（地图学与地理信息系统专业论文）基于cge的中国宏观经济模拟系统开发及其应用.pdf

摘要 c g e 模型使用现实的经济数据来模拟政策、技术或者其他外部因素变化对经济的影 响。自从2 0 世纪7 0 年代开始，可计算一般均衡模型( c g e ) 就成为了政策分析的一个主 要工具。本文基于一般均衡理论构建了中国宏观经济的c g e 模型，开发基于c g e 的中国 宏观经济模拟系统，这个系统的目的是使经济研究人员和决策人员能方便、即时、准确地 利用计算机对经济政策进行模拟分析并为其提供制定有关经济政策的决策支持。 本文一共分为七个部分。第一部分是文章的引论，我们探讨了政策模拟的发展进程， 对政策模拟的重要工具c g e ( 可计算一般均衡模型) 技术所涉及的基本理论一般均衡 理论做了简要介绍，并结合相关的研究给出了一般均衡模型的结构、探讨了一般均衡模型 的宏观闭合理论和求解算法。 在第二章中，本文介绍了中国经济c g e 的基本假设，基于c g e 模型的基本结构结合 中国经济情况，构建了中国经济c g e 模型体系，并对模型求解所用的算神o h a n s e n e u l e v 算法进行了介绍。 第三章介绍c g e 模型数据的获取及处理过程。本章编制了中国经济的社会核算矩阵， 并以社会核算矩阵为基础，结合相关统计数据，对模型中的各种参数进行估计。 c g e 模型的求解过程比较繁琐，为适应模型求解的需要，我们开发了针对性的系统。 在第四章中，本文结合v s n e t 开发环境及a d o n e t 数据访问技术，以c g e 模型为基 础，设计和实现了基于c g e 的中国经济模拟系统。 第五章是基于c g e 的中国宏观经济模拟系统的对经济政策的模拟应用，使用开发的系 统对汇率变动、关税政策及转移支付政策变动进行了模拟分析，得出了一些有益的结论。 在第六章中对气候保护政策进行模拟分析。在模拟时采用了两种气候保护政策，一种 是以气候保护支出模型为基础的增汇型气候保护政策，另一种是增收碳税，来调节能源消 费，以达到气候保护的目的。 文章的第七部分是全文的结论，对全文做了简要总结并对文章中问题和未来的改进之 处做了简要评述。 通过对系统的模拟应用我们得出了以下几条主要结论： 汇率的降低会导致农村居民收入的下降，城镇居民的收入增加，农村居民和城市 居民的消费量的下降。汇率的降低会导致政府收入的下降。汇率降低后，g d p 出 现了下降。 进口关税的降低并没有导致进e l 产品数量的增加，相反，进口产品数量反而降低 了0 1 5 。在关税削减1 0 后，g p d 增加了约0 1 8 。农业部门进口关税的调整 确实能够达到鼓励农业部门商品进口的目的。 i i 中国采取增汇型气候减排政策。在减排率为负值或0 ( 即中国不减排) 时，对中 国g d p 影响比较小，但在减排的情况下，会导致中国g d p 下降；征收碳税会导 致中国g d p 下降。 关键词：地理计算宏观经济c g e 模型汇率转移支付气候保护碳税 i l l a b s t r a c t c o m p u t a b l eg e n e r a le q u i l i b r i u m ( c g e ) m o d e l sa r eac l a s so fe c o n o m i cm o d e lt h a tu s e a c t u a le c o n o m i cd a t at oe s t i m a t eh o wa l le c o n o m ym i g h tr e a c tt oc h a n g e si np o l i c y , t e c h n o l o g y o ro t h e re x t e r n a lf a c t o r s i th a sb e c o m et h em a j o ri n s t r u m e n tf o re c o m o n i cp o l i c ys i m u l a t i o n s i n c e19 7 0 s w eb u i l dam u l t i s e c t o rs i m u l a t i o ns y s t e mf o rp o l i c ya n a l y s i sb a s e do nc g e m o d e l s 1 1 1 i ss y s t e mc a ng i v et i m e l ya n de f f e c t i v es i m u l a t i o nr e s u l tt ot h ep o l i c y - m a k e r sa n d r e s e a r c h e r s w br e v i e w e dt h ed e v e l o p m e n to fp o l i c ys i m u l a t i o na n dt h eg e n e r a le q u i l i b r i u mt h e o r yi n c h a p t e ri a n dw ed i s c u s s e dt h es t r u c t u r ea n dc l o s u r et h e o r yo fc g e m o d e l i nc h a p t e ri i ，w ed i s c u s s e dt h ea s s u m p t i o n so fo u rm o d e la n db u i l dac g em o d e lo f c h i n a 。胎a l s og a v ead e t a i ld e s c r i p t i o no ft h em o d e le q u a t i o n s 眙c h o s et h ej o h a n s e n - e u l e r m e t h o da st h ea l g o r i t h mo fo u rc g em o d e l ，a c c o r d i n gt h es t a b i l i t yo fa l g o r i t h m i naw o r d ，t h e d e s i g no fs o l v i n ga l g o r i t h ms h o u l db es a t i s f yt h eo b j e c to fs y s t e m c g em o d e lh a sal o to fp a r a m e t e r s i ta l s on e e d sa c t u a le c o n o m i cd a t a i no r d e rt os i m u l a t e t h ep o l i c yi m p l i c a t i o n s ，w em u s td e t e r m i n et h e s ep a r a m e t e r s s o ，i nc h a p t e ri i i ，w ee s t a b l i s h e da s o c i a la c c o u n t i n gm a t r i x ( s a m ) o fc h i n a ，w h i c hi sam a i nd a t as o u r c eo fo u rm o d e l u s i n gt h e s a ma n do t h e rd a t a ，w ed e t e r m i n e dt h ep a r a m e t e r sa n dd a t ai no u rm o d e l i nc h a p t e ri vw ed e v e l o p e dt h ep o l i c ys i m u l a t i o ns y s t e mo fm a c r o - e c o n o m i c s 。，w ep u r s u e d af r i e n d l yu s e ri n t e r f a c e i nt e r m so ft h ec h o i c eo fd e v e l o p i n gm o d e ，w ea d o p t e dt h em a t u r e v i s u a lp r o g r a ml a n g u a g ev s n e ta n da d o n e td a t aa c c e s st e c h n i q u e a tl a s t ，w eu s e d g a u s s j o r d a na l g o r i t h mt os o l v et h em o d e le q u a t i o n s u s e r sc a nc h o o s et h em o d u l eo ft h e p l a t f o r ma n dt h e ni n p u tt h ec h a n g eo ft h ee x o g e n o u sv a r i a b l e s t h es o f tc a l ls o l v et h em o d e la n d d i s p l a yt h er e s u l t s i nc h a p t e rv ia n dc h a p t e rv i i ，w es i m u l a t e ds o m ep o l i c yc h a n g e so fc h i n a w i t ht h ep l a t f o r m w eh a v ed e v e l o p e da n dg e ts o m ec o n c l u s i o n s t h er e s u l t sa r ea sf o l l o w s ： w h e nr m b e x c h a n g er a t ed e c l i n e ，t h ei n c o m eo ft h er u r a lr e s i d e n t sw i l ld e c r e a s e b u t t h ei n c o m eo ft h eu r b a nr e s i d e n t sh a sai n c r e a s e t h ed e c l i n eo fr m b e x c h a n g er a t e a l s om a k et h eg o v e r n m e n tr e v e n u ea n dt h eg d pl o w e r ther e d u c t i o no fi m p o r tt a r i f fd o e sn o tl e a dt ot h ei n c r e a s eo fi m p o r t e dp r o d u c t s o n t h ec o n t r a r y , t h en u m b e ro fi m p o r t e dp r o d u c t sd r o p s0 15p e r c e n t g p di n c r e a s e db y a b o u to 18p e r c e n t a f t e ri m p o r tt a r i f fd r o p e d10 t h ea g r i c u l t u r a ls e c t o ri st h et h e i n c r e a s eo fi m p o r tt a r i f f si nt h ea g r i c u l t u r a ls e c t o rd om a k ei m p o r t e dp r o d u c t si nt h e i v a g r i c u l t u r a ls e c t o ri n c r e a s e i fc h i n ai n c r e a s ei t sc a r b o ns i n k st oa c h i e v et h eo b j e c to fc l i m a t ep r o t e c t i o n ，w h e n t h er a t eo fc 0 2e m i s s i o n sr e d u c t i o ni sn e g a t i v eo r0 ( c h i n ad o e sn o tr e d u c ec 0 2 e m i s s i o n s ) ，t h ec h a n g eo fc h i n a sg d p i sr e l a t i v e l ys m a l l b u ti nt h eo a s eo fe m i s s i o n r e d u c t i o n ，c h i n a sg d pw i l ld r o p t h ec h a r g eo fc a r b o nt a xw i l la l s or e d u c ec h i n a s g d p k e y w o r d s ：g e o c o m p u t a t i o n ，m a c r o e c o n o m i c ，c g em o d e l ，e x c h a n g er a t e ，t r a n s f e rp a y m e n t , c l i m a t ep r o t e c t i o n ，c a r b o nt a x v 昌佳奎硕士学位论文答辩委员会成员名单 姓名职称单位备注 础烈缘撂彩舣廖 主席 iv o 砝确犬降凇辆极疆 、 俪珐土虑扉小冬燃 ，、i v 茬獬极旗馋她和诟t 匿 1 7 t 么廒搠绛德呐劬潞 、一一 vl l _ 】l 刖舌 在2 0 世纪最后1 0 年，继计算物理学、计算化学、计算地球科学后，出现了经济计算及 地理计算。经济计算与地理计算的实际应用发展出了政策模拟学科。经济计算与政策模拟旨 在通过对经济过程的模拟计算和对经济政策的模拟分析，为经济政策的制定提供科学基础。 由于经济计算与政策模拟在经济分析中的巨大成功，政策模拟一出现就在发达国家受到了高 度重视。特别是发达国家基于基础理论的研究建立自己的经济政策模拟系统，用于指导自己 的国际贸易政策、国内经济政策，在金融风险规避、可持续发展问题、气候保护问题、经济 改革问题都发表了较好的政策模拟结果。目前，我国也开展了初步工作，及时总结国内外经 济计算与政策模拟的成果，发展适合中国需要的经济计算与政策模拟是一项重要的科学任 务。 可计算一般均衡( c o m p u t a b l eg e n e r a le q u i l i b r i u m ，c g e ) 模型作为政策模拟的有力工 具，经过3 0 多年的发展，已在世界上得到了广泛的应用。c g e 模型经常被用来分析税收、 公共消费变动，关税和其他外贸政策，技术变动，环境政策，工资调整，探明新的矿产资源 储量和开采能力的变动等对国家或地区( 国内或跨国的) 福利、产业结构、劳动市场、环境 状况、收入分配的影响。 c g e 模型最重要的成功在于它在经济的各个组成部分之间建立起了数量联系，使我们 能够考察来自经济某一部分的扰动对经济另一部分的影响。对于投入产出模型来讲，它所强 调的是产业的投入产出联系或关联效应。而c g e 模型则在整个经济约束范围内把各经济部 门和产业联系起来，从而超越了投入产出模型。这些约束包括：对于政府预算赤字规模的约 束，对于贸易逆差的约束，对于劳动、资本和土地的约束，以及处于环境考虑的约束等。 本文基丁一般均衡理论，构建了包含1 2 1 个部门的中国经济的c g e 模型，并且采用面 向对象的编程环境开发了一个的基于c g e 的中国宏观经济模拟系统。我们利用所建立的经 济模拟系统对有关汇率、关税及转移支付政策变动对经济的影响进行了模拟分析，得出了一 些有益结论。为了模拟气候保护政策，本文在c g e 模型中嵌入了气候保护支出模型，对增 汇型气候保护政策及征收碳税对中国经济的影响进行了模拟分析。 政策模拟是宏观经济研究的重要工具，是计算机技术与经济学的融合，现在仍然在不断 的发展。希望我们的工作是一个有益的探索。我们期待中国的政策模拟不断的发展、前进。 学位论文独创性声明 本人所呈交的学位论文是我在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。据我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文 不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重 要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。 作者签名： 母 日期：丝堑：么 学位论文授权使用声明 本人完全了解华东师范大学有关保留、使用学位论文的规定，学 校有权保留学位论文并向国家主管部门或其指定机构送交论文的电 子版和纸质版。有权将学位论文用于非赢利目的的少量复制并允许论 文进入学校图书馆被查阅。有权将学位论文的内容编入有关数据库进 行检索。有权将学位论文的标题和摘要汇编出版。保密的学位论文在 解密后适用本规定。 学位论文作者张占怿 日期：2 丝：么 撇名：己琦 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 第一章引论 1 1c g e 模拟的发展 政策模拟是针对政策问题开展的建模、计算模拟和基于计算机的政策虚拟试验；这种模 拟和试验可能是试验多种政策，分析确定政策的最优性的，也可能是模拟多种政策环境下的 单一政策作用，认识政策的有效性的( 王铮，2 0 0 4 ) 。政策模拟可以辅助人的决策思维、提 高决策的有效性。政策模拟使得决策者可以通过模型去预测如果做出来某些选择，在现实世 界中将会发生些什么( m a l l a c h ，2 0 0 1 ) 。因此模型在政策模拟中起着至关重要的作用，是一 种不可替代的表达各类问题的框架，透过模型化过程不但可以重新清晰的表达问题，而且可 以让我们进行理性分析，使决策者能够对决策系统的结构和过程有一个直观的认识和了解。 政策模拟作为一门学科的发展，是以经济计算和地理计算为基础的。实际上在政策模拟 问题中，地理计算与经济计算融为一体，是以p o l i c ym o d e l i n g 杂志的特色可以看出。经济 计算与地理计算结合，主要应用领域是涉及复杂系统的政策分析，在宏观经济分析领域和环 境经济分析领域的应用是最多的。 最近几年，政策模拟有了进一步的发展，对金融风险规避、可持续发展问题、动态一般 均衡问题、经济改革问题都发表了较好的政策模拟结果( d e v a r a j a n ，1 9 9 8 ：y e l d a n ，1 9 9 7 ： x u ，1 9 9 6 ) ，我国也开展了初步工作，最初的工作如翟凡，李善同( 1 9 9 7 ) ，周赤飞，邓述惠 ( 1 9 9 8 ) ，柏杰，席西民( 1 9 9 8 ) ，樊明太，郑玉韵( 1 9 9 9 ) 等。 1 9 8 0 年代，政策模拟的一个核心技术c g e ( 可计算一般均衡) 方法得以发祥，1 9 9 0 年 代开始后迅速发展，美国、澳大利亚、法国、德国、印度等加大投入，特别是澳大利表现 出后来居上的特点。c g e 技术把宏观的经济体系分为大量可计算的部分，通过计算模拟而 非解析分析，研究在一般均衡体系下政策变动对宏观经济的影响，这适合于在宏观经济框架 下对微观经济现象进行认识，具有混杂( h y b r i d ) 分析的特点。c g e 的分析涉及到大量的分 析计算，一般情况下涉及到1 0 2 1 0 3 个方程和变量。 中国利用c g e 研究中国问题起步较晚，在此之前，已有众多的国外学者用它来研究中 国的问题。早期的研究，主要关注于中国计划与市场混合体制下经济特征的效率问题。b y r d ( 1 9 8 9 ) 用c g e 模拟研究了中国计划与市场混合制度下国有行业的效率。x u ( 1 9 9 0 ，1 9 9 6 ) 基于中国在经济改革过程中所具有的计划经济和市场经济并存的特点，利用1 9 8 3 年的数据， 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 构造了一个中国经济双轨制c g e 模型，用以研究中国从计划经济向市场经济转型过程中的 路径选择问题。c a r b a e e i o ( 1 9 9 5 ) 建立了另一双轨制c g e 模型用以研究中国的经济改革， 在x u 基础上，进一步区分了国有经济和非国有经济。模型利用中国经济1 9 8 7 年的数据建 立了相应的社会核算矩阵，对计划经济改革和税制改革进行了分析，得出的结论为减少计划 价格管制、增加市场力量在计划产量中的支配作用，将使以往受计划限制较多的行业受益， 同时开放市场价格还有利于增加政府财政收入，减少财政赤字。1 9 9 5 年，中国国务院发展 中心通过与o e c d 发展研究中心开展国际合作开发了一个包含6 4 部门的中国经济c g e 模 型原型，模型中对中国经济中存在的城乡二元经济结构、城乡劳动要素流动壁垒、中国企事 业单位的预算外和体制外资金特征进行刻画；对城乡居民的收入水平及结构、消费、储蓄等 方面存在的差异加以描述。随后，模型还就中国1 9 9 5 2 0 1 0 中长期的经济增长和产业、就业、 贸易结构变化的趋势了模拟，强调了非中性的技术变化对经济增长和结构变化的重要作用 ( 翟凡，李善同，1 9 9 9 ) 。z h u a n g ( 1 9 9 6 ) 在自由市场系统下建立了模拟中国经济的可计算 一般均衡模型，用校准法结合计量经济学方法来估计关键参数。研究显示，1 9 8 3 年中国经 济存在价格和资源分配的完全扭曲。在非农业部门中，劳动力得到过高的报酬，而资本的报 酬过低。 随着中国对外交流的发展，中国的贸易自由化程度也在增大。c g e 政策模拟的研究更 加关注于中国加入w t o 对中国经济的影响以及中国贸易自由化的利弊。国内外学者从世界 经济角度出发，研究了中国在世界经济中的地位，以协助有关政府或者政府间组织确定对中 国的经济政策。王直，王慧炯，李善同等( 1 9 9 7 ) 所建立的一个动态c g e 模型对中国加入 世界贸易组织对世界劳动密集型产品市场与美国农业出口的影响进行了分析。这个模型将世 界经济划分为1 2 个地区和1 4 个生产部门，此模型的特点在于其多国性和动态性。b a c h ， m a r t i n ，s t e v e n s ( 1 9 9 7 ) 利用世界经济“g t a p ”模型模拟了中国的关税削减情况。m c k i b b i n ， w i l c o x e n ( 1 9 9 8 ) 使用世界经济“g c u b e d 模型模拟了从1 9 9 8 年起，中国每年平均削减名义 关税，直到2 0 1 0 年削减到零关税水平。模拟结果认为：对中国而言，关税减让对g d p 的负 面影响只是短期的，而中长期的利益却是相当可观的。由于削减关税将迫使许多企业关停并 转，因此在短期内g d p 将受损。但在长期内，关税削减可以提高国内经济效率，增加资本 回报率，从而吸引更多的外资进入中国。外资流入的增加将使人民币升值，并导致经常项目 帐户状况有所恶化，出口比基态将有所减少，进口比基态将有所增加。l e j o u r ( 1 9 9 9 ) 利用 世界经济“w o r l d s c a n ”模型分析了从2 0 0 0 年起，中国每年平均削减名义关税，直到2 0 2 0 年 削减到零关税水平，并得出结论：如果中国单边减让关税，中国将受损，主要是能源及资本 2 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 密集型的部门受损：只有中国与世界其它主要国家同时进行关税减让，中国才能获益。中国 的单边关税减让将使世界其它国家尤其是东南亚国家受益。如果考虑到中国现存的大量的关 税减免问题，那么中国的单边关税减让将主要冲击当前的最终消费品部门。中国社会科学院 数量经济与技术经济研究所( 1 9 9 9 ) 利用与荷兰中央计划局联合开发的c g e 模型模拟分析 了从2 0 0 0 年起，中国每年平均削减实际关税，直到2 0 1 0 年削减到零关税水平的社会经济影 响。模拟显示：中国的实际g n p 比基态将有所降低，虽然消费有所增加，但投资却有所降 低，且投资的减少量要大于消费的增加量，进口与出口均有一定幅度的增加。如果保持贸易 平衡，人民币不仅不会贬值，反而将有所升值。中同居民因国内消费价格指教的降低而获益， 其长期的年福利收益约为3 0 0 亿美元左右。对部门而言，几个主要的获益部门分别是电子电 器业与纺织服装业，而其它大多数工业部门将受到程度不同的冲击，需要采取切实措施以迅 速提高其国际竞争能力。李善同，翟凡( 2 0 0 0 ) ，李善同，翟凡，徐林( 2 0 0 0 ) 建立了两个 可计算一般均衡模型来分析中国加入世界贸易组织的问题，第一个是包括4 1 个生产部门和 1 0 类居民家庭的动态模型，主要用来评价不同的外贸政策改革方案，估计中国加入w t o 对 中国国内经济的影响。第二个是由1 7 个国家( 地区) 和1 9 个生产部门组成的世界生产和贸 易动态c g e 模型，用来分析中国加入w t o 对其他国家的影响。两个模型的模拟时段都为 1 9 9 5 2 0 1 0 年。研究表明，中国加入w t o 将会使自身得到很大的效率收益。d i a o ，f a n ， z h a n g ( 2 0 0 3 ) 建立了一个中国区域的可计算一般均衡模型用来分析中国加入w t o 后对农 民收入的影响。结果显示总福利会增加但区域收入差距会拉大。假如仅仅农业贸易自由化农 业部门将受伤害。解除农业和非农业贸易障碍将有利于国家水平的农民。但是，农村收入将 比城镇收入增加要少，显示了农村与城镇收入差距将会进一步拉大。在区域方面，中国最落 后农业地区的农民收入将会略微受益，或者甚至是恶化，因为农业，特别是传统农业还是农 民生活的主要来源。 在1 9 9 0 年代后期c g e 的研究还突出了现实政策问题。最早，翟凡、李善同和王直( 1 9 9 6 ) 的工作建立了一个由5 2 个生产部门、6 类代表性居民构成的c g e 模型，定量考察了在不同 的税收替代政策下实行贸易自由化的社会福利效果及其收入分配效应。得出了实行累进的个 人所得税以替代实行贸易自由化造成的关税损火似乎是最为合适的政策选择，它使基尼系数 降低，同时也保持了由贸易改革所带来的大部分效益收益，并达到了公平与效率的较好权衡 的结论。翟凡( 1 9 9 7 ) 利用1 9 9 2 年的投入产出表建立了1 9 9 2 年的社会核算矩阵，并以此为 基础建立了一个中国经济的c g e 模型，并利用其静态模型研究了关税减让和国内税替代政 策的社会经济影响。用动态模型研究了中国未来1 5 年经济增氏和结构变化的可能情形，认 3 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 为要素的增长和要素的构成变化，以及生产率的提高，是决定中国经济增长和结构转变的主 要因素。模型的不同之处在于提出了中国资本的v i n t a g e 结构，并对预算外资金进行了描述。 王燕、徐滇庆( 2 0 0 0 ) 利用可计算一般均衡模型分析了中国养老金改革的影响，并比较了支 付隐性养老债务和转制成本的各种选择方案，通过考察各种改革方案对养老体系自身可持续 性和整个经济增长的影响，模拟结果表明中国养老金体制的改革虽然任重道远，但仍是富有 希望的。王铮，刘扬( 1 9 9 7 ) 建立了一个c g e 模型，模拟了粮食价格变化、涉农产品价格 变化对中国粮食生产、就业的影响，提出粮食顺价销售不会引起粮食生产波动的结论。杨元 伟，焦瑞进( 2 0 0 0 ) ，王韬，陈平路( 2 0 0 0 ) ，王韬，周建军，陈平路( 2 0 0 0 ) 对税收改革问 题作了一定的分析和探讨。显然这些工作的特点是对中国迫切需要解决的政策问题给予回 答，突出了c g e 研究的实用性。 1 2 一般均衡理论与c g e 模型 1 2 1 一般均衡理论 一般均衡理论是经济学理论的核心，被认为是经济学的主要成就之一。它的思想来源是 亚当斯密著名的“看不见的手”的论断：在一个分散决策的经济中，追求个人最优的行为会 在价格调节下实现社会最优的资源配置，或者追求个人最优的行为人的决策通过价格机制达 到相互间的均衡。1 8 7 4 年法国经济学家w a l r a s 在他的论著纯粹经济学要义( e l e m e n t so f p u r ee c o n o m i c s ) 中正式把这样的一般均衡思想用一组方程式表达出来，并试图通过方程与 未知数个数的方法来证明均衡解的存在性，并给出了粗糙的证明。例如，他曾简单地认为方 程的个数等于变量的个数，因此存在均衡解。他将经济系统堪称一个整体，研究其中各个要 素之间复杂的相互作用和相互依存关系。考察在经济系统中的市场均衡和总量均衡，以及在 一定条件下因供求关系的不均衡导致的价格变动，进而是供求关系重新趋向平衡的运动过 程。但是后人逐渐发现，w a l r a s 给出的数学证明存在着严重的错误，冈为仅靠“方程个数与 未知参数的个数相等”还不能保证解的存在，尤其是当方程为非线性以及系统有附加约束时， 这一条件根本无法保证方程至少有一个解存在。 w a l r a s 虽然把他的思想表述为一组方程式，但是他所表达的结论是定性的。经济学家不 满足于这样的结果，他们试图用现实t h = 界中的方程来代替抽象的函数。1 9 1 2 年，荷兰经济 学家b r o u r v e r 探索了不动点理论，这一数学成就为3 0 年后证明一般均衡理论解的存在性提 4 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 供了理论突破口。 现代意义上的一般均衡理论研究始于2 0 世纪3 0 年代，w a l d ( 1 9 3 6 ) 首先从数学上证 明了一般均衡在一系列条件下完全竞争市场下的静态均衡、非完全竞争市场下的静态均 衡解的存在性，然而w a l d 证明的每一个模型都仅是一般均衡体系的一个特殊情形。2 0 世 纪初，帕累托( p a r e t o ) 、卡塞尔( c a s s e l ) 等人对一般均衡理论作出了更系统的描述，一般 均衡理论在1 9 3 0 s 取得了明显的突破。到1 9 5 0 s ，经济学家们发现关于均衡价格存在性的证 明并不可靠。a r r o w ( 1 9 5 1 ) ，a r r o w ，d e b m ( 1 9 5 4 ) 运用更加抽象的数学工具如集合论、 拓扑学等精炼了w a i l a s 的思想并用角谷不动点定理证明了在有限经济中存在符合帕累托最 优的均衡价格。这是2 0 世纪5 0 年代理论经济学里程碑式的成果，对经济研究具有划时代的 意义。a r r o w 和d e b m 由于在证明一般均衡方面的贡献分别于1 9 7 2 年和1 9 8 3 年获得诺贝尔 经济学奖。至此，一般均衡的研究转向了怎么应用的问题或者叫应用一般均衡问题( a g e ， a p p l i e dg e n e r a le q u i l i b r i u m ) ，于是可计算一般均衡分析成为了研究的热点领域。 1 2 2c g e 模型的一般结构 c g e 模型的作用首相表现在对现实的经济结构和经济运行状况的描述，他描述市场经 济中各种行为主体的经济行为，刻画企业、居民、政府等行为主体在各自的约束条件下追求 利润或者效用最大化的行为，并在市场机制的作用下，达到各个市场的均衡。 从c g e 所描述的经济结构，以及c g e 模型所依据的一般均衡理论来看，一般的c g e 模型主要包括一下几个部分： 生产行为 在生产部分，模型主要对商品和要素的生产者行为及其优化条件进行描述，包括生产者 的生产方程，约束方程，生产要素的供给方程以及优化条件方程等。生产者行为可采用 c o b b - d o u g l a s 生产函数、常替代弹性( c o n s t a n te l a s t i c i t ys u b s t i t u t i o n ，c e s ) 生产函数、两 层或多层嵌套的c e s 生产函数等描述。生产函数可采用传统的两种生产要素劳动力和 资本，也可以采用多种生产要素再加上十地或能源等。此外劳动力还可根据技术水平、 收入、教育水平等分为不同组别。这样，针对不同的研究问题，就可以选用不同的生产函数， 以突出所要研究的问题。 消费行为 在c g e 模型中，消费者将力求实现在收入预算约束条件下的效用最大化。消费者最优 5 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 化问题实际是在预算约束条件下选择商品( 包括服务、投资、休闲) 的最佳组合以实现尽可 能高的效用。优化方程描述了消费者的效用最大化行为，也有多种效用函数可供选择，如 c o b b - d o u g l a s 效用函数，c e s 效用函数和s t o n e - g e a r y 效用函数等，在预算约束下对效用函 数求导，得到相应的表示消费者支出的线性支出系统( l m e 盯e x p e n d i t u r es y s t e m ，l e s ) 方 程或扩展的线性支出系统( e x p a n dl i n e a re x p e n d i t u r es y s t e m ，e l e s ) 方程。 政府行为 c g e 模型中有许多不同的方法来描述政府的行为，一般而言，政府的作用首先是制定 有关政策，如税收、利率、汇率、关税以及财政补贴政策等。在c g e 模型中，这些政策通 常是作为外生性控制变量引入方程体系的。这样使得模型可以研究当政府调整宏观经济政策 时，不同的政策对整个经济系统产生的影响。政府的收入来源于各种税收和费用，政府的开 支包括各种公共事业开支、转移支付、财政补贴以及消费。 对外贸易 现实经济是开放的经济，对外贸易在一国的经济发展中起着重要的作用，因此在c g e 模型中对外贸易占有重要的地位。在c g e 模型中假定商品的世界价格是固定的。如果一国 的进出口数量较小，不会造成世界市场价格的变化，往往对其采用小国假设，将商品的世界 价格设定为固定不变的。此外要区分进口商品与国内产品。当前较为普遍的做法是假设国内 产品和国外产品是不完全替代的，采用阿明顿( a r m i n g t o n ) 假设，并用c e s 方程来描述进 口行为，用常弹性转换( c o n s t a n te l a s t i c i t y t r a n s f o r m a t i o n ，c e t ) 方程来描述出口行为。对 有些部门也可处理为无进出口，进出品与国内商品是不能替代的或部分替代的等等。 市场均衡 描述市场均衡是c g e 模型的重点，一般来讲，c g e 模型中的市场均衡以及相应的预算 约束包括以下几个方面： 1 、产品市场的均衡：产品市场的均衡要求各部门的总供给等于总需求，这不仅要求在 数量上达到均衡，同时在价值上也要求达到均衡。如果在某一部门出现不均衡，则供求之差 可以处理为库存，包括库存变量在内的c g e 模型所描述的是广义均衡。 2 、要素市场均衡：主要是指劳动力市场的均衡，即劳动力的总供给等于总需求。劳动 力可以在各部门之间流动以达到生产者和消费者的优化目标，其流动的原冈是各部门之间的 边际利润率不同，如果在某一时期，劳动力的供给大于需求，那么在劳动力市场上必然会出 现火业。c g e 模型中劳动力市场的均衡是指包括欠业在内的广义的均衡。 3 、资本市场的均衡：资本市场的均衡主要是指总投资等于总储蓄，如果投资规模与储 6 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 蓄水平不相符，则通过出售债券、引入外资或增减政府财政储备来弥补以达到平衡。同时， 根据宏观经济学的原理，投资和储蓄的相等同产品市场的均衡是等价的。这是由于商品市场 中库存被处理为总投资的一部分，另一部分为固定资产投资。总储蓄的一部分将用来购买库 存，因而商品市场的均衡同资本市场的均衡是一致的。 4 、政府预算均衡：如果政府支出不等于政府收入，那么把财政赤字当作一个变量加入 政府收入一边，就可以用一组均衡方程来表示政府预算的不均衡状态。因而政府的收支也是 广义均衡的。 5 、居民收支均衡：居民的收入来自劳动报酬、企业的利润分配、国外净汇款等，在交 纳了个人所得税之后，余下的收入进行消费或储蓄，以满足居民的收支平衡。 6 、国际收支均衡：外贸出超在c g e 模型中表现为外国资本流入，外贸入超表现为本国 资本流出。如果把国外净资本流入当作变量来处理，那么国际收支也应该达到平衡。 总之，从以上对均衡的处理可以看出，各个均衡状态下的差额变量( 如库存、失业、节 余、赤字) 的变化趋势，为实际上的不均衡状态的研究提供了重要的分析依据。虽然一般均 衡理论要求各项都同时达到均衡，但在一般情况下这被证明是做不到的，只能达到有条件的 均衡。c g e 模型的宏观封闭理论将对此做出解释。 1 2 3c g e 模型的宏观闭合 c g e 模型实质上是对一个经济系统中的变量关系的描述，这种描述除了给出系统中所 有变量的关系之外，还需要区分系统的外生变量和内生变量，这就是c g e 模型的闭合问题。 为了分析某一特定问题，往往需要在经济体系中人为地划分出一个系统，并将原本统一的整 体区分为系统内部和系统外部。系统内部的变量在本系统内是相互依赖的，存在反馈，称为 内生变量。而系统外部变量不受系统内部变量的影响，它们是系统的净输入，称为外生变量。 所谓闭合，就是对c g e 模型中变量进行内生与外生的区分。s e n ( 1 9 6 3 ) 证明，在一个 封闭的经济系统中，如果投资水平和政府支出水平是固定的，那么要达到利润优化的目的就 不可能保持充分就业，如果要达到充分就业就不可能达到系统的优化状态。d e w a t r i p o i n t ， m i c h e l ( 1 9 8 7 ) 进一步证明，在按照一般均衡理论建立起米的经济模型中必然存在着过度识 别的问题，即在实际消费( r e a lc o n s u m p t i o n ) 和公共消费水平给定的情况下，c g e 模型中 的充分就业和收入分配的优化是不能同时兼得的，模型中必然出现方程数多于变量数的矛 盾。为了保证解的唯一性，必须对模型做出相应的假设，去掉一组约束条件，即要在失业率 7 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 ( 劳动力市场的均衡) 、公共开支( 政府预算均衡) 、投资水平( 投资与储蓄均衡) 以及要素 收入水平( 生产优化条件) 这四项中做出取舍。取舍的不同形成不同的形成c g e 流派 ( d e w a t r i p o i n t ，m i c h e l ，1 9 8 7 ) 。 第一种方案：放弃劳动力市场和商品市场同时达到均衡的要求，使c g e 模型闭合。该 闭合假设经济中存在失业，劳动力市场没有达到均衡。此时工资仍由劳动的边际产出决定， 投资也保持外生，通过就业的变化来达到储蓄与投资的均衡。这实际上反映了凯恩斯需求不 足、供给过剩的假设，所以把各部门劳动力需求量处理为内生变量的c g e 模型通常被称为 凯恩斯模型。 第二种方案：在保持生产者利润优化的条件下。如果政府开支水平是外生给定的，那么 必须把投资水平当作内生变量，总投资水平将被自动调节到储蓄水平上，在这种情况下，储 蓄决定了总投资，符合新古典学派的假设，常称为新古典( n e o c l a s s i c ) 模型，。 第三种方案：在保持生产者的利润优化的条件下，如果总投资水平是外生给定的，为了 封闭模型，求得唯一解，就必须要把政府开支当作内生变量，或者以政府预算结余或赤字来 填补投资与储蓄的差额。这种c g e 模型通常被称为约翰逊模型。 第四种方案：如果投资水平是外生给定的，政府开支水平也是外生给定的，为了达到一 般均衡的目的，只能牺牲生产要素的优化条件。假定不同组的劳动者有不同的储蓄率，在 c g e 求解过程中调整各组劳动力的收入分配以使真实储蓄与投资规模相适应，在这种情况 下，工资率不一定等于劳动生产率的边际值。通常人们称这种c g e 模型为k o l d o r i a n 模型。 应该注意的是，在实际经济中，投资者和储蓄者是动态地相互作用的，最后使得储蓄与 投资平衡。实际经济中并没有一个上述闭合中存在的剩余确定变量。后来的研究表明，闭合 问题是由于我们对模型做出了一些特殊假设后产生的，通过适当地引入货币以及动态因素就 可以消除闭合问题。 根据中国的实际需要，我们的系统采用了凯恩斯模式。所以采用这个模型的原冈是当前 中国的经济存在着大量的失业问题，存在着明显的需求不足。对于劳动力的供给来说，可以 看作是既定工资下具有无限的弹性，这从中国人量的农村剩余劳动力以及劳动力向城镇的转 移可以看出。 1 2 4c g e 模型的求解计算 c g e 模型的求解算法是模型走向应用的基础。在一般均衡模型的发展过程中，许多人 8 基于c g e 的中国宏观经济模拟系统开发及应用 对模型的求解方法作了开拓性的研究和探讨。d i x o n ( 1 9 8 2 ，1 9 8 6 ) 曾对j o h a n s e n e u l e r 法 进行过详细的讨论。a d e l m a n ( t 9 9 1 ) 以及d e r v i s ( 1 9 8 2 ) 采用了n e w t o n 法。s c a r f ( 1 9 6 7 ) ， s h o v e n ，w h a l l e y ( 1 9 9 2 ) ，m a n n e ，p r e e k e l ( 1 9 8 3 ) 讨论了不动点算法。规划方法通常用于 求解以非线性规划形式构造的c g e 模型。至于动态模型的求解，其核心是找到所谓的两点 边值。求解动态模型通常采用打靶法和有限差分法。 一般均衡模型的求解算法主要有四种：j o h a n s e n - e u l e r 算法，n e w t o n 算法，不动点算法 和规划算法。从理论上讲，不动点算法确实有吸引入之处，从而也使得更多的人对其给予关 注。不动点算法是一种全局收敛的算法，即可以从任何一点开始计算，最终都可以收敛到不 动点，但是在