3.1 气候变迁经济学模型概况

关于气候的经济学模型研究，始于20世纪90年代初。最初发展的是基于技术考虑的能源优化模型，接着出现了宏观经济模型(Nordhaus et al.,1996,1999)和对策论模型(Cesar, 1994)，其后发展了局部均衡模型和一般均衡模型(Computable General Equilibrium, CGE) (Leimbach,1998)及动态增长模型(Warren et al.,1999)等。

总体上，当前关于气候的经济学模型的发展以两类为基础。一类是综合评价模型(Integrated Assessment Model, IAM)。IAM是从宏观经济的角度进行政策的比较分析。这类模型实际上是减排政策的寻优模型，IAM中最著名的模型包括美国耶鲁大学的DICE、RICE(Nordhaus et al.,1996,1999)，德国汉堡大学的FOUND(Tol,1997; Link et al.,2004)，美国斯坦福大学的MERGE(Manne et al.,1995,2004)。其中RICE模型影响最大，已成为学者们研究气候经济学的主要工具。目前，IAM主要用于分析宏观经济总体在各种气候政策下的动态变化，模拟减排政策干扰下世界经济系统的动态过程，分析各种全球减排方案的合理性。

IAM模型的基本构成包括三个部分：第一是气候系统，它是温室气体的响应系统，输入温室气体，输出气候特征，主要是气温，其次是降水；第二是经济增长系统，用来刻画经济学动态过程，输入气候和能源，输出经济产品和能源需求；第三是能源系统，用来刻画经济活动中的能源需求关系，输入能源需求，让能源系统提供能源，同时输出产生的温室气体，这个温室气体被作为气候系统的输入。这三个子系统构成了气候经济系统或者说是人地关系系统的结构，相互作用，形成内生环境。政策情景是一个外生系统，向增长系统和能源系统传达人类控制人地关系系统的各种信息或者说各种政策，依据这些政策的不同，最后系统输出的经济情景(即气候情景)也不同。

另一类气候政策分析模型是CGE模型。CGE是一种经济分析技术，把宏观的经济体系分为大量可计算的部分，通过计算模拟而非解析分析，研究在一般均衡体系下政策变动对宏观经济多部门的影响，这适合于宏观经济框架下对微观经济现象进行认识，具有混杂(Hybird)分析的特点。CGE模型的分析涉及大量的分析计算，一般情况下涉及100～1000个方程和变量。

关于气候的CGE模型重点关注一个地区或者国家的能源政策和碳税政策的影响，主要分析减排政策对经济部门造成的具体后果。CGE模型可以从产业部门的角度详细分析气候政策的经济影响。这类CGE模型中最著名的模型包括经济合作与发展组织(OECD)的GREEN(1994,1997)模型和LINKAGE(Yu et al.,2002)模型，美国西北国家实验室的SGM (Edmonds et al.,1993)模型、美国能源部的G-Cubed(Mckibbin,1997; Mckibbin et al.,2004)模型和日本国家环境研究所的AIM(Masui et al.,2003)模型等。由此可知，CGE模型主要是评估能源政策冲击的经济影响和碳排放量变化，相当于一般IAM模型的能源系统。

20世纪90年代末以来，我国学者对温室气体减排政策的模拟展开了研究。例如，郑玉歆等(1999)引进PRCGEM软件，分析了中国征收碳税和减排CO2的成本；贺菊煌等(2001)用CGE模型研究了碳税作用；张阿玲等(2002)将3E模型用于温室气体减排技术选择和减排对经济影响的分析中；蒋金荷等(2002)在分析当前温室气体减排技术模型的两种建模方法(自上而下和自下而上特点的基础上，提出了构建混合型经济—能源系统模型的建议和开发思路；崔丽丽(2002)以连贯状态模型(Pizer,1999)和LEAN-TCM(Welsch et al. ,1995)为基础，实现了控制CO2减排率和EKL(能源—资本—劳动力)替代减排温室气体的中国气候—经济系统的模型；陈文颖等(2004)应用能源—环境—经济耦合的中国MARKAL-MACRO模型进行模拟分析；姜克隽等(2004)结合SGM模型重点从能源效率的角度分析了中国的减排潜力情况；王灿等(2005)用CGE模型分析了减排对中国经济的影响；王铮等(2002,2006)建立了局部的均衡宏观经济模型和包含内生技术进步的CO2减排可计算模型体系；王铮等(2004, 2006)在人地关系协调思想的指导下，增加了碳汇的经济成本模型，实现了对包括增汇型、能源替代型和生产型CO2排放控制政策对中国宏观经济安全的影响分析。但迄今为止，尚未建立集宏观经济动态模型和CGE模型于一体的中国气候宏观经济政策模拟系统。

与早期模型相比，比IAM进步的是国际影响评价模型(International Impact Assessment Model, IIAM)。IIAM模型体系中除了中国外还有一个外部世界，这个外部世界是平均水平的，而实际的情况是参与减排的国家有不同的利益类型，相互博弈，因此，我们要求的是多国参与的气候变化政策模型(Multinational Impact Assessment Model, MIAM)，它可以说是IIAM的亚型。与一般全球模型只有全球一个经济体不同，多国模型必须考虑多个经济体，即将世界划分为多个主体国家，例如，RICE(Nordhaus et al.,1996,1999)、FEEM-RICE (Buchner,2005)均为MIAM，这些模型都是动态宏观经济模型。

近年来基于博弈论的多国模型也得到了发展(Ciscar et al.,2002)，多国的CGE模型由于涉及复杂的国际社会核实矩阵，还罕见报道。Pinto(2003)报道了基于CGE多边气候谈判的气候变化政策研究，但是没有报道模型体系；美国建立的国家政策模拟系统，应该具有MIAM的功能，但可能因为涉及国家利益，其结果未见公开报道。总之，基于CGE的IIAM或MIAM，或者尚不成熟，或者需要保密，是我国需要研究的重要内容。从经济学角度看，在一般的IIAM或者MIAM方面，由于多国之间存在溢出现象，在气候方面国际的GDP溢出被提了出来(BÖhringer et al.,2002)。王铮等(2007)基于GDP溢出模型建立了中美气候保护模型，模拟发现，二者的任何一方加大生产性减排，对对方均有负面影响，但是不减排又面临对长期发展的威胁。研究显示，可能存在着优化的结合增加碳汇和生产性减排的混合策略。

由于多国参与环境下气候保护及其经济影响的复杂性，新MIAM模型需要综合考虑避免经济危机的多国(多区域)CGE，考虑各国宏观经济增长以及国际GDP溢出、减排贸易、清洁发展(CDM)等多种机制。