绿色创新与可持续增长
早在20世纪70年代，自然资源的损耗就成为经济观察家与决策者的重要关注点之一。1970年，罗马俱乐部委任的麻省理工学院研究小组提交了《米多斯报告》（Meadows Report），认为有必要结束由工业革命自1820年启动的增长过程，让人类转入零增长轨道：“鉴于不可再生资源的存量有限且日渐减少，以及地球上的空间有限，我们必须普遍接受如下原理，人口增长最终将导致生活水平下降以及更多的复杂问题。”[1]
更近期以来，对另一个现象的关注强化了停滞不可避免的观点，这就是温室气体排放导致的全球变暖。克里斯蒂安·戈利耶（Christian Gollier）在颇具启发性的著作《月末后的气候》中清晰地指出，直至19世纪初，大气中的碳浓度一直稳定在百万分之280（280ppm）以下。[2]海洋与植物的光合作用足以吸收人类活动产生的二氧化碳。然而随着1820年开始的工业起飞及大规模煤炭开采，这一平衡被打破，大气中的二氧化碳浓度从那个世纪初的280ppm持续增加，至2018年达到410ppm。二氧化碳浓度的急剧提升造成了温室效应，引起全球气候显著变暖。全球变暖对环境有诸多后果：干旱、野火和洪水变得愈加频繁与严重，生物多样性明显减少。全球变暖对人类活动也产生了影响，例如，与气候有关的自然灾害引发的死亡增加，热浪导致生产率明显下降等。
自然资源的损耗与迎接气候变化挑战的必要性给我们提出了若干问题：自然资源的有限存量与气候变化的约束是否注定经济将陷入停滞，甚至负增长？我们该如何设计向清洁能源的转型？各国政府为抗击气候变化，并继续促进高质量和可持续的增长，有哪些主要的政策杠杆？
这些将是本章思考的主题。
1.可持续增长：熊彼特还是马尔萨斯
我们在第2章讨论过马尔萨斯陷阱：长期增长在这一模式中不可能实现，因为生产率的任何提高都会导致人口扩张，把人均GDP拖回到基本生存水平。该理论范式看似颇为极端，但现实社会中的许多人其实都是马尔萨斯主义者，只是不自知而已，如莫里哀的《贵人迷》中的茹尔丹先生就不自觉地讲过这种道理。把“反增长”视为自然资源约束和气候变化危机的唯一应对办法的任何人，事实上同样如此。他们的观点大致可以总结如下。
设想一个经济体的增长完全来自资本积累，最终生产的消费品（最终产出）需要资本和自然资源两方面的投入。资本积累——投资——等于储蓄，而储蓄则是最终产出的一部分，其余部分均用于消费。[3]再假设自然资源的存量有限，于是我们可以证明，无论资本积累的回报率随积累数量增加上升或是下降，以下两个命题都成立：第一，这个经济体在极长期里必然陷入停滞；第二，短期内的增长减速会延长经济体的整体寿命。
为证明经济体在极长期里必然陷入停滞，我们可以用反证法。假设经济体以正速率维持无限增长，则最终产出不会向零收敛，那么，自然资源的开采消耗必须维持在某个水平之上。可是，自然资源的存量将在有限的时间内耗尽，一旦存量耗尽，最终产出就将立刻跌落到零水平。这与最终产出永远增长的初始假设相矛盾，所以从长期看，唯一可能的增长率必然为零。
第二个命题，即短期内增长减速会延长经济体的整体寿命直接来自如下逻辑：任何短期增长放缓都会节约自然资源，从而使资源消耗的时间可以变得更长，也就延长了最终产品能够被持续生产的时间。
正是这些合乎逻辑和具有说服力的推理启发了20世纪70年代的零增长论者，也为如今的反增长倡导者所继承。那么我们能逃脱这一逻辑吗？与马尔萨斯陷阱的情形类似，答案可以用一个词简单概括：创新。只有创新能推迟可能性的极限；只有创新可以在改善生活品质的同时消耗越来越少的自然资源，排放越来越少的二氧化碳；只有创新能帮助我们发现更清洁的新能源，例如，核能发电站的建设就帮助法国减少了二氧化碳排放，可再生能源的开发进一步推动了这个进程。
创造性破坏是极其强大的变革发动机，它不仅能用新技术取代旧技术，而且能开辟生产工艺深刻变革的通路。环境危机呼吁在某些领域推动激进变革，例如改变能源消耗构成，更多利用可再生能源，这要求整个能源产业改变商业模式。此处的关键问题是，创新会不会自发转向污染更少、更节约自然资源的技术，还是说有必要进行政府干预？下面我们将就此展开讨论。
2.绿色创新、路径依赖与政府角色
企业是否总会自发选择绿色创新（专栏9.1）？通过对汽车产业的分析，近期的一项研究指出，这个问题的答案显然是否定的。[4]几位学者从8个国家的汽车公司在1978—2005年申请的专利数据中，区分了支持电动车发展的“绿色”创新与支持内燃机汽车发展的“污染”创新。[5]利用这些数据，他们考察企业的创新历史，以分析决定企业倾向于开展绿色创新而非污染创新的因素。过去在污染技术领域取得过创新成就的汽车公司，是会继续之前的路径，还是会转变轨道、开展绿色技术的创新？
专栏9.1 绿色创新
绿色创新又名生态创新或环境创新，意指在整个生命周期中能减少环境风险、污染和资源消耗负面影响的新产品、新工艺和新方法。
这些创新不仅来自以环境保护为主要业务的企业，如资源回收企业、生产或储存可再生能源的企业等，也来自业务看似远离生态领域的其他企业，如建筑、汽车或化学等产业。此外，绿色创新未必都属于技术领域，也可以是组织、制度或市场营销等方面的革新。
改善资源循环的绿色创新发挥着关键作用，它们超越了渐进式创新（例如提高现有机器的能源效率），带来了革命性变化。循环经济是真正的模式变革，它打破了开采、制造、消费、丢弃的线性经济模式，转而采取环形经济模式：开采、制造、消费、回收、制造……形成不间断的良性循环过程。
有人或许认为，过去开展内燃机创新的企业因为看到此类创新收益递减，会认为转向电动车开发更有利可图。但上述几位学者的研究表明事实并非如此。一家企业过去在内燃机创新上的成果越多，就越倾向于延续该领域的创新。或者说，企业会坚守自己已经掌握比较优势的业务领域。这种路径依赖意味着，如果任其自由选择，已经取得内燃机开发经验的企业不会自发转向关注电动车。因此，有必要通过政府干预来激励企业调整创新活动的方向，从污染技术转向绿色技术。
为判断一项专利或者说创新属于绿色性质还是污染性质，这些学者采用了国际专利分类法（IPC，见表9.1），尤其关注代表重大知识进步的专利。为此，他们集中考察了三合一专利，也就是在美国专利商标局、欧洲专利局和日本专利局都有登记的专利。图9.1显示的是8个国家汽车产业的绿色性质与污染性质三合一专利在1986—2005年的数量变化。绿色创新在很长时期里几近于无，但从20世纪90年代中期开始起飞，尽管目前尚未赶上污染创新的数量。
表9.1 把专利区分为绿色性质或污染性质
资料来源: P. Aghion, A. Dechezleprêtre, D. Hémous, R. Martin and J. Van Reenen,“Carbon Taxes, Path Dependency and Directed Technical Change: Evidence from the Auto Industry,” Journal of Political Economy 124, no. 1（2016）:1 -51。
图9.1 1986—2005年汽车产业的绿色与污染三合一专利的数量变化
资料来源：转引自P. Aghion, A. Dechezleprêtre, D. Hémous, R. Martin and J. Van Reenen,“Carbon Taxes, Path Dependency and Directed Technical Change: Evidence from the Auto Industry,” Journal of Political Economy 124, no. 1（2016）:1 -51，图4。
针对每位创新者（无论企业或个人），以及1978—2003年间的每一年，这些学者不仅知道每位创新者在当年获得的绿色和污染专利的数量，还包括同一位创新者在历史上获得的专利情况。这些信息让我们能够分析：企业对绿色技术或污染技术的创新倾向在多大程度上取决于它过去积累的专利成果属性。
这些学者发现，如果一家企业过去的专利中有超过10%是绿色技术，则该企业后来推出绿色专利的概率会提高5%。与之对称，过去登记了较多污染技术专利的企业后来获得污染专利的概率也更高。因此，企业在选择开展何种创新时表现出了路径依赖现象，我们不能只依靠私人部门把创新方向调整到绿色技术上，而无视政府干预。
好消息是，公共政策可以有效地把创新引向绿色技术领域。这些学者指出，企业面临的燃料价格每上涨10%，开展绿色创新的概率即会提高10%。这种调整来自本书第8章介绍过的市场规模效应：燃料价格上涨会降低使用内燃机的汽车的市场需求，从而使污染技术创新的概率下降，让企业转向绿色技术创新。
这些学者模拟了不同政策的效果：提高2005年的汽油价格，对2028年之前的绿色专利（图中实线）和污染专利（虚线）数量的影响。图9.2a展示的是没有汽油价格上涨时的结果；图9.2b、图9.2c和图9.2d分别展示的是汽油价格在2005年提高10%、20%和40%时的结果。可以看到：在提价40%的情况下，两条曲线将在2020年出现交汇；此后，企业将自发地选择绿色技术，因为它们积累的有关绿色技术的专业知识已变得更多。
图9.2 模拟提高汽油价格产生的效果
资料来源：转引自P. Aghion, A. Dechezleprêtre, D. Hémous, R. Martin and J. Van Reenen,“Carbon Taxes, Path Dependency and Directed Technical Change: Evidence from the Auto Industry,” Journal of Political Economy 124, no. 1（2016）:1 -51，图6a、6b、6c、6e。
无疑会有读者提出合理的反驳，认为40%的汽油价格涨幅并不现实，因为这给当前世代增加的成本过高。实施惩罚性生态税以改变人们的行为是颇具煽动性的主意，可能引发公众的反对，例如法国爆发“黄马甲”运动时，引起人们暴力抗议的部分原因就是燃油价格上涨。[6]不过，碳税并非唯一的政策工具。我们有必要将讨论加以扩展，继续考察把研究转向绿色创新的其他政策杠杆。
3.哪些政策可以促进绿色创新？
威廉·诺德豪斯对阵尼古拉斯·斯特恩
为研究全球变暖对增长的影响以及不同环境政策的成本收益，经济学家开始把气候变化纳入传统的增长模型。[7]其中一个例子是威廉·诺德豪斯的气候经济动态综合模型（DICE模型），该模型中的最终产品由劳动和资本生产。[8]随着技术进步，这两个要素的生产率都逐步提高。此外，生产率与环境质量有正向关联。环境则受到经济总产出造成的气温升高的负面影响。该模型的隐含假设是，生产会带来二氧化碳排放，继而引起全球变暖。
这个经济体唯一的效率缺失源于：个体生产者并不考虑其活动对二氧化碳排放乃至生产率造成的负面影响，因此排放形成了负的环境外部性。用经济学术语讲，就是个体生产者没有把环境外部性内部化。这一问题该如何解决？由于经济中只有这一种外部性，那么仅靠一种政策工具就足以把经济拉回有效率的轨道，这种工具就是碳税，即根据碳含量按比例对化石燃料开征的税收。采用该模型的经济学家要解答的主要问题是，如何在当前世代与未来世代之间分配环境政策的负担。
是选择从一开始就设置较高的碳税率，给当前世代造成强烈影响；还是逐渐提高税率，让当前世代与未来世代更平均地分担成本，哪种办法更好？答案很大程度上取决于你如何选取今天与未来之间的贴现率。这也是威廉·诺德豪斯的乐观主义方法与尼古拉斯·斯特恩的悲观主义方法的差别所在。
尼古拉斯·斯特恩是英国经济学家、伦敦经济学院教授，曾于2000—2003年担任世界银行高级副行长。他是环境与发展领域的世界知名专家，尤其以《气候变化的经济学》（Economics of Climate Change）报告为大众熟知。[9]该报告由英国政府于2006年发表，是第一份由经济学家而非气候学家牵头撰写的相关报告：首次把经济学领域的人才动员起来，评估气候变化造成的经济成本。该报告的结论可谓旗帜鲜明：只有采取强烈而果断的温室气体减排行动，才能让我们避免世界范围内每年5%~20%的GDP损失。
威廉·诺德豪斯是美国经济学家，执教于耶鲁大学。他与马丁·魏茨曼（Martin Weitzman）一起率先为气候变化建立模型，尤其以环境经济学研究著称，特别是上述的气候经济动态综合模型。该模型综合考虑了影响经济增长的要素、二氧化碳排放、碳循环、气候变化、气候灾难与气候政策等因素。
诺德豪斯认为，到2100年，地球气温提高3摄氏度将导致全球GDP下降2.1个百分点，提高6摄氏度会导致GDP下降8.5个百分点。[10]可见，全球变暖造成的影响将非常小，因为全球GDP在一个世纪中出现8.5%的跌幅只相当于每年的增长率下降不到0.1个百分点！许多气候学家对这一乐观看法提出了批评，认为这严重低估了气候变化的影响程度。
诺德豪斯设定了一个较高的贴现率，从而赋予未来世代相对于当前世代较低的权重。他的乐观态度来自如下理念：经济增长将使未来世代比当前世代富裕得多，所以他们将有更好的条件应对气候变化问题，他由此建议采取更加渐进式的碳税。而斯特恩采用的贴现率较低，主张采取强烈而迅速的行动。
环境与定向创新[11]
让我们设想，某个经济体既生产内燃机汽车等污染产品，也生产电动车等非污染产品。[12]只有污染产品的生产会导致大气中的二氧化碳浓度增加，从而使全球变暖。技术进步的方向是朝向污染产品还是非污染产品，将由内生机制决定：取决于企业的创新决策是投入污染技术还是绿色技术。
在这个技术进步由内生决定的经济体中，存在两类外部性。第一类是环境外部性，与污染产品生产及其带来的二氧化碳排放有关，第二类外部性则与创新的路径依赖有关：当企业决定开展污染技术而非绿色技术创新时，它并未考虑这一决定会促使自己在未来更多投入污染技术的创新。我们都会自发地在自己原本擅长的领域开展创新。如果你擅长烹饪，而不是跳舞，那你很自然地会继续关注提高厨艺，而非舞技。
把定向创新作为技术进步的一个源泉，可以在环境经济政策的讨论中深化相关分析，并改变议题的性质和条件。
由此得出的第一个启示是，即使接受诺德豪斯的较高贴现率，我们可能仍需要立刻采取行动，把创新方向调整到非污染技术上。为理解这点，可设想在初期阶段，内燃机的生产技术比电动车技术发达得多。由于路径依赖，在没有政府干预时，企业都会继续从事内燃机创新，因为这是它们最擅长的领域。于是，内燃机技术与电动车技术之间的差距会继续扩大，等到未来再采取调整创新方向的政策时，将需要付出更长的时间和更高的成本。我们可以用牙疼做类比，如果你总推迟去看牙医，问题会变得越来越严重，今后的治疗将需要更长时间，也更为痛苦。
推迟政府干预会带来多大的成本呢？无论我们采用斯特恩还是诺德豪斯的贴现率，代价都非常高昂。若采用较为合理的参数值，在两种贴现率下得出的最佳策略都是立刻把研究方向调整到绿色创新上。
第二个启示是，政府干预是暂时性的。一旦电动车技术追赶上燃油汽车的技术，企业就会自发地继续开展电动车创新。同样是路径依赖在起作用，但这次是对绿色创新有利。
第三个启示是，由于经济中存在两类效率损失，即环境外部性与路径依赖，因此我们需要两种经济政策来调节。碳税的主要目标是纠正环境外部性，补贴绿色创新则是为打破路径依赖。虽然如上文所述，设置较高的碳税确实会削弱污染创新的激励，但采用碳税与绿色创新补贴双管齐下的办法，则可以适度降低有效抑制全球变暖所需的碳税增幅。
绿色创新的推广
由于环境是全球公共品，一个国家对环境政策的单方面投资会让全世界受益，因为二氧化碳排放减少是在全球范围内发生。所以，每个国家都希望搭便车，让其他国家承担生态行动的成本。但这是否意味着没有希望为抗击气候变化而开展有意义的国际合作？
当今时代，新兴国家发出的声音越来越大，它们表达了对实现经济发展的合理愿望。它们的立场是，发达国家已从两个世纪的污染性增长中获益，如今不能剥夺新兴国家沿着同一路径追赶的权利，这样的理由很充分。因此，新兴国家不愿意对削减二氧化碳排放的目标做出正式承诺。
不过，绿色创新的推进可以改变如何以全球协同方式抗击气候变化的讨论。[13]虽然巴西和中国等新兴国家对全球层面的创新有所贡献，但绝大多数发展中国家依然以模仿和借鉴发达国家已经发明的技术为主（见第7章）。
假如发达国家共同决定把创新方向调整到绿色技术上，然后开放这些新的绿色技术，以促进向欠发达国家的技术传播。再假设发展中国家的企业可以在采纳绿色技术与污染技术之间做选择。在此情形下，我们很容易看到，一旦发达国家的绿色技术的先进程度足以与污染技术抗衡，对发展中国家的企业而言，更有利可图的做法是放弃旧的污染技术，转而采纳新的绿色技术。例如，中国已成为太阳能电池板的世界领先者，并正在大力投资电池与电动车研发。
总之，我们并不需要全世界所有国家从一开始就全体协调行动。仅依靠发达国家之间对转向绿色技术创新的协同，再加上把这些技术向欠发达国家推广的坚定政策，就足以成功抗击全球变暖的趋势。
当然，以上推理尚未充分考虑全球化，尤其是新兴国家自由加入国际贸易带来的影响。事实上，把自由贸易纳入分析会给上述乐观结论带来疑问。在经济全球化背景下，如果若干追求良性循环的国家单方面决定投资于绿色创新，如通过碳税或者补贴“绿色创新”等措施，停止污染创新，则这个群体之外的部分国家有可能选择成为“污染天堂”。该术语是指，这些国家专注于开展污染性经济活动，或者引进专注于污染生产和创新的跨国企业。此类企业不能继续在良性循环的国家开展经营，但可以转移到“污染天堂”。再借助自由贸易，它们可以把产品出口到世界各地，包括追求良性循环的国家。最终，不仅世界范围内的环境问题在短期内会趋于恶化，而且转向绿色创新的技术变革也会被延迟，甚至遭遇滑铁卢。
正是为了避免良性气候政策的这一适得其反的后果，各国必须采取联合行动，以推广绿色技术，并给落后国家采纳这些技术提供补贴。此类政策还必须包括碳关税，对那些可以得到绿色技术，却仍选择做污染天堂的国家实施。我们不能忘记：把绿色技术推广到其他国家，对这些技术的原创国而言要付出极其巨大的成本，创新者会为此遭受相当大的损失，因为他们的创新会被其他国家模仿，不再能获得租金。所以原创国必须给他们一定的补偿，这些都是成本。
激励（胡萝卜）加上碳关税威胁（大棒）的组合可以增加单方面气候政策的可信度，使其效力扩展到其他国家，以在世界范围内共同抗击全球变暖。
4.消费者、竞争与绿色创新
如果就此结束分析，我们传递的主要信息将是：若要把技术变革导向绿色创新并避免环境灾难，政府的干预不可或缺。若没有政府干预，企业会自发选择开展污染技术创新，在路径依赖的作用下，它们的这一倾向性将日益明显。于是污染情况会恶化，全球变暖将加速。
这是否意味着，政府是生态转型中唯一重要的行为人？或者说，民间社会是否也能发挥作用，特别是通过企业的社会责任机制？米尔顿·弗里德曼及在他之前的阿瑟·庇古都毫不含糊地反对企业社会责任的概念。[14]他们认为，企业就应该追求利润最大化的单一目标，让政府来处理各种失灵问题，包括交易成本、不对称信息和负外部性等，还有用再分配等手段来缓和不平等状况。极端自由主义与强势政府的拥护者都赞成弗里德曼的这一观点，因为两派均希望尽量压缩民间社会的角色。
然而如罗兰·贝纳布与让·梯若尔所述，政府能达成的目标是有局限的。[15]局限之一在于，政府官员经常受到各类利益集团的游说影响（见本书第5章）。局限之二在于，气候变化是个全球性问题，不可能仅靠任何一个国家来解决。那么，为什么不能同样借助民间社会的力量，尤其是让消费者在做选择时更多考虑社会与环境方面的因素？
消费者确实有影响企业决策的力量。[16]因此在消费者真正关心环境的国家，汽车市场上的激烈竞争会促使生产商开展更多绿色技术创新，如电动车等。这背后的基本思想很直观。我们在第4章讲过，竞争促使企业通过创新来提升产品价值，以取得领先地位。类似的理念也可以适用于开展定向创新、消费者支持环境保护的经济体。在此情形下，激烈的竞争将驱动企业开展相关创新，以压低产品价格与环境影响的比率，也就是说利用更加环保的技术来超越竞争。相反，在消费者更加关心产品价格而非环境后果的经济体中，竞争加剧就不太会刺激绿色创新，反而可能使环境问题恶化。此情形可以称作“发展综合征”：竞争加剧使价格下降，消费者需求增加，导致更大的产出与更多的污染。
图9.3显示了美国人在1984—2019年对环境问题和经济增长关注度的变化，数据来自盖洛普调查。[17]可以看到，对环境问题的关注在2000—2010年间有所下降，但在2010年后趋势发生逆转。
图9.3 美国人对环境保护与经济增长的偏好态度的变化
资料来源: Gallup。
为测算环境议题在不同国家的重要程度，我们采用了1998—2002年以及2008—2012年开展的国际社会调查计划（ISSP）的数据，以及世界价值观调查的数据。这些调查向相关国家的消费者发放相同的问卷，其中的问题包括：“为保护环境，你愿意付出多高的价格（或税收）？”以及“你是否愿意放弃一部分收入，如果确信这些钱将被用于减轻污染？”等。此类调查涉及42个国家，包括主要的发达国家。
为测算企业面临的竞争程度，我们采用了各国对国际贸易的开放度（世界银行编制的一项指数），以及不同国家的政府对产品市场的监管力度（即经合组织的竞争指数的倒数）。
这项研究把重点放在汽车产业，以分析竞争程度与社会环保态度如何影响企业开展内燃机或电动机创新的概率。研究得出的主要发现是，在碳税之外，产品市场竞争加上消费者对环境的关心构成了强大杠杆，推动企业走向绿色创新。该结果很有参考价值，因为它揭示了在碳税与研发补贴之外另一条抗击气候变化的补充途径。这一途径就是实施教育政策，以增强消费者对环境议题的关注，并加强竞争，尤其是通过开放产品市场和约束游说活动。
5.中间能源与能源转型
如果有中间能源（污染小于煤炭和石油，但大于可再生能源）可供选择，我们又该如何向可再生能源转型？天然气就是这样的例子，尽管同属化石能源，它却被视为最清洁的碳氢化合物，其燃烧释放的二氧化碳比石油少30%，比煤炭少50%。因此，页岩气这种非传统的天然气也作为中间能源重新受到了关注。[18]这里不对页岩气的开采做深入讨论，我们只是用它作为例子来阐述利用中间能源的利弊得失。[19]
腾飞的页岩气已成为美国天然气市场上的革命性角色。图9.4展示了美国页岩气产量的变化，我们看到从2008年开始急剧加速（号称页岩气繁荣），产量在2008—2018年间增长了约500%。图9.5则显示，从2008年开始，天然气取代煤炭的速度大大加快。
图9.4 页岩气繁荣
资料来源：转引自D. Acemoglu, P. Aghion, L. Barrage and D. Hémous,“Climate Change, Directed Innovation and Energy Transition: The Long-Run Consequences of the Shale Gas Revolution,”unpublished manuscript, February 28,2019，图1。
图9.5 煤炭与天然气在发电能源中的占比
资料来源：转引自D. Acemoglu, P. Aghion, L. Barrage and D. Hémous,“Climate Change, Directed Innovation and Energy Transition: The Long-Run Consequences of the Shale Gas Revolution,”unpublished manuscript, February 28,2019，图2A。
从煤炭向天然气转型对二氧化碳排放有何影响？图9.6显示，二氧化碳密度（即单位能量产出对应的二氧化碳排放量）出现了急剧下降（图中虚线）。这一下降属于替代效应的结果：由于高污染的煤炭被低污染的天然气部分取代，单位能量产出带来的污染随之减少。然而，该效应可能被规模效应完全抵消并超过：页岩气作为补充能源引入后，会增加能源的总体供给，使能源价格乃至企业生产成本被压低，从而鼓励企业扩大产出，排放更多的二氧化碳。图9.6显示，实际的二氧化碳总排放量在长期持续攀升后，从2008年起开始减少（图中实线），说明替代效应占据了主导。
图9.6 发电产生的排放与二氧化碳密度
资料来源：转引自D. Acemoglu, P. Aghion, L. Barrage and D. Hémous,“Climate Change, Directed Innovation and Energy Transition: The Long-Run Consequences of the Shale Gas Revolution,”unpublished manuscript, February 28,2019，图2B。
先不管与污染效应有关的批评意见，我们能否就此认为应该毫不犹豫地大规模开采页岩气呢？同样，如果把创新效应纳入考虑，我们就必须重新评估上述推理。近期有一项研究提出，如果在一个经济体中，最终消费品的生产需要三种能源：煤炭、页岩气和可再生能源。[20]煤炭造成的污染大于页岩气，后者又大于可再生能源。企业可以选择投资于化石能源（煤炭与天然气）的技术创新，或者可再生能源的技术创新。在上述条件下，页岩气繁荣对二氧化碳排放在短期和长期分别有何影响？
在短期内，依靠现有技术，页岩气的引入会带来上文提到的两种相反效应：减少污染的替代效应与加重污染的规模效应。如图9.6所示，替代效应似乎能占据主导。那么在考虑到创新因素，企业需要在化石能源与可再生能源两类技术之间做选择时，长期又会产生何种结果？化石燃料繁荣会刺激企业至少暂时放松可再生能源的创新，因为化石燃料的市场规模和租金都在增长。事实上，从图9.7也可以看到：可再生能源的专利数量占美国全部专利的比例在之前持续提升后，于2008年开始急剧下跌。
图9.7 可再生能源专利在总专利数量中的占比变化
资料来源: D. Acemoglu, P. Aghion, L. Barrage and D. Hémous,“Climate Change,Directed Innovation and Energy Transition: The Long-Run Consequences of the Shale Gas Revolution,”unpublished manuscript, February 28,2019。
所以，页岩气繁荣或者会推迟向绿色创新的转型，或者会因为路径依赖而完全阻碍这一转型。受页岩气繁荣的影响，化石燃料技术领域的专业知识积累会促使企业无止境地继续开发这些技术，我们可以称之为“中间能源陷阱”。在这两种情形下，页岩气的引入都会在长期导致二氧化碳排放量增加和潜在的气候灾难，而在没有页岩气繁荣时本可以避免。
这是否表明人们应该忽略中间能源，或者说有更好的办法，能让我们利用它们在短期的积极效应，但尽量减小其对创新的长期危害？我们认为，如果在模型中采用合理的参数值，则最优政策选项是在利用页岩气繁荣的同时大力补贴可再生能源创新，并显著但不过度地提高碳税（增幅2~3个百分点）。这样的政策可以成功避开中间能源陷阱，加速向绿色创新的转型。
6.结论
我们在本章的讨论有四个主要思想。第一，尽管受自然资源存量有限的制约并必须抗击全球气候变暖，创新仍可以让人类的生活水平和品质持续改善。第二，创新不会自发转向环境友好型，过去在污染技术上开展生产和创新的企业倾向于继续停留在污染技术领域（路径依赖现象）。因此，我们需要政府干预把创新引向绿色技术。当然政府不能替代企业，而应该通过激励来发挥影响。我们由此讨论了促使企业转向绿色创新的几种杠杆措施：碳税、绿色创新补贴、向发展中国家的技术转移，以及惩罚污染天堂的碳关税等。第三，对天然气等中间能源的利用可以在短期内减少二氧化碳排放，但可能让创新焦点陷入中间能源领域，从而妨碍向清洁能源转型。这里再度需要政策制定者发挥作用，选择合适的政策组合，以防止各国在能源转型的中间位置停滞不前。第四，民间社会可以扮演关键角色，鼓励企业开展绿色技术创新。我们提到了消费者的作用，但企业社会责任的各种内容也都与此有关。关于政府与民间社会的协同作用，我们在第15章还将述及。
[1] Donella H. Meadows, Denis L. Meadows, J?gen Randers, and William W. Behrens, III, The Limits to Growth （New York: Universe Books, 1972）.
[2] Christian Gollier, Le climat après la fin du mois （Paris: Presses universitaires de France, 2019）. ppm是反映空气污染程度的浓度指标，意指100万个空气分子中包含的污染物（此处为二氧化碳）分子数的数量。
[3] 即本书第1章介绍的索洛增长模型的同类模型，唯一区别是，此处的最终产品的生产还需要自然资源投入。
[4] Philippe Aghion, Antoine Dechezleprêtre, David Hémous, Ralf Martin, and John Van Reenen,“Carbon Taxes, Path Dependency, and Directed Technical Change: Evidence from the Auto Industry,” Journal of Political Economy 124,no. 1（2016）:1 -51.
[5] 电动车是否应该划入“清洁”类型仍存在争议。电动车制造中采用的许多部件的生产未必是生态友好型的，例如电池（ADEME, April 2016, https: // www.ademe. fr/ sites/ default/ files/ assets/ documents/ potential-electric-vehicles. pdf） .
[6] 当“黄马甲”运动于2018年秋季在法国兴起时，由于进口石油提价，汽油价格已经非常高，而不是因为于每年1月1日设定的碳税提高。但该运动的激烈程度促使法国政府在2018年预算法案中下调了碳税的年度上调计划。
[7] 以新古典范式为基础的若干开创性环境经济学论文包括: Martin L.Weitzman,“On Modeling and Interpreting the Economics of Catastrophic Climate Change,” Review of Economics and Statistics 91, no. 1（2009）:1 -19;Mikhail Golosov, John Hassler, Per Krusell, and Aleh Tsyvinski,“Optimal Taxes on Fossil Fuel in General Equilibrium,” Econometrica 82, no. 1（2014）:41 -88;John Hassler, Per Krusell, and A. A. Smith,“Environmental Macroeconomics,” in Handbook of Macroeconomics, ed. John B. Taylor and Harald Uhlig, vol. 2,1893 -2008（Amsterdam: Elsevier, 2016）; Michael Greenstone and B. Kelsey Jack,“Envirodevonomics: A Research Agenda for an Emerging Field,” Journal of Economic Literature 53, no. 1（2015）:5 -42.
[8] William D. Nordhaus,“The ‘ DICE ’ Model: Background and Structure of a Dynamic Integrated Climate-Economy Model of the Economics of Global Warming,”Cowles Foundation Discussion Paper 1009, Cowles Foundation for Research in Economics, Yale University, February 1992.
[9] Nicholas Stern, The Economics of Climate Change : The Stern Review （Cambridge:Cambridge University Press, 2006）.
[10] William D. Nordhaus,“A Review of the Stern Review on the Economics of Climate Change,” Journal of Economic Literature 45, no. 3（2007）:686 -702.
[11] 本节内容，另可参见Daron Acemoglu, Philippe Aghion, Leonardo Bursztyn,and David Hémous,“The Environment and Directed Technical Change,”American Economic Review 102, no. 1（2012）:131 -166.
[12] 参见本章注释5中关于电动车是否属于绿色技术的疑问的介绍。
[13] 我们这里讨论发达国家与发展中国家的差异，同一论证也适用于不同技术发展水平的国家之间的关系。
[14] Milton Friedman,“The Social Responsibility of Business Is to Increase Its Profits,”New York Times Magazine, September 13,1970,32 -33,122 -124; Arthur C. Pigou, The Economics of Welfare （London: Macmillan, 1920）.
[15] Jean Tirole and Roland Bénabou,“Individual and Corporate Social Responsibility,”Economica 77, no. 305（2010）:1 -19.
[16] Philippe Aghion, Roland Bénabou, Ralf Martin, and Alexandra Roulet,“Environmental Preferences and Technological Choices: Is Market Competition Clean or Dirty?”（NBER Working Paper No. 26921, National Bureau of Economic Research, Cambridge, MA, April 2020）.
