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關鍵詞：制造業；減排潛力；最優減排路徑
為積極應對氣候變化，我國政府先后提出了一系列碳減排目標和措施。2009年11月，國務院常務會議決定到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。2014年11月，中國政府在中美氣候變化聯合聲明中宣布，計劃于2030年左右達到碳排放峰值且將努力早日達峰。為將低碳發展的理念落到實處，深圳市在一系列重要文件中對相關目標要求做了部署。《深圳市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》明確提出，“十二五”期間單位GDP二氧化碳排放量下降21%。2015年9月，深圳市政府在《中美氣候領導宣言》中宣布，力爭于2022年達到碳排放峰值。
制造業既是深圳的工業支柱，也是深圳碳排放的重要來源。2013年，深圳規模以上工業產值為2.31萬億元人民幣，其中制造業產值占比為94.4%。深圳市2013年社會總能耗為6 206萬噸標準煤，單位GDP能耗為0.428噸標準煤/萬元（2010年可比價）。其中，制造業能耗約占總能耗的三分之一，故研究深圳市制造業節能減排潛力及成本對深圳市實現碳排放峰值目標具有重要意義。
目前對于節能減排技術的減排潛力的研究則多集中于發電行業、水泥行業、鋼鐵行業等子行業，在研究制造業減排潛力時多以結構減排為主。本文將以深圳市制造業為研究對象，分析制造業節能減排技術的減排潛力和投資成本，并探索深圳市制造業節能減排路徑。
一、 深圳市制造業碳排放現狀與節能減排技術
1. 深圳市制造業碳排放現狀。根據《省級溫室氣體清單編制指南（試行）》（發改辦氣候〔2011〕1041號）以及《深圳市統計年鑒2011》計算，2010年深圳市制造業碳排放總量為3 102.8萬tCO2。其中，通信設備、計算機及其他電子設備制造業（以下簡稱“通信電子行業”）、電氣機械及器材制造業（以下簡稱“電氣機械業”）和塑料制品業的碳排放占比較大，三者合計超過制造業排放總量的50%（見表1）。各行業的間接排放（因使用電力而引起的碳排放）占制造業總排放的76%以上，化石能源直接排放占比較少。由于上述三個行業約占制造業2010年增加值總量的70%，因此本研究對通信電子行業、電氣機械業、塑料制品業進行了專門的調研，以便摸清主要行業的用能和碳排放設施。
本研究對深圳市500家制造業企業進行了調研，掌握了這些企業2010年主要耗能設施、用能結構、節能減排工作以及近期的減排計劃等信息。調研樣本企業的碳排放量分別占通信電子行業、電氣機械業和塑料制品業排放量的9.5%、9.6%和17.0%。由于調研結果表明，電力間接碳排放約占這三個行業碳排放量的90%，各行業的主要耗電設施中生產設施占60%以上，照明設施和溫控設施也占一定的比例，故對這三類設施的節能改造是深圳市制造業企業碳減排工作的重點。生產設施因為子行業工藝流程的不同，生產設施差異較大，且各企業采用的設備型號也不盡相同，對于這類特殊設施的減排主要以企業自主更換設備和生產線為主，本研究只對部分通用生產設施（如注塑機、各類機床等）的技術改造進行研究。
2. 深圳市制造業主要節能減排技術。由于傳統高耗能行業（如鋼鐵行業、建材行業和化工行業等）占深圳碳排放總量的比重較小，而通信電子行業、電氣機械業、塑料制品業等行業的排放占一半以上，故本文主要篩選出這三個行業的節能減排技術57項。這57項技術主要來源于兩個渠道。一是《國家重點節能低碳推廣目錄》、《國家重點行業清潔生產技術導向目錄》、《工業領域節能減排電子信息應用技術導向目錄》及《國家重點推廣的電機節能先進技術目錄》等國家部委的減排技術目錄。
二、 深圳市制造業碳減排路徑研究
1. 研究方法。在進行區域行業節能減排潛力分析時，會面臨幾十種或更多節能減排技術的選擇。本文利用搜集的技術數據和企業信息，計算技術的最大減排潛力和投資額，在此基礎上采用最優化的方法對節能減排技術進行優化求解，探究深圳市制造業節能減排的最優路徑。
（1）節能減排技術的減排潛力和投資額的計算方法。在某一特定年份，假設某項技術在其對應的設施基礎上達到最大推廣程度時，較基準情景（即技術推廣水平維持2010年水平的情景）減少的二氧化碳排放量。節能減排技術的減排潛力計算公式如式1所示。
式1中，ei為第i 項技術在全部待改造設施上的最大減排量，eei為第i 項技術對應的待改造設施的碳排放量，ai 為采用第 項技術時的減排率或節能率，常用百分數表示，表示采用某技術進行改造時較基準情景能夠獲得的節能或減排比例。設施的碳排放量的計算如式2所示，fuelij為第i 項技術對應的待改造設施消耗的第j 種能源量，yj為第j 種能源的碳排放因子。依據2020年和2030年的制造業的發展情況分別計算2020年和2030年各項技術的最大減排潛力。
對應的投資額以各項技術典型項目規模的投資額為基礎，擴大到目標年的設備規模即得目標年份深圳市制造業各項技術的投資額ci。
（2）最優化節能減排路徑模型的建立。根據技術對應設施的不同將所有技術分為溫控技術、照明技術、通用機械技術、控制管理技術、注塑機技術、數控機床技術、燃燒加熱技術、鍋爐技術、運輸技術、專用技術等10類技術，研究將以這十類技術為研究對象，假定各類技術推廣率一致，構建最優化線性規劃模型。研究將各類技術在未來生產過程中進行改造的推廣率作為決策變量，以達到一定的減排潛力為主要約束條件，并以約束條件下能夠達到的最小投資額為目標函數進行建模，以此得到各類技術選擇的最優化辦法，見式3。
式中，Ek代表第k類技術的最大減排潛力值，Ck代表第k類技術的達到最大減排時對應的投資額，Xk代表第k類技術的推廣率。
2. 數據來源與參數設定。本研究采用企業調研和資料收集的方法搜集研究所需數據。深圳市節能減排技術投資額、維護成本、減排率或節能率、節能收益、產值收益、節省原料收益、技術設備的使用年限等信息主要來自《國家重點節能低碳推廣目錄》等資料信息，各項技術當年推廣程度、對應待改造設備的能耗和碳排放量數據則來源于深圳市制造業的調研數據。
文中所用能源碳排放因子根據公式：碳排放因子=平均低位發熱量×單位熱值含碳量×碳氧化率×106×44/12進行計算，平均低位發熱量來源于《中國能源統計年鑒2010》，單位熱值含碳量和碳氧化率分別來源于《省級溫室氣體清單編制指南》表1.5和表1.7。電力排放因子依據深圳2010年耗電情況實算，取0.627 5tCO2/MWh。
《深圳市國民經濟和社會發展第十二個五年規劃綱要》明確提出“十二五”期間單位GDP二氧化碳排放量下降21%的目標。本研究假設“十三五”時期深圳市制造業單位增加值碳排放下降目標仍為21%，并假設在2021年～2025年和2026年～2030年間制造業增加值碳排放量下降目標均為20%，此情景下，2020年深圳市制造業單位增加值碳排放量較2010年下降37.6%，2030年深圳市制造業單位增加值碳排放量較2010年下降60.1%。結合對深圳市經濟和能源的預測，可以得出目標情景下深圳市制造業2020年和2030年的碳排放量分別為3 415萬噸CO2和3 289萬噸CO2。
3. 數據結果分析。
（1）節能減排技術2020年和2030年最大減排潛力及投資額。經計算，2020年深圳市制造業57項節能減排技術的最大減排潛力2 267.3萬噸CO2，其對應投資額為459.7億元；2030年深圳市制造業57項節能減排技術的最大減排潛力共計2 891.3萬噸CO2，其對應投資額為582.6億元。依據各項技術對應的設施將各項技術進行劃分，各類技術的最大減排潛力和投資額如表2所示。
控制管理類技術的減排潛力最大，占總減排潛力的30%；注塑機技術、溫控技術和通用機械技術的2030年最大減排潛力其次，分半占總減排潛力的17%、16%和16%；燃燒加熱技術的減排潛力、專用技術、照明設施、鍋爐技術、數控機床技術和運輸技術的減排潛力占比相對較小。
（2）深圳市制造業最優減排路徑。利用Matlab軟件進行最優化求解，解得各類節能減排技術在減排量目標約束下，達到投資成本最小的最優解，分別解得2020年和2030年各類節能減排技術的最優推廣率如圖3所示。2020年將注塑機技術、鍋爐技術、燃燒加熱技術、專用技術、數控機床技術、照明技術等六項技術推廣至100%，并將控制管理技術推廣到12.6%時，即可達到2020年深圳市制造業碳減排目標，且此時投資成本最小。此時，上述節能減排技術2020年的碳減排量為941.3萬噸CO2，對應投資額為145.7億元。2030年需將注塑機技術、鍋爐技術、燃燒加熱技術、專用技術、數控機床技術、照明技術和控制管理技術等七項技術推廣至100%，并將通用機械技術推廣到52.5%時，即可達到2030年深圳市制造業碳減排目標，且此時投資成本最小。此時，上述節能減排技術2020年的碳減排量為2 207.1萬噸CO2，對應投資額為400.5億元。
三、 結論與建議
本研究從深圳市制造業企業入手，選取了能夠落實到具體企業的重點節能減排技術為企業碳減排提供參考，從技術的角度分析深圳市制造業的碳減排潛力。研究給出的節能減排技術在未來的發展中將有巨大的碳減排潛力，累計得出所選57項節能減排技術2030年最大減排潛力將達2 891.3萬噸二氧化碳。從制造業節能減排技術的單位減排成本來看，許多節能減排技術不但能減少企業碳排放量，同時還能給企業帶來一定的經濟效益。
深圳市制造業企業可結合企業自身設備特點篩選節能減排技術手段，并結合技術所需成本和單位減排成本等因素考慮節能減排技術的確定，以實現企業自身的碳減排。由深圳市制造業碳減排優化路徑來看，制造業企業可優先選擇注塑機技術、鍋爐技術、燃燒加熱技術、專用技術、數控機床技術、照明技術等，此類技術一般減排量相對大，投資成本相對較低，適合企業在資金不充裕的情況下使用較少的資金進行碳減排。此外，企業在采用既有節能減排技術進行改造的同時，還可以自發探索新的節能減排技術，并予以推廣。
在企業自愿減排的同時，政府也應當采取相關政策手段，促進各生產單位積極自主的減排。深圳市碳排放權交易市場已于2013年6月18日啟動，對深圳市部分制造業企業和大型公共建筑碳排放進行約束，這即是政府的一項重大舉措。政府在推廣節能減排技術手段中也可以通過企業座談交流或者政策發文的形式，促進企業學習相關節能減排技術手段，強化節能減排意識。同時，政府還可以采取一定的激勵政策，對于深圳市制造業優化路徑中需要優先推廣的節能減排技術，政府應予以宣傳和激勵，并對于企業自愿減排取得良好效果的給與獎勵；對于某些成本投入較大的技術手段，如控制管理技術，這類技術一般需要的前期投資較大，在企業中不容易較快推廣，政府需要給與一定的補貼，促進企業順利的完成節能減排技術改造。
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重點項目：深圳市環境科研項目（項目號：4403012012000227）。
Key words： carbon tax；cap-and-trade；a hybrid policy of cap-and-trade and carbon tax；game model
中圖分類號：F205 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）14-0001-04
0 引言
隨著國際環保法規如：《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》等制約日益嚴格以及消費者的環保意識逐漸增強，世界各國越來越重視減少溫室氣體的排放。中國積極推行基于市場機制的碳減排政策，并承諾在2020年之前將中國的碳排放量降低40%～45%。近年來，國內外學者提出了許多不同的碳減排機制，如碳交易機制[1]、碳稅機制[2]、以及碳交易與碳稅兩者相結合的復合機制[3]等，這些機制在不同程度上降低了溫室氣體的排放。為了實現2020年的碳減排目標，中國正通過在天津、北京和上海等多個省市建立碳交易所來推進省級碳交易試點。同時，國家財政部門曾多次表示要研究征收碳稅的相關事宜。在環境保護和巨大的碳減排壓力下，我國的減排政策究竟是選擇碳交易還是碳稅，抑或是碳交易與碳稅兩者相結合的復合政策，是一個亟需解決的科學問題。
文獻[4]和文獻[5]認為在完全競爭、完全信息以及零交易費用的條件下，碳交易和碳稅機制具有等效性，兩者可以相互替代，只要將價格或者排放上限確定在邊際減排成本與邊際減排收相等處即可。但現實市場環境具有不確定性，很難滿足完全競爭、完全信息和零交易成本的假設，兩種減排機制的政策效果并不相同。近年來關于碳交易和碳稅的選擇問題，學術界各執己見。部分文獻支持應采取碳交易政策來降低溫室氣體的排放[6-9]。他們認為：①碳稅雖然可以保持碳價格穩定，但是它不能確保既定的減排目標的實現，而碳交易機制通過確定碳排放總量提高了環境效益，碳交易優于碳排放稅；②碳交易機制為減排提供了時間上的靈活性可以降低企業碳減排成本，受到了企業的青睞和決策者的支持；③從長遠來看，碳排放權的交易價格相對穩定；④在碳交易機制中，碳排放權按照拍賣方式進行分配，一方面，拍賣方式可減輕廣大消費者面臨的能源價格上漲的壓力，另一方面拍賣帶來的經濟收入可被用于降低其他扭曲性稅費，促進低碳經濟發展。部分文獻認為碳稅機制有優勢[10-13]，他們認為：①碳稅比碳交易更簡潔更容易管理，即使在征收碳稅過程中不可避免會遇到一些阻力，隨著對全球變暖問題認識逐步深化，阻力也將會日趨降低；②碳稅可以提供相對穩定的價格信號，反映減排現狀，促使企業優化資源配置，減少排放；③在既定碳減排目標下，碳稅所需管理成本與經濟成本最低，碳稅優于碳交易；④碳稅的稅收收入如果用于補貼企業提高減排技術和其他扭曲性稅收，不但會有效減少碳排放，而且有利于國家財政的增收。還有部分文獻認為根據減排目標需要和兩種減排機制的適用性，在不同時間和地區使用不同的減排策略或者采取碳交易與碳稅相結合的復合政策可以更有有效地控制溫室氣體的排放。劉小川，汪曾濤[3]認為在近期內應以采用碳交易為主再逐步向以碳稅為主體的減排機制過渡；袁永娜，周晟呂等[17]認為將碳交易和碳稅結合的復合政策可以克服碳交易過于靈活和碳稅過于死板的特點；石敏俊，袁永娜等[15]將碳交易和碳稅結合起來考慮，通過政策模擬手段，比較分析碳交易、碳稅以及兩者相結合的復合政策在減排效率、減排成本和經濟影響等方面的的優劣，認為復合政策減排策略減排成本適中，不但可以確保既定減排目標的實現，而且可以使較為分散的排放源承擔一定的減排義務，降低減排機制覆蓋行業的減排壓力，是較好的減排政策。
目前，碳交易與碳稅相結合的復合政策大有成為潮流之勢。在我國，在碳減排機制的選擇上學術界和政府相關部門存在著分歧，以往文獻的研究多集中在碳交易和碳稅概念和定性的探討[5，15-16]，或從減排成本、減排效果以及經濟影響角度比較其優劣[17]。本文考慮碳交易政策和碳稅政策的屬性，設計了單一碳交易、單一碳稅以及碳交易與碳稅相結合的復合政策的不同情景。通過構建政府與兩個具有競爭關系制造業在三種不同政策下的三階段博弈模型，逆向求解，比較分析了在單一碳交易政策、單一碳稅政策和碳交易與碳稅相結合的復合政策下社會總福利水平、產品的定價策略、制造企業的市場份額及利潤，為政府碳減排政策的制定以及企業自身的發展規劃決策提供了理論依據。
1 問題描述與模型假設
1.1 問題描述
本文以政府和雙寡頭市場下的兩個具有競爭關系的代表性制造業企業為研究主體，其中制造企業1采用常規生產方式生產普通產品，制造企業2采用低碳生產方式生產低碳產品，兩制造企業的生產能力足夠大，可以滿足市場需求。制造企業生產的產品碳排放會造成環境污染，為解決此外部性問題，政府首先根據國家總體減排規劃和以往碳排放情況以及社會總福利水平對市場上兩家企業選取合理的碳減排規制政策，并制定該行業征收碳稅水平或碳交易排放權和單位產量碳排放配權的市場價格；兩家制造企業針對政府實施的碳減排規制政策，以自身利益最大化為根本目標來確定各自最合理的減排研發技術和生產技術來降低碳排放并獲取利潤；兩家制造企業在充分考慮其之間的競爭關系、各自生產的產品低碳水平的差異性、消費者對低碳產品的偏好程度等因素以及自身利潤最大化確定各自產品的最優定價和最優產量。
1.2 模型假設
為簡化模型，本文作如下假設：
①在雙寡頭市場下，有兩家具有競爭關系的制造企業，分別為：制造商1和制造商2，兩家制造企業生產并在市場上銷售同質產品，兩種產品可相互替代，具有互補性和共存性，消費者根據自身偏好選擇產品。設制造商1生產普通產品，制造商2生產低碳產品，各自的生產成本和銷售價格分別為cj和pj其中j=1，2，本文假設三種減排策略下普通產品和低碳產品的生產成本相同。
②市場容量為N，為簡化計算，取N=1。并記制造商1生產的普通產品和制造商2生產的低碳產品的市場需求量分別為q1和q2，并有q1+q2=1
③用T表示低碳技術水平服從均勻分布，制造商1生產的普通產品的低碳技術水平為T0，制造商2生產的低碳產品的低碳技術水平為T2，政府規定企業不被征收碳稅或在碳排放權之內的低碳技術水平為Tl，則有T0
④設產品每提高一個單位的低碳技術水平，消費者愿意支付的費用為k，當滿足條件p2=p1+k（T-T0）時，消費者選擇購買普通產品或低碳產品是無差異的。
⑤制造商2生產低碳產品，由于低碳技術水平的提高節省了部分原材料和能源使得生產的邊際成本下降，設為？濁（T2-T0），其中？濁為成本降低率。
⑥由于生產低碳產品，制造商2需要投入一定低碳技術研發成本R。根據文獻[18]可設投入的研發成本正比于減排率的二次方，設？著2為低碳產品的單位產品減排率，則低碳產品的低碳技術研發成本R=■？茁？著■■（？茁為研發成本系數）。
⑦在單一碳交易（T）規制下，政府初始分配的單位產品的碳配額為g，折算為單位產品的碳減排率即？著0（0？燮？著0？燮？著20）（僅考慮單周期，可認為碳交易價格不變）。
⑧在單一碳稅（S）規制下，普通產品的單位碳排放量為e，政府規定對碳排放征收的碳稅稅率為t（元/噸CO2）。
⑨在碳交易與碳稅相結合（TS）的復合政策下，政府初始分配的單位產品的碳配額與單一碳交易規制下相同，但碳交易價格為■（僅考慮單周期，可認為碳交易價格不變）；政府規定對碳排放征收的碳稅稅率為■（元/噸CO2）。
⑩消費者在購買制造商1生產的普通產品和購買制造商2生產的低碳產品時獲得的效用分別記作U■■和U■■，兩個制造企業的利潤記作？裝■■和？裝■■。政府的最優目標是使社會總福利最高。故可用社會總福利表示政府的收益函數，即政府的收益？裝■■=社會總福利=消費者效用U■■+制造企業的利潤？裝■■+政府對企業征收的碳稅[19-20]，其中i=T，S，TS；j=1，2。
2 三種碳減排政府規制策略博弈模型的建立與求解
兩家制造企業產品的產量能夠滿足市場的需求。三種碳減排規制政策下，市場對低碳產品的需求量為q■■，且q■■=1-q■■，則制造商1和制造商2的需求函數為：
q■■=N×■■dT=1-■，（N=1）（1）
q■■=1-q■■=■（2）
消費者購買制造商1生產的普通產品獲得的效用為：
maxU■■=■■dT=■（3）
消費者購買制造商2生產的低碳產品獲得的效用為：
maxU■■=■■dT=■-p■■+■（4）
2.1 單一碳交易策略（T）
制造商1的利潤最大化博弈模型為：
max？裝■■=（p■■-c■）q■■-e（1-？著■）q■■？滓（5）
制造商2的利潤最大化博弈模型為：
max？裝■■=[p■■-c■+？濁（T■-T■）]q■■-■？茁？著■■+e（？著2-？著0）q■■？滓（6）
此時，政府的具體收益函數可表示為：
max？裝■■=maxU■■+maxU■■+max？裝■■+max？裝■■（7）
2.2 單一碳稅策略（S）
制造商1的利潤最大化博弈模型為：
max？裝■■=（p■■-c■）q■■-eq■■t（8）
制造商2的利潤最大化博弈模型為：
max？裝■■=p■■-c■+？濁（T■-T■）q■■-■？茁？著■■-e（1-？著■）q■■t
（9）
此時，政府的具體收益函數可表示為：
max？裝■■=maxU■■+maxU■■+max？裝■■+max？裝■■+eq■■t+e（1-？著■）q■■t（10）
2.3 碳交易與碳交稅相結合的復合策略（TS）
制造商1的利潤最大化博弈模型為：
max？裝■■=（p■■-c■）q■■-■eq■■-■e（1-？著■）q■■（11）
制造商2的利潤最大化博弈模型為：
max？裝■■=[p■■-c■+？濁（T■-T■）]q■■-■？茁？著■■-■e（？著■-？著■）q■■
（12）
此時，政府的具體收益函數可表示為：
max？裝■■=maxU■■+maxU■■+max？裝■■+max？裝■■+■eq■■+■e（1-？著■）q■■（13）
根據以上公式分別求得各碳減排規制的最優策略和最優利潤列于表1中。
3 三種碳減排政府規制策略博弈模型的比較
3.1 命題1三種減排策略下，■>0或■>0。
命題1表明在三種減排策略下，政府制定的碳稅稅率或碳交易價格越大，普通產品和低碳產品的價格均會增加。
3.2 命題2 三種碳減排策略相比
①當0■時，普通產品的價格大小關系為p■■
②當0■時，低碳產品的價格大小關系為p■■
命題2中①說明在生產成本相同的前提條件下，若？著2，？著0給定，政府制定的碳交易價格和稅率符合0■）， 即政府制定碳稅稅率較高（碳交易價格較高），此時，碳稅（碳交易）規制下普通產品的價格最高，碳交易（碳稅）規制下普通產品的價格最低，碳交易與碳稅相結合復合的政策，普通產品的價格處于二者之間；命題2中②說明低碳產品在三種策略下的價格規律與普通產品相似。不同的是，當■？燮■（■？叟■），即0
將三種碳減排機制下的最優價格帶入需求函數得普通產品和低碳產品的最優市場需求量如表1所示。
3.3 命題3 三種碳減排策略相比
①當0■時，普通產品需求量的大小關系為q■■>q■■>q■■。
②當0■時，在減排機制下低碳產品需求量的大小關系為q■■
命題3說明在生產成本相同的前提條件下，若？著■，？著■給定，政府制定的碳交易價格和稅率符合0■），即政府制定碳稅稅率較高（碳交易價格較高），此時，碳稅（碳交易）機制下普通產品的市場份額較低，低碳產品的市場份額較高；碳交易（碳稅）機制下普通產品的市場份額較高，低碳產品的市場份額較低；在碳交易與碳稅相結合的復合政策下，普通產品和低碳產品的市場份額處于二者之間。
3.4 命題4 三種碳減排策略相比
當0■時，生產普通產品的制造商1和生產低碳產品的制造商2的最優利潤大小關系分別為？裝■■>？裝■■>？裝■■，？裝■■
命題4說明在生產成本相同的前提條件下，若？著■，？著■給定，政府制定的碳交易價格和稅率符合0■），即政府制定碳稅稅率較高（碳交易價格較高），此時，碳稅（碳交易）規制下制造商1獲得的利潤最少，制造商2獲得的利潤最大，碳稅稅率遠高于碳交易價格時，普通產品與低碳產品之間的競爭趨近于低碳產品壟斷情形；碳交易（碳稅）規制下制造商1的利潤最大，制造商2的利潤最小，碳交易價格遠高于碳稅稅率時，普通產品與低碳產品之間的競爭趨近于普通產品壟斷情形；碳交易與碳稅相結合的復合政策，制造商1和制造商2的利潤處于二者之間，不會形成壟斷。
3.5 命題5三種碳減排策略相比
①當0■時，在減排機制下社會總福利的大小關系為？裝■■
命題5 說明在生產成本相同的前提條件下，若？著■，？著■給定，政府制定的碳交易價格和稅率符合0■），即政府制定碳稅稅率較高（碳交易價格較高），此時，碳稅（碳交易）減排機制下，社會福利最大，碳交易（碳稅）減排機制下社會福利最小。這是因為，當政府制定的碳稅稅率高于（低于）碳交易價格，碳交易（碳稅）帶來的經濟收入影響小，碳稅（碳交易）帶來的收入不但可以用于補貼企業提高減排技術和其他扭曲性稅收，有效減少碳排放，促進低碳經濟的發展，而且有利于國家財政的增收。將以上命題結論匯總列于表1。
4 結論與討論
本文考慮同一市場中在三種不同減排政策下不同產品的競爭，基于單一碳交易、單一碳稅以及碳交易與碳稅相結合的復合政策特點，構建了政府與企業間在不同減排機制中的三階段博弈模型，對比分析了在三種減排政策下的社會總福利水平、產品的定價策略、制造企業的市場份額及利潤，分析表明在？著2和？著0一定的情況下，三種減排政策下的社會總福利水平、產品的定價策略、制造企業的市場份額及利潤受碳交易價格？滓和碳稅稅率t取值影響：
①在三種減排策略下，普通和低碳產品的價格與政府制定的碳稅稅率和碳交易價格相關，會隨碳稅稅率或碳交易價格增大而增加；
②政府制定碳稅稅率較高時，在碳稅減排政策下社會福利較大，低碳商品的價格較高，市場份額較大，生產低碳商品的制造商獲得的利潤較大；碳交易減排機制下社會福利較小，低碳商品的價格較低，市場份額較小，生產低碳商品制造商獲得的利潤較小。
③政府制定碳交易價格較高時，碳稅減排政策下社會福利較小，低碳商品的價格較低，所占市場份額較小，生產低碳商品的制造商獲得的利潤較小；碳交易減排機制下社會福利較大，低碳商品的價格較高，市場份額較大，生產低碳商品制造商獲得的利潤較大。
關鍵詞：國際碳減排合作；南北方國家；公平原則
中圖分類號：D815.9；F113.3 文獻標識碼：A 文章編號：0438-0460(2012)01-0109-09
一、引言
在最近幾次世界氣候會議中，發達國家和發展中國家之間的立場存在很大的分歧。美國、歐盟、日本等發達經濟體認為中國、印度等主要發展中國家已經成為碳排放大國，因此應該承擔減排義務，否則全球減排無法取得成功。而發展中國家則認為發達國家對氣候變化負有歷史和現實責任且減排能力較強，因此發達國家應該率先減排，并向發展中國家提供減排資金和技術援助。由此可見，南北方國家立場沖突的關鍵在于如何看待減排的公平性問題。發展中國家強調減排合作的公平性原則，而發達國家則強調減排成本和效率，有意淡化、忽視發展中國家提出的公平性訴求。分歧背后實際上是兩大陣營之間的利益沖突：發展中國家的公平性訴求與其當前經濟發展需要相吻合，并且在道德上站得住腳，發達國家的抵制則是因為公平性意味著發達國家需要承擔大部分的減排成本，有損其經濟利益。南北方國家在減排合作中的這種立場沖突導致國際氣候談判步履艱難、屢陷僵局。2009年哥本哈根世界氣候變化大會的目標是商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續方案，并就未來應對氣候變化的全球行動簽署新的協議，但由于各國家陣營之間的立場分歧，會議最終只是達成沒有法律約束力的《哥本哈根協議》。2010年坎昆氣候大會上，各方意見分歧仍然很大，會議最終也未取得突破性進展。
與水污染、土壤污染等區域性環境問題不同，碳排放對氣候的影響是全球性的。不管碳排放產生于哪個國家，都會產生相同的環境效應。因此，如果只有部分國家參與減排，勢必會存在較嚴重的“搭便車”(free tiding)現象，將很難解決氣候變化問題。因為非減排國家增加的碳排放量可能超過減排國家的減排量，從而使全球碳排放總量仍然繼續上升。而且這種不對稱的減排政策還會通過碳密集型產品的國際貿易、能源密集型產業的國際轉移和化石能源價格波動導致“碳泄漏”(carbon leakage)問題，進一步削弱減排的有效性(IPCC，2007)。因此，解決氣候變化問題需要發達國家和發展中國家進行密切合作，共同行動。但是，南北方國家積極合作并不意味著它們相同地分配減排責任，而應該充分考慮碳減排合作的公平性問題。因為南北方國家在氣候變化的歷史和現實責任、經濟發展階段、減排能力等方面存在巨大差異，若不充分考慮南方國家的公平性訴求，很難讓其積極參與國際減排合作。但反過來，過于嚴苛和缺乏靈活性的減排公平性原則也容易遭到發達國家反對，導致合作的失敗。因此，全球碳減排目標的實現有賴于南北方國家公平性立場的進一步協調和相應減排合作框架的合理設計。
二、國際碳減排合作的公平維度
(一)歷史排放與代際公平
當前的氣候變化源于歷史上人類排放的溫室氣體在大氣中不斷地累積，而工業革命以來發達國家的生產消費活動是溫室氣體歷史排放的主要來源。Grabler和Fujii(1991)研究表明，自1800年以來大氣累積的二氧化碳中，有85.9％來自發達國家的生產消費活動。
基于以上事實，大部分發展中國家和眾多學者都認為，發達國家必須為其歷史排放負責，承擔主要的減排責任。例如，學者Shue(1999)指出，發達國家的工業生產活動以及相伴隨的生活方式對地球氣候造成了破壞，讓所有國家都承擔了這種環境成本，但是發達國家卻是其收益的主要獲得者。根據公平原則，發達國家應該充分地承擔氣候變化的責任以糾正發達國家和發展中國家之間在收益分配上的失衡。Neumayer(2000)則認為，“污染者付費”原則要求發達國家承擔歷史排放責任，以確保讓污染者而不是污染的受害者付費。該學者還認為，每個人不管生于何時何地，都應該平等地享有全球氣候資源，忽視歷史排放責任等于優待發達國家過往排放者而歧視發展中國家當前和未來的排放者。此外，還有學者從“跨代搭便車行為”(transgenerational free-riding)的角度指出了當前發達國家承擔歷史排放責任的合理性(Gosseriers，2004)。發達國家的當代人從他們祖輩的歷史排放中獲得收益，而沒有付出相應的成本，發展中國家卻為此遭受損害，因此發達國家的當代人是“跨代搭便車者”，發展中國家有權向發達國家要求相應的補償，并無須考慮后者對其祖輩的歷史排放有無道德上的責任。
但是，一些學者對歷史排放責任的觀點提出質疑(例如Traxler，2002；Caney，2005；Posner，2008)。歸納起來，這些質疑的觀點包括：第一，歷史排放者對溫室氣體排放的環境效應并不知情。第二，歷史排放者已經死亡，追究歷史排放只會讓沒有過錯的當代人承擔責任，而不是讓實際排放者負責。第三，發展中國家也享受了部分工業革命的成果，如更好的醫療和技術等。最后，質疑者認為歷史排放原則不具有政治可行性，因為發達國家不太可能接受包含歷史排放責任的氣候協議。其實，仔細分析一下可知，以上幾點質疑并不能成為忽略歷史排放責任的充分理由，而只是說明現實中發達國家歷史排放責任可能需要作出適當的調整和修正。首先，正如當前普遍的法律原則，對排放后果的“無知”只是說明排放者沒有道德上的過錯，但不意味著他們不需要為排放造成的損失承擔經濟責任。第二，即使發達國家的當代人不是實際排放者，但從歷史排放中獲得諸多收益，這體現在當前他們比發展中國家高得多的生活水平上。第三，雖然發達國家的一些科技、經濟成果確實也使發展中國家獲益，但發達國家無疑是主要受益者。最后，發達國家對歷史排放責任的排斥其實只是反映當前發達國家還不愿意充分考慮發展中國家提出的減排公平性訴求而已。
(二)人均排放與代內公平
與公平原則密切相關的第二個核心問題是，不同國家尤其是發達國家與發展中國家在人均排放上存在巨大差異，造成代內不公平。以2007年為例，美國的人均二氧化碳排放為19.1噸，日本人均為9.9噸，而中國和印度人均排放分別僅為4.95噸和1.43噸。
學者Singer(2002)指出，地球大氣對溫室氣體的吸收與凈化能力為全人類共同擁有，不管在哪個國家，每個人都應該擁有相同的排放權。而值得注意的是，在當前必須控制排放總量的情況下，人均排放權平等不但要考慮當代人之間的平等，而且要考慮各代人之間的平等，即必須與歷史排放責任相
結合(Neumayer，2000)。因此，如果發達國家的歷史排放超出其應得的排放量，則發達國家當代人的人均排放權應該相應減少，或為其超額歷史排放付費。由于大部分發展中國家人均排放低，人均排放權原則可能獲得發展中國家的廣泛支持。Baer(2002)認為，這有助于在全球建立一個大規模、高效的碳排放權交易市場，從而有效降低全球減排成本。
當然，人均排放權公平性的實現也可能存在一些問題。例如，一些學者認為，基于相同人均排放權的氣候協議一般會把排放額度分配給各國政府，而考慮到很多國家的政治現實，這很難保證相同人均排放權的最終真正實現(Beckerman and Pasek，1995)。同時，由于資源、技術的原因，一些窮國人均排放也很高，相同人均排放權原則可能加劇其經濟困難。此外，根據人均排放權原則進行排放額度分配，一國人口越多往往獲得的排放額越大，這可能會激勵人口的擴張。不過，通過合理設計排放權分配機制，上述問題是能夠避免或減輕的。此外，Posner和Sunstein(2009)指出實行相同人均排放權的政治困難，因為該原則要求高人均排放的發達國家向發展中國家購買排放額度，造成大量的資金轉移，這種國際收入分配效應很可能使該原則遭到發達國家的反對。
(三)減排能力與收入差異
各國經濟發展水平不同，應對氣候變化問題的能力也存在很大的差異。發達國家無論是在資金還是技術上都領先于發展中國家，其率先減排不但較為容易，也比較公平。因此，根據減排能力確定各國減排責任的原則，也即“支付能力”原則(ability to pay principle)也受到很多學者的推崇。不過，大部分學者在討論減排能力時往往不是考慮各國之間整體減排能力的差異，而是落實到個人減排能力差異。個人收入水映了其減排的支付能力，收入水平越高的個人需要承擔的減排責任越大，而低于某一收入水平的個人則無需支付減排成本，這一原則適用于所有國家，因為每個國家都存在窮人和富人(Baer et a1.，2008)。
學者Shue(1993)認為，支付能力原則體現了基本的公平要求，因為貧窮國家碳排放的上升往往是為了滿足其基本生活需要，這種排放屬于“生存性排放”，而富裕國家的碳排放往往是過度消費帶來的“奢侈性排放”。因此，為了維持某些人的奢侈性排放而限制其他人滿足其基本需求所需排放的任何做法都是難以容忍的不公平。此外，有意思的是，一些學者如Risse(2008)、Caney(2005)雖然反對歷史排放責任，但支持根據“支付能力”原則分配減排責任。他們認為，最可行的減排方案是讓那些最有能力這樣做的國家對生產進行調整，而“能力”體現在各國的人均財富擁有量上。但他們也指出，讓富人承擔減排責任的合理性不是因為他們有義務，而是因為他們更容易做到。不過，僅僅注重減排“能力”而忽視“責任”實際上是軟化了發達國家的減排約束。因為強調“能力”就把發達國家的減排責任變成一種國際道義行為，就像發達國家對發展中國家的經濟援助一樣，其結果比強調“責任”更具有靈活性和不確定性，并且可能是有條件的，這從發達國家對發展中國家的經濟援助現狀可見一斑。
(四)貿易的碳排放轉移與消費者責任
在經濟全球化的背景下，出口成為中國等眾多發展中國家經濟發展的重要引擎，但出口產品的生產也成為碳排放的重要來源。例如，中國大約有三分之一的二氧化碳排放產生于出口產品的生產(Weber et a1.，2008)。中國對美國、日本、德國等大部分發達國家同時存在大額的商品貿易順差和“碳貿易順差”，即中國出口在國內造成的碳排放高于進口在國外造成的碳排放，因此對外貿易增加了國內碳排放(Pan et a1.，2008)。事實上，這種現象在很多發展中國家都存在。據估算，僅2004年全球貿易中隱含的二氧化碳排放占當年全球總排放的23％，這些碳排放主要源于中國等新興經濟體對發達國家消費者的出口，而大部分發達國家都是碳凈進口國，造成發達國家消費而發展中國家污染的問題(Davis and Caldeira，2010)。
因此，國際貿易具有國際碳排放轉移效應，這對各國碳排放具有重要的影響。對于大部分發達國家，貿易不但滿足其國內日益膨脹的消費需求，而且還把消費所需的資源消耗、碳排放轉移至發展中國家。因此，貿易的碳排放轉移效應對南北方國家碳減排具有重要的公平含義。學者Rise(2007)認為這種現象體現了南北方國家之間生態上的不平等交換。因此不少學者提出，公平起見，在考慮各國的碳排放時，有必要考慮貿易產生的碳排放轉移，讓進口國消費者承擔部分減排責任(Ferng，2003：Pan et a1.，2008)。在2009年哥本哈根世界氣候大會上，我國政府也指出，工業化國家將大量碳排放“外包”給了中國等發展中國家，后者實際上替西方消費者進行著大量碳密集型的生產制造，因此發達國家消費者應該對產品制造過程中產生的碳排放負責。但在當前多邊減排框架下，一個國家的碳排放是根據該國的生產活動所產生的碳排放來核算的，因此出口生產導致的碳排放由出口國(生產國)負責，而不是消費國負責，即這種以“生產原則”來測算一國碳排放的做法完全忽視了貿易碳排放轉移帶來的不公平性。很多學者已經指出，后京都全球減排合作框架有必要改變這種情況，采用“消費原則”或“生產原則”和“消費原則”的某種加權方式來評估一國碳排放和相應的減排責任，從而避免或減輕碳排放轉移效應產生的不公平問題(Peters，2008；Munksgaard and Pedersen，2001)。
(五)氣候談判中的程序公平
國際碳減排合作另外一個重要的公平維度是氣候談判的程序公平(procedural justice)問題。程序公平的核心就是要保證氣候變化問題的利益相關者能夠公平參與碳減排決策制定與規劃過程，談判中各方的利益都能夠得以體現(Paavola and Adger，2006)。程序公平對于其他公平維度的實現具有重要的影響。不公平的氣候談判過程很可能使一些國家或團體的利益被忽視，從而產生不公平的氣候協議。
雖然程序公平很重要，但現實中很多因素往往導致程序公平難以充分實現。對于氣候變化問題，實現程序公平的一個重要障礙就是各個國家和團體之間往往存在很大的“背景性不平等”(back―ground inequality)。例如，貧困國家往往是氣候變化的主要受害者；發達國家在應對氣候變化上處于優勢地位，發展中國家則缺乏資源和能力；發達國家的經濟發展水平較高，能源依賴度降低，而發展中國家還需要增加排放來解決貧困問題。這些不平等對各國氣候談判能力、政策空間和執行能力等都具有重要的影響，最終影響程序公平。Albin(2003)形象地指出，由權力非常不平等的各方參與全球公共物品盼談判，談判的過程和結果很可能只是各方不平等權力的“鏡像”。因此，在氣候談判前，有必要糾正各國源于經濟發展水平、談判能力、人才以及其他資源可獲得性等方面的不平等性，同時有必要讓更多的非政府組織參與談判過程。
事實上，為了保證程序公平，《聯合國氣候變化框架公約》做了很多努力，例如規定締約方會議只有在不低于三分之二的成員方出席時才能夠進行決策，并采取“一個締約方，一個投票權”原則。公約還為發展中國家參與氣候談判提供援助，幫助其進行能力建設(capacity building)以減少其參與談判的障礙，并允許一些非政府組織以觀察員的身份參與氣候會議。盡管如此，現實中南北方國家在參與氣候談判時仍然存在諸多不平等問題。Kandlikar和Sagar(1999)指出，雖然有關氣候變化問題的研究進展非常迅速，但是大部分的研究來自于工業國家，研究重點往往集中于工業國家直接相關的問題；相反，發展中國家的研究人員和資金支持則非常缺乏，導致南北方國家在氣候問題研究能力上的巨大差距，并反過來影響國際氣候政策的制定。實際上，發展中國家在氣候問題研究、氣候制度談判等方面能力的缺乏也是其各種公平訴求在氣候談判中經常被忽視的重要原因之一(Sagar and Banuri，1999)。由此可見，程序公平也是發展中國家利益在國際碳減排合作中得以充分體現的重要保證。
三、為何要重視發展中國家的公平性訴求
上述五個公平維度是發展中國家在國際減排合作中提出的主要公平性訴求，但是現實中發達國家對這些訴求往往反應冷淡，認為它們不切實際。很多情況下，發達國家反對以上公平性訴求的理由只是其拖延、逃避應有減排責任的借口而已。因為發達國家非常清楚，滿足發展中國家的公平性要求，意味著發達國家要承擔大部分減排成本，有損其經濟利益。最近發達國家還一直試圖利用其他手段向發展中國家施壓，設法讓發展中國家接受不公平的減排義務。例如，在最近的哥本哈根氣候會議和坎昆氣候會議等國際談判中，發達國家總是千方百計模糊“共同但有區別的責任”原則，并且以資金為籌碼對發展中國家提出種種限制。另外，美國、歐盟等發達經濟體還試圖通過“碳關稅”等貿易政策對中國、印度等主要發展中國家施壓。
當前發達國家可能或已經采取的單邊行動提醒我們去思考一個基本的問題：撇開減排公平性問題的考慮，而僅僅通過某些獎懲機制真的能使各國尤其是發展中國家積極合作嗎?實際上，已有不少經濟學者在不考慮前文闡述的各種公平維度下進行這方面的探索。他們假設各國像理性經濟人一樣行動，當合作的經濟收益大于成本時，合作就會產生。但由于大氣具有公共物品性質，減排收益具有非排他性，因此每個國家都存在“搭便車”激勵。減排成本越高，搭便車激勵越強。Carraro和Moriconi(1997)基于博弈模型的理論分析發現，搭便車激勵的存在使得所有國家都參與的減排合作協議幾乎不可能存在。
在這種情況下，不少學者認為可以通過某些激勵措施來解決搭便車問題(Barrett，1994；Kemfert，2004；Tian and Whalley，2010)。例如，利用配額、關稅等懲罰性措施對搭便車者進行制裁，降低搭便車的收益，或者是通過資金、技術轉移等“胡蘿卜”政策來提高合作的收益，再或者是以上“大棒”和“胡蘿卜”政策的組合。這或許也是美國、歐盟等發達經濟體試圖采用碳關稅政策的理論依據。然而即使理論上可能成立，以上獎懲機制的現實可行性也非常值得懷疑。首先，發達國家為了讓發展中國家合作而采取的貿易限制措施很可能受到后者的強烈抵制和報復，最終不但未能促進合作，還可能引起貿易戰，并且WTO規則也可能對這類貿易措施進行限制。其次，若忽視歷史排放等公平性問題，即使采用資金和技術轉移等激勵措施，其轉移力度也會顯著低于考慮公平因素的情形，很可能無法有效提高發展中國家的減排能力和補償其減排成本，最終使發展中國家不能積極合作。所以，任何忽視公平問題的碳減排合作機制都會受到發展中國家的強烈反對，導致國際減排合作的失敗。正如Brown(2003)指出的，除非我們對氣候變化問題中涉及的倫理、正義、公平等問題進行明確的分析，否則解決該問題的任何方案都不大可能被眾多國家所接受。實際上，《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》能被發展中國家廣泛支持，就是其“共同而有區別責任”原則充分體現了發展中國家的公平性訴求。當然，當前該原則的具體內涵有必要拓展，除了考慮歷史和現實責任、減排能力差異等因素，還要考慮貿易對碳排放的影響。可以預見，后京都國際碳減排合作機制中涉及的公平性問題將更加突出，也將更加復雜。而發達國家充分重視公平因素，對于國際氣候談判取得突破無疑是至關重要的。
四、南北方國家的立場協調問題
為了實現全球減排目標，后京都國際碳減排合作必須找到相應機制來充分協調南北方國家公平性立場，最終使二者都能積極主動地參與碳減排。事實上，近年來國內外的一些學者已經開始提出不同的后京都國際碳減排合作方案，這些方案大都體現了某種公平性要求。Bodansky等(2004)對截至2004年的各種方案進行了歸納和總結。之后，又有學者提出了各種新的方案，其中代表性的方案如“共同但有區別的趨同”方案(Hohne et a1.，2006)、“溫室發展權”方案(Baer et aI.，2008)，以及國內學者潘家華、陳迎(2009)提出基于人文發展理念的碳預算方案等。這些方案都考慮了歷史排放責任、減排能力以及人均排放差異等因素，因此不同程度上體現了發展中國家的公平性訴求。當然，很難說這些方案能否被各國普遍接受。因為各種不同的減排責任分配方案往往只是反映研究者對于公平性的不同看法，而并非代表被普遍接受的公平標準。
一國之內，相同或相似的法律和道德規范可以使個人和企業對“公平”達成基本的共識。但在國與國之間，各國對公平的看法往往存在差異，并且公平觀念常常因國家利益的影響而產生扭曲。在不存在超世界政府和全球道德標準的情況下，對一個國家的道德或法律約束往往很弱甚至是缺失的。在這種情況下，即使發達國家在倫理道德上認同發展中國家提出的公平標準，但如果這種公平訴求將導致其國家利益較大的損失，也意味著這種道德認同在政治上卻是不可行的，最終發達國家很可能拒絕接受這種公平性要求。美國不顧國際輿論壓力而退出《京都議定書》的做法就是最好的例證。因此，更為現實的問題是：如何設計一個在倫理上被普遍認同且在政治上可行的公平減排方案?正如Muller(1999)所指出的，我們需要尋找的是一個既能夠被普遍認為足夠公平又可以接受的解決方案。很多學者指出，“正義”(justice)，包括分配正義(distributive justiee)和矯正正義(corrective justice)將在未來氣候談判中發揮重要的作用，因為它們有助于解決氣候變化問題中的各種公平性問題(Grasso，2007)。但是學者們同樣沒有給出一個能夠被普遍接受并且具有較強約束力“國際正義”標準。更為重要的是，在存在國家利益的情況下，正義尺度本身也很難解決問題，因為要考慮政治可行性。另外，正義和政治二者是相互影響和制約的，但是對于國際正義與政治如何相互作用，目前還很少進行深入的討論，而這或許是回答上述問題的關鍵。
在普遍具有約束力的國際正義缺失的情況下，學者們提出的各種合作方案的可行性最終很大程度上取決于國際氣候談判中各國或國家集團之間的討價還價過程。而這種討價還價很可能只是裸的國家利益博弈，并無多少正義可言。當前國際減排合作面臨的主要困難正源于此。一方面，發展中國家堅決維護其發展權利，從公平的角度要求發達國家率先減排，承擔主要減排責任。而發達國家同樣出于國家利益考慮，對發展中國家提出公平訴求反應冷淡，甚至抵制，轉而強調發展中國家履行減排義務的必要性，對其提出一些不切實際的減排要求。
在缺乏超政府的情況下，南北方國家在減排問題上的利益沖突短時期內很難解決，但是解決氣候變化問題的時間卻非常緊迫。因此，成功應對氣候變化挑戰或許需要南北方都保持一定的靈活性，并作出適當的讓步，使減排公平性和政治可行性達到某種平衡。如果雙方都不愿作出讓步，當前的談判僵局將很難取得突破，一個有效的、能被廣泛參與的國際減排合作機制將難以形成。而多邊減排合作失敗的結果可能有兩種：一是繼續拖延時間，最終可能導致我們未能及時、有效地穩定大氣溫室氣體水平而遭受氣候變化帶來的各種環境災難，而發展中國家尤其是貧窮國家將首當其沖遭受損失；另一種可能是，一些國家或國家集團另起爐灶，進行區域性減排合作或單邊減排。對于后者，由于只有部分國家進行自愿性質的減排，同樣很難保證全球減排目標的實現；同時，區域性或單邊減排安排有可能導致減排區域或國家對未履行減排義務的國家采取配額或關稅等懲罰措施，從而引起國際政治與經濟沖突。可見，這兩種結果對于人類的可持續發展和國際政治經濟環境的穩定都極為不利，應盡量予以避免。
五、結語
國際碳減排合作的一個核心問題是如何公平地分配各國的減排責任。減排公平性涉及到歷史排放、人均排放、減排能力、貿易的碳排放轉移、氣候談判程序等諸多的方面，充分考慮這些公平性問題是使發展中國家積極參與國際減排合作的關鍵。因為忽視公平性意味著犧牲發展中國家的經濟發展空間，這是發展中國家難以接受的。反過來，嚴苛而缺乏靈活性的公平要求往往意味著發達國家必須讓渡較大的國家利益，從而遭致發達國家的抵制。所以，后京都的國際碳減排合作成功的關鍵就是充分協調南北方國家在減排公平性上的立場。近年來，國內外很多學者一直致力于這種協調問題的研究，并提出各種后京都時代國際碳減排合作方案，這些研究對于促進南北立場協調具有重要的作用。
筆者認為，當前亟待進一步深入研究的問題包括以下幾個方面：
首先，在公平性討論中，各種不同的公平維度之間如何建立聯系并融入具體的減排合作方案還有待進一步深入探索。目前已有研究主要強調發達國家的歷史排放責任和不公平的人均排放，而近年來國際貿易產生的碳排放轉移對減排公平性的影響也日益凸顯。如何綜合考慮這些公平維度，并形成合理、清晰、可操作的國際碳減排責任分配方案，是一個值得研究的重大課題。
本文討論了“后京都”時代綠色氣候基金（GCF）如何在發展中國家間分配的問題，提出一種基于碳減排貢獻原則的分配方案，在此方案下一國的減排貢獻越大其所能獲得的資金也將越多。研究采用環境版全球貿易分析模型（GTAP-E）定量分析了GCF分配方案對各國的經濟環境影響。結果發現，基于減排貢獻的分配原則，所有發展中國家均能獲得一定額度的減排基金和適應基金，并且在政策實施初期100億美元和1 000億美元的GCF能夠促使發展中國家分別減排14.7 億tCO2和31.8億tCO2。GCF分配方案對各國居民福利的影響依賴于綠色基金融資額度，只有當GCF達到一定融資水平時，才會出現所有發展中國家居民福利均改善的情況。總的看來，基于減排貢獻原則的GCF分配方案，不僅能為發展中國家募集一定的適應基金，也能取得較為明顯的減排效果，是對“后京都”時代全球氣候變化適應和溫室氣體減排的一種兼顧。
關鍵詞氣候變化；全球綠色氣候基金；減排貢獻原則；環境版全球貿易分析模型（GTAP-E）
中圖分類號X196； F41
文獻標識碼A
文章編號1002-2104（2014）01-0028-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.01.005
為應對氣候變化帶來的挑戰，同時幫助發展中國家增強減緩和適應氣候變化的能力，在2009年哥本哈根會議上，各國原則同意，由發達國家出資建立全球綠色氣候基金（Green Climate Fund， GCF），并在發展中國家間進行分配。這筆資金主要為發展中國家提供融資扶持，以支持發展中國家用于減緩和適應氣候變化的方案、項目、政策及其他活動[1]。GCF的提議在2010年坎昆氣候峰會上被最終確認，并迅速成為2011年南非德班氣候峰會的一個核心議題。按照《哥本哈根協議》和《坎昆協議》的要求，發達國家要在2010-2012年間提供300億美元的快速啟動資金，在2013-2020年間每年提供1 000億美元的長期資金，用于幫助發展中國家應對氣候變化[2]。但時至今日，第一筆300億美元快速啟動資金的承諾期已過，全球綠色氣候基金進展卻并不順利。在2012年的多哈氣候峰會上，許多發展中國家反映其并未獲得發達國家的資金支持，而不少發達國家則表示已履行了快速啟動資金的融資承諾，雙方各執一詞[3]。發達國家與發展中國家關于氣候基金的爭論，凸顯了資金管理上的不透明和雙方信息的不對稱問題，這與氣候基金缺乏一個系統有效的方案設計有關。本文將研究的焦點聚集在GCF在發展中國家間的使用層面，文章提出了一種基于碳減排貢獻原則的分配方案，在此方案下一國所能享受的基金份額等于其減排份額。
1文獻回顧
發達國家設立GCF的目的主要包含兩點：一方面幫助發展中國家應對氣候變化帶來的挑戰，增強發展中國家適應氣候變化的能力，體現了氣候基金的適應（Aadaptation），這筆資金大都以援助形式出現，無需發展中國家采取量化減排措施；另一方面是激勵發展中國家實施量化減排，以保證全球溫控目標的實現，這部分資金是一種有償援助，體現了氣候基金的減排功能（Mitigation）。綠色氣候基金臨時秘書處（Interim Secretariat）指出，未來基金方案設計需要在適應和減緩之間尋求最優的資金分配，以最大化綠色氣候基金的使用效果。
當前關于GCF的研究才剛剛開始，相關研究主要是從定性和定量兩個角度展開。部分學者從定性的角度對GCF進行了探討，如Van Kerkhoff 等[4]指出可以借用CDM的運作方式，在各國建立國家執行主體（National Implementing Entities，NIEs），專門負責本地區綠色氣候基金的使用和監督情況。Donner等[5]指出為了實現長期快速的籌資任務，GCF融資來源應該多樣化。Grubb[6]提出對來自發展中國家的高耗能行業的進口產品征收碳關稅，可以作為發達國家綠色氣候基金的一個重要的融資來源，并指出這種處理方式合乎倫理且具有潛在的政治經濟吸引力。
也有學者從定量角度對綠色氣候基金進行了研究。如Carraro 和Massetti[7]采用WITCH模型探討了“后京都”時代溫室氣體減排問題，指出綠色氣候基金如果主要用來減排，500億美元GCF能夠促使非附件I國家減排21-33 億tCO2。Silverstein[8] 提出發達國家可以協商在國內實施統一碳價格，所得收益用來為GCF提供融資服務，各發達國家的出資份額取決于歷史排放責任和當前的人均GDP水平，而GCF的分配則依賴于不同發展中國家的適應性需求和減排潛力等。Springmann[9]采用一個全球能源經濟可計算一般均衡模型，對使用碳關稅收入促進發展中國家清潔發展的融資政策進行定量評估，研究發現附件I國家可以通過碳關稅政策募集35-245億美元的清潔發展基金，能夠促使非附件I國家減排5%-15%。
總的看來，綠色氣候基金的一些根本性的問題還沒有得到較好的解決，涉及到誰來出資、怎樣分配、使用以及如何運作等一系列關鍵性難題[10]。
2基于減排貢獻原則GCF分配方案設計原理
基于減排貢獻原則GCF分配方案的設計思想是，根據各發展中國家的減排貢獻確定其所應獲得的GCF資助金額，即每個發展中國家所能獲得的GCF份額等于其碳減排份額。該方案可以鼓勵發展中國家自主采取減排措施，同時也能在一定程度上提高發達國家籌資的積極性，因為減排所帶來的氣候收益全球共享。
假設N個發展中國家（或區域），同時申請綠色基金的資助。第i個國家邊際減排成本函數為Ci（Ai），其中Ai為其減排量。邊際減排成本函數是度量一國減排難易程度的指標，其值越大表明該國減排所需付出的經濟成本越高。由邊際減排成本遞增特點可知，C′i（Ai）>0和C″i（Ai）>0 。對邊際成本函數積分可得i國減排量為Ai時的總減排成本∫Ai0Ci（x）dx。另設全球綠色基金總額為W，則在減排貢獻原則下，國家i能夠得到的GCF為Ai∑kAkW。在收益最大化約束下，每個國家均選擇其減排水平Ai，使得目標函數πi最大：
在W外生給定的情景下，聯立公式（2）可得各國的實際減排量。我們將各國在完成減排承諾的約束下所能獲得的資金收益定義為適應基金，用πi表示。適應基金主要用于在發展中國家開展與氣候變化適應相關的項目，包括減少毀林排放、興建集雨工程、沼氣池、溫室大棚以及推廣使用適應性作物品種術等[11-12]。公式（2）左邊為邊際減排收益，即發展中國家i 每額外多減排一單位所得到GCF，具有單調遞減的特點；公式（2）右邊為邊際減排成本，即國家i 每多減排一單位所需付出的經濟成本，具有單調遞增的特點。
3基于減排貢獻原則的GCF分配效果
3.1邊際減排成本曲線估算
3.1.1GTAPE模型
為定量研究減排貢獻分配原則下GCF分配效果，需要估算各國的邊際減排成本函數，這里借用環境版全球貿易分析模型（GTAPE）[13-14]。與傳統GTAP模型相比，GTAPE模型將能源作為一種要素投入品納入到生產結構中，并采用自上而下的方式刻畫了不同能源間的替代機制。此外，GTAPE模型引入了能源政策變量（碳稅變量）和碳排放權交易機制，使得該模型也是探討氣候政策與相關議題的重要分析工具。目前，許多研究采用GTAPE模型對溫室氣體減排政策進行定量評估[15-18]。
本文在全球貿易分析計劃最新版數據庫（GTAP 8.0）基礎上進行分析。GTAP 8.0版數據庫由全世界129個地區2007年的投入產出表生成，該數據庫不僅對國際間雙邊貿易進行了詳細的刻畫，也包含了各個國家各個經濟主體使用化石能源所導致的碳排放信息。為了便于分析，研究將所有發達國家視為一個整體，并作為GCF的出資方，這種設置避免了GCF在發達國家間分攤問題的討論。此外，將發展中國家劃分成7個區域，分別為中國、印度、巴西、南非、俄羅斯、印尼和其它發展中國家，這種劃分有利于比較不同新興經濟體所能獲得GCF的大小。關于行業劃分，參考Springmann[17]的處理方式，將原數據庫的57個行業部門歸并為22個行業部門，其中能源部門包括煤炭、原油、燃氣、成品油和電力；高耗能部門主要包含化工行業、非金屬礦物業、鋼鐵行業和非金屬制品業。
3.1.2邊際減排成本曲線的估算
在邊際減排成本函數的模擬中，我們將碳稅變量設為外生變量，碳排放變量設為內生變量，每次模擬在給定碳稅水平的外生沖擊下，GTAPE模型會內生求解相應碳減排幅度。對于對邊際減排成本函數的刻畫層面，參考Springmann[9]的處理方式，采用二次函數形式：
3.2分配效果
利用估算的邊際減排成本函數曲線，可以探討減排貢獻原則下的氣候基金分配效果，主要討論100億美元和1 000億美元兩種氣候基金水平，這也是當前兩種被廣為討論的融資水平[8-9，19]。
3.2.1GCF為100億美元情景
如果GCF為每年100億美元，在減排貢獻分配原則下，發展中國家可以實現減排量1 471 MtCO2（百萬tCO2，下同），占該地區2007年總排放量的11%。其中，中國減排768 MtCO2，占其基期排放水平的15%，是地區總減排量的52%，在所有地區中份額最高；印度減排262 MtCO2，是地區總減排量的18%，排在第二；其它發展中國家減排214 MtCO2，在總的減排量中占比15%；巴西、南非和俄羅斯雖然也采取一定的減排量，但由于它們減排潛力相對較小，所獲GCF資金份額較小，見表2。
基于減排貢獻的分配原則，發展中國家不僅能夠實現一定的減排量，也能獲得不同額度的適應基金。由表2可知，中國完成15%的減排承諾，需要付出4.43億美元的減排成本，但是適應基金為47.74億美元；印度完成20%的量化目標，需要付出3.01億美元的減排成本，其適應基金約為14.81億美元；其它發展中國家實現5%的減排目標，減排成本約為5.77億美元，但是可以獲得8.79億美元的適應基金；巴西、南非和俄羅斯等也獲得不同額度的適應基金。在減排貢獻分配原則下，發展中國家所能獲得的適應基金均高于減排成本，這一結果與Springmann[9]研究較為類似。總的來看，由于減排潛力的不同，不同發展中國家所能獲得的GCF資金份額不盡相同。
3.2.2GCF為1 000億美元情景
表3是基金額度為1 000億美元時的分配效果。1 000億美元的GCF能夠促使發展中國家減排3 179 MtCO2。其中，中國減排1 461 MtCO2，占比46%，在所有國家中份額最高，但是低于100億美元情景下的52%；其它發展中國家減排644 MtCO2，占比20%，高于100億美金的15%；印度減排491 MtCO2，占比15%，略低于100億美金時的18%，排在第三；其它發展中國家的減排份額相對較小，與100億美金情景差別不大。由表2和表3的對比可知，相比GCF的10倍增幅，各區域所能獲得的GCF份額變化不大。總的看來，當GCF為100億美元時，約18.38%的資金將被用于減排，而當GCF增至1 000億美元，減排成本在整個基金總額中占比增至23.86%。這意
味著，隨著GCF融資水平的提高，將會有更多比例的資金被投入到激勵發展中國家減排的行動中。
與100億美元類似， 1 000億美元情景下，各發展中國家也能獲得一定額度的適應基金。其中，中國減排28%需要付出68.72億美元的減排成本，適應基金為391.06億美元；其它發展中國家為了實現14%的量化目標，需要付出68.52億美元的減排成本，其適應基金約為134.10億美元；印度的減排比例為38%，其總的減排成本約為36.97億美元，可以獲得的適應基金為117.97億美元。總之，在減排貢獻的分配原則下，GCF不僅能夠取得較為明顯的減排效果，各發展中國家也能獲得不同額度的適應基金，這種分配思想是對GCF設立初衷氣候變化減排和適應的一種兼顧。
4GCF分配方案影響評估
采用GTAPE定量評估減排貢獻原則下的GCF分配方案對世界各國經濟、居民福利及碳排放的影響。設100億美元、500億美元、1 000億美元、2 000億美元和5 000億美元等五種情景。為了便于分析，未在模型中引入其它的環境政策，即未考慮發達國家在國內采取的減排措施，否則，相關評價結果將是混合政策的影響，這樣得出的政策模擬結果有偏離。
4.1對區域居民福利的影響
表4展示了GCF分配方案對各國居民福利的影響，與Springmann[9]的處理方式相同，這里的居民福利的變化表征為希克斯等價變差相對于區域總收入的變化百分比。居民福利刻畫中并不考慮減排所帶來的氣候收益，因為這不僅難以準確量化，也存在較大的不確定性。總的來看，世界總的居民福利會因減排行動有所下降，這也是人類為應對氣候變化必須付出的代價。當GCF由100億美元增至5 000億美元，居民福利降幅由0.01%增至0.25%。對于發達國家而言，隨著融資力度的增強，發達國家居民福利下降明顯，例如當GCF由1 000億美元增至5 000億美元時，其居民福利降幅由0.15%增至1.15%。值得注意的是在100億美元情景下，發達國家居民福利會略微增加0.02%。實際上，發達國家居民福利變化主要受兩個因素影響：首先，發展中國家減排措施會增加本國企業的生產成本，削弱在國際貿易中的競爭優勢，這對發達國家行業產出具有正向拉動作用，發達國家居民福利會有所增加；其次，由于需要支付綠色氣候基金，發達國家收入有所減少，拉低了本國消費，從而影響了發達國家的居民福利。不同的GCF水平，這兩個因素的影響程度不同。研究結果表明，當GCF額度較低時，第一個因素起主導作用，此時發達國家居民福利會有微小的上升，而當GCF額度較高時，因融資問題導致的收入減少對居民福利影響更大。
對于發展中國家，隨著GCF資助額度的增加，減排力度逐漸增強，實際GDP降幅趨于增大，例如當GCF由100億美元增至5 000億美元時，中國實際GDP降幅由0.17%增加到1.30%。與對居民福利影響類似，發展中國家實際GDP主要受到兩個因素的影響：減排措施的采取削弱了發展中國家的行業競爭力，降低了產出水平；GCF的獲得增加了國民收入，帶了消費的增加，由此刺激了發展中國家的經濟增長。根據模擬結果，前者占據主導作用，此時所有發展中國家的實際GDP均是下降的。
4.3對區域碳排放的影響
GCF減排效果見表6。隨著融資力度的增強，碳減排幅度越來越大，當GCF由100億美元增至5 000億美元時，世界碳排放降幅由5.14%增至19.06%。世界碳排放下降主要是由發展中國家貢獻的。例如當GCF融資水平為100億美元時，發展中國家碳排放會下降10.87%，而當GCF融資水平為5 000億美元時這一比例大幅飆升至40.78%。在減排貢獻的分配原則下，雖然中國減排量最大，但是其減排比例（相對基準排放）不是最高。由于基準排放水平較低，南非的減排比例在所有國家中最大。與其它研究對比，本文的研究結果并不是很高。Carraro和Massetti[7] 研究發現2020年500億美元的GCF能夠促使非附件I國家減排21-33億tCO2，而本文的研究顯示500億美元能夠促使發展中國家減排25億tCO2，位于上述區間。
由于沒有考慮發達國家的減排措施，單純的GCF分配方式會使得發達國家排放有所增加。當GCF由100億美元增至5 000億美元時，發達國家排放增幅將由0.84%增至3.57%，由此導致的碳泄漏將從7.40%增至8.40%。而在實際的操作過程中，發達國家可能需要承擔一定的減排任務，世界的碳泄漏將會變小。
4.4等量減排情景下發達國家宏觀經濟損失
上述分析表明在減排貢獻分配原則下，GCF能夠取得較為明顯的減排效果。由圖1所示，如果GCF基于減排貢獻原則進行分配，100億美元的GCF能夠激勵發展中國家減排1 471 MtCO2，發達國家若想取得同等額度的減排量，則其實際GDP損失約為547億美元。類似的，5 000億美元GCF情景下發展中國家可以實現5 519 MtCO2，在等量減排約束下，發達國家實際GDP損失為6 361億美元。總的看來，在等量減排約束下，發達國家GDP損失均高于GCF融資額度。這表明，若從減排的成 本和收益視角，發展中國家為發達國家提供GCF也是符合自身利益的。
圖1等量減排情景下發達國家GDP損失與GCF對比
Fig.1Comparison of GCF finance and GDP losswith the same abatement
5結論和討論
GCF是近年來全球氣候變化領域出現的新課題。本文針對GCF如何在發展中國家間進行分配，提出了一種基于減排貢獻原則的分配方案，定量評估了這種方案的分配效果以及對世界各國環境經濟的影響。本文發現，基于減排貢獻的分配原則，GCF可以有效激勵發展中國家采取減排措施，并且能為發展中國家募集一定的適應基金。GCF對世界各國居民福利的影響不盡相同，只有當GCF融資額度達到一定水平時，才會出現所有發展中國家居民福利均改善的情況。發達國家為發展中國家提供GCF也是符合自身利益的。總的看來，減排貢獻原則的GCF分配方案，不僅能為發展中國家募集一定的適應基金，也能取得較為明顯的減排效果，該方案能為“后京都”時代GCF機制設計提供有益參考。
本文根據減排貢獻的大小確定各發展中國家所能獲得的GCF額度，該方案對減排潛力較大的新興經濟體有利（例如中國和印度）。但是，考慮到新興經濟體已經成為全球碳排放的主要貢獻者，其當前減排措施也能降低氣候變化的風險和損失，這對經濟發展水平較低的國家，尤其是受氣候變化影響較大的小島國是有利的，也符合這些地區的長期利益。此外，GCF分配方案能夠取得較為明顯的減排效果，如果由發達國家自行采取減排措施實現同等減排量，發達國家需要付出更高的經濟成本，這一實證發現有助于提高發達國家籌資的積極性。
有一個非常重要的問題需要討論，即GCF融資額度是否要與發達國家減排目標掛鉤的問題。在“后京都”時代的國際氣候峰會談判中，部分發達國家可能愿意多減排以換取對GCF注資責任的減小，或者相反。在此背景下，發達國家一方面設定自身減排目標，另一方面為發展中國家提供融資支持，這兩者之間可能存在一種平衡，關于這個問題的研究當前還很少。
本文關于GCF減排效果的討論具有以下局限。首先，只考慮了減排的直接成本，即用于企業減少排放的直接投入，而沒有考慮其他間接投入，例如政府和社會的投入。其次，研究僅體現了GCF分配方案的初始效果，以后隨著邊際減排成本的遞增，發展中國家減排越來越難，基于減排貢獻原則的GCF減排效果會逐漸降低。再次，本文沒有考慮交易費用，GCF的談判、協商、簽約和監督管理均需要支付成本，這會削弱GCF有效共給量。最后，為了兼顧減排潛力較小國家（如小島國家）的適應性需求，GCF可能會有一部分專門的費用支出，這也會減少GCF在減排資金方面的供給。另外，研究框架是靜態的，沒有考慮減排貢獻分配原則的動態效果；沒有考慮減排貢獻原則背后的違約風險。這些都是需要繼續研究的問題。
致謝：感謝德國Oldenburg大學Marco Springmann在本文撰寫過程中給予的幫助；感謝中科院科技政策與管理學研究所CEEP討論小組寶貴的修改意見和建議。
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關鍵詞：消費碳減排 干預政策 現場實驗 書評
化石能源消耗導致的溫室氣體（主要是二氧化碳）排放和氣候變化問題已經成為當前不可回避的全球性重大議題。削減碳排放、應對氣候變化成為人類自身生存和發展的客觀需要，也是當前國際社會的共識。然而，傳統上國際理論界傾向于關注碳排放總量（及生產層面的碳排放），而對消費層面碳排放的研究相對較少。隨著經濟發展和人民生活水平提高，消費者（公眾）已經成為碳排放的一個主要群體。消費者（公眾）的直接能源消費和間接能源消費產生的碳排放在全社會碳排放總量中已經占重要地位。消費者消費碳排放已經成為影響全球氣候變化不可忽視的重要因素，嚴重影響著社會的可持續發展。促進消費者降低能源消費，實現消費碳減排成為中國當前重要的現實課題。事實上，降低能源消費，削減消費碳排放也已經是每一個公民的義務和責任。2015年1月1日施行的《中華人民共和國環境保護法》明確規定，“一切單位和個人都有保護環境的義務”；“公民應當增強環境保護意識，采取低碳、節儉的生活方式，自覺履行環境保護義務”；“公民應當遵守環境保護法律法規，配合實施環境保護措施，按照規定對生活廢棄物進行分類放置，減少日常生活對環境造成的損害”。2015年11月16日，環境保護部了《關于加快推動生活方式綠色化的實施意見》，再次強調“綠色生活方式既是個人選擇，也是法律義務，使公眾嚴格執行法律規定的保護環境的權利和義務，形成守法光榮、違法可恥、節約光榮、浪費可恥的社會氛圍”。，近年來理論界開始重視和研究消費碳排放及其削減問題。但是，對于消費碳減排的干預政策這一核心論題，目前理論界還缺乏系統深入的基礎研究。相應地，探索消費碳減排干預政策的客觀規律成為低碳經濟和可持續發展管理領域一個迫切的基礎理論課題。在這一現實背景和發展趨勢下，王建明博士、教授的專著《消費碳減排政策影響實驗研究》（科學出版社2016年版）針對購買購置、使用消費、回收處理三環節，采用實驗研究考察消費碳減排政策影響的實際效應，檢驗態度變量的中介作用和情境變量的調節作用，為推動生活方式綠色化的政策實踐提供了理論支撐和實驗證據，豐富了消費碳減排政策影響研究的范式。
本專著共七章。第一章是全書的導論和前提，先分析當前氣候變化的嚴峻形勢和消費碳減排的重要性、緊迫性，在此基礎上提出本書的研究對象和核心概念。第二章、第三章分別從計量分析和理論探索視角分析全書的兩個基本概念：消費碳排放和外部干預政策。第二章先對消費碳排放進行總體測算，再考察消費碳排放的結構特征和區域差異，以便為進一步分析消費碳減排的外部干預政策奠定基礎。第三章先對行為干預的相關理論進行回顧，其次對外部干預政策的內涵和分類維度進行分析，接著分別探討信息干預政策和結構干預政策對消費碳減排的影響作用，最后探索社會文化情境對消費碳減排的影響作用。第四章、第五章、第六章從三個維度對外部干預政策（包括信息傳播政策和經濟激勵政策）的影響效應進行實驗研究，這是本書的重點和核心。其中，第四章以購買購置環節的消費碳減排為例進行實驗分析，第五章以使用消費環節的消費碳減排為例進行實驗分析，第六章以生活垃圾的回收處理為例進行實驗分析。第七章是全書的結論和建議，提出推進消費碳減排的外部干預政策的基本框架和主要思路，最后總結研究的不足之處，并對未來進一步研究領域進行展望。
本專著的科學意義和應用前景至少體現在如下三個方面。（1）為研究外部干預政策對消費碳減排的影響效應提供了第一手基礎實驗數據，并設計政策效應評估的基礎性分析框架和指標體系；（2）為政府相關部門（發改委、環保局、宣傳部門、教育部門、街道辦等）評估消費碳減排干預政策的有效性提供了理論支持和經驗借鑒；（3）為政府相關部門設計和有效實施干預政策以轉變消費行為模式提出了針對性的政策建議（包括基本構架、制度設計和主要思路等）。
本專著主要采用現場實驗和統計分析技術。（1）本專著進行了三次現場實驗。第一次實驗招募400個被試者作為對象（分為四個實驗組），主要檢驗綠色信息政策對產品購買中消費碳減排行為的影響。第二次實驗招募1316個被試者作為對象（分為四個實驗組），主要檢驗綠色信息政策對產品使用中消費碳減排行為的影響。第三次實驗招募1231個被試者作為對象（分為兩個實驗組），主要檢驗經濟激勵政策對產品回收中消費碳減排行為的影響。（2）對大樣本實驗數據，采用單因素方差分析和多因素方差分析進行統計檢驗，以客觀測度干預政策、文化情境對消費碳減排的主效應、交互效應和調節效應。運用組間設計的實驗設計檢驗特定干預政策的影響效應，運用2×2組間因子設計檢驗不同干預政策間的交互效應，運用2×2組間因子設計檢驗社會文化情境對政策干預效應的調節效應。
本專著的創新點主要表現在三方面。（1）從理論上探索了外部干預政策對消費碳減排的影響機理，為干預政策的理論研究提供新的視角、模型、路徑和方法。（2）通過大樣本政策實驗，為測度干預政策的影響效應和文化情境的調節效應提供了第一手實驗數據。（3）提出了消費碳減排的兩維度三階段干預政策構架，為政府制定有效干預政策提供了可操作的指導。
本專著提出了若干創新性理論觀點。（1）消費碳排放的基礎研究應成為中國理論界重視的一個重要議題，它對于中國進行國際商務和氣候問題談判具有積極的實踐指導意義。（2）加強對消費者消費模式的干A和引導，促進消費者降低直接和間接能源消費，實現消費碳減排是中國當前重要的現實課題。（3）中國區域間消費碳排放的分布在一定程度上形成“經濟發達地區消費，經濟欠發達地區承擔”的格局。（4）消費碳減排行為的外部干預政策分為兩大類：前置政策和后繼政策，或者分為信息政策（心理政策）和結構政策兩類。（5）在購買購置環節，理性訴求比感性訴求的傳播效果更好，利己訴求比利他訴求的傳播效果更好。（6）在購買購置環節，宜優先采用理性信息訴求和利己信息訴求向消費者進行綠色信息傳播。（7）在使用消費環節，大尺度信息訴求相對小尺度信息訴求更能促進消費者對信息傳播形成積極的態度，也更能促進消費者的節能型使用行為。（8）在使用消費環節，宜優先采用大尺度信息訴求向消費者進行綠色信息傳播，同時結合利己信息訴求，這樣傳播效果更好。（9）在回收處理環節，垃圾按量收費政策的實際效應一般不會因為收費標準的高低而產生明顯差異。（10）在回收處理環節，垃圾按量收費可以在部分城市（或城區、社區）先試行，特別是針對以年輕人、低學歷者、高垃圾問題感知者為主的社區。（11）必須針對各微觀主體設計針對性、獨特性、具體化、精細化的外部干預政策。（12）消費碳減排的制度設計包括正式制度和非正式制度兩大類。（13）綠色信息傳播者要特別關注移動互聯網時代的新特征，改變綠色信息傳播的格局、邏輯和模式。這些理論觀點散發著學術的清香，閃爍著智慧的光芒，體現著學者的力量。
本專著得到了國家自然科學基金青年項目“外部干預政策對公眾消費碳減排的影響效應和作用機理”（71203192）和浙江省自然科學基金項目“訴求內容、訴求方式對能源節約行為影響的實驗研究――主效應、交互效應和調節效應檢驗（Y15G030053）”和浙江財經大學杰出中青年教師資助計劃”（B類）的資助。我認為，本專著試圖從消費視角踐行“綠水青山就是金山銀山”的政策理念，選題有重大理論和實踐價值，結構邏輯嚴謹、數據分析規范，是消費碳減排實驗研究領域的一本基礎性、創新性、前沿性著作，對消費碳減排政策的理論發展和實踐應用具有重大價值。希望王建明博士在消費碳減排領域進一步加強原創性研究，為促進消費碳減排作出更大貢獻。
注釋：
①碳排放是溫室氣體排放的簡稱。鑒于溫室氣體中最主要的氣體是二氧化碳，由此使用碳排放這一簡稱雖并不完全精確，但易被多數人所理解、接受。――參見王建明：《消費碳減排政策影響實驗研究》，科學出版社，2016年4月版，第1頁。
作者簡介：石岳峰，博士生，主要研究方向為農田溫室氣體排放。
基金項目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)資助；中國農業大學研究生科研創新專項（編號：KYCX2011036）。
摘要
農田是CO2，CH4和N2O三種溫室氣體的重要排放源, 在全球范圍內農業生產活動貢獻了約14%的人為溫室氣體排放量，以及58%的人為非CO2排放，不合理的農田管理措施強化了農田溫室氣體排放源特征，弱化了農田固碳作用。土壤碳庫作為地球生態系統中最活躍的碳庫之一，同時也是溫室氣體的重要源/匯。研究表明通過采取合理的農田管理措施，既可起到增加土壤碳庫、減少溫室氣體排放的目的，又能提高土壤質量。農田土壤碳庫除受溫度、降水和植被類型的影響外，還在很大程度上受施肥量、肥料類型、秸稈還田量、耕作措施和灌溉等農田管理措施的影響。本文通過總結保護性耕作/免耕，秸稈還田，氮肥管理，水分管理，農學及土地利用變化等農田管理措施，探尋增強農田土壤固碳作用，減少農田溫室氣體排放的合理途徑。農田碳庫的穩定/增加，對于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢具有雙重的積極意義。在我國許多有關土壤固碳與溫室氣體排放的研究尚不系統或僅限于短期研究，這也為正確評價各種固碳措施對溫室氣體排放的影響增加了不確定性。
關鍵詞 農田生態系統；溫室氣體；秸稈還田；保護性耕作；氮素管理；固碳
中圖分類號 S181 文獻標識碼 A
文章編號 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008
人類農業生產活動產生了大量的CO2, CH4和N2O等溫室氣體，全球范圍內農業生產活動貢獻了約14%的人為溫室氣體排放量，以及58%的人為非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在許多亞洲、拉丁美洲和非洲的發展中國家，農業更成為溫室氣體的最大排放源，同時由于人口快速增長帶來了糧食需求的大量增加，使得未來20年中農田溫室氣體的排放量也會有所增加[2]。大氣中溫室氣體濃度的升高可能引起的全球氣候變化已受到各國的廣泛重視。
農業生態系統中溫室氣體的產生是一個十分復雜的過程，土壤中的有機質在不同的氣候、植被及管理措施條件下，可分解為無機C和N。無機C在好氧條件下多以CO2的形式釋放進入大氣，在厭氧條件下則可生成CH4。銨態氮可在硝化細菌的作用下變成硝態氮，而硝態氮在反硝化細菌的作用下可轉化成多種狀態的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化過程中產生。在氣候、植被及農田管理措施等各因子的微小變化，都會改變CO2，CH4和N2O的產生及排放。
而通過增加農田生態系統中的碳庫儲量被視為一種非常有效的溫室氣體減排措施。農田土壤碳庫除受溫度、降水和植被類型的影響外，還在很大程度上受施肥量、肥料類型、秸稈還田量、耕作措施和灌溉等農田管理措施的影響。通過增施有機肥、采用免耕/保護性耕作、增加秸稈還田量等措施，可以減少農田土壤CO2凈排放量，同時起到穩定/增加土壤有機碳含量作用。農田碳庫的穩定/增加，對于保證全球糧食安全與緩解氣候變化趨勢具有雙重的積極意義[3]。中國農田管理措施對土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累積與周轉及其對氣候變化的反饋機制，正確評估農田土壤碳固定在溫室氣體減排中的作用，加強農田碳匯研究具有重要意義。
1 農田固碳
土壤是陸地生態系統的重要組成成分，它與大氣以及陸地生物群落共同組成系統中碳的主要貯存庫和交換庫。土壤碳分為土壤有機碳（soil organic carbon, SOC）和土壤無機碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相對穩定，而SOC則時刻保持與大氣的交換和平衡，因此對SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。據估計，全球約有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有機質形式儲存于土壤中，土壤貢獻給大氣的CO2量是化石燃料燃燒貢獻量的10倍[4]，因此SOC的微小變化都將會對全球氣候變化產生重要影響。同時，土壤碳庫與地上部植物之間有密切關系，SOC的固定、累積與分解過程影響著全球碳循環，外界環境的變化也強烈的影響著地上部植物的生長與土壤微生物對土壤累積碳的分解。
Lal認為SOC的增加可以起到改善土壤質量，增加土壤生產力，減少土壤流失風險，降低富營養化和水體污染危害的作用，且全球耕地總固碳潛力為0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次評估報告剔除全球農業固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2計），其中90%來自土壤固碳[5]。農田生態系統是受人類干擾最重的陸地生態系統，與自然土壤相比，農田土壤在全球碳庫中最為活躍，其土壤碳水平直接受人類活動的影響和調控空間大，農田土壤碳含量管理及對溫室氣體影響機制正日益受到學術界的廣泛關注。農田管理措施是影響SOC固定、轉化及釋放的主要因素，同時還受土地利用方式、氣候變化等多因素的共同影響，因此對農田碳庫的評價及調整措施需全面考慮多種因素的交互作用。
2 農田固碳措施對溫室氣體排放的影響
近年來，農田土壤固碳的研究已經成為全球變化研究的一大熱點。大量研究表明，SOC儲量受諸多因素的影響，如采用保護性/免耕措施、推廣秸稈還田、平衡施用氮肥、采用輪作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差異導致農田土壤有機碳庫的顯著差別，并影響農田溫室氣體排放水平。
2.1 保護性耕作/免耕措施
保護性耕作作為改善生態環境尤其是防治土壤風蝕的新型耕作方式，在多個國家已經有廣泛的研究和應用。中國開展的保護性耕作研究證明了其在北方地區的適用性[6]，并且已進行了保護性耕作對溫室效應影響的相關研究。統計表明2004年全球范圍內免耕耕作的面積約為95 Mha, 占全球耕地面積的7%[7], 并且這一面積有逐年增加的趨勢。
常規耕作措施會對土壤物理性狀產生干擾，破壞團聚體對有機質的物理保護，影響土壤溫度、透氣性，增加土壤有效表面積并使土壤不斷處于干濕、凍融交替狀態，使得土壤團聚體更易被破壞，加速團聚體有機物的分解[8]。免耕/保護性耕作可以避免以上干擾，減少SOC的分解損失[9]。而頻繁的耕作特別是采用犁耕會導致SOC的大量損失，CO2釋放量增加，而免耕則能有效的控制SOC的損失，增加SOC的儲量，降低CO2的釋放量[10]。West和 Post研究發現從傳統耕作轉變為免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但對于保護性耕作/免耕是否有利于減少溫室氣體效應尚不明確，這是由于一方面免耕對減少CO2排放是有利的，表現為免耕可以減少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸稈還田以后秸稈碳不會全部固定在土壤中，有一部分碳以氣體的形式從農田釋放入大氣[12]。
免耕會導致表層土壤容重的增加，產生厭氧環境，減少SOC氧化分解的同時增加N2O排放[13]；采用免耕后更高的土壤水分含量和土壤孔隙含水量（Water filled pore space, WFPS）能夠刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同時免耕導致的N在表層土壤的累積也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在歐洲推廣免耕措施以后，土壤固碳環境效益將被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西蘭的研究表明，常規耕作與免耕在N2O排放上無顯著性差異[16]，還有研究認為鑿式犁耕作的農田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕時間太短，對土壤物理、生物性狀還未產生影響。耕作會破壞土壤原有結構，減少土壤對CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期會增加土壤對CH4的排放，但經過一段時間（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。
總之，在增加土壤碳固定方面，保護性耕作和免耕的碳增匯潛力大于常規耕作；在凈碳釋放量方面，常規耕作更多起到CO2源的作用，而保護性耕作和免耕則起到CO2匯的作用；在碳減排方面，免耕和保護性耕作的減排潛力均大于常規耕作；由于N2O和CH4的排放受多種因素的綜合影響，因此耕作措施對這兩種溫室氣體排放的影響還有待進一步研究。
2.2 秸稈管理措施
作物秸稈作為土壤有機質的底物，且作物秸稈返還量與SOC含量呈線性關系，因此作物秸稈是決定SOC含量的關鍵因子之一。秸稈還田有利于土壤碳匯的增加，同時避免秸稈焚燒過程中產生溫室氣體。因此，秸稈還田是一項重要而又可行的農田碳匯管理措施。秸稈還田以后，一部分殘留于土壤中成為土壤有機質的來源，另一部分將會以CO2氣體的形式散逸到大氣中，因此，隨著秸稈還田量的增加CO2排放也會增加。有研究表明，秸稈經過多年分解后只有3%碳真正殘留在土壤中，其他97%都在分解過程中轉化為CO2散逸到大氣中[19]。秸稈還田會增加土壤有機質含量，而有機質是產生CH4的重要底物，因此秸稈還田會增加CH4的排放。綜合考量，秸稈還田措施會引起CH4排放的增加，但直接減少了對CO2的排放，同時秸稈還田相對提高了土壤有機質含量，有利于土壤碳的增加，對作物增產具有積極作用。
秸稈還田措施對農業生態系統C、N循環的影響可表現為：一方面由于供N量的增加，可促進反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表現為高C/N的秸稈進入農田后會進行N的生物固定，降低反硝化N損失；同時在秸稈分解過程中還可能產生化感物質，抑制反硝化[20]。我國采用秸稈還田農田土壤固碳現狀為2389Tg•a-1，而通過提高秸稈還田量土壤可達的固碳潛力為4223Tg•a-1[3]，與國外研究結果相比較，Vleeshouwers等研究認為，如果歐洲所有農田均采用秸稈還田措施，歐洲農田土壤的總固碳能力可達34Tg•a-1[21]。La1預測采用秸稈還田措施后全球農田土壤的總固碳能力可達200Tg•a-1[22]。隨著農業的發展及長期以來氮肥的過量投入，氮肥損失也是日益嚴重，可通過秸稈還田措施與氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸稈還田后秸稈與土壤的相互作用異常復雜，因此需要進一步開展秸稈施入土壤后與土壤的相互作用機理及田間實驗研究。
2.3 氮肥管理措施
在農田生態系統中，土壤中的無機氮是提高作物生產力的重要因素，氮肥投入能夠影響SOC含量，進而對農田碳循環和溫室氣體排放產生重要影響。長期施用有機肥能顯著提高土壤活性有機碳的含量，有機肥配施無機肥可提高作物產量，而使用化學肥料能增加SOC的穩定性[23]。農業中氮肥的投入為微生物生長提供了豐富的氮源，增強了微生物活性，從而影響溫室氣體的排放。但也有研究在長期增施氮肥條件下能夠降低土壤微生物的活性，從而減少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放與土壤不同層次的SOC及全N含量呈正相關性，說明在環境因子相對穩定的情況下，土壤SOC和全N含量直接或間接地決定CO2排放通量的變化[25]。對農業源溫室氣體源與匯的研究表明，減少氨肥、增施有機肥能夠減少旱田CH4排放，而施用緩/控釋氮肥和尿素復合肥能顯著減少農田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，無機氮肥施用可減少土壤CH4的排放量，而有機肥施用對原有機質含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。長期定位施肥實驗的結果表明，氮肥對土壤CH4氧化主要來源于銨態氮而不是硝態氮，因為氨對CH4氧化有競爭性抑制作用。此外，長期施用氮肥還改變了土壤微生物的區系及其活性，降低CH4的氧化速率，導致CH4凈排放增加[28]。全球2005年生產的100 Mt N中僅有17%被作物吸收，而剩余部分則損失到環境中[29]。單位面積條件下，有機農田較常規農田有更少的N2O釋放量，單位作物產量條件下，兩種農田模式下N2O的釋放量無顯著性差異[23]。尿素硝化抑制劑的使用可以起到增加小麥產量，與尿素處理相比對全球增溫勢的影響降低8.9-19.5%，同時還可能起到減少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物產量、作物生物量，同時配合秸稈還田等措施將會起到增加碳匯、減少CO2排放的作用。同時必須注意到施肥對農田碳匯的效應研究應建立在大量長期定位試驗的基礎上，對不同氣候區采用不同的氮肥管理措施才能起到增加農田固碳目的。
2.4 水分管理措施
土壤水分狀況是農田土壤溫室氣體排放或吸收的重要影響因素之一。目前全球18%的耕地屬水澆地，通過擴大水澆地面積，采取高效灌溉方法等措施可增加作物產量和秸稈還田量，從而起到增加土壤固碳目的[31]。水分傳輸過程中機械對燃料的消耗會帶來CO2的釋放，高的土壤含水量也會增加N2O的釋放，從而抵消土壤固碳效益[32]。濕潤地區的農田灌溉可以促進土壤碳固定，通過改善土壤通氣性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干濕交替過程已被證實可提高CO2釋放的變幅，同時可增加土壤硝化作用和N2O的釋放[34]。采用地下滴灌等農田管理措施，可影響土壤水分運移、碳氮循環及土壤CO2和N2O的釋放速率，且與溝灌方式相比不能顯著增加溫室氣體的排放[35]。
稻田土壤在耕作條件下是CH4釋放的重要源頭，但通過采取有效的稻田管理措施可以
減少水稻生長季的CH4釋放。如在水稻生長季，通過實施一次或多次的排水烤田措施可有
效減少CH4釋放，但這一措施所帶來的環境效益可能會由于N2O釋放的增加而部分抵消，
同時此措施也容易受到水分供應的限制，且CH4和N2O的全球增溫勢不同，烤田作為CH4
減排措施是否合理仍然有待于進一步的定量實驗來驗證。在非水稻生長季，通過水分管理尤
其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可減少CH4釋放。
許多研究表明，N2O與土壤水分之間有存在正相關關系，N2O的釋放隨土壤濕度的增加而增加[36]，并且在超過土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值為60%-75%時N2O釋放量達到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS為70%時N2O的釋放主要通過反硝化作用進行，而在WFPS值為35%-60%時的硝化作用是產生N2O的重要途徑[38]。由此可見，WFPS對N2O的產生釋放影響機理前人研究結果并不一致，因此有必要繼續對這一過程深入研究。
2.5 農學措施
通過選擇作物品種，實行作物輪作等農學措施可以起到增加糧食產量和SOC的作用。有機農業生產中常用地表覆蓋，種植覆蓋作物，豆科作物輪作等措施來增加SOC，但同時又會對CO2，N2O及CH4的釋放產生影響，原因在于上述措施有助于增強微生物活性，進而影響溫室氣體產生與SOC形成/分解[39]，從而增加了對溫室氣體排放影響的不確定性。種植豆科固氮植物可以減少外源N的投入，但其固定的N同樣會起到增加N2O排放的作用。在兩季作物之間通過種植生長期較短的綠被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，從而起到減少N2O排放的目的[40]。
在新西蘭通過8年的實驗結果表明，有機農場較常規農場有更高的SOC[41]，在荷蘭通過70年的管理得到了相一致的結論[42]。Lal通過對亞洲中部和非洲北部有機農場的研究表明，糞肥投入及豆科作物輪作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。種植越冬豆科覆蓋作物可使相當數量的有機碳進入土壤，減少農田土壤CO2釋放的比例[39]，但是這部分環境效益會由于N2O的大量釋放而部分抵消。氮含量豐富的豆科覆蓋作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活動造成的CO2和N2O釋放就不會因缺少反應底物而受限[43]。種植具有較高C：N比的非固氮覆蓋作物燕麥或深根作物黑麥，會因為深根系統更有利于帶走土壤中的殘留氮，從而減弱覆蓋作物對N2O產生的影響[44]。綜上，通過合理選擇作物品種，實施作物輪作可以起到增加土壤碳固定，減少溫室氣體排放的目的。
2.6 土地利用變化措施
土地利用變化與土地管理措施均能影響土壤CO2，CH4和N2O的釋放。將農田轉變成典型的自然植被，是減少溫室氣體排放的重要措施之一[31]。這一土地覆蓋類型的變化會導致土壤碳固定的增加，如將耕地轉變為草地后會由于減少了對土壤的擾動及土壤有機碳的損失，使得土壤碳固定的自然增加。同時由于草地僅需較低的N投入，從而減少了N2O的排放，提高對CH4的氧化。將旱田轉變為水田會導致土壤碳的快速累積，由于水田的厭氧條件使得這一轉變增加了CH4的釋放[45]。由于通過土地利用類型方式的轉變來減少農田溫室氣體的排放是一項重要的措施，但是在實際操作中往往會以犧牲糧食產量為代價。因此，對發展中國家尤其是如中國這樣的人口眾多的發展中國家而言，只有在充分保障糧食安全等前提條件下這一措施才是可考慮的選擇。
3 結語與展望
農田管理中存在顯著增加土壤固碳和溫室氣體減排的機遇，但現實中卻存在很多障礙性因素需要克服。研究表明，目前農田溫室氣體的實際減排水平遠低于對應管理方式下的技術潛力，而兩者間的差異是由于氣候-非氣候政策、體制、社會、教育及經濟等方面執行上的限制造成。作為技術措施的保護性耕作/免耕，秸稈還田，氮肥投入，水分管理，農學措施和土地利用類型轉變是影響農田溫室氣體排放的重要方面。常規耕作增加了燃料消耗引起溫室氣體的直接排放及土壤閉蓄的CO2釋放，而免耕、保護性耕作穩定/增加了SOC，表現為CO2的匯；傳統秸稈處理是將秸稈移出/就地焚燒處理，焚燒產生的CO2占中國溫室氣體總排放量的3.8%，而秸稈還田直接減少了CO2排放增加了碳匯；氮肥投入會通過對作物產量、微生物活性的作用來影響土壤固碳機制，過量施氮直接增加NO2的排放，針對特定氣候區和種植模式采取適當的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定，減少溫室氣體排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不僅能提高作物產量，還可增加土壤碳固定、減少溫室氣體排放；間套作農學措施、種植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，減少農田土壤CO2釋放的比例；將農田轉變為自然植被覆蓋，可增加土壤碳的固定，但此措施的實施應充分考慮由于農田面積減少而造成糧食產量下降、糧食漲價等一系列問題。
在我國許多有關土壤固碳與溫室氣體排放的研究尚不系統或僅限于短期研究，因此為正確評價各種管理措施下的農田固碳作用對溫室氣體排放的影響增加了不確定性。本文結果認為，保護性耕作/免耕，秸稈還田，合理的水、氮、農學等管理措施均有利于增加土壤碳匯，減少農田CO2排放，但對各因素協同條件下的碳匯及溫室氣體排放效應尚需進一步研究。在未來農田管理中，應合理利用管理者對農田環境影響的權利，避免由于過度干擾/管理造成的災難性后果；結合農田碳庫特點，集成各種農田減少溫室氣體排放、減緩氣候變化的保護性方案；努力發展替代性能源遏制農田管理對化石燃料的過度依賴，從而充分發掘農田所具有的增加固碳和溫室氣體減排的潛力。
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Advance in Evaluation the Effect of Carbon Sequestration Strategies on
Greenhouse Gases Mitigation in Agriculture
SHI Yuefeng1 WU Wenliang1 MENG Fanqiao1 WANG Dapeng1 ZHANG Zhihua2
（1. College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China;
2. College of Resources Science & Technology, Beijing Normal University, Beijing 100875, China）
Abstract
Agricultural field is an important source for three primary greenhouse gases (GHGs), including CO2, CH4 and N2O. Unreasonable agricultural managements increase GHGs and decrease the effect of soil carbon sequestration. Agricultural activities generate the largest share, 58% of the world’s anthropogenic noncarbon dioxide (nonCO2) emission, and make up roughly 14% of all anthropogenic GHG emissions. And soil carbon pool is the most active carbon pools in ecosystems. In addition, soil carbon pool could be a source or sink of GHGs.
1.指標的選擇地區經濟的發展狀況可以由經濟的多個方面來衡量，此外，地區間經濟發展的差別，可以從GDP來考慮，還有地區占經濟主導地位的產業及地區貿易狀況等，同時根據表1所示，我們也可以看出不同年份不同地區間碳排放量也是有差別的。那么地區經濟的發展與碳排放量之間是一個怎樣的相關關系，衡量經濟發展水平的各因素是不是與碳排放之間是一種相關的關系，是否經濟的發展必然要以過多的碳排放為代價，這是本文研究的目的所在。總的來說，全國碳排放量是逐年遞增的，圖1展示了中國碳排放總量的變化趨勢。由圖1可以看到，近15年來中國的碳排放有了顯著的增加，并且在2001年以后碳排放有一個激增期，2001年的排放量為32億萬噸，至2010年，我國的碳排放總量增長到71.7億萬噸，而同時每一個省份的碳排放量也是有差別的。第一，各地區碳排放量都有所差別，并且呈現逐年遞增的趨勢，從表1中可以看出，在排碳量較高的包括河北、山西、遼寧、黑龍江、上海、江蘇、浙江、安徽、河北、湖北、湖南、廣東、四川這些省份中山東的碳排放量最高。總的看來，這幾個省份有一些是工業為其經濟發展的主導力量，還有一些是中國經濟發展最好的地區，對外貿易較多。從表1中可以看出這幾個主要的碳排放量較多的省份碳排放的增長情況。貿易也是各地經濟發展中較為重要的部分，對外貿易的狀況可以由各地區進出口總值來衡量。從圖3中可以看出廣東省的對外貿易量是最高的。2.模型構建考慮到碳排放量的影響因素與以下幾個因素相關，借鑒柯布道格拉斯函數雙對數處理方法構建方程為：LnGQit=ci+β1LnGGDPit+β2LnSTRUit+β3LnPRICEit+β4LnTfwit+εit其中，i表示中國30個省市、自治區（直轄市，除外），t為樣本時間跨度即年份。Ci為截距項，GQit為i地區t年的碳排放量，GGDPit表示i地區t年的地區生產總值，STRUit表示i地區t年的產業結構狀況，PRICEit表示i地區t年能源價格，Tfwit表示i地區t年的對外貿易總量，εit為隨機擾動項。3.模型變量的處理對于GQit計算依據Gi(m)=Ei(m)Etotal(m)Gtotal(m)，Gtotal(m)表示全國t期全國排碳量，Etotal(m)用于表示全國能源消費總量（按萬噸標準煤計算），Ei(m)表示i地區能源消費總量。各省經濟發展狀況GGDPit選用各省歷年地區的GDP指數（按不變價格計算）；STRUit用第二產業與第三產業產值之比，同樣也按不變價格計算；PRICEit能源價格采用“工業品出廠價格指數”來表示，同樣也轉化成以1995年為基期的時間序列，Tfwit為各地區進出口總值，同樣也按不變價格計算。4.模型數據的來源研究數據取自中國30個省、市、自治區（直轄市，除外）1995-2010年的數據，所有數據均來自于《中國統計年鑒2011》、《中國能源統計年鑒2011》、CCER經濟金融數據庫、《中國市場統計年鑒》、各省統計年鑒。
地區碳排放量與經濟發展的實證分析
1.對面板數據的單位根進行檢驗在EVIEWS中對這五個變量進行單位根的平穩性檢驗，依次采用LLC、IPS、ADF、PP等單位根檢驗方法，進行了水平檢驗和一階差分檢驗，檢驗結果見表2。2.面板數據協整檢驗由于Johansen檢驗是基于最大特征值的比的統計量λ-max來判別變量之間的協整關系；多變量Johansen極大似然法可以精確地檢驗出協整向量的數目r，再根據無約束的VAR模型的殘差分析來確定VAR模型的最優滯后期。在對pool序列進行協整檢驗，運用Fisher(CombinedJohansen)這種方法進行檢驗，選擇沒有外生趨勢的選項，如表3中有4項跡統計量和最大特征值統計量結果一致的，說明存在協整關系。在原假設為無協整關系的情況下，采用Pedroni(Engle-Grangerbased)方法進行協整分析。所得結果如表4所示，碳排放量、GDP、產業結構、能源價格與對外貿易量之間存在協整關系，統計量通過協整檢驗。3.采用PeriodSUR加權檢驗并進行GLS回歸估計由于面板數據中時期的個數少于截面成員的個數，在做模型估計時，選用PeriodSUR類似似乎不相關回歸，對時期異方差和同期相關進行修正，所得結果如表5所示。從表6可以看出采用這一方法是能夠較好的估計出模型，對各解釋變量與因變量之間的關系作出描述。從表6中可以看出，采用PeriodSUR權重處理，R2統計量為0.982702大于未進行權重處理時的值，此外，未進行權重處理時，D.W.統計量為0.869007經過計算再與臨界值比較，存在較為嚴重的自相關。同時加權的GLS估計的殘差平方和也明顯下降，因此可以看出該模型能夠較好的估計這幾個解釋變量與因變量的關系。綜上分析可以看出，產業結構(LNSTRU)、對外貿易狀況(LNTFW)、經濟增長狀況(LNGGDP)對碳排放量都具有重要的影響，且表現為正相關關系，相關系數分別為0.593、0.406、0.316。能源價格(LNPRICE)則與碳排放負相關。所以根據研究，政府機構通過對地區產業結構的調整，還有對外貿易政策的調整可以達到對地區碳排放量的影響。
結論和建議
關鍵詞：節能減排；低碳經濟；可持續發展
今世界低碳經濟與節能減排是密不可分，實現“資源節約型和環境友好型社會”。充分發揮其技術支撐作用，為服務節能減排、低碳經濟，實現經濟社會平穩較快發展作出新的積極貢獻。城市圈建設是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式，是人類社會繼劃時代改革創新的又一次重大進步。
1 實施節能減排的重大意義
目前, 全球氣候變暖已經是一個不爭的事實, 加強能源資源節約和生態環境保護，增強可持續發展能力，關系人民群眾切身利益和中華民族生存發展。必須把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化、現代化發展戰略的突出位置，落實到每個單位、每個家庭、每個人。只有堅持節約發展、清潔發展、安全發展才能實現經濟又好又快發展。同時溫室氣體排放引起全球氣候變暖，備受國際社會廣泛關注。進一步加強節能減排工作，也是人類應對全球氣候變化的迫切需要，是我們應該承擔的責任。
2 實施節能減排的條件
2.1 節能減排形成低碳發展的長效機制
想要節能減排形成低碳發展的長效機制就要突出“長遠性”健全節能減排長效機制體制，節能減排必須作為一項長期性戰略任務,常抓不懈；突出“系統性”構建資源循環利用長效機制；突出“創新性”建立推動節能減排技術進步的優勝劣汰機制；突出“自主性”健全節能減排激勵約束機制。因此，我國應開展“應對氣候變化法”立法可行性研究，逐步建立應對氣候變化的法規體系。而且當繼續嚴把土地、信貸“兩個閘門”和市場準入門檻，嚴格執行項目開工建設必須滿足的土地、環保、節能等“六項必要條件”，要控制高耗能、高污染行業過快增長，加快淘汰落后生產能力，完善促進產業結構調整的政策措施，積極推進能源結構調整，制定促進服務業和高技術產業發展的政策措施。
2.2 建設低碳城市和基礎設施將低碳理念
引入設計規范，合理規劃城市功能區布局。深化循環經濟試點，推進資源綜合利用，推進垃圾資源化利用，全面推進清潔生產。在建筑物的建設中，推廣利用太陽能，減少小鍋爐和私自亂建違建的鍋爐，一些企業私自排放也是影響空氣質量的原因，盡可能利用自然通風采光，選用節能型取暖和制冷系統對節能減排目標未完成的企業，加大實行清潔生產審核的力度，限期實施清潔生產改造方案，制定和循環經濟評價指標體系，在不影響生活質量的同時有效降低日常生活中的碳排放量。
2.3 強化能評環評約束作用
在城市發展中工業發展占著非常大的比重，工業化企業的快速發展也是導致氣候環境變差的原因之一，所以作為第三方環評機構也越來越受到重視，對未完成節能減排目標的企業應當完善能評管理制度，規范評估機構，優化審查流程，暫停不達標企業新建高耗能項目的能評審查和新增主要污染物排放項目的環評審批，進而嚴格實施項目能評和環評制度，所有新建高耗能、高排放項目的能效水平和排污強度必須達到國內環境監測標準，才能予以審核通過。
2.4 提高認識，鼓勵利益相關方參與實現
我國經濟社會又好又快發展。但是低碳發展不但是政府主管部門或企業關注的事情，還需要各利益相關方乃至全社會的廣泛參與，發展低碳經濟，是我們轉變發展觀念、創新發展模式、破解發展難題、提高發展質量的重要途徑，政府、企業、學校、個人都應提高環保意識參與其中，為節能減排為我們生存的環境做出自己能力范圍之內的貢獻，為了更好的明天和美好的生存環境做出努力。
3 實施節能減排對發展低碳經濟的意義
3.1 節約能源是實現低碳經濟的重要手段
加快實施十大重點節能工程，實施水資源節約項目，加快水污染治理工程建設，推動燃煤電廠二氧化硫治理，減少煤炭的排廢量。根據《中華人民共和國節約能源法》，節能是指加強用能管理，采取技術上可行、經濟上合理以及環境和社會可以承受的措施，從能源生產到消費的各個環節，降低消耗、減少損失和污染物排放、制止浪費，有效、合理地利用能源。節約能源，減少碳基能源消耗，對實現低碳經濟具有重要意義。
3.2 低碳減排減緩溫室效應的產生氣候變化
將給地球生態環境帶來一系列嚴重后果，溫室效應的直接災難性后果是全球氣溫升高，地球日益變暖，海水受熱膨脹，兩極冰雪部分融化，海平面上升，所以低碳減排能削減向大氣中排放溫室氣體，而低碳經濟正在逐漸步入歷史舞臺。很多國家著力于經濟增長方式轉型，制定新的能源政策，倡導低碳經濟，尋找經濟發展的新動力就是為了將排放的污染物對大氣的傷害減少到最小。
3.3 節能減排事關可持續發展
在 2014 年監測的 523 個城市中，空氣質量低于二級標準的達1/2 以上，居住在空氣污染嚴重環境中人口達城市人口的 2/5。我國的經濟發展處在工業化進程和消費結構升級加快的歷史階段，屬于粗放型經濟增長方式。據有關部門證實，如果以世界人均水平為單位計算，我國除煤炭資源占 58.6%之外，其他重要礦產資源均不足世界人均水平的一半，耕地為世界人均水平的 32%，水資源為 28%，天然氣、石油等重要資源的人均儲量僅分別相當于世界人均水平的7.05%、7.69%。因此，只有節約資源才有利于國家的可持續發展。
4 結論