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TERM模型简介

2018-08-08 03:08:18


TERM(The Enormous Regional Model)是单国多区域并将每个区域作为单独经济的“自下而上”的CGE模型。自下而上的模型可以模拟冲击特定区域价格的政策,例如某区域的工资税率突然增加。它也能模拟不完全要素流动(区域之间和行业之间)。因此,一个区域的劳动力需求上升的影响可能被工资上升和来自其他区域的人口流入而抵消。在多区域的自下而上的CGE模型中,国家层面的结果由区域结果所驱动。这种区域模型最知名的例子是MMRF模型(Monash Multiregional Forecasting model)。与之前的MMRF相比,TERM的关键特点是能够处理更多的区域和行业数量。TERM的数据库和方程系统的结构是专为使用较小内存进行较快求解运算而设计。加总区域或者行业能够减少模型大小以加速运行模拟速度,同时保持特定应用所需细节。


第一个TERM数据库产生于澳大利亚,它包含144个行业和57个区域(基本和澳大利亚统计区域吻合)。最近,澳大利亚的TERM数据库扩展为182个行业和205个统计子区域(SSDs),这使得用户可以将主要城市分解为不同区域,例如集水区和旅游区。高度区域细分程度使得TERM成为分析特定区域冲击(尤其是供给冲击)影响的一个有用的工具。最后,TERM对运输成本有特定的详细处理,所以非常适合模拟改善具体铁路或公路链接的影响。


更加精细的区域划分是值得的,这是因为以下几个原因。关心高失业率区域和城乡差异的政策制定者希望获得更详细的区域分析结果。环境方面的问题,例如水资源管理,需要精细的区域用以准确绘制流域和其他自然边界。最后,更多更精细的区域赋予CGE模型更多的地理写实,减少了CGE与LUTE(Land Use Transportation Energy)模型之间的差距。

TERM的数据结构
图1描绘了TERM数据库的投入产出数据结构。图中长方形代表流量矩阵,加粗显示的为核心矩阵,其他矩阵均能由核心矩阵计算得出。矩阵的维度由c, s, i, m等指数表示,分别代表了以下集合的元素:

表1.  TERM模型的主要集合

                                                    * 非必需的集合



DST、ORG和PRD实际上是一样的集合,根据使用情景不同而命名。


图1中的矩阵的流量根据以下三种方式计价:
1) 基本价格:(对于本国产品)生产价格,(对于进口产品)CIF价格
2) 送达价格:基本价格+边际产品支出

3) 购买者价格:基本价格+边际产品支出+税收支出=送达价格+税收支出


图中左边的矩阵代表了每个区域的单区域投入产出数据库。例如,左上的USE矩阵代表了每个目的区域(DST)的每个需求方(USER,包含行业IND和4个最终需求方:家庭、投资、政府和出口)对本国和进口(SRC的s)商品(COM的c)的需求的送达价值。USE矩阵的一些典型例子如下:

USE("Wool","dom","Textiles","North") : 北方的纺织行业对本国羊毛的需求;

USE("Meat","dom","EXP","North") :从北方港口出口的本国肉类 。这些肉类可能产于其他区域;

USE("Food","imp","HOU","West") : 西方家庭对进口食品的需求;           

USE("Meat","imp","EXP","North") : 进口肉类从北方港口再次出口。

正如最后一个例子所示,模型数据结构允许再出口(至少原则上允许)。所有这些USE矩阵的价值是送达价值:它包含了任何将商品转移至需求方所产生的运输或批发零售边际产品支出。注意USE矩阵并不包含任何产品区域来源信息。


商品税收入的TAX矩阵包含了与USE矩阵中元素相对应的税收信息。加上生产要素和生产税矩阵的信息,便能够得到每个区域行业的生产成本(产出价值)。


图1.  TERM数据库结构


原则上来说,每个行业能够生产任何产品。图1底部的MAKE矩阵展示了每个区域的各行业产出价值。MAKE矩阵按行业维度加总(MAKE_I)则得到每个区域d的各商品(COM中的c)产出总价值。


TERM对库存变化的处理非常有限。首先,进口导致的库存变化被忽略。对于本国产出,库存变化被当作行业产出的一个目的地(也就是说,它是IND维度而不是COM维度),余下的产出则归于MAKE矩阵。


图1的右边展示了模型的来源流动机制。其中最关键的矩阵是TRADE,它反映了本国或进口(SRC的s)的各商品(COM的c)在不同区域来源地(ORG的r)和目的地(DST的d)之间流动的总价值。该矩阵的对角线(r=d)表示来源于本地的使用量。对于外国产品(s=“imp”),区域来源下标r(ORG的r)表示进口港所在区域。IMPORT矩阵,代表各区域进口港的总进口价值,则是对TRADE矩阵进口部分(按DST维度上)的加总。


TRADMAR矩阵展示了对于TRADE矩阵中每一格所需的边际产品m(MAR的m)的总价值。将TRADMAR和TRADE矩阵加起来则得到DELIVRD矩阵,它代表了所有区域内或跨区域商品流动的送达价值(基本价格+边际产品支出)。注意TRADMAR矩阵并未指定边际产品的产地(r只代表了所依附基础商品的来源地)。


SUPPMAR矩阵则反映了SUPPMAR的产地(PRD的p)。该矩阵没有代表特定商品的c(COM的c)和s维度(SRC的s),这表示对于所有用于从区域r到区域d转移商品的边际产品m,其产于区域p的比例都是一样的。SUPPMAR按p(PRD的p)维度加总所得的矩阵SUPPMAR_P应与TRADMAR按c(COM的c)和s(SRC的s)维度加总所得的矩阵TRADMAR_CS一样。在模型里,TRADMAR_CS是SUPPMAR的CES加总:(给定商品和路径)所需的边际产品根据不同区域(PRD的p)的边际产品价格高低进行来源分配。


TERM假设给定区域(d)和产品(c,s),所有需求者有着同样的产品来源(r)分配。正如对于给定区域(d)和产品(c,s),存在一个替所有区域d的需求者决定产品来源分配的批发商。模型假设Armington来源分配:DELIVRD_R矩阵是DELIVRD矩阵(在ORG的r维度上)的CES复合。


TERM的平衡条件要求将USE矩阵所有需求者加总所得的USE_U矩阵必须与DELIVRD_R矩阵一致。另外,本国产品的供给和需求相等。这是通过连接图1的MAKE矩阵和TRADMAR、SUPPMAR矩阵得到的。对于非边际产品来说,TRADE矩阵的国内产品部分加总必须等于MAKE_I矩阵中产品的供给。对于边际产品来说,它们的总需求则必须同时考虑到边际产品需求SUPPMAR_RD和直接需求TRADE_D。


目前,TERM划分了以下四种最终需求者:
• HOU:代表家庭
• INV:资本形成
• GOV:政府需求

• EXP:出口需求


在很多应用下,将投资根据使用行业划分是非常有用的。INVEST矩阵则满足了这种需求。它反映了不同行业的投资品组成。例如,农业投资相较于住宅投资使用更多的机械产品和更少的建造业产品。类似地,HOUPUR则反映了不同预算份额种类的家庭的私人消费情况。


TERM的生产结构
TERM模型的方程与其他CGE模型结构比较相似。基于一系列CES嵌套假设的生产函数结构,生产者以成本最小化为目标选择初级生产要素和中间品投入。其中,初级生产要素和中间产品需求量与产出量成正比(Leontief假设)。初级生产要素是人力、资本和土地的CES加总,其中人力是不同技能劳动力的CES加总。中间产品则是不同中间品的CES加总,而这些中间品又是不同来源(进口和本地生产)商品的CES加总。

TERM的溯源机制
图2描述了TERM模型的溯源需求(sourcing demand)系统。尽管图中描述的是一个区域(北方North)的一个需求方(家庭household)对一种商品(蔬菜vegetables)的需求,图中机制可以应用在所有区域、需要方和商品上。图中描述了一系列代表模型中替代关系的嵌套。在图中左下方,虚线方格内的大写文字描述了不同层次嵌套系统的价值流量,这些流量也可以在图1中找到。格子中小写文字代表的是流量对应的价格(p开头)和数量(x开头)。这些变量的维度非常重要,在图中以下标c,s,r,m,d和p表示。

在图2最上面一层,家庭选择消费进口和本地生产的蔬菜。这种选择符合CES或Armington结构,正如许多其他CGE模型一样。消费者根据购买价格(购买价格矩阵PUR是图1中USE和TAX之和)大小来选择不同来源商品的消费量,2是比较常见的替代弹性。

一个区域所有需求方对本地蔬菜的需求之和为USE_U。USE_U是按送达价格计价的(包含基本价格和边际产品支出,但不包括税收)。接下来,将USE_U溯源为国内不同区域。DELIVRD矩阵代表了USE_U是如何来源于不同区域的。在这里同样是CES设定,替代弹性在5(商品)到0.2(服务)的范围内。CES的设定说明生产成本较低的区域占据了更大的市场份额。这种溯源决策是基于送达价格(包含了运费和其他边际产品支出),所以即使出厂价不变,运费的多少也会影响区域市场份额。注意这个层次的变量没有u的下标,这说明在北方,对于所有需求方(家庭消费者、企业中间品需求等)来说,来自南方的蔬菜所占份额都是一样的。

下一个层次则展示了来自某区域的蔬菜是蔬菜和边际产品支出的Leontief加总。送达价格中边际产品支出所占份额对于不同溯源路径和商品是不同的。例如,一般我们会认为距离更远的地区之间和更笨重的商品运输的运费支出份额所占比例更大。边际产品数量取决于数据库是如何加总的。在Leontief设定下,边际商品之间没有替代性。在某些应用下可以设定为更精细的嵌套关系,这样使得边际产品之间存在一定替代性。

嵌套结构的底部展现了从南方到北方的蔬菜所用的边际产品是产自哪些地区的。我们可能会以为来自于北方、中部和南方的边际产品是相等的,但模型允许不同地区的边际产品存在一定替代性(运输服务的替代弹性为0.5),因为运输公司可以选择更便宜区域的运输服务。但对于零售服务这种边际产品,大部分来源于目的地,所以其替代弹性小一些(为0.1)。这种替代决策是发生在加总层面,即不管运输的是什么商品,从南方到北方所用的公路运输服务来源于中部的份额是一样的。



图2. TERM的溯源机制

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