未来千年的碳价论文翻译

未来千年的碳价Reyer Gerlagh and Matti Liski2013 年,3 月 4 日摘要气候政策分析开放的难题是保持短期宏观经济政策与描述事实相联系，同时几个世纪以来政策是如何对气候变化影响产生敏感的。我们开发一个易处理的纯时间下降贴现的气候经济交互的一般均衡模型。模型解决了难题:在不牺牲经济的描述下，表示长期气候结果的偏好。最优碳价显示了从经济的总体统计中获得的外部成本的背离由多个因素平衡碳价超过估算的外部成本。(JEL 分类: H43; H41; D61; D91; Q54; E21. 关键词 : 碳税,贴现， 气候变化, 不一致的偏好) 1 介绍气候政策的本质是碳的价格,由气候变化引起的对社会成本的评估。气候变化的不寻常特点是影响的延迟,对未来百年或千年有着持续的影响。但常用于评估碳价格应用气候经济的模型,当贴现时间取描述短期宏观经济选择时，忽视大多数气候外部效应。气候政策分析的根本难题一直激烈地被讨论着,一些强调贴现且因此政策应该尊重短期时间偏好与历史消费选择一致(Nordhaus ,2007 年) ，而其他强调长期气候结果( Stern ,2006)。碳税建议以十倍执行。然而保持短期经济决策现实性，政策是如何对气候结果产生敏感的讨论,已经是不确定的和对抗的。我们会被迫去忽略气候影响或断开描述性事实的联系吗?或许令人惊讶的是,在平衡的框架上，没有试图合并两个看法,短期宏观经济决策高贴现和长期权衡的低贴现。我们开发一个易处理的气候经济模型，贴现展示一般均衡没有气候政策难题: 经济描述认为现实与碳价政策对气候结果是敏感的。有证据表明对待很远的未来是不同于短期内的。Layton and Brown (2000) 调查了 376 名受试者, 发现他们去支付以防止未来 60 年后或在 150 年后出现的生态系统损失的意愿是没有区别,年。Weitzman(2001)调查了 2160 名经济学家对适当的真实贴现率的最佳估计，将长时间用于评价环保项目,并使用数据认为政策制定者应该使用一个随时间下降的贴现利率在 300 年后接近于零。虽然 time-declining 纯粹折价的相关性对气候政策的评估气候政策评估的纯时间下降贴现的相关性一直被认可，然而这种贴现的一般均衡影响已不被关注。在对气候影响和双曲型贴现均衡影响的明确碳循环表述基础上，我们得到一个易处理的一般均衡碳价格式。这个公式允许易懂的定量评估，并且表明双曲型贴现碳价格偏离标准 Pigouvian 原则:由于定量评估中多个因素，当前最优碳价超过排放的外部成本的净现值。除了偏好的时间结构和气候影响的明确碳循环，根据 Nordhaus 的方法及 Golosov, Hassler, Krusell, and Tsyvinsky （2011）的这种方法最近面向宏观传统，定量分析的框架是一个一般均衡的增长框架。表 1 包括定量评估的要点。当短期和长期年时间贴现率是 2%时，技术参数校准至总储蓄的 25%。在 2010 年最优碳价格给定每吨二氧化碳 8.4 欧元(即,每吨碳 40 美元)，这与 Nordhaus 的 DICE 基准情景(Nordhaus ,2007 年)是一致的。当长期收到更高水平(大致符合 Weitzman 的调查结果), 短期偏好可匹配以至于在宏观经济方面模型等价于 Nordhaus,尤其是储蓄。但是碳价增加:对于低的长期贴现,碳价最终接近 Stern的建议(2006) 。图 1:2010 年每吨二氧化碳的均衡碳价宏观经济的总体统计受到了曲解:未来储蓄的短缺导致比当前决策者希望看到的更高的资本回报。成本效益分析是众所周知的,一个曲解的资本回报不是公共投资的社会回报率。给定经济上恢复曲解,我们的碳价式给出了目前最优政策。注意,既然政策决策是政策制定者按时间顺序出现的，这些曲解无法避免时间变化贴现率。双曲型贴现下的碳价来自马尔可夫均衡，其中每一代人设定自利的储蓄且后代如何回应当前选择的气候政策即使当前和未来政策制定者使排放气候影响内化，时间变化贴现导致一代代人之间政策博弈。当未来决策者控制他们自己的资本储蓄和贴现不同的排放时，曲解源于行为约定的缺乏，我们希望在未来实现这种约定。但未来决策者面临同样的困境相对超过随后实际污染源的时间后，他们估值未来储蓄和排放减量。因此,未来的决策者也将估值长期行为的承诺。气候影响的极端持久性提供了约定:当前的气候政策直接改变未来代理商的效用。同时,当他们因同一原因估值气候资本时，未来代理商没有理由去破坏过去的气候投资。该机制类似于在自控中对承诺手段表明的价值(Laibson ,1997);这解释了在气候保护中为什么被评估高于纯庇古的外部价格所指的水平。约定价值的定量意义遵循气候变化后果的不同寻常的延迟。我们开发和校准碳循环的表示方法，其峰值影响出现在排放日期后的 60 - 70 年。分析使我们剖析了气候系统对碳价不同层面的贡献:忽略影响的延迟|如在 Golosov(2011)等中即使偏好一致，由于 2 个因素错过了正确的价格水平。得到合适的碳价不仅是一个学术活动；这样的价格越来越成为政策决定，例如，成为那些支持特定发电技术的。气候政策评估的纯时间下降贴现的相关性之前已被认可。Nordhaus (1999) 和 Mastrandrea 和 Schneider (2001) 包括综合评估模型中的双曲型贴现，它假设当前决策者也可以选择未来政策;他们不分析最优政策在经济中的发展，且不能口述后代的政策。结果是,这些文章显示当储蓄和气候政策都针对长期偏好时 ,降低贴现率导致更激进的气候政策。这样，短期决策的描述变得不切实际,导致气候政策难题。Karp (2005), Fujii 、 Karp (2008) 和 Karp 、Tsur (2011) 考虑没有未来行为约定的双曲型贴现下的马尔可夫均衡气候政策,但这些研究利用一个没有跨时期的消费模型的选择程式化设置。以上模型不能回答这个问题，即当关注长期的结果意味着倾向于深度减排时，最优气候政策应该如何被设计，但当短期宏观经济选择也应得到重视时呢。易处理的一般均衡模型的特点是宏观的联合内含物和气候政策的决定。我们模型的关键特点是双曲时间偏好,消费气候政策决定的均衡结构,和固体碳循环描述这些特点对于解决碳价贴现率难题都是必不可少的。给定偏好时间结构且集中于一般均衡气候政策的影响,但最近多个参数可以证明偏离几何贴现。首先,如果我们认可辨别描述好气候政策决策问题的长期结果, 然后我们决策的过程意味着一个比短期决策低的长期贴现因子(见 2003 年 Rubinstein 的程序参数 )。第二,气候投资是在异构个人时间偏好上要求聚合的公共决策，再次导致不稳定的聚合时间偏好模式,根据代理商在 (Gollier and Zeckhauser 2005; Jackson and Yariv 2011) 中被考虑的，其通常会下降,。我们也可以在专家对贴现率观点的调查基础上，解释 Weitzman(2001)的研究的的贴现率是持久观点的聚合。第三,通过定义长期估值必须超过紧接着下一代的利润；任何纯粹的利他主义对长期的受益者的表现意味着随着时间改变效用权重(Gollier and Zeckhauser 2005; Jackson and Yariv 2011 )。本文结构如下。下一节介绍了无限的气候经济模型,发展了主要结果。第三节提供了概念结果的定量评估。为了通过仿真模型获取领域中的精确结果，我们作出了特定的函数假设。第四节讨论那些假设、一些稳定性分析以及不确定性研究。第五节得出结论。2 一个无限的气候经济模型2.1 技术和偏好:一般设置考虑时间序列 。经济生产能力为函数 ，依赖于资本,21t ),(tttszlkf，劳动力 ，目前矿物燃料的使用 ，和排放历史（即，先前矿物燃料的使tktl tz用），。),(1221ttt zs，由于两个原因历史 进入生产。首先,像在气候经济模型，气候变化遵循改ts变生产可能性的历史排放。第二，通过能源资源的可用性和依赖于过去使用的使用成本，目前燃料的使用与历史燃料的使用有关。在特定的模型中，下面我们进行详述，因为当气候政策实施时，传统燃料资源的稀缺没有约束力，我们从历史相关性的后者类型中抽象出。经济只有一个好处。封闭的解决方案要求一个周期内的资本贬值,导致以下时期 t 和 t +1 之间的预算会计方程：， （1）),(1ttttt szlkfykc其中 是消费总量， 下一时期的资本，并且 是总产量，在每一时期，t t ty代表性消费者作出消费，燃料的使用和投资决定。令每时期的效用为 ，由序tu列 定义 时刻利润为1,ttkzctuwtttt1（2）其中 是长期贴现因子，且 。如在 Krusell 等，2002， 公100，式意味着当 时，决策者较短期评估而言长期评估使用低的贴现率。进而，增加的耐性意味着无私的重视后代的利润水平;见 Saez-Marti 和 Weibull (2005)为时代特定的利润函数的明确推导。2.2 明确的气候经济模型Golosov 等（2011）从 Nordhaus 的方法（例，1993）到气候经济模型中标记了一个偏差：通过能源的输入选择，折扣不将作为一个独立的决策,而是隐含地进入。除了偏好，实质上不根据 Golosov 等和 Nordhaus ，我们遵循这个方法但是不遵循气候动态建模。生产结构如下:)(,(ttytt swelAk（3） ),(Etettlz（4）tetyll,（5）)xp()(tytDsw（6） ttz1（7） 生产。生产总值包括:(1)Cobb-Douglas 资本贡献 （ ）；(2)对于tk10能源劳动力和最终生产 的函数 表示劳动力投入和 表示经济中总能tyl, ),Attyel（ te源的使用的总能源使用；（3）总能量 使用化石燃料 zt 和劳动力),(Etettlz（4）给定函数 的损失部分得到依赖于燃料使用的排放历史的生产输出tel, )(tsw损失。资本额和损失的函数形式认为是一个政策的马尔可夫结构,因此当前最优政策的确定是经济状况的函数，见 2010 年。定量评估重视目前最佳政策,因此我们留给文章 Gerlagh在千年内约 16%的排放没有贬值。注意到上面约化型模型可以精确地被校准至 DICE 模型(Nordhau ，2007 年)。周期效用。假设效用函数是对数,并通过可分离的线性项 ,假设无形的损失与气候变化有关的可能性:tutt Dlcun（8 ）效用损失 uDt 对论文的要点不是必要的,但它证实了对解释它是如何进入碳价格公式有用。在校准中,我们令 u = 0 使其与先前研究有一个简单的比较。注意在分析中考虑平均效用。策略。重点是对称的和静止的马尔可夫均衡。对称意味着每代人使用相同的政策函数尽管有技术变化和人口增长,在(8)中的目标形式确保将会有一个均衡，其中相同的政策规则将用于所有 t。马尔可夫限制意味着政策不在过去行为历史条件上：在连续支付状态一致下策略是一致的（见 Maskin and Tirole, 2001) 。在均衡中 ,政策将应用 kt + 1 = gt(kt， t)、z t= ht(kt;t),其中 t 表示气候状态变量的向量。然而,如（7）中，因为只有通过过去排放的总量，气候影响连续支付,我们将用下面的历史 取代 t， 视它为状态变量。ts均衡结构。给定政策 和 ，在（2）中写出利润如下),(ttkg),(ttsh，11tttt kWuw),(),(ttttt ssk其中 是（辅助）实值函数。在论文中所有均衡一下形式被研究的，),(11ttskW其中总产出的常数份额 ，10g， tkgy1（9）而气候政策通过定义碳政策的常量 h 定义了排放,， tztygf)1(,（10）其中 是化石燃料使用的边际产品,碳价。均衡政策通过一对常数 (g，h)表示。ztf给定 log 效用和生产中的 Cobb-Douglas 资本量，一个产出的常数部分已保存不是令人惊讶的。条件(10)意味着每个消费量的边际碳价是一个常数, 其tztcfh/,中 。这似乎出乎意料的给出了复杂延迟结构(7),和在（3）- （7）中ttygc)1(变化的生产力，和偏好矛盾。（7）和偏好不一致。推迟采取上述形式政策的确认,它证明了对陈述实值函数的性质有用，这个函数用(g，h) 政策（证明，有用的文本在附录中）引理 1 （可分性）给定模型（3）-（8），假设未来政策 和 （)(gh）满足（9）和（10），然后实值函数在资本和排放中是可分的,2t。)()(V),(11tttt skskW其中参数形式 )(ln)(11ttt A，-t1ttzs其中 ， ， 和 与-1Liia)()(11 ）（ uy11tA和 有关的。tkts储存值 kt + 1 和化石燃料使用 zt 的成本分别取决于函数的假设;在第三节中详细介绍。2.3 马尔可夫均衡政策函数形式和资本折旧的假设意味着消费选择模型是 Brock-Mirman(1972)、Krusell 等(2002)中描述的双曲型偏好模型的储存政策。由(9)-(10)中的常量(g，h)知，鉴于选择活期储蓄满足 ）1 (ttkVu每一代人都采用此未来政策。其中 表示边际消费效用和引理 1 获得均衡政策定义连续值的函数 V()。tu引理 2 （储存）均衡投资份额 是ttykg/）（ 1-*g（11）引理的证明遵循一阶条件。如果未来储蓄现在可以被陈述，那么由知未来决策者 g= 1 = 将最大化利润;然而,因为每一代人短期耐性),(11ttskW好于长期计划，偏离长期计划动机(Krusell 等，2002)。考虑均衡碳价 ，即，化石燃料使用 的边际产品，满足ztf, tz，tztsfu)(1,其中函数 (.)给出了均衡政策定义的排放未来成本。与目前边际效用等同的最优政策从未来代理的均衡成本变化的燃料使用中得到。根据引理 1，均衡碳价和化石燃料的使用可以获得:命题 1 由 知，均衡排放 仅依赖于 t 时刻的技术。均衡碳价）（） 和（ ttEA*ttz为tztt yghf)1(MCP*,（12） Liia)1()(* （13） 当 已知时， = 2010,如(13) 中，通过减少化石燃料的使用，其中 z 的边tyty际产量等于消费权重的外部碳成本,t = 2010 的碳政策由（13）得到，因为