温室效应经济学

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温室效应经济学

《环境经济政策》课堂经典文献阅读系列

编译/许欣

作者简介

威廉·诺德豪斯是耶鲁大学史特林经济学教授（Sterling professorship of Economics），气候变化经济学的奠基人，经济学界评为“美国最有影响的50名经济学家之一”。

主要内容

全文共分为八个章节，包括前言、气候变化的经济模型、经济手段控制温室效应、经济和气候动力学模型、估计放缓变暖的成本、估计温室效应的损失、减缓温室效应的有效政策和结论。经济学切入气候变化议题的原因：一方面，旨在减少温室气体排放的政策措施，必须经由经济系统才可起作用；另一方面，气候变化也会对经济系统的生产过程和最终产出发生影响，比如干旱导致粮食歉收。温室效应是一个典型的经济学公共利益的情况下，温室气体排放的涉及全球的外部性。

作者设想

诺德豪斯在尝试着把经济系统与生态系统整合在一个模型框架里，即：经济系统在运转过程中产生CO2，CO2使得生态系统发生变化，这种变化再影响到经济系统，形成一个循环流；其中，经济系统以新古典增长模型为基础。本研究提出了一种简单的方法来分析政策对减缓气候变化的作用。数据主要来源于美国，然后综合不同地区提供的信息估计如何有效减少温室气体。主要的温室气体二氧化碳，甲烷，一氧化二氮和氯氟烃。本文的发表标志着IAM的发端，如今研究气候变化的主流工具——气候变化综合评估模型（IAM）。

主要模型

可以分析温室效应和政策的成本与效益的两个基本功能。变暖损害函数描述了气候变化的社会成本。这个函数将所有损失合并，如改变作物产量的影响，土地失去了海洋等。减排成本函数描述了防止或减缓温室效应的经济成本，将包括从化石到非化石燃料，不同物质的替代氯氟烃，提高沿海结构的成本，等等。

如图1所示，横轴代表温室气体下降的百分比，纵轴为实际货币值。首先，它有一个零的最小控制点：第一个单位的温室气体减少几乎是免费的。这是在零市场价格温室气体排放的结果。其次，成本函数随治理水平提高而增加。第三，基于缺乏效率的设定，实际社会总是比减排成本函数做的差。若任由市场自发运行，从而温室气体不减少，那么对社会的损害为Z点的高度值。当社会投入资源以降低温室气体时，边际成本是递增的；但温室效应的边际损害将随着温室气体存量的减少而逐步降低，这可视为减排的边际收益。E点为MR＝MC的均衡点。此时，社会总成本是区域B的面积，社会总收益是区域B＋C的面积，从而减排将带来区域C面积的社会净收益。上述分析思路就是气候变化经济学文献中经常提及的成本－收益分析法的原理。

基于这个模型诺德豪斯面对的困难一方面是，需要了解生态系统运行方面的大量知识，并对如何取舍以放入模型系统中做出判断。比如图1中温室效应的边际损害曲线，在理论上假设它为向右下方倾斜是容易的，但具体的下降路径是怎样的，边际损害的具体数值是多少，估算起来会很困难。另一方面，对动态一般均衡系统的跨期优化方程做数值模拟，当时无论是在编程上、算法上还是在硬件设备上，都存在着许多困难。

需要注意的变量设计：（1）我们将每个温室气体转化为其CO2等价的贡献值，得出一个测量总变暖潜力的估计值。（2）因为海洋的热惯性，增加的辐射输入会缓慢地对气候产生影响，滞后延迟的范围从6到95年。

应对气候变暖

1、减缓和预防温室效应：大多数的政策讨论，集中在降低能耗或转向非化石燃料，以减少温室气体的排放和浓度。

2、抵消气候变化的影响：抵消变暖的气候工程有向平流层注射粒子和向海洋中投放微量铁。这些提议只开始，但一些成本效益的已经得到确认。

3、适应气候变暖：通过人们的自动反应，市场的适应和政府政策的调整。劳动力和资本将迁移到更有效率地区,定居点将逐渐向高地撤退。

减排成本

研究了三种不同的政策措施（即GO2减排、减少CFC和植树造林），并计算出整体减少温室气体的边际成本。在低水平下，我们采用了确定成本和中间折现率来估计温室效应的边际损害；在高水平下，没有折现的情况减排1/3的温室气体将损失2%的全球总产值。同时，我们发现大约10%的温室气体减排可以以极低的成本做到，高于这一水平，减排的边际成本将大幅上升。

评价与展望

本文研究主要是气候变化经济学中的三个关键参数：控制温室气体的成本，温室效应带来的损害，动态的贴现率。这种分析模型对全球经济活动和温室气体的动态排放做了大量简化，对成本和损失的估计都是高度不确定的、不完整的，是非常初步和保守的估计结果。

Nordhaus（1991）的基础上，作者先后发展出DICE和RICE模型。其中，DICE是将整个世界当作一个整体，判断有效的碳减排方案。RICE则在接近现实的程度上更进一步，将世界分为了10个区域，每个区域为一个独立决策的主体，它们在一定的博弈环境下做出选择。此外在碳减排的机制设计上，诺德豪斯主张的碳减排手段有三种：行政管制、数量许可证及相应的交易市场、以碳税为代表的价格机制。因行政管制容易引发效率损失，所以一般都不被推荐。1997年的京都议定书采用的是第二种方式。Nordhaus（2006）认为，像京都议定书那样的数量控制型框架，避免不了效率欠缺的问题，要达到有效率的结果，还是需要借助价格机制。不过，采用碳税的方案也会带来不少问题。比如，不同国家的碳税水平是否应相同？若要求相同，则发展中国家难以接受；若允许有差异，则差异为多少，差异的动态调整怎么进行，这些在政治上都很难达成一致。所以，这方面的争执还有待于更深入的研究。

启示

交叉学科的研究，将现有的知识基础运用到解决实际问题中需要突破的技术和操作阻碍都是巨大的。尽管本文提出的方法是简化的，但对定义问题、确定科学、经济和政策问题有所帮助。一旦基本原理清楚，设计一个更细分的方法以优化计算会比较容易。但无论使用目前的简化方法还是多个复杂的模型，我们都必须平衡成本和损失。

作者观察问题的视角、构建的模型、所用的数据、编写的程序、近30年的长期坚持，甚至中肯的行文风格，都是值得后来的学者推崇的。考虑到实际操作的宝贵时间和资源，复杂问题简单化也不失为解决问题的一种捷径。