李 賓，向國成

（湖南科技大學 商學院，湖南 湘潭 411201）

從資源枯竭之憂到資源再生之慮：碳排放研究述評

李 賓，向國成

（湖南科技大學 商學院，湖南 湘潭 411201）

人們對資源的憂慮，經(jīng)歷了一個轉(zhuǎn)變過程，由可耗竭資源的有限儲量所帶來的緊迫感趨淡，由生態(tài)承載力的衰減所引發(fā)的負面后果日益明顯。從二氧化碳排放所引出的氣候變化問題，是自然生態(tài)系統(tǒng)容納和消除污染排放物的能力已然不足的一個反映。通過對貫穿上述認識轉(zhuǎn)變過程的經(jīng)濟學研究文獻的梳理可知，國外在此方向上的主要分析工具是氣候變化綜合評估模型。該類模型的優(yōu)點是把經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)集成在一起，使得對碳排放的預(yù)測具有微觀基礎(chǔ)，但也因模型復(fù)雜而處理難度較高。它的一個應(yīng)用是：碳減排力度是應(yīng)立即強力推進，還是可漸進強化，研究文獻中圍繞這一問題的爭論就是以氣候變化綜合評估模型為基礎(chǔ)而展開的。

可再生資源；資源再生能力；碳排放；低碳經(jīng)濟；氣候變化

近年來，極端自然現(xiàn)象的頻繁出現(xiàn)加劇了人們對氣候變化的疑慮。不僅冰凍災(zāi)害、拉尼娜現(xiàn)象、大陸干旱等現(xiàn)象與氣候直接相關(guān)，而且連地震這樣的地質(zhì)運動也被認為與溫室效應(yīng)存在某種關(guān)聯(lián)性（1）。氣候變暖是當前有待于深入研究的最重要課題之一。由于二氧化碳（CO2）是最主要的溫室氣體，而它又主要來自于人們對煤、石油、天然氣這幾種碳基能源的消耗，所以如何遏制氣候變化的問題就主要轉(zhuǎn)化為了如何遏制CO2排放的問題。相關(guān)的研究不僅涉及大氣、環(huán)境、物理等自然學科，也與經(jīng)濟學這樣的社會學科相關(guān)聯(lián)，因為碳從能源形式到氣體形式的轉(zhuǎn)變，是通過經(jīng)濟系統(tǒng)對碳基能源的需求、生產(chǎn)、消費過程才發(fā)生的。

從經(jīng)濟學角度對碳排放和氣候變化展開的研究，始于 Nordhaus（1982）［1］，而規(guī)模較大的規(guī)范性研究則始于20世紀90年代，迄今僅大約20年的時間。然而，碳排放問題早已孕育于工業(yè)革命以來的經(jīng)濟發(fā)展方式之中。起初，人們對煤、石油這類資源的可耗竭性感到擔憂；后來，資源在使用過程中排放出來的污染物質(zhì)成為了人們關(guān)注的重心；如今，在排放物質(zhì)中看起來最無害的CO2卻帶來了更大的潛在麻煩。與國內(nèi)現(xiàn)有文獻側(cè)重于碳減排制度安排的研究方向所不同的是，本文將從宏觀理論的角度做一個文獻綜述，以人們對碳基資源的相關(guān)憂慮為線索，介紹研究重點的變遷過程。

一、前期研究淵源

（一）有限的資源是否會導(dǎo)致經(jīng)濟增長停滯

CO2作為一種排放物，來自于經(jīng)濟系統(tǒng)對碳基能源的使用，而它們都屬于不可再生資源。早期的一個隱憂是，這些資源的儲量有限，而且在可預(yù)見的未來均不大可能重新形成。那么，資源的有限性會阻礙經(jīng)濟的持續(xù)增長嗎？是否這些資源的枯竭之日就是經(jīng)濟增長的停滯之時呢？這種憂慮在1972年羅馬俱樂部的《增長的極限》中得以表達，并被不久后發(fā)生的石油危機所強化，進而吸引了許多研究者開始關(guān)注資源經(jīng)濟學。然而，從那之后到現(xiàn)在已經(jīng)過去了近40年的時間，一個顯而易見的事實是，世界經(jīng)濟仍然保持著增長。而且，作為資源稀缺程度信號的資源實際價格，并未呈現(xiàn)出一種上升的長期趨勢 （Pope 2002）［2］，其 長 期 增 長 率 大 約 為 零（Krautkraemer 1998）［3］。

那么，是什么因素使得經(jīng)濟系統(tǒng)得以擺脫資源日益枯竭的羈絆呢？對此，文獻中蘊藏了幾個值得重視的解釋思路。Hartwick（1977）［4］的觀點是，只要把從不可再生資源獲得的收益，投資為可重復(fù)使用的資本品，那么即便未來資源枯竭，后代也可借助資本品來維持人均消費水平的不變。另一個思路源自于早年?？怂沟囊聞?chuàng)新假說：當某種投入的價格上升時，企業(yè)將通過技術(shù)開發(fā)尋找替代投入，從而降低對原來投入品的需求。Nordhaus（1974）［5］則通過列舉科學數(shù)據(jù)來說明，雖然化石能源儲量僅夠支撐520年的使用，不過對核能的開發(fā)利用足可滿足530億年的能源需求。這還未包括對太陽能的開發(fā)利用。由此來看，能源的供給幾乎是無窮的，故無需擔憂。

除了思索怎么在資源約束下實現(xiàn)可持續(xù)增長之外，資源經(jīng)濟學主要針對的問題還有：怎么取得代際公平，是否可遵循Hotelling法則來預(yù)測資源的價格，以及人們是否感受到了資源枯竭的影響（Kolstad 2000）［6］。這些研究議題，也都或直接、或間接地與人們對資源枯竭的憂慮相關(guān)。

（二）污染減排是否會拖累經(jīng)濟增長

資源的有限儲量只是資源拖累經(jīng)濟增長的一個潛在方面；另一個潛在方面是：不可再生資源在使用過程中常常產(chǎn)生環(huán)境污染，而治理污染需耗費掉一部分產(chǎn)出，這是否構(gòu)成資源制約經(jīng)濟增長的另一個渠道呢？Grossman and Krueger（1995）［7］發(fā)現(xiàn)，隨著人均收入的提高，人均污染排放量呈現(xiàn)出一個先上升、后下降的過程。這一環(huán)境污染與經(jīng)濟增長之間的經(jīng)驗特征，被稱為環(huán)境Kuznets曲線（EKC）。這一發(fā)現(xiàn)容易引出一個很強的推論：經(jīng)濟發(fā)展水平越高，污染排放的水平才會越低，所以解決污染排放的最終辦法就是盡快地推動經(jīng)濟增長（Beckerman 1992）［8］。是否真是如此呢？

為回答此問題，首先需在經(jīng)驗層面判斷EKC假說的穩(wěn)健性。如果變換非線性計量模型的設(shè)定形式、變更所用的數(shù)據(jù)或者觀察其他的污染排放物，EKC的經(jīng)驗特征是否還成立呢？Cole et al．（1997）［9］總結(jié)了文獻中的判斷結(jié)論：前兩個方面對EKC穩(wěn)健性的影響較小，然而排放物質(zhì)的不同卻有很大的影響。對排放地有較大直接影響的排放物質(zhì)，比如固態(tài)、液態(tài)的污染物，往往容易呈現(xiàn)出EKC的特征；相反，越容易擴散的物質(zhì)，比如氣體，以及對排放當?shù)氐呢撁嬗绊懺叫〉奈镔|(zhì)，EKC的穩(wěn)健性就越弱，或者即便呈現(xiàn)出EKC特征，EKC拐點所對應(yīng)的人均收入水平也更高。

其次，需從理論層面尋找EKC的形成機理，以便判斷什么才是降低污染的有效途徑。令人困擾的是，文獻中出現(xiàn)了多種理論解釋，它們或者在直覺上，或者在定性分析上，都能產(chǎn)生出EKC特征的預(yù)測，諸如 Arrow et al．（1995）［10］的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)變遷說、Copeland and Taylor（1994）［11］的污染天堂效 應(yīng)、Stokey（1998）［12］的機會成本觀、Jones and Manuelli（2001）［13］的居民偏好變化。這些解釋思路各有各的側(cè)重點，而且往往并不缺乏經(jīng)驗證據(jù)的支持，所以很難說某種解釋優(yōu)于其他解釋。不過，被研究者廣泛接受的一個看法是，EKC的形成是市場對政策干預(yù)做出反應(yīng)的結(jié)果，全力推動經(jīng)濟規(guī)模的擴大并不會自動帶來污染排放的下降（Barrett and Graddy 2000）［14］。這一判斷的形成，對于治理碳排放也具有重要的涵義。

二、生態(tài)承載力——理解碳排放的一個視角

（一）碳排放的特性

人們通常并不把CO2視為一種污染物，因為它無色無味，對人和環(huán)境也不存在直接的負面作用。那么，碳排放又怎么成為了人們關(guān)注的一個焦點呢？這是因為化石燃料是維系工業(yè)和生活運轉(zhuǎn)的主要能源，對它們的使用最終都會排放出CO2。早在1896年就有科學家指出，對化石燃料的大規(guī)模使用將導(dǎo)致全球氣溫升高。近年來，自然科學領(lǐng)域不斷發(fā)出警告，將全球氣候變化與CO2在大氣中的濃度相聯(lián)系，并進一步把極地冰山融化、海平面上升、極端天氣多次出現(xiàn)甚至地震頻發(fā)等現(xiàn)象歸咎于這種聯(lián)系。雖然在氣候是否在發(fā)生變化以及氣候變化的原因是否源于溫室氣體的累積等問題上，科學界尚未完全形成定論，不過，氣候變化所蘊藏的危險性是如此巨大，以至這個議題有著不可承受之重。即便溫室效應(yīng)只是氣候變化的一個潛在原因，人們也不可能等到科學界達成了一致看法再去治理。

CO2在大氣層中的惰性極強、不易消散，年注入量隨著化石能源消耗的增加而逐年上升，漸漸成為了最主要的溫室氣體，約占當前溫室氣體總量的四分之三。其排放量能否降下來，成為了有待研究的重要議題。此時，EKC的那種污染排放先上升、后下降的特性，成為人們對碳排放趨勢的期盼。EKC文獻所做的研究，對于碳排放議題也是有參考價值的。

首先要回答的問題是，CO2的排放是否已表現(xiàn)為EKC特征？如果每年的碳排放量已越過了EKC的拐點，那么只要下降的趨勢持續(xù)下去，溫室氣體總量自然會減少。然而，各種測算和預(yù)測都表明，雖然碳排放強度（單位GDP的CO2排放量）是下降的，但是全球的人均碳排放量仍處在上升階段。接下來的問題是，怎樣才可促使碳排放量進入EKC的下降階段呢？由EKC的理論文獻可以看到，學界對于哪種機制在降低污染排放上最有效尚無定論，不過從中能獲得的一個啟示是，要降低CO2在大氣層中的濃度，僅僅依靠市場的自發(fā)力量是不夠的，還需借助主動的政策干預(yù)［15］。

不過，碳排放問題并不像其他污染排放物那么容易解決。這不僅源于CO2自身的排放特性，還在于碳排放具有的全球外部性。多數(shù)污染排放物的影響范圍不會超過一國的疆域，所以一國采取行動以降低污染的收益是內(nèi)部化于該國的。但在碳排放上，地球大氣層是一個沒有主權(quán)、更沒有產(chǎn)權(quán)的公地。一國的單獨減排行動不僅具有較大的正外部性，使得減排激勵不足，更重要的是它很可能于事無補。碳減排要求以各國對一個國際合作框架的承諾和對承諾的執(zhí)行來加以推動。同時，碳減排技術(shù)的開發(fā)還涉及到技術(shù)創(chuàng)新的外溢。這種正的外部性進一步強化了碳減排的復(fù)雜性和艱巨性Dietz and Maddison（2009）［16］。2009年底的哥本哈根氣候峰會未能達到預(yù)期目標，就是這種復(fù)雜性的一個表現(xiàn)。

（二）從資源枯竭之憂到資源再生之慮

從一個更廣闊的視角看，碳排放和氣候變化所涉及到的并不僅僅是制度安排和技術(shù)開發(fā)的問題，更在于它反映出一種可再生資源逐漸衰減的危機［10］。這與早年人們對不可再生資源的有限性感到憂慮是不同的。比如，森林可吸收CO2，大氣中較高的CO2濃度將促進植物的生長，森林面積隨之擴大，這將提高森林吸收CO2的數(shù)量，從而降低CO2的濃度。從而，大氣中的CO2濃度能夠在森林面積的調(diào)節(jié)下，維持在一個穩(wěn)定的水平上。如今，CO2的濃度不僅越過了這一穩(wěn)定水平，而且偏離幅度還呈繼續(xù)擴大之勢。這反映出的問題是，一方面，隨著人們對石油等能源的使用規(guī)模的擴大，作為副產(chǎn)品的CO2的排放速度超過了自然生態(tài)系統(tǒng)的吸收速度；另一方面，人類活動空間的擴大使得森林面積下降，削弱了自然生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2的能力。兩方面因素的綜合影響，使得大氣層中的CO2濃度越來越高，溫室效應(yīng)出現(xiàn)。

可見，氣候變化的原因表面上是碳排放過快過多，更深層的原因其實在于，經(jīng)濟活動已經(jīng)觸及到了生態(tài)系統(tǒng)承載能力的一個界限（Dean 1992）［17］。自然生態(tài)系統(tǒng)吸收CO2的能力，可以視為是一種可再生資源（Brock and Taylor 2005）［18］。這種隱性的可再生資源已無法立即消除經(jīng)濟運轉(zhuǎn)中所產(chǎn)生的碳排放流量，甚至該資源的數(shù)量也在衰減。更大的潛在危險是，對于具有再生能力的生態(tài)系統(tǒng)，其量變到質(zhì)變的變化，有可能是不可逆的（Scheffer and Carpenter 2003）［19］，比如融化了的極地冰山不易再度凝結(jié)。也正是從這個角度看，不可再生資源的有限儲量固然仍然值得擔憂，但當前和未來一段時間里更應(yīng)獲得優(yōu)先關(guān)注的，是資源再生能力的保護與恢復(fù)問題。

Brander and Taylor（2005）［20］用經(jīng)濟學分析了太平洋上一個島嶼文明的興衰過程。他們發(fā)現(xiàn)，在這個名為復(fù)活節(jié)島的島嶼上，森林在1000年的時間跨度中逐漸被居民消耗光，是導(dǎo)致該島文明由興轉(zhuǎn)衰的原因。森林的過度消耗不僅使得木材來源減少，更大的危險在于島嶼生態(tài)系統(tǒng)的崩潰，淡水、魚、禽等資源的再生能力一降再降，無法支撐已有人口的生存。在這個過程中，由于科學知識的匱乏，以及生態(tài)系統(tǒng)的演變過程非常慢，人們對自己消耗生態(tài)資源的危險性并不能充分認識。在某種意義上，地球就像銀河系里的一個島嶼。它通過森林的吸收和海洋的容納，可以處理溫室氣體。這是自然界提供給人類的一種可再生資源。但是由于CO2的上述特性，使得人們對碳排放問題疏于做出反應(yīng)。近三百年的工業(yè)文明悄悄地消耗著生態(tài)資源，于今產(chǎn)生出氣候變化問題。如果對它不加以重視和治理，那么地球有可能變成另一個復(fù)活節(jié)島。

三、氣候變化綜合評估模型

要逆轉(zhuǎn)氣候變暖的趨勢，就需降低CO2的濃度；而要降低CO2的濃度，首先需降低碳排放量。如果碳排放量尚未越過EKC拐點，那么何時會越過呢？并且，經(jīng)濟系統(tǒng)所需承受的相應(yīng)代價是怎樣的？有一類被稱為氣候變化綜合評估模型（integrated assessment models，IAM）的分析工具，其工作目標就是嘗試對上述問題進行回答。

（一）IAM 的概況

IAM把自然界的變化與人類經(jīng)濟系統(tǒng)的活動整合在一個框架中，其基本結(jié)構(gòu)是：經(jīng)濟系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)過程中產(chǎn)生CO2，CO2使得生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生變化，這種變化再影響到經(jīng)濟系統(tǒng)，形成一個循環(huán)流（參見圖1）；政策干預(yù)變量在經(jīng)濟系統(tǒng)模塊嵌入，通常以廣義碳稅的形式來體現(xiàn)（2）。IAM大多以新古典增長模型為基礎(chǔ)（圖1的左半部分），同時將碳排放也整合進去（圖1的右半部分）——代表性家庭提供勞動力、資本品和能源，代表性企業(yè)租用或購買這三種投入，經(jīng)過生產(chǎn)活動形成產(chǎn)出；最終產(chǎn)出有三個去向，一個是用于消費，另一個用于彌補資本磨損和累積資本品，還有一個用于碳減排；能源在使用過程中產(chǎn)生副產(chǎn)品CO2，它們與碳減排投入一起，形成實際發(fā)生的碳排放；這股新增的CO2流量進入自然生態(tài)系統(tǒng)，通過溫室效應(yīng)對氣候變遷進程發(fā)生影響；氣候的變化再作用到代表性企業(yè)的生產(chǎn)過程，對生產(chǎn)造成某些影響。

在確定模型結(jié)構(gòu)后，由于內(nèi)生變量的維度高，很難展開轉(zhuǎn)移動態(tài)的定性分析，研究者需借助數(shù)值模擬的辦法做定量分析（Kelly and Kolstad 2001）［21］。亦即，先對模型中的參數(shù)進行校準，再將數(shù)學形式的模型寫成電腦程序，輸入初始狀態(tài)變量的數(shù)值后，通過軟件的運行，得出轉(zhuǎn)移動態(tài)過程中CO2的排放軌跡。這一思路介于純理論的定性分析與計量實證分析之間，既秉承了前者基于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)勢，把分析預(yù)測基于微觀主體的理性行為之上，又可以對未來的碳排放軌跡給出具體的數(shù)值預(yù)測。

在具體的處理細節(jié)上，IAM自20世紀90年代發(fā)端以來，則表現(xiàn)出一種多元化發(fā)展的特征（Kelly and Kolstad 2001）［22］。這是因為無論是在經(jīng)濟領(lǐng)域還是在生態(tài)領(lǐng)域，人們的知識都還相當有限。IAM卻要把這兩個本來就沒有研究透徹的系統(tǒng)整合在一起，其中的維度之高，足以使得不同的研究者在選擇把什么放到模型系統(tǒng)里時具有很大的自主性。有的IAM側(cè)重于生態(tài)系統(tǒng)，有的側(cè)重于經(jīng)濟系統(tǒng)。十幾年的時間里就出現(xiàn)了20多個不同版本的IAM模型，其中較為重要的有 Manne et al．（1995）［23］的 MERGE、Nordhaus （1994）［24］的DICE、Nordhaus and Yang（1996）［25］的 RICE、Tol（2001）［26］的 FUND、Hope（2006）［27］的 PAGE。著名的斯特恩報告（Stern 2006）［28］在詳細的文字表述背后，其基礎(chǔ)性的技術(shù)工作就是PAGE模型。Nordhaus（2010）［29］用 RICE 模型的最新版本對執(zhí)行哥本哈根協(xié)議的未來進行了預(yù)測；結(jié)果發(fā)現(xiàn)，即使各國完全按照各自所承諾的方式推動碳減排，也不足以達到將全球平均氣溫的上升控制在2℃以內(nèi)的既定目標。

圖1 氣候變化綜合評估模型的一般結(jié)構(gòu)

（二）IAM的技術(shù)特性

不同IAM模型在設(shè)定結(jié)構(gòu)上的細節(jié)差異，不適于在這樣一篇綜述中展開介紹。它們在處理技術(shù)上的特性大致分為以下三個方面。

第一，如何容納氣候變化的全球性與一國碳減排政策的區(qū)域性？氣候變化的影響范圍是整個世界，而各個國家的主權(quán)卻是有地域限制的，其碳減排政策無法越出國界。要估算出減排效果和碳排放軌跡，必須將全球各國的碳減排行動都考慮進來。由于世界上的國家數(shù)目多達近200個，如果完全按照現(xiàn)實情況去處理，那將復(fù)雜到幾乎不可能展開分析。對此，常見的處理思路是把世界分成幾個大的區(qū)域，比如歐盟、美國、中國、欠發(fā)達國家等。不同的IAM在具體劃分上會存在出入。

第二，如何在宏觀一般均衡模型中容納不同區(qū)域之間的減排博弈？將世界劃分為有限幾個區(qū)域的做法，只是簡化分析的第一步。由于碳減排的每一參與方，其減排行為不僅影響自己，也會影響別人。每一方的碳減排都不是獨立于其他各方的，因此就必須考慮各方的策略博弈。然而，IAM所基于的新古典增長模型屬于一般均衡框架，它以競爭性假設(shè)為基礎(chǔ)。文獻中還沒有出現(xiàn)把博弈行為嵌入一般均衡的成熟處理方法，但又無法繞開這一難題。對此，IAM的常見處理思路是僅觀察少數(shù)幾個博弈場景，即：不減排（BAU）、有限重復(fù)博弈下的非合作納什均衡解、完全合作解。完全合作解是從社會計劃者的角度解出對社會而言最有效率的減排力度，參與方之間將毫無保留地充分合作，它與BAU固然構(gòu)成最好與最差的兩個極端，但它們之間的差距可能過大。RICE計算的非合作納什均衡解，可為預(yù)測未來的碳排放軌跡提供一個基準。

第三，如何處理氣候變化影響經(jīng)濟系統(tǒng)的不確定性？氣候變化固然會影響到經(jīng)濟系統(tǒng)，但是具體通過什么途徑發(fā)生影響、影響到哪些國家、影響的力度有多大、影響一定是負面的嗎，等等，這樣的問題，都是難以準確把握的。從自然生態(tài)系統(tǒng)到經(jīng)濟系統(tǒng)這個環(huán)節(jié)，存在著巨大的不確定性。IAM在做數(shù)值模擬時，需要模擬出這種不確定性，但這在技術(shù)上仍是很有挑戰(zhàn)性的。研究者先要選擇一種合適的編程語言，將來自理論模型的隨機非線性動態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為電腦程序。IAM常用的程序是GAMS（Duraiappah 2001）［30］。隨后的數(shù)值模擬過程，仍屬前沿的技術(shù)性范疇，研究者們在嘗試多種新方法，比如Von Below and Persson（2008）［31］將蒙特卡羅方法引入到IAM。Weitzman（2009）［32］特別針對小概率但高損失的氣候災(zāi)難這一可能性，做了非常仔細的研究；其結(jié)論之一是，對不確定性的處理的確非常困難。

（三）以MERGE為例的IAM特性展示

前文對IAM的文字介紹畢竟不那么直觀。這里以MERGE模型為例，做一個關(guān)于IAM的簡要展示。所謂 MERGE，它是“Model for Evaluating Regional and Global Effects”的首字母縮寫。該模型將整個世界分成了五個區(qū)域：美國、經(jīng)合組織、獨聯(lián)體、中國、其他。每個區(qū)域都被假設(shè)為一個獨立主體，它們在消費、生產(chǎn)、碳減排上都有著相同的設(shè)定結(jié)構(gòu)。

代表性消費者的目標是最大化一段時期內(nèi)的貼現(xiàn)效用流：

其中，Ct代表第t期的消費，log（Ct）為效用函數(shù)形式，ρ是時間偏好率，T為所考慮的時間長度，比如200年。

經(jīng)濟系統(tǒng)中存在一個能源部門，它向其他部門提供電力E和非電力N兩種能源。宏觀產(chǎn)出Y的形成除了要用到兩類能源之外，還需用到資本品K和勞動力L。為了盡量減少參數(shù)數(shù)量，總量生產(chǎn)函數(shù)被設(shè)定為CES型：

其中，a、b、α、β、γ均為參數(shù)?？偖a(chǎn)出有三個用途，即消費C、投資I和能源支出EC：

能源消耗將產(chǎn)生出CO2、CH4、N2O這些溫室氣體。其中，CO2進入大氣層的流量G采用了源自其他文獻的簡化式（reduced－form）設(shè)定：

其中，ai、τi（i＝1，2，3，4，5）都是參數(shù)，且滿足∑ai＝1。將各國的碳排放流量加總，得到t期的總流量EG，進而大氣層中下一期的CO2存量SG，t＋1是：

其中，k為一個參數(shù)。CO2存量的變化帶來自然生態(tài)系統(tǒng)相對于平衡狀態(tài)偏離的變動ΔFCO2（即溫室效應(yīng)）：

其中，CO20是1990年的CO2存量水平。同理算出ΔFCH4、ΔFN2O。將不同氣體的溫室效應(yīng)加總：

這將帶來全球潛在表面溫度的變化ΔPT＝0．555×ΔF，而最終的氣溫變化ΔAT由下式?jīng)Q定：

最后，氣溫變化對經(jīng)濟系統(tǒng)的生產(chǎn)活動有負面影響D。對第n個區(qū)域的影響函數(shù)是：

其中，d1，n、d2，n（n＝1，2，3，4，5）是參數(shù)。

以上就是MERGE模型的設(shè)定結(jié)構(gòu)部分。接下來，需對參數(shù)進行賦值，再編寫程序，用數(shù)值模擬方法計算出碳排放量的未來軌跡。每個IAM都是這么做的，其中的細節(jié)包含了巨大的工作量。

四、碳減排與國際制度安排

（一）碳減排的行動緩急之爭

雖然人們認識到溫室效應(yīng)的全球性與各國主權(quán)的地域性及利益多元化的矛盾，并要求用一個合適的國際合作框架來推進碳減排，但是在如何行動上，各方則出現(xiàn)了嚴重的分歧。是應(yīng)該迅速行動，還是慢慢來更好？斯特恩報告認為，若推遲減排或減排力度不足，則以后將付出20%GDP的巨大代價，因此主張各國立刻采取堅決有力的行動，以降低未來災(zāi)難的發(fā)生概率。與之相對的另一種觀點是氣候政策坡道說（Olmstead and Stavins 2006［33］、Pindyck 2009［34］），即近期的減排力度可較小，在中遠期再逐步加大減排的力度，這樣可借助低碳技術(shù)的進展來降低減排成本，動態(tài)效率較高。

論戰(zhàn)的雙方都是以IAM為基礎(chǔ)得出各自的判斷結(jié)論。從而，各方結(jié)果的合理性就是可以比較和判斷的。Nordhaus（2007）［35］、Weitzman（2007）［36］等研究文獻認為，斯特恩報告的結(jié)論建立在不符合經(jīng)濟學傳統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定上。經(jīng)濟學文獻通常將一年的時間偏好率設(shè)定在3%－5%左右，而Stern設(shè)定的是0．1%，這大大強化了人們對未來的重視程度。而且，不管參數(shù)怎樣賦值，它們都必須滿足在宏觀經(jīng)濟學中起基礎(chǔ)性作用的跨期優(yōu)化方程——拉姆齊規(guī)則。但在斯特恩的參數(shù)設(shè)定下，要么其他參數(shù)的取值必須嚴重偏離傳統(tǒng)的合理取值范圍，要么拉姆齊規(guī)則就不能成立。此外，Anthoff and Tol（2009）［37］用FUND模型重做了斯特恩報告的技術(shù)分析工作，發(fā)現(xiàn)后者存在偷換概念的失實行為，并認為斯特恩報告的結(jié)論是錯誤的。對于斯特恩報告，主流文獻中其實鮮有支持者。相對委婉的評價是，它的貢獻主要在于調(diào)動起世界對氣候變化的關(guān)注，但它的判斷結(jié)論并不可靠。

（二）碳減排的國際制度安排

碳排放問題的特殊性之一，在于它是一種全球公共品。一個國家無法獨立于其他國家進行單獨的減排；相反，若其他國家都減排而一國不減排，則相當于其他國家在補貼不減排國家的經(jīng)濟增長（Brock and Taylor 2005）［18］。這要求將各國的碳減排實踐納入到某種國際制度框架中，以各國對該制度體系的義務(wù)作為它采取有效行動的約束。1997年達成的京都議定書是這方面的一個重要里程碑。不過，文獻中對它的評價并不高。Barrett（2006）［38］認為，長期的碳減排需要突破性的技術(shù)，而京都議定書只是組織碳交易市場，不能成為長期自我執(zhí)行的均衡。Nordhaus（2006）［39］認為，像京都議定書那樣的數(shù)量控制型框架，避免不了效率欠缺的問題，要達到有效率的結(jié)果，還是需要借助價格機制。

而且，京都議定書在2012年就要到期。在它之后的國際協(xié)議將怎樣架構(gòu)呢？2009年的哥本哈根氣候峰會和2010年的墨西哥坎昆會議，就是國際社會在為此做出努力。在學術(shù)界也不乏探討者。Olmstead and Stavins（2006）［33］提到，國際碳排放許可權(quán)的初始分配意味著非常大的國際財富轉(zhuǎn)移，這對1990年之后發(fā)展迅速的國家不利。它進而給出了一個京都議定書之后的國際協(xié)議框架方案——在近期采取堅定而適中的減排措施，在遠期則采取嚴格但靈活的措施。Pizer（2006）［40］的看法是，對所有國家提一個統(tǒng)一的減排方案與時間表是不現(xiàn)實的。近期的目標應(yīng)是讓各國先行動起來，用政策去適應(yīng)和調(diào)整各自國內(nèi)的形勢。

五、結(jié)語

對于不可再生資源的枯竭危險，人們往往易于感知，進而產(chǎn)生擔憂并采取行動。但是對于可再生資源，人們普遍失察于它們的弱化趨勢。這一方面是因為可再生資源的變化周期大大長于人的生命時間長度，不易為人察覺。另一方面，也是源于保護可再生資源具有很大的外部性。氣候變化的風險是巨大而且難以預(yù)知的，沒有人能否認碳減排的重要性。然而，落實減排行動面臨著很多復(fù)雜的難題：哪個國家多減排，哪個國家少減排？國際合作框架如何設(shè)計？碳排放的歷史責任如何體現(xiàn)？減排技術(shù)和替代能源的開發(fā)如何得以促進？技術(shù)跨國溢出的外部性如何解決？等等。這樣的難題交織在一起，使得碳減排的推進面臨著巨大的挑戰(zhàn)。

本文綜述了與碳排放相關(guān)的經(jīng)濟學研究。從不可再生資源的有限性是否會阻礙經(jīng)濟水平的提高，到環(huán)境污染（資源利用的一個副產(chǎn)品）是否會拖累經(jīng)濟增長；從環(huán)境Kuznets曲線（EKC）假說的實證檢驗，到逐漸發(fā)掘出碳排放區(qū)別于其他污染排放的特殊性；從氣候變化綜合評估模型（IAM）這一分析工具的發(fā)展，到碳減排進程的緩急之爭……。尤其是分析碳減排的IAM框架，可對現(xiàn)有國內(nèi)文獻側(cè)重于制度安排的視角構(gòu)成一種互補。

從未來研究方向上看，IAM將是值得深入探索的工作平臺。雖然它融合經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)的努力存在許多不足，比如內(nèi)生變量的維度較高、數(shù)值模擬相當困難、不確定性難以處理，等等，但純粹的定性分析和計量經(jīng)驗分析都難以勝任預(yù)測和判斷的要求。未來的進展，可能在三個方向上發(fā)生。首先是一些特定的處理技術(shù)。IAM對數(shù)值模擬的依賴，使得經(jīng)濟學之外的某些學科有可能把其特定的分析技術(shù)移植過來。這將促進經(jīng)濟學與其他學科的融合。其次，在動態(tài)一般均衡框架中容納博弈行為，仍然是一個相當有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題?，F(xiàn)有的處理方法僅僅是觀察幾種有限的博弈策略組合。Yang（2003）［41］提出，應(yīng)該區(qū)分開環(huán)博弈與閉環(huán)博弈。前者是指人們已經(jīng)知道將來發(fā)生的一切——即便是以概率的方式知道。但是，氣候變化所帶來的問題對人們而言仍然充滿了未知數(shù)，而閉環(huán)博弈可以為容納這種變化提供處理的思路。第三，將現(xiàn)有IAM所基于的新古典增長模型替換為內(nèi)生增長模型，這將有助于探討減排技術(shù)的研發(fā)激勵和跨國轉(zhuǎn)移問題。

注釋：

（1）地震與氣候變化相關(guān)聯(lián)的邏輯是，氣候變暖導(dǎo)致極地冰山融化，進而使得地球兩極的壓力減輕和海水重量的增加。這可成為引發(fā)地震、火山噴發(fā)等地殼運動的潛在原因。

（2）廣義碳稅是指，企業(yè)每排放一噸二氧化碳需支付一定數(shù)額的錢，而不管這種開支是由于行政管制下的罰款、數(shù)量控制下的購買許可證還是向政府納稅的方式。

［1］Nordhaus，W．D．How Fast Should We Graze the Global Commons？［J］．American Economic Review，1982，72（2）：242－246．

［2］Popp，D．Induced Innovation and Energy Prices［J］．A－merican Economic Review，2002， 92（1）：160－180．

［3］Krautkraemer，J．A．“Nonrenewable Resource Scarcity［J］．Journal of Economic Literature，1998，36（4）：2065－2107．

［4］Hartwick，J．M．Intergenerational Equity and the Investing of Rents from Exhaustible Resources［J］．American Economic Review，1977，67（5）：972－974．

［5］Nordhaus，W．D．Resources as a Constraint on Growth［J］．American Economic Review，1974，64（2）：22－26．

［6］Kolstad，Charles D．Energy and Depletable Resources：Economics and Policy，1973－1998［J］．Journal of Environmental Economics and Management，2000，39（3）：282－305．

［7］Grossman，G．M．，Krueger，A．B．Economic Growth and the Environment［J］．Quarterly Journal of Economics，1995，110（2）：353－377．

［8］Beckerman，W．Economic Growth and the Environment：Whose Growth？Whose Environment？［J］．World Development，1992，20（April）：481－496．

［9］Cole，M．A．，Rayner，A．J．，Bates，J．M．The Environmental Kuznets Curve：An Empirical Analysis［J］．Environ－ment and Development Economics，1997，2（4）：401－416．

［10］Arrow，K．，Bolin，B．，et al．Economic Growth，Carrying Capacity，and the Environment［J］．Science，1995，vol．268：520－521．

［11］Copeland，B．R，Taylor，M S．North－South Trade and the Environment［J］．Quarterly Journal of Economics，1994，109（3）：755－787．

［12］Stokey，N．L．Are There Limits to Growth？［J］．International Economic Review，1998，39（1）：1－31．

［13］Jones，L．E，Manuelli，R．E．Endogenous Policy Choice：The Case of Pollution and Growth［J］．Review of Economic Dynamics，2001，4（2）：369－405．

［14］Barrett，S．，Graddy，K．Freedom，Growth，and the Environment［J］．Environment and Development Economics，2000，5（4）：433－456．

［15］Barbier，E．B．Introduction to the Environmental Kuznets Curve Special Issue［J］．Environment and Development Economics，1997，2（4）：369－381．

［16］Dietz，S．，Maddison，D．J．New Frontiers in the Economics of Climate Change［J］．Environmental and Resource Economics，2009，43（3）：295－306．

［17］Dean，J．M．Trade and the Environment：A Survey of the Literature［J］．International Trade and the Environment．1992：15－28．

［18］Brock，W．A．，Taylor，M．S．Economic Growth and the Environment：A Review of theory and empirics［A］．In：Aghion，P．，Durlauf，S．N，Handbook of Economic Growth［C］．North－ Holland：Elsevier，2005：1749－1821．

［19］Scheffer，M．，Carpenter，S．R．Catastrophic regime shifts in ecosystems：linking theory to observation［J］．Trends in Ecology and Evolution，2003，18（12）：648－656．

［20］Brander，J．A，Taylor，M S．The Simple Economics of Easter Island：A Ricardo－Malthus Model of Renewable Resource Use［J］．American Economic Review，1998，88（1）：119－138．

［21］Kelly，D．L，Kolstad，C．D．Solving Infinite Horizon Growth Models with an Environmental Sector［J］．Computational Economics，2001，18（2）：217－231．

［22］Kelly，D．L，Kolstad，C．D．Integrated Assessment Models for Climate Change Control［A］．In：The International Yearbook of Environmental and Resource Economics：1999／2000：A Survey of Current Issues［C］，1999，171－197．

［23］Manne，A．，Mendelsohn，R．，Richels，R．MERGE：A Model for Evaluating Regional and Global Effects of GHG Reduction Policies［J］．Energy Policy，1995，23（1）：17－34．

［24］Nordhaus，W．D．Managing the Global Commons：The Economics of Climate Change［M］．Cambridge：MIT Press，1994，pp．x，213．

［25］Nordhaus，W．D，Yang，Z．A Regional Dynamic General－Equilibrium Model of Alternative Climate－Change Strategies［J］．American Economic Review，1996，86（4）：741－765．

［26］Tol，R．S．J．Climate Coalitions in an Integrated Assessment Model［J］．Computational Economics，2001，18（2）：159－172．

［27］Hope，C．The marginal impact of CO2from PAGE2002：An Integrated Assessment Model Incorporating the IPCC’s Five Reasons for Concern［J］．Integrated Assessment Journal，2006，6（1）：19－56．

［28］Stern，N．Stern Review on the Economics of Climate Change［M］，2006，http：／／www．hm－treasury．gov．uk／sternreview＿index．htm

［29］Nordhaus，W．D．Economic aspects of global warming in a post－Copenhagen environment［J］．Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of A－merica，2010，107（26）：11721－11726．

［30］Duraiappah，A．K．Formulating and Solving Nonlinear Integrated Ecological－Economic Models Using GAMS［J］．Computational Economics，2001，18（2）：193－215．

［31］von Below，D．，Persson，T．Uncertainty，Climate Change and the Global Economy［J］．NBER Working Papers 14426，2008．

［32］Weitzman，M．L．On Modeling and Interpreting the Economics of Catastrophic Climate Change［J］．Review of E－conomics and Statistics，2009，91（1）：1－19．

［33］Olmstead，S．M，Stavins，R．N．An International Policy Architecture for the Post－Kyoto Era［J］．American E－conomic Review，2006，96（2）：35－38．

［34］Pindyck，R．S．Uncertain Outcomes and Climate Change Policy［J］．NBER Working Papers：15259，2009．

［35］Nordhaus，W．D．A Review of the Stern Review on the Economics of Climate Change［J］．Journal of Economic Literature，2007，45（3）：686－702．

［36］Weitzman，M．L．A Review of the Stern Review on the Economics of Climate Change［J］．Journal of Economic Literature，2007，45（3）：703－724．

［37］Anthoff，D．，Tol，R．S J．The Impact of Climate Change on the Balanced Growth Equivalent：An Application of FUND［J］．Environmental and Resource Economics，2009，43（3）：351－367．

［38］Barrett，S．Climate Treaties and ‘Breakthrough’Technologies［J］．American Economic Review，2006，96（2）：22～25．

［39］Nordhaus，W．D．After Kyoto：Alternative Mechanisms to Control Global Warming［J］．American Economic Review，2006，96（2）：31－34．

［40］Pizer，W．A．The Evolution of a Global Climate Change Agreement［J］．American Economic Review，2006，96（2）：26－30．

［41］Yang，Z．Reevaluation and Renegotiation of Climate Change Coalitions——A Sequential Closed－ Loop Game Approach［J］．Journal of Economic Dynamics and Control，2003，27（9）：1563－1594．

From the Anxieties about Resource Depletion to the Perspective of Resource Regeneration：A Survey on the Economics Analysis of Carbon Emissions

LI Bin，XIANG Guo－cheng
（Mechanical Engineering Department of Chengdu Electromechanical College，Chengdu 610031，China）

The worries about resources experience a transition process．The sense of urgency arising from the limited volume of non－renewable resources becomes gradually weak，while the negative consequences，resulted from the attenuation of carrying capacity of the ecological system，are becoming more and more obvious．The issue of climate change induced from carbon dioxide emissions reflects that the earth can’t absorb quickly enough or accommodate spaciously enough so many pollutions and emissions．This paper provides a survey on those economic researches running through the transition progress mentioned above．It also provides a brief introduction by an example about the mainstream analysis tool for carbon reduction：integrated assessment models for climate change（IAM）．The main advantage of IAMs is that they integrate economic system with ecosystem，whick makes prediction of future carbon emissions on micro－foundations．The major disadvantage of IAMs is that they are complex and hard to construct and handle．An application of IAM is about the question of whether optimal carbon reductions should be put forward strongly or be strengthened gradually．It is IAMs that various judgments on this matter are based on．

renewable resource；resource regenerative capacity；carbon emission；low－carbon economy；climate change

F062．1 < class="emphasis_bold">文獻標志碼：A文章編號：

1672－0539（2012）02－024－08

2011－11－23

國家社科基金青年項目“我國碳減排的定量評估研究”（10CJL032）；湖南省軟科學重點項目“湖南省低碳高效農(nóng)業(yè)發(fā)展模式、機制與公共政策研究”（2010ZK2012）

李賓（1972－），男，湖南湘陰人，副教授，經(jīng)濟學博士，主要研究方向為經(jīng)濟增長理論和氣候變化經(jīng)濟學；向國成（1965－），男，湖南岳陽人，教授，經(jīng)濟學博士，主要研究方向為農(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟。

劉玉邦