低碳经济发展的因素分析

Ramsey（1928）^[2]考虑无限期内代表性社会成员消费和投资行为，研究了社会福利最大化下最优经济增长问题，将最优控制的研究方法首次应用于经济增长领域。本书沿用Ramsey的模型框架，分析社会福利最大化下，碳排放强度目标下最优经济增长的影响因素，探讨影响低碳经济发展的关键因素。

传统的经济增长模型认为，资本和劳动力两大生产要素是经济增长的动力。随着人类生产活动对能源依赖程度的增强，人们认识到能源在经济发展中的不可或缺作用，能源也逐渐被学界认为是一种必要的生产要素，尤其是在经济－能源－环境框架下研究温室气体排放以及气候变化时，能源通常作为经济与环境之间的纽带而引入模型。Rashe和Tatom（1977）^[3]首次将能源引入生产函数，揭示了能源投入在经济产出中的作用；Moon和Sonn（1996）^[4]在开放经济下，将资本与能源投入内生化，构建了一个跨期内生经济增长模型，来研究能源投入对经济增长率及储蓄率的影响，并分析了能源价格对最优经济增长率的影响。我们在此模型基础上，考虑了碳排放的影响，对模型进行相应改进，构建资本与碳排放投入内生经济增长模型。

沿袭最优经济增长理论假设，将国家看作一个整体，社会仅生产一种产品，该产品既可用于消费，又可用于投资。记Y、C、I和K分别为产出、消费、投资和资本存量，从动态的观点出发，它们都是时间的函数。在任何时点上，投资被定义为资本存量的变化（Ramsey，1928）^[5]，即为了研究碳排放与经济产出之间的关系，将碳排放视为环境容量资源投入要素，与资本投入一起引入生产函数，生产函数采用如下Cobb－Douglas形式：

其中，Y为经济总产出，E为环境容量资源投入，这里以碳排放量代表，K为资本存量，α为资本产出弹性，A为反映技术进步的指数。

在我国当前工业生产模式下，经济产出伴随着CO2排放。碳排放强度定义为碳排放对经济产出的比率，意味着单位经济产出所排放的二氧化碳即碳排放强度τ，碳排放与经济产出的关系可表示为（这里忽略严格意义上的时间差）：

结合式（3.2）和式（3.1），得到新的Cobb－Douglas生产函数（Moon and Sonn，1996）^[6]：