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绪论：在寻找写作灵感吗？爱发表网为您精选了8篇碳减排研究，愿这些内容能够启迪您的思维，激发您的创作热情，欢迎您的阅读与分享！
关键词：制造业；减排潜力；最优减排路径
为积极应对气候变化，我国政府先后提出了一系列碳减排目标和措施。2009年11月，国务院常务会议决定到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%～45%。2014年11月，中国政府在中美气候变化联合声明中宣布，计划于2030年左右达到碳排放峰值且将努力早日达峰。为将低碳发展的理念落到实处，深圳市在一系列重要文件中对相关目标要求做了部署。《深圳市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出，“十二五”期间单位GDP二氧化碳排放量下降21%。2015年9月，深圳市政府在《中美气候领导宣言》中宣布，力争于2022年达到碳排放峰值。
制造业既是深圳的工业支柱，也是深圳碳排放的重要来源。2013年，深圳规模以上工业产值为2.31万亿元人民币，其中制造业产值占比为94.4%。深圳市2013年社会总能耗为6 206万吨标准煤，单位GDP能耗为0.428吨标准煤/万元（2010年可比价）。其中，制造业能耗约占总能耗的三分之一，故研究深圳市制造业节能减排潜力及成本对深圳市实现碳排放峰值目标具有重要意义。
目前对于节能减排技术的减排潜力的研究则多集中于发电行业、水泥行业、钢铁行业等子行业，在研究制造业减排潜力时多以结构减排为主。本文将以深圳市制造业为研究对象，分析制造业节能减排技术的减排潜力和投资成本，并探索深圳市制造业节能减排路径。
一、 深圳市制造业碳排放现状与节能减排技术
1. 深圳市制造业碳排放现状。根据《省级温室气体清单编制指南（试行）》（发改办气候〔2011〕1041号）以及《深圳市统计年鉴2011》计算，2010年深圳市制造业碳排放总量为3 102.8万tCO2。其中，通信设备、计算机及其他电子设备制造业（以下简称“通信电子行业”）、电气机械及器材制造业（以下简称“电气机械业”）和塑料制品业的碳排放占比较大，三者合计超过制造业排放总量的50%（见表1）。各行业的间接排放（因使用电力而引起的碳排放）占制造业总排放的76%以上，化石能源直接排放占比较少。由于上述三个行业约占制造业2010年增加值总量的70%，因此本研究对通信电子行业、电气机械业、塑料制品业进行了专门的调研，以便摸清主要行业的用能和碳排放设施。
本研究对深圳市500家制造业企业进行了调研，掌握了这些企业2010年主要耗能设施、用能结构、节能减排工作以及近期的减排计划等信息。调研样本企业的碳排放量分别占通信电子行业、电气机械业和塑料制品业排放量的9.5%、9.6%和17.0%。由于调研结果表明，电力间接碳排放约占这三个行业碳排放量的90%，各行业的主要耗电设施中生产设施占60%以上，照明设施和温控设施也占一定的比例，故对这三类设施的节能改造是深圳市制造业企业碳减排工作的重点。生产设施因为子行业工艺流程的不同，生产设施差异较大，且各企业采用的设备型号也不尽相同，对于这类特殊设施的减排主要以企业自主更换设备和生产线为主，本研究只对部分通用生产设施（如注塑机、各类机床等）的技术改造进行研究。
2. 深圳市制造业主要节能减排技术。由于传统高耗能行业（如钢铁行业、建材行业和化工行业等）占深圳碳排放总量的比重较小，而通信电子行业、电气机械业、塑料制品业等行业的排放占一半以上，故本文主要筛选出这三个行业的节能减排技术57项。这57项技术主要来源于两个渠道。一是《国家重点节能低碳推广目录》、《国家重点行业清洁生产技术导向目录》、《工业领域节能减排电子信息应用技术导向目录》及《国家重点推广的电机节能先进技术目录》等国家部委的减排技术目录。
二、 深圳市制造业碳减排路径研究
1. 研究方法。在进行区域行业节能减排潜力分析时，会面临几十种或更多节能减排技术的选择。本文利用搜集的技术数据和企业信息，计算技术的最大减排潜力和投资额，在此基础上采用最优化的方法对节能减排技术进行优化求解，探究深圳市制造业节能减排的最优路径。
（1）节能减排技术的减排潜力和投资额的计算方法。在某一特定年份，假设某项技术在其对应的设施基础上达到最大推广程度时，较基准情景（即技术推广水平维持2010年水平的情景）减少的二氧化碳排放量。节能减排技术的减排潜力计算公式如式1所示。
式1中，ei为第i 项技术在全部待改造设施上的最大减排量，eei为第i 项技术对应的待改造设施的碳排放量，ai 为采用第 项技术时的减排率或节能率，常用百分数表示，表示采用某技术进行改造时较基准情景能够获得的节能或减排比例。设施的碳排放量的计算如式2所示，fuelij为第i 项技术对应的待改造设施消耗的第j 种能源量，yj为第j 种能源的碳排放因子。依据2020年和2030年的制造业的发展情况分别计算2020年和2030年各项技术的最大减排潜力。
对应的投资额以各项技术典型项目规模的投资额为基础，扩大到目标年的设备规模即得目标年份深圳市制造业各项技术的投资额ci。
（2）最优化节能减排路径模型的建立。根据技术对应设施的不同将所有技术分为温控技术、照明技术、通用机械技术、控制管理技术、注塑机技术、数控机床技术、燃烧加热技术、锅炉技术、运输技术、专用技术等10类技术，研究将以这十类技术为研究对象，假定各类技术推广率一致，构建最优化线性规划模型。研究将各类技术在未来生产过程中进行改造的推广率作为决策变量，以达到一定的减排潜力为主要约束条件，并以约束条件下能够达到的最小投资额为目标函数进行建模，以此得到各类技术选择的最优化办法，见式3。
式中，Ek代表第k类技术的最大减排潜力值，Ck代表第k类技术的达到最大减排时对应的投资额，Xk代表第k类技术的推广率。
2. 数据来源与参数设定。本研究采用企业调研和资料收集的方法搜集研究所需数据。深圳市节能减排技术投资额、维护成本、减排率或节能率、节能收益、产值收益、节省原料收益、技术设备的使用年限等信息主要来自《国家重点节能低碳推广目录》等资料信息，各项技术当年推广程度、对应待改造设备的能耗和碳排放量数据则来源于深圳市制造业的调研数据。
文中所用能源碳排放因子根据公式：碳排放因子=平均低位发热量×单位热值含碳量×碳氧化率×106×44/12进行计算，平均低位发热量来源于《中国能源统计年鉴2010》，单位热值含碳量和碳氧化率分别来源于《省级温室气体清单编制指南》表1.5和表1.7。电力排放因子依据深圳2010年耗电情况实算，取0.627 5tCO2/MWh。
《深圳市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要》明确提出“十二五”期间单位GDP二氧化碳排放量下降21%的目标。本研究假设“十三五”时期深圳市制造业单位增加值碳排放下降目标仍为21%，并假设在2021年～2025年和2026年～2030年间制造业增加值碳排放量下降目标均为20%，此情景下，2020年深圳市制造业单位增加值碳排放量较2010年下降37.6%，2030年深圳市制造业单位增加值碳排放量较2010年下降60.1%。结合对深圳市经济和能源的预测，可以得出目标情景下深圳市制造业2020年和2030年的碳排放量分别为3 415万吨CO2和3 289万吨CO2。
3. 数据结果分析。
（1）节能减排技术2020年和2030年最大减排潜力及投资额。经计算，2020年深圳市制造业57项节能减排技术的最大减排潜力2 267.3万吨CO2，其对应投资额为459.7亿元；2030年深圳市制造业57项节能减排技术的最大减排潜力共计2 891.3万吨CO2，其对应投资额为582.6亿元。依据各项技术对应的设施将各项技术进行划分，各类技术的最大减排潜力和投资额如表2所示。
控制管理类技术的减排潜力最大，占总减排潜力的30%；注塑机技术、温控技术和通用机械技术的2030年最大减排潜力其次，分半占总减排潜力的17%、16%和16%；燃烧加热技术的减排潜力、专用技术、照明设施、锅炉技术、数控机床技术和运输技术的减排潜力占比相对较小。
（2）深圳市制造业最优减排路径。利用Matlab软件进行最优化求解，解得各类节能减排技术在减排量目标约束下，达到投资成本最小的最优解，分别解得2020年和2030年各类节能减排技术的最优推广率如图3所示。2020年将注塑机技术、锅炉技术、燃烧加热技术、专用技术、数控机床技术、照明技术等六项技术推广至100%，并将控制管理技术推广到12.6%时，即可达到2020年深圳市制造业碳减排目标，且此时投资成本最小。此时，上述节能减排技术2020年的碳减排量为941.3万吨CO2，对应投资额为145.7亿元。2030年需将注塑机技术、锅炉技术、燃烧加热技术、专用技术、数控机床技术、照明技术和控制管理技术等七项技术推广至100%，并将通用机械技术推广到52.5%时，即可达到2030年深圳市制造业碳减排目标，且此时投资成本最小。此时，上述节能减排技术2020年的碳减排量为2 207.1万吨CO2，对应投资额为400.5亿元。
三、 结论与建议
本研究从深圳市制造业企业入手，选取了能够落实到具体企业的重点节能减排技术为企业碳减排提供参考，从技术的角度分析深圳市制造业的碳减排潜力。研究给出的节能减排技术在未来的发展中将有巨大的碳减排潜力，累计得出所选57项节能减排技术2030年最大减排潜力将达2 891.3万吨二氧化碳。从制造业节能减排技术的单位减排成本来看，许多节能减排技术不但能减少企业碳排放量，同时还能给企业带来一定的经济效益。
深圳市制造业企业可结合企业自身设备特点筛选节能减排技术手段，并结合技术所需成本和单位减排成本等因素考虑节能减排技术的确定，以实现企业自身的碳减排。由深圳市制造业碳减排优化路径来看，制造业企业可优先选择注塑机技术、锅炉技术、燃烧加热技术、专用技术、数控机床技术、照明技术等，此类技术一般减排量相对大，投资成本相对较低，适合企业在资金不充裕的情况下使用较少的资金进行碳减排。此外，企业在采用既有节能减排技术进行改造的同时，还可以自发探索新的节能减排技术，并予以推广。
在企业自愿减排的同时，政府也应当采取相关政策手段，促进各生产单位积极自主的减排。深圳市碳排放权交易市场已于2013年6月18日启动，对深圳市部分制造业企业和大型公共建筑碳排放进行约束，这即是政府的一项重大举措。政府在推广节能减排技术手段中也可以通过企业座谈交流或者政策发文的形式，促进企业学习相关节能减排技术手段，强化节能减排意识。同时，政府还可以采取一定的激励政策，对于深圳市制造业优化路径中需要优先推广的节能减排技术，政府应予以宣传和激励，并对于企业自愿减排取得良好效果的给与奖励；对于某些成本投入较大的技术手段，如控制管理技术，这类技术一般需要的前期投资较大，在企业中不容易较快推广，政府需要给与一定的补贴，促进企业顺利的完成节能减排技术改造。
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重点项目：深圳市环境科研项目（项目号：4403012012000227）。
Key words： carbon tax；cap-and-trade；a hybrid policy of cap-and-trade and carbon tax；game model
中图分类号：F205 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）14-0001-04
0 引言
随着国际环保法规如：《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》等制约日益严格以及消费者的环保意识逐渐增强，世界各国越来越重视减少温室气体的排放。中国积极推行基于市场机制的碳减排政策，并承诺在2020年之前将中国的碳排放量降低40%～45%。近年来，国内外学者提出了许多不同的碳减排机制，如碳交易机制[1]、碳税机制[2]、以及碳交易与碳税两者相结合的复合机制[3]等，这些机制在不同程度上降低了温室气体的排放。为了实现2020年的碳减排目标，中国正通过在天津、北京和上海等多个省市建立碳交易所来推进省级碳交易试点。同时，国家财政部门曾多次表示要研究征收碳税的相关事宜。在环境保护和巨大的碳减排压力下，我国的减排政策究竟是选择碳交易还是碳税，抑或是碳交易与碳税两者相结合的复合政策，是一个亟需解决的科学问题。
文献[4]和文献[5]认为在完全竞争、完全信息以及零交易费用的条件下，碳交易和碳税机制具有等效性，两者可以相互替代，只要将价格或者排放上限确定在边际减排成本与边际减排收相等处即可。但现实市场环境具有不确定性，很难满足完全竞争、完全信息和零交易成本的假设，两种减排机制的政策效果并不相同。近年来关于碳交易和碳税的选择问题，学术界各执己见。部分文献支持应采取碳交易政策来降低温室气体的排放[6-9]。他们认为：①碳税虽然可以保持碳价格稳定，但是它不能确保既定的减排目标的实现，而碳交易机制通过确定碳排放总量提高了环境效益，碳交易优于碳排放税；②碳交易机制为减排提供了时间上的灵活性可以降低企业碳减排成本，受到了企业的青睐和决策者的支持；③从长远来看，碳排放权的交易价格相对稳定；④在碳交易机制中，碳排放权按照拍卖方式进行分配，一方面，拍卖方式可减轻广大消费者面临的能源价格上涨的压力，另一方面拍卖带来的经济收入可被用于降低其他扭曲性税费，促进低碳经济发展。部分文献认为碳税机制有优势[10-13]，他们认为：①碳税比碳交易更简洁更容易管理，即使在征收碳税过程中不可避免会遇到一些阻力，随着对全球变暖问题认识逐步深化，阻力也将会日趋降低；②碳税可以提供相对稳定的价格信号，反映减排现状，促使企业优化资源配置，减少排放；③在既定碳减排目标下，碳税所需管理成本与经济成本最低，碳税优于碳交易；④碳税的税收收入如果用于补贴企业提高减排技术和其他扭曲性税收，不但会有效减少碳排放，而且有利于国家财政的增收。还有部分文献认为根据减排目标需要和两种减排机制的适用性，在不同时间和地区使用不同的减排策略或者采取碳交易与碳税相结合的复合政策可以更有有效地控制温室气体的排放。刘小川，汪曾涛[3]认为在近期内应以采用碳交易为主再逐步向以碳税为主体的减排机制过渡；袁永娜，周晟吕等[17]认为将碳交易和碳税结合的复合政策可以克服碳交易过于灵活和碳税过于死板的特点；石敏俊，袁永娜等[15]将碳交易和碳税结合起来考虑，通过政策模拟手段，比较分析碳交易、碳税以及两者相结合的复合政策在减排效率、减排成本和经济影响等方面的的优劣，认为复合政策减排策略减排成本适中，不但可以确保既定减排目标的实现，而且可以使较为分散的排放源承担一定的减排义务，降低减排机制覆盖行业的减排压力，是较好的减排政策。
目前，碳交易与碳税相结合的复合政策大有成为潮流之势。在我国，在碳减排机制的选择上学术界和政府相关部门存在着分歧，以往文献的研究多集中在碳交易和碳税概念和定性的探讨[5，15-16]，或从减排成本、减排效果以及经济影响角度比较其优劣[17]。本文考虑碳交易政策和碳税政策的属性，设计了单一碳交易、单一碳税以及碳交易与碳税相结合的复合政策的不同情景。通过构建政府与两个具有竞争关系制造业在三种不同政策下的三阶段博弈模型，逆向求解，比较分析了在单一碳交易政策、单一碳税政策和碳交易与碳税相结合的复合政策下社会总福利水平、产品的定价策略、制造企业的市场份额及利润，为政府碳减排政策的制定以及企业自身的发展规划决策提供了理论依据。
1 问题描述与模型假设
1.1 问题描述
本文以政府和双寡头市场下的两个具有竞争关系的代表性制造业企业为研究主体，其中制造企业1采用常规生产方式生产普通产品，制造企业2采用低碳生产方式生产低碳产品，两制造企业的生产能力足够大，可以满足市场需求。制造企业生产的产品碳排放会造成环境污染，为解决此外部性问题，政府首先根据国家总体减排规划和以往碳排放情况以及社会总福利水平对市场上两家企业选取合理的碳减排规制政策，并制定该行业征收碳税水平或碳交易排放权和单位产量碳排放配权的市场价格；两家制造企业针对政府实施的碳减排规制政策，以自身利益最大化为根本目标来确定各自最合理的减排研发技术和生产技术来降低碳排放并获取利润；两家制造企业在充分考虑其之间的竞争关系、各自生产的产品低碳水平的差异性、消费者对低碳产品的偏好程度等因素以及自身利润最大化确定各自产品的最优定价和最优产量。
1.2 模型假设
为简化模型，本文作如下假设：
①在双寡头市场下，有两家具有竞争关系的制造企业，分别为：制造商1和制造商2，两家制造企业生产并在市场上销售同质产品，两种产品可相互替代，具有互补性和共存性，消费者根据自身偏好选择产品。设制造商1生产普通产品，制造商2生产低碳产品，各自的生产成本和销售价格分别为cj和pj其中j=1，2，本文假设三种减排策略下普通产品和低碳产品的生产成本相同。
②市场容量为N，为简化计算，取N=1。并记制造商1生产的普通产品和制造商2生产的低碳产品的市场需求量分别为q1和q2，并有q1+q2=1
③用T表示低碳技术水平服从均匀分布，制造商1生产的普通产品的低碳技术水平为T0，制造商2生产的低碳产品的低碳技术水平为T2，政府规定企业不被征收碳税或在碳排放权之内的低碳技术水平为Tl，则有T0
④设产品每提高一个单位的低碳技术水平，消费者愿意支付的费用为k，当满足条件p2=p1+k（T-T0）时，消费者选择购买普通产品或低碳产品是无差异的。
⑤制造商2生产低碳产品，由于低碳技术水平的提高节省了部分原材料和能源使得生产的边际成本下降，设为？浊（T2-T0），其中？浊为成本降低率。
⑥由于生产低碳产品，制造商2需要投入一定低碳技术研发成本R。根据文献[18]可设投入的研发成本正比于减排率的二次方，设？着2为低碳产品的单位产品减排率，则低碳产品的低碳技术研发成本R=■？茁？着■■（？茁为研发成本系数）。
⑦在单一碳交易（T）规制下，政府初始分配的单位产品的碳配额为g，折算为单位产品的碳减排率即？着0（0？燮？着0？燮？着20）（仅考虑单周期，可认为碳交易价格不变）。
⑧在单一碳税（S）规制下，普通产品的单位碳排放量为e，政府规定对碳排放征收的碳税税率为t（元/吨CO2）。
⑨在碳交易与碳税相结合（TS）的复合政策下，政府初始分配的单位产品的碳配额与单一碳交易规制下相同，但碳交易价格为■（仅考虑单周期，可认为碳交易价格不变）；政府规定对碳排放征收的碳税税率为■（元/吨CO2）。
⑩消费者在购买制造商1生产的普通产品和购买制造商2生产的低碳产品时获得的效用分别记作U■■和U■■，两个制造企业的利润记作？装■■和？装■■。政府的最优目标是使社会总福利最高。故可用社会总福利表示政府的收益函数，即政府的收益？装■■=社会总福利=消费者效用U■■+制造企业的利润？装■■+政府对企业征收的碳税[19-20]，其中i=T，S，TS；j=1，2。
2 三种碳减排政府规制策略博弈模型的建立与求解
两家制造企业产品的产量能够满足市场的需求。三种碳减排规制政策下，市场对低碳产品的需求量为q■■，且q■■=1-q■■，则制造商1和制造商2的需求函数为：
q■■=N×■■dT=1-■，（N=1）（1）
q■■=1-q■■=■（2）
消费者购买制造商1生产的普通产品获得的效用为：
maxU■■=■■dT=■（3）
消费者购买制造商2生产的低碳产品获得的效用为：
maxU■■=■■dT=■-p■■+■（4）
2.1 单一碳交易策略（T）
制造商1的利润最大化博弈模型为：
max？装■■=（p■■-c■）q■■-e（1-？着■）q■■？滓（5）
制造商2的利润最大化博弈模型为：
max？装■■=[p■■-c■+？浊（T■-T■）]q■■-■？茁？着■■+e（？着2-？着0）q■■？滓（6）
此时，政府的具体收益函数可表示为：
max？装■■=maxU■■+maxU■■+max？装■■+max？装■■（7）
2.2 单一碳税策略（S）
制造商1的利润最大化博弈模型为：
max？装■■=（p■■-c■）q■■-eq■■t（8）
制造商2的利润最大化博弈模型为：
max？装■■=p■■-c■+？浊（T■-T■）q■■-■？茁？着■■-e（1-？着■）q■■t
（9）
此时，政府的具体收益函数可表示为：
max？装■■=maxU■■+maxU■■+max？装■■+max？装■■+eq■■t+e（1-？着■）q■■t（10）
2.3 碳交易与碳交税相结合的复合策略（TS）
制造商1的利润最大化博弈模型为：
max？装■■=（p■■-c■）q■■-■eq■■-■e（1-？着■）q■■（11）
制造商2的利润最大化博弈模型为：
max？装■■=[p■■-c■+？浊（T■-T■）]q■■-■？茁？着■■-■e（？着■-？着■）q■■
（12）
此时，政府的具体收益函数可表示为：
max？装■■=maxU■■+maxU■■+max？装■■+max？装■■+■eq■■+■e（1-？着■）q■■（13）
根据以上公式分别求得各碳减排规制的最优策略和最优利润列于表1中。
3 三种碳减排政府规制策略博弈模型的比较
3.1 命题1三种减排策略下，■>0或■>0。
命题1表明在三种减排策略下，政府制定的碳税税率或碳交易价格越大，普通产品和低碳产品的价格均会增加。
3.2 命题2 三种碳减排策略相比
①当0■时，普通产品的价格大小关系为p■■
②当0■时，低碳产品的价格大小关系为p■■
命题2中①说明在生产成本相同的前提条件下，若？着2，？着0给定，政府制定的碳交易价格和税率符合0■）， 即政府制定碳税税率较高（碳交易价格较高），此时，碳税（碳交易）规制下普通产品的价格最高，碳交易（碳税）规制下普通产品的价格最低，碳交易与碳税相结合复合的政策，普通产品的价格处于二者之间；命题2中②说明低碳产品在三种策略下的价格规律与普通产品相似。不同的是，当■？燮■（■？叟■），即0
将三种碳减排机制下的最优价格带入需求函数得普通产品和低碳产品的最优市场需求量如表1所示。
3.3 命题3 三种碳减排策略相比
①当0■时，普通产品需求量的大小关系为q■■>q■■>q■■。
②当0■时，在减排机制下低碳产品需求量的大小关系为q■■
命题3说明在生产成本相同的前提条件下，若？着■，？着■给定，政府制定的碳交易价格和税率符合0■），即政府制定碳税税率较高（碳交易价格较高），此时，碳税（碳交易）机制下普通产品的市场份额较低，低碳产品的市场份额较高；碳交易（碳税）机制下普通产品的市场份额较高，低碳产品的市场份额较低；在碳交易与碳税相结合的复合政策下，普通产品和低碳产品的市场份额处于二者之间。
3.4 命题4 三种碳减排策略相比
当0■时，生产普通产品的制造商1和生产低碳产品的制造商2的最优利润大小关系分别为？装■■>？装■■>？装■■，？装■■
命题4说明在生产成本相同的前提条件下，若？着■，？着■给定，政府制定的碳交易价格和税率符合0■），即政府制定碳税税率较高（碳交易价格较高），此时，碳税（碳交易）规制下制造商1获得的利润最少，制造商2获得的利润最大，碳税税率远高于碳交易价格时，普通产品与低碳产品之间的竞争趋近于低碳产品垄断情形；碳交易（碳税）规制下制造商1的利润最大，制造商2的利润最小，碳交易价格远高于碳税税率时，普通产品与低碳产品之间的竞争趋近于普通产品垄断情形；碳交易与碳税相结合的复合政策，制造商1和制造商2的利润处于二者之间，不会形成垄断。
3.5 命题5三种碳减排策略相比
①当0■时，在减排机制下社会总福利的大小关系为？装■■
命题5 说明在生产成本相同的前提条件下，若？着■，？着■给定，政府制定的碳交易价格和税率符合0■），即政府制定碳税税率较高（碳交易价格较高），此时，碳税（碳交易）减排机制下，社会福利最大，碳交易（碳税）减排机制下社会福利最小。这是因为，当政府制定的碳税税率高于（低于）碳交易价格，碳交易（碳税）带来的经济收入影响小，碳税（碳交易）带来的收入不但可以用于补贴企业提高减排技术和其他扭曲性税收，有效减少碳排放，促进低碳经济的发展，而且有利于国家财政的增收。将以上命题结论汇总列于表1。
4 结论与讨论
本文考虑同一市场中在三种不同减排政策下不同产品的竞争，基于单一碳交易、单一碳税以及碳交易与碳税相结合的复合政策特点，构建了政府与企业间在不同减排机制中的三阶段博弈模型，对比分析了在三种减排政策下的社会总福利水平、产品的定价策略、制造企业的市场份额及利润，分析表明在？着2和？着0一定的情况下，三种减排政策下的社会总福利水平、产品的定价策略、制造企业的市场份额及利润受碳交易价格？滓和碳税税率t取值影响：
①在三种减排策略下，普通和低碳产品的价格与政府制定的碳税税率和碳交易价格相关，会随碳税税率或碳交易价格增大而增加；
②政府制定碳税税率较高时，在碳税减排政策下社会福利较大，低碳商品的价格较高，市场份额较大，生产低碳商品的制造商获得的利润较大；碳交易减排机制下社会福利较小，低碳商品的价格较低，市场份额较小，生产低碳商品制造商获得的利润较小。
③政府制定碳交易价格较高时，碳税减排政策下社会福利较小，低碳商品的价格较低，所占市场份额较小，生产低碳商品的制造商获得的利润较小；碳交易减排机制下社会福利较大，低碳商品的价格较高，市场份额较大，生产低碳商品制造商获得的利润较大。
关键词：国际碳减排合作；南北方国家；公平原则
中图分类号：D815.9；F113.3 文献标识码：A 文章编号：0438-0460(2012)01-0109-09
一、引言
在最近几次世界气候会议中，发达国家和发展中国家之间的立场存在很大的分歧。美国、欧盟、日本等发达经济体认为中国、印度等主要发展中国家已经成为碳排放大国，因此应该承担减排义务，否则全球减排无法取得成功。而发展中国家则认为发达国家对气候变化负有历史和现实责任且减排能力较强，因此发达国家应该率先减排，并向发展中国家提供减排资金和技术援助。由此可见，南北方国家立场冲突的关键在于如何看待减排的公平性问题。发展中国家强调减排合作的公平性原则，而发达国家则强调减排成本和效率，有意淡化、忽视发展中国家提出的公平性诉求。分歧背后实际上是两大阵营之间的利益冲突：发展中国家的公平性诉求与其当前经济发展需要相吻合，并且在道德上站得住脚，发达国家的抵制则是因为公平性意味着发达国家需要承担大部分的减排成本，有损其经济利益。南北方国家在减排合作中的这种立场冲突导致国际气候谈判步履艰难、屡陷僵局。2009年哥本哈根世界气候变化大会的目标是商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，并就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议，但由于各国家阵营之间的立场分歧，会议最终只是达成没有法律约束力的《哥本哈根协议》。2010年坎昆气候大会上，各方意见分歧仍然很大，会议最终也未取得突破性进展。
与水污染、土壤污染等区域性环境问题不同，碳排放对气候的影响是全球性的。不管碳排放产生于哪个国家，都会产生相同的环境效应。因此，如果只有部分国家参与减排，势必会存在较严重的“搭便车”(free tiding)现象，将很难解决气候变化问题。因为非减排国家增加的碳排放量可能超过减排国家的减排量，从而使全球碳排放总量仍然继续上升。而且这种不对称的减排政策还会通过碳密集型产品的国际贸易、能源密集型产业的国际转移和化石能源价格波动导致“碳泄漏”(carbon leakage)问题，进一步削弱减排的有效性(IPCC，2007)。因此，解决气候变化问题需要发达国家和发展中国家进行密切合作，共同行动。但是，南北方国家积极合作并不意味着它们相同地分配减排责任，而应该充分考虑碳减排合作的公平性问题。因为南北方国家在气候变化的历史和现实责任、经济发展阶段、减排能力等方面存在巨大差异，若不充分考虑南方国家的公平性诉求，很难让其积极参与国际减排合作。但反过来，过于严苛和缺乏灵活性的减排公平性原则也容易遭到发达国家反对，导致合作的失败。因此，全球碳减排目标的实现有赖于南北方国家公平性立场的进一步协调和相应减排合作框架的合理设计。
二、国际碳减排合作的公平维度
(一)历史排放与代际公平
当前的气候变化源于历史上人类排放的温室气体在大气中不断地累积，而工业革命以来发达国家的生产消费活动是温室气体历史排放的主要来源。Grabler和Fujii(1991)研究表明，自1800年以来大气累积的二氧化碳中，有85.9％来自发达国家的生产消费活动。
基于以上事实，大部分发展中国家和众多学者都认为，发达国家必须为其历史排放负责，承担主要的减排责任。例如，学者Shue(1999)指出，发达国家的工业生产活动以及相伴随的生活方式对地球气候造成了破坏，让所有国家都承担了这种环境成本，但是发达国家却是其收益的主要获得者。根据公平原则，发达国家应该充分地承担气候变化的责任以纠正发达国家和发展中国家之间在收益分配上的失衡。Neumayer(2000)则认为，“污染者付费”原则要求发达国家承担历史排放责任，以确保让污染者而不是污染的受害者付费。该学者还认为，每个人不管生于何时何地，都应该平等地享有全球气候资源，忽视历史排放责任等于优待发达国家过往排放者而歧视发展中国家当前和未来的排放者。此外，还有学者从“跨代搭便车行为”(transgenerational free-riding)的角度指出了当前发达国家承担历史排放责任的合理性(Gosseriers，2004)。发达国家的当代人从他们祖辈的历史排放中获得收益，而没有付出相应的成本，发展中国家却为此遭受损害，因此发达国家的当代人是“跨代搭便车者”，发展中国家有权向发达国家要求相应的补偿，并无须考虑后者对其祖辈的历史排放有无道德上的责任。
但是，一些学者对历史排放责任的观点提出质疑(例如Traxler，2002；Caney，2005；Posner，2008)。归纳起来，这些质疑的观点包括：第一，历史排放者对温室气体排放的环境效应并不知情。第二，历史排放者已经死亡，追究历史排放只会让没有过错的当代人承担责任，而不是让实际排放者负责。第三，发展中国家也享受了部分工业革命的成果，如更好的医疗和技术等。最后，质疑者认为历史排放原则不具有政治可行性，因为发达国家不太可能接受包含历史排放责任的气候协议。其实，仔细分析一下可知，以上几点质疑并不能成为忽略历史排放责任的充分理由，而只是说明现实中发达国家历史排放责任可能需要作出适当的调整和修正。首先，正如当前普遍的法律原则，对排放后果的“无知”只是说明排放者没有道德上的过错，但不意味着他们不需要为排放造成的损失承担经济责任。第二，即使发达国家的当代人不是实际排放者，但从历史排放中获得诸多收益，这体现在当前他们比发展中国家高得多的生活水平上。第三，虽然发达国家的一些科技、经济成果确实也使发展中国家获益，但发达国家无疑是主要受益者。最后，发达国家对历史排放责任的排斥其实只是反映当前发达国家还不愿意充分考虑发展中国家提出的减排公平性诉求而已。
(二)人均排放与代内公平
与公平原则密切相关的第二个核心问题是，不同国家尤其是发达国家与发展中国家在人均排放上存在巨大差异，造成代内不公平。以2007年为例，美国的人均二氧化碳排放为19.1吨，日本人均为9.9吨，而中国和印度人均排放分别仅为4.95吨和1.43吨。
学者Singer(2002)指出，地球大气对温室气体的吸收与净化能力为全人类共同拥有，不管在哪个国家，每个人都应该拥有相同的排放权。而值得注意的是，在当前必须控制排放总量的情况下，人均排放权平等不但要考虑当代人之间的平等，而且要考虑各代人之间的平等，即必须与历史排放责任相
结合(Neumayer，2000)。因此，如果发达国家的历史排放超出其应得的排放量，则发达国家当代人的人均排放权应该相应减少，或为其超额历史排放付费。由于大部分发展中国家人均排放低，人均排放权原则可能获得发展中国家的广泛支持。Baer(2002)认为，这有助于在全球建立一个大规模、高效的碳排放权交易市场，从而有效降低全球减排成本。
当然，人均排放权公平性的实现也可能存在一些问题。例如，一些学者认为，基于相同人均排放权的气候协议一般会把排放额度分配给各国政府，而考虑到很多国家的政治现实，这很难保证相同人均排放权的最终真正实现(Beckerman and Pasek，1995)。同时，由于资源、技术的原因，一些穷国人均排放也很高，相同人均排放权原则可能加剧其经济困难。此外，根据人均排放权原则进行排放额度分配，一国人口越多往往获得的排放额越大，这可能会激励人口的扩张。不过，通过合理设计排放权分配机制，上述问题是能够避免或减轻的。此外，Posner和Sunstein(2009)指出实行相同人均排放权的政治困难，因为该原则要求高人均排放的发达国家向发展中国家购买排放额度，造成大量的资金转移，这种国际收入分配效应很可能使该原则遭到发达国家的反对。
(三)减排能力与收入差异
各国经济发展水平不同，应对气候变化问题的能力也存在很大的差异。发达国家无论是在资金还是技术上都领先于发展中国家，其率先减排不但较为容易，也比较公平。因此，根据减排能力确定各国减排责任的原则，也即“支付能力”原则(ability to pay principle)也受到很多学者的推崇。不过，大部分学者在讨论减排能力时往往不是考虑各国之间整体减排能力的差异，而是落实到个人减排能力差异。个人收入水映了其减排的支付能力，收入水平越高的个人需要承担的减排责任越大，而低于某一收入水平的个人则无需支付减排成本，这一原则适用于所有国家，因为每个国家都存在穷人和富人(Baer et a1.，2008)。
学者Shue(1993)认为，支付能力原则体现了基本的公平要求，因为贫穷国家碳排放的上升往往是为了满足其基本生活需要，这种排放属于“生存性排放”，而富裕国家的碳排放往往是过度消费带来的“奢侈性排放”。因此，为了维持某些人的奢侈性排放而限制其他人满足其基本需求所需排放的任何做法都是难以容忍的不公平。此外，有意思的是，一些学者如Risse(2008)、Caney(2005)虽然反对历史排放责任，但支持根据“支付能力”原则分配减排责任。他们认为，最可行的减排方案是让那些最有能力这样做的国家对生产进行调整，而“能力”体现在各国的人均财富拥有量上。但他们也指出，让富人承担减排责任的合理性不是因为他们有义务，而是因为他们更容易做到。不过，仅仅注重减排“能力”而忽视“责任”实际上是软化了发达国家的减排约束。因为强调“能力”就把发达国家的减排责任变成一种国际道义行为，就像发达国家对发展中国家的经济援助一样，其结果比强调“责任”更具有灵活性和不确定性，并且可能是有条件的，这从发达国家对发展中国家的经济援助现状可见一斑。
(四)贸易的碳排放转移与消费者责任
在经济全球化的背景下，出口成为中国等众多发展中国家经济发展的重要引擎，但出口产品的生产也成为碳排放的重要来源。例如，中国大约有三分之一的二氧化碳排放产生于出口产品的生产(Weber et a1.，2008)。中国对美国、日本、德国等大部分发达国家同时存在大额的商品贸易顺差和“碳贸易顺差”，即中国出口在国内造成的碳排放高于进口在国外造成的碳排放，因此对外贸易增加了国内碳排放(Pan et a1.，2008)。事实上，这种现象在很多发展中国家都存在。据估算，仅2004年全球贸易中隐含的二氧化碳排放占当年全球总排放的23％，这些碳排放主要源于中国等新兴经济体对发达国家消费者的出口，而大部分发达国家都是碳净进口国，造成发达国家消费而发展中国家污染的问题(Davis and Caldeira，2010)。
因此，国际贸易具有国际碳排放转移效应，这对各国碳排放具有重要的影响。对于大部分发达国家，贸易不但满足其国内日益膨胀的消费需求，而且还把消费所需的资源消耗、碳排放转移至发展中国家。因此，贸易的碳排放转移效应对南北方国家碳减排具有重要的公平含义。学者Rise(2007)认为这种现象体现了南北方国家之间生态上的不平等交换。因此不少学者提出，公平起见，在考虑各国的碳排放时，有必要考虑贸易产生的碳排放转移，让进口国消费者承担部分减排责任(Ferng，2003：Pan et a1.，2008)。在2009年哥本哈根世界气候大会上，我国政府也指出，工业化国家将大量碳排放“外包”给了中国等发展中国家，后者实际上替西方消费者进行着大量碳密集型的生产制造，因此发达国家消费者应该对产品制造过程中产生的碳排放负责。但在当前多边减排框架下，一个国家的碳排放是根据该国的生产活动所产生的碳排放来核算的，因此出口生产导致的碳排放由出口国(生产国)负责，而不是消费国负责，即这种以“生产原则”来测算一国碳排放的做法完全忽视了贸易碳排放转移带来的不公平性。很多学者已经指出，后京都全球减排合作框架有必要改变这种情况，采用“消费原则”或“生产原则”和“消费原则”的某种加权方式来评估一国碳排放和相应的减排责任，从而避免或减轻碳排放转移效应产生的不公平问题(Peters，2008；Munksgaard and Pedersen，2001)。
(五)气候谈判中的程序公平
国际碳减排合作另外一个重要的公平维度是气候谈判的程序公平(procedural justice)问题。程序公平的核心就是要保证气候变化问题的利益相关者能够公平参与碳减排决策制定与规划过程，谈判中各方的利益都能够得以体现(Paavola and Adger，2006)。程序公平对于其他公平维度的实现具有重要的影响。不公平的气候谈判过程很可能使一些国家或团体的利益被忽视，从而产生不公平的气候协议。
虽然程序公平很重要，但现实中很多因素往往导致程序公平难以充分实现。对于气候变化问题，实现程序公平的一个重要障碍就是各个国家和团体之间往往存在很大的“背景性不平等”(back―ground inequality)。例如，贫困国家往往是气候变化的主要受害者；发达国家在应对气候变化上处于优势地位，发展中国家则缺乏资源和能力；发达国家的经济发展水平较高，能源依赖度降低，而发展中国家还需要增加排放来解决贫困问题。这些不平等对各国气候谈判能力、政策空间和执行能力等都具有重要的影响，最终影响程序公平。Albin(2003)形象地指出，由权力非常不平等的各方参与全球公共物品盼谈判，谈判的过程和结果很可能只是各方不平等权力的“镜像”。因此，在气候谈判前，有必要纠正各国源于经济发展水平、谈判能力、人才以及其他资源可获得性等方面的不平等性，同时有必要让更多的非政府组织参与谈判过程。
事实上，为了保证程序公平，《联合国气候变化框架公约》做了很多努力，例如规定缔约方会议只有在不低于三分之二的成员方出席时才能够进行决策，并采取“一个缔约方，一个投票权”原则。公约还为发展中国家参与气候谈判提供援助，帮助其进行能力建设(capacity building)以减少其参与谈判的障碍，并允许一些非政府组织以观察员的身份参与气候会议。尽管如此，现实中南北方国家在参与气候谈判时仍然存在诸多不平等问题。Kandlikar和Sagar(1999)指出，虽然有关气候变化问题的研究进展非常迅速，但是大部分的研究来自于工业国家，研究重点往往集中于工业国家直接相关的问题；相反，发展中国家的研究人员和资金支持则非常缺乏，导致南北方国家在气候问题研究能力上的巨大差距，并反过来影响国际气候政策的制定。实际上，发展中国家在气候问题研究、气候制度谈判等方面能力的缺乏也是其各种公平诉求在气候谈判中经常被忽视的重要原因之一(Sagar and Banuri，1999)。由此可见，程序公平也是发展中国家利益在国际碳减排合作中得以充分体现的重要保证。
三、为何要重视发展中国家的公平性诉求
上述五个公平维度是发展中国家在国际减排合作中提出的主要公平性诉求，但是现实中发达国家对这些诉求往往反应冷淡，认为它们不切实际。很多情况下，发达国家反对以上公平性诉求的理由只是其拖延、逃避应有减排责任的借口而已。因为发达国家非常清楚，满足发展中国家的公平性要求，意味着发达国家要承担大部分减排成本，有损其经济利益。最近发达国家还一直试图利用其他手段向发展中国家施压，设法让发展中国家接受不公平的减排义务。例如，在最近的哥本哈根气候会议和坎昆气候会议等国际谈判中，发达国家总是千方百计模糊“共同但有区别的责任”原则，并且以资金为筹码对发展中国家提出种种限制。另外，美国、欧盟等发达经济体还试图通过“碳关税”等贸易政策对中国、印度等主要发展中国家施压。
当前发达国家可能或已经采取的单边行动提醒我们去思考一个基本的问题：撇开减排公平性问题的考虑，而仅仅通过某些奖惩机制真的能使各国尤其是发展中国家积极合作吗?实际上，已有不少经济学者在不考虑前文阐述的各种公平维度下进行这方面的探索。他们假设各国像理性经济人一样行动，当合作的经济收益大于成本时，合作就会产生。但由于大气具有公共物品性质，减排收益具有非排他性，因此每个国家都存在“搭便车”激励。减排成本越高，搭便车激励越强。Carraro和Moriconi(1997)基于博弈模型的理论分析发现，搭便车激励的存在使得所有国家都参与的减排合作协议几乎不可能存在。
在这种情况下，不少学者认为可以通过某些激励措施来解决搭便车问题(Barrett，1994；Kemfert，2004；Tian and Whalley，2010)。例如，利用配额、关税等惩罚性措施对搭便车者进行制裁，降低搭便车的收益，或者是通过资金、技术转移等“胡萝卜”政策来提高合作的收益，再或者是以上“大棒”和“胡萝卜”政策的组合。这或许也是美国、欧盟等发达经济体试图采用碳关税政策的理论依据。然而即使理论上可能成立，以上奖惩机制的现实可行性也非常值得怀疑。首先，发达国家为了让发展中国家合作而采取的贸易限制措施很可能受到后者的强烈抵制和报复，最终不但未能促进合作，还可能引起贸易战，并且WTO规则也可能对这类贸易措施进行限制。其次，若忽视历史排放等公平性问题，即使采用资金和技术转移等激励措施，其转移力度也会显著低于考虑公平因素的情形，很可能无法有效提高发展中国家的减排能力和补偿其减排成本，最终使发展中国家不能积极合作。所以，任何忽视公平问题的碳减排合作机制都会受到发展中国家的强烈反对，导致国际减排合作的失败。正如Brown(2003)指出的，除非我们对气候变化问题中涉及的伦理、正义、公平等问题进行明确的分析，否则解决该问题的任何方案都不大可能被众多国家所接受。实际上，《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》能被发展中国家广泛支持，就是其“共同而有区别责任”原则充分体现了发展中国家的公平性诉求。当然，当前该原则的具体内涵有必要拓展，除了考虑历史和现实责任、减排能力差异等因素，还要考虑贸易对碳排放的影响。可以预见，后京都国际碳减排合作机制中涉及的公平性问题将更加突出，也将更加复杂。而发达国家充分重视公平因素，对于国际气候谈判取得突破无疑是至关重要的。
四、南北方国家的立场协调问题
为了实现全球减排目标，后京都国际碳减排合作必须找到相应机制来充分协调南北方国家公平性立场，最终使二者都能积极主动地参与碳减排。事实上，近年来国内外的一些学者已经开始提出不同的后京都国际碳减排合作方案，这些方案大都体现了某种公平性要求。Bodansky等(2004)对截至2004年的各种方案进行了归纳和总结。之后，又有学者提出了各种新的方案，其中代表性的方案如“共同但有区别的趋同”方案(Hohne et a1.，2006)、“温室发展权”方案(Baer et aI.，2008)，以及国内学者潘家华、陈迎(2009)提出基于人文发展理念的碳预算方案等。这些方案都考虑了历史排放责任、减排能力以及人均排放差异等因素，因此不同程度上体现了发展中国家的公平性诉求。当然，很难说这些方案能否被各国普遍接受。因为各种不同的减排责任分配方案往往只是反映研究者对于公平性的不同看法，而并非代表被普遍接受的公平标准。
一国之内，相同或相似的法律和道德规范可以使个人和企业对“公平”达成基本的共识。但在国与国之间，各国对公平的看法往往存在差异，并且公平观念常常因国家利益的影响而产生扭曲。在不存在超世界政府和全球道德标准的情况下，对一个国家的道德或法律约束往往很弱甚至是缺失的。在这种情况下，即使发达国家在伦理道德上认同发展中国家提出的公平标准，但如果这种公平诉求将导致其国家利益较大的损失，也意味着这种道德认同在政治上却是不可行的，最终发达国家很可能拒绝接受这种公平性要求。美国不顾国际舆论压力而退出《京都议定书》的做法就是最好的例证。因此，更为现实的问题是：如何设计一个在伦理上被普遍认同且在政治上可行的公平减排方案?正如Muller(1999)所指出的，我们需要寻找的是一个既能够被普遍认为足够公平又可以接受的解决方案。很多学者指出，“正义”(justice)，包括分配正义(distributive justiee)和矫正正义(corrective justice)将在未来气候谈判中发挥重要的作用，因为它们有助于解决气候变化问题中的各种公平性问题(Grasso，2007)。但是学者们同样没有给出一个能够被普遍接受并且具有较强约束力“国际正义”标准。更为重要的是，在存在国家利益的情况下，正义尺度本身也很难解决问题，因为要考虑政治可行性。另外，正义和政治二者是相互影响和制约的，但是对于国际正义与政治如何相互作用，目前还很少进行深入的讨论，而这或许是回答上述问题的关键。
在普遍具有约束力的国际正义缺失的情况下，学者们提出的各种合作方案的可行性最终很大程度上取决于国际气候谈判中各国或国家集团之间的讨价还价过程。而这种讨价还价很可能只是裸的国家利益博弈，并无多少正义可言。当前国际减排合作面临的主要困难正源于此。一方面，发展中国家坚决维护其发展权利，从公平的角度要求发达国家率先减排，承担主要减排责任。而发达国家同样出于国家利益考虑，对发展中国家提出公平诉求反应冷淡，甚至抵制，转而强调发展中国家履行减排义务的必要性，对其提出一些不切实际的减排要求。
在缺乏超政府的情况下，南北方国家在减排问题上的利益冲突短时期内很难解决，但是解决气候变化问题的时间却非常紧迫。因此，成功应对气候变化挑战或许需要南北方都保持一定的灵活性，并作出适当的让步，使减排公平性和政治可行性达到某种平衡。如果双方都不愿作出让步，当前的谈判僵局将很难取得突破，一个有效的、能被广泛参与的国际减排合作机制将难以形成。而多边减排合作失败的结果可能有两种：一是继续拖延时间，最终可能导致我们未能及时、有效地稳定大气温室气体水平而遭受气候变化带来的各种环境灾难，而发展中国家尤其是贫穷国家将首当其冲遭受损失；另一种可能是，一些国家或国家集团另起炉灶，进行区域性减排合作或单边减排。对于后者，由于只有部分国家进行自愿性质的减排，同样很难保证全球减排目标的实现；同时，区域性或单边减排安排有可能导致减排区域或国家对未履行减排义务的国家采取配额或关税等惩罚措施，从而引起国际政治与经济冲突。可见，这两种结果对于人类的可持续发展和国际政治经济环境的稳定都极为不利，应尽量予以避免。
五、结语
国际碳减排合作的一个核心问题是如何公平地分配各国的减排责任。减排公平性涉及到历史排放、人均排放、减排能力、贸易的碳排放转移、气候谈判程序等诸多的方面，充分考虑这些公平性问题是使发展中国家积极参与国际减排合作的关键。因为忽视公平性意味着牺牲发展中国家的经济发展空间，这是发展中国家难以接受的。反过来，严苛而缺乏灵活性的公平要求往往意味着发达国家必须让渡较大的国家利益，从而遭致发达国家的抵制。所以，后京都的国际碳减排合作成功的关键就是充分协调南北方国家在减排公平性上的立场。近年来，国内外很多学者一直致力于这种协调问题的研究，并提出各种后京都时代国际碳减排合作方案，这些研究对于促进南北立场协调具有重要的作用。
笔者认为，当前亟待进一步深入研究的问题包括以下几个方面：
首先，在公平性讨论中，各种不同的公平维度之间如何建立联系并融入具体的减排合作方案还有待进一步深入探索。目前已有研究主要强调发达国家的历史排放责任和不公平的人均排放，而近年来国际贸易产生的碳排放转移对减排公平性的影响也日益凸显。如何综合考虑这些公平维度，并形成合理、清晰、可操作的国际碳减排责任分配方案，是一个值得研究的重大课题。
本文讨论了“后京都”时代绿色气候基金（GCF）如何在发展中国家间分配的问题，提出一种基于碳减排贡献原则的分配方案，在此方案下一国的减排贡献越大其所能获得的资金也将越多。研究采用环境版全球贸易分析模型（GTAP-E）定量分析了GCF分配方案对各国的经济环境影响。结果发现，基于减排贡献的分配原则，所有发展中国家均能获得一定额度的减排基金和适应基金，并且在政策实施初期100亿美元和1 000亿美元的GCF能够促使发展中国家分别减排14.7 亿tCO2和31.8亿tCO2。GCF分配方案对各国居民福利的影响依赖于绿色基金融资额度，只有当GCF达到一定融资水平时，才会出现所有发展中国家居民福利均改善的情况。总的看来，基于减排贡献原则的GCF分配方案，不仅能为发展中国家募集一定的适应基金，也能取得较为明显的减排效果，是对“后京都”时代全球气候变化适应和温室气体减排的一种兼顾。
关键词气候变化；全球绿色气候基金；减排贡献原则；环境版全球贸易分析模型（GTAP-E）
中图分类号X196； F41
文献标识码A
文章编号1002-2104（2014）01-0028-07doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.01.005
为应对气候变化带来的挑战，同时帮助发展中国家增强减缓和适应气候变化的能力，在2009年哥本哈根会议上，各国原则同意，由发达国家出资建立全球绿色气候基金（Green Climate Fund， GCF），并在发展中国家间进行分配。这笔资金主要为发展中国家提供融资扶持，以支持发展中国家用于减缓和适应气候变化的方案、项目、政策及其他活动[1]。GCF的提议在2010年坎昆气候峰会上被最终确认，并迅速成为2011年南非德班气候峰会的一个核心议题。按照《哥本哈根协议》和《坎昆协议》的要求，发达国家要在2010-2012年间提供300亿美元的快速启动资金，在2013-2020年间每年提供1 000亿美元的长期资金，用于帮助发展中国家应对气候变化[2]。但时至今日，第一笔300亿美元快速启动资金的承诺期已过，全球绿色气候基金进展却并不顺利。在2012年的多哈气候峰会上，许多发展中国家反映其并未获得发达国家的资金支持，而不少发达国家则表示已履行了快速启动资金的融资承诺，双方各执一词[3]。发达国家与发展中国家关于气候基金的争论，凸显了资金管理上的不透明和双方信息的不对称问题，这与气候基金缺乏一个系统有效的方案设计有关。本文将研究的焦点聚集在GCF在发展中国家间的使用层面，文章提出了一种基于碳减排贡献原则的分配方案，在此方案下一国所能享受的基金份额等于其减排份额。
1文献回顾
发达国家设立GCF的目的主要包含两点：一方面帮助发展中国家应对气候变化带来的挑战，增强发展中国家适应气候变化的能力，体现了气候基金的适应（Aadaptation），这笔资金大都以援助形式出现，无需发展中国家采取量化减排措施；另一方面是激励发展中国家实施量化减排，以保证全球温控目标的实现，这部分资金是一种有偿援助，体现了气候基金的减排功能（Mitigation）。绿色气候基金临时秘书处（Interim Secretariat）指出，未来基金方案设计需要在适应和减缓之间寻求最优的资金分配，以最大化绿色气候基金的使用效果。
当前关于GCF的研究才刚刚开始，相关研究主要是从定性和定量两个角度展开。部分学者从定性的角度对GCF进行了探讨，如Van Kerkhoff 等[4]指出可以借用CDM的运作方式，在各国建立国家执行主体（National Implementing Entities，NIEs），专门负责本地区绿色气候基金的使用和监督情况。Donner等[5]指出为了实现长期快速的筹资任务，GCF融资来源应该多样化。Grubb[6]提出对来自发展中国家的高耗能行业的进口产品征收碳关税，可以作为发达国家绿色气候基金的一个重要的融资来源，并指出这种处理方式合乎伦理且具有潜在的政治经济吸引力。
也有学者从定量角度对绿色气候基金进行了研究。如Carraro 和Massetti[7]采用WITCH模型探讨了“后京都”时代温室气体减排问题，指出绿色气候基金如果主要用来减排，500亿美元GCF能够促使非附件I国家减排21-33 亿tCO2。Silverstein[8] 提出发达国家可以协商在国内实施统一碳价格，所得收益用来为GCF提供融资服务，各发达国家的出资份额取决于历史排放责任和当前的人均GDP水平，而GCF的分配则依赖于不同发展中国家的适应性需求和减排潜力等。Springmann[9]采用一个全球能源经济可计算一般均衡模型，对使用碳关税收入促进发展中国家清洁发展的融资政策进行定量评估，研究发现附件I国家可以通过碳关税政策募集35-245亿美元的清洁发展基金，能够促使非附件I国家减排5%-15%。
总的看来，绿色气候基金的一些根本性的问题还没有得到较好的解决，涉及到谁来出资、怎样分配、使用以及如何运作等一系列关键性难题[10]。
2基于减排贡献原则GCF分配方案设计原理
基于减排贡献原则GCF分配方案的设计思想是，根据各发展中国家的减排贡献确定其所应获得的GCF资助金额，即每个发展中国家所能获得的GCF份额等于其碳减排份额。该方案可以鼓励发展中国家自主采取减排措施，同时也能在一定程度上提高发达国家筹资的积极性，因为减排所带来的气候收益全球共享。
假设N个发展中国家（或区域），同时申请绿色基金的资助。第i个国家边际减排成本函数为Ci（Ai），其中Ai为其减排量。边际减排成本函数是度量一国减排难易程度的指标，其值越大表明该国减排所需付出的经济成本越高。由边际减排成本递增特点可知，C′i（Ai）>0和C″i（Ai）>0 。对边际成本函数积分可得i国减排量为Ai时的总减排成本∫Ai0Ci（x）dx。另设全球绿色基金总额为W，则在减排贡献原则下，国家i能够得到的GCF为Ai∑kAkW。在收益最大化约束下，每个国家均选择其减排水平Ai，使得目标函数πi最大：
在W外生给定的情景下，联立公式（2）可得各国的实际减排量。我们将各国在完成减排承诺的约束下所能获得的资金收益定义为适应基金，用πi表示。适应基金主要用于在发展中国家开展与气候变化适应相关的项目，包括减少毁林排放、兴建集雨工程、沼气池、温室大棚以及推广使用适应性作物品种术等[11-12]。公式（2）左边为边际减排收益，即发展中国家i 每额外多减排一单位所得到GCF，具有单调递减的特点；公式（2）右边为边际减排成本，即国家i 每多减排一单位所需付出的经济成本，具有单调递增的特点。
3基于减排贡献原则的GCF分配效果
3.1边际减排成本曲线估算
3.1.1GTAPE模型
为定量研究减排贡献分配原则下GCF分配效果，需要估算各国的边际减排成本函数，这里借用环境版全球贸易分析模型（GTAPE）[13-14]。与传统GTAP模型相比，GTAPE模型将能源作为一种要素投入品纳入到生产结构中，并采用自上而下的方式刻画了不同能源间的替代机制。此外，GTAPE模型引入了能源政策变量（碳税变量）和碳排放权交易机制，使得该模型也是探讨气候政策与相关议题的重要分析工具。目前，许多研究采用GTAPE模型对温室气体减排政策进行定量评估[15-18]。
本文在全球贸易分析计划最新版数据库（GTAP 8.0）基础上进行分析。GTAP 8.0版数据库由全世界129个地区2007年的投入产出表生成，该数据库不仅对国际间双边贸易进行了详细的刻画，也包含了各个国家各个经济主体使用化石能源所导致的碳排放信息。为了便于分析，研究将所有发达国家视为一个整体，并作为GCF的出资方，这种设置避免了GCF在发达国家间分摊问题的讨论。此外，将发展中国家划分成7个区域，分别为中国、印度、巴西、南非、俄罗斯、印尼和其它发展中国家，这种划分有利于比较不同新兴经济体所能获得GCF的大小。关于行业划分，参考Springmann[17]的处理方式，将原数据库的57个行业部门归并为22个行业部门，其中能源部门包括煤炭、原油、燃气、成品油和电力；高耗能部门主要包含化工行业、非金属矿物业、钢铁行业和非金属制品业。
3.1.2边际减排成本曲线的估算
在边际减排成本函数的模拟中，我们将碳税变量设为外生变量，碳排放变量设为内生变量，每次模拟在给定碳税水平的外生冲击下，GTAPE模型会内生求解相应碳减排幅度。对于对边际减排成本函数的刻画层面，参考Springmann[9]的处理方式，采用二次函数形式：
3.2分配效果
利用估算的边际减排成本函数曲线，可以探讨减排贡献原则下的气候基金分配效果，主要讨论100亿美元和1 000亿美元两种气候基金水平，这也是当前两种被广为讨论的融资水平[8-9，19]。
3.2.1GCF为100亿美元情景
如果GCF为每年100亿美元，在减排贡献分配原则下，发展中国家可以实现减排量1 471 MtCO2（百万tCO2，下同），占该地区2007年总排放量的11%。其中，中国减排768 MtCO2，占其基期排放水平的15%，是地区总减排量的52%，在所有地区中份额最高；印度减排262 MtCO2，是地区总减排量的18%，排在第二；其它发展中国家减排214 MtCO2，在总的减排量中占比15%；巴西、南非和俄罗斯虽然也采取一定的减排量，但由于它们减排潜力相对较小，所获GCF资金份额较小，见表2。
基于减排贡献的分配原则，发展中国家不仅能够实现一定的减排量，也能获得不同额度的适应基金。由表2可知，中国完成15%的减排承诺，需要付出4.43亿美元的减排成本，但是适应基金为47.74亿美元；印度完成20%的量化目标，需要付出3.01亿美元的减排成本，其适应基金约为14.81亿美元；其它发展中国家实现5%的减排目标，减排成本约为5.77亿美元，但是可以获得8.79亿美元的适应基金；巴西、南非和俄罗斯等也获得不同额度的适应基金。在减排贡献分配原则下，发展中国家所能获得的适应基金均高于减排成本，这一结果与Springmann[9]研究较为类似。总的来看，由于减排潜力的不同，不同发展中国家所能获得的GCF资金份额不尽相同。
3.2.2GCF为1 000亿美元情景
表3是基金额度为1 000亿美元时的分配效果。1 000亿美元的GCF能够促使发展中国家减排3 179 MtCO2。其中，中国减排1 461 MtCO2，占比46%，在所有国家中份额最高，但是低于100亿美元情景下的52%；其它发展中国家减排644 MtCO2，占比20%，高于100亿美金的15%；印度减排491 MtCO2，占比15%，略低于100亿美金时的18%，排在第三；其它发展中国家的减排份额相对较小，与100亿美金情景差别不大。由表2和表3的对比可知，相比GCF的10倍增幅，各区域所能获得的GCF份额变化不大。总的看来，当GCF为100亿美元时，约18.38%的资金将被用于减排，而当GCF增至1 000亿美元，减排成本在整个基金总额中占比增至23.86%。这意
味着，随着GCF融资水平的提高，将会有更多比例的资金被投入到激励发展中国家减排的行动中。
与100亿美元类似， 1 000亿美元情景下，各发展中国家也能获得一定额度的适应基金。其中，中国减排28%需要付出68.72亿美元的减排成本，适应基金为391.06亿美元；其它发展中国家为了实现14%的量化目标，需要付出68.52亿美元的减排成本，其适应基金约为134.10亿美元；印度的减排比例为38%，其总的减排成本约为36.97亿美元，可以获得的适应基金为117.97亿美元。总之，在减排贡献的分配原则下，GCF不仅能够取得较为明显的减排效果，各发展中国家也能获得不同额度的适应基金，这种分配思想是对GCF设立初衷气候变化减排和适应的一种兼顾。
4GCF分配方案影响评估
采用GTAPE定量评估减排贡献原则下的GCF分配方案对世界各国经济、居民福利及碳排放的影响。设100亿美元、500亿美元、1 000亿美元、2 000亿美元和5 000亿美元等五种情景。为了便于分析，未在模型中引入其它的环境政策，即未考虑发达国家在国内采取的减排措施，否则，相关评价结果将是混合政策的影响，这样得出的政策模拟结果有偏离。
4.1对区域居民福利的影响
表4展示了GCF分配方案对各国居民福利的影响，与Springmann[9]的处理方式相同，这里的居民福利的变化表征为希克斯等价变差相对于区域总收入的变化百分比。居民福利刻画中并不考虑减排所带来的气候收益，因为这不仅难以准确量化，也存在较大的不确定性。总的来看，世界总的居民福利会因减排行动有所下降，这也是人类为应对气候变化必须付出的代价。当GCF由100亿美元增至5 000亿美元，居民福利降幅由0.01%增至0.25%。对于发达国家而言，随着融资力度的增强，发达国家居民福利下降明显，例如当GCF由1 000亿美元增至5 000亿美元时，其居民福利降幅由0.15%增至1.15%。值得注意的是在100亿美元情景下，发达国家居民福利会略微增加0.02%。实际上，发达国家居民福利变化主要受两个因素影响：首先，发展中国家减排措施会增加本国企业的生产成本，削弱在国际贸易中的竞争优势，这对发达国家行业产出具有正向拉动作用，发达国家居民福利会有所增加；其次，由于需要支付绿色气候基金，发达国家收入有所减少，拉低了本国消费，从而影响了发达国家的居民福利。不同的GCF水平，这两个因素的影响程度不同。研究结果表明，当GCF额度较低时，第一个因素起主导作用，此时发达国家居民福利会有微小的上升，而当GCF额度较高时，因融资问题导致的收入减少对居民福利影响更大。
对于发展中国家，随着GCF资助额度的增加，减排力度逐渐增强，实际GDP降幅趋于增大，例如当GCF由100亿美元增至5 000亿美元时，中国实际GDP降幅由0.17%增加到1.30%。与对居民福利影响类似，发展中国家实际GDP主要受到两个因素的影响：减排措施的采取削弱了发展中国家的行业竞争力，降低了产出水平；GCF的获得增加了国民收入，带了消费的增加，由此刺激了发展中国家的经济增长。根据模拟结果，前者占据主导作用，此时所有发展中国家的实际GDP均是下降的。
4.3对区域碳排放的影响
GCF减排效果见表6。随着融资力度的增强，碳减排幅度越来越大，当GCF由100亿美元增至5 000亿美元时，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发展中国家贡献的。例如当GCF融资水平为100亿美元时，发展中国家碳排放会下降10.87%，而当GCF融资水平为5 000亿美元时这一比例大幅飙升至40.78%。在减排贡献的分配原则下，虽然中国减排量最大，但是其减排比例（相对基准排放）不是最高。由于基准排放水平较低，南非的减排比例在所有国家中最大。与其它研究对比，本文的研究结果并不是很高。Carraro和Massetti[7] 研究发现2020年500亿美元的GCF能够促使非附件I国家减排21-33亿tCO2，而本文的研究显示500亿美元能够促使发展中国家减排25亿tCO2，位于上述区间。
由于没有考虑发达国家的减排措施，单纯的GCF分配方式会使得发达国家排放有所增加。当GCF由100亿美元增至5 000亿美元时，发达国家排放增幅将由0.84%增至3.57%，由此导致的碳泄漏将从7.40%增至8.40%。而在实际的操作过程中，发达国家可能需要承担一定的减排任务，世界的碳泄漏将会变小。
4.4等量减排情景下发达国家宏观经济损失
上述分析表明在减排贡献分配原则下，GCF能够取得较为明显的减排效果。由图1所示，如果GCF基于减排贡献原则进行分配，100亿美元的GCF能够激励发展中国家减排1 471 MtCO2，发达国家若想取得同等额度的减排量，则其实际GDP损失约为547亿美元。类似的，5 000亿美元GCF情景下发展中国家可以实现5 519 MtCO2，在等量减排约束下，发达国家实际GDP损失为6 361亿美元。总的看来，在等量减排约束下，发达国家GDP损失均高于GCF融资额度。这表明，若从减排的成 本和收益视角，发展中国家为发达国家提供GCF也是符合自身利益的。
图1等量减排情景下发达国家GDP损失与GCF对比
Fig.1Comparison of GCF finance and GDP losswith the same abatement
5结论和讨论
GCF是近年来全球气候变化领域出现的新课题。本文针对GCF如何在发展中国家间进行分配，提出了一种基于减排贡献原则的分配方案，定量评估了这种方案的分配效果以及对世界各国环境经济的影响。本文发现，基于减排贡献的分配原则，GCF可以有效激励发展中国家采取减排措施，并且能为发展中国家募集一定的适应基金。GCF对世界各国居民福利的影响不尽相同，只有当GCF融资额度达到一定水平时，才会出现所有发展中国家居民福利均改善的情况。发达国家为发展中国家提供GCF也是符合自身利益的。总的看来，减排贡献原则的GCF分配方案，不仅能为发展中国家募集一定的适应基金，也能取得较为明显的减排效果，该方案能为“后京都”时代GCF机制设计提供有益参考。
本文根据减排贡献的大小确定各发展中国家所能获得的GCF额度，该方案对减排潜力较大的新兴经济体有利（例如中国和印度）。但是，考虑到新兴经济体已经成为全球碳排放的主要贡献者，其当前减排措施也能降低气候变化的风险和损失，这对经济发展水平较低的国家，尤其是受气候变化影响较大的小岛国是有利的，也符合这些地区的长期利益。此外，GCF分配方案能够取得较为明显的减排效果，如果由发达国家自行采取减排措施实现同等减排量，发达国家需要付出更高的经济成本，这一实证发现有助于提高发达国家筹资的积极性。
有一个非常重要的问题需要讨论，即GCF融资额度是否要与发达国家减排目标挂钩的问题。在“后京都”时代的国际气候峰会谈判中，部分发达国家可能愿意多减排以换取对GCF注资责任的减小，或者相反。在此背景下，发达国家一方面设定自身减排目标，另一方面为发展中国家提供融资支持，这两者之间可能存在一种平衡，关于这个问题的研究当前还很少。
本文关于GCF减排效果的讨论具有以下局限。首先，只考虑了减排的直接成本，即用于企业减少排放的直接投入，而没有考虑其他间接投入，例如政府和社会的投入。其次，研究仅体现了GCF分配方案的初始效果，以后随着边际减排成本的递增，发展中国家减排越来越难，基于减排贡献原则的GCF减排效果会逐渐降低。再次，本文没有考虑交易费用，GCF的谈判、协商、签约和监督管理均需要支付成本，这会削弱GCF有效共给量。最后，为了兼顾减排潜力较小国家（如小岛国家）的适应性需求，GCF可能会有一部分专门的费用支出，这也会减少GCF在减排资金方面的供给。另外，研究框架是静态的，没有考虑减排贡献分配原则的动态效果；没有考虑减排贡献原则背后的违约风险。这些都是需要继续研究的问题。
致谢：感谢德国Oldenburg大学Marco Springmann在本文撰写过程中给予的帮助；感谢中科院科技政策与管理学研究所CEEP讨论小组宝贵的修改意见和建议。
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关键词：消费碳减排 干预政策 现场实验 书评
化石能源消耗导致的温室气体（主要是二氧化碳）排放和气候变化问题已经成为当前不可回避的全球性重大议题。削减碳排放、应对气候变化成为人类自身生存和发展的客观需要，也是当前国际社会的共识。然而，传统上国际理论界倾向于关注碳排放总量（及生产层面的碳排放），而对消费层面碳排放的研究相对较少。随着经济发展和人民生活水平提高，消费者（公众）已经成为碳排放的一个主要群体。消费者（公众）的直接能源消费和间接能源消费产生的碳排放在全社会碳排放总量中已经占重要地位。消费者消费碳排放已经成为影响全球气候变化不可忽视的重要因素，严重影响着社会的可持续发展。促进消费者降低能源消费，实现消费碳减排成为中国当前重要的现实课题。事实上，降低能源消费，削减消费碳排放也已经是每一个公民的义务和责任。2015年1月1日施行的《中华人民共和国环境保护法》明确规定，“一切单位和个人都有保护环境的义务”；“公民应当增强环境保护意识，采取低碳、节俭的生活方式，自觉履行环境保护义务”；“公民应当遵守环境保护法律法规，配合实施环境保护措施，按照规定对生活废弃物进行分类放置，减少日常生活对环境造成的损害”。2015年11月16日，环境保护部了《关于加快推动生活方式绿色化的实施意见》，再次强调“绿色生活方式既是个人选择，也是法律义务，使公众严格执行法律规定的保护环境的权利和义务，形成守法光荣、违法可耻、节约光荣、浪费可耻的社会氛围”。，近年来理论界开始重视和研究消费碳排放及其削减问题。但是，对于消费碳减排的干预政策这一核心论题，目前理论界还缺乏系统深入的基础研究。相应地，探索消费碳减排干预政策的客观规律成为低碳经济和可持续发展管理领域一个迫切的基础理论课题。在这一现实背景和发展趋势下，王建明博士、教授的专著《消费碳减排政策影响实验研究》（科学出版社2016年版）针对购买购置、使用消费、回收处理三环节，采用实验研究考察消费碳减排政策影响的实际效应，检验态度变量的中介作用和情境变量的调节作用，为推动生活方式绿色化的政策实践提供了理论支撑和实验证据，丰富了消费碳减排政策影响研究的范式。
本专著共七章。第一章是全书的导论和前提，先分析当前气候变化的严峻形势和消费碳减排的重要性、紧迫性，在此基础上提出本书的研究对象和核心概念。第二章、第三章分别从计量分析和理论探索视角分析全书的两个基本概念：消费碳排放和外部干预政策。第二章先对消费碳排放进行总体测算，再考察消费碳排放的结构特征和区域差异，以便为进一步分析消费碳减排的外部干预政策奠定基础。第三章先对行为干预的相关理论进行回顾，其次对外部干预政策的内涵和分类维度进行分析，接着分别探讨信息干预政策和结构干预政策对消费碳减排的影响作用，最后探索社会文化情境对消费碳减排的影响作用。第四章、第五章、第六章从三个维度对外部干预政策（包括信息传播政策和经济激励政策）的影响效应进行实验研究，这是本书的重点和核心。其中，第四章以购买购置环节的消费碳减排为例进行实验分析，第五章以使用消费环节的消费碳减排为例进行实验分析，第六章以生活垃圾的回收处理为例进行实验分析。第七章是全书的结论和建议，提出推进消费碳减排的外部干预政策的基本框架和主要思路，最后总结研究的不足之处，并对未来进一步研究领域进行展望。
本专著的科学意义和应用前景至少体现在如下三个方面。（1）为研究外部干预政策对消费碳减排的影响效应提供了第一手基础实验数据，并设计政策效应评估的基础性分析框架和指标体系；（2）为政府相关部门（发改委、环保局、宣传部门、教育部门、街道办等）评估消费碳减排干预政策的有效性提供了理论支持和经验借鉴；（3）为政府相关部门设计和有效实施干预政策以转变消费行为模式提出了针对性的政策建议（包括基本构架、制度设计和主要思路等）。
本专著主要采用现场实验和统计分析技术。（1）本专著进行了三次现场实验。第一次实验招募400个被试者作为对象（分为四个实验组），主要检验绿色信息政策对产品购买中消费碳减排行为的影响。第二次实验招募1316个被试者作为对象（分为四个实验组），主要检验绿色信息政策对产品使用中消费碳减排行为的影响。第三次实验招募1231个被试者作为对象（分为两个实验组），主要检验经济激励政策对产品回收中消费碳减排行为的影响。（2）对大样本实验数据，采用单因素方差分析和多因素方差分析进行统计检验，以客观测度干预政策、文化情境对消费碳减排的主效应、交互效应和调节效应。运用组间设计的实验设计检验特定干预政策的影响效应，运用2×2组间因子设计检验不同干预政策间的交互效应，运用2×2组间因子设计检验社会文化情境对政策干预效应的调节效应。
本专著的创新点主要表现在三方面。（1）从理论上探索了外部干预政策对消费碳减排的影响机理，为干预政策的理论研究提供新的视角、模型、路径和方法。（2）通过大样本政策实验，为测度干预政策的影响效应和文化情境的调节效应提供了第一手实验数据。（3）提出了消费碳减排的两维度三阶段干预政策构架，为政府制定有效干预政策提供了可操作的指导。
本专著提出了若干创新性理论观点。（1）消费碳排放的基础研究应成为中国理论界重视的一个重要议题，它对于中国进行国际商务和气候问题谈判具有积极的实践指导意义。（2）加强对消费者消费模式的干A和引导，促进消费者降低直接和间接能源消费，实现消费碳减排是中国当前重要的现实课题。（3）中国区域间消费碳排放的分布在一定程度上形成“经济发达地区消费，经济欠发达地区承担”的格局。（4）消费碳减排行为的外部干预政策分为两大类：前置政策和后继政策，或者分为信息政策（心理政策）和结构政策两类。（5）在购买购置环节，理性诉求比感性诉求的传播效果更好，利己诉求比利他诉求的传播效果更好。（6）在购买购置环节，宜优先采用理性信息诉求和利己信息诉求向消费者进行绿色信息传播。（7）在使用消费环节，大尺度信息诉求相对小尺度信息诉求更能促进消费者对信息传播形成积极的态度，也更能促进消费者的节能型使用行为。（8）在使用消费环节，宜优先采用大尺度信息诉求向消费者进行绿色信息传播，同时结合利己信息诉求，这样传播效果更好。（9）在回收处理环节，垃圾按量收费政策的实际效应一般不会因为收费标准的高低而产生明显差异。（10）在回收处理环节，垃圾按量收费可以在部分城市（或城区、社区）先试行，特别是针对以年轻人、低学历者、高垃圾问题感知者为主的社区。（11）必须针对各微观主体设计针对性、独特性、具体化、精细化的外部干预政策。（12）消费碳减排的制度设计包括正式制度和非正式制度两大类。（13）绿色信息传播者要特别关注移动互联网时代的新特征，改变绿色信息传播的格局、逻辑和模式。这些理论观点散发着学术的清香，闪烁着智慧的光芒，体现着学者的力量。
本专著得到了国家自然科学基金青年项目“外部干预政策对公众消费碳减排的影响效应和作用机理”（71203192）和浙江省自然科学基金项目“诉求内容、诉求方式对能源节约行为影响的实验研究――主效应、交互效应和调节效应检验（Y15G030053）”和浙江财经大学杰出中青年教师资助计划”（B类）的资助。我认为，本专著试图从消费视角践行“绿水青山就是金山银山”的政策理念，选题有重大理论和实践价值，结构逻辑严谨、数据分析规范，是消费碳减排实验研究领域的一本基础性、创新性、前沿性著作，对消费碳减排政策的理论发展和实践应用具有重大价值。希望王建明博士在消费碳减排领域进一步加强原创性研究，为促进消费碳减排作出更大贡献。
注释：
①碳排放是温室气体排放的简称。鉴于温室气体中最主要的气体是二氧化碳，由此使用碳排放这一简称虽并不完全精确，但易被多数人所理解、接受。――参见王建明：《消费碳减排政策影响实验研究》，科学出版社，2016年4月版，第1页。
作者简介：石岳峰，博士生，主要研究方向为农田温室气体排放。
基金项目：Climate, Food and Farming Research Network (CLIFF)资助；中国农业大学研究生科研创新专项（编号：KYCX2011036）。
摘要
农田是CO2，CH4和N2O三种温室气体的重要排放源, 在全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放，不合理的农田管理措施强化了农田温室气体排放源特征，弱化了农田固碳作用。土壤碳库作为地球生态系统中最活跃的碳库之一，同时也是温室气体的重要源/汇。研究表明通过采取合理的农田管理措施，既可起到增加土壤碳库、减少温室气体排放的目的，又能提高土壤质量。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。本文通过总结保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥管理，水分管理，农学及土地利用变化等农田管理措施，探寻增强农田土壤固碳作用，减少农田温室气体排放的合理途径。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义。在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，这也为正确评价各种固碳措施对温室气体排放的影响增加了不确定性。
关键词 农田生态系统；温室气体；秸秆还田；保护性耕作；氮素管理；固碳
中图分类号 S181 文献标识码 A
文章编号 1002-2104(2012)01-0043-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.01.008
人类农业生产活动产生了大量的CO2, CH4和N2O等温室气体，全球范围内农业生产活动贡献了约14%的人为温室气体排放量，以及58%的人为非CO2排放（其中N2O占84%，CH4占47%）[1]。在许多亚洲、拉丁美洲和非洲的发展中国家，农业更成为温室气体的最大排放源，同时由于人口快速增长带来了粮食需求的大量增加，使得未来20年中农田温室气体的排放量也会有所增加[2]。大气中温室气体浓度的升高可能引起的全球气候变化已受到各国的广泛重视。
农业生态系统中温室气体的产生是一个十分复杂的过程，土壤中的有机质在不同的气候、植被及管理措施条件下，可分解为无机C和N。无机C在好氧条件下多以CO2的形式释放进入大气，在厌氧条件下则可生成CH4。铵态氮可在硝化细菌的作用下变成硝态氮，而硝态氮在反硝化细菌的作用下可转化成多种状态的氮氧化合物，N2O可在硝化/反硝化过程中产生。在气候、植被及农田管理措施等各因子的微小变化，都会改变CO2，CH4和N2O的产生及排放。
而通过增加农田生态系统中的碳库储量被视为一种非常有效的温室气体减排措施。农田土壤碳库除受温度、降水和植被类型的影响外，还在很大程度上受施肥量、肥料类型、秸秆还田量、耕作措施和灌溉等农田管理措施的影响。通过增施有机肥、采用免耕/保护性耕作、增加秸秆还田量等措施，可以减少农田土壤CO2净排放量，同时起到稳定/增加土壤有机碳含量作用。农田碳库的稳定/增加，对于保证全球粮食安全与缓解气候变化趋势具有双重的积极意义[3]。中国农田管理措施对土壤固碳的研究主要集中在土壤碳的固定、累积与周转及其对气候变化的反馈机制，正确评估农田土壤碳固定在温室气体减排中的作用，加强农田碳汇研究具有重要意义。
1 农田固碳
土壤是陆地生态系统的重要组成成分，它与大气以及陆地生物群落共同组成系统中碳的主要贮存库和交换库。土壤碳分为土壤有机碳（soil organic carbon, SOC）和土壤无机碳（soil inorganic carbon, SIC）。SIC相对稳定，而SOC则时刻保持与大气的交换和平衡，因此对SOC的研究是土壤碳研究的主要方面。据估计，全球约有1.4×1012-1.5×1012t的碳是以有机质形式储存于土壤中，土壤贡献给大气的CO2量是化石燃料燃烧贡献量的10倍[4]，因此SOC的微小变化都将会对全球气候变化产生重要影响。同时，土壤碳库与地上部植物之间有密切关系，SOC的固定、累积与分解过程影响着全球碳循环，外界环境的变化也强烈的影响着地上部植物的生长与土壤微生物对土壤累积碳的分解。
Lal认为SOC的增加可以起到改善土壤质量，增加土壤生产力，减少土壤流失风险，降低富营养化和水体污染危害的作用，且全球耕地总固碳潜力为0.75-1.0 Pg•a-1, IPCC 第四次评估报告剔除全球农业固碳1 600-4 300 Mt a-1（以CO2计），其中90%来自土壤固碳[5]。农田生态系统是受人类干扰最重的陆地生态系统，与自然土壤相比，农田土壤在全球碳库中最为活跃，其土壤碳水平直接受人类活动的影响和调控空间大，农田土壤碳含量管理及对温室气体影响机制正日益受到学术界的广泛关注。农田管理措施是影响SOC固定、转化及释放的主要因素，同时还受土地利用方式、气候变化等多因素的共同影响，因此对农田碳库的评价及调整措施需全面考虑多种因素的交互作用。
2 农田固碳措施对温室气体排放的影响
近年来，农田土壤固碳的研究已经成为全球变化研究的一大热点。大量研究表明，SOC储量受诸多因素的影响，如采用保护性/免耕措施、推广秸秆还田、平衡施用氮肥、采用轮作制度和土地利用方式等，上述管理措施的差异导致农田土壤有机碳库的显著差别，并影响农田温室气体排放水平。
2.1 保护性耕作/免耕措施
保护性耕作作为改善生态环境尤其是防治土壤风蚀的新型耕作方式，在多个国家已经有广泛的研究和应用。中国开展的保护性耕作研究证明了其在北方地区的适用性[6]，并且已进行了保护性耕作对温室效应影响的相关研究。统计表明2004年全球范围内免耕耕作的面积约为95 Mha, 占全球耕地面积的7%[7], 并且这一面积有逐年增加的趋势。
常规耕作措施会对土壤物理性状产生干扰，破坏团聚体对有机质的物理保护，影响土壤温度、透气性，增加土壤有效表面积并使土壤不断处于干湿、冻融交替状态，使得土壤团聚体更易被破坏，加速团聚体有机物的分解[8]。免耕/保护性耕作可以避免以上干扰，减少SOC的分解损失[9]。而频繁的耕作特别是采用犁耕会导致SOC的大量损失，CO2释放量增加，而免耕则能有效的控制SOC的损失，增加SOC的储量，降低CO2的释放量[10]。West和 Post研究发现从传统耕作转变为免耕可以固定0.57±0.14 Mg C ha-1yr-1[11]。但对于保护性耕作/免耕是否有利于减少温室气体效应尚不明确，这是由于一方面免耕对减少CO2排放是有利的，表现为免耕可以减少燃油消耗所引起的直接排放；另一方面，秸秆还田以后秸秆碳不会全部固定在土壤中，有一部分碳以气体的形式从农田释放入大气[12]。
免耕会导致表层土壤容重的增加，产生厌氧环境，减少SOC氧化分解的同时增加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）能够刺激反硝化作用，增加N2O排放[14]；同时免耕导致的N在表层土壤的累积也可能是造成N2O排放增加的原因之一，在欧洲推广免耕措施以后，土壤固碳环境效益将被增排的N2O抵消50%以上[15]。但也有新西兰的研究表明，常规耕作与免耕在N2O排放上无显著性差异[16]，还有研究认为凿式犁耕作的农田N2O排放比免耕高，原因可能是免耕时间太短，对土壤物理、生物性状还未产生影响。耕作会破坏土壤原有结构，减少土壤对CH4的氧化程度[17]。也有研究表明，翻耕初期会增加土壤对CH4的排放，但经过一段时间（6-8 h）后，CH4排放通量有所降低[18]。
总之，在增加土壤碳固定方面，保护性耕作和免耕的碳增汇潜力大于常规耕作；在净碳释放量方面，常规耕作更多起到CO2源的作用，而保护性耕作和免耕则起到CO2汇的作用；在碳减排方面，免耕和保护性耕作的减排潜力均大于常规耕作；由于N2O和CH4的排放受多种因素的综合影响，因此耕作措施对这两种温室气体排放的影响还有待进一步研究。
2.2 秸秆管理措施
作物秸秆作为土壤有机质的底物，且作物秸秆返还量与SOC含量呈线性关系，因此作物秸秆是决定SOC含量的关键因子之一。秸秆还田有利于土壤碳汇的增加，同时避免秸秆焚烧过程中产生温室气体。因此，秸秆还田是一项重要而又可行的农田碳汇管理措施。秸秆还田以后，一部分残留于土壤中成为土壤有机质的来源，另一部分将会以CO2气体的形式散逸到大气中，因此，随着秸秆还田量的增加CO2排放也会增加。有研究表明，秸秆经过多年分解后只有3%碳真正残留在土壤中，其他97%都在分解过程中转化为CO2散逸到大气中[19]。秸秆还田会增加土壤有机质含量，而有机质是产生CH4的重要底物，因此秸秆还田会增加CH4的排放。综合考量，秸秆还田措施会引起CH4排放的增加，但直接减少了对CO2的排放，同时秸秆还田相对提高了土壤有机质含量，有利于土壤碳的增加，对作物增产具有积极作用。
秸秆还田措施对农业生态系统C、N循环的影响可表现为：一方面由于供N量的增加，可促进反硝化和N2O排放量的增加；另一方面表现为高C/N的秸秆进入农田后会进行N的生物固定，降低反硝化N损失；同时在秸秆分解过程中还可能产生化感物质，抑制反硝化[20]。我国采用秸秆还田农田土壤固碳现状为2389Tg•a-1，而通过提高秸秆还田量土壤可达的固碳潜力为4223Tg•a-1[3]，与国外研究结果相比较，Vleeshouwers等研究认为，如果欧洲所有农田均采用秸秆还田措施，欧洲农田土壤的总固碳能力可达34Tg•a-1[21]。La1预测采用秸秆还田措施后全球农田土壤的总固碳能力可达200Tg•a-1[22]。随着农业的发展及长期以来氮肥的过量投入，氮肥损失也是日益严重，可通过秸秆还田措施与氮肥的配合施用降低氮肥的反硝化作用及N2O的排放。但秸秆还田后秸秆与土壤的相互作用异常复杂，因此需要进一步开展秸秆施入土壤后与土壤的相互作用机理及田间实验研究。
2.3 氮肥管理措施
在农田生态系统中，土壤中的无机氮是提高作物生产力的重要因素，氮肥投入能够影响SOC含量，进而对农田碳循环和温室气体排放产生重要影响。长期施用有机肥能显著提高土壤活性有机碳的含量，有机肥配施无机肥可提高作物产量，而使用化学肥料能增加SOC的稳定性[23]。农业中氮肥的投入为微生物生长提供了丰富的氮源，增强了微生物活性，从而影响温室气体的排放。但也有研究在长期增施氮肥条件下能够降低土壤微生物的活性，从而减少CO2的排放[24]。有研究表明，CO2排放与土壤不同层次的SOC及全N含量呈正相关性，说明在环境因子相对稳定的情况下，土壤SOC和全N含量直接或间接地决定CO2排放通量的变化[25]。对农业源温室气体源与汇的研究表明，减少氨肥、增施有机肥能够减少旱田CH4排放，而施用缓/控释氮肥和尿素复合肥能显著减少农田土壤NO2的排放[26]。但也有研究表明，无机氮肥施用可减少土壤CH4的排放量，而有机肥施用对原有机质含量低的土壤而言可大幅增加CH4的排放量[27]。长期定位施肥实验的结果表明，氮肥对土壤CH4氧化主要来源于铵态氮而不是硝态氮，因为氨对CH4氧化有竞争性抑制作用。此外，长期施用氮肥还改变了土壤微生物的区系及其活性，降低CH4的氧化速率，导致CH4净排放增加[28]。全球2005年生产的100 Mt N中仅有17%被作物吸收，而剩余部分则损失到环境中[29]。单位面积条件下，有机农田较常规农田有更少的N2O释放量，单位作物产量条件下，两种农田模式下N2O的释放量无显著性差异[23]。尿素硝化抑制剂的使用可以起到增加小麦产量，与尿素处理相比对全球增温势的影响降低8.9-19.5%，同时还可能起到减少N2O排放的目的[30]。合理的氮素管理措施有助于增加作物产量、作物生物量，同时配合秸秆还田等措施将会起到增加碳汇、减少CO2排放的作用。同时必须注意到施肥对农田碳汇的效应研究应建立在大量长期定位试验的基础上，对不同气候区采用不同的氮肥管理措施才能起到增加农田固碳目的。
2.4 水分管理措施
土壤水分状况是农田土壤温室气体排放或吸收的重要影响因素之一。目前全球18%的耕地属水浇地，通过扩大水浇地面积，采取高效灌溉方法等措施可增加作物产量和秸秆还田量，从而起到增加土壤固碳目的[31]。水分传输过程中机械对燃料的消耗会带来CO2的释放，高的土壤含水量也会增加N2O的释放，从而抵消土壤固碳效益[32]。湿润地区的农田灌溉可以促进土壤碳固定，通过改善土壤通气性可以起到抑制N2O排放的目的[33]。土壤剖面的干湿交替过程已被证实可提高CO2释放的变幅，同时可增加土壤硝化作用和N2O的释放[34]。采用地下滴灌等农田管理措施，可影响土壤水分运移、碳氮循环及土壤CO2和N2O的释放速率，且与沟灌方式相比不能显著增加温室气体的排放[35]。
稻田土壤在耕作条件下是CH4释放的重要源头，但通过采取有效的稻田管理措施可以
减少水稻生长季的CH4释放。如在水稻生长季，通过实施一次或多次的排水烤田措施可有
效减少CH4释放，但这一措施所带来的环境效益可能会由于N2O释放的增加而部分抵消，
同时此措施也容易受到水分供应的限制，且CH4和N2O的全球增温势不同，烤田作为CH4
减排措施是否合理仍然有待于进一步的定量实验来验证。在非水稻生长季，通过水分管理尤
其是保持土壤干燥、避免淹田等措施可减少CH4释放。
许多研究表明，N2O与土壤水分之间有存在正相关关系，N2O的释放随土壤湿度的增加而增加[36]，并且在超过土壤充水孔隙度（WFPS）限值后，WFPS值为60%-75%时N2O释放量达到最高[37]。Bateman和Baggs研究表明，在WFPS为70%时N2O的释放主要通过反硝化作用进行，而在WFPS值为35%-60%时的硝化作用是产生N2O的重要途径[38]。由此可见，WFPS对N2O的产生释放影响机理前人研究结果并不一致，因此有必要继续对这一过程深入研究。
2.5 农学措施
通过选择作物品种，实行作物轮作等农学措施可以起到增加粮食产量和SOC的作用。有机农业生产中常用地表覆盖，种植覆盖作物，豆科作物轮作等措施来增加SOC，但同时又会对CO2，N2O及CH4的释放产生影响，原因在于上述措施有助于增强微生物活性，进而影响温室气体产生与SOC形成/分解[39]，从而增加了对温室气体排放影响的不确定性。种植豆科固氮植物可以减少外源N的投入，但其固定的N同样会起到增加N2O排放的作用。在两季作物之间通过种植生长期较短的绿被植物既可起到增加SOC，又可吸收上季作物未利用的氮，从而起到减少N2O排放的目的[40]。
在新西兰通过8年的实验结果表明，有机农场较常规农场有更高的SOC[41]，在荷兰通过70年的管理得到了相一致的结论[42]。Lal通过对亚洲中部和非洲北部有机农场的研究表明，粪肥投入及豆科作物轮作等管理水平的提高，可以起到增加SOC的目的[31]。种植越冬豆科覆盖作物可使相当数量的有机碳进入土壤，减少农田土壤CO2释放的比例[39]，但是这部分环境效益会由于N2O的大量释放而部分抵消。氮含量丰富的豆科覆盖作物，可增加土壤中可利用的碳、氮含量，因此由微生物活动造成的CO2和N2O释放就不会因缺少反应底物而受限[43]。种植具有较高C：N比的非固氮覆盖作物燕麦或深根作物黑麦，会因为深根系统更有利于带走土壤中的残留氮，从而减弱覆盖作物对N2O产生的影响[44]。综上，通过合理选择作物品种，实施作物轮作可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的。
2.6 土地利用变化措施
土地利用变化与土地管理措施均能影响土壤CO2，CH4和N2O的释放。将农田转变成典型的自然植被，是减少温室气体排放的重要措施之一[31]。这一土地覆盖类型的变化会导致土壤碳固定的增加，如将耕地转变为草地后会由于减少了对土壤的扰动及土壤有机碳的损失，使得土壤碳固定的自然增加。同时由于草地仅需较低的N投入，从而减少了N2O的排放，提高对CH4的氧化。将旱田转变为水田会导致土壤碳的快速累积，由于水田的厌氧条件使得这一转变增加了CH4的释放[45]。由于通过土地利用类型方式的转变来减少农田温室气体的排放是一项重要的措施，但是在实际操作中往往会以牺牲粮食产量为代价。因此，对发展中国家尤其是如中国这样的人口众多的发展中国家而言，只有在充分保障粮食安全等前提条件下这一措施才是可考虑的选择。
3 结语与展望
农田管理中存在显著增加土壤固碳和温室气体减排的机遇，但现实中却存在很多障碍性因素需要克服。研究表明，目前农田温室气体的实际减排水平远低于对应管理方式下的技术潜力，而两者间的差异是由于气候-非气候政策、体制、社会、教育及经济等方面执行上的限制造成。作为技术措施的保护性耕作/免耕，秸秆还田，氮肥投入，水分管理，农学措施和土地利用类型转变是影响农田温室气体排放的重要方面。常规耕作增加了燃料消耗引起温室气体的直接排放及土壤闭蓄的CO2释放，而免耕、保护性耕作稳定/增加了SOC，表现为CO2的汇；传统秸秆处理是将秸秆移出/就地焚烧处理，焚烧产生的CO2占中国温室气体总排放量的3.8%，而秸秆还田直接减少了CO2排放增加了碳汇；氮肥投入会通过对作物产量、微生物活性的作用来影响土壤固碳机制，过量施氮直接增加NO2的排放，针对特定气候区和种植模式采取适当的氮素管理措施可以起到增加土壤碳固定，减少温室气体排放的目的；旱田采用高效灌溉措施，控制合理WFPS不仅能提高作物产量，还可增加土壤碳固定、减少温室气体排放；间套作农学措施、种植豆科固氮作物以及深根作物可以起到增加SOC的目的，减少农田土壤CO2释放的比例；将农田转变为自然植被覆盖，可增加土壤碳的固定，但此措施的实施应充分考虑由于农田面积减少而造成粮食产量下降、粮食涨价等一系列问题。
在我国许多有关土壤固碳与温室气体排放的研究尚不系统或仅限于短期研究，因此为正确评价各种管理措施下的农田固碳作用对温室气体排放的影响增加了不确定性。本文结果认为，保护性耕作/免耕，秸秆还田，合理的水、氮、农学等管理措施均有利于增加土壤碳汇，减少农田CO2排放，但对各因素协同条件下的碳汇及温室气体排放效应尚需进一步研究。在未来农田管理中，应合理利用管理者对农田环境影响的权利，避免由于过度干扰/管理造成的灾难性后果；结合农田碳库特点，集成各种农田减少温室气体排放、减缓气候变化的保护性方案；努力发展替代性能源遏制农田管理对化石燃料的过度依赖，从而充分发掘农田所具有的增加固碳和温室气体减排的潜力。
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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.指标的选择地区经济的发展状况可以由经济的多个方面来衡量，此外，地区间经济发展的差别，可以从GDP来考虑，还有地区占经济主导地位的产业及地区贸易状况等，同时根据表1所示，我们也可以看出不同年份不同地区间碳排放量也是有差别的。那么地区经济的发展与碳排放量之间是一个怎样的相关关系，衡量经济发展水平的各因素是不是与碳排放之间是一种相关的关系，是否经济的发展必然要以过多的碳排放为代价，这是本文研究的目的所在。总的来说，全国碳排放量是逐年递增的，图1展示了中国碳排放总量的变化趋势。由图1可以看到，近15年来中国的碳排放有了显著的增加，并且在2001年以后碳排放有一个激增期，2001年的排放量为32亿万吨，至2010年，我国的碳排放总量增长到71.7亿万吨，而同时每一个省份的碳排放量也是有差别的。第一，各地区碳排放量都有所差别，并且呈现逐年递增的趋势，从表1中可以看出，在排碳量较高的包括河北、山西、辽宁、黑龙江、上海、江苏、浙江、安徽、河北、湖北、湖南、广东、四川这些省份中山东的碳排放量最高。总的看来，这几个省份有一些是工业为其经济发展的主导力量，还有一些是中国经济发展最好的地区，对外贸易较多。从表1中可以看出这几个主要的碳排放量较多的省份碳排放的增长情况。贸易也是各地经济发展中较为重要的部分，对外贸易的状况可以由各地区进出口总值来衡量。从图3中可以看出广东省的对外贸易量是最高的。2.模型构建考虑到碳排放量的影响因素与以下几个因素相关，借鉴柯布道格拉斯函数双对数处理方法构建方程为：LnGQit=ci+β1LnGGDPit+β2LnSTRUit+β3LnPRICEit+β4LnTfwit+εit其中，i表示中国30个省市、自治区（直辖市，除外），t为样本时间跨度即年份。Ci为截距项，GQit为i地区t年的碳排放量，GGDPit表示i地区t年的地区生产总值，STRUit表示i地区t年的产业结构状况，PRICEit表示i地区t年能源价格，Tfwit表示i地区t年的对外贸易总量，εit为随机扰动项。3.模型变量的处理对于GQit计算依据Gi(m)=Ei(m)Etotal(m)Gtotal(m)，Gtotal(m)表示全国t期全国排碳量，Etotal(m)用于表示全国能源消费总量（按万吨标准煤计算），Ei(m)表示i地区能源消费总量。各省经济发展状况GGDPit选用各省历年地区的GDP指数（按不变价格计算）；STRUit用第二产业与第三产业产值之比，同样也按不变价格计算；PRICEit能源价格采用“工业品出厂价格指数”来表示，同样也转化成以1995年为基期的时间序列，Tfwit为各地区进出口总值，同样也按不变价格计算。4.模型数据的来源研究数据取自中国30个省、市、自治区（直辖市，除外）1995-2010年的数据，所有数据均来自于《中国统计年鉴2011》、《中国能源统计年鉴2011》、CCER经济金融数据库、《中国市场统计年鉴》、各省统计年鉴。
地区碳排放量与经济发展的实证分析
1.对面板数据的单位根进行检验在EVIEWS中对这五个变量进行单位根的平稳性检验，依次采用LLC、IPS、ADF、PP等单位根检验方法，进行了水平检验和一阶差分检验，检验结果见表2。2.面板数据协整检验由于Johansen检验是基于最大特征值的比的统计量λ-max来判别变量之间的协整关系；多变量Johansen极大似然法可以精确地检验出协整向量的数目r，再根据无约束的VAR模型的残差分析来确定VAR模型的最优滞后期。在对pool序列进行协整检验，运用Fisher(CombinedJohansen)这种方法进行检验，选择没有外生趋势的选项，如表3中有4项迹统计量和最大特征值统计量结果一致的，说明存在协整关系。在原假设为无协整关系的情况下，采用Pedroni(Engle-Grangerbased)方法进行协整分析。所得结果如表4所示，碳排放量、GDP、产业结构、能源价格与对外贸易量之间存在协整关系，统计量通过协整检验。3.采用PeriodSUR加权检验并进行GLS回归估计由于面板数据中时期的个数少于截面成员的个数，在做模型估计时，选用PeriodSUR类似似乎不相关回归，对时期异方差和同期相关进行修正，所得结果如表5所示。从表6可以看出采用这一方法是能够较好的估计出模型，对各解释变量与因变量之间的关系作出描述。从表6中可以看出，采用PeriodSUR权重处理，R2统计量为0.982702大于未进行权重处理时的值，此外，未进行权重处理时，D.W.统计量为0.869007经过计算再与临界值比较，存在较为严重的自相关。同时加权的GLS估计的残差平方和也明显下降，因此可以看出该模型能够较好的估计这几个解释变量与因变量的关系。综上分析可以看出，产业结构(LNSTRU)、对外贸易状况(LNTFW)、经济增长状况(LNGGDP)对碳排放量都具有重要的影响，且表现为正相关关系，相关系数分别为0.593、0.406、0.316。能源价格(LNPRICE)则与碳排放负相关。所以根据研究，政府机构通过对地区产业结构的调整，还有对外贸易政策的调整可以达到对地区碳排放量的影响。
结论和建议
关键词：节能减排；低碳经济；可持续发展
今世界低碳经济与节能减排是密不可分，实现“资源节约型和环境友好型社会”。充分发挥其技术支撑作用，为服务节能减排、低碳经济，实现经济社会平稳较快发展作出新的积极贡献。城市圈建设是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式，是人类社会继划时代改革创新的又一次重大进步。
1 实施节能减排的重大意义
目前, 全球气候变暖已经是一个不争的事实, 加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位、每个家庭、每个人。只有坚持节约发展、清洁发展、安全发展才能实现经济又好又快发展。同时温室气体排放引起全球气候变暖，备受国际社会广泛关注。进一步加强节能减排工作，也是人类应对全球气候变化的迫切需要，是我们应该承担的责任。
2 实施节能减排的条件
2.1 节能减排形成低碳发展的长效机制
想要节能减排形成低碳发展的长效机制就要突出“长远性”健全节能减排长效机制体制，节能减排必须作为一项长期性战略任务,常抓不懈；突出“系统性”构建资源循环利用长效机制；突出“创新性”建立推动节能减排技术进步的优胜劣汰机制；突出“自主性”健全节能减排激励约束机制。因此，我国应开展“应对气候变化法”立法可行性研究，逐步建立应对气候变化的法规体系。而且当继续严把土地、信贷“两个闸门”和市场准入门槛，严格执行项目开工建设必须满足的土地、环保、节能等“六项必要条件”，要控制高耗能、高污染行业过快增长，加快淘汰落后生产能力，完善促进产业结构调整的政策措施，积极推进能源结构调整，制定促进服务业和高技术产业发展的政策措施。
2.2 建设低碳城市和基础设施将低碳理念
引入设计规范，合理规划城市功能区布局。深化循环经济试点，推进资源综合利用，推进垃圾资源化利用，全面推进清洁生产。在建筑物的建设中，推广利用太阳能，减少小锅炉和私自乱建违建的锅炉，一些企业私自排放也是影响空气质量的原因，尽可能利用自然通风采光，选用节能型取暖和制冷系统对节能减排目标未完成的企业，加大实行清洁生产审核的力度，限期实施清洁生产改造方案，制定和循环经济评价指标体系，在不影响生活质量的同时有效降低日常生活中的碳排放量。
2.3 强化能评环评约束作用
在城市发展中工业发展占着非常大的比重，工业化企业的快速发展也是导致气候环境变差的原因之一，所以作为第三方环评机构也越来越受到重视，对未完成节能减排目标的企业应当完善能评管理制度，规范评估机构，优化审查流程，暂停不达标企业新建高耗能项目的能评审查和新增主要污染物排放项目的环评审批，进而严格实施项目能评和环评制度，所有新建高耗能、高排放项目的能效水平和排污强度必须达到国内环境监测标准，才能予以审核通过。
2.4 提高认识，鼓励利益相关方参与实现
我国经济社会又好又快发展。但是低碳发展不但是政府主管部门或企业关注的事情，还需要各利益相关方乃至全社会的广泛参与，发展低碳经济，是我们转变发展观念、创新发展模式、破解发展难题、提高发展质量的重要途径，政府、企业、学校、个人都应提高环保意识参与其中，为节能减排为我们生存的环境做出自己能力范围之内的贡献，为了更好的明天和美好的生存环境做出努力。
3 实施节能减排对发展低碳经济的意义
3.1 节约能源是实现低碳经济的重要手段
加快实施十大重点节能工程，实施水资源节约项目，加快水污染治理工程建设，推动燃煤电厂二氧化硫治理，减少煤炭的排废量。根据《中华人民共和国节约能源法》，节能是指加强用能管理，采取技术上可行、经济上合理以及环境和社会可以承受的措施，从能源生产到消费的各个环节，降低消耗、减少损失和污染物排放、制止浪费，有效、合理地利用能源。节约能源，减少碳基能源消耗，对实现低碳经济具有重要意义。
3.2 低碳减排减缓温室效应的产生气候变化
将给地球生态环境带来一系列严重后果，温室效应的直接灾难性后果是全球气温升高，地球日益变暖，海水受热膨胀，两极冰雪部分融化，海平面上升，所以低碳减排能削减向大气中排放温室气体，而低碳经济正在逐渐步入历史舞台。很多国家着力于经济增长方式转型，制定新的能源政策，倡导低碳经济，寻找经济发展的新动力就是为了将排放的污染物对大气的伤害减少到最小。
3.3 节能减排事关可持续发展
在 2014 年监测的 523 个城市中，空气质量低于二级标准的达1/2 以上，居住在空气污染严重环境中人口达城市人口的 2/5。我国的经济发展处在工业化进程和消费结构升级加快的历史阶段，属于粗放型经济增长方式。据有关部门证实，如果以世界人均水平为单位计算，我国除煤炭资源占 58.6%之外，其他重要矿产资源均不足世界人均水平的一半，耕地为世界人均水平的 32%，水资源为 28%，天然气、石油等重要资源的人均储量仅分别相当于世界人均水平的7.05%、7.69%。因此，只有节约资源才有利于国家的可持续发展。
4 结论
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