從資源枯竭之憂到資源再生之慮：碳排放研究述評(píng)

李 賓，向國成

（湖南科技大學(xué) 商學(xué)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(píng)

李 賓，向國成

（湖南科技大學(xué) 商學(xué)院，湖南 湘潭 411201）

人們對(duì)資源的憂慮，經(jīng)歷了一個(gè)轉(zhuǎn)變過程，由可耗竭資源的有限儲(chǔ)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(fù)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(gè)反映。通過對(duì)貫穿上述認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)變過程的經(jīng)濟(jì)學(xué)研究文獻(xiàn)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(píng)估模型。該類模型的優(yōu)點(diǎn)是把經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)集成在一起，使得對(duì)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(gè)應(yīng)用是：碳減排力度是應(yīng)立即強(qiáng)力推進(jìn)，還是可漸進(jìn)強(qiáng)化，研究文獻(xiàn)中圍繞這一問題的爭論就是以氣候變化綜合評(píng)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(jì)；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(duì)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(yùn)動(dòng)也被認(rèn)為與溫室效應(yīng)存在某種關(guān)聯(lián)性（1）。氣候變暖是當(dāng)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(duì)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(xué)科，也與經(jīng)濟(jì)學(xué)這樣的社會(huì)學(xué)科相關(guān)聯(lián)，因?yàn)樘紡哪茉葱问降綒怏w形式的轉(zhuǎn)變，是通過經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)碳基能源的需求、生產(chǎn)、消費(fèi)過程才發(fā)生的。

從經(jīng)濟(jì)學(xué)角度對(duì)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(jì)90年代，迄今僅大約20年的時(shí)間。然而，碳排放問題早已孕育于工業(yè)革命以來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式之中。起初，人們對(duì)煤、石油這類資源的可耗竭性感到擔(dān)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(xiàn)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(gè)文獻(xiàn)綜述，以人們對(duì)碳基資源的相關(guān)憂慮為線索，介紹研究重點(diǎn)的變遷過程。

一、前期研究淵源

（一）有限的資源是否會(huì)導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)增長停滯

CO2作為一種排放物，來自于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)對(duì)碳基能源的使用，而它們都屬于不可再生資源。早期的一個(gè)隱憂是，這些資源的儲(chǔ)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(huì)阻礙經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長嗎？是否這些資源的枯竭之日就是經(jīng)濟(jì)增長的停滯之時(shí)呢？這種憂慮在1972年羅馬俱樂部的《增長的極限》中得以表達(dá)，并被不久后發(fā)生的石油危機(jī)所強(qiáng)化，進(jìn)而吸引了許多研究者開始關(guān)注資源經(jīng)濟(jì)學(xué)。然而，從那之后到現(xiàn)在已經(jīng)過去了近40年的時(shí)間，一個(gè)顯而易見的事實(shí)是，世界經(jīng)濟(jì)仍然保持著增長。而且，作為資源稀缺程度信號(hào)的資源實(shí)際價(jià)格，并未呈現(xiàn)出一種上升的長期趨勢(shì) （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(jì)系統(tǒng)得以擺脫資源日益枯竭的羈絆呢？對(duì)此，文獻(xiàn)中蘊(yùn)藏了幾個(gè)值得重視的解釋思路。Hartwick（1977）［4］的觀點(diǎn)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(fèi)水平的不變。另一個(gè)思路源自于早年希克斯的引致創(chuàng)新假說：當(dāng)某種投入的價(jià)格上升時(shí)，企業(yè)將通過技術(shù)開發(fā)尋找替代投入，從而降低對(duì)原來投入品的需求。Nordhaus（1974）［5］則通過列舉科學(xué)數(shù)據(jù)來說明，雖然化石能源儲(chǔ)量僅夠支撐520年的使用，不過對(duì)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(duì)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(dān)憂。

除了思索怎么在資源約束下實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長之外，資源經(jīng)濟(jì)學(xué)主要針對(duì)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(jià)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(duì)資源枯竭的憂慮相關(guān)。

（二）污染減排是否會(huì)拖累經(jīng)濟(jì)增長

資源的有限儲(chǔ)量只是資源拖累經(jīng)濟(jì)增長的一個(gè)潛在方面；另一個(gè)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(fèi)掉一部分產(chǎn)出，這是否構(gòu)成資源制約經(jīng)濟(jì)增長的另一個(gè)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(gè)先上升、后下降的過程。這一環(huán)境污染與經(jīng)濟(jì)增長之間的經(jīng)驗(yàn)特征，被稱為環(huán)境Kuznets曲線（EKC）。這一發(fā)現(xiàn)容易引出一個(gè)很強(qiáng)的推論：經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平越高，污染排放的水平才會(huì)越低，所以解決污染排放的最終辦法就是盡快地推動(dòng)經(jīng)濟(jì)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(yàn)層面判斷EKC假說的穩(wěn)健性。如果變換非線性計(jì)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(yàn)特征是否還成立呢？Cole et al．（1997）［9］總結(jié)了文獻(xiàn)中的判斷結(jié)論：前兩個(gè)方面對(duì)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(duì)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(kuò)散的物質(zhì)，比如氣體，以及對(duì)排放當(dāng)?shù)氐呢?fù)面影響越小的物質(zhì)，EKC的穩(wěn)健性就越弱，或者即便呈現(xiàn)出EKC特征，EKC拐點(diǎn)所對(duì)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(jī)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(xiàn)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(jì)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(jī)會(huì)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(diǎn)，而且往往并不缺乏經(jīng)驗(yàn)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(gè)看法是，EKC的形成是市場對(duì)政策干預(yù)做出反應(yīng)的結(jié)果，全力推動(dòng)經(jīng)濟(jì)規(guī)模的擴(kuò)大并不會(huì)自動(dòng)帶來污染排放的下降（Barrett and Graddy 2000）［14］。這一判斷的形成，對(duì)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(gè)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?yàn)樗鼰o色無味，對(duì)人和環(huán)境也不存在直接的負(fù)面作用。那么，碳排放又怎么成為了人們關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)呢？這是因?yàn)榛剂鲜蔷S系工業(yè)和生活運(yùn)轉(zhuǎn)的主要能源，對(duì)它們的使用最終都會(huì)排放出CO2。早在1896年就有科學(xué)家指出，對(duì)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(xué)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(jìn)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(xué)界尚未完全形成定論，不過，氣候變化所蘊(yùn)藏的危險(xiǎn)性是如此巨大，以至這個(gè)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(gè)潛在原因，人們也不可能等到科學(xué)界達(dá)成了一致看法再去治理。

CO2在大氣層中的惰性極強(qiáng)、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(dāng)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(shí)，EKC的那種污染排放先上升、后下降的特性，成為人們對(duì)碳排放趨勢(shì)的期盼。EKC文獻(xiàn)所做的研究，對(duì)于碳排放議題也是有參考價(jià)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(diǎn)，那么只要下降的趨勢(shì)持續(xù)下去，溫室氣體總量自然會(huì)減少。然而，各種測算和預(yù)測都表明，雖然碳排放強(qiáng)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(jìn)入EKC的下降階段呢？由EKC的理論文獻(xiàn)可以看到，學(xué)界對(duì)于哪種機(jī)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(gè)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(dòng)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(huì)超過一國的疆域，所以一國采取行動(dòng)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(gè)沒有主權(quán)、更沒有產(chǎn)權(quán)的公地。一國的單獨(dú)減排行動(dòng)不僅具有較大的正外部性，使得減排激勵(lì)不足，更重要的是它很可能于事無補(bǔ)。碳減排要求以各國對(duì)一個(gè)國際合作框架的承諾和對(duì)承諾的執(zhí)行來加以推動(dòng)。同時(shí)，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(jìn)一步強(qiáng)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(huì)未能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，就是這種復(fù)雜性的一個(gè)表現(xiàn)。

（二）從資源枯竭之憂到資源再生之慮

從一個(gè)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(jī)［10］。這與早年人們對(duì)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(jìn)植物的生長，森林面積隨之?dāng)U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(gè)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(kuò)大之勢(shì)。這反映出的問題是，一方面，隨著人們對(duì)石油等能源的使用規(guī)模的擴(kuò)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(dòng)空間的擴(kuò)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(shí)在于，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)已經(jīng)觸及到了生態(tài)系統(tǒng)承載能力的一個(gè)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(jì)運(yùn)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(xiǎn)是，對(duì)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(gè)角度看，不可再生資源的有限儲(chǔ)量固然仍然值得擔(dān)憂，但當(dāng)前和未來一段時(shí)間里更應(yīng)獲得優(yōu)先關(guān)注的，是資源再生能力的保護(hù)與恢復(fù)問題。

Brander and Taylor（2005）［20］用經(jīng)濟(jì)學(xué)分析了太平洋上一個(gè)島嶼文明的興衰過程。他們發(fā)現(xiàn)，在這個(gè)名為復(fù)活節(jié)島的島嶼上，森林在1000年的時(shí)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(xiǎn)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(gè)過程中，由于科學(xué)知識(shí)的匱乏，以及生態(tài)系統(tǒng)的演變過程非常慢，人們對(duì)自己消耗生態(tài)資源的危險(xiǎn)性并不能充分認(rèn)識(shí)。在某種意義上，地球就像銀河系里的一個(gè)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(duì)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(duì)它不加以重視和治理，那么地球有可能變成另一個(gè)復(fù)活節(jié)島。

三、氣候變化綜合評(píng)估模型

要逆轉(zhuǎn)氣候變暖的趨勢(shì)，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(diǎn)，那么何時(shí)會(huì)越過呢？并且，經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所需承受的相應(yīng)代價(jià)是怎樣的？有一類被稱為氣候變化綜合評(píng)估模型（integrated assessment models，IAM）的分析工具，其工作目標(biāo)就是嘗試對(duì)上述問題進(jìn)行回答。

（一）IAM 的概況

IAM把自然界的變化與人類經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的活動(dòng)整合在一個(gè)框架中，其基本結(jié)構(gòu)是：經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)在運(yùn)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(jì)系統(tǒng)，形成一個(gè)循環(huán)流（參見圖1）；政策干預(yù)變量在經(jīng)濟(jì)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(shí)將碳排放也整合進(jìn)去（圖1的右半部分）——代表性家庭提供勞動(dòng)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(dòng)形成產(chǎn)出；最終產(chǎn)出有三個(gè)去向，一個(gè)是用于消費(fèi)，另一個(gè)用于彌補(bǔ)資本磨損和累積資本品，還有一個(gè)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(shí)際發(fā)生的碳排放；這股新增的CO2流量進(jìn)入自然生態(tài)系統(tǒng)，通過溫室效應(yīng)對(duì)氣候變遷進(jìn)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(duì)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(dòng)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(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行校準(zhǔn)，再將數(shù)學(xué)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(yùn)行，得出轉(zhuǎn)移動(dòng)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(jì)量實(shí)證分析之間，既秉承了前者基于結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，把分析預(yù)測基于微觀主體的理性行為之上，又可以對(duì)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(xì)節(jié)上，IAM自20世紀(jì)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?yàn)闊o論是在經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域還是在生態(tài)領(lǐng)域，人們的知識(shí)都還相當(dāng)有限。IAM卻要把這兩個(gè)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(shí)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(jì)系統(tǒng)。十幾年的時(shí)間里就出現(xiàn)了20多個(gè)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(bào)告（Stern 2006）［28］在詳細(xì)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(duì)執(zhí)行哥本哈根協(xié)議的未來進(jìn)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(dòng)碳減排，也不足以達(dá)到將全球平均氣溫的上升控制在2℃以內(nèi)的既定目標(biāo)。

圖1 氣候變化綜合評(píng)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(xì)節(jié)差異，不適于在這樣一篇綜述中展開介紹。它們?cè)谔幚砑夹g(shù)上的特性大致分為以下三個(gè)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(gè)世界，而各個(gè)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(dòng)都考慮進(jìn)來。由于世界上的國家數(shù)目多達(dá)近200個(gè)，如果完全按照現(xiàn)實(shí)情況去處理，那將復(fù)雜到幾乎不可能展開分析。對(duì)此，常見的處理思路是把世界分成幾個(gè)大的區(qū)域，比如歐盟、美國、中國、欠發(fā)達(dá)國家等。不同的IAM在具體劃分上會(huì)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(gè)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(huì)影響別人。每一方的碳減排都不是獨(dú)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(xiàn)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(duì)此，IAM的常見處理思路是僅觀察少數(shù)幾個(gè)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(huì)計(jì)劃者的角度解出對(duì)社會(huì)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(gè)極端，但它們之間的差距可能過大。RICE計(jì)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(gè)基準(zhǔn)。

第三，如何處理氣候變化影響經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的不確定性？氣候變化固然會(huì)影響到經(jīng)濟(jì)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(fù)面的嗎，等等，這樣的問題，都是難以準(zhǔn)確把握的。從自然生態(tài)系統(tǒng)到經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)這個(gè)環(huán)節(jié)，存在著巨大的不確定性。IAM在做數(shù)值模擬時(shí)，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(jī)非線性動(dòng)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?cè)趪L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(duì)小概率但高損失的氣候?yàn)?zāi)難這一可能性，做了非常仔細(xì)的研究；其結(jié)論之一是，對(duì)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(duì)IAM的文字介紹畢竟不那么直觀。這里以MERGE模型為例，做一個(gè)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(gè)世界分成了五個(gè)區(qū)域：美國、經(jīng)合組織、獨(dú)聯(lián)體、中國、其他。每個(gè)區(qū)域都被假設(shè)為一個(gè)獨(dú)立主體，它們?cè)谙M(fèi)、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(fèi)者的目標(biāo)是最大化一段時(shí)期內(nèi)的貼現(xiàn)效用流：

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

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中存在一個(gè)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(dòng)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(gè)用途，即消費(fèi)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(jìn)入大氣層的流量G采用了源自其他文獻(xiàn)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(jìn)而大氣層中下一期的CO2存量SG，t＋1是：

其中，k為一個(gè)參數(shù)。CO2存量的變化帶來自然生態(tài)系統(tǒng)相對(duì)于平衡狀態(tài)偏離的變動(dòng)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(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的生產(chǎn)活動(dòng)有負(fù)面影響D。對(duì)第n個(gè)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(duì)參數(shù)進(jìn)行賦值，再編寫程序，用數(shù)值模擬方法計(jì)算出碳排放量的未來軌跡。每個(gè)IAM都是這么做的，其中的細(xì)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(dòng)緩急之爭

雖然人們認(rèn)識(shí)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(gè)合適的國際合作框架來推進(jìn)碳減排，但是在如何行動(dòng)上，各方則出現(xiàn)了嚴(yán)重的分歧。是應(yīng)該迅速行動(dòng)，還是慢慢來更好？斯特恩報(bào)告認(rèn)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(jià)，因此主張各國立刻采取堅(jiān)決有力的行動(dòng)，以降低未來災(zāi)難的發(fā)生概率。與之相對(duì)的另一種觀點(diǎn)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(yuǎn)期再逐步加大減排的力度，這樣可借助低碳技術(shù)的進(jìn)展來降低減排成本，動(dòng)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(xiàn)認(rèn)為，斯特恩報(bào)告的結(jié)論建立在不符合經(jīng)濟(jì)學(xué)傳統(tǒng)的參數(shù)設(shè)定上。經(jīng)濟(jì)學(xué)文獻(xiàn)通常將一年的時(shí)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(qiáng)化了人們對(duì)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(jì)學(xué)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(yán)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(bào)告的技術(shù)分析工作，發(fā)現(xiàn)后者存在偷換概念的失實(shí)行為，并認(rèn)為斯特恩報(bào)告的結(jié)論是錯(cuò)誤的。對(duì)于斯特恩報(bào)告，主流文獻(xiàn)中其實(shí)鮮有支持者。相對(duì)委婉的評(píng)價(jià)是，它的貢獻(xiàn)主要在于調(diào)動(dòng)起世界對(duì)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(gè)國家無法獨(dú)立于其他國家進(jìn)行單獨(dú)的減排；相反，若其他國家都減排而一國不減排，則相當(dāng)于其他國家在補(bǔ)貼不減排國家的經(jīng)濟(jì)增長（Brock and Taylor 2005）［18］。這要求將各國的碳減排實(shí)踐納入到某種國際制度框架中，以各國對(duì)該制度體系的義務(wù)作為它采取有效行動(dòng)的約束。1997年達(dá)成的京都議定書是這方面的一個(gè)重要里程碑。不過，文獻(xiàn)中對(duì)它的評(píng)價(jià)并不高。Barrett（2006）［38］認(rèn)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(rèn)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(dá)到有效率的結(jié)果，還是需要借助價(jià)格機(jī)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(huì)和2010年的墨西哥坎昆會(huì)議，就是國際社會(huì)在為此做出努力。在學(xué)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(cái)富轉(zhuǎn)移，這對(duì)1990年之后發(fā)展迅速的國家不利。它進(jìn)而給出了一個(gè)京都議定書之后的國際協(xié)議框架方案——在近期采取堅(jiān)定而適中的減排措施，在遠(yuǎn)期則采取嚴(yán)格但靈活的措施。Pizer（2006）［40］的看法是，對(duì)所有國家提一個(gè)統(tǒng)一的減排方案與時(shí)間表是不現(xiàn)實(shí)的。近期的目標(biāo)應(yīng)是讓各國先行動(dòng)起來，用政策去適應(yīng)和調(diào)整各自國內(nèi)的形勢(shì)。

五、結(jié)語

對(duì)于不可再生資源的枯竭危險(xiǎn)，人們往往易于感知，進(jìn)而產(chǎn)生擔(dān)憂并采取行動(dòng)。但是對(duì)于可再生資源，人們普遍失察于它們的弱化趨勢(shì)。這一方面是因?yàn)榭稍偕Y源的變化周期大大長于人的生命時(shí)間長度，不易為人察覺。另一方面，也是源于保護(hù)可再生資源具有很大的外部性。氣候變化的風(fēng)險(xiǎn)是巨大而且難以預(yù)知的，沒有人能否認(rèn)碳減排的重要性。然而，落實(shí)減排行動(dòng)面臨著很多復(fù)雜的難題：哪個(gè)國家多減排，哪個(gè)國家少減排？國際合作框架如何設(shè)計(jì)？碳排放的歷史責(zé)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(jìn)？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(jìn)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(jì)學(xué)研究。從不可再生資源的有限性是否會(huì)阻礙經(jīng)濟(jì)水平的提高，到環(huán)境污染（資源利用的一個(gè)副產(chǎn)品）是否會(huì)拖累經(jīng)濟(jì)增長；從環(huán)境Kuznets曲線（EKC）假說的實(shí)證檢驗(yàn)，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(píng)估模型（IAM）這一分析工具的發(fā)展，到碳減排進(jìn)程的緩急之爭……。尤其是分析碳減排的IAM框架，可對(duì)現(xiàn)有國內(nèi)文獻(xiàn)側(cè)重于制度安排的視角構(gòu)成一種互補(bǔ)。

從未來研究方向上看，IAM將是值得深入探索的工作平臺(tái)。雖然它融合經(jīng)濟(jì)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(dāng)困難、不確定性難以處理，等等，但純粹的定性分析和計(jì)量經(jīng)驗(yàn)分析都難以勝任預(yù)測和判斷的要求。未來的進(jìn)展，可能在三個(gè)方向上發(fā)生。首先是一些特定的處理技術(shù)。IAM對(duì)數(shù)值模擬的依賴，使得經(jīng)濟(jì)學(xué)之外的某些學(xué)科有可能把其特定的分析技術(shù)移植過來。這將促進(jìn)經(jīng)濟(jì)學(xué)與其他學(xué)科的融合。其次，在動(dòng)態(tài)一般均衡框架中容納博弈行為，仍然是一個(gè)相當(dāng)有挑戰(zhàn)性的技術(shù)難題。現(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(duì)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(lì)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(jìn)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(yùn)動(dòng)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(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：

1672－0539（2012）02－024－08

2011－11－23

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

李賓（1972－），男，湖南湘陰人，副教授，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，主要研究方向?yàn)榻?jīng)濟(jì)增長理論和氣候變化經(jīng)濟(jì)學(xué)；向國成（1965－），男，湖南岳陽人，教授，經(jīng)濟(jì)學(xué)博士，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)業(yè)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)。

劉玉邦