基于气候变化脆弱性的适应规划: 一个福利经济学分析

来源：SCI期刊网 分类：农业论文 时间：2022-01-23 09:48 热度：

　　内容提要: 气候变化是典型的具有复杂性、长期性和外部性的全球环境问题。气候变化的福利影响及其成本效益评估是适应气候变化的决策基础。本文基于气候变化科学的基本概念和福利经济学理论，构建了柏格森 - 萨缪尔森社会福利函数，评估了气候变化背景下的社会经济脆弱性与经济福利风险，提出了适用于中国国情的适应规划路径。首先，基于社会福利核心要素的气候变化脆弱性评估结果表明，气候敏感性是影响中国不同地区福利水平和脆弱性的重要因子。其次，依据气候敏感性与适应能力将中国 30 多个省份划分为三类适应区: 发展型适应优先区、增量型适应优先区、发展型与增量型并重地区。第三，采用地区加权方法测算了中国 2016—2030 年 RCP8. 5 气候变化情景下的气候灾害经济损失及福利风险，提出依据能力原则、需求原则或最脆弱地区优先原则分别由地方政府、部门或中央主导的适应规划设计。

　　关键词: 气候变化 脆弱性 适应规划 社会福利函数 气候变化经济学

　　一、引 言

　　作为最具复杂性、长期性及外部性最大的全球环境问题，气候变化研究从一开始就无法忽略公平、价值和福利等伦理学议题，气候变化经济学的发展也离不开对科学、政治与伦理因素的综合考量( Dietz et al. ，2009; IPCC，2012，2014) 。联合国气候变化专门委员会( IPCC) 第五次科学评估报告指出，过去 130 年来人类活动引发全球升温 0. 85℃，21 世纪末全球平均升温幅度将达到 1. 5℃以上，未来全球变暖趋势加剧很可能对人类和生态系统造成严重、普遍和不可逆转的影响( IPCC， 2014) 。①《联合国气候变化框架公约》( UNFCCC，以下简称《气候公约》) 达成的宗旨是“防范人类活动可能对气候系统造成的不可逆危险”，2015 年 12 月第 21 次缔约方大会通过的《巴黎协定》，将全球平均升温 2℃作为气候变化的危险水平并确立全球行动目标。近年来，减小灾害风险、适应气候变化的经济学分析正在取代减排经济学成为新的气候变化经济学研究热点( Vale，2016) 。

　　气候变化对社会福利的经济影响及其成本效益评估一直是气候变化经济学关注的核心问题。气候变化的经济成本既包括气候灾害导致的直接和间接经济损失，也包括减排成本①和适应的投资成本②( Handmer et al. ，2012) 。气候变化及其政策设计会改变资源再分配，导致收入和福利效应。升温幅度越大，气候变化导致的损失和行动成本越高，其中遭受不利影响最大的是发展中国家和贫困群体( IPCC，2012，2014) 。据估算，在全球升温 1—4℃ 的不同情景下，气候变化的总成本和风险相当于全球每年损失 1% —5% 的 GDP( Nordhaus，2013) 。世界银行《适应气候变化的经济学》报告测算 2010—2050 年全球发展中国家适应气候变化的总成本约为 700 亿—1000 亿美元( Narain et al. ，2011) 。斯特恩《气候变化经济学评估报告》建议各国政府每年花费 1% 的 GDP 用于适应行动( Stern，2007) 。

　　目前，气候变化的影响评估大多针对发达国家和部门层面( Nordhaus，2013) ，气候变化对发展中国家的经济影响及其福利分配效应的研究尚且不足。行为经济学发现，相比收入效应而言，人们具有更大的风险厌恶、不公平厌恶及损失厌恶，这使得气候变化决策中受益者对受损者、当代对后代的补偿更加困难( Gowdy，2008) 。气候变化的福利经济学分析建议通过地区公平加权赋予贫穷国家和地区更大的福利份额( Botzen et al. ，2014) ，并采用最脆弱者优先原则来分配有限的国际适应资金( 郑艳和梁帆，2012) 。研究表明，人力资本( 健康、教育水平) 、物质资本( 提供衣食住行的基础设施) 、自然资本( 气候条件、水资源、生态系统服务、土地资源) 等既是影响国家福利的重要因素 ( Vemuri & Costanza，2006) ，也是容易遭受气候变化不利影响的主要领域( Handmer et al. ，2012) 。然而，由于缺乏真实市场定价，许多非经济福利要素难以货币化，不同地区和群体的收入差异也使得效用难以加总( Botzen et al. ，2014) 。对此，气候变化脆弱性评估成为补充和替代影响评估的重要决策方法( Patt et al. ，2011) 。

　　中国是气候变化影响的热点区域之一。1990—2014 年间，中国气象灾害导致的直接经济损失相当于 GDP 的 1% ( 以下简称直接经济损失率) ，远超过发达国家( 如美国为 0. 55% ) 和全球平均水平( 约为 0. 2% ) ( 李修仓等，2015) 。③ 一些学者和国际机构对中国的气候变化影响和适应成本进行了经济评估。Ruiz( 2013) 将气候变化升温率、脆弱度和自然灾害影响规模等指标引入宏观经济评估模型，以 1931 年和 2010 年发生在南方地区的两次洪灾为例，发现气候变化对中国具有显著的经济影响。刘杰等( 2012) 基于柯布 - 道格拉斯生产函数构建了气候经济模型，指出极端高温、低温、强降水和干旱等气候因子对我国农业经济产出的区域差异存在显著的长期影响。罗慧等 ( 2010) 采用计量经济和面板数据模型，发现 1984—2006 年间中国 GDP 总值对气象条件变化的边际影响约为 12. 36% ，各省经济产出的气候敏感性表现为北部大于南部，西部大于东部。亚洲开发银行建议中国等东亚国家将每年国内生产总值( GDP) 的 0. 3% 用于防范气候灾害对农林水利和海岸堤坝等基础设施的毁损风险( ADB，2013) 。

　　适应气候变化规划( 简称适应规划，adaptation planning) 是为了应对未来潜在的气候变化风险而采取的有计划的、系统的、前瞻性的适应政策和行动。考虑到气候风险及适应行动的地方化特点，政府主导的适应行动应当明确不同层级政府之间的责任划分，侧重于研究支持、信息分享、规章立法、机制设计和公共投资决策等方面( Hallegatte et al. ，2011) 。由于政治体制和决策过程的差异，适应规划主要有两类治理模式: 一是自上而下经由国家适应战略推动地方层面的实施; 二是地方政府和社会各界自下而上的自发行动。张雪艳等( 2015) 评估了 2008—2012 年中国出台的 8 项部门适应规划，指出其中对气候变化的情景设计和不确定性考虑不足，忽视对未来风险及非气候因素的评估，①使得适应行动缺乏坚实的科学基础。

　　基于中国国情，适应气候变化，是中国生态文明建设和经济社会发展规划的基本要求。中共十八大报告明确提出应对全球气候变化，构建科学合理的城市化格局、农业发展格局、生态安全格局。② 中国经济发展的“四大板块”( 东部、中部、西部和东北) 和“三个支撑带”( 一带一路、长江经济带、京津冀) 战略组合，③为适应规划的宏观布局提供了战略指南。2013 年 11 月发布的《国家适应气候变化战略》将全国重点区域划分为城市化、农业发展和生态安全三类适应区，要求尽快推进适应规划工作。2014 年 9 月，国家发展改革委发布了我国第一部应对气候变化中长期规划《国家应对气候变化规划( 2014—2020 年) 》。2015 年 6 月，中国政府向气候公约提交了《强化应对气候变化行动———中国国家自主贡献》。这些进展不但体现了中国切实履行气候公约的大国责任意识，而且成为推进我国生态文明建设、绿色低碳发展和经济结构转型的有利契机。

　　与减缓气候变化相比，适应气候变化是更加迫切的现实挑战。推进我国的适应规划亟需解决以下主要问题: ( 1) 评估气候变化对各种社会福利要素的影响及其适应能力; ( 2) 量化测算未来潜在的福利风险( 包括总量和地区分布特征) ; ④( 3) 如何界定国家、地方和部门的适应职责，促进公平有效的适应行动。本文旨在为上述问题提供一个科学可行的理论和分析思路，第二部分介绍了基本概念和分析框架; 第三部分是中国分省区的气候变化脆弱性评估; 第四部分提出适应规划的三类典型地区; 第五部分基于中国未来气候变化和经济发展情景，测算了不同地区的灾害经济损失及地区公平加权的福利风险，提出了适应规划的三种治理路径设计。

　　二、构建社会福利函数分析框架

　　( 一) 经济福利及其风险评估

　　经济福利是对社会福利要素的货币化度量，收入和经济产出( 如 GDP) 是最常用的衡量经济福利的核心指标。气候变化对经济福利既有不利影响也有正面效应。气候变化的福利影响及其成本和效益评估是开展适应规划的科学依据，然而困难在于如何界定影响范围和适应边界，以及如何估算适应的成本和收益( Callaway，2004; IPCC，2014) 。图 1 表明适应气候变化存在极限或边界，如由于风险阈值或制度文化和技术等制约因素导致的不可避免的残余损失( 灾害统计中常用直接经济损失表示) 。适应规划的目的就是通过成本效益分析找到最优适应水平( 边际适应成本 = 边际适应收益) 的点 A，但是这一理想假设在现实中很难实现，实际的适应水平通常位于次优点 B( IPCC， 2014) 。

　　气候变化风险是指气候变化对自然系统和社会经济系统可能造成的潜在不利影响，主要体现为气候变化引发的极端天气/气候事件⑤( 如高温、强降雨、台风等) 和长期气候变率变化( 如干旱化、持续升温、冰川融化和海平面上升等) 。IPCC( 2012，2014) 提出基于气候风险评估的适应决策框架，将风险( risk) 表述为某种不利后果的发生概率，或以下 3 个核心要素的函数: ①危险性 ( hazard) ，即致灾危险度，如极端天气/气候事件的发生频率和强度; ②暴露度( exposure) ，即暴露在危险中的人口、基础设施和社会财富; ③脆弱性( vulnerability) ①: 是系统暴露于某种危险之下表现出的敏感性或易损性，及自身应对、抵御和恢复能力等内在特质。

　　( 二) 气候变化背景下的中国社会福利函数

　　气候变化对经典的福利经济学提出了理论与实践层面的挑战，主要难点是对风险不确定性、风险偏好、时间偏好等关键变量的设定，这些问题往往超出了规范经济学的思考范畴( Tol，2010) 。在公共投资项目或气候政策中，福利加权被引入成本效益分析方法以实现帕累托最优的社会福利目标，其理论基础是“卡尔多 - 希克斯效率原则”②( Hanley & Tinch，2004; Florio，2014) 。对气候政策进行成本效益分析的核心是构建社会福利函数，社会福利函数是对一系列个体效用函数的加总。柏格森 - 萨缪尔森社会福利函数( Bergson-Samuelson social welfare function) 是气候 - 经济评估模型中最广为采用的基本形式，此外还有功利主义( utilitarianism) 函数、Bernoulli-Nash 函数、罗尔斯最大最小( Rawlsian maxmin) 函数等不同形式( Dietz et al. ，2009; Botzen et al. ，2014) 。福利函数的结构设计具有较大的不确定性( Weitzman，2010) ，选择何种福利函数本质上是一个价值判断和政治考量，例如是否考虑公平因素对于气候变化经济损失的估算结果影响很大( Fankhauser et al. ， 1997; Tol et al. ，2004) 。③

　　本文以 IPCC 的风险分析框架为基础，采用柏格森 - 萨缪尔森社会福利函数构建气候变化背景下的中国社会福利函数。① 在气候变化背景下，全国总体的社会福利水平取决于各省区的效用水平 U( C) 和人口规模 N 等因素。气候变化会影响个体收入和消费水平( C) ，包括市场产品和服务( 如农产品、电力和保险等) 及非市场服务( 例如气候舒适性、生态系统服务等) 。假定各省区都有一个标准消费者，②受到地区平均的气候变化净影响，则在 t 时期第 i 个省区的总效用 Ui ( Ct ) 是该省区标准消费者的效用( ui ) 与人口 Ni的乘积。

　　三、气候变化脆弱性综合评估

　　气候变化脆弱性是指暴露在气候变化的影响之下时，社会经济系统所具有的易损性、敏感性及适应性等内在特质。对中国不同省区的气候变化脆弱性评估包括以下 3 个步骤:

　　第一步，构建评估指标体系。将一级评估指标界定为物质资本、经济资本、人力资本、自然资本、社会资本等五类福利要素; 对每个维度的一级指标，区分敏感性、适应能力两个二级指标( 如表 1) 。

　　第二步，确定指标权重。采用因子分析方法( factor analysis) 分析各二级指标的主要因子( 驱动因素) 及其权重。

　　第三步，计算综合脆弱性指数( 综合脆弱度) 。计算因子得分，经过归一化加总得到各省区气候变化脆弱性的综合指数并进行排序，并绘制出脆弱性区划图。

　　( 一) 指标设计与数据搜集

　　为了与我国的五年规划相匹配，选择 2006—2010 年( “十一五”规划期) 作为气候变化脆弱性评估的基准期。数据主要来自《中国统计年鉴》、《中国民政统计年鉴》。

　　表 1 中采用了一些复合性指标，例如: 气候防护能力指数: 《国家适应气候变化战略》中的重点适应领域包括: 基础设施、农业、水资源、海岸带及相关海域、森林和其它生态系统、人体健康、旅游业及其它产业等。这里将“适应投入”界定为“环境保护、医疗卫生、农林水利、国土气象等领域的公共支出”，将不同省份气候防护能力( CPi ) 界定为其适应投入( AIi ) 占地区财政支出( Fi ) 的比重( 5 年平均值) 。

　　四、基于气候变化脆弱性的适应区划

　　中国不同地区间存在较大的发展差距，导致中国兼具“发展赤字”和“适应赤字”，既面临着巨大的发展型适应需求，也存在相当的增量型适应需求( Pan et al. ，2011) 。② 以气候灾害风险为例，传统的防灾减灾领域通过长期的投入和实践，积累了应对常规风险( 假设主要由气候自然变率引发) 的各种资本。在气候变化情景下，通常发达地区所需的只是应对新增气候风险的增量适应投入，而欠发达地区由于发展的历史欠账，常规风险投入尚且不足，对于新增风险更无力顾及。假设 “适应赤字”是指已经解决了发展过程中出现的常规气候风险，但是缺乏应对极端和长期气候变化所致的增量风险的投入; 而“发展赤字”则是面对常规性风险和新增气候变化风险，都缺乏相应的资源和投入。表 3 描述了增量型适应模式与发展型适应模式的基本特征。

　　为了更加直观，可依据表 1 中的“气候敏感性”和“适应能力”两类指标分别设计综合指数并绘制坐标图( 见图 2) ，将中国 31 个省份划分出三类较为典型的适应规划区。①

　　可见，中国各省份的气候敏感性与适应能力具有较大的相关性，表现为大多数省份分布在两个典型区域，即: 高敏感性 - 低适应性; 高适应性 - 低敏感性。这一结果分别类似于 Tol et al. ( 2004) 按照气候风险归纳的四类国家中的脆弱型和可持续型。② 这一方面证明了发展水平与适应能力之间的密切关联，另一方面说明中国各省区的脆弱性与发展水平都受到了气候和地理因素的很大影响，体现了中国具有独特的地理环境和地域发展规律。图 2 中的Ⅰ类省份绝大多数处于西部地区，生态环境敏感，发展基础薄弱，地方政府面临着发展赤字和适应赤字的双重挑战，亟需加强科技、教育、健康、防灾减灾、扶贫、生态保护等发展型适应投入。Ⅱ类省份包括东南沿海的发达城市化地区及东北地区，发展基础较好，现状适应能力相对较强，提升适应能力应侧重于增量型投入。Ⅲ类省份以中西部地区居多，其中“双高”类型并不突出，“双低”类型以新疆比较典型。对这些居于平均值附近、不进则退的省份而言，应当关注气候变化对资源环境和人口承载力的制约作用，在城市化和工业化提升过程中，应当兼顾发展型与增量型适应投入。——论文作者：郑 艳 潘家华 谢欣露 周亚敏 刘昌义

文章名称：基于气候变化脆弱性的适应规划: 一个福利经济学分析

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