温室效应基本概念范例(3篇)
温室效应基本概念范文篇1
1.“范式”理论与经济学范式
最早提出“范式”(Paradigm)这一概念是美国科学史家、科学哲学家托马斯·库恩,他在《科学革命的结构》一书中系统阐述了以范式概念为核心的科学发展的动态结构的理论。库恩对“范式”的理解有3种:一是科学共同体“普遍承认的科学成就”;[7]二是“一定时期内开展研究活动的基础”;[8]三是指“在科学实际活动中,某些被公认的范例———包括定律、理论以及仪器设备在内的范例———为某种科学研究传统的出现提供了模型”。[9]库恩(2003)认为,规则、属性这些东西都是事后的,范式具有在先性。一套实际的科学习惯和科学传统对于有效的科学工作是十分必要和极其重要的,它不仅是一个科学共同体团结一致、协同探索的纽带,而且是其进一步研究和开拓的基础;不仅能赋予任何一门新学科以自己的特色,而且决定着它的未来和发展,而它的形成须要仰赖于“范式”。因此,按照库恩的理解,“范式”是进行科学研究的前提,从学科建立的角度看,范式是“开展研究活动的基础”。[10]在经济学领域,“库恩的范式理论得到经济学者的高度重视,范式理论被用来解释、评价重要经济理论的形成,以及它们在经济学史上的地位”。[11]作为一门研究人类经济行为和现象的社会科学,经济学形成了自身的研究范式。钱颖一提出,现代经济学“由3个主要部分组成:视角(Perspective)、参照系(Reference)或基准点(Benchmark)和分析工具(Analyticaltools)”。[12]“视角”是经济学中研究问题的出发点,通常基于三项基本假设:经济人的偏好、生产技术和制度约束,可供使用的资源禀赋;“参照系”的建立对任何学科的建立和发展都极为重要,是经济学家研究经济问题的标尺,包括一系列公认的理论和公式等,如一般均衡理论中的阿罗-德布罗定理(Arrow-DebreuTheorem),产权理论中的科斯定理(CoaseTheorem),公司金融理论中的默迪格利安尼-米勒定理(Modigliani-MillerTheorem)等,都被经济学家用作分析经济问题时的基准点;经济学还提供了一系列强有力的“分析工具”,即各种图象模型和数学模型,其作用在于用较为简明的图象和数学结构帮助深入分析纷繁错综的经济行为和现象,如供需曲线图象模型、萨缪尔森的重叠代模型、所有权-控制权模型、非对称信息模型等。由此可见,“视角”———基本假定、“参照系”———理论术语体系以及“分析工具”,这三部分是构成现代经济学范式研究的基本要素。如今,经济学家们正是运用这些概念所代表的分析框架来认识和揭示各种经济行为和现象。
2.低碳经济学理论体系构建
根据经济学范式的要求,笔者认为,低碳经济学是基于全球温室气体排放空间有限这一基本假定,针对温室气体排放空间配置过程中的经济现象和经济规律进行研究的经济学下面的一门学科分支。需要强调的是,这里的“配置”(Allo-cation)不是“配额”(Quota),前者是研究在不同的时间、空间条件下,在不同的利益主体之间如何配置的整个过程及其影响因素,是一个动态的、持续发展的综合性事件,后者强调的结果,是一个静态的概念。这里所指的温室气体除了通常所了解的CO2、CH4、N20等气体,随着自然科学的深入,还包括已经发现并证明的CO2、CH4、N20、HFCS、PF-CS、SF6等30余种气体,主要来源于经济社会中的5个方面:能源行业、工业工程和产品用途、农业、林地和其他土地利用、废弃物、其他领域和途径等,低碳经济学的研究也主要围绕这5个方面展开。(1)低碳经济学的基本假定低碳经济学承认经济学范式中的“理性人”和“资源稀缺”假设,在学科本质上归属于经济学。同时,低碳经济是在全球温室气体容量有限,温室效应对人类产生巨大威胁的情况下提出的。因此,“理性人”、“全球温室气体容量有限”共同构成了低碳经济学作为经济学范式下一门学科分支的假定前提。低碳经济强调经济发展不能以温室气体排放量上升为代价,追求经济发展与碳排放相对脱钩,解决这一问题主要靠经济手段,即运用“看不见的手”和“看得见的手”解决全球经济发展与温室气体高排放之间的矛盾。所以,经济系统是低碳经济研究的出发点和落脚点,其终极目标是建立一个持续和高效的经济系统,以满足人类的生存发展需要。(2)低碳经济学的研究对象低碳经济学是一门研究温室效应与人类社会发展之间的经济关系和经济规律的学科,即一切与温室效应有关的人类经济活动都是低碳经济的研究对象,低碳经济学的目的在于找到并运用其中的规律。在现实中,通过对大量低碳经济现象的观察,可以将其从4个维度抽象概括,即低碳经济成分、形态、模式以及秩序。低碳经济成分,凡是与低碳有关的各种经济活动,我们都可以称之为低碳经济成分,它是低碳经济中的最小元素,也是构成低碳经济的基本单元。我们日常生活中所见到的各种低碳经济行为,如减少化石能源使用、增加可再生资源利用率、植树造林等具体行为都是低碳经济的一种成分。低碳经济形态,是指低碳经济各种成分的总和,是各种低碳经济现象的总和。潘家华、庄贵阳[14]、付加锋[15]等学者的研究,就是从低碳经济现象的总和出发,将低碳经济视为一种经济形态,并分析其具有的特征。低碳经济发展模式,指低碳经济的发展过程及其最终形成的结果,它是在一定地区、一定历史条件下形成的独具特色的低碳经济发展路子,包括在这一过程中所形成的所有制形式、产业结构和经济发展思路、分配方式等。低碳经济秩序,代表着国际社会一种新的规则的形成,温室气体问题导致气候成本与收益在不同群体和个体之间的重新分配。秩序是低碳经济内在运营的要求,这一秩序的形成不仅将重塑全球产业结构的形态和布局,而且将决定各国在未来国际分工中的地位。(3)低碳经济学的核心问题低碳经济学的核心问题是配置问题,即通过对温室气体(目前主要是二氧化碳)排放空间的配置,实现经济高增长和低排放的目标。基于温室气体排放空间的配置,国际社会形成了以下共识:低碳经济发展与经济持续增长、消费水平提高高度兼容,人类社会的一切活动都必须在自然系统最大可排放温室气体这个客观尺度的刚性约束下展开。削减温室气体排放量,遏制全球气候暖化是世界各国共同承担的责任。通过对温室气体排放空间的合理配置,降低经济发展对生态系统碳循环的影响,维持生物圈的碳平衡,实现以碳生产力为核心的碳中性经济,即经济发展人为排放的温室气体与通过人为措施吸收的温室气体实现动态均衡。低碳经济要求人类改变传统的经济发展方式,发展基于化石能源高效清洁利用、开发可再生能源基础之上的低碳经济社会。(4)低碳经济学的理论基础和分析工具低碳经济学的理论基础和分析工具主要来自于经济学以及环境经济学、生态经济学、能源经济学等相关学科。目前,已经提出的低碳经济学的理论基础包括市场失灵理论、产权理论和政府管制理论,[16]经济周期理论、[17]生态足迹理论、“脱钩”理论、环境库兹涅茨曲线(EKC)、“城市矿山”理论[18]等;研究方法上包括情景分析法、灰色关联度方法、简均分解法(SampleAverageDivision,SAD)、自适应权重分解法(AdaptiveWeightingDivsion—AWD)、Topio脱钩指标、对数平均权重分解法(LogarithmicMeanWeightDivisionIndexMethod,LMDI)、Kaya恒等式、数据包络分析(DEA)技术、投入产出结构分解方法、IPAT方程理论等;模型分析工具则形成了以能源所开发的IPAC系统为核心的能源经济模型(IPAC-SGM),排放模型(IPAC-emission),能源技术模型(IPAC-AIM),中国科学院引入的经济分析和预测模型REMIPolicyInsight,以及CGE模型、MARKAL-MACRO模型,STIRPAT模型等等。随着低碳经济研究的深入,低碳经济学的理论和分析工具将进一步发展并完善。
3.低碳经济学与其他相关学科的区别与联系
作为经济学范式下的一个新兴理论分支,低碳经济学与环境经济学、生态经济学、能源经济学之间既有联系也有区别。这4门学科都是自工业文明以来人类在对经济行为与自然关系不断反思过程的背景下形成的,通过设定理性人选择、资源稀缺两大假设,研究人和环境之间的各种关系,从而实现经济社会的可持续发展。从不同之处来看,环境经济学是研究经济发展同环境的相互关系和变化规律的科学;生态经济学是研究经济活动与自然生态的关系及其发展规律的科学;能源经济学是研究能源开发利用的经济规律以及能源与国民经济发展关系的科学;低碳经济则是近10年出现的概念,针对全球气候变化问题,低碳经济学是研究温室效应与人类社会发展之间的经济关系和经济规律的交叉学科。同时,低碳经济学在形成和发展过程中吸收了大量其他3门学科的理论和研究方法,如环境经济学中的外部性理论、产权交易理论、公共选择理论,生态经济学的生态价值、生态均衡理论等,能源经济学中的能源替代与转换、能源利用技术等。低碳经济学与其他3门学科在基本假定、研究对象、研究方向上有本质不同,具体区别见表1。
二、中国低碳经济研究的目标和重点任务
为应对全球气候变化和国际金融危机,“低碳经济”成为越来越多国家实现可持续发展的必选之路。西方发达国家已经在全球低碳经济发展中取得了技术领先并掌握了一定主导权。中国的特殊国情决定了发达国家的低碳发展道路并不适合中国:能源结构上,中国一次能源消费中煤炭占60%以上,这一局面在相当长的时期内不会根本转变,在降低单位能源碳排放强度上中国面临比其他国家更大的困难;社会经济发展水平上,中国是处于工业化初期的发展中国家,工业呈现加速发展,能源消费和碳排放必然还会持续增长;温室气体排放总量上,中国居世界前列,受不平等国际贸易规则以及“锁定效应”影响,中国总量减排的压力依然很大。因此,如何走出一条有中国特色的低碳经济发展道路是中国低碳经济研究要解决的首要问题。
1.中国低碳经济研究目标
国际层面,为中国经济争取更多的发展空间。如何让中国争取到更多机会参与国际气候制度体系的建立,如何为中国实现工业化和现代化争取应有的发展权和必要的排放空间,是国内低碳经济研究需要深入思考的问题。对减排问题,探讨是否参加减排或者什么时候以何种方式参加减排,研究减排的真实成本和社会经济风险,提出明确符合国家利益的减排指标和目标。国内层面,提供低碳经济发展战略和路径选择。从全国层面统筹考虑低碳经济的发展战略问题,通过各种情景分析评价中国对低碳经济发展的适应性,明确低碳经济发展战略定位和优先领域,为国家经济发展战略制定和应对各种低碳经济问题提供决策依据;立足于国内低碳经济发展中各主体方的利益诉求,解释低碳经济发展推进过程中利益激励和约束的可能性,提出低碳经济发展中的利益分配均衡对策,诱发低碳经济发展的内在动力,从利益机制的有效运作上确保低碳经济的健康发展。行业和区域层面,提供低碳发展技术路线和发展模式选择。全面分析和评价各种低碳经济政策、发展方案对我国各行业和区域的经济影响,提供行业或区域的低碳发展能力建设与决策支持系统,探索不同背景的低碳发展模式及选择。
2.中国低碳经济研究的重点任务
温室效应基本概念范文
关键词:化学与技术;美国高中;高中化学;化学教材
文章编号:1005-6629(2010)11-0051-04中图分类号:G633.8文献标识码:B
我国高中化学课程结构中选修模块《化学与技术》是中学化学教学中的难点。本文通过分析美国高中化学教材“Chemistry:ConceptsandApplication”(以下称《化学:概念和应用》)[1]中技术教育的理念与实施方法,以期为我国高中化学选修模块“化学与技术”教学的有效开展提供借鉴。
1美国高中化学教学中的技术教育内容
科学与技术已经发展为一个不可分割的整体,科学教育和技术教育在教学目标的表述、课程资源的建设以及学生能力的形成方面已经不可分割,呈融合趋势[2]。已再版7次的美国高中化学教材《化学:概念和应用》中的技术教育内容是融合在化学知识中,以“化学与技术”栏目(见表1)呈现的,具体可分为实用技术、实验室技术和工业技术[3]。
1.1实用技术
实用技术是指以化学知识为基础,应用于日常社会生活中的手段和方法。《化学:概念和应用》在第三章、第十一章、第十三章、第十六章、第二十章和第二十一章共6章中加入了实用技术内容(见表1),分别为“形状记忆合金、高压氧气房、多功能胶体、法医上的血液检测、放射性元素在考古学上的应用”。这些技术内容分别作为元素周期律、气体的体积、水和水溶液、氧化还原反应和核化学知识的问题情境,不仅引起学生的学习兴趣,同时又能巩固和拓展学生所学习的化学知识,而且让学生体会、认识化学科学的实用性。这些实用技术涉及人类的健康(如“高压氧气房”)、日常生活用品(如“形状记忆合金”)和社会文化(如“放射性元素在考古学上的应用”)等多个领域。例如,“形状记忆合金”设置在第三章元素周期表的第二节金属元素后,学生对金属元素与合金的概念已有了初步的认识,教材在技术栏目中设置真实的问题情境来介绍形状记忆合金,巩固学生对金属性质和合金的认识,拓展了学生对金属的实用性及金属对人类贡献的了解。
案例:形状记忆合金
问题情境:“超市中用来捆扎购物袋的镀膜金属丝的柔韧性很强,可以任意弯曲,既不会伤手指也不会扎破袋子。但是,如果我们将该弯曲的金属丝放置在一个特定温度下,它可以自发的伸直,这是为什么呢?”
技术原理:形状记忆合金的“记忆”原理在于这种合金具有两种晶体结构(结构1和结构2),结构1和结构2在特定的条件下(温度)可以相互转化。一种合金在一定温度下结构为1时,合金可以被弯曲成任意形状;当温度改变至结构1向结构2转化的特定温度值时,合金的结构由结构1转化成结构2,此时已被弯曲的合金会自动伸直;如果再改变温度至转化的特定温度,合金的结构由结构2转化成结构1,合金又可以弯曲。只要控制特定的条件,合金就会显示出该条件下的特性:伸直或者弯曲,相当于有了记忆能力。
技术应用:镍钛记忆合金的应用――血栓过滤器。
血栓过滤器由镍钛合金的金属丝制造而成,工作原理是:在低于人体体温的温度下将过滤器折叠,置入静脉血管内;在人体体温下,过滤器会自动打开,恢复原状,捕获血液中的凝块,阻止血液的凝块进入心脏和肺部,用于治疗当前发病率较高的血栓病。
拓展创新:(1)推断:室温下,改变镍钛合金镜框的形状,那么在高于室温还是低于室温的条件下,镜框能够恢复原状?(2)应用:用镍钛合金设计一个能够平稳升降的简易杠杆。
1.2实验室技术
实验室技术是指用于科学实验研究的手段和方法。《化学:概念和应用》介绍了化学科学研究中常用的一些现代高科技方法,如扫描隧道显微镜、扫描探针显微镜、原子力显微镜和色谱分析技术,分布在教材的第七章原子结构和第九章化学键中(见表1)。例如,色谱技术被编排在第九章化学键中。学生通过化学键的学习,知道分子中的原子之间以及分子和分子之间都存在相互作用,既有引力也有斥力。这时介绍色谱技术,让学生感知分子之间作用力的存在,深化化学键与分子间作用力的概念。
案例:色谱技术
问题情境:“生活中有很多混合物,比如:血液、空气、食物等等,不计其数。科学家设计了许多方法分离混合物,其中有一种方法是色谱技术。那么,什么是色谱呢?海报被雨水淋湿后,上面的字会模糊,这就是一个色谱的例子。”
技术原理:利用待分离的各种物质在气相或液相中的分配系数、吸附能力和亲和能力等的不同达到分离混合物的目的。
技术类型:基于上述原理,介绍了纸色谱法、薄层色谱法、凝胶色谱法和气相色谱法等四种常用的基本分离方法。
拓展创新:(1)识别被雨水浸透的纸画上的固定相和流动相;(2)设计一个实验方法,用纸色谱法分离一种混合物并获取混合物中的纯样品。
学生掌握色谱这种重要的实验室技术的同时,也了解了色谱技术在生活与工农业中的应用。例如教材告诉学生便携式气相色谱仪与质谱结合在一起可用来测定空气中的污染性气体。
1.3工业技术
工业技术是指用于工业制造和农业生产中的手段和方法。《化学:概念和应用》在第六章化学反应和平衡、第八章元素周期律、第十章物质的动力学理论、第十二章定量化学、第十四章酸、碱和pH、第十七章电化学共6章中设计了工业技术内容(见表1),包括“合成氨”、“空气的分离”、“提高生成物的产率”、“硫酸的制备”、“碳和合金钢”等。
“提高化学合成中生成物的产率”被编排在第十二章定量化学中。从硫酸的用途、经济效益和重要性等方面来说明技术的开发与社会、经济、环境等因素有着密切的关系。
案例:“提高化学合成中生成物的产率”技术
问题情境:“硫酸的产量一度被作为衡量一个国家经济发展水平的重要因素,产率是提高产量的决定因素。那么,如何提高硫酸的产率呢?”
技术原理:生产硫酸常用两种方法―铅室法和接触法。
铅室法是工业生产硫酸的第一种方法,由于这种方法生产的硫酸纯度较低,质量百分数仅有60~80%,现已不常用。但是其生产成本低,在对硫酸纯度要求不高的情况下,可以采用此种工艺。
接触法的生产成本比铅室法稍高,但是方法简便,硫酸产品纯度高,质量分数可达98%,产率高且没有污染环境的副产物,因而被广泛采用。接触法共有四个步骤(用化学方程式表示),
第一步:S(g)+O2(g)=SO2(g)
第二步:2SO2(g)+O2(g)=2SO3(g)(催化剂作用下进行)
第三步:SO3(g)+H2SO4(l)=H2S2O7(l)
第四步:H2S2O7(l)+H2O(l)=2H2SO4(l)
技术评价:从成本、催化剂、产物的质量、产率和污染环境等几个方面比较,最终确定使用接触法。接触法生产硫酸的原料丰富、产品纯度高、产率高,且无污染环境的副产物。像接触法这样的合理且经济的化学生产技术我们称之为绿色化学技术,是现代工业生产过程所倡导的。
拓展创新:假设用煅烧硫铁矿的方法生产二氧化硫,写出化学方程式。硫酸是怎样用于生产盐酸的,写出化学方程式。
2美国高中化学教材中技术教育的编排特点和启示
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2.1编排特点
2.1.1以栏目形式呈现,体现学科教学与技术教育的融合
教材中的技术教育内容是以“技术(Technology)”栏目形式呈现,镶嵌在化学知识逻辑顺序的主线上,设置在知识教学内容之后。技术教育内容是化学知识教学的真实问题情境。技术教育与科学知识有机融合,达到相互促进,给予学生完整的技术教育的作用。
2.1.2以系统的技术教育内容展开,体现化学知识-生活问题-技术创新
每个“技术(Technology)”专栏都包括技术发展史或技术发明背景、技术原理及技术设计、技术应用类型、技术讨论等4个子题目。教材在化学知识内容后,以学生已有的生活经验和化学认识水平为基础,引入技术的发明背景;然后引入技术原理;再列举技术的应用实例;接着引导学生分析评价该技术的设计。这种顺序使学生认识到技术是以严密的科学知识为基础的,技术是进行科学研究不可或缺的科学方法;让学生感知化学知识转化为技术产品的过程,形成根据科学原理设计、制作产品的技术观念,发展学生利用化学材料的特殊功能制造出合格产品的技术能力,引导学生认识实际化工生产技术问题的复杂性,了解技术不仅可以解决问题也可以制造新问题,技术的开发不可避免地涉及到效益及代价的权衡,技术的开发必须评价该技术对环境和社会的影响等各方面问题;最后让学生讨论该技术在解释和解决生活和生产中的实际问题时所发挥的作用,培养学生解决问题的能力。
2.2启示
培养具有技术素养的现代公民,提升学生的科学素养和技术素养一直是美国科学教育的主旋律[4]。在学科教学中渗透技术教育,在学科教学活动中,以拓展的方式培养学生的技术意识、技术观念和技术设计能力等是美国实施知识的实用性教育即技术教育的重要途径[5]。美国高中化学教材中的技术教育内容分析与评析对我国高中化学选修模块“化学与技术”教学的启示如下。
2.2.1化学与技术教育的展开应以化学知识为基础
技术教育内容例如技术的应用可以通过具体的技术实例,让学生直观和深刻地感受化学知识如何应用于技术。化学知识和技术的有效融合有利于化学知识的应用性教育,让化学知识的应用性和时代性更加外显,知识因技术而鲜活起来,有利于化学知识的拓展,从而有利于化学知识的深化。
2.2.2基于化学教学的技术教育要重视学生技术素养的提高
技术素养包括技术知识、技术能力、技术思考与行为的方式,其中技术能力是技术素养的核心。通过技术发明背景、技术原理及技术设计、技术应用类型和拓展等4个主题可以有效地提升学生的技术素养。技术发明背景可以让学生感受化学技术发展的脉络,体会技术发展给人类和社会发展的贡献;技术原理可以使学生理解技术的科学基础。技术应用类型可以向学生展示技术在生产和生活中的具体应用,培养学生对技术学习的兴趣。拓展以问题解决为中心,通过开放的讨论、辩论和交流,促使学生思考,发生思维碰撞,激发学生创造的潜能,提高学生问题解决能力。
2.2.3化学教学与技术教育的融合有利于学生创新能力的提高
创新能力包括创新思维和创新实践能力。美国高中化学教材中融入了多种与化学知识相关的技术类型,设置的拓展内容让学生利用所学的知识和技能解决实际生产和生活中的问题,为学生提供了进行科学实践的机会,有利于创新实践能力的培养。
2.2.4化学教学与技术教育的融合有利于学生科学素养的形成
比如:教材中工业技术“硫酸的制备”从成本、产物的质量、产率和污染环境等几个方面综合考虑制定生产方案,有助于学生形成正确的科学价值观,正确认识技术与社会的关系,理解化学知识在改进技术、促进社会发展方面的重要作用。同时,将对科学技术的理解与整个人类、环境和文化系统的复杂性结合起来,并以此为根据对未来做出决策,有利于STS理念的渗透,有效促进学生科学素养的提高。
美国高中化学教材化学:概念与应用中的技术教育内容,不仅为学生提供大量的应用各种学科知识的技术,还重视让学生了解技术的本质,形成技术意识、技术观念与技术能力等技术素养,形成对技术的兴趣、培养学生的创造意识和革新能力,在竞争激烈的技术世界中,为自己开拓一个更为广阔的天地。这种编排理念与方式对我国新的高中课程结构中各技术模块的教材编写与教学有一定的启示。
参考文献:
[1]陈亦人.现代科学技术概论[M].杭州:浙江科学技术出版社,2005.
[2]周青,杨辉祥,倪俊超.论技术教育的重要性[J].课程.教材.教法,2004,(9):64~68.
[3]徐杰.让学生为技术世界做准备―美国技术教育改革的新动向[J].物理教师,2005,(9):50~53.
[4]周青,赵永春.美国高中化学教材中的职业生涯教育[J].外国中小学教育,2007,(4):60~65.
温室效应基本概念范文
什么是低碳经济?能源白皮书并没有给出明确定义,只是描述性地将其解释为低排放、高增长。由此,国内学术界的不少专家学者基于各自的观察视角和研究需要提出了关于低碳经济概念的种种说法。以潘家华(2010)、付加锋等(2010)等学者为代表,提出:“低碳经济是指碳生产力和人文发展均达到一定水平的一种经济形态。”他们认为,低碳经济是经济发展的一种形态,并在这一形态上加入人文约束,通过发展碳生产力来实现。付允(2008)、朱四海(2009)、金乐琴(2009)等一批学者则将低碳经济视为一种新的经济发展模式,提出:“将传统经济发展模式改造成低碳型的新经济模式”,“一种由高碳能源向低碳能源过渡的经济发展模式”。还有学者认为,低碳经济是国际新规则的形成。杨丹辉、李伟(2010)撰文指出:“低碳经济的背后是和联合国、关贸总协定一样,是规制世界发展新格局的又一个新的联合国,一个国家低碳经济战略的制定,……关乎一个经济体在未来世界经济格局中的地位”。国家循环经济立法小组组长冯之浚教授则将低碳经济视为:“低碳发展、低碳产业、低碳技术、低碳生活等一类经济活动的总称”。以上种种观点,尽管都意识到低碳与经济存在密切联系,但仅仅是从经济社会发展需求的某一角度,如社会人文要求、社会发展路径、制度建设等方面来定义低碳经济,是从侧面对低碳经济的描述和刻画,尽管在本质上与低碳经济发展需求并不矛盾,但并未能揭示低碳经济与经济发展的内在逻辑联系以及低碳经济要解决的核心问题。
与此同时,近年来,国家关于生态经济、循环经济、绿色经济、低碳经济、可持续发展经济的相关政策相继推出。由于这几个概念颇为接近,加之频繁出现在我们的生产、生活和学习中,不仅使大众困惑,对学术研究也形成不小的干扰,特别是在厘清低碳经济概念、低碳发展重点和任务时,容易与其他概念的内涵和发展任务产生混淆,反映在实际领域中,低碳经济有被泛用的趋势。在低碳经济研究中,目前,围绕碳排放驱动因素和碳足迹的研究,大多是从能源领域获取数据并建立分析模型,进而将结论推广至整个经济系统,这种方式忽略了能源行业与工业过程、农业林地、废气物等其他领域具有的不同的碳排放特征,其结论的严谨性有待推敲;关于国际贸易中碳排放的归属问题,大多数的定量研究忽略了上游中间产品生产排放的间接影响,并采用投入产出方法对截面数据进行静态估算,造成了全球产业分工对“贸易内涵排放”(EmbeddedCar-boninTrade)影响的显著低估;关于低碳经济发展的评价,主要以国家宏观层面研究较多,并形成以低碳产出、低碳消费、低碳资源和低碳政策为维度的指标体系对策研究,针对区域或行业低碳发展需求的微观领域评估体系则相对较少;围绕各种模拟模型的使用,主要以实现各种减排模式的减排情景预测为目标,较少考虑经济是否平稳增长以及如何保持宏观经济的总体增长最优等问题。综上,国内不同领域的学者对低碳经济研究已取得了不小成绩,但仍然存在诸多不足和困惑。理论研究进展的缓慢,既不能满足国内低碳实践领域的发展需求,在面对全球低碳经济领域业已出现的激烈利益博弈时,也难以及时跟进并提出具有前瞻性的观点。因此,尽快构建低碳经济学发展平台,完善低碳经济理论框架体系,成为当前推动低碳经济研究向纵深发展以及满足我国低碳经济发展实际需求的最为现实和迫切的问题。
二、基于范式理论的低碳经济学理论框架
1.“范式”理论与经济学范式
最早提出“范式”(Paradigm)这一概念是美国科学史家、科学哲学家托马斯•库恩,他在《科学革命的结构》一书中系统阐述了以范式概念为核心的科学发展的动态结构的理论。库恩对“范式”的理解有3种:一是科学共同体“普遍承认的科学成就”;二是“一定时期内开展研究活动的基础”;三是指“在科学实际活动中,某些被公认的范例———包括定律、理论以及仪器设备在内的范例———为某种科学研究传统的出现提供了模型”。库恩(2003)认为,规则、属性这些东西都是事后的,范式具有在先性。一套实际的科学习惯和科学传统对于有效的科学工作是十分必要和极其重要的,它不仅是一个科学共同体团结一致、协同探索的纽带,而且是其进一步研究和开拓的基础;不仅能赋予任何一门新学科以自己的特色,而且决定着它的未来和发展,而它的形成须要仰赖于“范式”。因此,按照库恩的理解,“范式”是进行科学研究的前提,从学科建立的角度看,范式是“开展研究活动的基础”。在经济学领域,“库恩的范式理论得到经济学者的高度重视,范式理论被用来解释、评价重要经济理论的形成,以及它们在经济学史上的地位”。作为一门研究人类经济行为和现象的社会科学,经济学形成了自身的研究范式。钱颖一提出,现代经济学“由3个主要部分组成:视角(Perspective)、参照系(Reference)或基准点(Benchmark)和分析工具(Analyticaltools)”。“视角”是经济学中研究问题的出发点,通常基于三项基本假设:经济人的偏好、生产技术和制度约束,可供使用的资源禀赋;“参照系”的建立对任何学科的建立和发展都极为重要,是经济学家研究经济问题的标尺,包括一系列公认的理论和公式等,如一般均衡理论中的阿罗-德布罗定理(Arrow-DebreuTheorem),产权理论中的科斯定理(CoaseTheorem),公司金融理论中的默迪格利安尼-米勒定理(Modigliani-MillerTheorem)等,都被经济学家用作分析经济问题时的基准点;经济学还提供了一系列强有力的“分析工具”,即各种图象模型和数学模型,其作用在于用较为简明的图象和数学结构帮助深入分析纷繁错综的经济行为和现象,如供需曲线图象模型、萨缪尔森的重叠代模型、所有权-控制权模型、非对称信息模型等。由此可见,“视角”———基本假定、“参照系”———理论术语体系以及“分析工具”,这三部分是构成现代经济学范式研究的基本要素。如今,经济学家们正是运用这些概念所代表的分析框架来认识和揭示各种经济行为和现象。
2.低碳经济学理论体系构建
根据经济学范式的要求,笔者认为,低碳经济学是基于全球温室气体排放空间有限这一基本假定,针对温室气体排放空间配置过程中的经济现象和经济规律进行研究的经济学下面的一门学科分支。需要强调的是,这里的“配置”(Allo-cation)不是“配额”(Quota),前者是研究在不同的时间、空间条件下,在不同的利益主体之间如何配置的整个过程及其影响因素,是一个动态的、持续发展的综合性事件,后者强调的结果,是一个静态的概念。这里所指的温室气体除了通常所了解的CO2、CH4、N20等气体,随着自然科学的深入,还包括已经发现并证明的CO2、CH4、N20、HFCS、PF-CS、SF6等30余种气体,主要来源于经济社会中的5个方面:能源行业、工业工程和产品用途、农业、林地和其他土地利用、废弃物、其他领域和途径等,低碳经济学的研究也主要围绕这5个方面展开。
(1)低碳经济学的基本假定
低碳经济学承认经济学范式中的“理性人”和“资源稀缺”假设,在学科本质上归属于经济学。同时,低碳经济是在全球温室气体容量有限,温室效应对人类产生巨大威胁的情况下提出的。因此,“理性人”、“全球温室气体容量有限”共同构成了低碳经济学作为经济学范式下一门学科分支的假定前提。低碳经济强调经济发展不能以温室气体排放量上升为代价,追求经济发展与碳排放相对脱钩,解决这一问题主要靠经济手段,即运用“看不见的手”和“看得见的手”解决全球经济发展与温室气体高排放之间的矛盾。所以,经济系统是低碳经济研究的出发点和落脚点,其终极目标是建立一个持续和高效的经济系统,以满足人类的生存发展需要。
(2)低碳经济学的研究对象
低碳经济学是一门研究温室效应与人类社会发展之间的经济关系和经济规律的学科,即一切与温室效应有关的人类经济活动都是低碳经济的研究对象,低碳经济学的目的在于找到并运用其中的规律。在现实中,通过对大量低碳经济现象的观察,可以将其从4个维度抽象概括,即低碳经济成分、形态、模式以及秩序。低碳经济成分,凡是与低碳有关的各种经济活动,我们都可以称之为低碳经济成分,它是低碳经济中的最小元素,也是构成低碳经济的基本单元。我们日常生活中所见到的各种低碳经济行为,如减少化石能源使用、增加可再生资源利用率、植树造林等具体行为都是低碳经济的一种成分。低碳经济形态,是指低碳经济各种成分的总和,是各种低碳经济现象的总和。潘家华、庄贵阳、付加锋等学者的研究,就是从低碳经济现象的总和出发,将低碳经济视为一种经济形态,并分析其具有的特征。低碳经济发展模式,指低碳经济的发展过程及其最终形成的结果,它是在一定地区、一定历史条件下形成的独具特色的低碳经济发展路子,包括在这一过程中所形成的所有制形式、产业结构和经济发展思路、分配方式等。低碳经济秩序,代表着国际社会一种新的规则的形成,温室气体问题导致气候成本与收益在不同群体和个体之间的重新分配。秩序是低碳经济内在运营的要求,这一秩序的形成不仅将重塑全球产业结构的形态和布局,而且将决定各国在未来国际分工中的地位。
(3)低碳经济学的核心问题
低碳经济学的核心问题是配置问题,即通过对温室气体(目前主要是二氧化碳)排放空间的配置,实现经济高增长和低排放的目标。基于温室气体排放空间的配置,国际社会形成了以下共识:低碳经济发展与经济持续增长、消费水平提高高度兼容,人类社会的一切活动都必须在自然系统最大可排放温室气体这个客观尺度的刚性约束下展开。削减温室气体排放量,遏制全球气候暖化是世界各国共同承担的责任。通过对温室气体排放空间的合理配置,降低经济发展对生态系统碳循环的影响,维持生物圈的碳平衡,实现以碳生产力为核心的碳中性经济,即经济发展人为排放的温室气体与通过人为措施吸收的温室气体实现动态均衡。低碳经济要求人类改变传统的经济发展方式,发展基于化石能源高效清洁利用、开发可再生能源基础之上的低碳经济社会。
(4)低碳经济学的理论基础和分析工具
低碳经济学的理论基础和分析工具主要来自于经济学以及环境经济学、生态经济学、能源经济学等相关学科。目前,已经提出的低碳经济学的理论基础包括市场失灵理论、产权理论和政府管制理论,经济周期理论、生态足迹理论、“脱钩”理论、环境库兹涅茨曲线(EKC)、“城市矿山”理论等;研究方法上包括情景分析法、灰色关联度方法、简均分解法(SampleAverageDivision,SAD)、自适应权重分解法(AdaptiveWeightingDivsion—AWD)、Topio脱钩指标、对数平均权重分解法(LogarithmicMeanWeightDivisionIndexMethod,LMDI)、Kaya恒等式、数据包络分析(DEA)技术、投入产出结构分解方法、IPAT方程理论等;模型分析工具则形成了以能源所开发的IPAC系统为核心的能源经济模型(IPAC-SGM),排放模型(IPAC-emission),能源技术模型(IPAC-AIM),中国科学院引入的经济分析和预测模型REMIPolicyInsight,以及CGE模型、MARKAL-MACRO模型,STIRPAT模型等等。随着低碳经济研究的深入,低碳经济学的理论和分析工具将进一步发展并完善。
3.低碳经济学与其他相关学科的区别与联系
作为经济学范式下的一个新兴理论分支,低碳经济学与环境经济学、生态经济学、能源经济学之间既有联系也有区别。这4门学科都是自工业文明以来人类在对经济行为与自然关系不断反思过程的背景下形成的,通过设定理性人选择、资源稀缺两大假设,研究人和环境之间的各种关系,从而实现经济社会的可持续发展。从不同之处来看,环境经济学是研究经济发展同环境的相互关系和变化规律的科学;生态经济学是研究经济活动与自然生态的关系及其发展规律的科学;能源经济学是研究能源开发利用的经济规律以及能源与国民经济发展关系的科学;低碳经济则是近10年出现的概念,针对全球气候变化问题,低碳经济学是研究温室效应与人类社会发展之间的经济关系和经济规律的交叉学科。同时,低碳经济学在形成和发展过程中吸收了大量其他3门学科的理论和研究方法,如环境经济学中的外部性理论、产权交易理论、公共选择理论,生态经济学的生态价值、生态均衡理论等,能源经济学中的能源替代与转换、能源利用技术等。
三、中国低碳经济研究的目标和重点任务
为应对全球气候变化和国际金融危机,“低碳经济”成为越来越多国家实现可持续发展的必选之路。西方发达国家已经在全球低碳经济发展中取得了技术领先并掌握了一定主导权。中国的特殊国情决定了发达国家的低碳发展道路并不适合中国:能源结构上,中国一次能源消费中煤炭占60%以上,这一局面在相当长的时期内不会根本转变,在降低单位能源碳排放强度上中国面临比其他国家更大的困难;社会经济发展水平上,中国是处于工业化初期的发展中国家,工业呈现加速发展,能源消费和碳排放必然还会持续增长;温室气体排放总量上,中国居世界前列,受不平等国际贸易规则以及“锁定效应”影响,中国总量减排的压力依然很大。因此,如何走出一条有中国特色的低碳经济发展道路是中国低碳经济研究要解决的首要问题。
1.中国低碳经济研究目标
国际层面,为中国经济争取更多的发展空间。如何让中国争取到更多机会参与国际气候制度体系的建立,如何为中国实现工业化和现代化争取应有的发展权和必要的排放空间,是国内低碳经济研究需要深入思考的问题。对减排问题,探讨是否参加减排或者什么时候以何种方式参加减排,研究减排的真实成本和社会经济风险,提出明确符合国家利益的减排指标和目标。国内层面,提供低碳经济发展战略和路径选择。从全国层面统筹考虑低碳经济的发展战略问题,通过各种情景分析评价中国对低碳经济发展的适应性,明确低碳经济发展战略定位和优先领域,为国家经济发展战略制定和应对各种低碳经济问题提供决策依据;立足于国内低碳经济发展中各主体方的利益诉求,解释低碳经济发展推进过程中利益激励和约束的可能性,提出低碳经济发展中的利益分配均衡对策,诱发低碳经济发展的内在动力,从利益机制的有效运作上确保低碳经济的健康发展。行业和区域层面,提供低碳发展技术路线和发展模式选择。全面分析和评价各种低碳经济政策、发展方案对我国各行业和区域的经济影响,提供行业或区域的低碳发展能力建设与决策支持系统,探索不同背景的低碳发展模式及选择。
2.中国低碳经济研究的重点任务
(1)完善低碳经济信息、数据集成系统
目前,我国尚缺少系统的碳排放监测数据,且气候变化信息分散在不同领域和部门,国外关于中国的信息和数据容易影响到对我国排放地位的科学判断,不利于我国应对气候变化的科学决策。因此,要建立中国气候变化及能源利用信息集成系统,将目前分散的、与气候变化相关信息整合到一个系统化的架构中,为我国应对气候变化提供强有力的信息支撑;完善我国碳排放数据统计、采集、监测体系,发展集成碳排放数据系统(包括各种温室气体、不同部门和不同来源的数据),为相关决策、评估和研究工作提供数据库支撑。
(2)研发适合中国的模型工具和分析方法
由于统计体系和口径差异,国外气候变化分析工具在研究我国气候问题时存在适应性差,结论出入大等问题,因此,应开发符合发展中国家利益的计算模型,形成更适应中国国情的模型工具和分析方法:充分认识吸收国内外有关应对气候变化和政策模拟模型的优缺点,在LEAP模型(Long-rangeEnergyAltemativesPlanningSystem)、MARKAL模型(MarketAllocation)、SGM模型(SecondGenerationModel)等分析工具的基础上寻求更适应中国国情的模型和预测方案;通过研究发达国家碳发展轨迹,估算各国低碳减排成本,建立一致的间接代价评估方法,对中国的减排途径进行优化选择并为国际气候谈判提供依据;进一步完善IPAC模型系统对中国能源与温室气体的排放情景分析,形成综合评价模型框架。
(3)探究低碳经济运行内在机理和发展规律
从不同的角度深入低碳经济内在运行机理,深入到具体区域、产业、行业研究碳排放与经济增长(发展)演进的关系、与进出口贸易的关系、与能源(结构)演进的关系、与区域发展格局的关系;在碳排放影响因子和驱动因素研究中,具体结合地方经济发展情况和产业、行业发展情况研究碳排放问题,加强居民消费行为对碳排放影响的研究;进一步分析核算碳排放,得出具体行业、区域的碳足迹边界系统,构建碳足迹核算框架体系;加强碳税对经济发展影响研究,提出我国碳税制度的实施框架,以及碳税与相关税种的功能定位,制定我国开征碳税的实施路线图;开展碳排放贸易(交易)研究,对全球碳交易市场构架、碳交易品种、额度、市场规模以及地区分布进行统计和估算,推动国内交易机制发展;进一步深化碳汇研究,分析如何提升我国森林碳汇、海洋碳汇等的发展潜力。
(4)提出中国低碳经济路线图
研究不同领域、不同层面低碳经济发展路径,勾画我国国家层面低碳经济发展路线图。探讨各个区域、行业、部门等微观层面的碳排放轨迹,分析不同途径所能形成的现实节能减排量及其贡献率,以各种途径所能实现的节能减排量及其现实难度为基础对未来中国低碳发展选择重点作出判断,分析不同系统下低碳经济发展路径;同时,对发达国家碳轨迹开展总量和结构比较研究,在比较的基础上探讨碳轨迹的一般性规律及不同经济和政策情景对碳轨迹的影响,结合中国的具体国情,得到未来中国可能碳轨迹及其峰值年份,为国家在碳减排目标下的低碳发展路线图选择提供决策依据。
(5)研究与国情相适应的低碳经济政策体系