能源与资源:从有机经济到作为约束的气候
一万年来,经济靠的是当年落下的那点阳光,而一位姓马尔萨斯的牧师证明过,它永远逃不出去。后来它逃了出去,办法是烧掉地球埋了三亿年的阳光。此后,最聪明的那批人一直在预言我们就要用完,而他们一直是错的。有一个问题贯穿四个时代:经济是挣脱了自己的物理限制,还是只换了哪一重限制在起约束作用?
有机经济及其上限
“人口在无所抑制时按几何级数增长,生活资料却只按算术级数增长。稍稍懂一点数字,就能看出前一种力量比之后一种要巨大到什么地步。”
— 托马斯·罗伯特·马尔萨斯,《人口原理》,1798年
这个论断很阴郁,而在马尔萨斯写下它之前的几乎整部人类史里,它都是真的。前工业时代的经济是一台靠太阳驱动的机器。它里面的一切,粮食、役畜的草料、柴火、木材、羊毛,都是落在一块面积有限的田地上、又被光合作用以固定的年速率捕获下来的阳光。再把人和牛的肌肉当作唯一的发动机,你就得到一个经济体,它的总功率被你能耕种多少土地卡死。马尔萨斯描述的,是一套靠当年阳光运转、又无法把更多阳光存起来的体系的上限。
历史学家E.A.里格利把它叫作有机经济。在有机经济里,土地要一身三任,既养人,又给人供燃料,还给人供衣料,而阳光转化成这三样的速率由季节定死,再使劲也抬不高多少。人均产出有上限,因为人均能源有上限,而想要更多能源只有一条路,就是更多土地,而土地是有限的,也早已尽数有主。从物理上读,马尔萨斯陷阱就是一道能源上限。古典经济学家用另一套词汇怀着同一种直觉:李嘉图的土地报酬递减把每一个经济体都推向一个增长归零的静止状态。现代增长理论,就是关于那个静止状态如何被摆脱的形式故事。
在马尔萨斯均衡里,实际工资回到生存水平。当工资升到生存水平$\bar{w}$之上,人口增长,劳动与土地之比上升,劳动的边际产品下降,工资又被压回$\bar{w}$。产出的增长被人口吸收掉,生活水平原地不动。
想象一栋靠太阳能供电、却没有电池的房子。今天的阳光允许你开几件电器,你就只能开几件,而且一点都存不到明天。每一个有机经济都住在那栋房子里。一次好收成让多几个孩子活下来,却从来没让活下来的人永久地变富,因为没有办法把阳光存起来留到以后花。那块电池最后来了,它就是煤。
这次挣脱在形式上的落点,也就是一个经济体如何离开静止状态那块地板、走上持续增长的轨道,是增长理论这套分析工具。
把马尔萨斯按最强的形式来对待,因为现代人习惯拿他的名字当骂人的话,这掩住了他那套论证有多好。1798年,有机能源的上限就是人类过去的全部观测记录。凡是曾经短暂繁荣过的经济体,都撞上了上限,又落了回去。宋代中国富过,把地填满了,然后退回生存水平。荷兰黄金时代在泥炭和风上闪过光,随后停住。罗马鼎盛时,靠从三大洲刮来的粮食在一座城里养活了一百万人,等到运输链条断掉,人口就崩了。马尔萨斯是在当时唯一拿得到的那份数据上做归纳,而在那份数据里,没有一个经济体,在任何地方、任何时候,打破过上限并且停在上面。
这道上限在数字里看得见。福利比率序列,也就是一个劳动者的工资实际能换到多少篮维生消费品,让你可以在工业化之前的三个世纪里横向比较世界上几座领先的城市。伦敦、北京、德里和伊斯坦布尔各自都在同一条平坦的带子上下摆动,一场瘟疫把人口砍掉之后升一点,等人数恢复又沉下去,却从来没有爬上一条永久更高的轨道。大约1750年之前,数据里任何地方都没有哪个经济体持久地挣脱出去。马尔萨斯写作时正站在那份记录的末尾,他有充分的经验理由相信那条带子是一条自然法则。
这一切所依托的历史基线,也就是大分流之前那几个领先经济体的可比图景,以及压在它们所有人身上的那道有机上限,是经济史第6章(大分流)的主干。给这道上限赋予理论形式的那条古典学脉,马尔萨斯论人口、李嘉图论土地与地租,走在经济思想史第3章(古典政治经济学)里。
马尔萨斯在有机经济上是对的,在未来上是错的,而他错的原因是他根本不可能看见的。他的归纳在当时存在的全部数据上都成立,但那些数据描述的是一个靠当下阳光运转的世界,而这个世界正要改为靠储存起来的阳光运转。他证出来的那道上限是真的,而它即将被抬起来,办法是打开一座任何有机经济都不曾碰过的、巨大的地下远古太阳能库。这就是为什么这条脉络的下一阶段是一个能源故事。
这次挣脱真到来时,根本不是从土地上来的。它是从土地底下来的。而第一个把地下究竟埋着多少、一个膨胀中的帝国又烧得多快算清楚的人,被自己算出来的东西吓住了。
化石燃料带来的挣脱,与随之而来的稀缺恐惧
“被储存下来的,是各个地质时代的植被……一天比一天更清楚的是,我们有幸拥有的这种品质优良、数量充裕的煤,正是现代物质文明的发条……我们花掉的是我们补不回来的东西。”
— 转述自威廉·斯坦利·杰文斯,《煤炭问题》,1865年
杰文斯是一位严谨的经济学家,六年之后,正是这个人参与开创了边际革命。《煤炭问题》做的是关于储量与增长率的仔细算术。英国的优势建在煤上,煤是有限的,而消费上的复合增长会在一代人之内耗尽那些便宜、好开采的煤层。这本书把一个皇家委员会和年轻的格莱斯顿都吓住了:他们开始操心,得赶在煤用完之前把国债还清。杰文斯看见了马尔萨斯看不见的东西:有机上限已经被打破,经济正靠三亿年埋下的阳光运转。他的恐惧是,那座库也有底。
这一阶段由两件分析工具撑着。第一件是作为一次能源转型的工业革命。蒸汽机的把戏在于,它把一份存量,也就是煤这种浓缩的远古太阳能沉积,转换成机械功,于是把一个经济体的动力与当下阳光的年度流量脱了钩。里格利把这一步叫作从“先进有机经济”走向“矿物能源经济”。第一次,一个经济体可以花能源花得比季节供得还快,办法是把地球花了三亿年才充满的一块电池往下放电。为什么这件事先发生在英国,也就是煤的地理条件对工资水平那场争论,是它自己的一个问题,这里放下不谈,好把焦点留在能源上而不是民族性格上。
第二件是霍特林法则,也就是这门学科最终为思考一份有限存量而造出来的那套形式分析工具。哈罗德·霍特林在1931年证明,在均衡状态下,一种可耗竭资源扣掉开采成本之后的价格应当按利率上涨,好让所有者在今天把它抽出来和把那桶油留在地下等它升值之间无所谓。这条法则是资源经济学的主干,而它比它所回答的那个问题晚到了六十六年。
留在地下的一桶油是一项资产,跟一张债券一样。如果它的价格注定原地不动,你就该现在全抽出来,把现金拿去吃利息。所以在一个正常运转的市场里,留在地下那部分的价格必须大致按利率上涨,否则谁也不会往地下留。霍特林法则不过就是那条“没有免费午餐”的条件。它告诉你一份有限存量在时间上该怎么花,而它假定了稀缺的那样东西有一个价格,正是这个假定,再过两个阶段,会在天空这件事上失效。
先看杰文斯。他那笔储量算术就他所问的那个问题而言是正确的:在复合增长下,便宜、好开采的英国煤什么时候用完?煤层是有限的,增长率是指数的,所以那笔数确实指向几十年之内的一堵墙。他甚至发现并命名了至今仍以他为名的那个效应,杰文斯悖论:把发动机做得更省油,往往会抬高燃料的总用量,因为更便宜的动力会招来更多用途。他的错误在于他那个问题的边界。他问的是煤,而答案结果是石油,一种他没有办法建模的替代品。
再看现代的继承人,1972年为罗马俱乐部所作的《增长的极限》报告。它跑了那个时代最好的系统动力学模型,也就是World3模型,把真实的储量数据喂进一套关于人口、资本、粮食、污染和资源存量的计算机模拟,推演出如果指数增长继续撞上有限的界限,二十一世纪会出现过冲与崩溃。这本书卖了三千万册,而一年之后到来的1973年石油冲击让它显得像预言。取其最强形式,它是一次严肃的尝试,按存量有限本身的条件来对待这件事,而它的核心算术,也就是指数增长撞上任何固定存量都不会有好下场,无可指摘。毛病出在被建模的那个机制上。给这本书当背景的那几次石油冲击,也就是1970年代的宏观动荡,走在经济史第16章(滞胀与新自由主义转向)里,而那几次冲击触发的衰退周期,则由“危机:从巴尔迪-佩鲁齐到2008年”完整追踪。
杰文斯在这条学脉里的位置,也就是那位同时怕煤会用完的边际主义者,坐落在经济思想史第5章(边际革命)里。两位悲观者都很吓人,也都很聪明。
而答案一次又一次地到来。枯竭悲观派一再地、系统性地错了。把这件事演得最干净的,是一场打赌。1980年,生物学家保罗·埃利希,一位立场与《增长的极限》相近、预言过大饥荒的学者,跟经济学家朱利安·西蒙打赌,说一篮五种工业金属的实际价格会在这十年里上涨,因为稀缺会咬上来。到1990年,五种金属的价格全都跌了。朱利安·西蒙赢了。他的底气来自一套机制。一种稀缺资源的价格上涨,会比枯竭咬上来更快地召唤出替代、新发现、回收和效率。英国从来没有以任何要紧的方式“用完”过煤,因为石油顶了上来,然后是天然气。悲观者一直在问“这一份特定的存量什么时候用完?”,而世界一直在回答“无所谓,换一份存量,或者干脆每单位产出少用一点”。
这场打赌本身证明不了什么。一次赌局,五种金属,一个十年,一幅生动的插图而已。换十年来跑,有些商品会上涨,2000年之后好几种确实涨了。裁断靠的是这场打赌所演示的那套机制,也就是被诱发出来的替代,还有一份比一场赌局长得多的成绩单。单就枯竭这个问题而言,这已经接近资源经济学里一项定下来的共识:对有价格、也有替代品的东西来说,源头上的稀缺一再被证明是一个解得开的问题。
替代一路在赢,于是这门学科把自己的分析工具建在这一步上,而在五十年里,资源稀缺看上去就像一个已经解决的问题,甚至怪异地显得危险在于一种资源太多。然后,约束换了形状。
资源经济学走向成熟
“终极的资源是人,是那些有技能、有心气、心怀希望的人,他们会为自己的利益施展意志和想象力,因而也必然为我们所有人的利益施展它们。”
— 朱利安·西蒙,《终极资源》,1981年
朱利安·西蒙把丰饶论的立场摆了出来,而摆出来的那一刻,正是它赢下这场论战的时候。他的主张很激进:把视野拉得足够长,每一种物理资源都会变得更便宜,因为人们发明着绕开稀缺的速度快过他们耗尽它的速度。罗伯特·索洛在几年前的1974年伊利讲座(Ely Lecture)上,把形式版本说得更谨慎:只要自然资源与可再生产资本之间的替代可能性足够好,经济实际上可以“没有自然资源也过得下去”。从1970年代的恐慌里走出来,这就是这门学科大体上采纳的那个框定。
成熟之后的分析工具有两块。第一块是替代与技术变迁这个内核。Harold Barnett与Chandler Morse在《稀缺与增长》(1963年)里,把一个世纪的美国资源价格拉出来看,发现尽管开采从未停歇,实际价格却持平或下行,与一个天真的枯竭故事所预测的恰好相反。解开这个结的是资源与可再生产资本和知识之间的替代弹性。一种资源变稀缺,它的价格上涨,价格给一条绕路的办法出钱,而那条绕路的办法赢过稀缺。诱致的、内生的技术变迁,就是增长理论里的那套机制,在这里被对准了自然资源。
第二块是那次反转,正是它定义了成熟的资源经济学。到二十世纪后期,这门学科担心的东西掉了个头。问题不再是“我们要用完了”。问题成了资源诅咒:资源丰裕,一旦治理得糟,往往让一个国家更穷。荷兰病命名了其中一条渠道。一场资源繁荣抬高本币汇率,把可贸易的制造业掏空,于是那笔横财买来的是衰退。杰弗里·萨克斯与Andrew Warner在1995年发现,资源丰裕的经济体系统性地长得更慢。Richard Auty则在两年前造出了“资源诅咒”这个词。底下的机制是制度性的。来得容易的资源租金会腐蚀国家与纳税人之间的问责关系,而一个靠石油养活的政府不必向任何人交代。它们的形式化处理,诅咒本身见经济学第20章 §20.4(制度与发展),治理为什么是那个起约束作用的变量则在第18章 §18.4(攫取性制度与包容性制度)。
这次反转在各国的轨迹上看得见。挪威找到北海石油,变得更富,治理也更干净。尼日利亚和委内瑞拉找到石油,变得更穷,也更被俘获。同一种商品,相反的结果。诅咒在于承接它的那套制度。
把替代乐观派按最强的形式摆出来。纵观整个化石时代,每一次自信的资源枯竭预言都落空了,而且落空的原因是系统性的。朱利安·西蒙和他的同道不是一群刚巧蒙对了的、立场先于证据的人。他们正确地认出了一件事:价格体系是一台专门解决稀缺的机器。一种可替代的资源,其价格上涨就等于挂出一张赏格,谁能找到绕过去的办法,赏金就归谁,而在一个世纪的数据里,总有人把它领走。资源诅咒那批文献甚至表明,资源丰裕经济体真正起约束作用的问题,通常是资源太多撞上糟糕的制度,与用完恰好相反。到2000年,那个负责任的主流看法是挣来的,也是站得住的:源头的稀缺是一个可管理的、由价格中介的、被替代打败的问题。
“替代总会赢”,用在源头上是对的,当口号用则危险
这个主张的底气挣得干干净净。纵观整个化石时代,每一场枯竭恐慌都被一种它预见不到的替代品回答了。危险在“总会”这两个字。真正在赢的是价格召唤替代品那个回路,而这个回路只有在稀缺的那样东西有价格时才转得起来。把它从铜推广到大气,这套机制就消失了。
资源经济学成熟成了一个成功的研究纲领,就源头的问题而言:霍特林法则管最优开采,替代弹性管长期稀缺,资源诅咒与制度管丰裕悖论。它对源头这个问题的裁断已经定下来,而且是乐观的。要提防的错误是把它推得太远。它立下的那条规律覆盖的是可替代、可开采的存量,到此为止。剩下的唯一问题是,它的适用范围包不包括大气,而答案将会是不包括。
这套分析工具里的每一样东西,都假定稀缺的那样东西是一个源头,是你从地底下挖出来的东西,它价格一涨,就等于为替代品挂出一张赏格。但定义二十一世纪的那道约束是一处“汇”(sink)。而“汇”是没有价格的。
气候:起约束作用的那道限制
“二氧化碳排放在经济上有效率的价格,大约是每吨80美元。全球的实际平均价格更接近3美元。这两个数字之间的落差,就是世界正在犯的这个错误的大小。”
— 转述自威廉·诺德豪斯,DICE模型与2018年诺贝尔奖演讲;数字出自《美国国家科学院院刊》,2024年
诺德豪斯做了一件大胆的事。他把气候问题建在了增长理论内部。他的DICE模型把气候损害放在一条拉姆齐最优增长路径上,于是处理积累和资源的那同一套工具,被要求去处理天空。这门学科在做一件合理的事:把碳当成它的分析工具本来就会定价的又一样东西。它能不能做到,正是问题所在,而“80美元对3美元”这个落差就是那处破绽。对石油这样一种有限的资源,用不着哪位经济学家去算出正确的价格,市场会算。对碳来说,正确的价格必须被算出来并强加上去,因为市场给出的价格大致是零。
煤、石油和铜都是源头的约束:我们开采的有限存量,稀缺在那里表现为一个价格,而价格召唤出替代品。气候是汇的约束:大气对二氧化碳的容纳能力是有限的,过度使用表现为对第三方的损害,也就是庇古1920年那个意义上的负外部性。碳这项外部性,以及处理它的那套庇古式分析工具,是经济学教科书里唯一一处让气候问题有直接形式对应的地方。
碳的社会成本,是沿一条最优路径多排放一吨所造成的边际损害的现值,$SCC = \int_0^\infty e^{-\rho t}\, D'(t)\, dt$,其中$D'(t)$是时刻$t$上的边际损害,$\rho$是贴现率。有争议的参数是$\rho$:对那些主要落在未来的损害,该给多重的权重。几乎没有人争这个式子的形式。全部的争吵都在你给$\rho$填哪个数上。
煤快用完了,煤价就上涨,你自动换燃料,市场把活干了,不需要谁去做决定。把天空填满碳,抬高的是谁的价格都不是。成本落在陌生人身上,落在未来身上,而划火柴的那个人分文不付。所以没有任何东西会自动切换。稀缺的那样东西没有价签,而一套价格召唤替代品的机制,没有价格就根本发动不了。
打败了每一场枯竭恐慌的那个替代回路,光要发动就得先有一个价格挂在稀缺的那样东西上。这个汇在政策造出一个价格之前没有价格。所以回答了杰文斯的那套机制,对碳来说是结构性缺席的,除非有人动手把它造出来。诺德豪斯把气候损害放进一条最优增长路径的那一步,也就是综合评估的进路,正是这门学科要动手去造它的尝试,而它就住在这条脉络前面已经看过一眼的那套增长理论分析工具里,见经济学第13章(增长理论)。这道约束如今所处的2008年之后与2020年代的政策环境,则是经济史第19章(2008年危机及其之后)的地盘。
现在轮到最难的那种情况,一个聪明的读者感觉得到的那种。气候不过是《增长的极限》重演一遍,又一次末日预言,替代和技术变迁会把它化掉,就像石油化掉了那场煤的恐慌一样。太阳能成本在十年里跌了大约九成,正是替代论所预测的那条诱致性创新曲线。电池成本也在同一类学习曲线上塌下去。枯竭悲观派的预测成绩单糟糕得很,一路糟到马尔萨斯,而押人类的巧思会输,试一次输一次。乐观派会问:这部片子我们不是看过了吗?为什么这一次聪明钱不该再一次押在发明者身上?
“气候不过是下一场枯竭恐慌”,它对的那一半,恰恰是让它输掉论证的那一半
这个类比说对了技术,说错了结构。诱致性创新确实在把清洁能源做便宜,正如替代论所说的那样,但这个回路之所以点得着火,是因为政策已经往天平上加了砝码。把碳价、补贴和强制标准抽走,这个汇就仍然免费,替代就永远够不到那项外部性,而排放会继续沿着最便宜的那种燃料往上走。
它对了一半,因为诱致性创新是真的。太阳能和电池的学习曲线,就是那套替代机制在做它对付煤时做过的事,去找非碳的能源。但它在结构上是不完整的,因为那套机制之所以点得着火,只是因为政策已经往天平上加了砝码,碳价、补贴、强制标准。放着不管,这个汇就仍然免费,替代也永远够不到那项外部性,因为没有一个上涨的价格去召唤它。朱利安·西蒙在铜这件事上是对的。把同一套逻辑推到汇上,他就会错,因为铜有价格,而天空没有。
这个框架是已经定下来的主流共识:碳是一项汇的外部性,要修就得有一个价格或者一项等效的政策,几乎没有哪位主流经济学家不同意。还活着的争论,是这个锁死的框架内部的幅度。诺德豪斯用接近1.5%的贴现率,把最优路径读成渐进的;《斯特恩评估》(2006年)把未来贴现在接近0.1%的水平上,读出来就是紧迫的;马丁·魏茨曼(Martin Weitzman)则主张,肥尾的灾难风险无论你怎么贴现都应当主导整个计算。那场争论争的是多少、多快,不是要不要。枯竭那一课是真的。气候问题是真的,而且是另一类问题。贴现率之争,则是诚实地剩下来的那份不确定。
这次转向的学脉,庇古的外部性、诺德豪斯与斯特恩论碳的社会成本,以及质疑整个增长框定的生态经济学传统,坐落在经济思想史第17章(现代多元主义)里。
这条脉络停在这次概念转向上,因为问题一旦从这是哪一类问题转成我们究竟该拿它怎么办,也就是碳价、产业政策,还是一次以去增长与正义为轴的换问法,它就变成了另一个问题,有自己的导读。那场争论由“我们该如何为气候变化买单?”完整接手,贴现率之争正是在那里兑现成政策。有一个终点值得点名,但不在这里追下去。生态经济学传统,Kate Raworth的甜甜圈、行星边界那套框架、“超越GDP”的批评,把碳只当作好几处汇里的第一处(还有淡水、磷、生物多样性),并且质疑增长本身是不是正确的框架。这个传统是资源思想在当代的终点站,而它的深处属于“GDP是不是一个有误导性的进步指标?”,“超越GDP”的批评在那里得到自己完整的论证。
四级台阶,以及只有这条脉络才显得出来的那次转向
- 有机上限。一万年来,经济靠的是当下的阳光,被土地和肌肉框住。马尔萨斯正确地描述了那道上限,而在整部历史里没有一个反例。
- 化石燃料带来的挣脱。煤和蒸汽机打开了一份埋藏的远古阳光存量,打破了上限,而杰文斯以及后来的罗马俱乐部随即害怕新的存量也会用完。
- 关于源头的成熟经济学。替代与诱致性创新一次次可靠地击败枯竭恐惧,可靠到这门学科的担忧掉了个头,从要用完,变成资源太多又治理得糟的那种诅咒。朱利安·西蒙赢下了那场打赌,而撑住这个结论的是它背后的机制。
- 汇的约束。气候是一处汇,是一项没有自动价格的外部性,所以打赢了此前每一场恐慌的那个替代回路,除非政策亲手把它造出来,否则在结构上是缺席的。
一个时代一个时代地读,读在各自归属的那些章节里,这看上去像四个分开的故事:一章大分流,一章工业革命,一章发展经济学讲资源诅咒,一章市场失灵讲外部性。这条脉络自己的贡献,正是那些章节各自都显不出来的东西,也就是第三级台阶与第四级台阶之间的那次转向。这门学科花了一个世纪,挣来一份关于资源稀缺的、来之不易而且正确的乐观,而那份乐观正是它被锻造出来对付的那类问题的正确工具:一种有市场价格、可以替代的资源。陷阱在于,同一份乐观感觉上应当也适用于碳,而它不能,因为一处汇没有价格,而那台乐观的引擎正是靠价格才转得起来。
于是回到我们开头问的那个问题。经济是挣脱了自己的物理限制,还是只换了哪一重限制在起约束作用?它换的是哪一重限制在起约束作用。光合作用那道上限被脱开了,追着这次挣脱而来的那些枯竭恐惧也被回答了。化石燃料带来的挣脱造出了一道形状不同的约束,一处我们正在免费填满的汇。这门学科的反悲观主义,在自己的主场上是对的,到了客场就不适用。