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本科生毕业论文(设计)翻译

题 目温室气体排放的社会成本：一种预期的价值方法

温室气体排放的社会成本：一种预期的价值方法

摘 要

本文提供了温室气体排放边际社会成本的评估顺序。 计算是基于随机温室损害模型，其中关键参数是随机的。 这样能更接近地表示当前的科学理解并且还能够计算损伤概率分布。 因此，我们明确地考虑了全球变暖现象的不确定性。 我们估计1991年至2000年期间排放的二氧化碳排放量的社会成本约为20美元/吨，2021 - 2030年这一值随时间上升至约28美元/吨。 还得到了CH₄和N₂O的类似成本。 由于普遍的不确定性，估计的标准偏差相当高。 分布是正偏态的，这意味着目前使用最佳猜测值的主要方法将导致低估预期的排放成本。

引言：

现在有关于全球变暖潜在影响的文献越来越广泛。最值得注意的是，这包括美国环境保护局（Smith和Tirpak，1989）和政府间气候变化专门委员会（IPCC）的工作，其第二工作组完全致力于气候变化的影响（IPCC，1990c）

此外，还有许多关于该问题的特定方面的研究，包括例如Parry等人(1988) 和帕里（1990）研究农业方面，Titus等人(1991)研究海平面上升，Peters和Lovejoy（1992）研究生物多样性，Wagoner（1990）研究水，世界卫生组织（1990）研究健康影响，以上只是几个例子。然而，在大多数部分，这项工作是在描述性层面，或仅限于物理术语中的量化。对全球变暖损害进行货币量化的尝试很少（Nordhaus，1991a，b; Cline，1992a; Titus，1992; Fankhauser，1993,1992）。

在政策层面，对温室损害进行货币评估至关重要。只有在以货币形式表达损害的情况下，温室预防成本与避免变暖带来的好处之间的比较才是可行的。 同样，需要进行货币估算，以评估个别减排项目，例如全球环境基金（GEF）资助的项目。 最近在分析燃料循环的社会成本方面付出了相当大的努力，其目的是得出外部性加法器，这些加法器将被用于化石燃料的价格以内化燃料消耗的社会成本（参见例如Hohmeyer，1988; PACE，1990; Pearceetal。，1992; Lockwood，1992）。这些研究通常集中在经典的空气污染物，如NOX和SOX。为了完成图片，需要额外的加法器来反映全球变暖的社会成本。

本文的目的是填补这一空白，并提供温室气体排放的社会成本或影子价值的一系列评估。如果没有以这种或那种方式对全球变暖辩论中普遍存在的巨大不确定性进行核算，就不可能评估温室损害。尽管科学家在许多方面取得了显着的共识，但我们对全球变暖影响的无知仍然很大，特别是在区域和长期影响方面。大多数研究通过处理不同的气候情景来考虑不确定性。在本文中，我们选择了一种不同的方法，并通过将不确定参数描述为随机来直接结合不确定性。使用这种类型的随机模型有几个优点。首先，它可以更好地表示当前的科学理解。科学预测通常采用最佳猜测值的形式，并辅以一系列可能的结果。因此，专注于最佳猜测值会忽略所提供信息的大部分，而另一方面，随机模型可以充分利用它。其次，可能更重要的是，随机模型允许计算整个损伤概率分布，从而提供关于估计可能性和极端不利事件可能性的重要附加信息。

图1.现有方法与最优控制

注释： 边际损害成本取决于排放水平。如图1所示，在通常的向上倾斜的MD曲线的情况 下，它们随着排放水平而上升。优化模型在边际损害等于边际减排成本的点处计算

边际成本 - 标记为“选择”的虚线情况。

本模型计算实际观察到的排放水平的边际成本。由于排放是不确定的，边际损伤曲

线的确切形状也是如此，计算将产生一系列可能的成本数字，每个成本数字都被赋

予一定的概率。 产生图中左侧显示的概率分布。

在解释下面的数字时，应该谨慎行事。虽然我们认为，基于最佳的科学信息，它们无法提供比粗略的数量级评估更好的东西。还应区分温室气体排放的实际边际成本和沿最佳排放路径的阴影值。本文关注的是前者，正如上面图1中所解释的那样。因此，我们的结果几乎没有说明国际层面的社会最优碳税，其计算需要最优控制模型参见Nordhaus，1992,1993a，b; Peck和Teisberg，1992,1993，Ъ）可以说，实际成本的数字可能与个别减排项目更相关。如后所述，温室气体排放的阴影值取决于未来排放的排放量。因此，如果世界确实遵循模型中计算的最佳排放轨迹，则最佳阴影值仅与实际项目相关。无法保证会出现这种情况。 因此，将未来排放视为不确定的当前方法似乎更为现实。 可以说，结果范围也将包含最佳路径，请参见图1。

另请注意，出于同样的原因，这些数字仅与小规模减排项目有关，这些项目不会对未来排放的轨迹产生重大影响。对影响未来排放水平的国际碳协议等大型项目的评估稍微复杂一些，需要调整未来排放轨迹。鉴于除前四大排放国外，没有一个国家占温室气体排放总量的4％以上，但上述意义上的大型项目将是例外，并且可以说仅限于国际协同努力。

论文的结构如下。在下一节中，我们将回顾现有的二氧化碳浓度倍增成本和碳阴影值估算值。然后，我们介绍了本文中使用的随机模型，并给出了结果估计。最后一节概述了政策含义并得出结论。

存在的损害估计

两倍基准值造成的伤害

到目前为止，关于温室效应的科学研究几乎完全集中在大气二氧化碳浓度为工业化前水平（2xCO2）两倍的基准加温情况。因此，对全球变暖的经济成本的研究往往集中在同一基准上。到目前为止，2xCO2损害的最佳研究方面是对农业的影响（例如Kane等，1992; Parry，1990; Parry等，1988）和海平面上升的成本（例如IPCC，1990b; Titus等，1991; Rijsberman，1991）。尽管如此，仍有一些研究试图通过包括所有损害方面来提供更全面的全球变暖损害情况。该领域的开创性论文是Nordhaus（1991a，b）。他仍然主要关注农业和海平面上升的成本，他估计全球变暖的总体损害约占国民生产总值的四分之一。为了考虑到研究中忽略的许多非市场影响，该值提高1％，误差范围为0.25-2％。这些数据基于美国数据，但Nordhaus声称它们可能在全球范围内持有。Cline（1992a）和Titus（1992），两篇论文再次关注美国，提供了对Nordhaus的背后估计的改进，Fankhauser（1993,1992）他们区分了几个地缘政治区域。尽管个别损伤类别存在相当大的差异，但这三项研究大致同意总体结果，均预测2xCO2损害约为世界GNP的1％至2％。

在区域层面，分析了气候变化对美国密苏里州，爱荷华州，内布拉斯加州和堪萨斯州四个州的影响。在所谓的MINK研究中，可能是迄今为止进行的最全面的区域损害估算项目。

2集中研究了农业，林业，水和能源，得出的结论是全球变暖（近似于20世纪30年代的气候）能不会使区域收入减少1％以上。最强烈地感受到对农业和水的影响。

尽管像文献中的2xCO2案例一样受到关注均衡研究，但它们与实际目的并不直接相关。对于减排项目的评估，更重要的是要了解每吨排放的边际成本，而不是总损失。接下来我们转向这个方面。

每吨排放的损害

估算温室气体排放的社会成本的大多数研究都是在最佳控制框架内进行的，主要目的是计算随时间推移的社会最佳温室气体排放轨迹。在这样的设置中，排放的社会成本相当于将排放保持在最佳路径上所需的污染税。关于二氧化碳排放影子价格的开创性论文也是诺德豪斯（199 la，b）。他使用一种不构成完全成熟的最优控制模型的简化方法，计算出每吨碳（$ / tC）排放7.3美元的社会成本。对折扣率和2xCO2损害采取不同的假设将导致结果在0.3 $ / tC至65.9 $ / tC的范围之内。意味着只有在成本不超过7.3 $ / tC的情况下才能进行减排，这些估计形成了诺德豪斯声称全球变暖毕竟不是一个大问题的主干，并且可能只能证明适度的政策反应。

这种观点受到许多作者的强烈批评（参见例如Ayres和Walter，1991; Daily等，1991; Grubb，1993）。主要的反对意见涉及诺德豪斯的2xCO2估计，该估计一再被认为为太低。

然而，只有少数批评似乎是基于合理的分析，而且比2xCO2损伤的问题更重要的可能是模型本身的缺点（见Cline，1992a）。特别值得怀疑的是资源稳定状态的假设，其特别意味着随着时间的推移CO2排放量不变。显然这是不现实的。例如，IPCC预测，到2025年，二氧化碳排放量将从1990年的约7亿吨（GtC）增加到约9-14 GtC（IPCC，1992）。气候和破坏部门的简单（线性）结构也意味着成本将始终保持在7.3 $ / tC。气候过程显然是非线性的，因此二氧化碳排放的成本将取决于未来的浓度和变暖水平，即它们会随着时间的推移而变化。随后的估计表明它们实际上可能会随着时间的推移而上升。也就是说，在已经很大的大气CO2储存量中加入一吨二氧化碳可能会导致比在低浓度水平下排放的吨更高的损害。

这些反对意见也与Ayres和Walter（1991）的研究有关，其计算基于Nordhaus模型。该论文还有其他缺点。 例如，通过考虑海平面上升保护的成本和来自沿海地区的气候难民的成本，作者似乎重复计算至少一些海平面上升的影响。 因此，总体而言，他们的成本估算为30-35 $ / tC必须被视为可疑。

在Nordhaus的后续方法DICE（动态综合气候经济）模型（Nordhaus，1992; 1993a，b）中，早期模型的缺点得到了认可和纠正。DICE是拉姆齐传统中的最佳增长模型，扩展到包括气候模块和损害部门，将气候变化扩展经济。DICE之后的碳阴影值与Nordhaus先前的结果相同，1995年从5.3 $ / tC开始，2005年逐渐上升至6.8 $ / tC，2025年逐渐上升至10 $ / tC（见表1）。请注意，未来期间的数字是当前价值估计，即它们表示在排放时估值的社会成本。Cline（1992b）也使用DICE模型，他得出结论，诺德豪斯的参数值选择可能导致低估真实成本。不幸的是，Cline的论文仅报告了替代发射轨迹，而不是相应的阴影值。

表1.现有的二氧化碳排放成本估算（$ / tC）

注释：括号中的数字表示置信区间

Peck和Teisberg（1992,1993a，b）提出的数据略高于Nordhaus的数据，他们在1990年提出的碳影子值约为10美元/吨，到2030年达到约22美元/吨（见表格1）。CETA（碳排放轨迹评估）模型，其计算基础，具有与DICE类似的气候和破坏部门，但在经济方面通过结合精心建模的能源部门更加详细。估计值之间的差异似乎主要是由于对2xCO2损害大小的不同假设。许多作者认为，这两篇论文的共同点是假设3％的效用贴现率，这个数字可能相当高（Cline，1992a; Hoel和Isaksen，1993）。

一种随机温室损伤模型

概述

温室气

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