約翰?哈斯勒，斯德哥爾摩大學(xué)國際經(jīng)濟研究所教授、諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎評委會(huì )委員、瑞典財政政策委員會(huì )副主席、Bellagio小組成員以及歐洲經(jīng)濟顧問(wèn)團成員；佩爾?克魯塞爾，斯德哥爾摩大學(xué)國際經(jīng)濟研究所教授、諾貝爾經(jīng)濟學(xué)獎評委會(huì )主席、世界計量經(jīng)濟學(xué)會(huì )理事、瑞典皇家

沒(méi)有綜合性、長(cháng)期型和全球性的視角，就無(wú)法正確地分析氣候變化及其應對措施的影響。比如，歐盟的一項碳排放稅會(huì )對世界上的其他地區產(chǎn)生影響，而且這一影響極為長(cháng)久。

我們對氣候與經(jīng)濟的研究已持續了大約五年，研究領(lǐng)域集中在全球視角下的宏觀(guān)經(jīng)濟和長(cháng)期增長(cháng)。作為宏觀(guān)經(jīng)濟學(xué)家，我們擁有許多必要的技能和工具，以分析氣候和經(jīng)濟問(wèn)題。

然而，我們的知識還遠遠不夠。顯然，如果不了解推動(dòng)氣候變化的科學(xué)關(guān)系，就無(wú)法開(kāi)展氣候和經(jīng)濟研究。在自然科學(xué)領(lǐng)域，我們不是專(zhuān)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)等研究機構的科學(xué)家進(jìn)行合作，這些都是在跨學(xué)科的MistraSWECIA項目下完成的。

與自然科學(xué)不同，我們的氣候和經(jīng)濟模型還必須描述人類(lèi)行為。因為人類(lèi)有遠見(jiàn)，對未來(lái)的預期會(huì )影響當前的行為，因此，經(jīng)濟模型必須考慮對未來(lái)的預期，這使我們的研究非常有必要。特別是，在將現有的氣候模型整合進(jìn)經(jīng)濟模型之前，必須做極端的簡(jiǎn)化。在這一簡(jiǎn)化過(guò)程中，MistraSWECIA項目中從事自然科學(xué)研究的同事給予我們很大幫助，幫助我們對主要的科學(xué)知識進(jìn)行了恰當的濃縮。

本文將敘述我們在MistraSWECIA項目的氣候和經(jīng)濟研究中得出的大量結論。我們將主要發(fā)現歸納為八個(gè)要點(diǎn)：

1.化石燃料的使用導致氣候變暖，但程度未知。

2.根據已有的估算，即使尚不能完全確定，氣候變化可能導致的損失也將是極為顯著(zhù)的，雖然從全球視角來(lái)看，還稱(chēng)不上是災難性的。

3.現有知識不足以評估那些未必出現的全球損失的風(fēng)險，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，尤其是較為貧困的，有可能遭受災難性的損失。

5.化石燃料的使用具有“外部性”，僅靠市場(chǎng)無(wú)法應對。全球碳排放稅是解決這一市場(chǎng)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)濟增長(cháng)和福利。

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

對我們而言，在研究項目開(kāi)展之前，上述任何一個(gè)論點(diǎn)，都不是顯而易見(jiàn)的。受各自背景和知識的影響，肯定有些讀者會(huì )認為其中一些論點(diǎn)并不重要。然而，很難認為所有的要點(diǎn)都是不重要的。這些論點(diǎn)當然都是暫時(shí)性的，新的研究肯定會(huì )使我們對其中一些做出修改。我們的氣候和經(jīng)濟項目報告仍在進(jìn)行中，當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(guān)點(diǎn)也可能發(fā)生改變。因此，我們將上面列出的論點(diǎn)稱(chēng)之為“判斷”，而不是“結論”，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(xiàn)，比如光線(xiàn)，比長(cháng)波的射線(xiàn)，比如熱，更容易透過(guò)。隨著(zhù)空氣中二氧化碳的增加，進(jìn)來(lái)與出去的射線(xiàn)之間的平衡會(huì )改變。這一機制很容易在實(shí)驗中驗證，1903年瑞典諾貝爾化學(xué)獎獲得者斯萬(wàn)特·阿倫尼斯早在1896年就將其稱(chēng)之為“溫室效應”（①Arthenius(1896)）。根據阿倫尼斯的實(shí)驗，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，即兩者呈對數線(xiàn)性關(guān)系。盡管直接的溫室效應在實(shí)驗中是可以測定的，但二氧化碳水平提高對地球溫度產(chǎn)生的最終影響，很難確定。這是因為更多的二氧化碳產(chǎn)生的直接影響會(huì )導致一系列反饋機制，這會(huì )加強或減弱最初的影響。通過(guò)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。減緩北極冰層的形成，則會(huì )減弱地球將射入的太陽(yáng)光反射出去的能力，這也會(huì )增強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，這可以增強對射入陽(yáng)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制的例子，有些預計會(huì )增強直接影響，有些則會(huì )弱化。很難對反饋機制的強度進(jìn)行評估，這使氣候變化與二氧化碳濃度增加之間的關(guān)系，有顯著(zhù)的不確定性?？茖W(xué)家們最常見(jiàn)的觀(guān)點(diǎn)是，反饋機制總體上會(huì )加強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，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，這一數字是相當不確定的。

反饋機制不一定保持不變的強度，也未必不受二氧化碳濃度的影響?？梢韵胂?，在地球已經(jīng)變暖時(shí)，有些使之增強的機制才剛開(kāi)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(kāi)始還看不到，但是，一旦達到某一特定水平，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(huà)說(shuō)，如果全球氣溫超過(guò)某一特定水平，就會(huì )出現一個(gè)新的更高的均衡水平，以致即使沒(méi)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(guò)這一水平就是至關(guān)重要的。

然而，就我們所知，氣候學(xué)家對于這一水平有多高，乃至從全球來(lái)看，這一水平是否真的存在，還沒(méi)有形成共識（②也可參見(jiàn)Lentonetal（2008），關(guān)于更通俗的科學(xué)描述可參見(jiàn)Levitan（2003）。）。有些區域性的引爆點(diǎn)，可以使當地的氣候條件發(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（對數）線(xiàn)性關(guān)系似乎仍是合理的估計。

另外一個(gè)重要的不確定因素，來(lái)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，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(cháng)，進(jìn)而影響存儲二氧化碳的能力。到目前為止，我們使用化石燃料排放的二氧化碳，超過(guò)一半都留在了大氣、海洋和生物中。有很多跡象表明，隨著(zhù)排放量的增加，這些介質(zhì)儲存更多二氧化碳的能力在下降。（①也可參見(jiàn)Matthews、Gillet、StottandZickfeld（2009）。）

二、氣候危害

如果氣候變化對人類(lèi)福利沒(méi)有重要影響，氣候經(jīng)濟學(xué)作為一門(mén)學(xué)科就沒(méi)有意義。這種影響如何測量？氣候危害是顯著(zhù)的，還是根本就不是一種危害，甚至還是人類(lèi)福利的增加，這些爭論的結論顯而易見(jiàn)嗎？

這些問(wèn)題對于我們至關(guān)重要，因為我們的目的在于，探尋在市場(chǎng)經(jīng)濟中的經(jīng)濟政治干預如何從全球范圍改善人類(lèi)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，對氣候變化的經(jīng)濟方面的研究還十分有限。因此，這方面的知識相對稀少和零散，也就不足為奇了。

1.兩種不同方法

現有研究可以分為兩種截然不同的方法，一種可以稱(chēng)為“自下而上型”，另一種可以稱(chēng)為“簡(jiǎn)約型”。

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

對此需要注意的是，危害不僅局限于那些可以按照市場(chǎng)價(jià)格用貨幣來(lái)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(chǎng)上交易的價(jià)值。然而，為了將所有氣候變化導致的經(jīng)濟成本加總在一起，所有影響都必須以相同單位來(lái)衡量。這樣的評估在經(jīng)濟成本收益計算中很常見(jiàn)，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(lèi)的生命肯定無(wú)法在市場(chǎng)上交易。

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

由于很多氣候與經(jīng)濟的關(guān)聯(lián)機制都是在全球層面發(fā)揮作用的，可能需要在大量不同的星球上做實(shí)驗！當然，這是不現實(shí)的，但是所謂的“自然實(shí)驗”，比如氣候的隨機變化，在某些特定情況下可以應用。

這形成了“簡(jiǎn)約型”方法測算氣候變化對經(jīng)濟有何影響的基礎。按照這一方法，研究歷史上的氣候波動(dòng)，使用統計方法將這些波動(dòng)與經(jīng)濟結果的變化聯(lián)系起來(lái)。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(cháng)，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)濟與氣候之間關(guān)系的直接機制的信息。這可能形成更多可靠的結果，也可能為我們依據經(jīng)驗做進(jìn)一步推測提供了機會(huì )，比如分析比當前觀(guān)察到的更顯著(zhù)的氣候變化。當然，這一方法的主要劣勢在于，很難確定是否窮盡了所有預想的影響機制。這一方法的關(guān)注點(diǎn)通常是局部影響。然而，由于缺乏基礎研究，氣候變化帶來(lái)的沖突成本和動(dòng)植物的全球變化常常被忽略。

使用簡(jiǎn)約型方法，更有可能抓住全部的重要機制。但是，它無(wú)法描述統計關(guān)系背后的實(shí)際機制，因此，更難進(jìn)行歸納和外推。當然，氣候的歷史變化不能涵蓋未來(lái)氣候變化的所有可能情景。既然兩種方法有著(zhù)不同的優(yōu)勢和弱點(diǎn)，就應當互為補充地使用這兩種方法。

2.氣候研究

氣候和經(jīng)濟模型化的先驅威廉·諾德豪斯，也曾基于自下而上的方法，最早開(kāi)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(lèi)型（①Nordhause發(fā)展了得到廣泛應用的氣候與經(jīng)濟動(dòng)態(tài)綜合模型（DynamicIntegratedmodelofClimateandtheEconomy，DICE）和氣候與經(jīng)濟區域綜合模型（RegionalIntegratedmodelofClimateandtheEconomy，RICE）。這些模型在諾德豪斯的主頁(yè)（http://aida.wss.yale.edu/~nordhaus/）上有詳細介紹。），即農業(yè)；能源、林業(yè)和旅游等其他生產(chǎn)部門(mén)；海平面上升；健康；休閑和娛樂(lè )；遷徙和生態(tài)系統；自然災害。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，用來(lái)刻畫(huà)全球總損失（用占GDP的比例表示）。

諾德豪斯損失函數的最新版本見(jiàn)圖1（②參見(jiàn)Nordhaus（2013）的DICE模型，其形式極為簡(jiǎn)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，隨著(zhù)氣溫上升，這條曲線(xiàn)變得越來(lái)越陡峭。這意味著(zhù)損失增加得比氣溫更快。這是文獻中的一個(gè)常見(jiàn)結論，但是，如果氣溫升高得比歷史數據顯示的更多，其結果如何，我們當然知之甚少。

《斯特恩報告》（③Stern(2007)）和其他一些方法都使用的所謂“PAGE”模型，也運用了一個(gè)損失函數，其中損失也增長(cháng)得更快。與很多其他方法不同，這一模型試圖考慮各種參數值的不確定性，以使模型盡可能貼近現實(shí)。這一點(diǎn)是通過(guò)定義一個(gè)區間來(lái)實(shí)現的，由此，在這一區間里，模型的參數值是隨機得到的。比如，可以假定損失由氣溫升高的某一乘方來(lái)決定，乘方的值可以從給定的區間上隨機取得（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(guò)每次設定不同的參數，可以進(jìn)行大量的模擬。這是一種對模型預測值的不確定性進(jìn)行估計的方法。

歐洲委員會(huì )為歐盟實(shí)施了一項自下而上的研究。這個(gè)名為“PESETA”的研究項目，估計了各類(lèi)氣候變化對歐洲不同地區的影響（②參見(jiàn)http://peseta.jrc.ec.europa.eu。）。估計的損失包括沿海的損失、洪災損失，以及農業(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，瑞典與芬蘭和波羅的海國家一起，被劃分為北歐區。對于這一地區，實(shí)際的估計結果是，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，大致相當于總消費的0.5%。對于南歐，估計影響是負的，大致相當于年消費的1.5%。

至于“簡(jiǎn)約型”方法，到目前為止還很少從全球視角進(jìn)行研究。一項著(zhù)名的研究（③Dell、JonesandOlken(2012)）將136個(gè)國家的經(jīng)濟增長(cháng)與每年平均氣溫的變化聯(lián)系起來(lái)。這項研究區分了GDP水平和增速的變化，發(fā)現氣候與經(jīng)濟增長(cháng)有很強的負向關(guān)系。氣溫每上升1度，會(huì )導致增長(cháng)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經(jīng)濟增長(cháng)的長(cháng)期影響得出確定無(wú)疑的結論，但這種影響不會(huì )隨著(zhù)時(shí)間而減弱，然而，這些結果并非不可辯駁。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論表明，氣候變化對GDP水平有顯著(zhù)影響，但對增長(cháng)速度沒(méi)有影響。

3.每噸二氧化碳造成的恒定損失

上面已經(jīng)說(shuō)明，氣溫上升會(huì )導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，導致溫度上升的速度是遞減的。按照標準的假定，比如諾德豪斯損失函數所使用的假定，氣溫升高對損失的影響是遞增的，而二氧化碳濃度對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)濟影響，是近似恒定的，與氣溫水平無(wú)關(guān)。這種經(jīng)濟影響可以由某一百分比的GDP損失來(lái)表示。

基于諾德豪斯確定的標準，我們計算出每增加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(kāi)始之前相比，大約增加了2000億噸。應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(lái)講，這是一個(gè)預期值，因為諾德豪斯假定，造成重大損失的“災難”是小概率事件。）。

三、氣候和經(jīng)濟模型

由以上討論可以得出兩個(gè)明顯的結論，人類(lèi)通過(guò)使用化石燃料影響氣候；這種對氣候的影響導致全球經(jīng)濟遭到不可忽視的損害。

氣候和經(jīng)濟模型主要有兩個(gè)目的：一是作為預測工具，比如預測未來(lái)經(jīng)濟和氣候如何發(fā)展；二是作為實(shí)驗室，評估不同的政策對經(jīng)濟和氣候的發(fā)展產(chǎn)生什么影響。一個(gè)典型的氣候和經(jīng)濟模型由三部分組成，即氣候模型、碳循環(huán)模型和經(jīng)濟模型。這三部分以多少有些復雜的方式相互影響，參見(jiàn)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)濟模型中產(chǎn)生的碳排放來(lái)決定。二氧化碳濃度反過(guò)來(lái)又通過(guò)溫室效應，影響氣候模型中的能量平衡，這決定了氣候如何演化。氣候導致各種損害，從而影響經(jīng)濟。當然，這些相互影響可以設定得復雜一些或簡(jiǎn)單一些，但是我們將上述循環(huán)關(guān)系視為氣候和經(jīng)濟模型復雜程度的合理的最低水平。這樣的模型常被稱(chēng)為綜合評估模型（IntegratedAssessmentModels，IAMs）。

然而，很多用于回答有關(guān)氣候和經(jīng)濟問(wèn)題的模型，不是通過(guò)這種方式整合在一起的，因而缺乏必要的內在一致性。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)而在此基礎上計算對氣候的影響，沒(méi)有考慮氣候變化會(huì )反作用于經(jīng)濟，并影響碳排放，由此產(chǎn)生的碳排放路徑就會(huì )和模型預先假定的路徑有所不同。

1.綜合性氣候模型

我們已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)非常簡(jiǎn)單但可用的綜合性氣候模型（①參見(jiàn)Golosov、Hassler、KrusellandTsyvinski(2014)，關(guān)于區域層面的分析，參見(jiàn)HasslerandKrusell（2012）。），用一個(gè)方程來(lái)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數成正比，其比例為一常數，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(chēng)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(jiǎn)單的估計，即在20年內，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）在大氣中留存數千年，其余部分緩慢沉入深海（②這是基于IPCC（2007，第25頁(yè)），可以總結如下：“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)間內消失，還有30%在幾個(gè)世紀內消失，剩下的20%會(huì )在大氣中停留數千年”。）。

我們利用更復雜的模型，允許氣候對碳排放有如上所述的反作用，以此來(lái)檢驗我們所做的簡(jiǎn)單估計的有效性。

3.經(jīng)濟模型

經(jīng)濟模型必須描述長(cháng)期中經(jīng)濟如何發(fā)展，因為氣候變化是一個(gè)非常緩慢的變化過(guò)程。模型還要能夠描述化石燃料的使用，以及隨著(zhù)時(shí)間變化，稅收和其他政策如何影響化石燃料的使用。當然，復雜程度不同的模型都可以用在這里。在多數情況下，需要對特定的能源部門(mén)進(jìn)行較為詳盡的描述。那些只用于描述能源供應的模型，缺點(diǎn)在于不適合將廣義的經(jīng)濟增長(cháng)模型化。

我們選擇將簡(jiǎn)單而又著(zhù)名的索洛模型進(jìn)行直接擴展，以此作為長(cháng)期增長(cháng)模型的基礎。擴展主要包括，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，我們還假定，儲蓄率由具有前瞻性的居民來(lái)決定，這些居民的目標是實(shí)現個(gè)人福利的最大化。經(jīng)濟模型的一個(gè)重要方面，當然就是損失函數，如上面討論過(guò)的，這一函數需要刻畫(huà)由更高的全球氣溫所導致的生產(chǎn)率損失。

四、最優(yōu)碳稅

至少從1920年阿瑟·庇古的福利經(jīng)濟學(xué)著(zhù)作出版以來(lái)（①Pigou(1920)），人們已經(jīng)熟知，應對外部性（比如碳排放引起的氣候損失）的一個(gè)有效方法，就是根據所造成的損失進(jìn)行征稅。通過(guò)征稅，碳排放者面臨著(zhù)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，就像有一個(gè)有效的碳排放市場(chǎng)在運行一樣。

從理論上說(shuō)，如何對化石燃料征稅，與對其他具有外部性的商品進(jìn)行征稅沒(méi)有什么區別。然而，在實(shí)踐中，這與很多其他污染略有不同，因為這一外部性是全球性的，而且會(huì )在很長(cháng)的時(shí)期內存在。

前面我們已經(jīng)表明，對二氧化碳影響的一個(gè)合理的近似估計，就是大氣中每增加1單位二氧化碳會(huì )導致一定的損失，這一損失可以表示為GDP的一定比例，并獨立于GDP水平和全球的平均氣溫。當然，這只不過(guò)是一個(gè)近似估計，我們可以根據新的知識對這一估計進(jìn)行修正；而且，我們必須允許常數比例的損失值有相當程度的不確定性。但是，這一近似估計仍是一個(gè)有益的起點(diǎn)，以對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(guò)，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。當前全球GDP接近75萬(wàn)億美元，這一損失相當于每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(zhù)外部性在市場(chǎng)上被內部化了。但是，由于1噸二氧化碳排放在大氣中停留的時(shí)間遠長(cháng)于1年，稅收也必須考慮未來(lái)的損失。為了恰當地對化石燃料的碳排放進(jìn)行征稅，我們必須計算當前的某一邊際排放量所導致的現在和未來(lái)的所有損失值。

為此，必須考慮兩方面內容：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(cháng)，造成的損失越大。更具體地說(shuō)，我們需要知道，1噸碳排放在未來(lái)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(lái)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(lái)某一特定時(shí)間，以GDP比例表示的既定損失，當前價(jià)值是多少。這是必要的，因為使未來(lái)?yè)p失內部化的碳排放稅（以下簡(jiǎn)稱(chēng)碳稅），是在排放發(fā)生時(shí)的今天征收的。

1.碳衰減

對于第一個(gè)問(wèn)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(lái)變化路徑。然而，大多數碳循環(huán)模型如此復雜，以致無(wú)法用幾個(gè)參數來(lái)表示。因此，為了說(shuō)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）永遠留在大氣中（①實(shí)際上，這些二氧化碳在大氣中會(huì )停留數千年，甚至更長(cháng)的時(shí)間，在經(jīng)濟計算中可以近似地表示為“永遠”。）。其次，假定一定的比例1-φO（以50%作為近似估計）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，這些參數將是決定最優(yōu)碳稅的關(guān)鍵因素。

2.貼現

如何估計未來(lái)的福利，是一個(gè)復雜的、有爭議的經(jīng)典問(wèn)題。威廉·諾德豪斯（①Nordhaus(2008)）認為，市場(chǎng)數據可以為這類(lèi)評估提供基礎。通過(guò)觀(guān)察市場(chǎng)如何為某只將來(lái)需要支付一筆特定款項的證券定價(jià)，比如一種債券，我們就可以計算出市場(chǎng)參與者如何為將來(lái)可能的消費進(jìn)行估價(jià)。

另一方面，尼古拉斯·斯特恩（②Stern(2007)）認為，對于我們應如何為未來(lái)的收入和損失定價(jià)，市場(chǎng)無(wú)法提供良好的指導，因為這個(gè)問(wèn)題更多的是一種道德價(jià)值，我們對此的評價(jià)未必與市場(chǎng)參與者相同。

我們還需要評估未來(lái)數百年產(chǎn)生的消費損失，如此長(cháng)期的債權在市場(chǎng)上即使存在，也很難找到。所以，即使我們可以從市場(chǎng)數據中推算出人們對不久的將來(lái)所使用的貼現率，也絕不能意味著(zhù)我們對未來(lái)幾百年間產(chǎn)生的損失進(jìn)行貼現時(shí)，應該使用相同的貼現率。

雖然貼現率的選擇牽扯道德問(wèn)題，我們很快還會(huì )回到這一話(huà)題，但仍有一些內容可以進(jìn)行某種程度的客觀(guān)分析。其中之一就是，我們應如何看待如下事實(shí)，即后代可能有著(zhù)與我們不同的收入水平和消費水平。從福利的角度來(lái)看，可以合理地認為，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。這是因為福利經(jīng)濟學(xué)的標準假定是，一個(gè)人消費的越多，一單位邊際消費的價(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，我們對未來(lái)某一特定時(shí)點(diǎn)的損失的評估如何受那時(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(zhù)損失將會(huì )更大，因為就像諾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 )導致今天高估損失。另一方面，更高的收入水平意味著(zhù)減少1單位消費導致的福利損失較少，因為高收入意味著(zhù)高消費，進(jìn)而1單位邊際消費的價(jià)值更低。

因此，在評估未來(lái)的消費損失時(shí)，未來(lái)更高的收入產(chǎn)生了兩種作用相反的影響，使用宏觀(guān)經(jīng)濟學(xué)的標準假設，我們可以表明實(shí)際上兩者正好可以相互抵消。這意味著(zhù)1噸大氣中的碳在未來(lái)某一時(shí)間造成的損失值，與那時(shí)的收入水平無(wú)關(guān)（①核心的假定是，效用是消費的對數。進(jìn)而，邊際效用與消費成反比，這抵消了損失與收入成正比的假設。為使上述結論成立，消費必須也與收入成正比，但是，由于在大多數長(cháng)期增長(cháng)模型中以及在現實(shí)中，儲蓄率變化幅度并不大，儲蓄率的變化從數量上來(lái)看并不重要。然而，如果效用函數比對數函數還要彎曲，一個(gè)更高的（更低的）收入增加會(huì )導致更高的（更低的）貼現率，反之則反是。）。

3.最優(yōu)碳稅公式

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

接下來(lái)，通過(guò)計算所有這些未來(lái)?yè)p失的總現值，我們可以得到最優(yōu)碳稅。根據上面我們給出的假定，可以由以上這些計算得出下面最優(yōu)碳稅的公式（②參見(jiàn)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，即括號中第二部分的分子。

最后，ρ常被稱(chēng)為主觀(guān)貼現率。這部分的貼現與不同時(shí)期消費的變化無(wú)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(lái)的消費相比，我們偏好現在消費的程度。具體而言，ρ衡量的是未來(lái)的福利值隨著(zhù)時(shí)間推移而下降的速度。如果ρ為每年1%，這意味著(zhù)當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(guān)因素，特別是在我們評估后代的福利時(shí)。因此，對于正確的ρ值應該是多少，我們沒(méi)有采取絕對的態(tài)度，雖然我們注意到，在討論氣候變化或其他一些問(wèn)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(guò)計算需要多長(cháng)時(shí)間才能使未來(lái)的福利值相當于當前值的一半，就可以看到這一點(diǎn)。如果主觀(guān)貼現率為0.1%，則有關(guān)估值的半衰期約為700年，或大約20代人。但是，如果貼現率為2%，則半衰期僅為大約35年，或者說(shuō)只需要一代人。按照后者，我們根本無(wú)需考慮700年后發(fā)生什么。那時(shí)，我們當前福利的估值將會(huì )提高100萬(wàn)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(zhù)稅收會(huì )隨著(zhù)GDP線(xiàn)性增加。碳稅與氣候的變化γ也成正比。我們早先已說(shuō)過(guò)，對于氣候變化的程度，遠沒(méi)有形成一個(gè)可靠的估計，結果可能是我們需要從很多重要的方面對γ值進(jìn)行更新。在這種情況下，稅收應與γ以相同的比例調整。

相似的，對控制碳衰減的參數賦值，也可能隨著(zhù)新的知識進(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，碳稅也應提高。按照我們以前的討論，這些影響都是預期的，但是，我們現在要對其進(jìn)行定量評估。

4.稅收水平

根據上面選取的參數，并假定全球GDP為75萬(wàn)億美元，計算出的最優(yōu)碳稅顯示在圖3中。橫軸代表主觀(guān)貼現率?？v軸左側代表每噸碳以美元計價(jià)的稅收，縱軸右側代表每噸二氧化碳以瑞典克朗計價(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(lái)代替的話(huà)，相當于征收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。）。

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

我們也注意到，上面公式得到的結果與斯特恩和諾德豪斯的計算結果比較接近。雖然他們使用了不同的模型，但在其分析中主要的區別在于對主觀(guān)貼現率的選擇有所不同。斯特恩使用的是每年0.1%的貼現率，代入我們的公式，得出的結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%的貼現率，我們的公式表明，碳稅應為每噸二氧化碳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2011年全球對化石燃料消費的補貼達到5230億美元（WorldEnergyOutlook,2012，Factsheet），每年全球碳排放量超過(guò)90億噸，這意味著(zhù)化石燃料使用得到的補貼大致相當于應對其征收的稅收。政治家們找到了正確的數字，但符號是錯的。）。

有趣的是將我們的結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率得到的結果相比，這一稅率較高。最后，比較一下最優(yōu)碳稅與歐盟的排放權價(jià)格，后者對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，遠低于最優(yōu)碳稅，即使按照極高的貼現率計算最優(yōu)碳稅，也是如此。

排放權價(jià)格自實(shí)行以來(lái)，經(jīng)歷了顯著(zhù)波動(dòng)。這一波動(dòng)與二氧化碳所致危害的估計結果的變動(dòng)無(wú)關(guān)。這表明使用數量限制而不是直接稅，有其不利之處。如果使用數量限制，政策制定者不僅要估計二氧化碳的危害，還有估計減少排放的代價(jià)。后者隨著(zhù)經(jīng)濟周期而變化，并且在短期和在長(cháng)期區別很大。因此，一個(gè)最優(yōu)的數量限制將隨著(zhù)時(shí)間而變化，即使二氧化碳造成的危害是不變的。

確定數量限制如何隨時(shí)間變化，是極為困難的，如果我們無(wú)法確定減少碳排放的代價(jià)，政策就可能犯嚴重錯誤。按照我們的觀(guān)點(diǎn)，這是使用數量限制的一個(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，就應采取數量限制。在這種情況下，不超過(guò)門(mén)檻值是至關(guān)重要的，既然很難判斷稅收與排放數量的關(guān)系，直接的數量限制會(huì )更好一些。

5.氣候損害與經(jīng)濟增長(cháng)

大多數氣候和經(jīng)濟模型都假定氣候損害會(huì )影響GDP水平，而不是影響GDP增長(cháng)速度。在我們的最優(yōu)碳稅公式中，很容易將增長(cháng)效應包含在內。如果將增長(cháng)效應納入公式的話(huà)，對計算會(huì )有一定的影響，特別是在增長(cháng)效應是永久性的或至少是長(cháng)期的情況下。

上文假定，二氧化碳排放會(huì )增加大氣中碳的數量，每增加2000億噸碳，會(huì )使全球GDP下降0.5%。按照1%的貼現率，如果對永久的經(jīng)濟增長(cháng)產(chǎn)生1%的影響，就需要對其征收相同的稅收。換句話(huà)說(shuō)，如果現在增加2000億噸碳，對增長(cháng)產(chǎn)生的永久性影響是對GDP水平產(chǎn)生的影響的1/10，即每年降低增長(cháng)速度0.05個(gè)百分點(diǎn)，稅收就應是原來(lái)計算的10倍。很容易看出，測度如此小的影響是極為困難的。這顯著(zhù)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增長(cháng)產(chǎn)生長(cháng)期影響的措施，比如稅收和教育政策，也會(huì )在非常長(cháng)的時(shí)期內影響福利。）。

6.初始二氧化碳濃度的重要性

在我們的計算中，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(wú)關(guān)。這一假定是有疑問(wèn)的，尤其是二氧化碳濃度較高的時(shí)候，因為較高的濃度會(huì )降低吸收更多碳的能力（①作為MistraSWECIA項目的一部分，對該領(lǐng)域的廣泛研究正在進(jìn)行。）。

然而，在《自然》雜志一篇著(zhù)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。這一證據的要點(diǎn)是，全球平均氣溫的升高，不管是在短期還是在長(cháng)期，與累積的碳排放數量大致成正比。根據上述論文，預計的影響是，每排放1萬(wàn)億噸碳，會(huì )使氣溫上升1.5度（③作者的研究還表明，在95%的置信區間內，每萬(wàn)億噸碳導致溫度上升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，這一結果可以作為計算最優(yōu)碳稅的基礎。如果我們假定，不管氣溫有多高，氣溫的某一上升可以導致相同的損失，那么，計算就很簡(jiǎn)單。如果我們假定隨著(zhù)氣溫的升高，新增的損失會(huì )越來(lái)越大，那么，最優(yōu)碳稅就與上面的計算不同，就取決于我們對未來(lái)排放的估計。如果未來(lái)使用的化石燃料多，邊際損失就會(huì )更高，這就需要提高現在征收的碳稅，反之亦然。

五、最優(yōu)碳稅會(huì )威脅經(jīng)濟增長(cháng)和福利嗎？

在合理水平上引入碳稅，對經(jīng)濟會(huì )產(chǎn)生重要影響。更高的能源價(jià)格會(huì )降低GDP，因為能源是生產(chǎn)過(guò)程中的一種重要投入。在短期內，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)濟增長(cháng)和福利。我們認為這是錯誤的，引入合理的全球碳稅對經(jīng)濟增長(cháng)只有有限的影響。

能源使用與GDP成正比，在稍微長(cháng)一點(diǎn)的時(shí)期，并不準確。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數量。在短期（幾年時(shí)間）內，能源開(kāi)支占GDP的份額會(huì )隨著(zhù)能源價(jià)格的變動(dòng)而發(fā)生明顯的波動(dòng)。然而，從長(cháng)期來(lái)看，這一份額是非常穩定的，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(méi)有大幅下降的條件下實(shí)現這一點(diǎn)。

同樣，從國際比較的角度也可以說(shuō)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 )造的以美元計價(jià)的GDP（所有能源都換算為千克燃料油當量）。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(guò)了1∶5。我們還注意到，包括芬蘭在內的斯堪的納維亞國家之間也有顯著(zhù)差異。丹麥的能源效率超過(guò)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致的能源價(jià)格差異。

1.政策有效嗎？

正如上文所討論的，強有力的證據支持以下判斷：氣候變化的危害在世界上的分布極為不均。這意味著(zhù)不同國家對于合理的碳稅應是多少，會(huì )有不同的意見(jiàn)。理論上，通過(guò)某種設計合理的國際轉移支付制度，可以消除不同的意見(jiàn)。這樣，所有國家都可以通過(guò)引入上述計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(lái)。因此，重要的是，分析碳稅在一些個(gè)別地區實(shí)施，而不在其他地區實(shí)施，這會(huì )有何影響。分析引入全球性或區域性碳稅，對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(wèn)題是，如果技術(shù)進(jìn)步提高了經(jīng)濟中的能源效率，化石能源的使用會(huì )發(fā)生何種變化。

2.常規石油：供給有限

為了分析剛才提出的問(wèn)題，關(guān)鍵是將供給因素納入考慮范圍。常規石油的價(jià)格由國際市場(chǎng)決定。這與生產(chǎn)者的開(kāi)采成本關(guān)系不大，而是由常規石油數量有限這一事實(shí)決定的。在這樣的市場(chǎng)上，從長(cháng)期來(lái)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(wú)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 )影響消費者的價(jià)格，而是以減少利潤的形式由生產(chǎn)者承擔。這樣，消費就不會(huì )受到顯著(zhù)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(xiàn)向內移動(dòng)。如果供給沒(méi)有彈性，即供給對價(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 )影響使用數量。

我們的推理可由圖5來(lái)說(shuō)明。征稅或發(fā)現新的節能技術(shù)會(huì )使需求曲線(xiàn)向內/向下移動(dòng)，即從D1移至D2。由于供給曲線(xiàn)（S）是垂直的，均衡數量保持不變，價(jià)格下降，直至供求相等，這時(shí)的均衡數量與需求曲線(xiàn)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)的計算結果，長(cháng)期結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(méi)有降到開(kāi)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)濟價(jià)值，盡管相對有限。如果供給像上文描述的那樣，是完全無(wú)彈性的，僅在世界上某些地區征稅，效果甚至會(huì )更小，這同樣適用于局限于某些地區的科技發(fā)展，比如引入節能汽車(chē)。如果一個(gè)地區，比如歐盟，征收碳稅或引入節能汽車(chē)，會(huì )使國際市場(chǎng)石油價(jià)格輕微下降。價(jià)格下降會(huì )導致需求增加，抵消了引入碳稅的地區石油需求下降帶來(lái)的影響。有人可能認為，數量限制會(huì )導致不同的結果，但并非如此。如果一個(gè)地區通過(guò)數量限制減少了需求，也會(huì )導致國際市場(chǎng)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石油，我們將其定義為一種供給有限的商品，且相對于價(jià)格，開(kāi)采成本很低。然而，對于其他化石燃料，特別是煤，情況很不一樣。

3.煤：供給取決于價(jià)格

與常規石油的數量相比，煤的數量極大。因此，煤的價(jià)格主要反映生產(chǎn)者的開(kāi)采成本。如果一個(gè)國家發(fā)現了常規石油，就可能由此變得富有，但發(fā)現煤就不會(huì )。因為煤的運輸成本相對于價(jià)格較為昂貴，大部分煤都是在產(chǎn)地消費掉的。在這樣的供給條件下，碳稅是在全球征收還是在一個(gè)區域征收，帶來(lái)的影響就會(huì )非常不同。因為煤的價(jià)格接近開(kāi)采成本，如果引入碳稅的話(huà)，降價(jià)的空間不大。因此，對大部分當今的煤炭開(kāi)采，不需要征收特別高的碳稅就可以使其變得無(wú)利可圖。每噸煤50美元的碳稅，與現在的開(kāi)采成本差不多高，對煤的使用會(huì )產(chǎn)生非常顯著(zhù)的影響。因為煤炭市場(chǎng)不是全球性的，歐洲的碳稅不會(huì )導致其他地區，比如中國，用煤量的增加。對于提高能源效率或以綠色能源替代煤的技術(shù)發(fā)展降低對煤的需求，上述分析也是完全適用的。對煤的需求減少會(huì )導致價(jià)格下跌，從而使煤炭開(kāi)采利潤下降，進(jìn)而減少煤的使用。

市場(chǎng)的均衡見(jiàn)圖6。與圖5的區別在于，在這里假定供給受價(jià)格的影響。更低的價(jià)格意味著(zhù)在銷(xiāo)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，均衡的數量從Q1降至Q2。

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

注意到以下一點(diǎn)是很重要的，即常規石油的剩余數量對氣候變化沒(méi)有多大意義。我們前面已經(jīng)提到，大氣中碳的數量已由大約6000億噸增至8000億噸。仍未開(kāi)采的常規石油的數量估計在2000億噸左右。即使所有這些石油都被用光，對氣候的影響也相對有限（②如果使用上面的粗略估計，并假設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。）。

煤的儲量據估計至少是常規石油的20倍，這使煤對氣候造成相當大的威脅。因此，如此眾多應對氣候威脅的政策，都徒勞無(wú)益地指向常規石油及其最終產(chǎn)品（如汽油和航空潤滑油）的使用，這引起了人們的憂(yōu)慮。

4.新的化石燃料

現在我們已經(jīng)討論了煤和常規石油，其供給結構可以視為兩個(gè)極端。近年來(lái)，高油價(jià)與技術(shù)進(jìn)步一起，導致了介于兩者之間的一些新化石燃料的出現，例如，深海石油、油砂和高壓水砂破裂法采油。從氣候角度來(lái)看，有理由對這些新化石燃料的出現予以密切關(guān)注，因為這些資源的潛在數量非常大。

另一方面，現在這些化石燃料的新來(lái)源開(kāi)采成本很高，這意味著(zhù)征稅會(huì )對其使用產(chǎn)生影響。與常規石油不同，合理的碳稅以及取消補貼，應該不會(huì )導致這其中的某些技術(shù)得到大規模的應用。

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，所受的影響有很大區別。氣候變化產(chǎn)生的經(jīng)濟后果，其地理分布如何，我們現在還不甚明了。然而，現有的有限知識表明，中國可能受到的影響要比其他很多國家小一些。如若如此，有人可能認為，減少全球碳排放，防止氣候變暖，對中國的經(jīng)濟利益而言是有限的。

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 )有地方性和區域性的影響，尤其是對空氣質(zhì)量。喬根森等人（Cao、HoandJorgensen，2013）的研究表明，碳稅對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)濟增長(cháng)。他們使用了一個(gè)經(jīng)濟模型對中國經(jīng)濟進(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(zhù)增加政府的額外收入，約相當于當前政府收入的3%。這些稅收足以用來(lái)沖銷(xiāo)征稅對GDP產(chǎn)生的少數不利影響，比如減少其他征稅。

對每千克碳征收0.1元人民幣，這一碳稅明顯低于我們在考慮后代利益的情況下計算得出的全球最優(yōu)稅率。給定上述中國的情況，從狹義的國內角度來(lái)看，對中國而言，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(méi)有包括在我們的計算中。由于這類(lèi)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(zhù)最優(yōu)碳稅邁出的一小步，當然要比邁一大步卻跌了跟頭強。然而，應該有意識地隨著(zhù)時(shí)間推移逐步提高稅率，為此制訂明確的計劃，對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國家，收益都會(huì )更大。中國經(jīng)濟的規模和驚人的增長(cháng)速度表明，中國減少碳排放是全球為遏制氣候變化而努力的關(guān)鍵。這也為中國提供了難得的現在就可以利用的雙贏(yíng)機會(huì )。

預測碳稅的經(jīng)濟后果，比預測長(cháng)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。我們認為，這對任何一個(gè)地區都適用，特別是對中國這樣的以史無(wú)前例的速度實(shí)現結構變革的國家。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，這使得達成一致意見(jiàn)變得非常困難。就廣泛的全球碳稅達成妥協(xié)，成功的概率可能更高一些?，F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，中國引入碳稅以應對氣候變化，會(huì )使世界其他地區廣泛受益。但是，展現為全球福利做出積極貢獻的雄心壯志，會(huì )為中國帶來(lái)無(wú)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。