門佔比最高，若不考慮能源服務部門，則以鐵公路、航空與水運、礦產與非金屬礦物製品具較高之石油煉製品的投入佔比。兩年各部門對石油煉製品的投入結構大致穩定，唯二的例外是石油化工原料業對石油煉製品的投入由民國88年的2.94%上升至民國90年的30.74%，此原因主要為民國90年台塑的第六輕油裂解廠已開始運轉，但煉油廠仍未全產能生產，因此，大幅進口石油腦以供輕油裂解廠原料投入；另同期石油煉製品業對石油煉製品的投入佔總成本的比例卻大幅下降，則亦應與台塑煉油廠開始試轉，導致該業產生結構性的變化有關。若分就各油品細目探之，汽、柴油在鐵公路、航空與水運、商品買賣等產業的生產投入中具較高的比例，此外，電力部門在外島或核能電廠內裝有許多柴油機組，因此，柴油亦佔電力部門投入結構相當高的比例。燃料油部分，則以電力、航空與水運、非金屬礦物製品、化工原料等產業具較高的投入比例。表(3) 民國88年各部門石油煉製品及電力占總成本的比例表(4) 民國90年各部門石油煉製品及電力占總成本的比例參、研究方法本研究採投入產出價格模型(Input-Output Price model)，分析油品價格變動對各部門生產成本及消費者物價指數的影響。模型說明如下：1.基本模型：假設經濟體內共有n部門，k種原始要素，則各部門的成本函數為： (1)其中，表第j部門的國產品價格；表第j部門的產出(物理量)。表第j部門對第i部門國產品的投入量(物理量)；表第j部門對第i部門進口品的投入量(物理量)；表第j部門對第k種原始要素的投入量(物理量)；表第i部門的國產品價格；表第i部門的進口品價格；表第k種原始要素的價格；式(1)同除以Qj，可得各部門的技術係數： (2) (3)其中，表第j部門生產一單位(物理量)對第i部門國產品(物理量)的投入量；表第j部門生產一單位(物理量)對第i部門進口品(物理量)的投入量；表第j部門生產一單位(物理量)對第k種原始要素(物理量)的投入量；投入產出表係以貨幣額而非以物理量記錄各部門的交易，因此，模型必須轉換為以貨幣額記錄之技術係數，方得以利用投入產出表求解。為此，假設所有價格(包括各部門的國內產出價格、進口品價格、原始要素價格)均為一元，則式(3)可寫為： (4)其中， 表所有價格均為一元；表第j部門生產一單位(貨幣額)分別對第i部門國產品、進口品(貨幣額)及對第k種原始要素(貨幣額)的投入量。將上式以矩陣型式表示： (5) (6)其中，均為n1的矩陣，分表各部門的國產品價格、進口品價格均為一元；為k1的矩陣，表各種原始要素的價格均為一元；各部門對國產品之投入矩陣的轉置矩陣；各部門對進口品之投入矩陣的轉置矩陣；各部門對原始要素之投入矩陣的轉置矩陣。若假設所有進口品與國產品同質(homogenous)，且國外生產該產品時面臨相同的成本上漲壓力，則式(4)可改寫為： (7)其中，表第j部門生產一單位(貨幣額)對第i部門(包括國產品與進口品，以貨幣額計)的投入量；將式(7)以矩陣形式，並整理後可得式(8)及式(9)： (8) (9)其中，表各部門對中間投入(包括國產品與進口品)之投入矩陣的轉置矩陣；2.延伸模型2.1國內油品價格調漲對產業生產成本的影響：為考量國內油品價格波動對產業部門生產成本及消費者物價指數的影響，須將油品煉製業視為原始投入之，亦即將油品煉製業的價格視為外生(Miller and Blair, 1985; Rose and Miernyk, 1989)，則價格內生的產業部門僅剩n-1部門，改寫式(6)後，油品價格波動對產業部門生產成本的影響可表為： (10)其中，表各部門(不含油品煉製業)對國產品(不含油品煉製業)之投入矩陣的轉置矩陣(該轉置矩陣的維數為(n-1)(n-1)；表各部門(不含油品煉製業)對進口品之投入矩陣的轉置矩陣(該轉置矩陣的維數為(n-1)n)；表各部門(不含油品煉製業)對原始要素之投入矩陣的轉置矩陣(該轉置矩陣的維數為(n-1)k)表各部門(不含油品煉製業)對油品煉製業國產品之投入矩陣的轉置矩陣(該轉置矩陣的維數為(n-1)1)；表油品煉製業之國產品的價格為一元；#表矩陣內的所有元素均乘上單一值。2.2國產品與進口品同質且具相同成本上漲壓力的情況下，油價變動對生產成本的影響：在該模型中，假設進口品價格完全與國產品相同，且各部門進口品的價格亦與國產品的內生價格一同變動。改寫式(9)，把油品煉製業視為價格外生的部門，以考量油品漲價對產業部門生產成本的影響，模型方程式為： (11)其中，表各部門(不含油品煉製業)對中間投入(不含油品煉製業)之投入矩陣的轉置矩陣(該轉置矩陣的維數為(n-1)(n-1)；表各部門(不含油品煉製業)對油品煉製業(含國產品與進口品)之投入矩陣的轉置矩陣(該轉置矩陣的維數為(n-1)1)；指油品煉製業(國產品與進口品)的價格為一元。另外本研究亦探討若僅調升單一油品(如：汽油、柴油或燃料油)價格的情況下，對各部門生產成本的影響。作法為將各部門對石油煉製品的投入區分為汽油、柴油、燃料油及其他油品後，一次僅調升單一油品價格，而其他油品價格則維持不變。2.3電力價格電力價格不因油價波動調漲，油價變動對產業部門生產成本的影響：台灣電力價格長年管制，因此若將電力價格視為內生變數，可能會因為油價上漲導致發電成本上升，進而連鎖引發其他部門生產成本增加，誇大油價變動對產業生產成本影響的效果。故本研究亦估算電力價格不隨油價波動的情況下，油品價格變動對產業部門生產成本的影響。作法為將電力部門亦視為原始投入，即視電力價格為外生變數，則可分別推導出在2.1及2.2的模型假設下，石油產品價格變動但電力價格不隨之調整對產業生產成本的影響。在現今電力事業國營的情況下，電力價格不隨油價波動而調整，換句話說，即為政府補貼電力消費者，而各部門所獲得補貼的多寡，除了受生產成本結構的影響外，亦隨各部門生產規模的不同而異。因此，本研究在衡量電價隨油價波動與不隨油價波動下各部門生產成本的變動後，將二者之差乘上產業的生產規模，以作為評估電價不隨油價波動下政府對各部門補貼效果的大小。3.對消費者物價指數的影響生產成本變動對消費者物價指數與GDP平減指數的影響可表為： (12) (13)其中，表消費者物價指數的變動率；表各部門國產品價格的變動；表各部門進口品價格的變動；表家計部門對第i部門國產品的消費量；表家計部門對第i部門進口品的消費量；表GDP平減指數；表最終需求對第i部門國產品的消費量；表全國對第i部門進口品的消費量。肆、實證結果表(5)是各類油品價格上漲，生產成本影響最大及影響最小的十個部門，至於各類油品價格上漲1%對各部門生產成本的影響則請參照附錄的附表(1)至附表(4)。就以總表的模擬結果而言，民國88年是以燃氣部門、鐵公路、電力及航空及水運等產業的影響最大，民國90年則有明顯變化，石油化工原料從88年對油品價格第五大敏感的產業，上升至民國90年成為對油品價格最敏感的產業，並接連帶動以石油化工原料為主要投入的產業部門，如塑膠與人造纖維分別成為對油品價格第三及第四敏感的產業部門。而若電力價格不隨油價變動調升，其對產業部門生產成本影響的排序結果概與油價一同變動的結果相仿，至於電價不調漲的補貼效果，則受補貼最多的產業主要以電力密集且產值又大的產業為主，因此，包括鋼鐵、紡織品、商品買賣、資訊及電子零組件、半導體等產業均是受惠於電價不隨油價變動較多的產業。至於生產成本對油價價格最不敏感的產業則以非運輸服務業為主。表(5) 各類油品價格上漲(1%)對各部門生產成本的影響(十個影響最大及十個影響最小的部門)表(6)則為燃料油價格上漲1%，對各部門生產成本影響最大及最小的十個部門。結果顯示，受燃料油價格上漲影響最大的產業主要為電力、石油化工原料、非金屬礦物製品、化工原料(不含石化原料)、塑膠、人造纖維等產業，若電力價格不隨燃料油價格調漲，結果亦相仿。至於在補貼效果方面，則以鋼鐵、紡織、商品買賣、資訊產品、電子零組件及半導體等部門為主要的受益部門。生產成本對於燃料油價格變動最不敏感的部門亦非運輸服務業為主。表(6) 燃料油價格上漲(1%)對各部門生產成本的影響(十個影響最大及十個影響最小的部門)表(7)則為汽油及柴油價格分別調漲1%，受影響最大及最小的十個部門。在汽油方面，以鐵公路、公共行政服務、公共及其他工程、商品買賣、運輸倉儲、非金屬礦物製品等部門對汽油價格的波動最敏感；金融保險服務、電力、菸、非運輸服務業等部門的生產成本則較不受汽油價格波動的影響。柴油方面，則以鐵公路、航空及水運、礦產、石油化工原料、農林漁畜業等部門的生產成本對柴油價格波動最敏感，生產成本對柴油價格最不敏感的部門則以非運輸服務業為主。表(7) 汽柴油價格上漲(1%)對各部門生產成本的影響(十個影響最大及十個影響最小的部門)表(8) 各油價調漲的情境下消費者物價指數及GDP平減指數的變化在對消費者物價指數及GDP平減指數的影響方面，汽油