一个基于可持续发展的产业结构优化模型 讲解

论文摘要 经济增长、社会进步与环境保护是当今社会发展的三大主题，可持续发展正是人类在追求其经济目标、社会目标与生态环境目标的基础上所提出的崭新发展观。中国在21世纪的发展过程中面临着促进经济增长，稳定社会就业以及保护生态环境的三重挑战，能否成功，不仅取决于中国经济改革的进一步深入，还取决于产业结构的优化与升级。如果说经济改革是中国可持续发展最基本的驱动力的话，那么协调合理的产业结构则是可持续发展的基本轨道。21世纪中国面临的不仅仅是增长与发展问题，更是产业结构的调整与优化问题。本文以中国经济社会可持续发展为背景，提出一个经济增长与产业结构调整的优化模型，并以此为基础，对中国在21世纪前20年的中长期发展中，经济增长、就业变化、污染控制以及产业结构的转换与调整的“互动”关系进行了模拟与展望。 一个基于可持续发展的 产业结构优化模型 潘文卿 清华大学中国经济研究中心 作者简介 潘文卿，男，1999年毕业于中国人民大学国民经济管理系，获经济学博士学位。现在清华大学经济管理学院作博士后研究工作。通讯地址：清华大学经济管理学院332信箱， 邮政编码：100084，电话：62772541，E-mail: panwq@em.tsinghua.edu.cn。 一个基于可持续发展的产业结构优化模型 清华大学中国经济研究中心 潘文卿 一 引言 中国举世瞩目的经济改革是在1978年末具有划时代意义的十一届三中全会结束后开始的。整个80年代，这种以生产关系适应生产力发展为目标的经济改革，为中国经济总量的高速增长以及经济结构的全方位变革奠定了基础。90年代，中国进入了一个相对较快的经济增长阶段，经济资源从相对较低生产率的产业流向相对较高生产率的产业，带动了中国总体经济效益的提高，促进了全社会经济总量的增长。到90年代后期，产业结构严重脱离需求结构的畸形状态已基本消失，多数产品数量短缺现象基本消除，经济发展的瓶颈制约也得到缓解，基础产业和基础设施得到加强。这些情况表明，随着社会主义市场经济体制的建立和发展，计划经济时期的生产力与人民群众日益增长的物质与文化需要之间数量上的矛盾已经大大缓解，而1998年中国一定程度“买方市场”的出现，则进一步表明中国经济的发展已由供给约束开始向需求约束转变。但另一方面，由于中国人均资源拥有量少，生态环境的污染和破坏比较严重，而庞大的人口使得中国的就业问题相当突出，同时，随着世界经济一体化趋势的进一步加剧与中国加入WTO步伐的加快，经济发展已开始

面临强大的国际竞争压力。 当前，中国的经济巨轮已驶向21世纪的大门，21世纪前20年对中国来说是至关重要的。尽管中国经济在20世纪最后的20年中保持了快速增长，但在世纪末却已出现减速的势头。不仅如此，由于产业结构转换相对滞后，中国经济在快速增长的同时，也带来了许多新的挑战：经济改革难度加大，宏观经济面临着一定程度的不稳定性，经济效益问题仍很突出，就业压力越来越大，收入增长速度下降，环境污染进一步加剧。如果这些问题得不到解决，它们将会削弱中国的持续增长。这些问题的解决，不仅取决于中国经济改革的进一步深入，而且还取决于经济增长速度本身以及与之密切相关的产业结构的调整。如果说经济改革是中国经济增长与发展的最基本的驱动力的话，那么经济结构，尤其是协调合理的产业结构则是经济快速增长与平稳发展的轨道，另外，产业结构换代升级本身又是经济增长强有力的促进因素。21世纪中国经济的发展面对的不仅仅是增长速度问题，更是结构调整与优化的问题。本文将以中国经济社会可持续发展为前景，提出一个经济增长与产业结构调整的优化模型，并以此为基础，对中国经济在21世纪前20年的中长期发展中，经济增长、就业变化、污染治理以及产业结构的转换与调整的“互动”关系提供模拟与展望。 二 建模背景 尽管高速、平稳而持续的经济增长作为经济发展最为重要的目标之一受到各国政府的重视，但经济增长已不是唯一衡量经济发展的标志。经济发展的根本目的是为了促进人类社会的全面发展与进步，包括综合国力的提升，人民生活水平的提高以及生态环境质量的保护与改善，即人类社会必须走可持续发展之路。 可持续发展这一概念是在过去几十年发展经验基础上提出来的一个崭新观点，它是人类追求其经济目标、社会目标和生态目标的综合产物。可持续发展对于发展中国家来说尤为重要。发展中国家普遍面临着沉重的人口压力、经济欠发达、科学技术水平低下，与之相连的产业结构不协调与低水平，使得经济增长呈现资源依赖型，因此经济的发展必然导致自然资源过度开发、生态破坏和环境污染。 中国是一个发展中国家，消除贫困、促进增长、满足广大人民的物质生活与文化需求，仍是当前经济发展的首要目标。在相当长时期内，发展仍是中国可持续发展的核心，因此，在一定时期内还必须保持较高的、又是适度的经济增长速度。这里增长速度还应是必须强调的重点，因为没有一定的增

长速度，解决就业、增加投资等一系列问题就没法解决；但速度又必须是适度的，这

种适度就是要做到生产与消费的协调、自然资源的合理开发与利用，以及生态环境的保护与改善，即实现经济、社会与环境的协调发展。 从目前情况看，实现可持续发展的关键还在于在达到经济社会发展目标下，不断减少资源、尤其是不可再生资源的过渡消耗，以及控制各种污染物的排放。由于资源的消耗与污染物的排放呈正相关关系，而不同的产业所排放的污染大小有别，因此，改善产业结构，提高投入-产出效益，是实现可持续发展的有效途径之一。 产业结构决定于最终需求结构和中间消费结构。前者又与消费结构、投资结构以及进出口结构有关；后者则主要取决于产业的技术构成。目前，中国的产业结构所存在的问题，一方面是滞后于收入增长引起的需求结构的变化，另一方面是产业结构本身的不尽合理，表现为产业结构的协调程度较低，高级化程度不足。从短期看，产业结构的调整主要是要素投入结构的变化，从长期看，就是要调整与促进产业技术结构的高级化。 当然，国民经济是一个由各种因素组成的整体，产业结构的变动是经济运行过程中内生决定的，但政府对产业结构的宏观调控不仅是必要的，而且是可能的。日本60、70年代产业政策的成功可以说是政府对产业结构调整的典范。中国政府近年来产业政策的实施也对经济的发展起到了积极作用，尤其是发展电信、公路等基础产业的产业政策对消除基础产业的“瓶颈”起到了决定性的作用。中国经济增长与产业结构优化模型正是基于政府对宏观经济与产业结构具有一定的调控能力为基本背景而建立的，因为本模型是一个宏观优化模型，它直接体现了优化者的优化目标。当然，该优化模型又是以一般均衡理论为基本框架的，因为本模型以投入产出模型为核心，同时完全以一个中国宏观经济需求导向增长模型为基本约束条件，即该模型完全是在一个需求导向增长模型的框架下运行的 。 三 模型描述 目标函数 中国经济增长与产业结构优化模型从经济、社会与环境三个方面设计了目标泛涵。 （1） 经济增长目标 由于产业结构优化的目的之一就是促进经济的增长与发展，而增长作为经济发展的最主要的目标也就成了本优化模型的一个主要的目标函数。模型确定报告期的GDP与基期的GDP之比达到最大，即 式中， 为各产业总产出列向量， 为投入产出直接消耗系数矩阵， 、 分别表示报告期与基期， 为以1为元素

的列向量的转置，即为求和算子。 （2）充分就业目标 经济的增长是为了促进社会的发展，解决社会存在的主要问题。当前与经济发展密切相关的一个社会问题

是劳动力就业，这一问题在90年代末显得越来越突出了，而且也是中国进入21世纪后所长期面临的社会问题。为此，本优化模型的目标泛涵中包括了使失业率尽可能小的充分就业目标： 式中， 表示 年劳动力的总供给量， 为 年以社会总产值核算的社会全员劳动生产率。 （3） 污染控制目标 经济、社会、环境的协调发展是可持续发展的主要内涵。保护生态环境，合理开发与利用自然资源将是中国进入21世纪后所长期面临的主要问题之一。我们所建立的优化模型主要考虑了环境保护的大气污染控制问题 。 大气污染主要来自于化石能源消费中排放于空气中的二氧化碳（ ）、二氧化硫（ ）与烟尘（ ）等其他废物。模型中给出了如下对二氧化硫与烟尘排放的控制目标： 式中， 为各部门第 种能源消耗所产生的第 种污染物的排放系数，其中元素 表示第 部门单位第 种能源消耗所排放的第 种污染物， =1,2,3分别表示煤炭、燃油与天然气，K=1，2表示二氧化硫（ ）与烟尘（ ）； 为各部门第 种能源的消耗系数，其中元素 表示第 部门单位产出所消耗的第 种能源的实物量； 约束条件 经济运行主要受各经济变量间的内在连接关系决定，即现实的经济运行机制决定了模型的结构。主要的经济运行机制约束为： （1）投入产出平衡约束 式中， 表示最终消费列向量，它由居民消费列向量 与政府消费列向量 组成， 表示资本形成列向量， 表示净出口列向量。 （2）生产能力约束 式中， 是以各部门资本存量产出率为元素构成的列向量， 是由各部门资本存量为元素的列向量。 考虑到农业生产的特殊性，我们对农业还建立了下面生产函数的约束： 式中， 、 分别表示农业、化学工业的总产出， 为灌溉面积，即农业生产主要受制于化学工业的产出大小以及农田灌溉面积 ， 为待估参数。 对农田灌溉面积，我们以1980~1995年农田灌溉面积的平均增长率来估计。 式中 为1980~1995年农田灌溉面积的年均增长率， 为基期的灌溉面积。 （3）消费需求约束 式中， 表示 年的国内储蓄率。 （4）资本形成约束 式中， 表示国外资本流入（外国储蓄）占GDP的比重。 （5）净出口约束 在经济发展的任何一个时点上，经济变量在经济系统中都存在着供给推动关系与需求消耗关系，变量之间的供给与需求的环链关系的总和构成整个国民经济的运行机制。方程组（4）~（10）给出了这种环链的基本约束关