基于基尼系数法的全球 CO2排放公平性分析

邱俊永,钟定胜,俞俏翠,郭家祯,益心虹

(江苏大学 环境学院,江苏 镇江 212013)

基于基尼系数法的全球 CO2排放公平性分析

邱俊永,钟定胜,俞俏翠,郭家祯,益心虹

(江苏大学 环境学院,江苏 镇江 212013)

公平性一直是当前全球各国在 CO2减排问题上最具争议的焦点。针对当前碳排放公平性研究中选取的衡量指标不够公平全面的问题,本文选取国土面积、人口、生态生产性土地面积和当前化石能源探明储量四个自然社会环境指标,用基尼系数评价了从工业革命开始至 2006年,G20主要国家 CO2累计排放量基于本国各指标的公平性程度。结果显示,基于该四项指标的基尼系数均处在不公平和非常不公平状态。从多个视角评估和提高全球碳排放权分配方案的公平性,有助于促成全球碳减排行动的尽早全面实施。

基尼系数;全球 CO2减排;公平性;累计排放量

气候变化问题自 20世纪 80年代提出以来,已成为继WTO之后国际社会广泛关注的热点问题,也被公认为全球实现可持续发展目标的主要障碍之一。《联合国气候变化框架公约》的签署,标志着人类社会已经意识到全球气候变化问题的严峻性和紧迫性,同时也标志着人类社会应对气候变化挑战的开始[1]。2007年,伴随着联合国气候变化大会的召开,全球 CO2减排的呼声日渐高涨。然而气候变化并不是一个简单的环境问题,而是事关经济社会发展的根本问题,其实质是争取和维护国家发展空间和竞争优势[2]。不论是《京都议定书》的签署,还是后来联合国气候大会制定的“巴厘路线图”,就全球减排机制而言,如何区别对待发达国家和发展中国家,尊重处于不同经济发展阶段国家能源消费和相应温室气体排放的规律[3],实现各国分担减排责任的公平性,一直是解决全球气候变化问题的难题。

目前,全球各国 CO2排放处于一个什么样的状态,每个国家对全球气候变化的贡献有多大,全球各集团国家莫衷一是。至于减排配额的确定,更是众说纷纭：趋同方法要求发达国家逐渐减少其人均碳排放,而发展中国家慢慢增加其人均碳排放,到某一目标年两者趋同;GCI紧缩与趋同分配模型、R I VM的逐渐参与法与多阶段参与法、Triptych法、多部门趋同方法在趋同法的基础上进行了完善[4-5],这些方法在一定程度上体现了分配的公平性;巴西提案通过对各国碳历史排放责任的度量,要求附件一国家分配碳排放限额,发展中国家暂不承担减排责任[6]。与此同时,国内学者也对此做了大量研究：王伟中等从稳定大气 CO2浓度、碳排放权分配和减排行动的承诺等方面进行分析[7],表明发展中国家应坚持人均碳排放权分配的原则;陈文颖等在对已有分配方法进行系统评价的基础上,提出了“两个趋同”的分配方法[8];丁仲礼等以“人均累计排放指标”为基点,计算了全球人口在 30万以上的各国排放配额[9];除此之外,也有学者提出以国土面积或 GDP碳排放强度为分配原则。这些方法把人权等因素纳入到分配机制当中来,为减排配额的确定提供了很好的思路。但笔者认为上述方法与原则涉及的指标尚不够公平、不够全面。比如,各国的自然资源禀赋等 (如：化石能源蕴含量等)不同,该国所应享有的碳排放权益也应不同,这些因素若在碳减排指标分配中丝毫不予考虑的话,对于那些化石燃料储量大的国家是不够公平的,可能会大大增加这些国家对减排方案的抵触情绪,从而拖延全球碳减排的实施。从某种程度上说,解决全球碳排放公平性的首要问题是对各国 CO2排放现状公平性的衡量,这同时也是减排配额确定的基石,而要想实现碳排放权分配公平的最大化,减免各国争议,应从多角度、多尺度综合考虑各相关指标,尽最大可能提高碳减排分配方案的公平性。

针对上述研究成果中存在的问题,本文引用经济学领域中衡量居民收入分配公平性程度的基尼系数,初步构建了一套从多角度衡量公平性的评价指标体系,对当前全球各国 CO2排放现状进行评价,以期为日后提高全球碳排放权分配方案的公平性提供更为合理的评价方法。

一、基尼系数法评价思路

基尼系数是一个经济学概念,20世纪初由意大利经济学家基尼根据洛伦茨曲线提出的用来判断居民内部收入平等程度的指标。本文试图将这个工具引入到对全球 CO2减排责任分担的公平性衡量中来。

在当前全球 CO2减排责任问题上,由于各个国家发展情况不同,一直难以定论。大多数学者普遍认为,以 CO2为主的温室气体的排放是导致全球气候变化的主要原因之一,而 CO2等温室气体的排放主要来源于化石能源的燃烧。IPCC提供的相关资料表明,在工业革命以前,由于人类还未开始使用化石能源,所以大气层中 CO2的浓度一直处在较低的水平,而在工业革命后却急剧上升,因此温室气体的大幅度增加主要是从工业革命开始的。然而,各个国家的工业化道路并不是同步的,发达国家提前进入了工业化时期,早于发展中国家进入 CO2排放高峰期,而大多数发展中国家尚刚进入或者正处于工业化时期,CO2排放高峰期正在或者即将来临。由于工业化是绝大多数国家都不可逾越的一个历史阶段,如果单纯按照目前各国 CO2排放量来衡量各国的公平性,显然是不合理的。因此,笔者尝试用各国自工业革命开始至 2006年的历史累计 CO2排放量作为评价的基点,衡量当前全球各国 CO2排放公平性程度。具体来说,就是以各国 CO2历史累计排放量累计百分比为纵坐标,以选取的自然社会环境指标累计百分比为横坐标,用各国历史累计 CO2排放量除以横坐标所指向的指标,然后按所得商对每个国家在坐标轴上进行升序排列,求其基尼系数,作出评价。对基尼系数设定标准为：基尼系数低于 0.2表示环境资源利用公平;0.2-0.3表示比较公平;0.3-0.4表示相对公平;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、评价指标体系的建立

运用基尼系数对全球 CO2排放现状进行评价,评价指标体系的构建是至关重要的一个环节。评价指标体系是一种政策导向,将影响到各个方面的思想和行为[10]。笔者认为,在筛选评价指标时应考虑以下原则：(1)公平性原则,公平性是当今全球 CO2减排中争执最激烈的焦点,也是诸国互相推脱减排责任的主要原因。因此,所选取的指标应是从每个国家的实际情况出发,最能反应减排公平性;(2)科学性原则,指标应与气候变化的复杂系统相关联,较好地度量全球 CO2排放现状;(3)可行性原则,所选指标应易于获得,便于操作;(4)典型性原则,指标应极具代表性、概括性和综合性[11]。

在上述原则中,公平性原则是最重要的原则,也是 CO2减排的基础,因此需要对其作深入阐述。本文认为应从这两个角度考虑公平性：一个是“生存权平等”,人人生而平等,每个人都有使用公共资源的权利,所以要体现公平性首先要考虑人口指标;另一个是“发展权有别”,人权指标固然是首要考虑的指标,但仅考虑这一指标也是不公平的。国与国之间人口相同,但在其他指标上不同的话,在 CO2允许排放量这个指标上的发展权也应是不同的。本文认为在与 CO2允许排放量有关的发展空间上,还应必须考虑以下几个指标：国土面积、资源禀赋以及对全球碳汇的实际贡献。这几个指标都与各国的发展空间 (与 CO2允许排放量有关的)密切相关,要体现减排公平性,还必须考虑这些指标。由以上分析,筛选出以下四个指标：

(一 ) 人口

大气作为一种环境资源,从人权的角度来考虑,人人应享有均等的使用权和占有权。因此,人口多的国家应分得较多的 CO2排放指标,所以选取人口作为首要的评价指标。

(二)国土面积

在人口相同的情况下,国土面积不同的国家也应分得不同的 CO2排放权,国土面积大的国家应分得较多的 CO2排放权。

(三)生态生产性土地面积

在 CO2排放权分配中,所需考虑的因素不仅要包括上述的人口、国土面积等指标,还应与该国对全球碳汇的实际贡献有关。碳汇主要是指某一生态系统吸收并储存二氧化碳的多少,或者说是该生态系统吸收并储存二氧化碳的能力。然而,遗憾的是,目前尚缺乏全球碳汇的实证研究成果(尤其是细化到各个国家的),本文暂以每个国家的生态生产性土地面积代表其对全球碳汇的实际贡献。生态生产性土地面积越大,说明其碳汇量越多,所以生态生产性土地面积大的国家也应分得较多的 CO2排放权。因此,这里选择生态生产性土地面积作为评价指标之一。

(四)当前化石能源探明储量

一个国家蕴含的化石能源越多,它理应分得越多的 CO2排放指标,即在 CO2排放权上获得更大的发展空间,这是由各国的自然禀赋所导致的合理差异 (我们应尊重自然禀赋所带来的天然差异,而不是忽视它甚至反向压制它)。

三、实例计算

(一)基尼系数计算公式

式中,Xi为一国的人口、国土面积、生态生产性土地面积、当前化石能源探明储量指标的累计百分比;

Yi为 CO2累计排放百分比;

当 i=1的时候,(Xi-1,Yi-1)视为 (0,0)。

(二 )数据准备

本文选取 G20具有代表性的国家作为评价主体。

表1 各国家化石能源探明量

数据来源：2008年世界统计年鉴

根据表1中的数据,把石油、天然气和标准煤按照热当量：1m3天然气 =1.33Kg标准煤;1Kg原油 =1.4286Kg标准煤,统一换算成标准煤当量。各个国家换算结果及其他指标值见表2所示：

表2 G20国家各指标数值

(三)洛伦茨曲线图及基尼系数计算

绘制基于各指标的 CO2排放现状洛伦茨曲线图 ,如图1-图4所示：

图1 基于人口的洛伦兹曲线图

由图1可以看出,印度及印度尼西亚等国的人均 CO2历史累计排放量很少,而美国、加拿大、英国等发达国家有着极高的人均 CO2历史累计排放量,这对于发展中国家来说显然是十分不公平的,因此在进行碳排放权分配时,应首要考虑人均 CO2历史累计排放量这一指标。然而,尽管人均指标是最常用最应该优先考虑的指标,笔者认为仅采用该指标进行公平性衡量是不够全面的,而应采取“生存权平等、发展权有别”的思路,兼顾以下几个指标的公平性。

图2 基于国土面积的洛伦兹曲线

由图2所示可以看出,巴西、澳大利亚等国国土面积较大,单位土地面积的 CO2历史累计排放量极小,日本、英国等国却相反。此外,从该图也不难看出,基于土地面积的各国排序与图1中明显不同,比如巴西、澳大利亚。因此,如若在碳排放权分配中不考虑国土面积指标,对此类国家来说是不够公平的。

图3 基于生态生产性土地面积的洛伦兹曲线

由图3可知,巴西及阿根廷等国由于国土面积大,又处在热带地区,所以有着较多的生态生产性土地面积,从而使得其单位生态生产性土地面积的 CO2历史累计排放量值极低,而日本、英国等国却有着极高值。同时,图3还可以揭示这样一个重要信息：基于生态生产性土地指标的各国在此图中的排序与图1和图2中的各国排序也明显不同,如阿根廷等。因此,若在碳排放权分配时不考虑该指标,同样会对此类国家带来不公平。当然,必须指出的是,这里的生态生产性土地面积并不是精确代表碳汇量,所以该指标存在一定缺陷。

图4 基于当前化石能源探明储量 (以标准煤当量计)的洛伦兹曲线

由图4可知,沙特阿拉伯、印尼等国,虽然其化石能源蕴含量极其丰富,但其 CO2历史累计排放量却极少,日本、法国等国化石能源几近枯竭,排放值却极高。此外,图4同样显示,基于化石能源探明储量指标的各国在此图中排序也与以上各图存在显著差异,例如：沙特阿拉伯、俄罗斯等。因此,如果在碳权益分配中不考虑该指标,对这些国家是不公平的。

综上所述,由于基于每项指标的各国排序是显著不同的,因此,在碳排放权分配时应从多角度综合考虑各指标才是更为合理、更为公平的。基于这几项指标公平性的大小可以从其基尼系数值看出,如表3所示：

表3 各指标基尼系数值

从表3中可以看出,除了基于生态生产性土地面积和当前化石能源探明储量的基尼系数处在不公平状态外 (参考前文所列基尼系数公平性区间),其余两个指标的基尼系数均在非常不公平范围,这说明各国从工业化时期到 2006年,CO2累计排放量存在着极大的不公平性。

(四)等权综合评价

本文暂且把上述四项指标等权对待进行综合评价。由于每个国家在每一指标洛伦茨曲线图上的斜率代表了其相对于该指标的 CO2历史排放量比值,因此,不妨以其在每个图上的斜率代表其在该指标下的得分,对其加和便可得到衡量每个国家基于四项指标的历史排放公平性得分。得分越大,说明其排放赤字也越大,反之,则盈余越多。各国最后综合得分见表4所示：

表4 各国综合得分值

从表4不难看出,排在前面的国家以发展中国家为主,除去澳大利亚因地广人稀、资源丰富且发展历史较短等因素影响外,发达国家均排在后面。中国位次居中,局面不容乐观,存在一定的减排压力。不过,从整体上来说,由于从工业革命至今发达国家在全球 CO2排放中占有极大比例,是全球气候变暖的主要贡献者,因此,无论从哪一个衡量公平性的角度来说,发达国家都应承担更大的减排责任。

四、减排指标分配的初步探讨

上述评价只是对全球 CO2排放现状公平性做出的概述性的评价,从中可以初步判断各国在全球碳排放格局中的公平性高低。要对各国减排配额进行具体的数值计算,需要进一步将评估结果与分配方法结合起来。对此,笔者将在后续研究中引入海河流域天津市水污染防治“十一五”规划项目中基于基尼系数的水污染物总量分配的方法[13],以公平性最大为目标建立碳减排分配机制,从而得到减排方案以及各国的减排配额。限于篇幅,本文对此不再做实例计算。

五、结果与讨论

如何分配各国减排配额,一直是各国难以协商的难题。在这个问题上,笔者认为应从公平性最大化的角度出发,从多个角度衡量其公平性,并基于此制定减排机制,以减少各国争议。

当然,必须承认的是,本文在评价指标的选取过程中由于数据欠缺也存在一定的不妥之处,未必是最佳的指标体系,比如生态生产性土地面积的选择,它只是与碳汇量存在正相关性,还不能完全代表各国对全球碳汇的实际贡献。最恰当的做法应该是把各国的每一种生态系统的实际碳汇量进行全面的统计和计算,然而要做到这一点,需要充足的基础数据的支持,目前尚难以做到,需要在以后的研究中逐步改进。

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(本文责编：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,江苏大学环境学院硕士研究生。