气候变化经济学课件.ppt

1、 阅 读 文 献 1.王军：气候变化经济学的文献综述气候变化经济学的文献综述世界经济，2008年，第8期。2.尼古拉斯尼古拉斯斯特恩：斯特恩：气候变化经济学气候变化经济学，经济社会体制比较2009年第6期。3.曹荣湘：全球大变暖:气候经济、政治与伦理，社会科学文献出版社，2010年版。4.崔大鹏：国际气候合作的政治经济学分析，商务印书馆，2003年版。讨论的问题 1.气候内生化的经济增长模型 2.气候变化的社会成本分析 3.气候变化的政治经济学分析 一、气候变化经济学的兴起一、气候变化经济学的兴起 从上世纪从上世纪80年代开始年代开始,经济学家逐渐经济学家逐渐开始关注气候变化的问题开始关注气候

2、变化的问题,他们使用经济学他们使用经济学的研究方法对控制全球变暖、温室气体减的研究方法对控制全球变暖、温室气体减排的成本排的成本,以及由此而为人类带来的收益进以及由此而为人类带来的收益进行比较。行比较。气候变化具有三种截然不同的特征,导致传统的经济学理论很难直接应用。第一个特征是外部性特征。全球变暖是由大气中二氧化碳和其他温室气体浓度的不稳定导致的,大气相当于一种社会先行资本,既不属于私人拥有,也不便在市场上进行交易。传统的经济理论几乎只考虑到了私人拥有并且其所有权可以在市场上进行交易的那部分稀缺资源。第二个特征与代际公平相联系。当我们这一代燃烧化石燃料并从中获得很高的生活水平时,我们的后代人

3、却要承受全球变暖和其他一些问题的后果(Uzawa,2003)。第三是全球性特征。气候变暖作为一种外部性物品,不管在起因还是在后果上面,都具有全球性特征。空气污染对公众健康的影响基本局限在制造污染的地区及附近,但温室气体对气候变化的影响和造成的边际损害与它来自哪个国家没有关系。因为温室气体会在大气中扩散,而地方性的气候变化也依赖于全球的整个气候体系。这就产生了一个国际公平的问题,排放量最大的国家从燃烧化石燃料的过程中获益也最多,而那些由于全球变暖受害最大的国家从排放二氧化碳的活动中获益却最少。近年来,经济学家将经济学理论的最新研究成果不断运用到气候变化问题的研究中,研究主要就是围绕气候变化的这三

4、种特征展开:外部性及其解决方式在气候变化问题上的应用;如何引入贴现率指标从而达到代际之间的公平;以及使用博弈论等研究方法,探讨应对气候变化的国际合作及其实现机制,以解决气候变暖全球性的难题。经济学家Williams Naudhous1982发表了题为”Hast Fast Shall We Craze the Global Commons”的文章，开始应用经济学研究气候变化，从此气候变化经济学就将焦点落在分析气候变化的影响和提供积极的针对面临的气候问题的政策分析。虽然和环境经济学的其他领域有重叠，但气候变化经济学更多的是利用气候变化的鲜明特点，即温室气体影响的长期性、气候问题产生和影响范围的全球

5、化、政策的效益和成本的不平衡的分布等，来理解气候变化问题的多个侧面。通过模拟经济发展和温室气体排放增长的趋势，检验和分析技术选择对气候变化进程和减排成本的影响，选择控制气候变化的具体措施（如碳税和碳交易等）。气候变化经济学已经建立了其研究领域和基础要素，并在经济学界达成了共识。1997年，美国2500名经济学家，包括9位诺贝尔经济学奖得主共同发表了一项声明，指出最有效的减缓气候变化的方法是通过基于市场的政策。他们认为如果没有控制措施，温室气体继续排放将导致世界随着气候系统的变化经历根本性的变革。他们相信经济学家和决策者能够利用大量的证据和量化的风险评估提供的信息来帮助形成应对气候变化的措施。二

6、、气候变化经济学的理论基础二、气候变化经济学的理论基础 1、气候变化的外部性问题、气候变化的外部性问题 对外部性和公共物品的基础理论的研究几乎对外部性和公共物品的基础理论的研究几乎是所有研究气候变化经济学的开始。是所有研究气候变化经济学的开始。(1)大气是一个公共物品大气是一个公共物品:那些没有为大气付出价值的人也可以享受到那些没有为大气付出价值的人也可以享受到它带来的福利它带来的福利,同时一个人对于大气的使用也并不能减少别同时一个人对于大气的使用也并不能减少别人对它的使用。人对它的使用。大气是大气是/地球上人人有份的最大公地。市场并地球上人人有份的最大公地。市场并不会自动地提供正确类型和数量

7、的公共物品不会自动地提供正确类型和数量的公共物品,因因为在没有政府政策影响的情况下为在没有政府政策影响的情况下,私人投资者很私人投资者很少或者根本不会去做。少或者根本不会去做。(2)相关物品和服务的市场情况并不能相关物品和服务的市场情况并不能反映对大气的不同消费和投资的后果。许反映对大气的不同消费和投资的后果。许多的经济行为会导致温室气体的排放多的经济行为会导致温室气体的排放,温度温度会因此提高会因此提高,这会造成全球以及后代的成本。这会造成全球以及后代的成本。温室气体排放者带来了气候变化温室气体排放者带来了气候变化,但是几乎但是几乎没有任何经济利益去刺激他们减少气体的没有任何经济利益去刺激他

8、们减少气体的排放排放,他们无需为自己行为的后果负责。他们无需为自己行为的后果负责。(3)气候变化还具有持久性、不确定性以及巨大的破坏性等特点,这使得气候变化还完全不同于很多通常研究的外部性物品(Stern,2007)。按照经典的经济学理论,外部性的解决方式有征收庇古税,建立外部效应市场等。对于温室气体减排来说,对应的可行措施为对每一单位的碳排放征税和对某一许可证制度所发放的排放限额进行交易。气候变化外部性的解决方式之一:碳税 碳税的经济学原理是著名的/庇古税,由剑桥学派经济学家庇古在著作福利经济学中提出。庇古税的原意是用于解决污染的外部性问题,主张对造成污染的企业征税,税率就是污染给社会造成的

9、边际成本。庇古税在理论上无懈可击,但在实践中却有绕不开的难题:为了征税,我们需要知道最合适的污染水平。但如果最合适的污染水平已知,就可以通行政指令直接告诉污染企业精确生产那么多,而完全没必要实施这种税收计划。与庇古税相对,碳税作为解决气候变化外部性的一种工具目前被广泛关注,并且在有些国家已经开始实施。因为二氧化碳是目前全球变暖的重要原因,而且相对容易监测(Victor,1991年),因此作为第一种温室气体被征税。由于前述提到的气候变化外部性的全球性特征,所以需要在全球范围内征收碳税。全球碳税征收前必须解决三个问题:首先,分配控制份额需要公平;其次,碳税的具体形式需要得到认可;最后,要鼓励各国参

10、与其中,使搭便车的机会降到最低.就如何征收碳税的问题,经济学家还探讨了三种征税方案。第一,由专门的国际机构征收全球税,按固定比例对参与减排的国家给予报销。第二,征收和国内税相协调的全球税,对所有国家实行相同税率。第三,为实现国内目标而设计的国内碳税应成为实现成本-效率体系的手段之一,但国家间的搭便车行为使得这种国内碳税的政策不能有效拓展至全球。气候变化外部性的解决方式之二:可交易许可证 可交易许可证的基本原理是由科斯定理引申出的排污权市场和许可证交易。科斯的观点基于这样的假设,在不存在交易成本的情况下,只要给排污权以清晰的产权界定,为污染总额制定一个上限并按照这个额度发放许可证,污染的制造者和

11、受害者都可以在一个特定的排污权市场中进行许可证交易,通过市场来为污染给社会造成的边际成本进行定价。这种做法在理论上可以解决庇古税的困境。与排污权交易相对,温室气体的排放权也可建立一个这样的市场,这个市场发放的配额称为可交易许可证,从而进行全球变暖的控制。首先确立各国每年排放的最高限额,各国减少温室气体排放若低于最高限额,则可将多余许可证卖给其他国家。通过购买许可证,需求国可增加温室气体排放以达到平衡。只要排放量之和等于每年允许的排放总量,则无论排放许可证起初在各国间如何分配,成本-效率体系都会实现。要实施可交易许可证体系,关键议题是如何分配许可证。按道德原则,地球上所有人都有平等地排放碳的权利

12、,经济学家提出并分析了基于人口的许可证分配体系。对于世界上大多数已经实现工业化的发达国家而言,其当前排放量远远超过基于人口的初始分配量。要以最小成本实现许可的排放目标,需要获得来自发展中国家的许可证。如果按照20美元1吨的价格计算,每年大约需要500亿美元实现这种购买,这会导致大规模资金从发达国家转移到发展中国家。从道德角度讲,基于人口的初始分配并不是唯一可能的策略。Rose和Stevens(1993)列举了10个源自道德基准的分配规则,比如削减各国排放比例,给最贫穷的国家分配较大比例许可证等等。他们的研究证明,基于这两个分配规则下的许可证贸易会大幅度减少成本,而且许可证初始分配会使所有国家福

13、利改善。2、气候变化的两个公平问题 （1）气候变化的代际公平与代际贴现率 代际贴现是环境经济学研究中所使用的一个经典的方法。环境经济学家认为,应该将每一代人从环境和自然资源中获得的利益考虑在内。人们更偏好于尽早获取收益而不是推迟到未来,机会成本的存在使得代际之间的贴现方法变的必要。因为温室气体会在大气中存在很长时间,后人需要承受全球变暖的后果,气候变化经济学的研究也需要将代际公平的考虑纳入分析之中。在如何确定合适的代际贴现率这一问题上,存在一个传统争议。一部分人主张基于高机会成本,确定一个高贴现率来减少当前对气候变化控制;另一部分人主张基于低时间偏好率,确定一个低贴现率来加强当前对气候变化的控

14、制。这种争议一直持续到最近。最后的结论是:即使对全球变暖这样的问题,贴现也可能是合理的。他们认为不应把贴现条件加入一个客观的函数方程里,而应将之加入约束条件中,因为经济学的最优是约束条件下的极值。第一,温度上升或温室气体集中的上限应确定。第二,将现值标准植入成本-收益分析,以确定各个上限的实现路径。第三,分析可以解决上限问题,也可解决实现它的路径。（2）气候变化的全球性特征与国际公平 经济发展水平不同的国家和地区对气候变化的影响也不相同。资本的积累和增长与温室气体排放呈现一种正相关的关系,但是气候变化的社会和环境成本在边缘国家并不成比例。与此同时,不同发展水平的国家和地区,应对气候变化的能力也

15、有明显差距。与发达国家相比,发展中国家虽然对气候变化施加的影响较小,但是应对气候变化的能力却较差。同时,气候变化的收益和成本并不在国家间统一分配。由于气候变化会给发展中国家的疾病控制、教育、国家建设等方方面面带来不利的影响,因此气候影响会使发展中国家更加趋于落后 以受到全球变暖影响最大的农业为例,估计 美国农业会因此受损失很小,因为更高价值作物替代了易受气候性温度增加影响的作物。他们的估计是建立在一个乐观的假设基础上,即美国农民将利用所有可能的策略适应气候环境的变化。其他关注全球范围的研究则没有这么乐观。对发展中国家的农民的破坏程度的估计是悲观的,认为这些农民将由于全球变暖遭受巨大苦难。这个分

16、析意味着各国在国际寻求全球变暖解决办法中根据自身不同的适应能力持不同立场,典型的寒冷气候的国家,如俄罗斯大部分地区会从变暖趋势中获益,而其他干旱地区可能看到贫瘠的农田变成无法耕作的荒漠,降低了生产粮食的能力。发展中国家对控制温室气体的负担要比发达国家感觉沉重,其食物产量将由于全球变暖的来临而显著减少,因此一场严重的粮食危机几乎肯定要在21世纪发生 关于国际不公平的解决方案,主要有以下几个观点:第一种观点是依照纵向公平 的原则,每个国家承担的减排数量应该和他们的人均GDP相一致。第二种观点认为既然在目前环境受到的破坏中发达国家的责任要更大一些(例如温室气体存量),那么在清理这些污染的问题上,它们

17、理应承担更大的责任。第三种观点是以机会公平为基础的。这种观点认为,发展中国家应该得到像发达国家那样实现工业化的机会。为了实现工业化,从一定意义上来说,发展中国家在环境破坏问题上受到的管制应该更宽松一些.3、政治经济学视角 近年来,还有一些学者将政治经济学的研究方法引入到气候变化的国际合作当中。他们试图用生态不平等交换来解释全球矛盾和不平等现象,认为在不平等交换中,边缘国家矿产、农产品的价值倾向于被低估,而核心国家和半边缘国家高技术产品的价值却常常被高估。这种现象被称为/生态学上的普雷维什)辛格假说。因为这种现象的存在,边缘地区不仅要承担核心地区发展的社会和生态成本,还要承受由此带来的工业化潜力

18、的削弱。而无论这种不平等交换是通过国际贸易还是对外直接投资的形式实现,边缘国家和地区需要承担的社会和生态成本都无法通过国际市场价格体现出来。发达国家在国际合作中却往往利用自己强大的谈判能力,拒绝承担这种由发展和成本的不均衡所带来的责任的不平等。任何国际协议参与者都是基于自愿的,若国际协议仅基于公平的原则制定,那些因此受到损害的国家都会拒绝参与协议。如果不出台鼓励各国参与的措施,国际协议的执行将非常困难 三、气候变化经济学的基本模型三、气候变化经济学的基本模型 （1）成本）成本-收益分析：外部性条件下最优减排收益分析：外部性条件下最优减排额的确定很多经济学家致力于研究减排措施的成额的确定很多经济

19、学家致力于研究减排措施的成本和收益本和收益,以及最优减排额的确定。以及最优减排额的确定。假设所有损失都是由碳排放引起的。最优碳排假设所有损失都是由碳排放引起的。最优碳排放：社会边际成本放：社会边际成本=社会边际收益社会边际收益.碳排放的社会边际收益就是每增加一单位的碳碳排放的社会边际收益就是每增加一单位的碳排放所能生产的产品和服务的价值排放所能生产的产品和服务的价值,比如燃烧煤比如燃烧煤炭所发的电。碳排放的社会边际成本是社会产生炭所发的电。碳排放的社会边际成本是社会产生碳排放的过程中消耗殆尽的那部分资源的成本。碳排放的过程中消耗殆尽的那部分资源的成本。每增加一个单位碳排放造成的损失就等每增加一

20、个单位碳排放造成的损失就等于该排放水平上社会边际成本和私人边际于该排放水平上社会边际成本和私人边际成本的差额成本的差额。这样的损失就是碳排放所产生的外部性。这样的损失就是碳排放所产生的外部性。在没有市场干预的情况下在没有市场干预的情况下,最终的碳排放量最终的碳排放量会出现在会出现在PMC=SMB的那一点。但是社会的那一点。但是社会最优排放量即全部社会成本和全部社会收最优排放量即全部社会成本和全部社会收益相等的排放量却发生在益相等的排放量却发生在SMC=SMB的点的点上。上。Nordhaus(1993 年年)提出的提出的DICE(Dynamic Integrated Climate-Econom

21、y)模型就是这样一个最优化模型。该模型以模型就是这样一个最优化模型。该模型以Ramsey经济增长模型为基础经济增长模型为基础,在初始禀赋在初始禀赋既定的条件下既定的条件下,对减缓气候变化最有效率的对减缓气候变化最有效率的路径作出估计。路径作出估计。Cline(1992 年年)构建了一个成本构建了一个成本-收益收益模型模型,该模型由该模型由36个全球变暖政策函数组成。个全球变暖政策函数组成。在模型中在模型中,需要计算每个函数的成本需要计算每个函数的成本-收益收益比率。由于使用的贴现率不同比率。由于使用的贴现率不同,这两个模型这两个模型得出的结论大相径庭得出的结论大相径庭,分别对温室气体减排分别对

22、温室气体减排的投资作出消极和积极的评价。的投资作出消极和积极的评价。R ichels和和Edmonds(1995)采取了成采取了成本本-效率框架而不是成本效率框架而不是成本-收益框架。以确收益框架。以确定大气二氧化碳浓度目标为开始定大气二氧化碳浓度目标为开始,研究测算研究测算了实现目标的总成本和最优途径了实现目标的总成本和最优途径,认为对政认为对政策选择来说策选择来说,实现目标的时间路径和目标本实现目标的时间路径和目标本身同样重要。身同样重要。Stern(2007)将较长时间周期内的减将较长时间周期内的减排成本和减排收益作出估计并转换成现值排成本和减排收益作出估计并转换成现值,然后将成本和收益

23、进行比较然后将成本和收益进行比较,认为在未来的认为在未来的100年中年中,每年温室气体的减排成本应该占每年温室气体的减排成本应该占当年世界生产总值的当年世界生产总值的1%。四、气候变化经济学的基本问题 1.气候变化的损失和减缓的效益 气候变化可能导致一系列的后果，如平均气温升高、极端天气现象频率发生、降水模式的变化、海平面上升和生态系统的改变等，这些生物物理系统要素的变化将对人类的福利产生不同程度的影响。经济学家通常将气候变化对人类福利的影响分为两类：市场和非市场的损失。（1）市场的损失。市场的损失（market damages）来源于气候变化导致的市场产品的价格波动和数量的变化给福利带来的影

24、响，主要是因为生产量的变化受气候变化要素的约束。研究者通常应用气候依赖型的生产函数来模拟气候变化的福利影响。例如，小麦的产量是气候要素气温和降水的函数，因此可以直接估算由于气候要素变化导致的小麦产量的变化。生产函数法还被用在森林、能源服务、水资源利用以及海平面上升导致的洪水等产生的经济损失。有学者认为生产函数法忽视了产品之间替代的可能性。于是享乐价格法(hedonic approach)则成为估算气候变化损失的另一选择。例如Mendelsohn et al.(1994)将享乐价格法应用到农业，基于选择最大化地租的假设，利用跨部门的数据检验自然、物理和气候变量对土地价格的影响。（2）非市场的损失

25、。非市场的损失（no-market damages）包括由于不利的气候变化导致的直接效用的损失、损失的生态系统的服务以及生物多样性减少导致的福利的减少。这些损失的价值不能够在市场上直接观察到。例如，生物多样性的损失没有和价格的变化有任何明显的直接联系，也观测不到需求的变化。2.全球气候变化的博弈分析 由于这些研究者深刻地意识到国际环境问题的本质特征,而博弈论恰巧是这一时期最为风行的分析各种利害冲突问题的有力工具,因此博弈论成为研究国际环境问题的主流方法也就不足为奇了。借助于博弈论的分析思路,我们对于国际环境问题产生原因和解决途径的认识已经得到了深化,对于如何抑制有关国家搭便车行为以确保国际合作

26、得以落实等方面,经济学家也找到了一些行之有效的方法。经济学家对一般的合作问题大体上形成了两类研究思路:一派 认为合作仅能在少数的参与者和博弈方中开展和进行;另一派认为可以将国际合作看成是非合作博弈在互惠策略路径上的一个均衡解,并由重复博弈的一个子博弈均衡来支持。3.国际环境合作 在现有世界政治经济的格局下,国际环境问题的解决只能而且必须建立在各国自愿合作的基础之上,这一特点就决定了全球环境问题的解决必须是/自我执行的/自愿还意味着参与合作的国家能够获益。定义1 国际环境合作必定是自我执行的。自我执行协议的特点是签署协议的当事人能够根据其自身的福利状况,自主地决定是否恪守协议或退出协议。当且仅当

27、协议的参与者发现退出协议所产生的收益超过恪守协议所带来预期收益的现值时,参与者就会退出协议。需要注意的是,此时没有任何外界的力量对协议进行干预,外界不关注是否有违反协议的行为,也不会对违约者所造成的损害进行评估,更不可能对背信弃义者进行惩罚 定义2 国际环境合作必定是能够获益的。对任何一个国家i而言,获益性是参与国际合作的必要条件。设有n 个同质的国家,i=1,2,n,若P i(S)表示当国家i决定参加合作联盟S 时的福利函数,Qi(S)表示国家i决定不参与合作联盟S时的福利函数。如果国家iI S能够从参与的合作中有利可图,则国家i就有参与的动机,即当P i(S)Pi(5),P iI S,合作

28、联盟S满足获益性的要求。定义3 一个合作联盟S被认为是自我执行和稳定的,如果同时满足:(1)内部稳定性,即对于国家iI S而言,不存在脱离联盟S的动机,即Qi(S/i)P i(S),其中Qi(S/i)表示当国家i脱离联盟S时的福利水平;且(2)外部稳定性,即对于国家j|S而言,没有参与联盟S的动机,满足P j(SG j)Qj(S)。定义4 一个合作联盟S被认为是有利可图和稳定的,如果没有一个潜在的联盟使得国家i的福利优于P i(S)。正式地,如果P i(S)P i(S*)恒成立,P iI S,SAT,P S*T,使得iI S*,其中T 为所有有利可图的和稳定的联盟的总集合,则联盟S是有利可图和稳定的。显然,一个有利可图和稳定的联盟S肯定是帕累托最优的。