«Межотраслевой баланс производства и распределения продукции» как решение задачи «представить в цифрах общий кругооборот хозяйственной жизни» был предложен В.В. Леонтьевым в начале XX в. Одной из первых его работ, посвященных модели межотраслевого баланса, была статья «Баланс народного хозяйства СССР», опубликованная в журналt «Плановое хозяйство» за 1925 г. Как писал автор: «Принципиально новым в этом балансе <…> является попытка охватить цифрами не только производство, но и распределение общественного продукта, чтобы таким путем получить картину всего процесса воспроизводства в форме некоторого «Tableau économique» (экономической таблицы)»1. В 1973 г. В.В. Леонтьев, российский и американский экономист, был удостоен Нобелевской премии «за развитие метода «затраты — выпуск» и за его применение к важным экономическим проблемам».
Модель межотраслевого баланса (МОБ) представляет собой модель общего экономического равновесия, основывающаяся на идее, что продукция каждой отрасли экономики поставляется в качестве ресурса для производства продукции других отраслей, а также идет на конечное потребление. В связи с этим данный подход также называют моделью «затраты-выпуск». Для формулировки модели используется матричная алгебра.
Модель была применена для понимания структуры национальной, а затем и мировой экономики США (Leontief, 1936, 1951). Дальнейшие работы были посвящены интеграции экологических секторов экономики с сектором борьбы с загрязнением окружающей среды (Leontief, Ford, 1970; Duchin, Glenn-Marie, 1994). Первая мировая модель «затраты-выпуск» была построена для 15 регионов, связанных международной торговлей (Leontief, 1974; Leontief et al., 1977). Каждый регион состоял из 48 секторов, включая восемь углеводородных и минеральных секторов, восемь различных форм загрязнения, а полная модель состояла из более чем 2600 линейных уравнений.
Классическая модель «затраты-выпуск»
Основное балансовые уравнения модели Леонтьева записывается следующим образом:
\({x = {\mathit{Ax} + y}},\)
где вектор \(x = \begin{pmatrix} x_{1} \\ \vdots \\ x_{n} \\ \end{pmatrix}\) ‑ вектор валового выпуска, а матрица \(A = \begin{pmatrix} a_{11} & \ldots & a_{1n} \\ \vdots & \ddots & \vdots \\ a_{n1} & \ldots & a_{\mathit{nn}} \\ \end{pmatrix}\) ‑ матрица коэффициентов прямых затрат (или матрица технологических коэффициентов), типичный элемент данной матрицы \(a_{\mathit{ij}}\) показывает, какое количество продукции отрасли i следует поставить и затратить в отрасли j для производства единицы продукции данной отрасли. Вектор \(y = \begin{pmatrix} y_{1} \\ \vdots \\ y_{n} \\ \end{pmatrix}\) ‑ вектор конечного продукта в каждой из n отраслей в экономике. Конечный продукт складывается из непроизводственного потребления (т. е. из такого потребления, когда продукт не стал ресурсом для производства другого продукта), включая личное потребление населения; возмещение и накопление нефинансовых производственных активов; сальдо вывоза и ввоза2.
Модель (1) можно переписать иначе:
\({y = \left( {E - A} \right)}x,\)
где E – единичная матрица, или
\({x = {({E - A})}}^{- 1}y.\)
Матрица \(B = {({E - A})}^{- 1}\) называется матрицей полных затрат, типичный элемент \(b_{\mathit{ij}}\) которой показывает, какое количество продукции отрасли i нужно поставить в отрасль j для обеспечения производства одной единицы конечного продукта в отрасли j, иными словами на сколько единиц нужно увеличить выпуск продукции в отрасли i, если конечный продукт в отрасли j увеличился на единицу3.
Постановка модели «затраты-выпуск» с учетом потоков природных ресурсов и загрязнений в экономике
В процессе производства продукции в каждой отрасли неизбежно используются природные ресурсы и осуществляется выброс загрязнений, поэтому можно предположить, что вместе с межотраслевыми поставками продукции в экономике происходят также межотраслевые поставки затраченных природных ресурсов и произведенных загрязнений. Это значит, что модель межотраслевого баланса может быть переформулирована в терминах потоков ресурсов и загрязнений.
Модель строится для одного вида загрязнения4 (для каждого вида загрязнения или израсходованного ресурса можно построить отдельную модель), вместе с межотраслевыми поставками продукции происходят также межотраслевые поставки данного загрязняющего вещества, на конечный спрос приходится также определенный объем загрязнения.
Реальные объемы загрязнения, представленные в статистике по отраслям, не отражают полную картину загрязнения, связанного с конкретной отраслью, так как отрасли взаимодействуют, потребляя в качестве ресурсов продукцию других отраслей, и это также должно быть учтено при подсчете выбросов загрязнений в каждой из отраслей. Модель межотраслевого баланса, как модель взаимодействия отраслей экономики, позволяет сделать анализ потоков загрязнений более аккуратным и точным.
Прямое загрязнение в отрасли k – величина, показывающая, какое количество загрязнений, образовавшихся в отрасли, связано с конечным продуктом, \(y_{k}\). То загрязнение, которое связано с межотраслевыми поставками продукции (\(x_{k} - y_{k}\)) можно назвать «обусловленным» загрязнением отрасли k, т. к. оно бы не было произведено, если бы отрасль не поставляла часть своей продукции в качестве ресурса для других отраслей. Косвенное загрязнение включает в себя все выбросы, которые были произведены на всех этапах производства продукции, ставшей в конечном счете ресурсом для рассматриваемой отрасли k. Сумма косвенного и прямого загрязнения составляет полное загрязнение (см. Рисунок 13.1).
Рисунок 13.1. Схема межотраслевых потоков загрязнений
Источник: Экономический анализ движения природных ресурсов в России: Коллективная монография / О.В. Кудрявцева, Н.В. Тетерина, Е.Ю. Яковлева, К.С. Ситкина; под научной редакцией Кудрявцевой О.В. — М.: Проспект, 2015. — С. 43
При таком взгляде на проблему отрасли приписывается загрязнение, которое было произведено при выпуске конечного продукта, а также то загрязнение, которое было ранее произведено «для» данной отрасли, т. е. то загрязнение, которое было осуществлено при производстве продукции, ставшей ресурсом в данной отрасли k. При этом в полное загрязнение отрасли k не включается объем загрязнения, осуществленного при производстве продукции, ставшей ресурсом для других отраслей, однако этот выброс будет учтен в косвенном загрязнении других отраслей. Наглядно данная логика представлена на Рисунке 13.1.
Для точности заметим, что графическое представление косвенного загрязнения несколько упрощено, так как подсчет всех загрязнений, выделенных при производстве «ресурсов» для отрасли k, ‑ бесконечный итерационный процесс, т. к. и для производства этих «ресурсов» были ранее использованы «ресурсы» и произведено загрязнение, и так далее и так далее. Рассчитывается данная «бесконечная цепь» через матрицу полного выброса (аналог матрицы коэффициентов полных затрат в классической модели МОБ)5.
Применение модели «затрат-выпуск» в эколого-экономических исследованиях
Применение модели межотраслевого баланса для экономико-экологических исследований началось со статьи В.В. Леонтьева 1970 г.6, в которой представленная модель межотраслевого баланса содержала строку с данными о загрязнениях, производимых в каждой из рассматриваемых отраслей. Активное использование МОБ в эколого-экономических исследованиях как самостоятельного инструмента началось в 90-е гг., когда экологические аспекты стали вызывать интерес среди экономистов-исследователей.
Разработано большое количество способов использования метода «затраты-выпуск» для решения задач устойчивого развития. Для того, чтобы внести важный вклад в текущую политику обеспечения устойчивого развития, необходимо объединить различные географические масштабы (глобальный, международный, национальный, региональный, местный и индивидуальный). В то время можно построить МОБ, учитывающую использование энергии, образование отходов, загрязнения окружающей среды, а также матрицы социальных атрибутов (SAMs) (Moffatt, 2010).
Принято считать, что для жизни на нашей планете необходимо не выходить за рамки экологических ограничений, в которых процветают все формы жизни. Если мы всерьёз намерены обеспечить устойчивое развитие в нынешнем столетии, то нам необходимо рассмотреть способы интеграции этих различных пространственных или географических масштабов во времени. Можно логически представить себе устойчивое развитие как вложенный набор различных географических масштабов, подобно набору русских матрёшек, которые связаны между собой торговыми отношениями. В связи с этим возникают вопросы о соответствующих данных для моделирования и измерения мультирегиональных экономических, экологических и социальных моделей «затраты-выпуск» (см. Таблицу 13.2).
| Географические масштабы | Типовые модели | Базы данных |
| Глобальный | AOGCM: IFS | UNSTATS, FAO, CIA, OZCD, EUROSTAT |
| Международный | GINFORS, MOSUS, WIOD | UNSTATS, OECD |
| Национальный | EF (Национальная), WIOD (Национальные), Система таблиц «Затраты-Выпуск» России | CENSUS: ONS, SCOTTISH I/O, SIC, службы государственной статистики (к примеру, Росстат) |
| Региональный | EF (Региональная) ECOBUDGETS | CENSUS: ONS, SCOTTISH I/O, ACORN |
| Домашние хозяйства | EF Калькулятор | CENSUS: ONS, SCOTTISH I/O, ACORN |
| Индивидуумы | Анкеты |
Таблица 13.2. Географические шкалы, модели и соответствующие наборы данных
Источник: Handbook of sustainable development planning, 2013. P. 21
В 1968 г. Г. Дейли предложил расширить экономические модели «затраты-выпуск», включив в них функции жизнеобеспечения Земли (Daly, 1968). Его первоначальная идея не была сразу воспринята, но сейчас некоторые исследования продвигаются к этой амбициозной цели. Поскольку Земля у нас одна, последние исследования экологического следа говорят о необходимости разработки моделей «жизни на одной планете».
Модель межотраслевого баланса применяется к моделированию ряд важных эколого-экономических задач.
Учет использования энергии в экономике. Одной из первых работ, посвященной проблеме использования энергии по отраслям было исследование Д. Прупса 1988 г. (Proops)7. Предложенная автором модель, основанная на модели межотраслевого баланса в денежном выражении, исследует прямое и косвенное потребление топлива по секторам экономики и по видам топлива (которое вводится в модель в физических единицах), а также учитывает использование топлива конечными потребителями. Даная работа считается одной из основополагающих. Она получила дальнейшее развитие в трудах других исследователей, которые изучали использование других ресурсов по отраслям.
Учет использования воды в экономике региона или страны. Одной из значимых работ является модель Э. Велазкес (Velazquez)8, основанная на классической модели МОБ В.В. Леонтьева и модели использования энергии, предложенной Д. Прупсом (Proops). Данная модель применяется автором для анализа потребления воды в Андалузии (Испания) по секторам экономики с разделением потребления на прямое и косвенное. Работа М. Луп (Llop)9 посвящена анализу распределения воды между секторами экономики в Каталонии. Модель позволяет оценить перераспределение воды между отраслями экономики и сектором домашних хозяйств в случае изменения конечного спроса или потребности в воде в расчете на единицу продукции.
Учет потоков загрязнений различных видов (загрязнение воздуха, в том числе выбросы парниковых газов, сброс сточных вод, обращение с отходами и т. д.). Классическим примером такого исследования является работа Ф. Гэя и Д. Прупса (Gay, Proops)10, в которой на основе МОБ и интенсивностей выбросов CO2 от сжигания различных видов топлива (жидкого, твердого и газообразного) рассчитывается объем выбросов CO2, связанный с прямым и косвенным потреблением топлива по секторам экономики и по видам топлива, а также с потреблением топлива конечными потребителями.
Учет нагрузки на окружающую среду вследствие внешней торговли. Примером исследований в рамках данного направления является работа Д. Реймера (Reimer)11, в которой благодаря понятию «виртуальная вода» оценивается, насколько водоемкой является экспортируемая продукция и насколько это соотносится с недостатком или достаточностью обеспеченности региона водой.
Модель межотраслевого баланса может быть объединена с другими методами учета ресурсов и загрязнений, так в работе М. Сюя(Xu)12 МОБ объединен с методом анализа материальных потоков. Это выражено в том, что входящие (input) потоки используемых в экономике ресурсов представлены в физическом выражении, а выпуск (output) продукции, производимой в отраслях, представлен в денежном выражении.
Таким образом, модель межотраслевого баланса может быть применена как для анализа движения загрязняющих веществ в экономике, так и для анализа движения использованных ресурсов, в связи с этим показатели, применяемые для анализа загрязнений, применяются и для анализа ресурсов, и наоборот.
Леонтьев В.В. Баланс народного хозяйства СССР. Методологический разбор работы ЦСУ // Плановое хозяйство : Ежемесячный журнал. М.: Госплан СССР. 1925. № 12. С. 254–258.↩︎
Воркуев Б.Л. Количественные методы исследования в микро- и макроэкономике. М.: ТЕИС. 2007. С. 286.↩︎
Аналогичным образом рассматриваются потоки ресурсов, поэтому модель сформулируем только в терминах загрязнений.↩︎
Экономический анализ движения природных ресурсов в России: Коллективная монография / О.В. Кудрявцева, Н.В. Тетерина, Е.Ю. Яковлева, К. С. Ситкина; под научн. ред. Кудрявцевой О.В. М.: Проспект. 2015. С. 41–43.↩︎
Leontief W.W. Environmental Repercussions and the Economic Structure: An Input-Output Approach, this REVIEW. 2007. No. 52. pp. 262–271. ↩︎
Proops J.L.R. Energy Intensities, Input-output Analysis and Economic Development. In: Ciaschini, Input-output analysis current developments, 1988, pp. 201-215.↩︎
Velazquez E. An input–output model of water consumption: intersectoral water relationships in Andalusia, Ecological Economics. 2006. No 56. pp. 226-240.↩︎
Llop M. Water reallocation in the input-output model, Ecological Economics. 2013. Vol. 86. pp. 21–27.↩︎
Gay W.P., Proops J.L.R. Carbon-dioxide Production by the UK Economy: An Input-Output Assessment, Applied Energy. 1993. No 44. pp. 113-130.↩︎
Reimer J.J. On the economics of virtual water trade. Ecological Economics. 2012. No 75. pp. 135–139.↩︎
Xu, M. Development of the Physical Input Monetary Output model for understanding material flows within ecological-economic systems. Journal of Resources and Ecology. 2010. Vol. 1. No2. pp. 123–134.↩︎