第一节　碳税作用下的内生经济增长路径

一　碳税与碳排放和经济增长的关系

考虑能源消费的碳排放效应，从经济学来看，碳排放带来的环境污染是一种外部性，如果在经济增长模型中只考虑竞争性平衡，则因为外部性的存在，竞争性均衡与社会均衡存在差异。所以，为了实现竞争性均衡与社会均衡间的差异最小的目标，需要通过政府制定相关政策措施，实现这种环境外部性的内在化。由此，政府在处理能源消费、碳排放与经济增长关系中的作用日益凸显，大多数学者认为，政府通过制定碳税，可以实现能源消费、碳排放与经济增长的协调发展。

从属性看，碳税属于环境税，所以，可以利用研究环境税的分析思路，研究在碳税的作用下，能源消费、碳排放与经济增长的关系能否得到妥善的解决。

环境税的思想起源于庇古的外部性问题的内在化论述。这为环境问题的解决提供了一个经济学分析思路，即通过“庇古税”，实现外部性内部化，市场失灵得以解决。随着资源环境问题研究的深入，科斯则提出了解决外部性问题的“产权”思路。科斯认为，只要明确产权，在交易成本为零的情况下，通过产权协商交易，市场本身可以解决因外部性产生的市场失灵而无须政府干预。但是这本身有个前提，需要明确产权。那么由谁明确产权呢？在中国经济社会转型的过程中，肯定少不了政府的作用，政府明确产权是解决环境外部性问题的基础。所以，在这里，不应该绝对忽略政府这个“看得见的手”的角色。

所以，环境外部性问题内部化有庇古和科斯两条路径选择，尽管庇古思路与科斯思路路径不同（前者强调政府的干预，后者更注重市场的力量），却殊途同归，都是为了解决外部性导致的市场失灵问题。这两种解决环境外部性问题的思路效果如何，是否存在一致性呢？刘红、唐元虎（2001）给予了明确的回答，他们认为在一定条件下，科斯与庇古的思路的效果具有一致性。张世秋、贺燕、曹静（2001）进一步认为，与命令—控制型政策、排污收费制度、排污权许可证交易制度等环境政策工具相比较，环境税收更有优势。

因此，在庇古和科斯看来，在一定条件下，环境税能较好地实现外部性问题内部化，这就为环境税的开征奠定了理论基础。但是环境税的宏观经济效应如何，是否能够实现环境友好和经济可持续发展，许多学者进行了广泛的研究。环境税作为一种重要的调控手段，理论界和政策制定者对此有广泛的一致认识。但是对于环境税的宏观经济影响却存在很大不同，争论焦点是环境税双重红利假说。

环境税“双重红利”的基本含义是：环境税的开征，不仅能够有效减少污染，改善环境质量，达到保护生态环境的目标，而且可以利用其税收收入降低现存税制对资本、劳动产生的扭曲作用，从而有利于社会就业、经济持续增长等目标。环境税双重红利的最初思想可以追溯到Sandmo（1975）。Sandmo通过结合拉姆齐最优消费法则和征收污染税的庇古规则，利用拉姆齐模型，分析了环境税的效应，结论是环境税具有增加收入和解决外部性问题的双重功能。明确使用“双重红利”这一概念的是Pearce。Pearce（1991）提出要征收二氧化碳税，并且可以通过该税种，减少其他税种（例如所得税、增值税）的税率，从而可以减少它们的福利成本。这样，二氧化碳税在改善环境的同时，也提高其他税种的效率。这就是所谓的环境税的“双重红利”。近年来，许多学者研究了双重红利的存在性，例如，Mireille和Mouez（2006）、Gerhard等（2008）、Roberto等（2005）等均证实了双重红利的存在性。

随着对环境税双重红利研究的日益深入，学者们对这一问题的认识更全面，并且对这一理论开始提出质疑。例如，Bovenberg和de Mooij （1994），F.J.Andre、M.A.Cardenetee和E.Velazquez（2003）从理论上质疑了它的存在性。也有一些学者，例如，F.J.Andre、M.A.Cardenetee 和E.Velazquez（2003），利用可计算的一般均衡模型，实证验证它的不存在性。此外，中国学者武亚军、宣晓伟（2002），李洪心、付伯颖（2004）等也根据中国情况实证论证了“双重红利”非存在性。

由是观之，环境税双重红利假说是一种关于环境税对环境污染、劳动就业L、投资K影响的假说理论，多数学者分析了环境税对劳动就业、资本市场扭曲、投资和环境质量的影响，但是从长期来看，环境税处理的是资源环境与经济可持续发展的关系。因此，从理论上看，环境税的宏观经济效应不能仅分析因为L、K和生态因素带来的短期经济波动效应，而且应注重研究环境税的长期宏观经济可持续增长与发展效应。因此，不应该沉溺于环境税是否存有双重红利的争论上，而应该注重研究环境税是否可以实现经济可持续发展和资源环境生态系统的改善。

发展低碳经济，实现能源消费、碳排放与经济增长的协调发展，经济学者们基本上都认为碳税是一种可以实施的政策工具。例如，Goto （1995）、Toshihiko Nakata和Alan Lamont（2001）、Florosn和Vlachou （2005）、Tim Callan等（2009）等均认为碳税具有正向效应。

中国学者也对中国征收碳税的可行性问题以及碳税的影响进行了深入的探讨。例如，李伟等（2009）研究了碳税的特性、优点、分类状况和理论属性；陈洪宛、张磊（2009），王金南等（2009），李齐云、商凯（2009）等研究了中国碳税的可行性。高鹏飞、陈文颖（2002），姜克隽（2009），汪曾涛（2009），张明文等（2009）等研究了碳税对经济增长、能源消费、收入分配等的影响。大部分学者认为，碳税对中国经济增长产生微弱负向效应，但是具有很大的抑制能源消费和碳排放的效应。

由此可见，碳税可以纠正碳基能源消费导致的碳排放的外部性问题，实现外部性内部化。所以，从理论上讲，在碳税政策的作用下，可以实现在能源消费和碳排放的双重约束下经济的可持续增长。

二　基本模型

（一）生产部门

在连续时间内，假定生产部门遵循以下生产函数：

其中，LY、A和R分别表示用于生产最终产品的劳动、技术水平（知识存量）和可耗尽资源存量。用FL，FA和FR分别表示劳动、技术和资源的边际产出。参数α和β分别表示劳动的产出弹性和知识的外溢效应，0＜α＜1，β＞0。

为简化分析，令人口不变，规范化为1，即为：

其中，LRD是生产知识的劳动量。

知识部门A的动态方程为：

其中，A表示知识存量，δ＞0。

可耗尽资源（碳基能源）的动态方程为标准形式：

并且假定所有最终产品被消费，不存在投资以及折旧，即：

（二）家庭

代表性消费者在预算约束条件下，实现效用最大化，效用函数为：

而瞬时效用函数为可加可分的形式[1]：

其中，c为消费水平，p为由于最终产品生产导致的碳排放污染水平，假定为可耗尽资源量的线性形式[2]：

这里，ε＞0，η＞0，γ＞0。

（三）知识部门

知识部门利用劳动和现有知识存量生产技术（知识）。因为知识未体现在中间产品上，所以不能利用Romer（1990）的产品数量增加型方法，而是依据Grimaud和Rouge（2005）的处理方法，即知识部门的支出完全由政府部门补助。在每一时刻，知识的价值为：

其中，，表示为政府在产品和知识部门总支出。

（四）政府部门

政府部门一方面对碳排放征收一单位“碳税”，另一方面，对知识部门进行财政完全补贴，假定政府预算平衡，即为：

其中，Tt是指政府对消费者征收的税目，pR表示资源的价格。因为污染排放是资源的线性函数，所以假定对碳排放征收的碳税可以直接对资源征收，φ即为碳税税率。

三　分散均衡

内生经济增长均衡成立时，生产者在技术约束条件下实现利润最大化，消费者在收入预算约束条件下实现效用最大化，知识部门作为知识的生产部门也要利润最大化。

（一）生产者最优化分析

生产者的利润为：

利润最大化的一阶条件为：

（5-12）式即为生产者均衡的条件。前一式子的意思是劳动的边际产出等于工资率，也是一般生产者均衡的必要条件；后一式子表明碳基能源的边际产出等于用碳税税收规模表示的边际成本。

（二）消费者最优行为分析

由现值汉密尔顿函数：

H = U（c，p）+λ（w + rB + pRR－T－c）

得欧拉方程：

利用Hoteling法则，有：

（三）知识部门

知识部门利润函数为：

最优的一阶条件为：

即为知识的边际价值等于边际成本。

（四）政府部门

政府预算平衡，总支出为：

vY+ vRD

其中，

所以：

（五）均衡平衡增长路径

在平衡增长路径上，经济增长率、知识增长率和资源存量变化率为常数。对（5-9）式和（5-16）式时间求导，得到：

（5-19）式结合（5-12）式、（5-16）式和（5-18）式有：

（5-19）式结合（5-12）式和（5-14）式得到：

利用拉姆齐—凯恩斯法则（5-20）式和考虑碳税（环境税）后的Hotelling法则（5-21）式，结合上述假定的具体生产函数、效用函数、知识生产函数和资源的变化方程，可以得到平衡增长路径上的碳排放速率、知识部门的就业量、经济增长率和知识增长率分别是：

四　社会最优均衡

与分散均衡不同，社会最优均衡是社会计划者根据约束条件实现社会效用最大化。为了进一步分析碳税的福利效应，须分析考虑碳税的社会最优均衡问题，因为在分散性均衡中，存在消费者福利损失。社会最优均衡可以更好地分析内生经济增长理论下的碳税宏观经济效应，以便与分散性均衡作比较，为分析碳税（环境税）的宏观经济效应作理论基础。

于是，利用现值汉密尔顿函数：

H = U（c，p）+μf（A，LRD）－κR

　= U（F（1－LRD，A，R），h（R））+μf（A，LRD）－κR

一阶条件：

（5-25）式两边对时间求导，再利用（5-27）式有：

（5-26）式两边对时间求导，再结合（5-28）式得到：

把具体方程代进去，可以得到社会最优经济增长率、污染排放速率、知识部门的增长率以及知识部门最优的劳动就业量，分别是：

五　碳税的效应

传统的环境税“双重红利”主要研究的是关于环境税不仅可以改善环境质量，而且可以利用环境税收收入，纠正劳动市场、资本市场扭曲的理论命题。但是从长期经济增长和发展来看，环境税“双重红利”研究的是同时兼顾经济可持续增长和碳减排的理论命题，即实现资源环境与经济可持续增长的“双赢”。本节根据上面的分析，研究碳税对碳排放和经济均衡增长以及最优增长的影响。

（一）碳税的节能减排效应

碳税的开征，起初就是为了减少碳排放和保护环境，即碳税的减排效应，绝大多数经济学家都同意，但是本模型与传统一般的环境税减排效应理论分析有所不同。

由（5-22）式：，可知：

由（5-36）式可以看出，在其他参数一定的条件下，碳税是通过税率的速率影响碳排放，并且碳税速率越大，减排效果越明显。而碳税规模却只有再分配效果，即把资源环境部门的收入转移给政府部门，税收规模不能影响减排效果，这就不同于传统的经济学分析。这里是在长期经济增长理论中分析环境税的减排效果。分析结果表明，在经济长期增长过程中，只有碳税的变化速率影响平衡路径上的减排效果，而税收规模，进而碳税税率只有“水平分配效应”，没有“减排效应”。

这种分析结果对环境税的“传统减排效应”提出质疑。在长期平衡路径附近，如果环境税的变化速率没有变化，仅仅是环境税率的变化，就不能取得预期的“减排效果”。这是因为，在长期平衡路径附近，税率只有把收入从资源环境部门转移到政府部门的“环境收入转移效应”，而不能实现较好的减排效果。一般而言，预期的减排效果为：

（5-37）式表明，碳税取得明显的减排效果应满足的条件。

（二）碳税的就业效应

环境税的就业效应是指环境税对分散性均衡中劳动的影响，由（5-23）式可知：

由（5-38）式可以得出，知识创造部门的劳动量与碳税的变化率有一定的关系，但是符号正负不定。当ε＜1时，知识部门中劳动量对碳税率的变化率的偏导数为负，意味着碳税税率的变化率的增长会减少知识部门的劳动就业量，进而使知识增长率下降，最后还传导至经济增长率；当ε＞1时，这个偏导数为正，表明碳税税率的变化率的增长会增加知识部门的劳动就业量，最后也会影响经济增长率。当ε= 1时，该偏导数为零。

（三）碳税的经济可持续增长效应

由（5-24）式，可知，

从（5-39）式看出，在其他参数一定时，碳税税率会影响经济均衡增长率，并且碳税税率的变化率越大，经济均衡增长率越小。这就不同于环境税“双重红利”假说，认为环境税通过所得收入，纠正其他扭曲税负，影响劳动、资本，进而影响经济长期增长。在本模型中，在其他参数不变时，只有碳税速率变化时，经济增长速率才会在平衡路径附近发生变动。（5-39）式表明了内生经济增长模型中碳税的经济增长效应。但是为了实现经济的持续增长，必须满足：

如果经济出现污染速率降低和经济持续增长的情况，由（5-37）式和（5-40）式知，碳税变化率满足：

（5-41）式表明，在经济平衡路径附近，如果同时实现经济的可持续发展和环境水平的好转，需要满足的充分条件。该条件明确了经济可持续发展和环境友好的条件，即碳税税率的变化率稳定在一个特定的区间内。在该区间内的任何税率的变化率都能实现环境友好型的经济发展模式。但是社会福利却不一定最大。下面分析碳税的福利效应。

（四）碳税的福利效应

在本模型中，负外部性污染是导致竞争性均衡与社会最优均衡发生偏离的唯一原因。因此，在分散性均衡中社会福利存有损失。而碳税的征收可以使竞争性均衡与社会最优均衡相一致，即可提高竞争性均衡的福利水平。这与传统环境税的“福利效应”是不一致的。传统的分析认为通过环境税的收入来减轻其他税收的扭曲效应，存在“帕累托改进”，从而使得福利提高。而本模型中碳税的福利效应是从长期经济增长的角度来探讨的，是竞争性均衡与社会最优均衡相一致时的社会福利最优。

对比竞争性均衡与社会最优均衡条件，即（5-20）式、（5-21）式与（5-30）式、（5-31）式，（5-20）式与（5-30）式两式相同，这说明，不论是竞争性均衡，还是社会最优均衡，最优消费的拉姆齐法则一致，这说明这两个均衡的消费最优关系满足；但是（5-21）式与（5-31）式表示的霍特林法则不一致，这说明这两个均衡中的资源利用法则，从而污染排放准则的最优关系发生偏离。在没有环境税的情况下，可以得到：

（5-42）式表明没有碳税时，竞争性均衡的经济增长率小于最优均衡的经济增长率，并且竞争性均衡的研发部门的劳动力大于社会最优的研发部门的劳动力。所以，缺失碳税时，虽然社会最优的污染排放率大于竞争性的污染排放率，但是社会最优的经济增长率小于竞争性的。因此，碳税的征收会使得社会最优均衡与竞争性均衡相一致，即为社会福利最优。

所以，对比（5-21）式与（5-31）式，可知，只要碳税满足：

就能使得社会最优均衡与竞争性均衡相一致，社会福利最优。

由是观之，如果碳税满足：

那么，社会最优均衡与竞争性均衡相一致，碳排放率不仅是负的，而且经济实现可持续发展，即碳税的实施能同时兼容资源节约和环境友好、经济持续发展和社会福利最大。

六　讨论

（一）碳税与经济增长

本节在内生经济增长框架下，研究了能源消费、碳排放与经济增长的关系，而政府作为社会计划者对碳排放征收碳税。在碳税的作用下，经济会出现平衡增长路径，即达到经济增长的“稳态水平”。所以，即使在存在能源消费和碳排放双重约束时，经济增长并没有出现倒退现象，而是在政府宏观政策的调控下出现新机，经济增长实现了“稳态水平”的目标。

同时，碳税还调节能源消费，从而可以调节碳排放量，可以实现能源消费、碳排放与经济增长的脱钩发展，从而提高社会的整体福利水平，这是碳税的主要贡献所在，也是政府有效针对能源和碳排放双重约束采取措施的良好政策工具。

（二）中国开征碳税的若干问题讨论

第一，开征碳税时间路线图的确定。抓住发展低碳经济的重大机遇，适时开征碳税，尽早实现碳税的目标。根据中国实际情况，开展现有能源税、碳税的研究工作，力争在“十二五”期间内实现碳税的开征。因为“十二五”是中国发展低碳经济的关键时期，也是实施低碳经济战略的开局之期。实施碳税是把低碳经济的发展理念融入中国财税政策的产物，也是中国财税政策“绿化”的重要实践。确定碳税的实施时间路线图，不仅可以向世界表明中国有能力发展低碳经济，解决气候变化问题，而且还向国人表明应该建立低碳的生活方式，促使低碳产品的生产和消费等，这样才能最终建立低碳社会。

第二，碳税税率的确定。按照税收的基本原理，碳税税率的确定应该考虑碳税的正反两面效应，即碳税的红利效应与碳税增加消费者负担的效应。当且仅当正面效应大于负面效应时，应该考虑确定最佳碳税税率。国内许多学者也研究了碳税税率的问题，例如，贾康（2010）建议最初碳税税率不超过10元/吨二氧化碳，而后可以根据经济发展情况，逐步提高碳税税率[3]。

同时，考虑中国不同区域、不同行业等的差异，应该制定差异税率，以体现不同的碳源量。另外，对施行清洁生产和节能减排的企业给予税收优惠。

第三，碳税与其他税种的协调。在本章中，由于假定碳排放与化石能源呈现出线性关系，所以对碳排放征收的碳税实际上与对化石能源征收的能源税本质上是一致的。因此，在碳税的实践中，要处理好碳税与能源税的关系，避免重复征收。