شناسه خبر : 28970 لینک کوتاه
تاریخ انتشار:

ویلیام نوردهاوس دقیقاً چه می‌گوید؟

نوردهاوس چگونه بین رشد اقتصادی و استفاده بهینه از طبیعت ارتباط برقرار کرده است؟

در یادداشت کوتاهی به مناسبت جایزه نوبل امسال گفتم که جایزه نوبل اقتصاد سال ۲۰۱۸ یکی از قابل انتظارترین جایزه‌های اعطا شده بود. سال‌ها بود که نام ویلیام نوردهاوس و پل رومر در پیش‌بینی‌های این جایزه ذکر می‌شد و همه منتظر بودند که یکی از جایزه‌های اخیر به حوزه کار این دو - اقتصاد تغییرات اقلیمی و اقتصاد رشد - برسد.

حامد قدوسی/ استادیار اقتصاد مالی، انستیتو فناوری استیونس

در یادداشت کوتاهی به مناسبت جایزه نوبل امسال گفتم که جایزه نوبل اقتصاد سال ۲۰۱۸ یکی از قابل انتظارترین جایزه‌های اعطا شده بود. سال‌ها بود که نام ویلیام نوردهاوس و پل رومر در پیش‌بینی‌های این جایزه ذکر می‌شد و همه منتظر بودند که یکی از جایزه‌های اخیر به حوزه کار این دو - اقتصاد تغییرات اقلیمی و اقتصاد رشد - برسد.

البته در حوزه اقلیم افراد دیگری مثل مارتین وایزمن (از هاروارد) و نیکولاس استرن (از مدرسه اقتصادی لندن) هم می‌توانستند جزو برندگان بالقوه حوزه اقتصاد محیط‌زیست و اقلیم باشند ولی به هر تقدیر این جایزه به نوردهاوس رسید. در این یادداشت کوتاه سعی می‌کنم به زبانی غیرفنی، مشارکت علمی نوردهاوس را در حوزه اقتصاد اقلیم توصیف کنم.

در مقدمه بگویم که هر چند جایزه نوبل اقتصاد به دلیل فعالیت‌های نوردهاوس در حوزه اقتصاد محیط‌زیست و اقتصاد اقلیم به او تعلق گرفته است ولی سابقه فعالیت‌های علمی او فقط به این حوزه محدود نمی‌شود. کارهای نوردهاوس را شاید بتوان در سه گروه اصلی تقسیم کرد: او ابتدا به عنوان یک اقتصاددان حوزه کلان و مشخصاً علاقه‌مند به مباحث رشد کار خودش را شروع می‌کند و از این جهت اشتراکات زیادی با پل رومر دیگر برنده جایزه نوبل دارد. در مقطع دوم، موضوع منابع انرژی را در مدل‌های کلان وارد می‌کند و همین مدل‌ها مبنایی می‌شود تا نهایتاً در مرحله سوم که تا امروز هم ادامه دارد، عمدتاً روی مبحث محیط‌زیست و به طور مشخص موضوع تغییرات اقلیم متمرکز شود.

نوردهاوس یکی از اولین مقالات اقتصادی مربوط به اثرات گرمایش زمین را از سال ۱۹۷۷ و با عنوان «رشد اقتصادی و اقلیم: مساله دی‌اکسید کربن» چاپ کرد. این مقاله روندی برون‌زا برای انباشت کربن و گرمایش زمین پیش‌بینی می‌کرد.

با اینکه تعداد ارجاعات مقاله در مقایسه با سایر کارهای نوردهاوس خیلی بالا نیست ولی می‌توان آن را جزو اولین مقالاتی دانست که توجه جامعه اقتصاددانان را به اثرات منفی تجمیع کربن و اهمیت پژوهش در مورد تعامل اقتصاد و اقلیم جلب کرد. البته این مقاله بیشتر توصیفی بود و هنوز یک قدم از مدل‌های «رفتار بهینه» که نوردهاوس و بقیه در سال‌های بعد ایجاد کرده و بسط دادند عقب‌تر بود.

ولی شهرت اصلی نوردهاوس به خاطر معرفی و توسعه مدل DICE است که آن را برای اولین بار در سال ۱۹۹۲ در مقاله‌ای در مجله مشهور «ساینس» معرفی کرد.

بعد از معرفی این مدل، ارجاعات فراوانی به آن صورت گرفته و نسخه‌های مختلف توسعه‌یافته آن توسط سایر محققان تهیه شده است ولی مدل DICE همچنان به عنوان یکی از چارچوب‌های اصلی تحلیل رابطه میان اقتصاد و اقلیم باقی مانده است تا جایی که آژانس محیط‌زیست آمریکا از این مدل به عنوان مدل مرجع ارزیابی مسائل اقلیمی استفاده می‌کند. خوانندگان به ظرافت کلامی موجود در اسم مخفف این مدل توجه کنند، دایس در زبان انگلیسی به معنی تاس هم هست.

مدل‌های ارزیابی یکپارچه

در یک نگاه کلی، مدل دایس یکی از ده‌ها مدل مختلف موجود تحت چتر کلی «ارزیابی یکپارچه» (IAM) است. سوال اصلی اکثر این مدل‌ها یک چیز است: «هزینه اجتماعی کربن چقدر است؟» هزینه اجتماعی کربن یعنی هر واحد کربنی که از مسیر سوزاندن سوخت‌های فسیلی و سایر فعالیت‌های بشری در فضا آزاد می‌شود، نهایتاً چه تاثیری روی محیط‌زیست کره زمین و حیات بشری دارد.

چرا دانستن هزینه اجتماعی کربن مهم است؟ طبعاً انتشار کربن را می‌توان به روش‌های مختلفی کاهش داد (مثلاً با کاستن اجباری از سطح فعالیت‌های اقتصادی منجر به تولید کربن یا با گذر به انرژی‌های نو یا با ایجاد مکانیسم‌های جذب و حفظ کربن) یا حتی می‌توان ذخیره آن را در اتمسفر با روش‌های مهندسی اقلیم کم کرد. ولی خب همه این روش‌ها «هزینه» دارد. اقتصاددانان برای اینکه بتوانند یک تحلیل هزینه /فایده از اجرای سیاست‌های مختلف کاهش کربن انجام دهند نیاز دارند تا بدانند که منفعت کاستن از یک واحد کربن در اتمسفر چیست. طبعاً این منفعت برابر با جلوگیری از «هزینه‌هایی» است که آن واحد کربن به محیط‌زیست وارد می‌کند.

در نتیجه اگر از یک نگاه مطلق‌گرا عبور کنیم و بخواهیم تحلیل هزینه و فایده کنیم باید تخمینی از هزینه‌های تجمیع کربن و تغییرات اقلیم (یا به زبان روزمره‌تر گرمایش زمین) به دست بیاوریم. نهایتاً هزینه اجتماعی کربن به ما می‌گوید مالیات بهینه کربن روی سوخت‌های فسیلی چقدر باید باشد. اگر مالیات بیشتر از مقدار بهینه باشد جهان صرفه‌جویی بیش از حد روی مصرف سوخت‌های فسیلی انجام می‌دهد و فایده‌ای که از این کار به دست می‌آورد به اندازه تلاشی که به خرج داده است نخواهد بود. اگر مالیات برعکس کمتر از این مقدار باشد، در کوتاه‌مدت تولید بالا می‌رود ولی در بلندمدت با بحران‌های محیط‌زیستی مواجه می‌شویم که نهایتاً رفاه بشری را کاهش می‌دهد.

مدل DICE نوردهاوس

اهمیت مدل دایس ولی از این جهت است که در عین سادگی و قابل فهم بودن، شهودهای بسیار مهمی را ارائه می‌کند. به همین دلیل هم هست که با اینکه جزو اولین مدل‌های این حوزه بوده ولی همچنان به صورت وسیع کاربرد دارد. اسم مدل دایس مخفف مدل «دینامیکی یکپارچه اقلیم-اقتصاد» یا Dynamic Integrated Climate-Economy است و منظور از آن یک مدل ساده رشد نئوکلاسیک است که بخش اقلیم هم به آن اضافه شده است. بخش نئوکلاسیک شبیه سایر مدل‌هاست و اجزایی مثل مصرف و سرمایه‌گذاری و تحولات فناوری دارد. جامعه بر اساس پارامترهایی مثل نرخ تنزیل زمانی، نرخ بازگشت سرمایه‌گذاری‌ها و ذخایر فیزیکی‌اش تصمیم می‌گیرد که مسیر بهینه مصرف و سرمایه‌گذاری چیست. با توجه به یک اصل مهم در تعادل عمومی -که می‌گوید در غیاب اصطکاک‌ها، راه‌حل ناشی از یک مدل بهینه‌سازی معادل رفتار توزیع‌شده همه عوامل جامعه در حضور بازارهاست- خروجی مدل‌هایی از این نوع را تخمینی از رفتار جامعه بشری فرض می‌کنیم.

هنر نوردهاوس این بود که این سه جزء مهم را به مدل استاندارد رشد اقتصادی اضافه کرد:

بخش کربن

این بخش مدل دینامیک تولید و تجمیع کربن در لایه‌های مختلف اتمسفر را ردیابی می‌کند. البته در مدل‌های پیشرفته‌تر می‌توان از دی‌اکسید کربن هم فراتر رفته و مثلاً تجمیع گازهایی مثل متان را هم در نظر گرفت. بخش مربوط به تجمیع کربن چون از قوانین مشخص و قابل ردیابی فیزیکی پیروی می‌کند، کمتر بحث‌برانگیز است و کمابیش روی آن توافق وجود دارد.

بخش تغییرات اقلیمی

 لایه کربن فقط مقدار فیزیکی کربن را به ما می‌دهد ولی تغییرات تجمیع کربن در اتمسفر باید به اثرات فیزیکی (مثل تغییر دمای کره زمین) ترجمه شود. موضوع از اینجا چالش‌برانگیز می‌شود چون رابطه بین کربن و دما بسیار پیچیده است و چون داده‌های کافی برای کالیبره کردن وجود ندارد محدوده‌ای از پارامترها در مدل قابل جای‌گذاری است.

بخش تابع ضرر (Damage Function)

با توجه به اینکه مدل دایس نهایتاً یک مدل اقتصادی است، باید تغییرات فیزیکی اقلیم به مجموعه‌ای از اثرات اقتصادی ترجمه شود. مثلاً باید بدانیم که یک درجه افزایش دمای متوسط زمین، چه اثراتی روی بارش، بهره‌وری کشاورزی، سطح دریاها، سیل، به زیر آب رفتن شهرها و امثال آن دارد. وقتی از این مسائل صحبت می‌کنیم فوراً متوجه می‌شویم که اثرات تغییرات اقلیم برای همه جای کره زمین یکسان نیست. مثلاً بخش‌هایی از زمین ممکن است از گرم شدن زیان ببینید (حدس این است که منطقه خاورمیانه از این جمله است) ولی در عوض کشورهای سردسیر ممکن است اتفاقاً جزو برندگان تغییرات اقلیم باشند و مثلاً بهره‌وری کشاورزی‌شان بالاتر برود. تابع ضرر یکی از بحث‌برانگیزترین موضوعات این حوزه است چون با تغییر شکل آن نتیجه مدل و عددی که برای هزینه اجتماعی کربن تولید می‌کند به شدت تغییر می‌کند.

با اضافه کردن سه مدل اصلی به مدل اقتصادی پایه، نهایتاً مدلی ساخته می‌شود که بازخورد فعالیت‌های بشر روی بهره‌وری اقتصادی در آن نماینده شده است.

مسیر پویای جامعه

ذکر این نکته لازم است که یک فرق اساسی میان مدل‌هایی مثل DICE و مدل‌های قدیمی‌تری مثل مدل کلاب رم (که به اثر تخریب محیط‌زیست و اتمام منابع پایان‌پذیر می‌پرداختند) این است که در مدل‌هایی مثل دایس، مصرف‌کننده نماینده آینده‌نگر است، به این معنی که در انتخاب میزان بهینه مصرف، سرمایه‌گذاری فیزیکی و سرمایه‌گذاری روی فناوری، آینده تصمیمات خود را هم در نظر دارد و در نتیجه اثرات محتمل آینده را در بهینه‌سازی امروز خود وارد می‌کند. در نتیجه مسیر بهینه مدل دایس یک مدل برون‌زا و مکانیکی نیست و اگر رفتاری منجر به تخریب محیط‌زیست شود، اثرات آینده این رفتار در تصمیمات مدل لحاظ می‌شود.

همین موضوع ساده، بحث مدل‌سازی و محاسبات مدل‌های «اقتصادی» مربوط به اقلیم را خیلی پیچیده‌تر از مدل‌های «مهندسی و فیزیکی» می‌کند، چون در مدل مهندسی نیازی به تصویر کردن آینده نیست و دینامیک مدل «گذشته‌نگر» است. در حالی‌که مدل اقتصادی به خاطر وجود عامل انسانی این خاصیت آینده‌نگری را دارد و معادله‌ای که دینامیک حرکت آن را تعیین می‌کند، باید با لحاظ کردن این آینده‌نگری طراحی شود. مصداق آینده‌نگری در مدل یعنی همین که من و شما الان این مقاله را می‌نویسیم و می‌خوانیم باعث می‌شود که تصمیمات ما برای مصرف کالاها و تولید کربن عوض شود.

حال مدل اقتصاد اقلیم باید طوری طراحی شده باشد که این واکنش ما به مدل باید در دینامیک آن لحاظ شده باشد و به زبان ریاضی مدل باید یک مساله نقطه ثابت (ولی در فضای دینامیکی) را حل کند.

چنین پیچیدگی‌های محاسباتی ما را مجبور می‌کند که معادلات فیزیکی در مدل‌های اقتصاد اقلیم را نسبتاً ساده‌سازی کنیم تا بتوانیم دینامیک پیچیده چنین مدل‌هایی را حل کنیم وگرنه حل و شبیه‌سازی مدل چنان کند می‌شود که امکان بهره‌برداری از آن نخواهد بود.

سیاست‌های بهینه

با چنین چشم‌اندازی از ساختار اقتصاد، مدل دایس قادر است رفاه کل روی مسیرهای متفاوت ناشی از سیاست‌های مختلف را ارزیابی کند. بخش سیاستی مدل شامل اقداماتی است که می‌تواند مصرف کربن را کنترل کند که از مهم‌ترین آنها می‌توان به بستن مالیات روی کربن، یارانه به سوخت‌های پاک، محدود کردن تولید کل کربن (به صورت فیزیکی)، محدود کردن رشد جمعیت و حتی مهندسی اقلیم اشاره کرد. مدل می‌تواند منافع امروز و فردای هر کدام از این سیاست‌ها را ارزیابی کرده و نهایتاً تخمینی از دینامیک رشد و افول احتمالی اقتصاد و هزینه /منافع کوتاه‌مدت و بلندمدت هر سیاستی ارائه کند. البته همه می‌دانیم که مثل هر مدل دیگری، تخمین‌های مدل دایس هم به شدت مفروضات و توابع به کاررفته در آن حساس است و در نتیجه با تغییر کوچکی در برخی پارامترها (مثلاً نرخ تنزیل) تحلیل هزینه /فایده ممکن است بسیار تغییر کند.

همین تفاوت‌هاست که مثلاً باعث می‌شود دو مدل مشهور رقیب در حوزه اقتصاد اقلیم یعنی مدل دایس و مدل استرن تفاوت‌های کلیدی با هم داشته باشند، تا جایی که مالیات بهینه کربن در مدل استرن در سال‌های مختلف بین پنج تا 10 برابر مدل دایس است.

تحولات مدل دایس در طول زمان

نوردهاوس در مقاله اخیری که در مجله Climate Change چاپ شده است، مقایسه جالبی میان نتایج مدل ۱۹۹۲ و مدل ۲۰۱۷ انجام می‌دهد تا تحول تخمین‌های جامعه جهانی از پارامترهای ورودی و خروجی آن مدل در طول ۲۵ سال را بررسی کند. مهم‌ترین تغییر روی قیمت اجتماعی کربن است: در سال ۱۹۹۲ تصور می‌شد که 5 /4 دلار به ازای هر بشکه میزان مالیات بهینه کربن است، در سال ۲۰۱۷ به این نتیجه رسیده‌ایم که این رقم باید ۳۰ دلار به ازای هر بشکه باشد. جالب است که تخمین‌های فیزیکی مدل در طول زمان خوش‌بینانه‌تر شده‌اند، مثلاً میزان انتشار فیزیکی کربن نه‌تنها بالا نرفته است بلکه اندک کاهشی هم داشته است. این نشان می‌دهد عامل اصلی تغییر در تحلیل‌ها، درک دقیق‌تر از مساله گرمایش زمین و بدبین‌تر شدن به اثرات منفی تجمیع کربن در اتمسفر است.

حرف آخر: پیامد فعالیت‌های نوردهاوس برای ایران

در پایان اندکی هم در مورد پیامدهای مدل‌ها و فعالیت‌های نوردهاوس برای کشوری مثل ایران بحث کنیم. پیش از این تحلیل توجه کنیم که چون اقلیم یک موضوع جهانی است، مدل‌هایی مثل مدل دایس مربوط به وضعیت جهانی هستند و کمتر در سطح یک کشور قابل کاربرد هستند. نسخه‌های منطقه‌ای از مدل دایس با عنوان RICE توسعه داده شده‌اند که در آن منابع تولید کربن و تابع زیان برای مناطق مختلف دنیا تفاوت دارد و در نتیجه اجازه می‌دهد سیاست‌های بهینه در مناطق مختلف با هم متفاوت باشد. از این زاویه می‌توان صحبت از یک مدل RICE با تمرکز منطقه‌ای روی کشورهای خاورمیانه یا حتی کشورهای نفت‌خیز داشت.

از دید یک کشور بزرگ تولیدکننده نفت (مثل ایران) بحث تغییرات اقلیم باید از دو زاویه متفاوت ارزیابی شود. زاویه اول نگاه به ماجرا به عنوان یک تولیدکننده منابع فسیلی و تاثیرپذیری بازار سوخت‌های فسیلی از مالیات‌گذاری روی کربن و یارانه به انرژی‌های نو است و زاویه دوم نگاه به ماجرا به عنوان یک عضو جامعه جهانی که احتمالاً تولید بالایی از کربن را به خاطر مصرف داخلی دارد.

به عنوان یک تولیدکننده و صادرکننده بزرگ نفت خام، مالیات کربن در کل برای کشورهای تولیدکننده نفت خبر خوبی نیست چون هدف از آن نهایتاً کاستن از میزان مصرف سوخت‌های فسیلی و جایگزینی آنها با انرژی‌های پاک است. با این همه چون ایران جزو تولیدکنندگان کم‌هزینه نفت به حساب می‌آید، احتمال اینکه مالیات سوخت اثر درجه اول روی صادرات نفت کشور داشته باشد خیلی بالا نیست، هرچند محتمل است که چنین مالیات‌هایی باعث کاهش قیمت خالص برای فروشنده و نهایتاً کاستن از درآمدهای نفتی شود.

از طرف دیگر، ایران به عنوان یک عضو جامعه جهانی که اتفاقاً میزان مصرف انرژی سرانه و میزان تولید کربن سرانه بالایی دارد، باید سیاست‌های فعال و بهینه‌ای برای مشارکت در گفتمان جهانی کاهش کربن با حفظ ملاحظات و منافع ملی طراحی و دنبال کند. هرچند که اندازه کل کربن تولیدشده ایران در مقایسه با اقتصادهای بزرگی مثل چین خیلی زیاد نیست ولی با این حال تمرکز روی کاهش کربن فرصت خوبی برای جذب مشارکت‌های بین‌المللی و فعال‌سازی دیپلماسی اقلیم و کربن برای کشور ماست.

منابع:
1- Climate Economics
2- Nordhaus, William D. «Economic growth and climate: the carbon dioxide problem.» The American Economic Review67.1 (1977): 341-346.
3-Dynamic Integrated Climate Economics
4- Nordhaus, William D. «An optimal transition path for controlling greenhouse gases.» Science 258.5086 (1992): 1315-1319.
5- EPA
6- Integrated Assessment Models
7- Carbon Capture and Storage (CCS)
8-Climate Engineering or Geoengineering
9- مدل دایس نسخه باز است و کدهای آن تحت نرم‌افزارهای مختلف را می‌توان از اینجا دریافت کرد. حتی نسخه ساده‌ای روی نرم‌افزار اکسل وجود دارد که می‌توان با تغییر پارامترهای مختلف، رفتار مدل را مشاهده کرد.
https: / /sites.google.com /site /williamdnordhaus /dice-rice
10- Forward-Looking
11- Fixed-point
12- Stern
13- Regional Integrated Assessment Models

دراین پرونده بخوانید ...