碳市场的生态经济探索

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本文作者：华志芹温作民工作单位：南京林业大学

1研究背景

全球气候变暖引起的生态灾难使得人类不得不接受事实：二百多年前的不可持续的经济增长模式不可效仿，稳定的生态系统才是人类社会发展的基础，生态经济是实现人类社会可持续发展的必然趋势。生态资本代表不断消失的自然资源基础作用应当成为经济增长研究的焦点[1]。国内外对自然资本的理论研究为生态经济的可持续增长研究奠定了基础，在研究经济增长过程中考虑环境问题，是经济学家不懈努力研究的重要课题之一。马勒尔（Maeler）首次从环境质量角度研究了最优经济增长问题，与以往的研究不同之处在于：其效用目标函数由U(c)扩展为U(c,Y)（其中Y为环境质量）[2]。卢比奥（Rubio）和库切（Coetz）分析了土地资源作为自然资本与生产资本对经济增长的影响[3]。史仕新、刘鸿渊通过建立集合人力资本、生态资本以及科技进步的生产函数，探讨在满足约束条件情形下，经济处于最优的平衡增长路径上。该经济增长模型把三种资本视为具有完全替代性，当实现三种资本弹性之比等于经济投入份额之比时，每单位有效劳动的平均产量最大[4]。生态经济模型分析为更清晰地分析生态资本对经济增长的贡献起到了积极推动作用。但是生态资本与劳动力、资本、技术等生产要素不容忽视的差异：市场价格缺失可能导致极大的建模误差。因此合理的生态资本价值计量是构建生态经济模型的基础。碳交易市场旨在通过市场机制以碳资本价格为信号，激励企业减少二氧化碳排放，实现碳生态资本价值的补偿。本文从分析碳交易市场的经济特性入手，基于罗默（Romer）的内生经济增长理论，引入生态资本变量从宏观层面构建生态经济增长模型，从模型简单形式的分析中可以得出：技术进步是生态经济增长的内生变量，同理新增生态资本也是生态经济长期增长的内在源泉，因而生态经济的发展取决于技术水平的规模报酬与生态资本的规模报酬之间的关系以及两者对资本增长的共同作用。由于我国碳市场处于探索阶段，如果能把握碳市场发展的规律，那么将指导我国碳市场的形成。

2生态经济增长模型构建

2.1碳交易市场经济特性分析

当生产要素：劳动力、资本、技术、资源以不同方式组合时将体现不同的生态资本价值，假设环境对二氧化碳的承载能力是生态资本价值的重要指标，那么考虑生态资本价值以二氧化碳排放量来衡量，二氧化碳排放量高则表示生态资本价值低，碳排放量低则价值高，这从生态容量的有限性与稀缺性角度可以解释生态资本的经济性。碳交易市场实质即实现了生态资本价值的动态变化，新古典经济学从微观层次上解释，只要生产要素间实现帕累托最优配置，那么生态资本价值实现最大化。从宏观层次上却要解释生态经济系统增长的原因，即新增生态资本的动力机制。因而碳市场不是孤立的、封闭的经济系统，其应当视为社会经济系统的一个生产生态资本的经济部门。碳交易市场的内在激励机制是减少二氧化碳排放成本的比较优势，即通过减少生产要素的投入或者提高生产要素的组合效率或者产生规模经济性等。这本质上是由技术进步引起的，可以理解为新增的技术使得生态资本价值发生变化，在碳市场经济中，即存在这样的可能性：技术差异化引起生态资本存量的变化，碳市场经济的增长依赖于生态资本存量的增长；同时生态资本增长过程中又伴随着新技术的产生。

2.2生态经济模型

将研究与开发理论与经济内生增长理论结合始于罗默（Romer）[5]、格罗斯曼（Grossman）和赫尔普曼（Helpman）[6]。罗默在其增长模型中认为：新技术推动产品生产部门的生产，因而新增资本产品继续作为投入要素参与生产，在假定资本与知识的规模报酬不变的生产函数中，内生要素的规模报酬是否递减，递增或不变，这都取决于新知识生产的规模报酬[7]。碳市场经济实质通过国家之间的资本、技术的水平转移而实现了生态资本价值。生态资本可视为社会经济的另一生产部门，同时又是产品生产部门的生产要素之一。根据罗默的经济增长模型，生态经济模型的框架与假定，将生态经济分为两部门：产品生产部门，生态资本生产部门，劳动力中的数量为eL的份额用于生态资本的生产，1-eL用于产品生产，同理资本存量的eK份额用于生态资本生产，其余用于产品生产，eL、eK都是外生的。知识随着资本量的积累而内生增长，假设A(t)=BK(T)Φ。模型假设保持生产要素规模报酬不变，即生态经济的专业化分工产生的收益能够全部被利用，采用道格拉斯产品生产函数将资本存量K(T)，劳动力存量L(t)，生态资本存量E(t)引入模型中，为简化分析同时假定劳动力增长为外生变量，。在t时，产品的生产数量为：Y(t)=[(1-eK)A(t)K(t)]αE(t)β[(1-eL)L(t)]1-α-β，α＞0，β＞0（1）生态资本的生产数量为：E(t)=[eKA(t)K(t)]ε[eLL(t)]ΦE(t)γ，ε＞0，Φ＞0（2）生态资本存量的引入，仍然使得产品生产部门保持规模报酬不变，同时将A(t)、K(t)以乘积形式引入，仅表示技术进步增加资本存量，但没有改变道格拉斯生产函数的收敛性。生态资本存在规模报酬递减的可能性，因为生态资本价值越高，需要投入更多的要素才能增加生态资本，这就如发达国家实现碳减排需要更多的成本。生态资本存在规模报酬递增的可能性，就如欠发达国家的减排情形。因而（2）式中γ有正负不同的可能性。我们关注的生态资本对经济增长的影响通过模型的动态分析能够体现：按照内生经济增长理论，当假设折旧率为0，资本的增长量，储蓄率s是外生变量。那么（1）式为：sBα(1-eK)α(1-eL)1-α-βK(t)ΦαK(t)αE(t)βL(t)1-α-β（3）设cK=sBα(1-eK)α(1-eL)1-α-β，两边同时除以K(t)，得出：cKK(t)[(Φ+1)α-1]E(t)βL(t)1-α-β（4）给等式两边取对数后，求关于时间的导数：[(Φ+1)α-1]gK(t)+βgE(t)+(1-α-β)n（5）到此为止，求出了关于资本增长的动态方程，可以看出生态资本的引入使得资本增长复杂化了需要分情况讨论。（1）(Φ+1)α-1＞0，即＞。那么资本增长的动态性将如图1所示：图1资本增长率的动态性情形1资本增长率gK(t)恒为正的情形下，gK(t)下降，而gE(t)上升，会出现的情形。如果gK(t)上升，gE(t)下降，会出现的情形，若，gE(t)保持不变。（2）(Φ+1)α-1＜0即。那么资本增长的动态性将如图2所示：图2资本增长率的动态性情形2如果出现的情形，那么gK(t)上升，gE(t)上升，如果，gK(t)下降，gE(t)下降，，则gE(t)保持不变。同理：生态资本增长的动态变化也可以得到：（6）根据Φ(ε+1)-1与0的关系分两种情形讨论，最后如图3、图4所示：（1）当Φ(ε+1)-1＞0，即，假设λ-1＜0的情况：图3模型中生态资本增长率的动态性情况1（下转88页）＜分析图3，可以得到在线的上方，表示gE不断上升，在线的下方表示gE不断下降。（2）Φ(ε+1)-1＜0，即。图4模型中生态资本增长率的动态性情况2分析图4，得到的结论是在线的上方，表示gE不断下降，而在线的下方是gE不断上升。综合分析以上的资本增长率与生态资本增长率的动态性，可以得到以下结论：（1）知识增长量对资本增长量的影响（Φ）将决定生态资本增长率对资本增长率的作用，当两者是负向变化，即生态资本增长率的上升反而导致资本增长率的下降；当，两者是正向变化，即生态资本增长率的上升导致资本增长率上升，这应该是生态经济发展的基础，也就是说新知识产生的资本积累量的规模需要保持在合理的范围内，那么由产品生产部门与生态资本生产部门的经济才能够实现内生增长。（2）极端情况下，当时，，或者时，Φ＞1，生态资本的规模报酬与新知识的规模报酬都将使经济偏离平衡增长路径，证明过程类似于新知识的规模报酬效益。

3碳市场的发展

基于碳市场方式实现生态经济增长需要平衡技术进步与生态资本的经济产出的关系。根据世界银行2008年的报告，新技术的产生几乎都发生在高收入国家（人均国民总收入大于11906美元），中等收入或者低收入国家通过学习较老的技术或者最近的技术而实现经济增长[8]。因此可以认为新技术的经济增长源泉来自发达国家，如美国、日本、英国、加拿大、法国等，而中等收入或者低收入国家目前仍然是发达国家的生态资本生产部门，分工与合作是实现经济增长不可缺少的条件。据世界银行的年度碳交易市场状况与趋势报告表明[9]，碳市场2008年的市场总价值约为125.889亿美元，相比于世界经济总量61063.3亿美元，约为其0.2%，2008年的总资本形成率为GDP的22%，（《世界发展数据手册》，TheLittleDataBook2010）因而总资本形成量约为13433.8亿美元，可以比较得出碳市场的总价值占总资本形成量的比例非常小，约为0.9%，这在一定程度上反映了低碳技术的转移还存在较大的发展空间。以碳市场模式产生合理的经济增长的原因就是“新技术”在中等-低等收入国家产生的规模报酬递增效应，随着规模报酬效应逐渐减小，碳交易市场的资本生产量将对总资本形成量具有较大贡献。4结论本文根据碳交易市场的经济特性，将生态资本以生产要素形式引入经济增长模型后，通过分析得到生态资本是经济增长的内生变量，就如新知识对产出的影响一样，但是只有新知识的规模报酬与新增生态资本的规模报酬满足，同时ε+λ＜1条件时，才能实现生态经济的平衡增长。为实现碳市场经济的发展，需要使新技术生产的发达国家与生态资本生产国的中低收入国家之间的技术差距缩小，减小新技术的规模报酬效率，从而提高生态资本对经济产出的贡献，这样碳市场经济才能够实现增长。