碳稅：中國和世界的三重紅利

約翰?哈斯勒，斯德哥爾摩大學(xué)國際經(jīng)濟(jì)研究所教授、諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)委員、瑞典財(cái)政政策委員會(huì)副主席、Bellagio小組成員以及歐洲經(jīng)濟(jì)顧問團(tuán)成員；佩爾?克魯塞爾，斯德哥爾摩大學(xué)國際經(jīng)濟(jì)研究所教授、諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)評(píng)委會(huì)主席、世界計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)理事、瑞典皇家

沒有綜合性、長期型和全球性的視角，就無法正確地分析氣候變化及其應(yīng)對(duì)措施的影響。比如，歐盟的一項(xiàng)碳排放稅會(huì)對(duì)世界上的其他地區(qū)產(chǎn)生影響，而且這一影響極為長久。

我們對(duì)氣候與經(jīng)濟(jì)的研究已持續(xù)了大約五年，研究領(lǐng)域集中在全球視角下的宏觀經(jīng)濟(jì)和長期增長。作為宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)家，我們擁有許多必要的技能和工具，以分析氣候和經(jīng)濟(jì)問題。

然而，我們的知識(shí)還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。顯然，如果不了解推動(dòng)氣候變化的科學(xué)關(guān)系，就無法開展氣候和經(jīng)濟(jì)研究。在自然科學(xué)領(lǐng)域，我們不是專家。因此，我們與瑞典氣象和水文研究所、倫德大學(xué)和斯德哥爾摩大學(xué)等研究機(jī)構(gòu)的科學(xué)家進(jìn)行合作，這些都是在跨學(xué)科的MistraSWECIA項(xiàng)目下完成的。

與自然科學(xué)不同，我們的氣候和經(jīng)濟(jì)模型還必須描述人類行為。因?yàn)槿祟愑羞h(yuǎn)見，對(duì)未來的預(yù)期會(huì)影響當(dāng)前的行為，因此，經(jīng)濟(jì)模型必須考慮對(duì)未來的預(yù)期，這使我們的研究非常有必要。特別是，在將現(xiàn)有的氣候模型整合進(jìn)經(jīng)濟(jì)模型之前，必須做極端的簡化。在這一簡化過程中，MistraSWECIA項(xiàng)目中從事自然科學(xué)研究的同事給予我們很大幫助，幫助我們對(duì)主要的科學(xué)知識(shí)進(jìn)行了恰當(dāng)?shù)臐饪s。

本文將敘述我們?cè)贛istraSWECIA項(xiàng)目的氣候和經(jīng)濟(jì)研究中得出的大量結(jié)論。我們將主要發(fā)現(xiàn)歸納為八個(gè)要點(diǎn)：

1.化石燃料的使用導(dǎo)致氣候變暖，但程度未知。

2.根據(jù)已有的估算，即使尚不能完全確定，氣候變化可能導(dǎo)致的損失也將是極為顯著的，雖然從全球視角來看，還稱不上是災(zāi)難性的。

3.現(xiàn)有知識(shí)不足以評(píng)估那些未必出現(xiàn)的全球損失的風(fēng)險(xiǎn)，雖然這些損失有可能更為重要。

4.氣候變化引致的代價(jià)在地理分布上極不平均，一些國家和地區(qū)，尤其是較為貧困的，有可能遭受災(zāi)難性的損失。

5.化石燃料的使用具有“外部性”，僅靠市場無法應(yīng)對(duì)。全球碳排放稅是解決這一市場失靈的最佳政策工具。

6.按照已有的估算，最優(yōu)的碳排放稅是有限的，不高于現(xiàn)有一些國家征收的水平，比如瑞典。

7.引入全球碳排放稅不會(huì)威脅經(jīng)濟(jì)增長和福利。

8.對(duì)傳統(tǒng)石油征稅，至多對(duì)氣候產(chǎn)生有限的積極影響。對(duì)開采成本很高的煤和非傳統(tǒng)化石燃料的使用征稅，效果顯著，即使不在每個(gè)地方都征收這種稅。

對(duì)我們而言，在研究項(xiàng)目開展之前，上述任何一個(gè)論點(diǎn)，都不是顯而易見的。受各自背景和知識(shí)的影響，肯定有些讀者會(huì)認(rèn)為其中一些論點(diǎn)并不重要。然而，很難認(rèn)為所有的要點(diǎn)都是不重要的。這些論點(diǎn)當(dāng)然都是暫時(shí)性的，新的研究肯定會(huì)使我們對(duì)其中一些做出修改。我們的氣候和經(jīng)濟(jì)項(xiàng)目報(bào)告仍在進(jìn)行中，當(dāng)我們從自己或他人的研究中了解更多時(shí)，我們關(guān)于這一議題的觀點(diǎn)也可能發(fā)生改變。因此，我們將上面列出的論點(diǎn)稱之為“判斷”，而不是“結(jié)論”，正是為了突出這種不確定性。

一、科學(xué)背景

二氧化碳像水蒸氣和甲烷等其他氣體一樣，短波的電磁射線，比如光線，比長波的射線，比如熱，更容易透過。隨著空氣中二氧化碳的增加，進(jìn)來與出去的射線之間的平衡會(huì)改變。這一機(jī)制很容易在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證，1903年瑞典諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者斯萬特·阿倫尼斯早在1896年就將其稱之為“溫室效應(yīng)”（①Arthenius(1896)）。根據(jù)阿倫尼斯的實(shí)驗(yàn)，提高二氧化碳水平會(huì)引起溫度的提高，提高的幅度與二氧化碳水平提高的比例成正比，即兩者呈對(duì)數(shù)線性關(guān)系。盡管直接的溫室效應(yīng)在實(shí)驗(yàn)中是可以測定的，但二氧化碳水平提高對(duì)地球溫度產(chǎn)生的最終影響，很難確定。這是因?yàn)楦嗟亩趸籍a(chǎn)生的直接影響會(huì)導(dǎo)致一系列反饋機(jī)制，這會(huì)加強(qiáng)或減弱最初的影響。通過升溫，二氧化碳增加會(huì)使大氣中含有更多的水蒸氣，減少甲烷，這會(huì)加劇溫室效應(yīng)。減緩北極冰層的形成，則會(huì)減弱地球?qū)⑸淙氲奶柟夥瓷涑鋈サ哪芰?，這也會(huì)增強(qiáng)二氧化碳排放的直接影響。全球平均氣溫的提高，可能有助于云層的形成，這可以增強(qiáng)對(duì)射入陽光的反射，從而減弱直接影響。有很多多少已為人所熟知的反饋機(jī)制的例子，有些預(yù)計(jì)會(huì)增強(qiáng)直接影響，有些則會(huì)弱化。很難對(duì)反饋機(jī)制的強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，這使氣候變化與二氧化碳濃度增加之間的關(guān)系，有顯著的不確定性?？茖W(xué)家們最常見的觀點(diǎn)是，反饋機(jī)制總體上會(huì)加強(qiáng)二氧化碳濃度提高的直接影響。

我們和其他研究人員經(jīng)常使用的一個(gè)合理估計(jì)，就是二氧化碳濃度每增加1倍，全球平均氣溫大約升高3攝氏度。然而，相關(guān)分析必須考慮到，這一數(shù)字是相當(dāng)不確定的。

反饋機(jī)制不一定保持不變的強(qiáng)度，也未必不受二氧化碳濃度的影響。可以想象，在地球已經(jīng)變暖時(shí)，有些使之增強(qiáng)的機(jī)制才剛開始發(fā)揮作用。如果的確如此，二氧化碳濃度提高的影響一開始還看不到，但是，一旦達(dá)到某一特定水平，溫度將會(huì)加速提高。這可能引發(fā)所謂的“引爆點(diǎn)”。換句話說，如果全球氣溫超過某一特定水平，就會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新的更高的均衡水平，以致即使沒有進(jìn)一步的排放，地球的氣候也會(huì)“倒向”新的均衡，全球氣溫會(huì)更高。如果能夠確定這一特定水平，那么不超過這一水平就是至關(guān)重要的。

然而，就我們所知，氣候?qū)W家對(duì)于這一水平有多高，乃至從全球來看，這一水平是否真的存在，還沒有形成共識(shí)（②也可參見Lentonetal（2008），關(guān)于更通俗的科學(xué)描述可參見Levitan（2003）。）。有些區(qū)域性的引爆點(diǎn)，可以使當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件發(fā)生急劇改變，但在進(jìn)行全球范圍的加總時(shí)，一種平滑的（對(duì)數(shù)）線性關(guān)系似乎仍是合理的估計(jì)。

另外一個(gè)重要的不確定因素，來自隨時(shí)間的變化，二氧化碳的排放情況。植物、土壤和海洋都含有大量的二氧化碳。二氧化碳一直在這些介質(zhì)之間流轉(zhuǎn)，比使用化石燃料釋放的二氧化碳高出很多倍。這也會(huì)產(chǎn)生影響不確定的反饋機(jī)制。比如，更高的二氧化碳水平和氣候變化都會(huì)影響植物的生長，進(jìn)而影響存儲(chǔ)二氧化碳的能力。到目前為止，我們使用化石燃料排放的二氧化碳，超過一半都留在了大氣、海洋和生物中。有很多跡象表明，隨著排放量的增加，這些介質(zhì)儲(chǔ)存更多二氧化碳的能力在下降。（①也可參見Matthews、Gillet、StottandZickfeld（2009）。）

二、氣候危害

如果氣候變化對(duì)人類福利沒有重要影響，氣候經(jīng)濟(jì)學(xué)作為一門學(xué)科就沒有意義。這種影響如何測量？氣候危害是顯著的，還是根本就不是一種危害，甚至還是人類福利的增加，這些爭論的結(jié)論顯而易見嗎？

這些問題對(duì)于我們至關(guān)重要，因?yàn)槲覀兊哪康脑谟?，探尋在市場?jīng)濟(jì)中的經(jīng)濟(jì)政治干預(yù)如何從全球范圍改善人類的福利。

與投入有關(guān)氣候變化的自然科學(xué)研究的資源相比，對(duì)氣候變化的經(jīng)濟(jì)方面的研究還十分有限。因此，這方面的知識(shí)相對(duì)稀少和零散，也就不足為奇了。

1.兩種不同方法

現(xiàn)有研究可以分為兩種截然不同的方法，一種可以稱為“自下而上型”，另一種可以稱為“簡約型”。

“自下而上型”研究的思路，是先列出認(rèn)為氣候變化會(huì)影響經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。比如，比較明顯的領(lǐng)域包括農(nóng)業(yè)、洪災(zāi)、海岸侵蝕、健康影響等。接下來，每個(gè)領(lǐng)域都進(jìn)行單獨(dú)的研究，以評(píng)估氣候不同程度的變化所導(dǎo)致的可能損失。這項(xiàng)工作完成后，將研究得出的所有氣候損失加總起來，計(jì)算總量，并用損失函數(shù)的形式來表示，用于表明全球和各個(gè)地區(qū)在不同的氣候變化水平下，遭受的損失強(qiáng)度。后者通常概括為全球平均氣溫的變化。

對(duì)此需要注意的是，危害不僅局限于那些可以按照市場價(jià)格用貨幣來衡量的影響。氣候變化會(huì)影響健康、閑暇的價(jià)值以及很多并不在任何市場上交易的價(jià)值。然而，為了將所有氣候變化導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)成本加總在一起，所有影響都必須以相同單位來衡量。這樣的評(píng)估在經(jīng)濟(jì)成本收益計(jì)算中很常見，比如，在交通事故中挽救了一條生命，就可以歸為某一特定的貨幣值，雖然人類的生命肯定無法在市場上交易。

確定氣候變化對(duì)全球經(jīng)濟(jì)影響的最理想的方法，就是做一些實(shí)驗(yàn)，為各個(gè)國家隨機(jī)“分配”不同的氣候變化。這樣可以估計(jì)出氣候與經(jīng)濟(jì)影響之間的可信的函數(shù)關(guān)系。

由于很多氣候與經(jīng)濟(jì)的關(guān)聯(lián)機(jī)制都是在全球?qū)用姘l(fā)揮作用的，可能需要在大量不同的星球上做實(shí)驗(yàn)！當(dāng)然，這是不現(xiàn)實(shí)的，但是所謂的“自然實(shí)驗(yàn)”，比如氣候的隨機(jī)變化，在某些特定情況下可以應(yīng)用。

這形成了“簡約型”方法測算氣候變化對(duì)經(jīng)濟(jì)有何影響的基礎(chǔ)。按照這一方法，研究歷史上的氣候波動(dòng)，使用統(tǒng)計(jì)方法將這些波動(dòng)與經(jīng)濟(jì)結(jié)果的變化聯(lián)系起來。比如，一個(gè)國家偶然遭受一段時(shí)期的酷熱天氣，同時(shí)也經(jīng)歷了糟糕的GDP增長，然而，這樣的案例確實(shí)存在嗎？

自下而上型研究的優(yōu)勢在于，可以提供決定經(jīng)濟(jì)與氣候之間關(guān)系的直接機(jī)制的信息。這可能形成更多可靠的結(jié)果，也可能為我們依據(jù)經(jīng)驗(yàn)做進(jìn)一步推測提供了機(jī)會(huì)，比如分析比當(dāng)前觀察到的更顯著的氣候變化。當(dāng)然，這一方法的主要劣勢在于，很難確定是否窮盡了所有預(yù)想的影響機(jī)制。這一方法的關(guān)注點(diǎn)通常是局部影響。然而，由于缺乏基礎(chǔ)研究，氣候變化帶來的沖突成本和動(dòng)植物的全球變化常常被忽略。

使用簡約型方法，更有可能抓住全部的重要機(jī)制。但是，它無法描述統(tǒng)計(jì)關(guān)系背后的實(shí)際機(jī)制，因此，更難進(jìn)行歸納和外推。當(dāng)然，氣候的歷史變化不能涵蓋未來氣候變化的所有可能情景。既然兩種方法有著不同的優(yōu)勢和弱點(diǎn)，就應(yīng)當(dāng)互為補(bǔ)充地使用這兩種方法。

2.氣候研究

氣候和經(jīng)濟(jì)模型化的先驅(qū)威廉·諾德豪斯，也曾基于自下而上的方法，最早開展有關(guān)氣候危害的一些研究，確定了七種不同的氣候危害類型（①Nordhause發(fā)展了得到廣泛應(yīng)用的氣候與經(jīng)濟(jì)動(dòng)態(tài)綜合模型（DynamicIntegratedmodelofClimateandtheEconomy，DICE）和氣候與經(jīng)濟(jì)區(qū)域綜合模型（RegionalIntegratedmodelofClimateandtheEconomy，RICE）。這些模型在諾德豪斯的主頁（http://aida.wss.yale.edu/~nordhaus/）上有詳細(xì)介紹。），即農(nóng)業(yè)；能源、林業(yè)和旅游等其他生產(chǎn)部門；海平面上升；健康；休閑和娛樂；遷徙和生態(tài)系統(tǒng)；自然災(zāi)害。在匯集了大量有關(guān)這些領(lǐng)域遭遇危害的研究之后，這些研究被歸總為一個(gè)函數(shù)，用來刻畫全球總損失（用占GDP的比例表示）。

諾德豪斯損失函數(shù)的最新版本見圖1（②參見Nordhaus（2013）的DICE模型，其形式極為簡單。損失等于1-1/(1+0.002131×T2)，T為全球平均氣溫的升高。）。我們可能發(fā)現(xiàn)，隨著氣溫上升，這條曲線變得越來越陡峭。這意味著損失增加得比氣溫更快。這是文獻(xiàn)中的一個(gè)常見結(jié)論，但是，如果氣溫升高得比歷史數(shù)據(jù)顯示的更多，其結(jié)果如何，我們當(dāng)然知之甚少。

《斯特恩報(bào)告》（③Stern(2007)）和其他一些方法都使用的所謂“PAGE”模型，也運(yùn)用了一個(gè)損失函數(shù)，其中損失也增長得更快。與很多其他方法不同，這一模型試圖考慮各種參數(shù)值的不確定性，以使模型盡可能貼近現(xiàn)實(shí)。這一點(diǎn)是通過定義一個(gè)區(qū)間來實(shí)現(xiàn)的，由此，在這一區(qū)間里，模型的參數(shù)值是隨機(jī)得到的。比如，可以假定損失由氣溫升高的某一乘方來決定，乘方的值可以從給定的區(qū)間上隨機(jī)取得（①具有代表性的是假定在1.5—3之間的三角形分布，以2作為模型的值。）。由此，通過每次設(shè)定不同的參數(shù)，可以進(jìn)行大量的模擬。這是一種對(duì)模型預(yù)測值的不確定性進(jìn)行估計(jì)的方法。

歐洲委員會(huì)為歐盟實(shí)施了一項(xiàng)自下而上的研究。這個(gè)名為“PESETA”的研究項(xiàng)目，估計(jì)了各類氣候變化對(duì)歐洲不同地區(qū)的影響（②參見http://peseta.jrc.ec.europa.eu。）。估計(jì)的損失包括沿海的損失、洪災(zāi)損失，以及農(nóng)業(yè)、健康和旅游業(yè)的損失。在考察這些損失時(shí)，歐盟被分為五個(gè)地區(qū)，瑞典與芬蘭和波羅的海國家一起，被劃分為北歐區(qū)。對(duì)于這一地區(qū)，實(shí)際的估計(jì)結(jié)果是，至2080年，氣候變化產(chǎn)生的影響是正的，即歐洲氣溫上升大約5度，全球氣溫上升大約3度，大致相當(dāng)于總消費(fèi)的0.5%。對(duì)于南歐，估計(jì)影響是負(fù)的，大致相當(dāng)于年消費(fèi)的1.5%。

至于“簡約型”方法，到目前為止還很少從全球視角進(jìn)行研究。一項(xiàng)著名的研究（③Dell、JonesandOlken(2012)）將136個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)增長與每年平均氣溫的變化聯(lián)系起來。這項(xiàng)研究區(qū)分了GDP水平和增速的變化，發(fā)現(xiàn)氣候與經(jīng)濟(jì)增長有很強(qiáng)的負(fù)向關(guān)系。氣溫每上升1度，會(huì)導(dǎo)致增長每年下降1個(gè)百分點(diǎn)，但是，只有在貧困國家才是如此。

雖然僅憑五十多年的資料，不可能就氣候變化對(duì)經(jīng)濟(jì)增長的長期影響得出確定無疑的結(jié)論，但這種影響不會(huì)隨著時(shí)間而減弱，然而，這些結(jié)果并非不可辯駁。本文作者之一（佩爾·克魯塞爾）與耶魯大學(xué)的安東尼·史密斯（AnthonySmith）所做的研究得出的主要結(jié)論表明，氣候變化對(duì)GDP水平有顯著影響，但對(duì)增長速度沒有影響。

3.每噸二氧化碳造成的恒定損失

上面已經(jīng)說明，氣溫上升會(huì)導(dǎo)致氣候損失的加速增加。另一方面，我們知道，氣溫取決于二氧化碳增加的百分比。這表明某一特定二氧化碳濃度的增加，導(dǎo)致溫度上升的速度是遞減的。按照標(biāo)準(zhǔn)的假定，比如諾德豪斯損失函數(shù)所使用的假定，氣溫升高對(duì)損失的影響是遞增的，而二氧化碳濃度對(duì)氣溫升高的影響是遞減的，這使得二氧化碳濃度與損失之間的關(guān)系是等比例的。因此，大氣中每增加一噸二氧化碳所產(chǎn)生的總經(jīng)濟(jì)影響，是近似恒定的，與氣溫水平無關(guān)。這種經(jīng)濟(jì)影響可以由某一百分比的GDP損失來表示。

基于諾德豪斯確定的標(biāo)準(zhǔn)，我們計(jì)算出每增加10億噸二氧化碳，每年會(huì)使全球GDP降低2.4‰個(gè)百分點(diǎn)。目前空氣中碳含量大約是8000億噸，與化石燃料時(shí)代開始之前相比，大約增加了2000億噸。應(yīng)用二氧化碳濃度與損失之間的比例關(guān)系，2000億噸二氧化碳導(dǎo)致的損失約為全球GDP的0.5%，或接近每年4000億美元（①正式來講，這是一個(gè)預(yù)期值，因?yàn)橹Z德豪斯假定，造成重大損失的“災(zāi)難”是小概率事件。）。

三、氣候和經(jīng)濟(jì)模型

由以上討論可以得出兩個(gè)明顯的結(jié)論，人類通過使用化石燃料影響氣候；這種對(duì)氣候的影響導(dǎo)致全球經(jīng)濟(jì)遭到不可忽視的損害。

氣候和經(jīng)濟(jì)模型主要有兩個(gè)目的：一是作為預(yù)測工具，比如預(yù)測未來經(jīng)濟(jì)和氣候如何發(fā)展；二是作為實(shí)驗(yàn)室，評(píng)估不同的政策對(duì)經(jīng)濟(jì)和氣候的發(fā)展產(chǎn)生什么影響。一個(gè)典型的氣候和經(jīng)濟(jì)模型由三部分組成，即氣候模型、碳循環(huán)模型和經(jīng)濟(jì)模型。這三部分以多少有些復(fù)雜的方式相互影響，參見圖2。

碳循環(huán)決定了大氣中二氧化碳濃度的動(dòng)態(tài)路徑，由經(jīng)濟(jì)模型中產(chǎn)生的碳排放來決定。二氧化碳濃度反過來又通過溫室效應(yīng)，影響氣候模型中的能量平衡，這決定了氣候如何演化。氣候?qū)е赂鞣N損害，從而影響經(jīng)濟(jì)。當(dāng)然，這些相互影響可以設(shè)定得復(fù)雜一些或簡單一些，但是我們將上述循環(huán)關(guān)系視為氣候和經(jīng)濟(jì)模型復(fù)雜程度的合理的最低水平。這樣的模型常被稱為綜合評(píng)估模型（IntegratedAssessmentModels，IAMs）。

然而，很多用于回答有關(guān)氣候和經(jīng)濟(jì)問題的模型，不是通過這種方式整合在一起的，因而缺乏必要的內(nèi)在一致性。例如，科學(xué)模型經(jīng)常將碳排放的變化路徑視為給定，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上計(jì)算對(duì)氣候的影響，沒有考慮氣候變化會(huì)反作用于經(jīng)濟(jì)，并影響碳排放，由此產(chǎn)生的碳排放路徑就會(huì)和模型預(yù)先假定的路徑有所不同。

1.綜合性氣候模型

我們已經(jīng)開發(fā)了一個(gè)非常簡單但可用的綜合性氣候模型（①參見Golosov、Hassler、KrusellandTsyvinski(2014)，關(guān)于區(qū)域?qū)用娴姆治?，參見HasslerandKrusell（2012）。），用一個(gè)方程來描述全球平均氣溫的變化，這一方程基于前面提及的阿倫尼斯的研究。這一方程表明，氣溫與大氣中二氧化碳濃度的對(duì)數(shù)成正比，其比例為一常數(shù)，即二氧化碳濃度每提高1倍，全球平均氣溫上升3度。上面已經(jīng)提到，這一比例關(guān)系常被稱為氣候敏感度，在我們的研究框架中，允許它以或高或低的概率，表現(xiàn)出一定的不確定性。

2.碳循環(huán)模型

作為最低要求，碳循環(huán)模型必須描述在某一碳排放路徑既定的情況下，大氣中二氧化碳水平如何隨時(shí)間變化。在我們的研究中，使用了一個(gè)簡單的估計(jì)，即在20年內(nèi)，使用化石燃料形成的一部分（一半）碳排放被植物和海平面吸收，另外一部分（五分之一）在大氣中留存數(shù)千年，其余部分緩慢沉入深海（②這是基于IPCC（2007，第25頁），可以總結(jié)如下：“進(jìn)入大氣的二氧化碳，大約有一半會(huì)在30年左右的時(shí)間內(nèi)消失，還有30%在幾個(gè)世紀(jì)內(nèi)消失，剩下的20%會(huì)在大氣中停留數(shù)千年”。）。

我們利用更復(fù)雜的模型，允許氣候?qū)μ寂欧庞腥缟纤龅姆醋饔?，以此來檢驗(yàn)我們所做的簡單估計(jì)的有效性。

3.經(jīng)濟(jì)模型

經(jīng)濟(jì)模型必須描述長期中經(jīng)濟(jì)如何發(fā)展，因?yàn)闅夂蜃兓且粋€(gè)非常緩慢的變化過程。模型還要能夠描述化石燃料的使用，以及隨著時(shí)間變化，稅收和其他政策如何影響化石燃料的使用。當(dāng)然，復(fù)雜程度不同的模型都可以用在這里。在多數(shù)情況下，需要對(duì)特定的能源部門進(jìn)行較為詳盡的描述。那些只用于描述能源供應(yīng)的模型，缺點(diǎn)在于不適合將廣義的經(jīng)濟(jì)增長模型化。

我們選擇將簡單而又著名的索洛模型進(jìn)行直接擴(kuò)展，以此作為長期增長模型的基礎(chǔ)。擴(kuò)展主要包括，除資本和勞動(dòng)外，將燃料作為一種生產(chǎn)要素納入生產(chǎn)函數(shù)，我們還假定，儲(chǔ)蓄率由具有前瞻性的居民來決定，這些居民的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)個(gè)人福利的最大化。經(jīng)濟(jì)模型的一個(gè)重要方面，當(dāng)然就是損失函數(shù)，如上面討論過的，這一函數(shù)需要刻畫由更高的全球氣溫所導(dǎo)致的生產(chǎn)率損失。

四、最優(yōu)碳稅

至少從1920年阿瑟·庇古的福利經(jīng)濟(jì)學(xué)著作出版以來（①Pigou(1920)），人們已經(jīng)熟知，應(yīng)對(duì)外部性（比如碳排放引起的氣候損失）的一個(gè)有效方法，就是根據(jù)所造成的損失進(jìn)行征稅。通過征稅，碳排放者面臨著私人收益和外部成本（稅收）之間的取舍，如果稅率合理，最優(yōu)排放水平可以實(shí)現(xiàn)，就像有一個(gè)有效的碳排放市場在運(yùn)行一樣。

從理論上說，如何對(duì)化石燃料征稅，與對(duì)其他具有外部性的商品進(jìn)行征稅沒有什么區(qū)別。然而，在實(shí)踐中，這與很多其他污染略有不同，因?yàn)檫@一外部性是全球性的，而且會(huì)在很長的時(shí)期內(nèi)存在。

前面我們已經(jīng)表明，對(duì)二氧化碳影響的一個(gè)合理的近似估計(jì)，就是大氣中每增加1單位二氧化碳會(huì)導(dǎo)致一定的損失，這一損失可以表示為GDP的一定比例，并獨(dú)立于GDP水平和全球的平均氣溫。當(dāng)然，這只不過是一個(gè)近似估計(jì)，我們可以根據(jù)新的知識(shí)對(duì)這一估計(jì)進(jìn)行修正；而且，我們必須允許常數(shù)比例的損失值有相當(dāng)程度的不確定性。但是，這一近似估計(jì)仍是一個(gè)有益的起點(diǎn)，以對(duì)全球碳排放稅的合理水平進(jìn)行清晰的分析。

前面已經(jīng)講過，大氣中每增加10億噸二氧化碳，會(huì)使全球GDP每年降低2.4‰個(gè)百分點(diǎn)。我們用希臘字母γ代表這一常數(shù)。當(dāng)前全球GDP接近75萬億美元，這一損失相當(dāng)于每10億噸二氧化碳使GDP減少18億美元，或每噸二氧化碳使GDP減少1.8美元。

如果1噸排放到大氣中的二氧化碳只停留1年，然后就消失，每噸1.8美元的排放稅意味著外部性在市場上被內(nèi)部化了。但是，由于1噸二氧化碳排放在大氣中停留的時(shí)間遠(yuǎn)長于1年，稅收也必須考慮未來的損失。為了恰當(dāng)?shù)貙?duì)化石燃料的碳排放進(jìn)行征稅，我們必須計(jì)算當(dāng)前的某一邊際排放量所導(dǎo)致的現(xiàn)在和未來的所有損失值。

為此，必須考慮兩方面內(nèi)容：首先，1噸碳排放在大氣中停留的時(shí)間很重要，停留的時(shí)間越長，造成的損失越大。更具體地說，我們需要知道，1噸碳排放在未來各個(gè)時(shí)點(diǎn)，有多少會(huì)留存在大氣中。其次，即使按照占GDP的比例來衡量，每噸碳排放造成的損失是恒定的，我們也必須確定，在未來某一特定時(shí)間，以GDP比例表示的既定損失，當(dāng)前價(jià)值是多少。這是必要的，因?yàn)槭刮磥頁p失內(nèi)部化的碳排放稅（以下簡稱碳稅），是在排放發(fā)生時(shí)的今天征收的。

1.碳衰減

對(duì)于第一個(gè)問題，我們采用碳循環(huán)模型，描述多排放1噸碳，如何影響大氣二氧化碳濃度的未來變化路徑。然而，大多數(shù)碳循環(huán)模型如此復(fù)雜，以致無法用幾個(gè)參數(shù)來表示。因此，為了說明碳衰減如何影響最優(yōu)排放稅的水平，我們選擇上述的近似估計(jì)作為代替。

我們首先假定1噸碳排放中某一特定份額φL（以20%作為基準(zhǔn)）永遠(yuǎn)留在大氣中（①實(shí)際上，這些二氧化碳在大氣中會(huì)停留數(shù)千年，甚至更長的時(shí)間，在經(jīng)濟(jì)計(jì)算中可以近似地表示為“永遠(yuǎn)”。）。其次，假定一定的比例1-φO（以50%作為近似估計(jì)）立即消失。第三，假定剩下的部分φO(1-φL)以恒定的衰減率融入深海，衰減率為每10年φ（我們采用2.3%，即每300年衰減一半）。我們將會(huì)看到，這些參數(shù)將是決定最優(yōu)碳稅的關(guān)鍵因素。

2.貼現(xiàn)

如何估計(jì)未來的福利，是一個(gè)復(fù)雜的、有爭議的經(jīng)典問題。威廉·諾德豪斯（①Nordhaus(2008)）認(rèn)為，市場數(shù)據(jù)可以為這類評(píng)估提供基礎(chǔ)。通過觀察市場如何為某只將來需要支付一筆特定款項(xiàng)的證券定價(jià)，比如一種債券，我們就可以計(jì)算出市場參與者如何為將來可能的消費(fèi)進(jìn)行估價(jià)。

另一方面，尼古拉斯·斯特恩（②Stern(2007)）認(rèn)為，對(duì)于我們應(yīng)如何為未來的收入和損失定價(jià)，市場無法提供良好的指導(dǎo)，因?yàn)檫@個(gè)問題更多的是一種道德價(jià)值，我們對(duì)此的評(píng)價(jià)未必與市場參與者相同。

我們還需要評(píng)估未來數(shù)百年產(chǎn)生的消費(fèi)損失，如此長期的債權(quán)在市場上即使存在，也很難找到。所以，即使我們可以從市場數(shù)據(jù)中推算出人們對(duì)不久的將來所使用的貼現(xiàn)率，也絕不能意味著我們對(duì)未來幾百年間產(chǎn)生的損失進(jìn)行貼現(xiàn)時(shí)，應(yīng)該使用相同的貼現(xiàn)率。

雖然貼現(xiàn)率的選擇牽扯道德問題，我們很快還會(huì)回到這一話題，但仍有一些內(nèi)容可以進(jìn)行某種程度的客觀分析。其中之一就是，我們應(yīng)如何看待如下事實(shí)，即后代可能有著與我們不同的收入水平和消費(fèi)水平。從福利的角度來看，可以合理地認(rèn)為，一個(gè)窮人失去了某些資源，比一個(gè)富人失去了這些資源，更為糟糕。這是因?yàn)楦＠?jīng)濟(jì)學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)假定是，一個(gè)人消費(fèi)的越多，一單位邊際消費(fèi)的價(jià)值就越少。在這里，我們有關(guān)損失與GDP成比例的假定，將會(huì)給這一分析提供很大幫助。

因此，我們對(duì)未來某一特定時(shí)點(diǎn)的損失的評(píng)估如何受那時(shí)的收入水平的影響？一方面，更高的收入水平（更高的GDP）意味著損失將會(huì)更大，因?yàn)榫拖裰Z德豪斯以及其他人的研究那樣，我們假定損失與GDP成正比。這會(huì)導(dǎo)致今天高估損失。另一方面，更高的收入水平意味著減少1單位消費(fèi)導(dǎo)致的福利損失較少，因?yàn)楦呤杖胍馕吨呦M(fèi)，進(jìn)而1單位邊際消費(fèi)的價(jià)值更低。

因此，在評(píng)估未來的消費(fèi)損失時(shí)，未來更高的收入產(chǎn)生了兩種作用相反的影響，使用宏觀經(jīng)濟(jì)學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)，我們可以表明實(shí)際上兩者正好可以相互抵消。這意味著1噸大氣中的碳在未來某一時(shí)間造成的損失值，與那時(shí)的收入水平無關(guān)（①核心的假定是，效用是消費(fèi)的對(duì)數(shù)。進(jìn)而，邊際效用與消費(fèi)成反比，這抵消了損失與收入成正比的假設(shè)。為使上述結(jié)論成立，消費(fèi)必須也與收入成正比，但是，由于在大多數(shù)長期增長模型中以及在現(xiàn)實(shí)中，儲(chǔ)蓄率變化幅度并不大，儲(chǔ)蓄率的變化從數(shù)量上來看并不重要。然而，如果效用函數(shù)比對(duì)數(shù)函數(shù)還要彎曲，一個(gè)更高的（更低的）收入增加會(huì)導(dǎo)致更高的（更低的）貼現(xiàn)率，反之則反是。）。

3.最優(yōu)碳稅公式

我們現(xiàn)在已經(jīng)具備了計(jì)算最優(yōu)碳稅所需要的所有要素。對(duì)于未來每一時(shí)點(diǎn)，我們都可以計(jì)算出大氣中每增加1噸碳所造成的損失。這以常數(shù)γ乘以當(dāng)時(shí)的GDP來表示。然后，我們將這一數(shù)值乘上現(xiàn)在排放的碳在未來那一時(shí)點(diǎn)仍留存的部分。這一計(jì)算可以得出現(xiàn)在排放1噸碳導(dǎo)致的未來某一時(shí)點(diǎn)的損失。

接下來，通過計(jì)算所有這些未來損失的總現(xiàn)值，我們可以得到最優(yōu)碳稅。根據(jù)上面我們給出的假定，可以由以上這些計(jì)算得出下面最優(yōu)碳稅的公式（②參見Golosov、Hassler、KrusellandTsyvinski(2014)。）：Tt=Ytγ（φLρ+（1-φL）φOρ+φ（1-ρ））

在上述公式中，Tt是t時(shí)期每噸碳排放的最優(yōu)稅率，Yt是t時(shí)期的全球GDP，φL是排放1噸碳永久留在大氣中的部分，1-φO是立即消失的部分，φ是其余部分被深海吸收的速度。因此，排放1噸碳被深海緩慢吸收的部分為(1-φL)φO，即括號(hào)中第二部分的分子。

最后，ρ常被稱為主觀貼現(xiàn)率。這部分的貼現(xiàn)與不同時(shí)期消費(fèi)的變化無關(guān)。因此，它衡量的是在其他條件相同的情況下，與推遲到未來的消費(fèi)相比，我們偏好現(xiàn)在消費(fèi)的程度。具體而言，ρ衡量的是未來的福利值隨著時(shí)間推移而下降的速度。如果ρ為每年1%，這意味著當(dāng)前的福利在一年以后會(huì)貶損1%。

如同上面討論的，這里涉及一個(gè)重要的道德和主觀因素，特別是在我們?cè)u(píng)估后代的福利時(shí)。因此，對(duì)于正確的ρ值應(yīng)該是多少，我們沒有采取絕對(duì)的態(tài)度，雖然我們注意到，在討論氣候變化或其他一些問題時(shí)，使用的ρ值通常在0.1%—2%之間。然而，這一范圍非常寬泛，通過計(jì)算需要多長時(shí)間才能使未來的福利值相當(dāng)于當(dāng)前值的一半，就可以看到這一點(diǎn)。如果主觀貼現(xiàn)率為0.1%，則有關(guān)估值的半衰期約為700年，或大約20代人。但是，如果貼現(xiàn)率為2%，則半衰期僅為大約35年，或者說只需要一代人。按照后者，我們根本無需考慮700年后發(fā)生什么。那時(shí)，我們當(dāng)前福利的估值將會(huì)提高100萬倍。

我們由公式可以看到，在其他條件相同時(shí)，碳稅與GDP成正比。這意味著稅收會(huì)隨著GDP線性增加。碳稅與氣候的變化γ也成正比。我們?cè)缦纫颜f過，對(duì)于氣候變化的程度，遠(yuǎn)沒有形成一個(gè)可靠的估計(jì)，結(jié)果可能是我們需要從很多重要的方面對(duì)γ值進(jìn)行更新。在這種情況下，稅收應(yīng)與γ以相同的比例調(diào)整。

相似的，對(duì)控制碳衰減的參數(shù)賦值，也可能隨著新的知識(shí)進(jìn)展而改變。比如，若排放的碳有更多比例永久留在大氣中，最優(yōu)碳稅就應(yīng)該提高。如果更少的比例直接從大氣中消失，或者大氣中的碳被深海吸收的速度下降，碳稅也應(yīng)提高。按照我們以前的討論，這些影響都是預(yù)期的，但是，我們現(xiàn)在要對(duì)其進(jìn)行定量評(píng)估。

4.稅收水平

根據(jù)上面選取的參數(shù)，并假定全球GDP為75萬億美元，計(jì)算出的最優(yōu)碳稅顯示在圖3中。橫軸代表主觀貼現(xiàn)率?？v軸左側(cè)代表每噸碳以美元計(jì)價(jià)的稅收，縱軸右側(cè)代表每噸二氧化碳以瑞典克朗計(jì)價(jià)的稅收。需要注意的是，消耗1噸煤，還需要消耗2.67噸氧氣，才產(chǎn)生3.67噸二氧化碳。因此，每排放1噸二氧化碳征收1000瑞典克朗，如果用每噸碳來代替的話，相當(dāng)于征收3670瑞典克朗（②碳的分子量是12，氧的分子量是16。二氧化碳分子量和碳原子的分子量之比為(12+2×16)/12，近似等于3.67。）。

正如預(yù)期的那樣，我們對(duì)未來關(guān)心得越少，即貼現(xiàn)率越高，稅率就會(huì)越低。與上面我們計(jì)算得出的每噸1.8美元的年損失相比，以上面任何貼現(xiàn)率來計(jì)算，稅率都高得多。因此，稅率主要是由未來的損失決定的，而不是短期氣候變化的作用。

我們也注意到，上面公式得到的結(jié)果與斯特恩和諾德豪斯的計(jì)算結(jié)果比較接近。雖然他們使用了不同的模型，但在其分析中主要的區(qū)別在于對(duì)主觀貼現(xiàn)率的選擇有所不同。斯特恩使用的是每年0.1%的貼現(xiàn)率，代入我們的公式，得出的結(jié)果是每噸二氧化碳征收890瑞典克朗的稅。這與斯特恩本人提出的碳稅很接近。使用每年1.5%的貼現(xiàn)率，我們的公式表明，碳稅應(yīng)為每噸二氧化碳102瑞典克朗，或每噸碳57美元，這與諾德豪斯的分析較為接近（①具有諷刺意味的是，我們發(fā)現(xiàn)2011年全球?qū)剂舷M(fèi)的補(bǔ)貼達(dá)到5230億美元（WorldEnergyOutlook,2012，F(xiàn)actsheet），每年全球碳排放量超過90億噸，這意味著化石燃料使用得到的補(bǔ)貼大致相當(dāng)于應(yīng)對(duì)其征收的稅收。政治家們找到了正確的數(shù)字，但符號(hào)是錯(cuò)的。）。

有趣的是將我們的結(jié)果與瑞典的碳稅作比較，即每噸1100瑞典克朗。與斯特恩采用的非常低的貼現(xiàn)率得到的結(jié)果相比，這一稅率較高。最后，比較一下最優(yōu)碳稅與歐盟的排放權(quán)價(jià)格，后者對(duì)征收碳稅起到了重要作用。這一價(jià)格最近跌倒了每噸略高于4歐元，遠(yuǎn)低于最優(yōu)碳稅，即使按照極高的貼現(xiàn)率計(jì)算最優(yōu)碳稅，也是如此。

排放權(quán)價(jià)格自實(shí)行以來，經(jīng)歷了顯著波動(dòng)。這一波動(dòng)與二氧化碳所致危害的估計(jì)結(jié)果的變動(dòng)無關(guān)。這表明使用數(shù)量限制而不是直接稅，有其不利之處。如果使用數(shù)量限制，政策制定者不僅要估計(jì)二氧化碳的危害，還有估計(jì)減少排放的代價(jià)。后者隨著經(jīng)濟(jì)周期而變化，并且在短期和在長期區(qū)別很大。因此，一個(gè)最優(yōu)的數(shù)量限制將隨著時(shí)間而變化，即使二氧化碳造成的危害是不變的。

確定數(shù)量限制如何隨時(shí)間變化，是極為困難的，如果我們無法確定減少碳排放的代價(jià)，政策就可能犯嚴(yán)重錯(cuò)誤。按照我們的觀點(diǎn)，這是使用數(shù)量限制的一個(gè)非常重大的缺陷。然而，需要注意的是，如果識(shí)別出大氣中二氧化碳濃度或氣溫的引爆點(diǎn)或臨界水平，就應(yīng)采取數(shù)量限制。在這種情況下，不超過門檻值是至關(guān)重要的，既然很難判斷稅收與排放數(shù)量的關(guān)系，直接的數(shù)量限制會(huì)更好一些。

5.氣候損害與經(jīng)濟(jì)增長

大多數(shù)氣候和經(jīng)濟(jì)模型都假定氣候損害會(huì)影響GDP水平，而不是影響GDP增長速度。在我們的最優(yōu)碳稅公式中，很容易將增長效應(yīng)包含在內(nèi)。如果將增長效應(yīng)納入公式的話，對(duì)計(jì)算會(huì)有一定的影響，特別是在增長效應(yīng)是永久性的或至少是長期的情況下。

上文假定，二氧化碳排放會(huì)增加大氣中碳的數(shù)量，每增加2000億噸碳，會(huì)使全球GDP下降0.5%。按照1%的貼現(xiàn)率，如果對(duì)永久的經(jīng)濟(jì)增長產(chǎn)生1%的影響，就需要對(duì)其征收相同的稅收。換句話說，如果現(xiàn)在增加2000億噸碳，對(duì)增長產(chǎn)生的永久性影響是對(duì)GDP水平產(chǎn)生的影響的1/10，即每年降低增長速度0.05個(gè)百分點(diǎn)，稅收就應(yīng)是原來計(jì)算的10倍。很容易看出，測度如此小的影響是極為困難的。這顯著增加了最優(yōu)碳稅的不確定性（①這也表明其他一些可能對(duì)增長產(chǎn)生長期影響的措施，比如稅收和教育政策，也會(huì)在非常長的時(shí)期內(nèi)影響福利。）。

6.初始二氧化碳濃度的重要性

在我們的計(jì)算中，假定新增的碳從大氣中消失的速度，與大氣和海洋中二氧化碳的濃度無關(guān)。這一假定是有疑問的，尤其是二氧化碳濃度較高的時(shí)候，因?yàn)檩^高的濃度會(huì)降低吸收更多碳的能力（①作為MistraSWECIA項(xiàng)目的一部分，對(duì)該領(lǐng)域的廣泛研究正在進(jìn)行。）。

然而，在《自然》雜志一篇著名的論文中（②Matthews、Gillet、StottandZickfeld（2009）），作者表明這一影響被以下事實(shí)所抵消，即更高的二氧化碳濃度對(duì)能量平衡的影響是遞減的，大氣變暖的速度由于海洋升溫緩慢而減緩。這一證據(jù)的要點(diǎn)是，全球平均氣溫的升高，不管是在短期還是在長期，與累積的碳排放數(shù)量大致成正比。根據(jù)上述論文，預(yù)計(jì)的影響是，每排放1萬億噸碳，會(huì)使氣溫上升1.5度（③作者的研究還表明，在95%的置信區(qū)間內(nèi)，每萬億噸碳導(dǎo)致溫度上升1—2.1度。）。

到目前為止，我們已排放了大約5000億噸碳，這應(yīng)使氣溫上升大約0.75度。給定損失和氣溫之間的關(guān)系，這一結(jié)果可以作為計(jì)算最優(yōu)碳稅的基礎(chǔ)。如果我們假定，不管氣溫有多高，氣溫的某一上升可以導(dǎo)致相同的損失，那么，計(jì)算就很簡單。如果我們假定隨著氣溫的升高，新增的損失會(huì)越來越大，那么，最優(yōu)碳稅就與上面的計(jì)算不同，就取決于我們對(duì)未來排放的估計(jì)。如果未來使用的化石燃料多，邊際損失就會(huì)更高，這就需要提高現(xiàn)在征收的碳稅，反之亦然。

五、最優(yōu)碳稅會(huì)威脅經(jīng)濟(jì)增長和福利嗎？

在合理水平上引入碳稅，對(duì)經(jīng)濟(jì)會(huì)產(chǎn)生重要影響。更高的能源價(jià)格會(huì)降低GDP，因?yàn)槟茉词巧a(chǎn)過程中的一種重要投入。在短期內(nèi)，能源使用與GDP幾乎是成比例的，急劇減少能源使用的唯一方法，就是關(guān)掉機(jī)器，減少交通等服務(wù)。因此，很容易得出這樣的印象，即能源稅會(huì)威脅經(jīng)濟(jì)增長和福利。我們認(rèn)為這是錯(cuò)誤的，引入合理的全球碳稅對(duì)經(jīng)濟(jì)增長只有有限的影響。

能源使用與GDP成正比，在稍微長一點(diǎn)的時(shí)期，并不準(zhǔn)確。相反，有明顯的跡象表明，使用其他生產(chǎn)要素替代能源，潛力巨大，由此會(huì)增加每單位能源所創(chuàng)造的GDP數(shù)量。在短期（幾年時(shí)間）內(nèi)，能源開支占GDP的份額會(huì)隨著能源價(jià)格的變動(dòng)而發(fā)生明顯的波動(dòng)。然而，從長期來看，這一份額是非常穩(wěn)定的，變動(dòng)僅有幾個(gè)百分點(diǎn)。這表明，如果能源價(jià)格上漲，比如由于征稅的原因，提高能源使用效率的潛力非常大，可以在生產(chǎn)沒有大幅下降的條件下實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。

同樣，從國際比較的角度也可以說明，能源替代的可能性很大。圖4顯示了發(fā)展水平和氣候條件大致相同的一些國家的能源效率，衡量的是每單位能源創(chuàng)造的以美元計(jì)價(jià)的GDP（所有能源都換算為千克燃料油當(dāng)量）。深灰色的柱狀顯示的是每個(gè)國家在2003—2011年平均的能源效率。

從圖4中可以看到，各國能源效率有非常大的差異，最低值與最高值之比超過了1∶5。我們還注意到，包括芬蘭在內(nèi)的斯堪的納維亞國家之間也有顯著差異。丹麥的能源效率超過芬蘭2倍，瑞典比芬蘭高出30%，但比挪威低20%。我們相信，這些差異反映了能源獲取和政策方面的不同導(dǎo)致的能源價(jià)格差異。

1.政策有效嗎？

正如上文所討論的，強(qiáng)有力的證據(jù)支持以下判斷：氣候變化的危害在世界上的分布極為不均。這意味著不同國家對(duì)于合理的碳稅應(yīng)是多少，會(huì)有不同的意見。理論上，通過某種設(shè)計(jì)合理的國際轉(zhuǎn)移支付制度，可以消除不同的意見。這樣，所有國家都可以通過引入上述計(jì)算得出的碳稅而獲益良多。然而，除了政治因素以外，有幾個(gè)原因使這樣的體系不可能建立起來。因此，重要的是，分析碳稅在一些個(gè)別地區(qū)實(shí)施，而不在其他地區(qū)實(shí)施，這會(huì)有何影響。分析引入全球性或區(qū)域性碳稅，對(duì)于化石燃料的使用有何影響，也很有意義。一個(gè)密切相關(guān)的問題是，如果技術(shù)進(jìn)步提高了經(jīng)濟(jì)中的能源效率，化石能源的使用會(huì)發(fā)生何種變化。

2.常規(guī)石油：供給有限

為了分析剛才提出的問題，關(guān)鍵是將供給因素納入考慮范圍。常規(guī)石油的價(jià)格由國際市場決定。這與生產(chǎn)者的開采成本關(guān)系不大，而是由常規(guī)石油數(shù)量有限這一事實(shí)決定的。在這樣的市場上，從長期來看，供給是有限的，不會(huì)受到其他因素的影響，除非征稅高到采油無利可圖。在這樣的供給條件下，稅率切實(shí)可行的全球碳稅不會(huì)影響消費(fèi)者的價(jià)格，而是以減少利潤的形式由生產(chǎn)者承擔(dān)。這樣，消費(fèi)就不會(huì)受到顯著影響。

這也適用于科技發(fā)展，其作用與稅收相似，會(huì)減少需求，即需求曲線向內(nèi)移動(dòng)。如果供給沒有彈性，即供給對(duì)價(jià)格不敏感，需求的這種變化只會(huì)影響生產(chǎn)者接受的價(jià)格，而不會(huì)影響使用數(shù)量。

我們的推理可由圖5來說明。征稅或發(fā)現(xiàn)新的節(jié)能技術(shù)會(huì)使需求曲線向內(nèi)/向下移動(dòng)，即從D1移至D2。由于供給曲線（S）是垂直的，均衡數(shù)量保持不變，價(jià)格下降，直至供求相等，這時(shí)的均衡數(shù)量與需求曲線移動(dòng)之前是一樣的。

在這種情況下，稅收或科技發(fā)展不會(huì)影響總的使用量。雖然圖5描述的只是靜態(tài)的計(jì)算結(jié)果，長期結(jié)果也可以做相似的推理。在任一給定的時(shí)間，只要石油價(jià)格沒有降到開采成本的水平，所有石油遲早都會(huì)耗盡。如果碳稅隨時(shí)間變化，石油的使用也會(huì)隨之改變，在稅率降低時(shí)推遲石油的使用具有一定的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，盡管相對(duì)有限。如果供給像上文描述的那樣，是完全無彈性的，僅在世界上某些地區(qū)征稅，效果甚至?xí)?，這同樣適用于局限于某些地區(qū)的科技發(fā)展，比如引入節(jié)能汽車。如果一個(gè)地區(qū)，比如歐盟，征收碳稅或引入節(jié)能汽車，會(huì)使國際市場石油價(jià)格輕微下降。價(jià)格下降會(huì)導(dǎo)致需求增加，抵消了引入碳稅的地區(qū)石油需求下降帶來的影響。有人可能認(rèn)為，數(shù)量限制會(huì)導(dǎo)致不同的結(jié)果，但并非如此。如果一個(gè)地區(qū)通過數(shù)量限制減少了需求，也會(huì)導(dǎo)致國際市場石油價(jià)格的下降，從而使全球需求保持不變。

到目前為止，我們的討論集中在常規(guī)石油，我們將其定義為一種供給有限的商品，且相對(duì)于價(jià)格，開采成本很低。然而，對(duì)于其他化石燃料，特別是煤，情況很不一樣。

3.煤：供給取決于價(jià)格

與常規(guī)石油的數(shù)量相比，煤的數(shù)量極大。因此，煤的價(jià)格主要反映生產(chǎn)者的開采成本。如果一個(gè)國家發(fā)現(xiàn)了常規(guī)石油，就可能由此變得富有，但發(fā)現(xiàn)煤就不會(huì)。因?yàn)槊旱倪\(yùn)輸成本相對(duì)于價(jià)格較為昂貴，大部分煤都是在產(chǎn)地消費(fèi)掉的。在這樣的供給條件下，碳稅是在全球征收還是在一個(gè)區(qū)域征收，帶來的影響就會(huì)非常不同。因?yàn)槊旱膬r(jià)格接近開采成本，如果引入碳稅的話，降價(jià)的空間不大。因此，對(duì)大部分當(dāng)今的煤炭開采，不需要征收特別高的碳稅就可以使其變得無利可圖。每噸煤50美元的碳稅，與現(xiàn)在的開采成本差不多高，對(duì)煤的使用會(huì)產(chǎn)生非常顯著的影響。因?yàn)槊禾渴袌霾皇侨蛐缘?，歐洲的碳稅不會(huì)導(dǎo)致其他地區(qū)，比如中國，用煤量的增加。對(duì)于提高能源效率或以綠色能源替代煤的技術(shù)發(fā)展降低對(duì)煤的需求，上述分析也是完全適用的。對(duì)煤的需求減少會(huì)導(dǎo)致價(jià)格下跌，從而使煤炭開采利潤下降，進(jìn)而減少煤的使用。

市場的均衡見圖6。與圖5的區(qū)別在于，在這里假定供給受價(jià)格的影響。更低的價(jià)格意味著在銷售量相同的情況下，利潤減少了。在圖5中，征稅和科技發(fā)展以相同的方式，使需求減少，但是在圖6中，由于供給取決于價(jià)格，均衡的數(shù)量從Q1降至Q2。

因此，由我們的推理可以得出結(jié)論，通過碳稅或其他政策工具影響常規(guī)石油的使用是困難的，或者不可能的，但絕對(duì)可以影響煤的使用（①唯一可能的解決辦法是，有人買斷現(xiàn)有的石油資源，并永不開采。）。

注意到以下一點(diǎn)是很重要的，即常規(guī)石油的剩余數(shù)量對(duì)氣候變化沒有多大意義。我們前面已經(jīng)提到，大氣中碳的數(shù)量已由大約6000億噸增至8000億噸。仍未開采的常規(guī)石油的數(shù)量估計(jì)在2000億噸左右。即使所有這些石油都被用光，對(duì)氣候的影響也相對(duì)有限（②如果使用上面的粗略估計(jì)，并假設(shè)使用石油所釋放的碳有一半迅速地被海面和地球吸收，氣候敏感度為3，則溫度的提高將是3*ln(900/800)=0.35度。）。

煤的儲(chǔ)量據(jù)估計(jì)至少是常規(guī)石油的20倍，這使煤對(duì)氣候造成相當(dāng)大的威脅。因此，如此眾多應(yīng)對(duì)氣候威脅的政策，都徒勞無益地指向常規(guī)石油及其最終產(chǎn)品（如汽油和航空潤滑油）的使用，這引起了人們的憂慮。

4.新的化石燃料

現(xiàn)在我們已經(jīng)討論了煤和常規(guī)石油，其供給結(jié)構(gòu)可以視為兩個(gè)極端。近年來，高油價(jià)與技術(shù)進(jìn)步一起，導(dǎo)致了介于兩者之間的一些新化石燃料的出現(xiàn)，例如，深海石油、油砂和高壓水砂破裂法采油。從氣候角度來看，有理由對(duì)這些新化石燃料的出現(xiàn)予以密切關(guān)注，因?yàn)檫@些資源的潛在數(shù)量非常大。

另一方面，現(xiàn)在這些化石燃料的新來源開采成本很高，這意味著征稅會(huì)對(duì)其使用產(chǎn)生影響。與常規(guī)石油不同，合理的碳稅以及取消補(bǔ)貼，應(yīng)該不會(huì)導(dǎo)致這其中的某些技術(shù)得到大規(guī)模的應(yīng)用。

六、中國的碳稅

氣候變化影響全世界，但在世界上的不同地區(qū)，所受的影響有很大區(qū)別。氣候變化產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)后果，其地理分布如何，我們現(xiàn)在還不甚明了。然而，現(xiàn)有的有限知識(shí)表明，中國可能受到的影響要比其他很多國家小一些。如若如此，有人可能認(rèn)為，減少全球碳排放，防止氣候變暖，對(duì)中國的經(jīng)濟(jì)利益而言是有限的。

但是，減少化石燃料的使用不僅會(huì)影響全球氣候變化，也會(huì)有地方性和區(qū)域性的影響，尤其是對(duì)空氣質(zhì)量。喬根森等人（Cao、HoandJorgensen，2013）的研究表明，碳稅對(duì)中國的福利和健康具有極為有益的影響，且不會(huì)危害經(jīng)濟(jì)增長。他們使用了一個(gè)經(jīng)濟(jì)模型對(duì)中國經(jīng)濟(jì)進(jìn)行模擬，分析引入中等水平的碳稅，即每公斤碳征收0.1元人民幣，會(huì)產(chǎn)生何種影響。碳稅會(huì)極大地減少煤的使用，提高生產(chǎn)的能源效率。由于這一碳稅與汽油價(jià)格相比很低，但與煤的價(jià)格相比要高得多，運(yùn)輸服務(wù)業(yè)不會(huì)受到什么影響。由顆粒物（PM2.5）污染引發(fā)的急性死亡病例會(huì)大幅降低。碳稅還會(huì)顯著增加政府的額外收入，約相當(dāng)于當(dāng)前政府收入的3%。這些稅收足以用來沖銷征稅對(duì)GDP產(chǎn)生的少數(shù)不利影響，比如減少其他征稅。

對(duì)每千克碳征收0.1元人民幣，這一碳稅明顯低于我們?cè)诳紤]后代利益的情況下計(jì)算得出的全球最優(yōu)稅率。給定上述中國的情況，從狹義的國內(nèi)角度來看，對(duì)中國而言，這一碳稅有可能低于最優(yōu)水平。另一方面，快速引入一個(gè)更高水平的碳稅所引起的短期摩擦成本，沒有包括在我們的計(jì)算中。由于這類成本的不確定性，第一步先采用中等稅率可能是明智的。朝著最優(yōu)碳稅邁出的一小步，當(dāng)然要比邁一大步卻跌了跟頭強(qiáng)。然而，應(yīng)該有意識(shí)地隨著時(shí)間推移逐步提高稅率，為此制訂明確的計(jì)劃，對(duì)于加速提高燃料效率，發(fā)展能源生產(chǎn)的其他技術(shù)，是非常重要的。

總之，有重要的證據(jù)表明，引入碳稅會(huì)使中國受益良多，可能比很多國家甚至是大多數(shù)國家，收益都會(huì)更大。中國經(jīng)濟(jì)的規(guī)模和驚人的增長速度表明，中國減少碳排放是全球?yàn)槎糁茪夂蜃兓Φ年P(guān)鍵。這也為中國提供了難得的現(xiàn)在就可以利用的雙贏機(jī)會(huì)。

預(yù)測碳稅的經(jīng)濟(jì)后果，比預(yù)測長期碳排放的具體路徑要容易得多。在一個(gè)不確定的世界里，稅收比配額要好得多。我們認(rèn)為，這對(duì)任何一個(gè)地區(qū)都適用，特別是對(duì)中國這樣的以史無前例的速度實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)變革的國家。我們也相信，減緩氣候變化的國際談判，重點(diǎn)應(yīng)放在國際碳稅上，而不是放在氣溫上限和暗含的全球排放路徑（impliedglobalemissionpaths）上。以全球排放路徑為起點(diǎn)的關(guān)于各國配額的國際談判，本質(zhì)上是一個(gè)零和博弈，這使得達(dá)成一致意見變得非常困難。就廣泛的全球碳稅達(dá)成妥協(xié)，成功的概率可能更高一些?，F(xiàn)在，中國可以幫助全球氣候變化談判回到正確軌道，并率先廣泛引入碳稅。如上所言，中國引入碳稅以應(yīng)對(duì)氣候變化，會(huì)使世界其他地區(qū)廣泛受益。但是，展現(xiàn)為全球福利做出積極貢獻(xiàn)的雄心壯志，會(huì)為中國帶來無形且寶貴的益處。此外，減少化石燃料的使用，特別是煤的使用，對(duì)中國國民的福利也有重要的積極影響。因此，碳稅可以產(chǎn)生三份紅利。