面向代际社会福利最大化和净零转型的碳定价

《Sustainable Production and Consumption》：Carbon pricing for intergenerational social welfare maximization and the net-zero transition

　　

摘要

可持续发展目标（SDGs）强调经济增长必须与社会公平和环境保护同步推进。鉴于气候减缓的减排成本由当前世代承担，而收益由未来世代享有，设计能够兼顾代际福利的碳定价机制显得日益重要。本研究构建了一个代际重叠动态随机一般均衡（OLG-DSGE）模型，用于确定能够实现代际社会福利最大化的碳价格，探讨其对"中国"双碳目标转型的启示，并评估多维度不确定性如何影响相关结果。结果表明，代际均衡碳价格在2021年为392.06元人民币/吨二氧化碳（CNY/tCO2），并逐步上升至2060年的435.97元人民币/吨二氧化碳，从而支撑中国实现2030年碳达峰和2060年碳中和的路径。优化后的碳定价路径有效平衡了减排与经济发展和代际福利。碳价格与代内和代际贴现率、气候临界阈值、气候条件改善、能源技术进步以及劳动力禀赋呈负相关；反之，随着健康风险上升、气候损害权重增加以及更加扩张的财政政策，碳价格则会上升。此外，更高的教育投资弹性通过强化气候补偿效应提高碳价格，而更快的人力资本折旧则通过教育挤出效应降低碳价格。在随机经济增长下，碳价格作为一种自动稳定器，能够缓解宏观经济不确定性对社会经济系统的负面影响。这些发现强调了在碳定价设计中系统性地纳入代际公平和多维不确定性的必要性，以减轻各世代间的福利损失。

引言

联合国可持续发展目标（SDGs）强调需要以一体化方式实现经济发展、社会包容和环境保护（Ate?等人，2024）。然而，温室气体排放的持续增加加剧了气候相关的经济社会风险，给可持续发展带来了重大挑战（Rogge和Schleich，2018）。在此背景下，碳中和转型已成为协调经济增长与气候减缓目标的关键路径（Rosenbloom和Meadowcroft，2022；Meadowcroft和Rosenbloom，2023）。在众多气候政策工具中，碳定价已成为核心机制，因为它能够内部化环境外部性、提高资源配置效率并促进低碳转型。通过将排放的社会成本纳入经济决策，碳定价可以减少温室气体排放并为气候减缓（SDG 13）作出贡献（Bela?d，2024）。同时，它为清洁技术创新和可再生能源发展提供激励（SDG 7和SDG 9），并引导生产消费模式向更加可持续的方向转变（SDG 12）（Wan等人，2026a、Wan等人，2026b）。此外，碳定价通过影响环境收益和经济成本在时间和区域间的分配，对代内公平和代际公平具有重要意义（SDG 10、SDG 14和SDG 15）。

作为全球最大的碳排放国和快速经济体，"中国"面临着减排、经济发展与公平转型之间复杂的权衡（Dong等人，2024）。为实现碳达峰和碳中和目标，"中国"逐步建立了以"1+N"政策框架为核心的全面气候治理体系（Chen等人，2026）。该框架为能源、工业、交通和建筑等关键行业的减排提供了战略指导。与此同时，市场化的碳减排机制不断得到强化。2021年启动的全国碳排放权交易市场（ETS），最初覆盖电力行业，是碳定价领域的重大制度创新。此外，2024年重启的中国核证自愿减排量（CCER）机制进一步巩固了市场化工具在支持减排和促进低碳投资中的作用。尽管取得了这些政策进展，"中国"的碳价格仍然相对较低，远低于实现《巴黎协定》温控目标所需的水平。当前"中国"碳排放交易市场的碳价格约为40至90元人民币/吨二氧化碳，而世界银行的《2024年碳定价现状与趋势》报告指出，碳价格到2030年需要达到63至127美元/吨二氧化碳才能将全球变暖控制在2摄氏度以内，达到226至385美元/吨二氧化碳才能实现1.5摄氏度的目标。这一巨大差距削弱了减排和低碳创新的激励，引发了关于如何设计碳定价以平衡气候目标、经济发展和社会福利的重要问题。

从根本上说，平衡这些目标需要解决承担减排成本者与获得长期减排收益者之间的时间错配问题。碳定价通过内部化跨期环境成本，重塑代际资源配置，从而影响代际福利和未来发展的机会。在代际生命周期框架下，青少年通过劳动力创造经济价值，老年人依赖储蓄维持消费，而儿童则需要教育投资以积累人力资本。虽然碳定价改善了气候质量，但其成本转嫁效应可能挤占教育投资和储蓄，迫使个人在气候行动、代际消费和人力资本积累之间进行权衡。因此，碳定价不仅要考虑减排和经济增长，还要兼顾代际公平。最大化代际福利要求当前减排的边际福利损失与未来避免气候损害的边际福利收益相等。在同质化的个体福利函数下，这种均衡反映了各世代间福利的平衡，对应于代际公平或代际均衡。因此，实现这一均衡的碳价格被定义为代际均衡碳价格。确定该价格为量化代际公平提供了严谨的基础，并为迈向净零排放的转型提供了重要支持。然而，确定代际均衡碳价格仍然具有挑战性，因为气候政策涉及大量不确定性。气候损害、时间偏好、技术进步和经济发展等方面的不确定性可能显著改变未来的减排成本和代际福利分配。因此，碳定价优化需要一个能够纳入多维度不确定性的动态框架。

为应对这些挑战，本研究构建了一个代际重叠动态随机一般均衡（OLG-DSGE）模型，用于确定代际均衡碳价格并评估"中国"向净零排放转型的路径。该模型包含三个关键特征。（1）引入三期OLG结构（儿童—青年—老年），捕捉代内和代际关于气候行动、教育和退休的决策，从而揭示碳定价如何塑造代际福利和决策路径。（2）纳入多部门一般均衡框架，说明碳定价如何通过要素价格信号重塑跨部门资源配置。（3）整合气候、健康和经济模块，量化碳定价、温度变化、健康风险和经济产出之间的反馈回路。

本研究做出了三项主要贡献。首先，发展了一个代际碳定价优化框架，突破了现有碳定价模型中无限寿命代理人的假设，提供了评估各世代福利分配的更全面方法。其次，通过校准模型以反映"中国"宏观经济特征，本研究确定了代际均衡碳价格，并探讨了其对"中国"动态低碳转型路径的启示。第三，模型纳入了多重不确定性，包括偏好不确定性、气候不确定性、健康不确定性、技术不确定性和经济不确定性，系统性地考察了不确定性如何影响碳定价决策和代际福利结果。这些发现为碳定价机制如何在"中国"双碳目标下同时促进减排、经济可持续性和代际公平提供了洞察。

章节摘要

综合评估模型

碳定价已成为研究最为广泛的气候政策工具之一，大量文献聚焦于估计社会成本（SCC）和评估气候减缓政策的经济影响。综合评估模型（IAM）通过将经济活动、能源系统和气候动态纳入统一模型结构，为此提供了主导性的分析框架。早期研究开发了具有代表性的IAM模型，如DICE。

图1展示了该模型概述。在模型中，当前资源在教育和储蓄、私人及公共消费、私人及公共医疗保险以及气候行动之间进行配置。儿童不参与劳动力市场；相反，他们从父母那里接受教育，从而积累人力资本。年轻人通过提供劳动力赚取工资，满足自身消费需求，投资子女教育并积累储蓄。老年人则可能……

确定性框架下的碳定价

本节考察了最大化代际福利的代际均衡碳价格，并评估当前碳价格和代际均衡碳价格如何影响气候结果、宏观经济表现和代际分配。为确保模型隐含碳价格与现实世界碳价格的可比性，模型以2021年为基准进行校准。稳态人均GDP匹配到"中国"2021年人均GDP……

结论

本研究构建了一个OLG-DSGE模型，用于确定最大化代际社会福利的碳价格，并评估多维度不确定性如何影响该定价机制。主要结论总结如下：

（1）代际均衡碳价格估计在2021年为392.06元人民币/吨二氧化碳，并呈现稳步上升趋势，到2060年达到435.97元人民币/吨二氧化碳。这一定价路径提高了代际资源配置的效率，并……

作者贡献声明

肖博文：撰写—审阅与编辑，撰写—初稿，软件，概念化。郭晓丹：撰写—审阅与编辑，撰写—初稿，方法论，数据整理。范英：监督，形式分析，概念化。于星：方法论，数据整理。济青：验证，方法论。崔连标：撰写—初稿，数据整理。梁壮：验证，形式分析。

未引用参考文献

Heal和Millner，2014年；van den Bremer和van der Ploeg，2021年。

利益冲突声明

作者声明，他们没有已知的竞争性经济利益或个人关系，这些利益或关系可能被认为影响本文所报告的工作。

致谢

作者衷心感谢国家自然科学基金（72304063；72204041；72674055；72674054；72374001；W2412161；72603376；72371063）、中国教育部基础与交叉突破性计划项目（JYB2025XDXM904）、辽宁省青年拔尖人才支持计划、中央高校基本科研业务费（N25LPY009）的资助。

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