基于基尼系數(shù)法的全球 CO2排放公平性分析

邱俊永,鐘定勝,俞俏翠,郭家禎,益心虹

(江蘇大學(xué) 環(huán)境學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

基于基尼系數(shù)法的全球 CO2排放公平性分析

邱俊永,鐘定勝,俞俏翠,郭家禎,益心虹

(江蘇大學(xué) 環(huán)境學(xué)院,江蘇 鎮(zhèn)江 212013)

公平性一直是當(dāng)前全球各國在 CO2減排問題上最具爭議的焦點。針對當(dāng)前碳排放公平性研究中選取的衡量指標(biāo)不夠公平全面的問題,本文選取國土面積、人口、生態(tài)生產(chǎn)性土地面積和當(dāng)前化石能源探明儲量四個自然社會環(huán)境指標(biāo),用基尼系數(shù)評價了從工業(yè)革命開始至 2006年,G20主要國家 CO2累計排放量基于本國各指標(biāo)的公平性程度。結(jié)果顯示,基于該四項指標(biāo)的基尼系數(shù)均處在不公平和非常不公平狀態(tài)。從多個視角評估和提高全球碳排放權(quán)分配方案的公平性,有助于促成全球碳減排行動的盡早全面實施。

基尼系數(shù);全球 CO2減排;公平性;累計排放量

氣候變化問題自 20世紀(jì) 80年代提出以來,已成為繼WTO之后國際社會廣泛關(guān)注的熱點問題,也被公認(rèn)為全球?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的主要障礙之一。《聯(lián)合國氣候變化框架公約》的簽署,標(biāo)志著人類社會已經(jīng)意識到全球氣候變化問題的嚴(yán)峻性和緊迫性,同時也標(biāo)志著人類社會應(yīng)對氣候變化挑戰(zhàn)的開始[1]。2007年,伴隨著聯(lián)合國氣候變化大會的召開,全球 CO2減排的呼聲日漸高漲。然而氣候變化并不是一個簡單的環(huán)境問題,而是事關(guān)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的根本問題,其實質(zhì)是爭取和維護(hù)國家發(fā)展空間和競爭優(yōu)勢[2]。不論是《京都議定書》的簽署,還是后來聯(lián)合國氣候大會制定的“巴厘路線圖”,就全球減排機(jī)制而言,如何區(qū)別對待發(fā)達(dá)國家和發(fā)展中國家,尊重處于不同經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段國家能源消費(fèi)和相應(yīng)溫室氣體排放的規(guī)律[3],實現(xiàn)各國分擔(dān)減排責(zé)任的公平性,一直是解決全球氣候變化問題的難題。

目前,全球各國 CO2排放處于一個什么樣的狀態(tài),每個國家對全球氣候變化的貢獻(xiàn)有多大,全球各集團(tuán)國家莫衷一是。至于減排配額的確定,更是眾說紛紜：趨同方法要求發(fā)達(dá)國家逐漸減少其人均碳排放,而發(fā)展中國家慢慢增加其人均碳排放,到某一目標(biāo)年兩者趨同;GCI緊縮與趨同分配模型、R I VM的逐漸參與法與多階段參與法、Triptych法、多部門趨同方法在趨同法的基礎(chǔ)上進(jìn)行了完善[4-5],這些方法在一定程度上體現(xiàn)了分配的公平性;巴西提案通過對各國碳?xì)v史排放責(zé)任的度量,要求附件一國家分配碳排放限額,發(fā)展中國家暫不承擔(dān)減排責(zé)任[6]。與此同時,國內(nèi)學(xué)者也對此做了大量研究：王偉中等從穩(wěn)定大氣 CO2濃度、碳排放權(quán)分配和減排行動的承諾等方面進(jìn)行分析[7],表明發(fā)展中國家應(yīng)堅持人均碳排放權(quán)分配的原則;陳文穎等在對已有分配方法進(jìn)行系統(tǒng)評價的基礎(chǔ)上,提出了“兩個趨同”的分配方法[8];丁仲禮等以“人均累計排放指標(biāo)”為基點,計算了全球人口在 30萬以上的各國排放配額[9];除此之外,也有學(xué)者提出以國土面積或 GDP碳排放強(qiáng)度為分配原則。這些方法把人權(quán)等因素納入到分配機(jī)制當(dāng)中來,為減排配額的確定提供了很好的思路。但筆者認(rèn)為上述方法與原則涉及的指標(biāo)尚不夠公平、不夠全面。比如,各國的自然資源稟賦等 (如：化石能源蘊(yùn)含量等)不同,該國所應(yīng)享有的碳排放權(quán)益也應(yīng)不同,這些因素若在碳減排指標(biāo)分配中絲毫不予考慮的話,對于那些化石燃料儲量大的國家是不夠公平的,可能會大大增加這些國家對減排方案的抵觸情緒,從而拖延全球碳減排的實施。從某種程度上說,解決全球碳排放公平性的首要問題是對各國 CO2排放現(xiàn)狀公平性的衡量,這同時也是減排配額確定的基石,而要想實現(xiàn)碳排放權(quán)分配公平的最大化,減免各國爭議,應(yīng)從多角度、多尺度綜合考慮各相關(guān)指標(biāo),盡最大可能提高碳減排分配方案的公平性。

針對上述研究成果中存在的問題,本文引用經(jīng)濟(jì)學(xué)領(lǐng)域中衡量居民收入分配公平性程度的基尼系數(shù),初步構(gòu)建了一套從多角度衡量公平性的評價指標(biāo)體系,對當(dāng)前全球各國 CO2排放現(xiàn)狀進(jìn)行評價,以期為日后提高全球碳排放權(quán)分配方案的公平性提供更為合理的評價方法。

一、基尼系數(shù)法評價思路

基尼系數(shù)是一個經(jīng)濟(jì)學(xué)概念,20世紀(jì)初由意大利經(jīng)濟(jì)學(xué)家基尼根據(jù)洛倫茨曲線提出的用來判斷居民內(nèi)部收入平等程度的指標(biāo)。本文試圖將這個工具引入到對全球 CO2減排責(zé)任分擔(dān)的公平性衡量中來。

在當(dāng)前全球 CO2減排責(zé)任問題上,由于各個國家發(fā)展情況不同,一直難以定論。大多數(shù)學(xué)者普遍認(rèn)為,以 CO2為主的溫室氣體的排放是導(dǎo)致全球氣候變化的主要原因之一,而 CO2等溫室氣體的排放主要來源于化石能源的燃燒。IPCC提供的相關(guān)資料表明,在工業(yè)革命以前,由于人類還未開始使用化石能源,所以大氣層中 CO2的濃度一直處在較低的水平,而在工業(yè)革命后卻急劇上升,因此溫室氣體的大幅度增加主要是從工業(yè)革命開始的。然而,各個國家的工業(yè)化道路并不是同步的,發(fā)達(dá)國家提前進(jìn)入了工業(yè)化時期,早于發(fā)展中國家進(jìn)入 CO2排放高峰期,而大多數(shù)發(fā)展中國家尚剛進(jìn)入或者正處于工業(yè)化時期,CO2排放高峰期正在或者即將來臨。由于工業(yè)化是絕大多數(shù)國家都不可逾越的一個歷史階段,如果單純按照目前各國 CO2排放量來衡量各國的公平性,顯然是不合理的。因此,筆者嘗試用各國自工業(yè)革命開始至 2006年的歷史累計 CO2排放量作為評價的基點,衡量當(dāng)前全球各國 CO2排放公平性程度。具體來說,就是以各國 CO2歷史累計排放量累計百分比為縱坐標(biāo),以選取的自然社會環(huán)境指標(biāo)累計百分比為橫坐標(biāo),用各國歷史累計 CO2排放量除以橫坐標(biāo)所指向的指標(biāo),然后按所得商對每個國家在坐標(biāo)軸上進(jìn)行升序排列,求其基尼系數(shù),作出評價。對基尼系數(shù)設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)為：基尼系數(shù)低于 0.2表示環(huán)境資源利用公平;0.2-0.3表示比較公平;0.3-0.4表示相對公平;0.4-0.5表示利用不公平;0.6以上表示利用非常不公平。

二、評價指標(biāo)體系的建立

運(yùn)用基尼系數(shù)對全球 CO2排放現(xiàn)狀進(jìn)行評價,評價指標(biāo)體系的構(gòu)建是至關(guān)重要的一個環(huán)節(jié)。評價指標(biāo)體系是一種政策導(dǎo)向,將影響到各個方面的思想和行為[10]。筆者認(rèn)為,在篩選評價指標(biāo)時應(yīng)考慮以下原則：(1)公平性原則,公平性是當(dāng)今全球 CO2減排中爭執(zhí)最激烈的焦點,也是諸國互相推脫減排責(zé)任的主要原因。因此,所選取的指標(biāo)應(yīng)是從每個國家的實際情況出發(fā),最能反應(yīng)減排公平性;(2)科學(xué)性原則,指標(biāo)應(yīng)與氣候變化的復(fù)雜系統(tǒng)相關(guān)聯(lián),較好地度量全球 CO2排放現(xiàn)狀;(3)可行性原則,所選指標(biāo)應(yīng)易于獲得,便于操作;(4)典型性原則,指標(biāo)應(yīng)極具代表性、概括性和綜合性[11]。

在上述原則中,公平性原則是最重要的原則,也是 CO2減排的基礎(chǔ),因此需要對其作深入闡述。本文認(rèn)為應(yīng)從這兩個角度考慮公平性：一個是“生存權(quán)平等”,人人生而平等,每個人都有使用公共資源的權(quán)利,所以要體現(xiàn)公平性首先要考慮人口指標(biāo);另一個是“發(fā)展權(quán)有別”,人權(quán)指標(biāo)固然是首要考慮的指標(biāo),但僅考慮這一指標(biāo)也是不公平的。國與國之間人口相同,但在其他指標(biāo)上不同的話,在 CO2允許排放量這個指標(biāo)上的發(fā)展權(quán)也應(yīng)是不同的。本文認(rèn)為在與 CO2允許排放量有關(guān)的發(fā)展空間上,還應(yīng)必須考慮以下幾個指標(biāo)：國土面積、資源稟賦以及對全球碳匯的實際貢獻(xiàn)。這幾個指標(biāo)都與各國的發(fā)展空間 (與 CO2允許排放量有關(guān)的)密切相關(guān),要體現(xiàn)減排公平性,還必須考慮這些指標(biāo)。由以上分析,篩選出以下四個指標(biāo)：

(一 ) 人口

大氣作為一種環(huán)境資源,從人權(quán)的角度來考慮,人人應(yīng)享有均等的使用權(quán)和占有權(quán)。因此,人口多的國家應(yīng)分得較多的 CO2排放指標(biāo),所以選取人口作為首要的評價指標(biāo)。

(二)國土面積

在人口相同的情況下,國土面積不同的國家也應(yīng)分得不同的 CO2排放權(quán),國土面積大的國家應(yīng)分得較多的 CO2排放權(quán)。

(三)生態(tài)生產(chǎn)性土地面積

在 CO2排放權(quán)分配中,所需考慮的因素不僅要包括上述的人口、國土面積等指標(biāo),還應(yīng)與該國對全球碳匯的實際貢獻(xiàn)有關(guān)。碳匯主要是指某一生態(tài)系統(tǒng)吸收并儲存二氧化碳的多少,或者說是該生態(tài)系統(tǒng)吸收并儲存二氧化碳的能力。然而,遺憾的是,目前尚缺乏全球碳匯的實證研究成果(尤其是細(xì)化到各個國家的),本文暫以每個國家的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積代表其對全球碳匯的實際貢獻(xiàn)。生態(tài)生產(chǎn)性土地面積越大,說明其碳匯量越多,所以生態(tài)生產(chǎn)性土地面積大的國家也應(yīng)分得較多的 CO2排放權(quán)。因此,這里選擇生態(tài)生產(chǎn)性土地面積作為評價指標(biāo)之一。

(四)當(dāng)前化石能源探明儲量

一個國家蘊(yùn)含的化石能源越多,它理應(yīng)分得越多的 CO2排放指標(biāo),即在 CO2排放權(quán)上獲得更大的發(fā)展空間,這是由各國的自然稟賦所導(dǎo)致的合理差異 (我們應(yīng)尊重自然稟賦所帶來的天然差異,而不是忽視它甚至反向壓制它)。

三、實例計算

(一)基尼系數(shù)計算公式

式中,Xi為一國的人口、國土面積、生態(tài)生產(chǎn)性土地面積、當(dāng)前化石能源探明儲量指標(biāo)的累計百分比;

Yi為 CO2累計排放百分比;

當(dāng) i=1的時候,(Xi-1,Yi-1)視為 (0,0)。

(二 )數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本文選取 G20具有代表性的國家作為評價主體。

表1 各國家化石能源探明量

數(shù)據(jù)來源：2008年世界統(tǒng)計年鑒

根據(jù)表1中的數(shù)據(jù),把石油、天然氣和標(biāo)準(zhǔn)煤按照熱當(dāng)量：1m3天然氣 =1.33Kg標(biāo)準(zhǔn)煤;1Kg原油 =1.4286Kg標(biāo)準(zhǔn)煤,統(tǒng)一換算成標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量。各個國家換算結(jié)果及其他指標(biāo)值見表2所示：

表2 G20國家各指標(biāo)數(shù)值

(三)洛倫茨曲線圖及基尼系數(shù)計算

繪制基于各指標(biāo)的 CO2排放現(xiàn)狀洛倫茨曲線圖 ,如圖1-圖4所示：

圖1 基于人口的洛倫茲曲線圖

由圖1可以看出,印度及印度尼西亞等國的人均 CO2歷史累計排放量很少,而美國、加拿大、英國等發(fā)達(dá)國家有著極高的人均 CO2歷史累計排放量,這對于發(fā)展中國家來說顯然是十分不公平的,因此在進(jìn)行碳排放權(quán)分配時,應(yīng)首要考慮人均 CO2歷史累計排放量這一指標(biāo)。然而,盡管人均指標(biāo)是最常用最應(yīng)該優(yōu)先考慮的指標(biāo),筆者認(rèn)為僅采用該指標(biāo)進(jìn)行公平性衡量是不夠全面的,而應(yīng)采取“生存權(quán)平等、發(fā)展權(quán)有別”的思路,兼顧以下幾個指標(biāo)的公平性。

圖2 基于國土面積的洛倫茲曲線

由圖2所示可以看出,巴西、澳大利亞等國國土面積較大,單位土地面積的 CO2歷史累計排放量極小,日本、英國等國卻相反。此外,從該圖也不難看出,基于土地面積的各國排序與圖1中明顯不同,比如巴西、澳大利亞。因此,如若在碳排放權(quán)分配中不考慮國土面積指標(biāo),對此類國家來說是不夠公平的。

圖3 基于生態(tài)生產(chǎn)性土地面積的洛倫茲曲線

由圖3可知,巴西及阿根廷等國由于國土面積大,又處在熱帶地區(qū),所以有著較多的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積,從而使得其單位生態(tài)生產(chǎn)性土地面積的 CO2歷史累計排放量值極低,而日本、英國等國卻有著極高值。同時,圖3還可以揭示這樣一個重要信息：基于生態(tài)生產(chǎn)性土地指標(biāo)的各國在此圖中的排序與圖1和圖2中的各國排序也明顯不同,如阿根廷等。因此,若在碳排放權(quán)分配時不考慮該指標(biāo),同樣會對此類國家?guī)聿还健．?dāng)然,必須指出的是,這里的生態(tài)生產(chǎn)性土地面積并不是精確代表碳匯量,所以該指標(biāo)存在一定缺陷。

圖4 基于當(dāng)前化石能源探明儲量 (以標(biāo)準(zhǔn)煤當(dāng)量計)的洛倫茲曲線

由圖4可知,沙特阿拉伯、印尼等國,雖然其化石能源蘊(yùn)含量極其豐富,但其 CO2歷史累計排放量卻極少,日本、法國等國化石能源幾近枯竭,排放值卻極高。此外,圖4同樣顯示,基于化石能源探明儲量指標(biāo)的各國在此圖中排序也與以上各圖存在顯著差異,例如：沙特阿拉伯、俄羅斯等。因此,如果在碳權(quán)益分配中不考慮該指標(biāo),對這些國家是不公平的。

綜上所述,由于基于每項指標(biāo)的各國排序是顯著不同的,因此,在碳排放權(quán)分配時應(yīng)從多角度綜合考慮各指標(biāo)才是更為合理、更為公平的。基于這幾項指標(biāo)公平性的大小可以從其基尼系數(shù)值看出,如表3所示：

表3 各指標(biāo)基尼系數(shù)值

從表3中可以看出,除了基于生態(tài)生產(chǎn)性土地面積和當(dāng)前化石能源探明儲量的基尼系數(shù)處在不公平狀態(tài)外 (參考前文所列基尼系數(shù)公平性區(qū)間),其余兩個指標(biāo)的基尼系數(shù)均在非常不公平范圍,這說明各國從工業(yè)化時期到 2006年,CO2累計排放量存在著極大的不公平性。

(四)等權(quán)綜合評價

本文暫且把上述四項指標(biāo)等權(quán)對待進(jìn)行綜合評價。由于每個國家在每一指標(biāo)洛倫茨曲線圖上的斜率代表了其相對于該指標(biāo)的 CO2歷史排放量比值,因此,不妨以其在每個圖上的斜率代表其在該指標(biāo)下的得分,對其加和便可得到衡量每個國家基于四項指標(biāo)的歷史排放公平性得分。得分越大,說明其排放赤字也越大,反之,則盈余越多。各國最后綜合得分見表4所示：

表4 各國綜合得分值

從表4不難看出,排在前面的國家以發(fā)展中國家為主,除去澳大利亞因地廣人稀、資源豐富且發(fā)展歷史較短等因素影響外,發(fā)達(dá)國家均排在后面。中國位次居中,局面不容樂觀,存在一定的減排壓力。不過,從整體上來說,由于從工業(yè)革命至今發(fā)達(dá)國家在全球 CO2排放中占有極大比例,是全球氣候變暖的主要貢獻(xiàn)者,因此,無論從哪一個衡量公平性的角度來說,發(fā)達(dá)國家都應(yīng)承擔(dān)更大的減排責(zé)任。

四、減排指標(biāo)分配的初步探討

上述評價只是對全球 CO2排放現(xiàn)狀公平性做出的概述性的評價,從中可以初步判斷各國在全球碳排放格局中的公平性高低。要對各國減排配額進(jìn)行具體的數(shù)值計算,需要進(jìn)一步將評估結(jié)果與分配方法結(jié)合起來。對此,筆者將在后續(xù)研究中引入海河流域天津市水污染防治“十一五”規(guī)劃項目中基于基尼系數(shù)的水污染物總量分配的方法[13],以公平性最大為目標(biāo)建立碳減排分配機(jī)制,從而得到減排方案以及各國的減排配額。限于篇幅,本文對此不再做實例計算。

五、結(jié)果與討論

如何分配各國減排配額,一直是各國難以協(xié)商的難題。在這個問題上,筆者認(rèn)為應(yīng)從公平性最大化的角度出發(fā),從多個角度衡量其公平性,并基于此制定減排機(jī)制,以減少各國爭議。

當(dāng)然,必須承認(rèn)的是,本文在評價指標(biāo)的選取過程中由于數(shù)據(jù)欠缺也存在一定的不妥之處,未必是最佳的指標(biāo)體系,比如生態(tài)生產(chǎn)性土地面積的選擇,它只是與碳匯量存在正相關(guān)性,還不能完全代表各國對全球碳匯的實際貢獻(xiàn)。最恰當(dāng)?shù)淖龇☉?yīng)該是把各國的每一種生態(tài)系統(tǒng)的實際碳匯量進(jìn)行全面的統(tǒng)計和計算,然而要做到這一點,需要充足的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的支持,目前尚難以做到,需要在以后的研究中逐步改進(jìn)。

[1]中國 21世紀(jì)議程管理中心,清華大學(xué).清潔發(fā)展機(jī)制[M].北京：社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社,2005.

[2]何建坤,張希良,李政等.CO2減排情景下中國能源發(fā)展若干問題[J].科技導(dǎo)報,2008,26(2)：90-92.

[3]何建坤,柴麒敏.關(guān)于全球減排溫室氣體長期目標(biāo)的探討[J].清華大學(xué)學(xué)報 (哲學(xué)社會科學(xué)版),2008,23(4)：15-25.

[4]TORVANGER A,GODAL O.A Survey of Differentiation Methods forNational Greenhouse Gas Reduction Targets[R].Oslo：CICERO-Oslo,1999.24-32.

[5]ELZEN MGJ den,BERK M M,BOTH S,eta.FA IR 1.0：An Interactive Model to Explore Options for Differentiation of Future Commitments in International Climate Policy Making[R].Holland：R I VM,2000.12-23.

[6]陳文穎.關(guān)于溫室氣體限排目標(biāo)的確定 (巴西提案)[J].上海環(huán)境管理,1999,18(1)：5-7.

[7]王偉中,陳濱,魯傳一等.《京都議定書》和碳排放權(quán)分配問題[J].清華大學(xué)學(xué)報 (哲學(xué)社會科學(xué)版),2002,17,(6)：81-85.

[8]陳文穎,吳宗鑫.碳排放權(quán)分配與碳排放權(quán)交易 [J].清華大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版),1998,38(12)：15-18.

[9]丁仲禮,段曉男,葛全勝等.2050年大氣 CO2濃度控制：各國排放權(quán)計算 [J].中國科學(xué) D輯：地球科學(xué),2009,39(8)：1009-1027.

[10]王慧敏,徐明,方樂潤.都江堰灌區(qū)可持續(xù)發(fā)展評價體系[J].水科學(xué)報,1999,(5)：13-18.

[11]曹利軍,王華東.可持續(xù)發(fā)展評價指標(biāo)體系建立原則與方法研究[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報,1998,18(5)：526-532.

[12]陳波,王良衍.陸地植被與全球變化中碳之間的關(guān)系[J].浙江林業(yè)科技,2001,21(3)：1-4.

(本文責(zé)編：辛 城)

Equity Analysis of Global CO2Em issions Based on Gin iCoefficient

Q IU Jun-yong,ZHONG Ding-sheng,YU Qiao-cui,GUO Jia-zhen,YIXin-hong
(School of Environment,Jiangsu University,Zhenjiang212013,China)

Fairness is one of the most disputed focuses on the current global reduction of carbon emissions.This paper selected four natural and social indicators including land area,population,ecological capacity and the currentproven reserves of fossil fuels,to evaluate the fairness of total CO2from industrial revolution to 2006 based on each indicatorwith Gini coefficient among themain countries in G20.The results showed that,these four Gini coefficients based on each indicator are in inequitable or extremely inequitable range.I mproving the fairness of global carbon emissions allocation approaches from multiple perspectiveswillpromote the implementation of the reduction of carbon emissions as soon as possible.

Gini coefficient;reduction of global CO2 emissions;equity;cumulative emission

X321

A

1002-9753(2011)04-0014-08

2010-11-16

2011-03-06

邱俊永 (1983-),男,河南汝南人,江蘇大學(xué)環(huán)境學(xué)院碩士研究生。