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正文
关于下方文字内容，作者：张芷宁，东北财经大学金融学，通信邮箱：zhangzhining510@163.com
关于能源环境领域相关问题，各位学者可以参看如下文章：1.环境, 能源和资源经济学手册推荐, 经典著作需要反复咀嚼，2.事件研究法用于DID的经典文献"环境规制"论文数据和程序，3.最近70篇关于中国环境生态的经济学papers合辑！4.nature首次出现经济学编辑！想发nature的学者望周知！
今天，我们为各位学者引荐一篇专门讲解气候经济学的综述文章。无论你是从事环境、气候领域的学者，还是环境政策部门的政策制定者，亦或是企业、居民等相关经济主体，下面这篇“The Economics of the Climate”都是非常经典的入门及进阶文献。相关文章：万字长文述"家庭经济学"进展, 诺奖得主贝克尔长耕于此！
本文逻辑框架如下图所示。全文共分为七大部分，作者以气候冲击（Climate Shock by WW）和全球变暖下的可持续性（Sustainability for a Warming Planet by LRS）两本书中的核心观点为主要介绍对象，围绕贴现率、风险和不确定性以及IAM（综合评价模型）在政策中的作用展开了讨论。此外，还拓展分析了可持续性、地球工程（也叫“气候工程”,主要是通过工程改造与技术配合的方式来调节全球的气温与气候）等方面的研究现状与实际情况。最后，对上述两本书没有涉及到的方面进行了补充并总结了有关政策含义。
本文提出了如下问题：
问题一：什么是正确的贴现率，我们应该选择固定的还是下降的贴现率，我们可以用政策制度来解决关于折现率的分歧吗？
背景资料--为什么要考虑贴现率（代际公平性问题）：气候变化是一个关乎人类未来发展的长期问题，在评估气候改变的成本时需要进行跨期加总以便比较。因此，贴现率的大小对模型的结果和政策含义至关重要，对于应该采用怎样的贴现率，Arrow将经济学家的争论主要分为两派：一是伦理派，强调公平，从伦理的角度出发考虑贴现率，主张很低的贴现率与大幅度的减排。二是市场派，强调效率，主张根据市场中消费行为和资本的真实回报率来决定贴现率，主张先缓慢减排再逐步增加力度。近期也有一些研究认为需要采用动态的贴现率，即长期中贴现率会随时间下降到最小值
问题二：面对如下各种不确定性，我们该怎么办？
1、 气候变化方面的不确定性，例如：地表温度未来到底会如何变化；
2、 如何对气候变化建模并做出合理的选择，模型构建上的不确定性；
3、 用清洁能源去替代肮脏能源（dirty energy）的难易程度及其后果，例如：使用不产生温室气体（GHGs）的能源或者运用GHGs消除技术又会带来什么样的问题。
问题三：气候经济分析中常用的IAM模型包含了很多关于气候和经济的复杂机理，它将温度变化与经济损失联系起来。但是同时它也受上述问题（贴现率取值、不确定性风险）的影响。因此主要适用于定性理解，而难以提供定量的意见。那么有什么新颖的分析角度可以对此加以改进或者补充？
背景资料—综合评估模型IAM（参考魏一鸣等《气候变化综合评估模型研究新进展》）：综合评估模型有很多种，例如诺奖得主的DICE就是其中之一。按不同的研究特点可以分为：
要注意的是主流的成本效益分析方法都是建立在瘦尾分布的基础上，因而大大低估了气候灾难发生的可能性及其严重程度。这一点也会在之后的说明中加以具体分析。
在接下来的几部分中，作者回顾了以上几类问题，并指出LRS和WW是如何对这些问题的解决做出贡献的。
一、 贴现率
经典的方法是利用Ramsey等式：
δ是纯时间偏好率：是在不考虑未来社会可能获得的资源和机会的条件下，后代福利相当于当代福利的参数，δ越大，代表越不重视后代因气候变化而引起的损失和当代通过减排带来的收益
η是边际效用弹性：衡量边际效用对人均消费变化的弹性，边际效用弹性越大表示越重视穷人的权益，在正的g的条件下，它越大说明人们未来会更加富有，越有利于人们现在消费
g是人均消费增长率：通过符号和大小影响贴现率取值
学者们的主要争论是关于δ的选择，大多数学者认为这是一个伦理参数，反映对现在和将来的相对价值判断，由内省（introspection）和讨论所决定。而诺奖得主诺德豪斯（2007）认为δ可以在累进税制的基础上，通过观察资本回报率,观察g并估计η。
传统拉姆齐等式推导：
其中ct为第t日的消费，kt为第t日的资本存量，得到传统的一阶条件的拉姆齐方程：
修改拉姆齐等式并利用它来考虑气候问题（如诺德豪斯的做法）：
其中，Tt为t时刻的温度，D(Tt)为表示气候破坏造成的产量损失的损害函数（damage function）。在这里，温度的变化率被认为取决于消费水平，而消费水平是工业活动的一个代理变量。这个模型中与拉姆齐方程等价的是：
λ是拉格朗日乘子或影子价格，和 与温度相联系的资本存量以及μ有关。
但是，作者指出这种处理方法是存在问题的。因为δ是一个伦理参数，回报率则是一个经验事实。并且他认为由于外部性的存在，对于拉姆齐等式并不适合用来处理气候管理问题。而上述推导过程没有考虑这些问题，因此他们的结果表明：当气候变化没有损害（α=0）时等式与传统的拉姆齐方程相同，这也意味着宣称气候变化并不重要.
在对于贴现率更深入的探索中，Weitzman (2001), Gollier and Weitzman (2010), Gollier (2012)等人认为消费贴现率应随时间推移而下降，事实上英国和法国目前在制度上已推行了下降的折现率。拉姆齐等式也从理论上解释了这一现象的可能性：当g趋近于0，r会下降到纯时间偏好。
此外还有一个更颠覆传统认知的设想：纯时间偏好也是时变的且随时间推移而下降。因为不同的人有不同的纯时间偏好，有必要用制度来调和这种差异，并找到一个在某种程度上可以被所有人接受的时间偏好率。
LRS在《全球变暖下的可持续性》中将一个创新的IAM模型与批判分析的方法论相结合，对折现率做出了更加新颖的分析。它并不是以传统的效用模式作为框架来提出他们的IAM模型，而是从“可持续”的角度：
LRS在研究中结合索罗-罗尔斯的观点【未来的后代有权利享受和现在一样的生活水平，同理现在的人也有权享受和未来一样的生活水平】并引用了brute luck和option luck的区别【德沃金曾把运气分为两种：选择的运气(option luck)和无情的运气(brute luck)，前者是一种计算后的赌博，如预测某一类股票会上涨，随后满仓买入，当然也有可能预测失败，导致倾家荡产；后者完全是计算不到的，如正常生活过程中突患癌症、在街边散步被楼上滑下的花盆击中】以此为基础，LRS提出他们的基本假设：没有人有权利因为出生的恰逢当时而享受更高的生活水平，这也意味着我们应该寻求最大限度的可持续水平。
他们的基础标准是：以确保福利增长永远不低于一个特定值a为前提，最大化第一代的福利。如果a是0，那么和罗尔斯的观点一样，未来和现在的人享受同样生活水平。但是LSR认为人类有一种看到物种进步的自然愿望，会对当期消费加以节制，所以a>0。
与传统的IAM模型相比，LSR建立的模型有如下特点：
综上，LRS模型就是在RCP不超过2.6且不延迟发展中国家发展的约束下，在一个内生增长的模型中最大化第一代的效用。
作者对这一模型的评价：和其他IAM模型一样，LRS提出的模型依旧很难精确的定量估计，它只能作为一种定性的工具。但他回避了损害函数、并考虑了发展中国家发展的需求以及内生增长问题，这些角度和观点是新颖且有价值的。
二、 可持续和替代问题
根据上文可知，LRS将可持续和气候变化的概念放在一起加以使用。它们虽然不是完全相同的主题，但彼此之间是有联系的。可持续性可以被理解为一种可以长时间持续而不会造成显著伤害的社会组织形式。
衡量可持续性可以通过观察资本存量的总价值（影子价格）是否是恒定或不断增长的。可持续性具体又分为强可持续性和弱可持续性。强可持续性有着很严苛的要求：需要使自然资源（而非全部资本）不发生减少。显然，这不是地球目前面临的情况，我们当今的环境应处于一种弱可持续状态。
可持续的发展依赖于自然资源和人造资源之间的可替代性，这也就是所谓的替代问题。对于这方面的学术研究还不太多，作者列举了以下几种：
三、不确定性：
Heal和Millner（2014）对于不确定性进行了如下分类：
气候经济领域的这些不确定性与传统的奈特的风险-不确定性二分法所描述的不太一样，它们往往属于定性层面。这也是为什么将不确定性作为气候政策分析的一个核心方面，且不用常规的方法而是更复杂的模糊综合方法来处理它们。
WW在他们的《气候冲击》中强调了不确定性的中心地位。要注意这本书和之前LRS的《全球变暖可持续性》的风格截然不同，它的目的不是学术研究，而是呼吁大家为气候变化做出贡献。所以，我们在评价它时重点不在于书中的观点是否原创，而在于它有没有恰当的表达对经济的理解并把这种理解成功的传递出去。
作者摘录了WW书中很吸引人的一部分：WW认为家庭火灾、车祸等灾难性事件发生的概率远低于10%，但是人们还是会通过购买保险来应对，甚至又法律要求它们去这样做，以避免将这些成本推给社会。同样，气候变化这种会导致毁灭性后果的风险也不应该被推给社会。作者认为，“保险”的比喻是一个很有趣的比喻，但是考虑到细节后似乎不是完全准确。保险可以把承担的风险卖给别人，通过风险共担和大数定律来有效的消除这种风险。但是当地球处于危险之中时，没有任何人不需要承受这种风险。事实上，保险公司的前景很大程度同样也被气候变化所影响着，因为气候带来的风险不想传统的财产等方面的风险那么确定。
但是WW的核心观点是被作者所认同的，即所有政策措施不应该专注于“最可能”的风险，要充分考虑尾部风险，因为尾部风险将会带来灾难性的后果--我们很可能在40年内使二氧化碳的浓度较工业化前的水平翻一番，并带来6℃的气温上升。所以考虑最可能的1.5-4℃升温是不对的。在讨论尾部风险时，WW采用蒙特卡洛模拟了20个不同ESC密度函数，结果如下图所示：
很显然这是一个右偏分布，不过要注意的是这并不是一个true distribution，因为ECS是一个数字且它们都是在同样的数据集中校准的（they are all calibrated on the same data sets and represent the same laws of physics.）
LRS也运用随机模型对不确定性做出了阐述，他们研究的不确定性不在于气候变化的规模，而是关于时机（timing）。他们设置了两种情景：
情景一：假设气候变化会在某个不确定性的日期导致人类的灭绝，且危险度随着大气中二氧化碳浓度的增加而增加。每个随机方程通过如下方式实现：虽然他们没有求出一个完全优化的解，但他们通过模拟找到了一个不错的结果，并指出即便很低的危险率在经过模型计算后也会得出‘我们要十分警惕二氧化碳浓度变化’的结论。
情景二：气候变化不会使人类灭绝，但会使资产设备的生产力持续低下。针对这一情景，他们没有得到数值型的结果，而是提供了一个分析框架。
总体而言，LRS对风险的处理是有限的（偏向定性分析）他们自己也承认，气候模型中不确定性的处理是一个正在发展的领域，未来还要进行不断的优化和补充。
四、地球工程
WW的书中还对地球工程进行了研究，认为地球工程不能真正代替处理气候变化的有效行动。他们主要考察的地球工程形式主要是像大气中投放一些可以反射阳光的微粒。这种措施的特点是几乎任何国家都可以比较轻松的进行操作，或者说一个有很多私人飞机的富豪都可以做到。特别是当某一个特定的地区发生了比较严重的气候问题，该地区可以自行采用一些类似措施。不过，虽然反光粒子进入平流层可能会使地球表面温度恢复到以前的水平，但不会恢复实际的天气走势(weather pattern)，因为天气走势和更早期的温度有关。不仅如此，这些操作还有可能导致其他一些地区气候模式的改变。所以，WW担心会有一些“流氓”地区为了自己区域的气候治理不顾其他地区，肆意采用这种地球工程。不过，不得不承认它还算是一个比较有效的措施。
除了投放反光例子，还有一些其他的地球工程方式，例如从大气中移除二氧化碳。但是这种操作要更昂贵，移除二氧化碳花费的成本比二氧化碳排放带来的社会成本更高，这样而言我们是没有理由采取移除的措施的。但是，作者认为之前一些计算方式低估了二氧化碳排放的社会成本。他的支撑理由就包括之前提到的，计算时采用了一个较高且不递减的贴现率，我们也分析过这样的贴现率是不恰当的。如果考虑到社会成本的低估，再来与移除二氧化碳成本进行比较，可能在未来用一些二氧化碳移除措施也是合理的，我们也可以为碳排放征税。
五、两本书遗漏了什么？
气候经济学研究领域还有一些重点研究方向在这两本书中没有提及：
方向一：一些国际谈判的进程，例如联合国气候变化框架公约（UNFCCC）的详细内容
方向二：由于气候经济学在定量方面的缺乏而蓬勃发展的计量经济学文献
方向三：天气对经济的其他方面影响
对此，作者认为：《全球变暖的可持续性》回避了损害函数的使用，也不直接接触政策制定方，所以他可能不需要涉及这些文献。而《气候冲击》作为一个政策导向的作品，应该补充一下我们如何从关注气候问题到解读明确的文件再到采取实际行动这一系列过程。例如，它有谈到个人如何做出贡献，但是它并没有提出如何把UNFCCC的座谈会变成一个实际的行动计划。尽管它强调了气候变化后果的严重性，但它没有详细说明后果到底是什么。
此外作者认为还可以延伸对于当前国际政策框架优缺点的讨论。他提到，有关文献表明，也许联合国的委员会不是达成一些气候协议的最佳讨论群体，合作成员主体规模应该适当缩小，例如缩小至国家层面。选择一些更小但是会对其他国家有很大影响的群体，促进他们的合作，如中美的双边谈判。气候对于经济的影响以及损害函数的讨论也还有拓展的空间，例如考察气候变化对农业的影响。有关文献进行了研究表明，高温对粮食作物的产量非常有害、海平面的上升也会带来很大的成本。（作者认为WW不讨论这些可能是因为这个领域还不适合普通人阅读）
六、政策含义
最后再把所有的研究落到实际操作层面，现在大家的讨论主要分为两类，一类认为要大力减排，另一类则不需要那么强的力度。二者的共同点是结论都建立在综合评估模型上，那么这个模型真的能承担给出结果的重任吗？作者给出了自己的看法：他对这些模型得出的数据结果不是完全相信，不过他也认为采取强力的措施去减排是应该的。WW提到的尾部风险就是这样做的原因之一。
同时作者提到，治理气候变化的成本也就是从化石能源转向非碳能源的成本。与十年前相比，现在采取一些诸如发电、太阳能的方式来代替化石燃料的成本更低了。的确，成本是有限的，目前更需要解决的是这些能源供给时断时续的问题。而且，在交通运输中取代化石燃料更是一项艰巨的任务。
最后，作者对两本书进行了一个总结：《气候冲击》很好的阐述了采取行动应对气候变化的理由，尽管它没有像作者期望的那样，说明采取行动的成本正在下降。《全球变暖的可持续性》更具有反思性和学术性，对气候背后的经济和哲学问题进行了睿智独到的分析。它没有直接的号召人们心动，但他的结论（“我们可以在实现2℃目标的同时继续保持经济增长，并满足国际政治约束”）间接的鼓舞了人心，也是一种含蓄的行动呼吁。
根据上述内容我们发现，作者进行分析时是按照六个重要的方向依次展开论述的，相当于把《气候冲击》和《全球变暖下的持续性》两本书的一些观点拆分到对应的部分来讲解。为了更系统集中地了解这两本书，我们可以通过表格来归纳一下作者视角下，这两本书
研究内容与主要观点。
拓展性阅读
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2年，计量经济圈公众号近1000篇文章，
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