郭凱：極簡氣候變化經濟學

新浪財經

新浪財經官方賬號

來源：新浪財經

意見領袖丨中國金融四十人論壇

本文是一篇“業餘和部分”的文獻綜述，主要介紹了哈佛大學經濟學教授馬丁·魏茨曼（Martin Weitzman）在氣候變化經濟學領域的研究成果。

魏茨曼教授是一位天才的經濟學家，表現在他的研究具有高度的創造性和挑戰性，甚至，他提出的問題可能讓人覺得“不可理喻”。魏茨曼教授最突出的學術貢獻集中在氣候變化和災難經濟學領域，在他去世後，他的學生及合作者許成鋼教授曾說：“學術界公認環境經濟學裏影響最大的學者是魏茨曼。毫不誇張地說，魏茨曼是公認的奠定了環境經濟學的理論基礎的人。因為在魏茨曼進入環境經濟學之前，這個領域裏基本沒有經濟學的理論。”

魏茨曼1985年在MIT

本文作者、中國金融四十人論壇（CF40）成員郭凱從300年後的事情貼現到現在的貼現率、氣候變化的肥尾風險、價格與數量的調控選擇、與氣候變化相關的全球治理機制等角度入手，介紹了魏茨曼教授在氣變經濟學領域的研究成果，這些學術理論關照了該領域的一些重要難題，也是人們當前極為關心的幾個問題——碳價、碳交易與碳稅、碳邊境調節稅等。

”

極簡氣候變化經濟學——一個業餘和部分的文獻綜述

文 | 郭凱

開篇的一點聲明：這是一篇業餘和部分的文獻綜述，所以它不專業，也不完整。

第一次見到馬丁˙魏茨曼（Martin Weitzman）教授的名字，是讀他和許成鋼教授關於中國鄉鎮企業的論文。後來，發現魏茨曼教授的“主業”似乎是環境經濟學，而且研究的是一些特別奇怪的問題，比如說，如果想把300年後的事情貼現到現在，貼現率是什麼？小概率事件的概率究竟有多小，或者是“尾部事件”的尾部有多大？當時，首先我不明白這些問題為什麼需要研究，基本屬於“不可理喻”；然後我也完全讀不懂那些論文寫了啥，好幾篇論文讀完摘要和引言就放棄了，後來幹脆摘要也不讀了；最後我覺得這些問題離增長、周期、貨幣、國際收支和匯率等更加“重要”的問題非常遙遠。所以，直到一個月前，那篇關於中國鄉鎮企業的論文仍然是我唯一完整讀完的魏茨曼教授的論文。

過去一個月，出於對氣候變化經濟學的好奇和關注，我試圖讀完了魏茨曼教授全部關於氣候變化的論文，三十篇左右吧。這個數字已經不再會增長，因為魏茨曼教授已經於2019年非正常的去世了。這次，好多論文能讀懂了（或者自以為讀懂了），而且一讀就知道是好東西，是原創的，無比重要的，然而他只是比多數人早了10年或者20年想到或者想清楚了。我覺得他沒有得諾貝爾獎的原因，不是因為他的貢獻不夠，而是因為他恐怕比多數學界同輩領先太多，別人無法追隨，而從他的行文風格看又有著孤傲自僻的痕跡，一個孤獨的天才。

魏茨曼去世後，《紐約時報》發布訃告

舉一個例子，1998年魏茨曼教授在頂級期刊《計量經濟學》上發表了一篇名為《諾亞方舟問題》的論文，試圖回答一個史詩級的問題：如何決定帶什麼動物上諾亞方舟。這其實是一篇關於生物多樣性的論文，但這不重要，論文最後說了什麼也不重要，重要的是魏茨曼是一個能問出這樣的問題並且試圖回答的人。魏茨曼教授對氣候變化經濟學的研究縱貫40餘年，為了敘事的方便，我決定按照自己理解的邏輯而不是魏茨曼教授寫作的順序來記述他的研究，首先就從把300年後的事情貼現到現在的貼現率說起。

300年的貼現率

氣候變化的發生，按照魏茨曼教授的說法，從時間尺度上說是一個非常矛盾的事情。

按照地質歷史的時間尺度，人類即將面對的氣候變化可以說是瞬間發生的，畢竟地球歷史上的氣候變化的時間尺度都是以百萬年、千萬年、億年來計算的，地質層裏薄薄的一層可能就是上億年，而我們面臨的氣候變化未來一個世紀或者幾個世紀可能就會發生，對地球而言就是一瞬間，這意味著這個世界上絕大多數的生物沒法通過自身的進化來適應這種變化，因此後果會很嚴重。

按照人的生命周期的時間尺度，氣候變化和其可能帶來的災難性後果卻看起來是遙遠的未來，如果氣候變化的後果300年後才會真正顯現，對當下的人類而言，那幾乎等於無窮遠的未來，畢竟那時我們、我們的孩子，我們孩子的孩子，我們孩子的孩子的孩子都應該不在這個世界了。

氣候變化經濟學要回答的最重要問題之一就是，我們這些活在當下的人類現在要付出多大代價，來避免也許200年後，也許300年後才會發生的氣候變化災難，或者也許根本不會發生氣候變化災難（也就是時間無窮大）。

要回答這個問題，就必須把今天的代價和200年，300年或者無窮遠處的災難帶來的後果進行比較，所以就有了怎麼把300年後的事情貼現到現在這樣一個問題。

貼現率能有多重要呢？舉個例子，如果貼現率是每年1%，300年的貼現率就是95%，也就是300年後的100元相當於今天的5元。如果貼現率是每年2%，300年的貼現率就是99.7%，300年後的100元相當於今天的3角。如果貼現率是每年3%，300年的貼現率就是99.986%，300年後的100元相當於今天的1分4厘。如果貼現率是每年5%，300年的貼現率就是99.99996%，300年後的100元相當於今天的0.04厘。反過來說，如果為了避免氣候變化300年後可能帶來的100元損失，今天的人最多願意付出多少代價？每年1%貼現率就是付出5元，每年2%貼現率就是付出3角，每年3%的貼現率就是付出1分4厘，每年5%的貼現率基本就是啥也不願意付出。

上面的例子已經非常清楚，貼現率的大小決定了我們如何比較今日的代價和未來的代價。因此，貼現率的大小是決定碳價格的一個非常關鍵的因素或者參數。
貼現率越小，我們越在乎未來，我們越願意在當下付出更高的代價來避免氣候變化的後果，碳的價格也就會越高，反之則碳的價格會越低。這並不只是一個理論的推論。美國的奧巴馬政府計算碳的社會成本（SCC）時得出的結論是每噸二氧化碳的社會成本為50美元，到了特朗普政府，這個數字變成了每噸為1美元到7美元，進入拜登政府，這個數字又變為了51美元每噸。這裏面計算的最主要差別在哪裏？奧巴馬和拜登政府用的貼現率都是3%，特朗普政府有時用3%，有時用7%，稍微改一下貼現率碳的價格就從50美元跌到接近於忽略不計了。十幾年前非常著名的斯特恩報告（The Stern Review）裏使用的貼現率為1.4%，但這個貼現率引發了巨大爭議，因為貼現率越低，越早行動、付出越大代價來避免氣候變化的必要性就越高。

《斯特恩報告》發布後受到全球政界高度關注。不過，魏茨曼撰寫了《對斯特恩報告的評論》，指出了這份報告在忽略大災難方面的不足。

所以，魏茨曼教授覺得300年的貼現率應該是多少？或者更確切的說，他覺得應該怎麼貼現氣候變化在遙遠未來造成的危害？他的答案第一句是：我不知道，你也不知道，而且別假裝知道，你不可能知道。
可想而知，他的這句話得罪多少同行啊，但仔細想想，說了一句大實話。他的答案第二句是：因為我們都不知道貼現率是多少，那其實我們也就能大概推測貼現率了。
第二句有點故弄玄虛的感覺，但這其實是魏茨曼教授最原創的貢獻所在，他就是突然有一天想通了這第二句，才有了他對貼現率的各種研究。他的答案第三句是：將遙遠的未來貼現到現在，要選所有可能貼現率中最低的那個。
按照上面的例子，如果貼現率可能是1%，2%，3%或者5%，那最後用哪個呢？魏茨曼教授說，如果這些都有可能，那就選最低的那個，也就是1%。證明這個結論的數學，應該不超過高中，至多是本科一年級的水平。背後的邏輯很簡單，那些更高的貼現率在經過多年的貼現之後，在量級上會比更低的貼現率小很多，所以可以忽略。一個不恰當但能說明問題的例子就是比較上面的5元、3角、1分4厘和0.04厘。這些數加起來基本就是5元，也就是1%那個貼現率對應的結果。

魏茨曼教授的這個結論在當下的含義是什麼？在低利率已經成為一個全球現象的今天，我們應該使用的貼現率（無論它是什麼）很可能處於一個非常低的水平
，因為現實中就是選擇某個利率進行貼現，而魏茨曼的結論是選所有可能貼現率中最低的那個。

低貼現率意味著氣候變化帶來的損失（貼現到今天）會更大，人類應該願意為避免氣候變化付出更大的代價，碳的價格會更高。
具體的說，如果拜登政府在2022年通過降低貼現率把碳的社會成本（SCC）從目前的51美元每噸進一步提高，不要太吃驚。如果歐洲的碳交易所碳的價格在已經大幅上漲的基礎上繼續節節攀升，也不用感到太驚訝。魏茨曼教授30多年前的邏輯就已經可以預見到這個結果。

比溫度上升更危險的是其不確定性

2015年通過的《巴黎協定》有這樣一個目標：本世紀全球平均氣溫升幅與工業革命前水平相比不超過2攝氏度，同時努力將氣溫升幅控制在1.5攝氏度之內。此後，各國宣布碳中和的目標和時間表，其對應的目標也基本上是為了實現2攝氏度和1.5攝氏度的目標。

可是如果你翻遍魏茨曼教授一生的研究，他很少提及2攝氏度或者1.5攝氏度，因為在他看來氣溫平均升高多少不是最重要的問題，氣溫上升的不確定性才是最重要的問題
。用普通人易於理解但不夠精確的語言來說，平均溫度的上升是一個灰犀牛事件，很重要，要避免。但更重要、更需要關注的是極端溫度上升（例如溫度上升5度甚至10度這種情況）這種黑天鵝事件和出現黑天鵝事件的概率。防止出現黑天鵝事件或者降低黑天鵝事件的概率是比防止灰犀牛更為迫切和重要的事情。
為什麼？

第一，人類對氣候變化仍知之甚少。工業革命後大氣裏溫室氣體上升的速度，也許是地球歷史上從未經曆過的。至少在對溫室氣體濃度有精確測量的過去80萬年中，大氣中的溫室氣體從未像過去170年這樣快速的增長，也從未達到過當前的濃度，而且還在繼續快速增長。這種變化的後果，雖然可以用理論推導，用模型模擬，用計算機推測，但如果像台風這樣相對“簡單”且反複出現的天氣現象人類都還不能特別准確的預測強度、走向、持續時間，預知地球歷史上發生速度最快的一次氣候變化及其後果的難度可想而知。

第二，極端溫度上升完全有可能。首先，這出現過。當前，大氣中二氧化碳的濃度已經超過410ppm（ppm是衡量濃度的單位，百萬分之一），上一次地球中的二氧化碳處於這個濃度大致是320萬年前，大約為400ppm，當時的氣溫比現在高多少？3-4攝氏度。當時的海平面比現在高多少？高大約24米。到本世紀中葉，如果人類非常成功而且有效地實現了碳中和，最樂觀的估計地球中二氧化碳的濃度也要達到500ppm左右。上一次地球中二氧化碳達到這個濃度，大約是1600萬年前。當時的氣溫比現在高至少4攝氏度，最高可能比現在要高8攝氏度，當時的海平面要比現在高大約75米。所以，即使地球按時按質實現了碳中和，按照現在的科學我們最可能看到的結果也許是溫度上升會控制在2攝氏度之內，但上升4-8攝氏度或者更多這種可能性無法排除，事實上各種氣候模型也都沒有排除這種可能性。
其次，極端氣溫上升的情況在理論上是有實現模式的。大家可能都記得這樣一個新聞，就是中國是世界上第一個掌握可燃冰開采技術的國家，如果可燃冰可以實現大規模的開采和使用，中國的能源供應和能源安全的保障會大幅提高。可燃冰就是天然氣水合物，其主要成分是甲烷，而甲烷是一種溫室效應為二氧化碳28倍的溫室氣體。一個理論上氣溫極端上升的可能性是，當氣溫升高，海水溫度也會隨之升高，這些原先以天然氣水合物形式存在的甲烷就會從海水中釋放出來，從而加劇變暖，然後進一步加劇甲烷的釋放。海水中這樣的甲烷有多少？難以估計，但一些估計認為至少跟把全世界所有埋在地下的化石能源都燒了釋放的二氧化碳差不多。這只是一種可能引發氣溫極端上升的方式。在人類想象力範圍內的方式還有好幾種，可能還有人類想象力無法想象的方式。總之，極端溫度上升出現過，而且理論上有可能。

第三，極端情形出現的概率比通常想象的高，從而傷害性也大的多得多，可能是無窮大。這個世界上有兩種小概率事件，一種小概率事件的傷害很大，但概率小到微乎其微，使得從概率的角度說這樣的小概率事件你不用太去關注。另一種小概率事件是，傷害很大，概率雖然很小但並沒有小到微乎其微，所以即使考慮了小概率之後預期傷害還是很大。從數學或者統計的角度說，這就是傷害變大的速度和概率變小的速度之間的一個賽跑，如果傷害變大的速度慢於概率變小的速度，那預期傷害是收斂的，有限的。如果傷害變大的速度超過概率變小的速度，那預期傷害會很大，甚至無窮大，這種情況有個專門的名字叫“肥尾”。

魏茨曼教授花費了大量的時間，通過經濟理論、金融理論、統計理論和氣候變化的模型反複一遍又一遍的論證，氣候變化帶來的尾部事件（也就是極端事件）會是一個肥尾，一個非常長、非常肥的尾巴。
因為肥尾帶來的預期傷害非常大，甚至無窮大，魏茨曼教授對應對氣候變化的基本觀點是，至少我個人理解的是，要給這個尾巴減肥，或者幹脆把肥尾給切掉。這裏的含義是，人類的應對策略不只是應對氣溫上升1.5或者2攝氏度，而是要更注意防止或者大幅降低氣溫上升5攝氏度或者10攝氏度的可能性，也就是要從主要預防灰犀牛變為更加重視預防黑天鵝，意味著需要采取的措施更為激進、更為迫切，采取的方法也許也要更匪夷所思。這些措施的目的不是阻止氣溫上升，而是防止氣溫極端上升
（本文後面還要詳細討論）。

第四，氣候變化的發生有著漫長的滯後，應對也有著漫長的滯後。如果氣候變化的發生和應對可以像開車，哪怕像開船可行，對極端溫度上升也許也沒有必要那麼緊張。可以根據情況，看到了跡象，再采取措施，及時避免極端情形。但問題是，氣候變化的發生和應對，其滯後的時間可能是以百年甚至千年來衡量的（在地球歷史上，則是以十萬年、百萬年這樣的速度發生）。等到看出了極端氣溫上升的跡象，再去采取措施，災難早已無法避免。所以，重視極端情形的可能性不能有任何等待。

價格還是數量，碳稅還是碳交易？

應對氣候變化的基本辦法還是減少碳排放，甚至還要想辦法把已經排到大氣裏的碳捕捉和儲存起來，這就涉及到如何減少碳排放的問題。如果稍微瀏覽一下魏茨曼教授早年的研究，他其實花了不少功夫研究蘇聯的計劃經濟。蘇聯的計劃經濟，和環境經濟學中汙染物排放的控制其實都面臨一個共性的問題：政府如何調控，前者是經濟，後者是汙染物。傳統計劃經濟的一個特點是政府主要調控各種產品的數量而不是價格。魏茨曼教授還觀察到其實企業內部也主要是通過控制數量而不是通過內部的價格來調控生產，主要的汙染物控制方式也是制定排放標准，控制排放的數量，而不是為排汙制定一個價格。魏茨曼教授自然的問題就是，究竟是通過調控數量好還是調控價格好？當他問出這個問題的時候，他發現經濟學的答案大概是兩種：一種是覺得這兩種方式是等價的，因為價和量一一是對應的。一種是覺得調控價格更符合市場經濟的運行方式。但魏茨曼教授覺得這兩個答案和他觀察到的現象都差得有點遠，事情似乎沒那麼簡單。

於是，魏茨曼教授1974年發表了他職業生涯早期的一篇著名論文：價格還是數量。這篇文章的結論是比較直觀的：調控價格還是調控數量，取決於收益曲線和成本曲線的形狀，但這裏的基本前提是收益曲線和成本曲線並不是確定知道的，而是存在一定的不確定性。

如果邊際成本曲線比較平滑，但是邊際收益曲線存在明顯的拐點或者突變，那控制數量要優於控制價格。
這裏的一個例子就是，如果溫室氣體的濃度有個臨界值，低於臨界值時比較安全，高於臨界值時會引發災難，換言之降低溫室氣體排放的邊際收益在臨界值處會有個大的躍變，同時如果降低溫室氣體排放的邊際成本是平緩上升的，沒有大的躍變，這時最好的方式就是直接控制排放的數量，而不是通過價格來調控數量。原因很簡單，直接控制排放的數量，可以保證濃度不會超過臨界值，但通過價格調控，價格定的稍有偏差，排放就可能超過臨界值。相反，如果邊際成本曲線存在明顯的拐點或者躍變，但是邊際收益曲線比較平滑，那控制價格要優於控制數量。
因為在這種情況下，如果管數量，數量目標確定的稍有偏差可能成本會變化巨大，但帶來的好處並不會很大，管價格就沒有這種問題。

魏茨曼教授的這個研究應用範圍非常廣泛，對於應對氣候變化而言其重要性不言而喻，究竟是應該直接控制溫室氣體排放的數量（碳配額和碳交易）還是應該對排碳確定一個價格（碳稅）？這個問題的答案其實並不簡單。減少碳排放的臨界值全球似乎已有共識，就是要在本世紀中葉左右實現碳中和，從這個角度說可以認為減排的收益曲線已經有一個人為確定的拐點，就是在2050到2060年實現淨零排放，按照這個目標來進行碳配額和碳交易似乎是要優於碳稅的，畢竟現在很難知道什麼水平的碳稅能夠實現碳中和。但從另一個角度說，減排的成本曲線也是高度不確定的，
在有如此之多的產業，還有如此之多國家的情況下，碳配額的分配和交易有著巨大的協調成本，特別是國與國之間，搭便車的問題很難避免。碳稅似乎是一個簡單易行的可以解決這些問題的工具。所以早在1978年，魏茨曼教授和斯賓塞教授（後來的經濟學諾貝爾獎得主）提出了一個配額為主，稅收為輔作為安全閥的方案，我猜這也許會是很多國家最後通過摸索選擇的方案，無論制定政策的人有沒有讀過這篇1978年的論文。

全球最低碳價和碳邊境調節稅

魏茨曼教授到了他生命的最後幾年，研究的重點轉向了應對氣候變化的全球治理問題。他對人類能夠有效應對氣候變化比較悲觀，只是不知道如果他能夠活到今日，會不會變得更有信心一點。但他還是在考慮，存不存在一個治理結構和機制，能夠激勵相容，從而可以使得全球一起朝著一個方向努力。他對在各國之間分配碳的排放配額，或者各國通過自願的方式來自主減排能夠實現的碳減排力度比較懷疑，理由就是激勵不相容，很多國家可能想搭便車，最後配額的分配或者自主減排的規模就成了一個無休止的討價還價過程，不少國家都會希望別的國家能夠多減排，自己的壓力小一些。

魏茨曼教授建議，可以設定一個全球最低的碳價，這個碳價可以是通過碳稅，也可以是通過碳交易，也可以是兩個的組合來實現，所有相關的收入都歸各國所有。

他論證這是一個更為簡單，同時激勵相容的辦法。第一，全球只需要定一個數值，就是最低碳價，這比上百個國家確定每個國家的排碳配額或者自主減排的量要簡單多了。第二，各國無限制壓低最低碳價的動力是有制衡的。這裏的原因是最低碳價一旦敲定適用於所有國家，一個國家如果希望碳價低一些從而可以減排壓力小一點，別的國家減排壓力也會變小，最終的結果是減排力度不夠，所有國家都會一起遭殃。因此，在最低碳價的談判中各國搭便車的動力會大大下降，或者至少不會像討論碳配額時那麼強。

但最低碳價究竟怎麼確定呢？魏茨曼教授的方法非常簡單，也非常前衛，就是全球公投
。全球公投並不需要全球的每個人去投票，而是每個國家代表自己的國民投票就行，但計票的時候要按照各國的人口數來計算權重
，比如說中國投了1票，計票的時候不是1票，而是14億票，最後得到多數票的最低碳價就是全球的最低碳價。這樣按人口加權的投票的機制似乎很直觀也挺合理，特別是在應對氣候變化這種影響全球每個人的問題上，但據我所知還沒有哪個國際機制是這樣投票的，一國一票的有，一美元一票的有，一票否決的有，不投票的更多，但似乎沒有按各國人口一人一票的全球機制。

真實世界也許永遠不會用魏茨曼教授覺得最合理的方式決定全球最低碳價。但出於非常不同的考慮，歐美都在討論的碳邊境調節稅也許會成為促使全球形成最低碳價的推動力量和渠道。如果真是如此，那樣形成的全球最低碳價會非常受歐美行為的影響，形成的過程也會離最合理的方式非常遙遠
。

我個人的感覺，全球最低碳價遲早會以某種形式變為現實，因為這確實可能是避免搭便車的最簡單透明的方式。認清這一方向，對中國設計自己的政策和參與國際治理都十分重要。

100年後的世界：被地球工程的星球

所以，魏茨曼教授研究了一生氣候變化經濟學，他對氣候變化的前景究竟怎麼判斷？2013年，麻省理工學院出版社出版了一本名為《100年後：頂尖經濟學家預測未來》的書，書中收錄了十位著名經濟學家對100年後的預測。書的最後一個章節，就是魏茨曼教授所著，名為“被地球工程的星球”，可以算作一種預言吧。

魏茨曼教授對人類能夠下定決心采取切實措施應對氣候變化是悲觀的，但是他又覺得溫度的極端上升是不可以忽略的黑天鵝事件，災難的後果難以承受，必須降低溫度極端上升的概率或者消除極端上升的可能，也就是給肥尾減肥，或者幹脆把肥尾切掉。

於是就有了他非常不喜歡，但又覺得必須得備著的地球工程。在氣候變化的語境下，地球工程目前主要指的就是通過在大氣或者雲層上噴灑反光的顆粒，增加地球對太陽光的反射，從而降低地球的溫度。

魏茨曼教授不喜歡地球工程的原因很多：第一、地球工程副作用看不清楚；第二、沒有解決全球變暖的根本問題；第三、可能給人一種錯誤的幻覺就是大不了以後用地球工程就行了，反而降低人類應對全球變暖的決心；第四、沒法解決溫室氣體帶來的其它問題，比如說海水的酸度上升給海洋生態造成的破壞，等等。

但是，魏茨曼教授又覺得，如果真的事到臨頭，氣溫開始異常上升，地球工程也許是不得不考慮的選項。所以，他覺得必須開始研究地球工程及其影響，研究的目的是為了不得不使用地球工程的時候知道該怎麼幹和有什麼影響，但地球工程只能作為應對全球變暖的最後手段。

魏茨曼教授寫“被地球工程的星球”更多是一種警告，但也是一種預言。魏茨曼教授通常對的時候超過錯的時候，但我希望這一次他是錯的，我希望100年後我們的子孫還生活在一個自然的、適合人類居住的星球。