2018年10月8日瑞典皇家科学院授予威廉.诺德豪斯2018诺贝尔经济学奖,以表彰其将气候变化纳入长期宏观经济分析的贡献。诺德豪斯的发现涉及社会与自然之间的相互作用。诺德豪斯在20世纪70年代开始研究这一主题,因为科学家们越来越担心化石燃料的燃烧会导致气候变暖。在90年代中期,他成为创建综合评估模型的第一人,该模型整合了物理学,化学和经济学的理论和实证结果,是描述经济与气候之间全球相互作用的定量模型。诺德豪斯的模型现已广泛传播,并用于模拟经济和气候如何共同发展。它被用于检查气候政策干预的后果,例如碳税(The Royal SwedishAcademy of Sciences,2018)。本文以诺德豪斯跨越四十年的四篇论文为核心,分别介绍气候变化经济学的开端(Nordhaus,1977),气候变化综合评估模型的起源(Nordhaus,1992;Nordhaus and Yang,1996),以及该模型的应用――估计碳的社会成本(Nordhaus,2014)。 一、气候变化经济学的开端 气候变化经济学肇始于诺德豪斯1977年发表的论文《经济增长与气候:二氧化碳的问题》(Nordhaus,1977)。以此为起点,气候变化经济学作为经济学的一个分支已经发展了四十多年了。在这篇开山之作中,诺德豪斯将二氧化碳看作联结经济系统和气候系统的纽带,他此后开创的模型、使用的情景以及建议的政策大多可以在此文中找到雏形。 基于当时科学家的共识――化石燃料的燃烧是二氧化碳排放的主要来源,以及诺德豪斯在资源经济学领域的工作,他将经济系统简化为了能源产业部门。该部门受能源储量、收入和人口等外部变量影响,并通过能源价格控制的供需影响能源消费,从而影响整个经济系统。能源产业燃烧大量的化石燃料,导致二氧化碳的排放、集聚,从而导致全球平均气温升高,影响到整个气候系统。同时,气候系统通过其内在变化影响整个经济系统。因此人们试图制定标准或策略来影响能源产业,进而达到控制气候变化的目的。 诺德豪斯将这两个看似独立的系统看作一个整体,并设计了模型来模拟它,以求找寻最佳的控制策略。他考虑了两种方案,减少二氧化碳排放(即今日的减缓行动)和清除大气中的二氧化碳(即今日的气候工程)。诺德豪斯着重考虑了第一种方案,并提出两个设想:第一,以现有大气二氧化碳浓度的两倍作为上限(日后发展为政策情景),第二,对排放的二氧化碳收取费用(日后发展为诺德豪斯最重要的政策建议,碳税)。 二、气候变化综合评估模型的起源 1992年,诺德豪斯在《科学》杂志上发表了其开辟道路的奠基之作《控制温室气体的一条最优过渡路径》(Nordhaus,1992)。在此文中,诺德豪斯提出了他划时代的气候与经济动态综合模型(Dynamic Integrated modelof Climate and the Economy,DICE),用于估计资本积累与减少温室气体排放的最优路径。该模型的建立标志着气候变化综合评估模型(Integrated AssessmentModels,IAMs)的起源,为日后各种各样IAMs的发展打下了坚实的基础。相较于第一个模型,诺德豪斯做出了五项突破性的改进:第一,将模型建立在已发展成熟的新古典经济增长理论的框架内,因此待求解的最优路径是最有效的、消除了外部性的路径;第二,将全球经济视为一个整体,拥有初始的资本存量、劳动力和逐渐进步的技术;第三,不仅考虑二氧化碳排放,也考虑其他温室气体的排放,这些排放可以通过不同的方式加以控制,如限制、征税、补贴等;第四,排放的温室气体在全球碳循环中积聚、重新分布,进而导致气候变化(由全球平均地表温度表征);第五,气候变化会对全球经济体造成影响,主要是损害。在这五项改进的基础上,经济系统和气候系统形成了一个相互影响的整体,拥有一个逻辑清晰的闭环。DICE模型可以概括为在经济约束与气候约束的条件下寻找社会福利函数的最大化。因此,模型的总共20个函数/方程可以分成三组,即目标函数、经济约束和气候约束。 意识到全球综合模型(DICE)的缺陷,即损失了不同地区的许多重要细节,以及更重要的,忽略了减少温室气体排放的政策决定主要在国家层面制定的事实,诺德豪斯在1996年与杨合作(Nordhaus and Yang,1996),发展了气候与经济区域综合模型(Regional Integratedmodel of Climate and the Economy,RICE)。该模型是DICE的区域化版本,它将世界分成12个区域,包括美国、欧盟、日本、俄罗斯、欧亚(东欧和部分前苏联共和国)、中国、印度、中东、撒哈拉以南非洲、拉丁美洲、其他高收入国家、以及其他发展中国家。RICE模型和DICE的最主要区别在于其目标函数――社会福利函数,其采用基于根岸隆方案的柏格森-萨缪尔森社会福利函数的形式。 三、碳的社会成本估计 当前,为理解和执行气候变化政策,最重要的一个概念就是碳的社会成本(Social Cost of Carbon,SCC),它被定义为由额外一吨的二氧化碳排放导致的经济成本。更精确的说,它是每单位额外排放的消费效用的贴现值的变化,以当前消费计算。在最优化的气候政策中,即排除了由于税收或监管扭曲以及不同部门的不一致处理引起的复杂情况,碳的社会成本将等于碳价,这又等于减排的边际成本和单位排放损害的现值。在气候政策未达最优化的更现实的情况下,通常把碳的社会成本测算为沿实际路径的排放的边际损害(Nordhaus,2014)。 碳的社会成本的估算是气候变化政策的关键要素。它目前扮演两个角色。第一,在国家或者国际层面上,它为碳排放控制的适当水平或减少排放的政策中的碳定价提供指导。例如,政策制定者可以使用碳的社会成本的估算来确定最优碳税或限额与交易制度下的目标减排率。第二,在各国没有涵盖所有温室气体的综合政策的情况下,它被应用于规则的制定。比如,监管机构可能会使用碳的社会成本来计算涉及能源政策或影响气候的决策的社会成本和收益。 (编辑;Wendy) |