張 博 徐承紅

(1.北京大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，北京100871;2.西南財經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，四川 成都611130)

當(dāng)今的經(jīng)濟(jì)是主要以化石燃料為能源的經(jīng)濟(jì)，這一經(jīng)濟(jì)的基本特征是環(huán)境遭到不可避免的污染。這是資源被利用過程中所產(chǎn)生的典型的負(fù)外部性。為了盡可能地減少對環(huán)境的污染，現(xiàn)行的路徑主要有污染費(fèi)、污染稅、污染權(quán)總量控制和交易、行政管控，等等，其中污染稅以及污染權(quán)總量控制和交易是被討論最多的。污染稅和污染權(quán)交易被認(rèn)為分別是處理外部性問題的庇古路徑和科斯路徑。到底哪一種路徑更有效?此問題一直處于爭論之中。所謂碳稅是污染稅的一種。它是針對于CO2排放而征收的一個稅種，其目的是減少人類活動向大氣中的CO2排放，以減緩全球氣候變暖，其征收的對象可以是化石燃料的生產(chǎn)者也可以是消費(fèi)者。在現(xiàn)實(shí)世界里，北歐國家早有近20年的開征碳稅的實(shí)踐。

在討論了多年以后，中國政府也擬將在近年內(nèi)開征碳稅。但至于更確切地何時開征以及如何動態(tài)的調(diào)整碳稅，學(xué)術(shù)界和政策界還在討論之中?，F(xiàn)在，最為擔(dān)心的事情是若開征碳稅，勢必將放緩經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度，民眾和企業(yè)界的承受能力也可質(zhì)疑，整個經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也將發(fā)生重大變化，所以這些因素都應(yīng)使我們慎重對待碳稅的開征問題。

本文要討論的問題是，開征碳稅的先決條件是什么?在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的什么階段起征碳稅更好，其效力更強(qiáng)?如何動態(tài)地調(diào)整碳稅?

1 模型建立

開征碳稅是調(diào)整人們在可耗竭資源利用過程中帶來的負(fù)外部性的一種手段。因此，如何開征和調(diào)整碳稅的問題，最終可歸結(jié)為可耗竭資源的最優(yōu)利用問題。而關(guān)于可耗竭資源利用問題，在現(xiàn)代資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)中，在早期的DHSS模型中，人的效用只依賴于消費(fèi)，而在后來的理論發(fā)展中[1－7]，人的效用函數(shù)中除了消費(fèi)還有環(huán)境質(zhì)量。正是在后來的這類文章中才討論了資源利用過程中所導(dǎo)致的環(huán)境問題。

1.1 可耗竭資源利用的三準(zhǔn)則

我們注意到，在經(jīng)典的DHSS模型中所討論過的社會計劃者的目標(biāo)有三種形式，可稱為可耗竭資源利用的三準(zhǔn)則，分別是Ramsey 準(zhǔn)則，Solow 準(zhǔn)則和Rawls 準(zhǔn)則。

所謂Ramsey 準(zhǔn)則，指的是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)應(yīng)是整個人類各代人的福祉的折現(xiàn)值的總和的最大化[3]。所謂Solow 準(zhǔn)則，指的是為使得各代人的福祉皆不低于某一個特定水平，應(yīng)以盡可能少的自然資源來達(dá)到這一福祉水平，更確切地，其所需的自然資源應(yīng)達(dá)到最小化[8]。所謂Rawls 準(zhǔn)則最初的思想是用來刻畫一代人之內(nèi)財富分配的原則，認(rèn)為財富的分配應(yīng)當(dāng)實(shí)現(xiàn)眾人之中境遇最差者的福祉的最大化[4]。Rawls 準(zhǔn)則也被稱為最大最小準(zhǔn)則，也被稱為羅爾斯主義(Rawlsianism)。而Solow是首次把羅爾斯主義運(yùn)用到人類代際的比較上，認(rèn)為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)各代人之中境遇最差的一代人的福祉的最大化。

Solow 準(zhǔn)則本來是為了解決最大最小問題而提出的一個間接路徑而已，但由于其自身所具有的意義，也可以當(dāng)作一個直接的準(zhǔn)則來研究。由于在Solow 準(zhǔn)則中，各代人的福祉不被折現(xiàn)，相應(yīng)的優(yōu)化問題對應(yīng)的是一個保守的Hamilton 系統(tǒng)，于其中成立能量守恒定律，因此，Solow 準(zhǔn)則中蘊(yùn)含著一種經(jīng)濟(jì)守恒定律。事實(shí)上，在Rawls 準(zhǔn)則和Solow 準(zhǔn)則之下的兩個社會計劃者問題是對偶問題，因此，由它們導(dǎo)出的經(jīng)濟(jì)發(fā)展路徑應(yīng)當(dāng)是一致的。

1.2 擴(kuò)展的DHSS模型

現(xiàn)在，正如Stollery[7]，我們來建立考慮了環(huán)境質(zhì)量的擴(kuò)展了的DHSS模型。更確切地，我們將在上述三種準(zhǔn)則之下來建模。

考慮一個以某可耗竭資源為支撐的封閉的經(jīng)濟(jì)體，其中K，S，M，C，R分別為人造資本累積量，自然資本儲量，污染累積量，消費(fèi)速度，自然資源開采速度，而u(C，M)為人的效用函數(shù)，滿足uC＞0，uM＜0，生產(chǎn)函數(shù)為Y=F(K，R)，滿足FK＞0，F(xiàn)R＞0。

在這三種準(zhǔn)則之下的社會計劃者問題分別為:

(1)Ramsey 準(zhǔn)則

其中ρ ＞0為社會折現(xiàn)率，可選的常變量，而K0＞0，S0＞0，M0＞0，β ＞0為常數(shù)，而β表示的正是一單位資源所排放的CO2量。

(2)Solow 準(zhǔn)則

(3)羅爾斯主義

在社會計劃者看來，無論是遵循Ramsey 準(zhǔn)則，還是Solow 準(zhǔn)則，還是羅爾斯主義，社會最優(yōu)的資源價格運(yùn)行的規(guī)律都是一樣的，都要遵循社會Hotelling rule。只是，在Rawls 準(zhǔn)則和Solow 準(zhǔn)則之下，還成立Hartwick rule，即要求整個經(jīng)濟(jì)的總的凈投資為0，這樣才能保證經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展，才能使得各代人的福祉水平保持恒定。而在Ramsey 準(zhǔn)則之下，(若不考慮技術(shù)進(jìn)步)，常?？吹降那樾问牵煌娜说母ｌ硭绞敲繘r愈下，雖然人類總福祉是被最大化了，這主要是由于后代人的福祉被折現(xiàn)了所致，而在Rawls 準(zhǔn)則和Solow 準(zhǔn)則之下，后代人的福祉沒有被折現(xiàn)。關(guān)于對Hartwick rule的詳細(xì)討論，不在本文考慮的范圍之內(nèi)。

2 主要結(jié)果

在本文中，我們只考慮具有完全競爭市場結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)體，而且所涉稅種僅為碳稅，不考慮其他稅種。

2.1 開征碳稅的條件

現(xiàn)在，令

為資本市場上所體現(xiàn)出來的從時刻t 到時刻0的折現(xiàn)因子。對于任意的s≥t≥0，記

為從時刻s 到時刻t的折現(xiàn)因子。

令

這里的ε表示的正是化石燃料的利用給大氣污染的貢獻(xiàn)強(qiáng)度β 和消費(fèi)對環(huán)境質(zhì)量的替代率－uM/uC的乘積，也可以理解為化石燃料的使用為經(jīng)濟(jì)所帶來的邊際損失，是人類利用化石燃料所帶來的負(fù)外部性的表現(xiàn)。而這個替代率可以粗略地說成是少一噸CO2排放能頂多少消費(fèi)品。

令

為t時刻之前的碳排放所造成的總損失現(xiàn)值。

由最優(yōu)控制的標(biāo)準(zhǔn)方法，不難得到:在Ramsey 準(zhǔn)則，Solow 準(zhǔn)則和羅爾斯主義之下，皆成立社會Hotelling rule

在無碳稅情形下，當(dāng)宏觀經(jīng)濟(jì)處于均衡時，一定成立

其中p，r分別為自然資源的市場價格和金融市場上的利率(人造資本的價格)，它們都是隨時間變化的。因此，成立

這是社會最優(yōu)的資源價格的運(yùn)行方式。但是，如果單純靠市場的力量，資源價格的波動模式將不會是沿著這一社會最優(yōu)的路徑，而是

這是市場忽略資源利用的負(fù)外部性所致，是市場失靈的典型表現(xiàn)之一。在這情形下，政府作為社會計劃者，需要采取適當(dāng)措施來矯正市場的力量，其中主要的路徑之一就是通過一類庇古稅來矯正，即一種碳稅。但是，這里應(yīng)當(dāng)采取動態(tài)調(diào)整的碳稅，才能恰當(dāng)?shù)爻C正市場的力量，使資源價格沿著社會最優(yōu)的路徑運(yùn)動。

我們分兩種情形來討論:政府對資源品的生產(chǎn)者和消費(fèi)者開征碳稅。

(1)對資源品生產(chǎn)者開征碳稅。假定政府對資源品的生產(chǎn)者開征碳稅，并記對單位資源品所征碳稅為τ.那么，資源品的稅后價格為κ=p－τ，而所謂單位碳排放的稅率應(yīng)為τ/β。

在完全競爭市場條件下，由于每個資源擁有者都是資源價格的接受者，而且其目標(biāo)就是要尋求最優(yōu)的資源開采路徑以最大化自己的總收益，那么，再由最優(yōu)控制的標(biāo)準(zhǔn)方法亦容易得到:若政府向資源品生產(chǎn)者開征了碳稅τ，則資源的稅后價格κ=p－τ的運(yùn)動滿足市場Hotelling rule

而當(dāng)宏觀究竟處于均衡時，有

因此，此時的社會Hotelling rule為

顯然，在(1)成立時，成立(2)當(dāng)且僅當(dāng)成立

由于在具有完全競爭市場的經(jīng)濟(jì)中且碳稅僅對資源品的生產(chǎn)者開征的情形下，(1)總是成立的，因此，要使得資源價格p 滿足社會Hotelling rule (2)，就只需且必須制定碳稅τ 使得其沿著(3)運(yùn)行，即碳稅τ 亦滿足社會Hotelling rule。

(2)對資源品的消費(fèi)者開征碳稅。如果政府是對資源品的消費(fèi)者開征碳稅(在我國2010年由發(fā)改委等部門出臺的“中國碳稅稅制框架設(shè)計”專題報告中，碳稅是向資源品的消費(fèi)方開征的)，且仍記單位資源品的碳稅為，那么，當(dāng)宏觀經(jīng)濟(jì)處于均衡時，有

此時的社會Hotelling rule為

而此時，資源價格滿足市場Hotelling rule:

顯然，在(5)成立的情形下，(4)成立當(dāng)且僅當(dāng)(3)成立。

由于在具有完全競爭市場的經(jīng)濟(jì)中且碳稅僅對資源品的消費(fèi)者開征的情形下，(5)總是成立的，因此，要使得資源價格p 滿足社會Hotelling rule (4)，就只需且必須制定碳稅τ 使得其沿著(3)運(yùn)行，即碳稅τ 亦滿足社會Hotelling rule。

至此，綜合上述兩種情形，我們看到，無論是對資源品的生產(chǎn)者還是消費(fèi)者開征碳稅，最優(yōu)碳稅的運(yùn)行規(guī)律皆應(yīng)遵循(3)。

容易看出，(3)的解為

其中τ0為碳稅的初值。在這一單稅種的模型中，沒有不同稅種之間的平衡問題，也沒有其他手段來補(bǔ)充，那么，負(fù)的碳稅是不可想象的。污染還能得到補(bǔ)貼，是在鼓勵污染，顯然不是社會最優(yōu)的。

那么，政府在什么條件之下才能制定出非負(fù)的碳稅呢?事實(shí)上，由(6)，立刻即可以得到以下結(jié)果。

[定理1]政府能夠制定出非負(fù)的碳稅τ≥0，當(dāng)且僅當(dāng)

即碳排放所帶來的總損失現(xiàn)值是有限的。

這里的(7)就是開征碳稅的條件。若(7)不成立，即若人們認(rèn)為碳排放將帶來的總損失是無限大，則政府將無法制定出非負(fù)的碳稅。因此，僅僅依靠碳稅這一路徑來調(diào)整人的行為以達(dá)到減排的效果是不可取的，換句話說，庇古路徑是行不通的。而由于(3)中涉及到人們的效用函數(shù)，涉及到人們對環(huán)境質(zhì)量的關(guān)注程度，因此，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，情況會發(fā)生變化的。一般來說，人們會越來越關(guān)注環(huán)境質(zhì)量。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，人們最首要的是先填飽肚子，至于環(huán)境并不太在意，因此，(7)是可能成立的。而隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求越來越高，即使客觀上環(huán)境質(zhì)量本身也已經(jīng)提高了，但在人們的感覺上，(7)還是有可能不再成立的。這是源于人們的趣味的時間不相容性(Time inconsistency)。因此，我們認(rèn)為，開征碳稅對于保護(hù)環(huán)境的作用而言，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的早期開征比在經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定水平之后再開征，效果要好的多。換句話說，碳稅應(yīng)當(dāng)盡早開征，越晚開征，其效力越微弱。

就今日之中國，在欠發(fā)達(dá)的西部開征要比在發(fā)達(dá)的東部開征，效果要強(qiáng)。更確切地說，在東部，僅僅開征碳稅是效果欠佳的，必須同時考慮科斯路徑的運(yùn)用。而在西部，僅僅開征碳稅，就可以達(dá)到良好的效果。由于庇古路徑和科斯路徑都需要消費(fèi)社會成本，因此，在盡可能少地消費(fèi)社會成本的前提下來達(dá)到保護(hù)環(huán)境的效果，那么，這兩種路徑的運(yùn)用(或單獨(dú)運(yùn)用或聯(lián)合運(yùn)用)就成了一個問題。我們這里給出了一個粗略的啟示:在欠發(fā)達(dá)地區(qū)，僅僅開征碳稅，其效力是較好的;而在發(fā)達(dá)地區(qū)，必須同時采用這兩種路徑。

2.2 碳稅的動態(tài)調(diào)整

下面我們給出具體的碳稅的制定方法。

[定理2]若(7)成立，則可制定碳稅τ為

此式表示，在任何時刻所征碳稅恰為該時刻之后的污染所導(dǎo)致的損失折現(xiàn)到該時刻的折現(xiàn)值之和。

事實(shí)上，令

而對任意的t≥0，取

此即(8)。

對于由(8)確定的碳稅，它有兩個主要性質(zhì)。

(1)碳稅是逐年增長的，但其增長率小于金融市場利率，更強(qiáng)地，其現(xiàn)值是單調(diào)下降趨于0的;(這一性質(zhì)由πτ=τ0－D↓0 即可看出)

(2)稅率是單調(diào)下降趨于0的。若碳稅是對資源品生產(chǎn)者開征，(這里我們假設(shè)p0＞τ0，因?yàn)榉駝t我們認(rèn)為碳稅過于嚴(yán)厲，事實(shí)上無法實(shí)施)，則稅率為

而若碳稅是對資源品消費(fèi)者開征，則稅率為

在這兩種情形下，稅率隨時間的增加皆單調(diào)下降趨于0。

至于p0究竟取何值的問題，在我們討論過的三種準(zhǔn)則之下，再加上全社會的資源品的供需平衡，就可以看到，p0的取值要取決于經(jīng)濟(jì)中的自然資源儲量。

關(guān)于碳稅的動態(tài)調(diào)整，我們可參照(8)。這里主要涉及到三個因素:折現(xiàn)因子(可參考金融市場上的利率來確定);排放系數(shù)β(可采用科學(xué)方法來測定);消費(fèi)對環(huán)境質(zhì)量的替代率(可定期采用CVM (Contingent valuation method)向大眾問卷來得到)，而其中最困難的就是這個替代率的確定。

替代率某種意義上說，表示的是人們對環(huán)境質(zhì)量的要求程度或者對環(huán)境污染的容忍度。事實(shí)上，這一要求并不是一成不變的。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的不斷提高，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求是會越來越高的，從前可以容忍的，現(xiàn)在已經(jīng)無法再容忍了。這實(shí)際上反應(yīng)了人們的偏好的時間不相容性，即人們的偏好會隨著時間的變化而發(fā)生變化。人們對環(huán)境質(zhì)量的要求程度可采用CVM 方法定期地向公眾問卷來確定，而不是社會計劃者在設(shè)計之初就確定了的。

由于隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求逐年上升，那么，這個替代率也逐年上升，因此，碳稅也逐年上升。因此，如果要在一國的不同地區(qū)同時開征碳稅，那么，在發(fā)達(dá)地區(qū)就應(yīng)當(dāng)比在欠發(fā)達(dá)地區(qū)的碳稅制定的要高，統(tǒng)一碳稅稅制是不可取的，是會導(dǎo)致社會福祉降低的。

只要按照上述想法來制定碳稅，那么，因?yàn)槎惵蕠?yán)格單調(diào)下降并趨向于0，因此，碳稅在資源擁有者的收益中的比重將越來越低以至于可以忽略不計，所以完全沒有必要擔(dān)心什么而故意加快資源的開采。因此，Sinn所擔(dān)心的所謂綠色悖論是不會出現(xiàn)的[5]。

3 總 結(jié)

本文討論了開征碳稅的準(zhǔn)則、條件以及動態(tài)調(diào)整路徑。分別討論了三種準(zhǔn)則:Ramsey 準(zhǔn)則，Solow 準(zhǔn)則和Rawls 準(zhǔn)則，并指出在這三種準(zhǔn)則之下，資源價格運(yùn)行遵循相同的規(guī)律。而僅靠市場的力量，資源價格運(yùn)行將偏離社會最優(yōu)路徑。這正是人們使用化石燃料而帶來的負(fù)外部性——環(huán)境污染所致。為調(diào)整人們的行為，開征碳稅是手段之一。但能夠切實(shí)實(shí)施碳稅的一個先決條件就是人們預(yù)計的未來碳排放的總損失是有限而非無窮大。而人們的這一認(rèn)識，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的不斷提高，是會發(fā)生變化的。一般而言，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展初期，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求較低，而進(jìn)入到經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的時期之后，人們對環(huán)境質(zhì)量的要求就會提高，進(jìn)而使得原來的條件不再滿足，進(jìn)而使得僅僅靠開征碳稅，其對人們行為的調(diào)整的效力就弱化而變得不足了。

本文還證明了最優(yōu)碳稅應(yīng)滿足的社會Hotelling rule，并給出了切實(shí)地動態(tài)調(diào)整碳稅的方法。此外，本文指出開征碳稅不會導(dǎo)致自然資源的過早開采反而誘導(dǎo)出更嚴(yán)重的環(huán)境污染，從而說明Sin的所謂綠色悖論是不成立的。

具體建議有以下幾點(diǎn):

(1)開征碳稅越早越好，其效力越強(qiáng)，因此，中國宜盡快開征碳稅，不再等待;

(2)在中國可分區(qū)域分別開征不同稅率的碳稅，發(fā)達(dá)地區(qū)較高，欠發(fā)達(dá)地區(qū)較低;

(3)在欠發(fā)達(dá)西部地區(qū)可僅開征碳稅，而在發(fā)達(dá)的東部地區(qū)，要開征碳稅與碳交易同時并舉;

(4)在任何地域，都要定期采用CVM 向民眾問卷，以掌握民眾對環(huán)境質(zhì)量的要求和對污染的承受能力，進(jìn)而相應(yīng)地對碳稅進(jìn)行調(diào)整。

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