低碳经济的经济学分析

中国低碳经济分析及优化建议

摘要：转变经济增长方式，走可持续发展的低碳经济之路是未来人类社会的必然选择。随着中国的综合国力的不断提升，工业化和城市化进一步加大，在生产力进步的同事，环境问题越来越成为当前中国乃至世界的一个重要问题。其中，由于现代产业的发展，碳排放量随之扩大。大气中的二氧化碳浓度明显增加，全球变暖的现象导致世界各地发生了剧烈的环境变化。本文从微观经济学和社会环境的角度分析了低碳经济的外部性和公共物品的特征，在生产领域中，生产者及消费者的行为产生的外部性问题，如何实现社会最优，实现社会公平。分析低碳经济的最优合理配置，并在完全信息的前提下，对解决低碳经济中的多边外部性的政府规制和碳交易进行了分析，MSC和MPC以及MSB和MPB之间在现实生活中不可能完全相等，因此需要引入政府为外部化成本买单，即制定相关税收政策或者收费政策来实现帕累托最优。合理的制度安排会引致低碳经济达到帕累托的最优。对于污染水平达到最优进行碳排放配置的分析。最后总结低碳经济的发展建议。

关键词：低碳经济，外部性，公共物品，政府管理，产权交易

一、前言

随着人类经济社会的发展和工业化进程的加快，对能源的需求不断上升，大量化石能源的开发和使用，人为地增加了大自然的二氧化碳浓度，打乱了地球生态系统的平衡，导致全球变暖的温室现象。根据联合国政府间气候变化专门委员（International Panelon Climate Change，IPCC）会发布的第四份气候变化评估报告，在过去的100年（1906年~2005年）中，全球平均气温升高0.56℃~0.92℃，由于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体（GHG）造成的温室效应使全球平均地表气温上升了0.3℃~0.6℃；预计21世纪末，全球平均气温（与1980年~1999年相比）将继续升高l.8℃~4.0℃，平均地面温度可能会升高1.1℃~6.4℃（IPCC，2007），这种全球的气候变化将对人类的生存和发展带来一系列问题，包括冰川融化导致海平面的上升，干旱、洪水、飓风等极端气候现象和自然灾害频发，生态系统退化等。 由于人们无节制地排放所引起的气候变化引起各国政府的高度重视，1979年，第一次世界气候大会上，气候变化首次作为一个引起国际社会关注的问题提上议事日程。1988年，联合国建立了政府间气候变化专门委员会监测和报告全球气候变化。1997年，在日本京都由联合国气候变化框架公约中制定的《京都议定书》（Kyoto Protocol），明确提出：“将大

气中的温室气体含量稳定在一个适当的水平，进而防止剧烈的气候改变对人类造成伤害”的目标。2007年，制定了《巴厘岛路线图》。各国政府就碳排放问题制定了一系列的战略政策，并推进碳交易市场的发展。因此，本文认为有必要对低碳经济的一些经济学问题进行分析研究，为低碳经济的发展提供必要的经济学理论基础。对外经济贸易大学和日本名古屋大学共同创办的国际低碳经济研究所主持编写的《中国低碳经济发展报告2014》由中国社会科学院社会科学文献出版社出版并于2014年5月15日上午在北京科博会平台上发布。

二、中国当前低碳经济的发展环境

中国近几年提出经济社会、人与自然和谐发展的美好愿景。这一发展要求正是我国积极回应国际社会对气候环境要求的明证，又是我国经济社会可持续发展的前瞻要求。

1.政治环境

中国作为世界上最大的发展中国家，已经开始致力于发展低碳经济。中国要走低碳经济这条路是个漫长复杂的过程，为正视这当中将要面临许多问题的严峻性，我国先后提出“科学发展观”和“转变经济增长方式”的执政理念，并在政策上给予支持、在行动上积极落实。

2010年“两会”期间，中国政府将低碳发展道路确定为经济社会发展的重大战略，并将低碳经济作为新的经济增长点，具有中国特色低碳发展道路已被列入“十二五”规划中。随着低碳经济逐渐上升到国家战略层面，为应对气候变化、推动经济发展的重大战略将更加保证国家的长治久安。因此，低碳经济的发展在我国已经成为不可逆转的趋势。

2.经济环境

由于我国工业的比重在国民经济中所占比例较大，因此决定了我国工业的能耗和能效都偏低，与此同时也意味着我国的减排空间是巨大的，也表明低碳市场有着巨大的发展空间。

近几年国家对于“绿色行业”的的资金投入差不多增加了一倍，在全行业总投资份额中占据19%的位置。2007年，我国五大银行工业效率项目贷款达1063亿元人民币，而项目融资单项则达到108亿美元。据统计，2008年我国政府提供的4万亿经济激励计划中，新能源开发和能效提高成为重点投资领域。为配合国际社会对我国低碳环境大型产业环保要求，中国相继淘汰了一大批炼铁、炼钢、水泥、焦碳等行业的落后产能，关停了一批小火电机组；同时还解决了一大批相关企业转产、职工就业的问题；通过积极发展可再生能源，中国可再生能源消费占一次能源的比重已经从2005年的7.5%提高到目前的将近9%；此外，中国的森林覆盖率也从18.2%提高到了20%。即使是面对国际金融危机的冲击，中国政府也没有放松对节能减排的努力，在中央新增的4万亿投资当中，与气候变化、环境保护以及生态建设方面相关的投资就达到了5800亿元，专门用于环保的是2000亿元。

3.社会环境

改革开放后我国碳排放增长迅速，从而导致我国碳排放在全球碳排放中的比例逐年增加。纵览世界各国的历史排放，预测到2030年各国的二氧化碳排放量会持续增加。

近年来，恶劣气候环境导致的自然灾害使我国遭遇前所未有的人力、财力、物力的损耗，这些不仅直接挑战到我国民众的生存安全，甚至滞后了我国可持续发展原本强劲的增长势头。因此加快建设资源节约型、环境友好型社会的重大战略举措是社会众望所归的结果。

然而经济的发展必然导致较多的碳排放，目前我国的碳排放仍属于生存型排放。可见，除了自然因素可导致气候不可抗力的变化，人为影响因素对气候变化的主导因素更强，过量使用化石燃料，二氧化碳的大量排放等行为，促使全球气候逐渐变暖。

4.技术环境

作为技术发展利用的大国，我们意识到提高电力设施效率、开发利用风能、太阳能等可再生能源、大力发展节能技术等举措可以使能耗有效降低。实际表明，2005～2009年GDP能源强度下降15.6%,，技术节能起到主导性作用，各行业技术在减排方面起到了关键性的作用。即使非石化能源比重由2005年6.8%上升到15%,要实现我国2020年GDP的CO2强度比2005年下降40%～45%的自主减排目标，GDP能源强度击要下降35%～45%，节能贡献率需要在80%左右。经过努力，1990到2009年我国单位GDP源强度下降53%,碳强度下降55%。目前，减少温室气体排放、促进节能减耗是我国对低碳技术经济提出的具体要求。

目前发达国家掌握了90%的先进技术，如果我国通过技术转让，大规模采用发达国家己有的节能环保先进技术，对实现减排目标会起到很重要的作用。但目前西方发达国家在对我国低碳技术转让中存在漫天要价的问题，导致低碳技术转让上存在很大的合作协商问题。根据国家统计局统计，中国工业生产和基础设施建设呈现高排放的特征将继续长期存在是由于落后工艺技术的大量存在和先进技术的严重缺失，这将增加未来中国低碳经济发展的投入成木，因此发展低碳经济对中国低碳技术提出了较高的要求。

二、低碳经济中的外部性（Externality）及公共品性质

外部性往往是在缺乏相关交易的情况下，当社会成员（包括组织或个人）在从事经济活动时，其经济行为影响了他人的福利，却没得到相应补偿或承担相应义务的经济行为。Sidgwick（1883）在研究灯塔问题时首次提出这个概念，灯塔之光可以为路过的船只提供方便，却很难向这些过路船只收费。低碳经济中存在着外部性，当一个国家积极植树造林，增

加碳汇时，这就是正外部性（即外部经济）；另一方面也存在着负的外部性，可以明显地表现为消费者或生产厂商向空气中排放温室效应气体（GHG）时，所产生的温室效应降低了整个社会的福利。英国的前世界银行首席经济学家NicolasStern曾指出：“不断加剧的温室效应将会严重影响全球经济发展，其严重程度不亚于世界大战和经济大萧条。要求世界各国必须从国内生产总值中拨出1%，约合1840亿英镑对抗全球变暖，否则全球经济将付出比治理这一问题高5倍~20倍的代价。世界每排放1吨二氧化碳，会造成至少85美元的破坏”（Nicolas Stern，2006）。这就是温室气体的排放所带来外部性的经济损失，就构成了社会总成本的一部分。

低碳经济中的外部性同样存在一些特性：首先，在低碳经济外部性产生前，是无法产生任何交易行为的。例如，企业排放温室气体前不会与受气候变化影响的受害者进行讨论还价，以确定这种行为的产权形式或者交易方式，对于外部性的范围和补偿支付，双方当事人也没有在事前进行任何的谈判。第二，低碳经济中外部性存在产权的缺失，使事后的补偿和谈判存在困难。在外部性的情况下，每个人对自己的权利和责任的边界的界定是模糊或者至少不明确的（张维迎，2005），环境资源具有某种不可分割性，即任何个人都不可能排他地消费、生产环境资源以及附属污染物（Marshall，1890）。因此，当企业将未经严格处理的废气排入空气时，企业所污染的空气是很难定义其产权，而这种产权的缺失却使排污者过度使用这些物品，不考虑其他人的公共权利。第三，存在个人成本与社会成本的不一致，或者是个人收益与社会收益的不一致。产生负外部性的产业的产量，比社会最优状态下要高，而产生正外部性的产业的产量，比社会最优状态下要低（Pigou，1920）。当存在外部经济时，边际社会收益高于边际个人收益，社会是最优产量高于产业最优产量，当植树造林产生的碳汇，所产生的社会收益会高于边际个人收益。在外部不经济时，存在边际社会成本高于边际私人成本，社会的最优产量低于产业的最优产量。低碳经济中存在的是外部的不经济，当汽车排出的废气污染了空气，这种危害形成的成本加上企业的成本就构成社会总成本，环境污染的边际社会成本将高于碳排放企业的边际个人成本------稍作解释

低碳经济中的外部性属于多边的不可耗竭的外部性，这种不可耗竭的多边外部性具有公共品的特征。公共物品是相对于私人物品而言，在消费上具有非排他性和非竞争性的产品，低碳经济中的碳排放、碳汇、能源安全等都具有公共品的特性：第一，非排他性。在竞争性市场中，商品的使用具有竞争性，当一个经济主体对某种物品使用时会限制其他经济主体对该物品的使用，例如消费者购买了某件牙膏、衣服，其他消费者就不能使用其购买的物品。但是在低碳经济中温室气体的排放，植树造林产生的碳汇、能源安全都具有非排他性，即就

是一个经济主体增加或减少对该物品的消费和使用不影响其他人对该物品的消费和使用，也不会使它的供给成本增加，第二，非竞争性。在竞争者性市场中，每增加一单位该商品的使用，将会增加其供给成本，无论消费购买的是衣服还是食品都会增加厂商的成本，边际成本不会是零。对于公共品在给定的生产水平下，提供额外产品的边际成本为零。例如，每增加一个人使用灯塔，不会再增加成本。清净的空气和能源的安全都具有非竞争性的特性。

由于公共品具有消费的非排他性和非竞争性，可以认为公共品是外部性的一种特殊形式（Baumol，1977），公共品不能仅仅依靠市场力量达到资源的最优配置，非竞争性使配置资源的价格机制失去作用，例如，由于公共资源和环境的非排他性，任何人都可能会过度地使用公共的资源和清洁的环境，这就产生了“公地悲剧”（Hardin，1968）。公共品也会使消费者产生“搭便车”的动机和行为，消费者的“搭便车”动机，即理性的个人有降低或隐瞒自己对集体消费品的偏好的动机，依靠分散决策的价格机制无法使集体消费品（公共品）的数量保持在最优水平，以价格为核心的市场机制无法达到帕累托最优状态，出现了“失灵”（萨缪尔森，1954）。因此，由于低碳经济中存在的外部性和公共品特性，这就很容易从经济学的角度解释为什么进入工业化社会以来，化石能源的排放引致了气候的变化这样的“公地悲剧”，而且由于“搭便车”动机存在，使减排的国际谈判往往陷入僵局，难以形成一致意见。要解决低碳经济的外部性和公共品特性所带来的不利后果，目前做法主要有政府的干预和产权交易。

在《斯特恩报告：气候变化的经济学》中提出应当把目标设定为将温室气体含量稳定在450ppm～550ppm二氧化碳当量的范围之内，如果目标高于上述范围，就会大幅度地增加带来严重危害的风险，当前大气中温室气体的水平或存量相当于大约430ppm二氧化碳（Nicholas Stern，2006）。纯粹以市场的方式，不会产生社会的最优解，而且由于外部性的公共特性，对于每个消费者可能存在负效用，在任何一个讨价还讨解中，会存在免费搭便车的问题。因此，当前国际社会已普遍考虑碳交易和政府干预的混合解决办法，同时加强国际的合作与协调也是低碳经济中重要工作。

三、低碳经济中的政府规制政策

政府管制是一种制度安排，是政府对经济行为的管理和干预。规制往往发生于以下情况，产生缺乏公平竞争、环境污染、消费者权益受到损害、投资者被期骗等一些不良产业行为，而且这样的不良产业行为不能被市场机制调整，即就是不能在市场的调整下实现帕累托的改

是一个经济主体增加或减少对该物品的消费和使用不影响其他人对该物品的消费和使用，也不会使它的供给成本增加，第二，非竞争性。在竞争者性市场中，每增加一单位该商品的使用，将会增加其供给成本，无论消费购买的是衣服还是食品都会增加厂商的成本，边际成本不会是零。对于公共品在给定的生产水平下，提供额外产品的边际成本为零。例如，每增加一个人使用灯塔，不会再增加成本。清净的空气和能源的安全都具有非竞争性的特性。

由于公共品具有消费的非排他性和非竞争性，可以认为公共品是外部性的一种特殊形式（Baumol，1977），公共品不能仅仅依靠市场力量达到资源的最优配置，非竞争性使配置资源的价格机制失去作用，例如，由于公共资源和环境的非排他性，任何人都可能会过度地使用公共的资源和清洁的环境，这就产生了“公地悲剧”（Hardin，1968）。公共品也会使消费者产生“搭便车”的动机和行为，消费者的“搭便车”动机，即理性的个人有降低或隐瞒自己对集体消费品的偏好的动机，依靠分散决策的价格机制无法使集体消费品（公共品）的数量保持在最优水平，以价格为核心的市场机制无法达到帕累托最优状态，出现了“失灵”（萨缪尔森，1954）。因此，由于低碳经济中存在的外部性和公共品特性，这就很容易从经济学的角度解释为什么进入工业化社会以来，化石能源的排放引致了气候的变化这样的“公地悲剧”，而且由于“搭便车”动机存在，使减排的国际谈判往往陷入僵局，难以形成一致意见。要解决低碳经济的外部性和公共品特性所带来的不利后果，目前做法主要有政府的干预和产权交易。

在《斯特恩报告：气候变化的经济学》中提出应当把目标设定为将温室气体含量稳定在450ppm～550ppm二氧化碳当量的范围之内，如果目标高于上述范围，就会大幅度地增加带来严重危害的风险，当前大气中温室气体的水平或存量相当于大约430ppm二氧化碳（Nicholas Stern，2006）。纯粹以市场的方式，不会产生社会的最优解，而且由于外部性的公共特性，对于每个消费者可能存在负效用，在任何一个讨价还讨解中，会存在免费搭便车的问题。因此，当前国际社会已普遍考虑碳交易和政府干预的混合解决办法，同时加强国际的合作与协调也是低碳经济中重要工作。

三、低碳经济中的政府规制政策

政府管制是一种制度安排，是政府对经济行为的管理和干预。规制往往发生于以下情况，产生缺乏公平竞争、环境污染、消费者权益受到损害、投资者被期骗等一些不良产业行为，而且这样的不良产业行为不能被市场机制调整，即就是不能在市场的调整下实现帕累托的改

进，当出现这些市场失灵现象时，政府就通过行政干预矫正这些行为，通过政策法规的执行，重新进行制度的安排。规制的过程也可以看作是消费者和厂商对规制政策及其后果所进行的讨价还价的博弈过程，政府这种对市场配置机制的干预会改变商品和服务的生产、消费和分配行为，甚至会影响市场供给与需求的圴衡，影响交易的特征和买卖双方的契约关系的条件。

由于低碳经济中存在的外部性和公共品特性，使得人们无节制地排放温室气体，导致的温室效应，这是一种市场失灵现象。而且这一现象受到国际社会的高度关注，管制已不仅仅只是局限于一个国家内部各利益集团的博弈，而是全球公共利益和国家利益、各国利益之间的博弈。当前政府的经济与干预主要包括：一是政府管制。政府管制大都包括一些激励性的规制政府：规定限额、技术标准、转移支付的补贴等，其也还有处罚、命令等一些强制性的规制方法。例如，欧盟在能源、水泥、造纸、钢铁、电力等行业执行二氧化碳的限排制度，规定这些行业二氧化碳的排放限额，超过限额的企业进行罚款，英国还实施可再生能源配额证策；美国针对供电商实行可再生能源发电配额制（RPS）；日本对高耗能企业制定严格的能耗标准。我国目前的减排政策也主要集中在政府管制政策，包括自20世纪

70年代未以来不断实施和完善的三同时：排污收费、环境

影响评价、环保设施与主体工程“三同时”，以及目前的各项环保制度：城市环境综合整治定量考核制度、污染集中控制制度、环境保护目标责任制、排污申报登记与排污许可证制度、污染限期治理制度等。二是征税。征收各种与能源环境有关的税收。欧盟是最先采用税收手段控制温室气体的区域，1990年芬兰征收碳税，1999年法国征收生态税，2001年英国征收气候变化税，其他挪威、荷兰、瑞典和丹麦也相继征收了与碳有关的税收。2007年日本也就对能源产品中的碳储量征收环境税。三是金融手段。也有许多国家采用金融手段，如英国的碳基金，其来源中英国的气候变化税，该基金用于促进研究与开发，加速技术商业化和投资孵化器。总之，无论政府采用那种规制方式，社会最优的排碳水平是很容易在政府规制的情况下达到，如果情况不是这样，存在着信息不对称的情况时，低碳经济中各个经济单位会就排碳的问题进行博弈，经过讨价还价，最终达到次优的碳排放水平。

四、碳交易中的产权分析

除了政府干预以外，解决外部性问题另一个解决方式是产权交易，使涉及外部性问题的各方就外部性的水平达成一个最优的协议。科斯（Coarse，1960）提出著名的科斯定理，如果不存在交易成本，在法律权力得到某种安排后，当事人之间都可以通过市场交易达到资源

的最佳配置；在交易费用为正的情况下，不同的权利配置界定会带来不同效率的资源配置，所以产权制度的设置是优化资源配置的基础。同时，在交易成本大于零的情况下，由于考虑到政府干预的成本可能会低于社会交易成本，因此，政府选择某个最优的初始产权安排，就可能使福利在原有的基础上得以改善；并且这种改善可能优于其他初始权利安排下通过交易所实现的福利改善。在低碳经济中，如果我们能明确碳排放的产权，是可以通过碳交易实现社会福利的优化。碳交易就是对温室气体排放权的交易，可以在约定或规定一个国家或企业排放限额的基础上通过购买合同或者碳减排购买协议（ERPAs），排放超过限额的需求方通过交易购买排放低于限额的供给方，获得温室气体的排放额度。早在1997年的《京都议定书》中就明确环境合理容量是有限的，碳的排放权和减排量额度（信用）是稀缺资源，导致碳资产成为有价资产。

目前，碳交易中存在三种减排机制：清洁发展机制（Clean Development Mechanism，CDM），联合履行（Joint Implementation，JI）和排放交易（Emissions Trade，ET），根据这三种机制存在两种型态的碳交易，一是配额型交易（Allowance-based Transactions），是指在规定的配额总量管制下所产生的对超额减排量的交易，是一种现货交易，可以由管制者制定、分配和拍卖减排配额，例如，欧盟排放贸易系统（EUETS）的“欧盟排放配额”（European Union Allowances，EUAs）、《京都议定书》中的分配额度（AAU）。二是项目型交易（Project-based Transactions），是指因进行减排项目所产生的减排单位的交易，通常以期货方式预先买卖，例如，清洁发展机制（CDM）下的“排放减量权证”、联合履行机制（JI）下的“排放减量单位”，主要是通过发达国家与发展中国家合作的排减计划产生的减排量交易。

在六种被要求排减的温室气体中，二氧化碳排放量最大，《京都议定书》以每吨二氧化碳当量为计算单位建立碳交易机制，2005年，京都议定书正式生效，全球碳交易市场（Carbon Market）也快速发展，2006年碳交易量16亿吨，碳交易市场价值220亿欧元，2007年碳交易量达到27亿吨，碳交易市场价值400亿欧元，2007年与2006年相比碳交易量同比增长68.75%，碳交易市场价值同比增长81.8%。碳交易市场日趋成熟，参与的国家和区域越来越广泛，据联合国和世界银行预测，全球碳交易在2008年~2012年间，市场规模每年可达600亿美元，2012年全球碳交易市场容量为1500亿美元，将有可能超过石油市场成为世界第一大市场。

五、结论

低碳经济中存在着多边外部性，解决这些外部性问题的办法一是政府干预，二是碳交易。在信息完全的假设前提下，无论政府采用哪种规制方式，都可以达到社会最优的排碳水平。而在碳交易中，无论产权如何界定，通过相应的机制设计，碳交易也可以达到低碳经济的福利最优。因此，从经济学的角度分析，只要有合理的制度安排，碳排放是可以通过政府干预或者碳交易的市场机制达到帕累托最优。

但是，在现实世界中的低碳经济发展涉及的问题非常复杂，各个经济单位之间存在着信息不对称，国际上国与国各利益集团之间的博弈复杂多变，国内各种利益集团的利益分配和博弈也是很难协调，我们可以进一步用不完全信息或者不完全合同的理论来研究低碳经济中排碳量的次优解。由于上述情况的存在也会加大低碳经济的交易成本，产权界定更加困难，因此低碳经济中存在政府直接干预和产权交易两种机制并存的混合形式。科斯（Coarse, 1960）也指出，在交易成本大于零的情况下，由于考虑到政府干预的成本可能会低于社会交易成本，因此，政府选择某个最优的初始产权安排，就可能使福利在原有的基础上得以改善；并且这种改善可能优于其他初始权利安排下通过交易所实现的福利改善，“在某种意义上，政府是一个超级企业（但不是一种非常特殊的企业），因为它能通过行政决定影响生产要素的使用”。因此，随着低碳经济的发展，国与国之交流与协调加深，碳规制政策与战略构想也将会发挥更加重要的作用，建立一个信息透明的碳交易国际市场将是今后发展的重要趋势。