导读
二氧化碳排放成本和空气污染成本的测算一直是备受学术界关注的话题。对于这两类成本的核算思想最早可以追溯到费雪关于收入和资本的论述（Lawn, 2003），GPI正是基于费雪这一富有洞见的想法，将两类成本纳入核算体系，弥补了GDP不能涵盖社会与环境成本的不足。本文在GPI 2.0框架下测算了2018年中国温室气体排放成本和空气污染成本，研究发现：中国人均温室气体排放成本和人均空气污染成本较高的地区多集中在经济欠发达、粗放型发展模式的地区（如山西、宁夏和内蒙古等），而部分发达地区（如江苏和浙江）的人均温室气体排放成本和人均空气污染成本仍有待进一步降低。在“十四五”期间，前者需要加快发展模式的转型，后者则需要进一步推动产业升级，实现创新驱动该地区的经济发展。
背景介绍
在考虑环境污染问题时，学术界通常从环境作为公共品的视角出发。温室气体排放和空气污染则属于环境污染的范畴，具有显著的负外部性。超常规的CO2排放会带来严重的温室效应，导致气候变暖，南北极冰川融化，极端天气发生频繁，给人类和其他物种的生存带来巨大影响（Kaplan, 1960; Manabe & Wetherald, 1967; 美国世界资源研究所等编, 1999; 衣北宇等, 2006）。
空气污染的负外部性主要体现在以下三个方面。第一，空气污染会影响人力资本的质量。例如长期暴露在高浓度PM2.5水平下会导致心血管和呼吸道疾病、心脏病等身体疾病（Xu et al., 2011; An et al., 2018; WHO, 2018; Deschenes et al., 2020; 刘聪和李鑫, 2021）；长期呼吸被污染的空气不仅会给受污染者（居民）造成失眠、焦虑等心理疾病（Chen et al., 2018; Heyes & Zhu, 2019），而且还会影响居民的幸福感（Schmitt, 2013; Dolan & Laffan, 2016; 杨继东和章逸然, 2014）。第二，空气污染会给农业生产带来负面影响。例如大气中臭氧浓度对冬小麦产量存在显著的负面影响，臭氧浓度升高1%导致冬小麦产量降低0.68%（Yi et al., 2016）。第三，空气污染还会损害生态系统和城市建筑，如排放到空气中的过量的SO2、NOX和NH3等气体及它们引起的酸雨会影响植物生长，破坏建筑结构（Muller & Mendelsohn, 2007; 2009）。但是，这些空气污染者所承担的成本远小于空气污染的负外部性使社会承担的成本，且后者并没有包含在国民收入核算体系（GDP）之内，所以GDP的核算结果通常是有偏误的（Nordhaus & Tobin, 1972; Nordhaus et al., 2011）。
关于二氧化碳排放成本和空气污染成本的核算思想，最早可以追溯到费雪（Fisher, 1906）关于收入和资本的论述，他指出维持人造资本存量是需要花费成本的，而这种成本就是自然资源的损失。换句话说，这种自然资源的损失（如臭氧层的破坏、水和空气的污染等）是为了保持人造资本存量的完整性而发生的（Lawn, 2003）。GPI以费雪的收入和资本概念为基础，将二氧化碳排放成本、空气污染成本等纳入核算体系，弥补了国民收入核算体系不能反映自然资源损失的不足。
空气污染成本的测算方法
学术界采用各类经济方法来核算空气污染成本，部分学者已经对现有的测算方法进行了归纳梳理（Bai et al., 2018）。本文只列举几种较为常用的核算方法，具体为市场价值法（Market Value Approach）、人力资本法（Human Capital Approach）、防御性支出法（Defensive Expenditure Approach）和边际损害法（Marginal Damage Approach）。下面分别对以上4种测算方法进行阐述。
（1）市场价值法
市场价值法又称生产率变动法，它是费用-效益分析的基本方法之一。简单地说，市场价值法利用由空气污染造成环境质量的变化引起产出水平和利润等的变动来计算环境污染带来的经济损失（姜涛, 2007）。这种方法把环境看成是生产要素，即环境质量的变化导致产品产量和生产成本的变化，例如空气污染得到改善时，机器设备的腐蚀和破坏就会减弱，产品的生产成本会降低，产品产量也会提高。反之，空气污染恶化则会增加成本，减少产量。
因此，市场价值法的公式可以表示为
其中，
污染前后的利润之差就是空气污染所造成的价值损失。
（2）人力资本法
人力资本法是指由于空气污染直接或者间接导致人力资本质量的下降而造成的生产力或劳动资本损失（Raftery et al., 2012）。许多实证研究已经发现空气污染会给不同群体带来身体和心理的负面影响，而这些影响通常都会反映在人力资本的积累上。但人力资本损失核算的难点在于不同人的生命具有不同的价值，其表现出很强的异质性（Huang et al., 2012）。因此，为了克服这一难点，学界采用人均GDP来估算因过早死亡而造成的人力资本损失（Hou et al., 2012; Yin et al., 2017），具体公式如下
其中，
（3）防御性支出法
空气污染的防御性支出包括防止空气污染恶化的所有费用支出，例如对工厂排放的废气进行处理，使其达到排放标准，气体处理的费用就可以作为空气污染的成本。因此，防御性支出法的核算公式可以表示为
其中，Ci表示防御性设备i的单位成本；Qi表示防御性设备i的数量。
（4）边际损害法
边际损害法是通过测算各类空气污染物（主要包括六种，即二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、挥发性有机化合物（VOCs）、氨（NH3）、细颗粒物（PM2.5）和粗颗粒物（PM10-PM2.5））的边际损害来测算空气污染成本的一种方法。该方法在空气污染排放实验与政策（APEEP）模型（Muller & Mendelsohn 2006, 2009）中得到很好地应用。之后，随着诺德豪斯等人（Nordhaus et al., 2011）运用APEEP模型将环境污染成本的核算纳入国民经济核算体系之内，空气污染成本的测算方法变得更加一般化，该方法可以表示为
其中，GEDs,i,j表示地点j第i个行业污染物s的外部损害；Es,i,j表示地点j污染物s的排放量；MDs,j表示地点j污染物s的边际损害，它需要估算受空气污染影响的不同特征人群的非正常死亡现值，该现值可以表示为
其中，Va,c为地区c同一年龄组人群a由空气污染造成的非正常死亡的现值；R为每年死亡率风险溢价（美元/年寿命）；Ta,c为地区c同一年龄组a的剩余寿命年数；ΓTa,c为居住在c地区、同一年龄组a活到时期T的累积生存概率；δ表示折现率。
总的来说，与其他三种方法相比，边际损害法能较为全面地反映空气污染的经济成本（Nordhaus et al., 2011）。市场价值法对于市场价格体系的完备性要求十分苛刻，现实条件很难达到，因此存在不同程度的低估或者高估问题；人力资本法在一定程度上能很好地反映空气污染的经济成本，但是很难区分每一项空气污染物的污染成本；而防御性支出法虽然容易操作，但它仅从控制污染源考虑，严重低估了空气污染的经济成本（Lin et al., 2006）。
GPI 2.0框架下温室气体排放成本和空气污染成本的测算
在GPI 2.0框架下，温室气体排放成本和空气污染成本主要依据边际损害法进行测算（Talberth & Weisdorf, 2017）。因此，温室气体排放成本等于温室气体的边际外部损害乘以温室气体的排放量，即
其中，二氧化碳排放量（Qgg）来自于中国温室气体排放数据库（CEADs数据库）；二氧化碳排放的边际外部损害成本（MDgg）则参照照钱国强和张景瑜（2017）测算的碳排放交易价格，经过CPI价格指数折算，2018年温室气体排放的边际损害成本为39元/吨。
然而，对于六种空气污染物成本的测算，由于各地区的各类空气污染物排放数据和部分边际外部损害的核算数据的缺失，本文采用防御性支出法测算的空气污染治理成本作为替代，具体公式如下
其中，Cap其中表示空气污染成本；Caccumulate表示工业废气治理投资折旧后的累积成本，在计算中将每年的工业废气治理完成的投资统一归为废气治理的设备购入、维修等，按设备8年使用年限进行折旧处理；Coperation为工业废气治理设施的运行费用；Qdisposal为工业废气处理量；Qdischarge为工业废气排放量。
表1 2018年温室气体排放成本与空气污染成本的核算
图1 2018年全国各地区人均空气污染成本排名
图2 2018年全国各地区人均温室气体排放成本排名
结论
从温室气体排放成本来看（见表1），温室气体排放成本最高的省份是山西，为681.52亿元，占GDP的比重约4%；除山西外，温室气体排放成本超过200亿元的省份有7个，分别为山东、内蒙古、陕西、江苏、河南、广东和河北；青海省的温室气体排放成本最低，为18.58亿元，占GDP的比重为0.65%，其比重略高于全国的平均水平（0.51%）。从人均温室气体排放成本的排名来看（见图2），排名靠前的省份有山西、宁夏、内蒙古、陕西，分别为1833.03元、1326.75元、1164.91元、702.13元；除了上述4个地区温室气体排放成本较高外，其他地区的人均温室气体排放成本较低，地区间差异较小。其中排放成本最低的地区为四川，仅为102.34元。
从空气污染成本来看（见表1），空气污染成本超过500亿的地区有河北、江苏和山东，其中河北的空气污染成本最高，为768.61亿元，占GDP的比重为2.13%；北京和海南的空气污染成本较低，分别为37.15亿元和30.75亿元。从人均空气污染成本的排名来看（见图1），宁夏、内蒙古、河北和山西的人均空气污染成本位于全国前列，空气污染严重。其中，宁夏的人均空气污染成本最高，为1509.83元，占人均GDP的比重约3%。北京的人均空气污染成本最低，为172.46元，占人均GDP的比重仅为0.12%，显著低于全国的平均水平（0.75%）。
通过对中国二氧化碳排放成本与空气污染成本的测算，本文研究发现：第一，从空气污染成本占GDP的比重来看，经济发达地区（如北京、上海和广东等）的经济增长造成的自然资本（空气质量）服务价值的损失显著低于欠发达地区。第二，人均温室气体排放成本和人均空气污染成本的排名靠前的地区主要集中在经济欠发达、粗放型发展模式的地区（如山西、宁夏和内蒙古等），部分发达地区（如江苏和浙江）的人均温室气体排放成本和人均空气污染成本仍有待进一步降低。在“十四五”期间，空气污染严重的欠发达地区需要加快发展模式的转型，而发达地区则需要进一步调整经济结构，加快产业升级，实现创新驱动地区的经济发展。
文 | 薛村
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