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專案計畫編號	EPA-94-FA11-03-A200
經費年度	094
計畫經費	4,450 千元
專案開始日期	2005/06/29
專案結束日期	2006/03/31
專案主持人	中華經濟研究院周濟
主辦單位	空保處
承辦人
執行單位	經濟展望中心
專案分類	化學物質管理
中文關鍵字	總體經濟模型,由上而下,由下而上
英文關鍵字	macroeconomic model, top-down, bottom-up
協同主持人	中華經濟研究院柏雲昌
共同主持人	中華經濟研究院王京明
計畫聯絡人	周濟
計畫聯絡電話	02-27356006x427
計畫聯絡信箱	chouji@mail.cier.edu.tw

中文摘要	一、前言由於現今社會非常仰賴化石燃料來帶動生產和交通運輸等經濟活動。而大量使用化石燃料已使地球的溫度明顯的增高，且對自然生態環境及人類健康都會產生不良的影響。為了制止這些溫室氣體繼續無限制的排放，聯合國於1992年所舉辦的地球高峰會中，通過「聯合國氣候變化綱要公約 (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)」，對於「人為溫室氣體」 (Anthropogenic Greenhouse Gas)做出全球性管制的宣示。 1997年12月，在日本京都舉行的聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會中，通過京都議定書 (Kyoto Protocol)。規範38個「附件一國家」及歐盟，應在2008年到2012年，將溫室氣體排放量降至1990年的水準平均再減5.2％，同時也採差異性的減量目標。在2004年十月俄羅斯批准京都議定書後，已經有128個國家批准議定書，其中由於「附件一國家」CO2排放量超過55％的生效門檻，達到61.6％，因此，京都議定書將於2005年2月16日生效。我國雖然沒有簽署京都議定書，但由於CO2排放總量相當高，2001年CO2排放總量2.3億公噸，居世界第22位，將來勢必成為被要求減量的目標。雖然我國在1998年全國能源會議就提出了節能及CO2減量目標參考值，但是溫室氣體總排放量持續地升高。而2005年再次召開的全國能源會議，建於世界各國對於減量的意見仍相當分歧，並沒有提出我國明確的減量程度。為掌握國際京都議定書發展情勢，並盱衡國內永續發展目標，本研究建立總體經濟模型，評估我國?室氣體減量對策對我國經濟之衝擊。本研究計劃目標包括：1.蒐集及比較京都議定書附件一國家總體經濟模型應用情形及其評估結果，以提供我國擬定因應政策之參考；2.建立總體經濟模型，模擬評估我國溫室氣體減量策略對台灣以及重要經貿夥伴的經濟影響；3.針對至少三種減量模式，運用總體經濟模型評估碳稅、能源技術效率進步或其他具有成本有效性措施的經濟影響與排放減量效果；4.完成我國因應京都議定書具可行性之減量政策情境模擬；5.尋求國際合作，確實掌握國際最新之溫室氣體減量總體經濟模型的發展動態與應用結果，提昇我國相關成果及因應對策的國際能見度；及6.推動模型建構與操作人才之培訓工作，提昇我國研發能力。二、執行方法多年來台灣有關環保和能源的研究，主要是從由上而下和由下而上兩個方向分別進行，至目前也都有一定的績效。由於兩個模型性質不同，且由不同機構分別進行，因此，在整合過程中，難免會有誤差產生。若能將由上而下和由下而上兩類模型置一平台同時求解，將可減少整合時的誤差，並可發揮提供政府Second opinion 的功能。本研究首先彙整與分析歐盟、荷蘭、德國、英國、澳大利亞、日本、美國以及OECD等國家/地區所使用的?室氣體排放減量模型，主要針對京都議定書與責任分攤等議題，所應用之總體經濟模型的架構、模擬情境及其經濟影響評估。研究發現造成各國模型及模擬結果不同的原因包括：模型結構及參數經濟成長、燃料成本、資本存量周轉、未來排放量、及人口成長等不確定因素，以及技術革新和政策情境的不同。由於不確定因素太多，因此各模型結果自然會有所差異。尤其是由於模型結構的不同，所估測出來的結果也不一樣。如由下而上(bottom-up) 模型或由上而下(top-down)模型。由下而上模型對於能源部門的估計是較為準確，但內生因素不包含人類行為；而由上而下(top-down)模型則是以所有部門為出發點，因此對於能源部門估計的準度較為薄弱。為只有日本NIES的AIM模型同時進行由下而上(bottom-up) 模型和由上而下(top-down)模型兩種模型的模擬而受人矚目。本研究引進日本國立環境研究所(National Institute for Environmental Studies, NIES)的AIM(Asia pacific Integrated Model) 模型，在由上而下的研究方面，建立全球Top-down模型，以GTAP-E模式的最新國內外資料，建構24個國家和18部門的CGE模型，用於探討全球主要國家與地區在溫室氣體減量互動上對台灣經濟的衝擊。同時，本研究亦建構單國由上而下的Material模型，以探討不同減量模式對我國整體經濟和各產業的衝擊。在由下而上的研究方面，則是建立終端使用(Enduse)模型，用以探討不同機組搭配和能源使用習性的改變對產業及經濟的影響。由於Enduse模型規模龐大，非短時間能夠建構，本研究嘗試建立的台灣電力部門模型並進行模擬。三、結論在針對台灣根據京都議定書附件一國家的減量標準進行的模擬中，Enduse 模型得到不可行的結果；全球Top-down模型雖然有解，但CO2排放量大量減少，且GDP成長率每年較基線成長率少0.82%；Material 模型損失也很慘重，經濟負成長，且須繳納鉅額的碳稅。顯示不同模型對相同的情境進行模擬時，會得到不同的結果，但也由此看出不同模型的能耐，以及模型間的互補關係。研究發現碳稅提高對二氧化碳的減量幅度會擴大，但擴大的程度遞減。因此從限碳效果並兼顧其對總體經濟的影響，碳稅的徵收以每公噸CO2不高於2000 元新台幣的效果較佳。雖然課征較高的碳稅，可縮短減量的時程，但限碳程度會呈現遞減的效果，因此從效率上來看，及早實施碳排放減量措施將是當務之急。雖然本研究發現一些有趣的結果，由於整合模型規模龐大，短時間內僅能將AIM模型的精髓展現，距離運用完整模型進行模擬上有一段距離。因為只有按步就班的研究，才能得到扎實的研究結果。四、建議事項 1.台灣需要整合模型本研究整合由上而下和由下而上兩類模型於一個研究計畫。在模型模擬過程中，發現各模型的長處與短處，以及其之間的互補關係。由於溫室氣體減量議題牽涉的範圍非常廣，從全球氣候變遷，到國際間的折衝，再到各國國內廠商和家計部門的反應，巨細靡遺，想要一併掌握就需要有整合能力的模型來進行綜合性的評估，才能避免重此失彼的缺憾。過去台灣在溫室氣體研究上，由上而下研究和由下而上研究常由不同研究機構來進行，所得結果互異，也不容易取得協調。現由同一研究機構同時操作兩種不同模型，較能取得共識，在整合上得到相當大的便利與優勢。因此台灣實有必要發展整合性的模型。 2.模型模擬需持續不斷地進行由各國溫室氣體減量總體經濟模型彙整與比較中得知，各國使用的模型差異不大，GTAP-E的資料庫和模型為大多數國家所採用，而各國在依其需求加以補充及調整。但各國擬採用的減量模式不見相同，使用的資料，基線的假設，以及採用時點的不同，常造成模擬結果的不同。由此，模型的應用，是一個需持續不斷進行的研究，不同模型本身須擴大修補，在減量議題及模式變化日新月異的情況下，各國更須有模型可以不時的進行，最新模式的模擬分析，才能使我國在溫室氣體減量政策的擬定跟得上時代潮流。 3.模型建構需有足夠的時間與人力本研究雖已建立結合「由上而下」和「由下而上」兩類研究方法的模型雛型，但距離完整的模型仍有一距離。此類模型規模龐大，日本開發AIM模型已將近十年，我國建構Markal工程模型歷時五年以上才完成基本模型。因此要發展我國AIM模型，也需要足夠的時間和人力，才能完成建置，有效地進行政策分析，並與國際研究接軌。尤其是Enduse模型的建構，需要我國各部門領域學者專家組織團隊，分工合作，完成各部門之技術工程模型及資料庫之建置，故需投入大量的專業人力、資源及時間，因此需要五年左右時間的持續性計畫，來加以開放、維護、更新資料庫、建置模型，在實際的應用上，邊做邊學是個可行的策略，可依研究人員體會實際的需要，也可使模型即早投入政策應用上。 4.政策推動可與模型模擬配合執行模型重在對過去政策的績效評估，以及未來政策的事先預測與評估。是將實際政策透過一套邏輯和電腦系統進行計算與評量，跟實際情形多少會有差距，更重要的是它畢竟是一套執行政策的輔助工具。政策的推動，還需人力去執行，才能使政策落實。以歐盟執行的GHG排放交易巿場為例，透過交易是套有效的減量政策，我國宜即早進行評估並規劃實踐，才能使台灣的GHG減量政策發揮有效成本控制(Cost effective)的效用。
中文關鍵字	總體經濟模型,由上而下,由下而上

中文摘要

一、前言由於現今社會非常仰賴化石燃料來帶動生產和交通運輸等經濟活動。而大量使用化石燃料已使地球的溫度明顯的增高，且對自然生態環境及人類健康都會產生不良的影響。為了制止這些溫室氣體繼續無限制的排放，聯合國於1992年所舉辦的地球高峰會中，通過「聯合國氣候變化綱要公約 (United Nations Framework Convention on Climate Change, UNFCCC)」，對於「人為溫室氣體」 (Anthropogenic Greenhouse Gas)做出全球性管制的宣示。 1997年12月，在日本京都舉行的聯合國氣候變化綱要公約第三次締約國大會中，通過京都議定書 (Kyoto Protocol)。規範38個「附件一國家」及歐盟，應在2008年到2012年，將溫室氣體排放量降至1990年的水準平均再減5.2％，同時也採差異性的減量目標。在2004年十月俄羅斯批准京都議定書後，已經有128個國家批准議定書，其中由於「附件一國家」CO2排放量超過55％的生效門檻，達到61.6％，因此，京都議定書將於2005年2月16日生效。我國雖然沒有簽署京都議定書，但由於CO2排放總量相當高，2001年CO2排放總量2.3億公噸，居世界第22位，將來勢必成為被要求減量的目標。雖然我國在1998年全國能源會議就提出了節能及CO2減量目標參考值，但是溫室氣體總排放量持續地升高。而2005年再次召開的全國能源會議，建於世界各國對於減量的意見仍相當分歧，並沒有提出我國明確的減量程度。為掌握國際京都議定書發展情勢，並盱衡國內永續發展目標，本研究建立總體經濟模型，評估我國?室氣體減量對策對我國經濟之衝擊。本研究計劃目標包括：1.蒐集及比較京都議定書附件一國家總體經濟模型應用情形及其評估結果，以提供我國擬定因應政策之參考；2.建立總體經濟模型，模擬評估我國溫室氣體減量策略對台灣以及重要經貿夥伴的經濟影響；3.針對至少三種減量模式，運用總體經濟模型評估碳稅、能源技術效率進步或其他具有成本有效性措施的經濟影響與排放減量效果；4.完成我國因應京都議定書具可行性之減量政策情境模擬；5.尋求國際合作，確實掌握國際最新之溫室氣體減量總體經濟模型的發展動態與應用結果，提昇我國相關成果及因應對策的國際能見度；及6.推動模型建構與操作人才之培訓工作，提昇我國研發能力。二、執行方法多年來台灣有關環保和能源的研究，主要是從由上而下和由下而上兩個方向分別進行，至目前也都有一定的績效。由於兩個模型性質不同，且由不同機構分別進行，因此，在整合過程中，難免會有誤差產生。若能將由上而下和由下而上兩類模型置一平台同時求解，將可減少整合時的誤差，並可發揮提供政府Second opinion 的功能。本研究首先彙整與分析歐盟、荷蘭、德國、英國、澳大利亞、日本、美國以及OECD等國家/地區所使用的?室氣體排放減量模型，主要針對京都議定書與責任分攤等議題，所應用之總體經濟模型的架構、模擬情境及其經濟影響評估。研究發現造成各國模型及模擬結果不同的原因包括：模型結構及參數經濟成長、燃料成本、資本存量周轉、未來排放量、及人口成長等不確定因素，以及技術革新和政策情境的不同。由於不確定因素太多，因此各模型結果自然會有所差異。尤其是由於模型結構的不同，所估測出來的結果也不一樣。如由下而上(bottom-up) 模型或由上而下(top-down)模型。由下而上模型對於能源部門的估計是較為準確，但內生因素不包含人類行為；而由上而下(top-down)模型則是以所有部門為出發點，因此對於能源部門估計的準度較為薄弱。為只有日本NIES的AIM模型同時進行由下而上(bottom-up) 模型和由上而下(top-down)模型兩種模型的模擬而受人矚目。本研究引進日本國立環境研究所(National Institute for Environmental Studies, NIES)的AIM(Asia pacific Integrated Model) 模型，在由上而下的研究方面，建立全球Top-down模型，以GTAP-E模式的最新國內外資料，建構24個國家和18部門的CGE模型，用於探討全球主要國家與地區在溫室氣體減量互動上對台灣經濟的衝擊。同時，本研究亦建構單國由上而下的Material模型，以探討不同減量模式對我國整體經濟和各產業的衝擊。在由下而上的研究方面，則是建立終端使用(Enduse)模型，用以探討不同機組搭配和能源使用習性的改變對產業及經濟的影響。由於Enduse模型規模龐大，非短時間能夠建構，本研究嘗試建立的台灣電力部門模型並進行模擬。三、結論在針對台灣根據京都議定書附件一國家的減量標準進行的模擬中，Enduse 模型得到不可行的結果；全球Top-down模型雖然有解，但CO2排放量大量減少，且GDP成長率每年較基線成長率少0.82%；Material 模型損失也很慘重，經濟負成長，且須繳納鉅額的碳稅。顯示不同模型對相同的情境進行模擬時，會得到不同的結果，但也由此看出不同模型的能耐，以及模型間的互補關係。研究發現碳稅提高對二氧化碳的減量幅度會擴大，但擴大的程度遞減。因此從限碳效果並兼顧其對總體經濟的影響，碳稅的徵收以每公噸CO2不高於2000 元新台幣的效果較佳。雖然課征較高的碳稅，可縮短減量的時程，但限碳程度會呈現遞減的效果，因此從效率上來看，及早實施碳排放減量措施將是當務之急。雖然本研究發現一些有趣的結果，由於整合模型規模龐大，短時間內僅能將AIM模型的精髓展現，距離運用完整模型進行模擬上有一段距離。因為只有按步就班的研究，才能得到扎實的研究結果。四、建議事項 1.台灣需要整合模型本研究整合由上而下和由下而上兩類模型於一個研究計畫。在模型模擬過程中，發現各模型的長處與短處，以及其之間的互補關係。由於溫室氣體減量議題牽涉的範圍非常廣，從全球氣候變遷，到國際間的折衝，再到各國國內廠商和家計部門的反應，巨細靡遺，想要一併掌握就需要有整合能力的模型來進行綜合性的評估，才能避免重此失彼的缺憾。過去台灣在溫室氣體研究上，由上而下研究和由下而上研究常由不同研究機構來進行，所得結果互異，也不容易取得協調。現由同一研究機構同時操作兩種不同模型，較能取得共識，在整合上得到相當大的便利與優勢。因此台灣實有必要發展整合性的模型。 2.模型模擬需持續不斷地進行由各國溫室氣體減量總體經濟模型彙整與比較中得知，各國使用的模型差異不大，GTAP-E的資料庫和模型為大多數國家所採用，而各國在依其需求加以補充及調整。但各國擬採用的減量模式不見相同，使用的資料，基線的假設，以及採用時點的不同，常造成模擬結果的不同。由此，模型的應用，是一個需持續不斷進行的研究，不同模型本身須擴大修補，在減量議題及模式變化日新月異的情況下，各國更須有模型可以不時的進行，最新模式的模擬分析，才能使我國在溫室氣體減量政策的擬定跟得上時代潮流。 3.模型建構需有足夠的時間與人力本研究雖已建立結合「由上而下」和「由下而上」兩類研究方法的模型雛型，但距離完整的模型仍有一距離。此類模型規模龐大，日本開發AIM模型已將近十年，我國建構Markal工程模型歷時五年以上才完成基本模型。因此要發展我國AIM模型，也需要足夠的時間和人力，才能完成建置，有效地進行政策分析，並與國際研究接軌。尤其是Enduse模型的建構，需要我國各部門領域學者專家組織團隊，分工合作，完成各部門之技術工程模型及資料庫之建置，故需投入大量的專業人力、資源及時間，因此需要五年左右時間的持續性計畫，來加以開放、維護、更新資料庫、建置模型，在實際的應用上，邊做邊學是個可行的策略，可依研究人員體會實際的需要，也可使模型即早投入政策應用上。 4.政策推動可與模型模擬配合執行模型重在對過去政策的績效評估，以及未來政策的事先預測與評估。是將實際政策透過一套邏輯和電腦系統進行計算與評量，跟實際情形多少會有差距，更重要的是它畢竟是一套執行政策的輔助工具。政策的推動，還需人力去執行，才能使政策落實。以歐盟執行的GHG排放交易巿場為例，透過交易是套有效的減量政策，我國宜即早進行評估並規劃實踐，才能使台灣的GHG減量政策發揮有效成本控制(Cost effective)的效用。

中文關鍵字

總體經濟模型,由上而下,由下而上

類型	檔名	檔案大小	說明	最新版公開日期
期末報告	CO2.pdf	2MB	[期末報告]公開完整版	2006/8/1 上午 12:00:00

摘要	The goal of the study is to construct economic integrated model to appraise the impacts of greenhouse gas decrement strategies on Taiwan economy. So far, the environmental and the energy related researches in Taiwan, mainly have been either top-down approach or bottom-up approach for many years. All have the certain achievements up to now. However, some different results are unavoidably occurred due to the nature of models. If both top-down and the bottom-up models are implemented on the same platform and solved by the same institution, the differences can be reduced. And the research results are more meaningful for the reference of decision making. In the study, we take the Japanese AIM model as the foundation to construct Taiwan AIM model. We implement the global Top-down and the national Material models, and embark a pilot study of Enduse model. Although the research period is too short (only 9 months) to discharge the Enduse model, the study try to construct the Enduse sub-model for Taiwan Electricity sector. In Kyoto Protocol simulation, we find there is no solution from the Enduse model; a huge deduction of CO2 emission in the short period with 0.82% deduction of GDP growth rate from the Global top-down model; and large loss with huge burden on carbon tax from the Material model. The carbon tax enhances the carbon dioxide decrement with an increase in a decreasing rate, therefore the effect would be better when the carbon tax is lower than 2,000 Yuan per metric ton of CO2. And the earlier implements the carbon tax, the better result to discharge the decrement measure. Although the study finds some interesting results, the scale of integrated model is too huge to reach concrete conclusion in the short period. In order to have solid results, it is needed to construct the model step by step in a reasonable time.
英文關鍵字	macroeconomic model, top-down, bottom-up

摘要

The goal of the study is to construct economic integrated model to appraise the impacts of greenhouse gas decrement strategies on Taiwan economy. So far, the environmental and the energy related researches in Taiwan, mainly have been either top-down approach or bottom-up approach for many years. All have the certain achievements up to now. However, some different results are unavoidably occurred due to the nature of models. If both top-down and the bottom-up models are implemented on the same platform and solved by the same institution, the differences can be reduced. And the research results are more meaningful for the reference of decision making. In the study, we take the Japanese AIM model as the foundation to construct Taiwan AIM model. We implement the global Top-down and the national Material models, and embark a pilot study of Enduse model. Although the research period is too short (only 9 months) to discharge the Enduse model, the study try to construct the Enduse sub-model for Taiwan Electricity sector. In Kyoto Protocol simulation, we find there is no solution from the Enduse model; a huge deduction of CO2 emission in the short period with 0.82% deduction of GDP growth rate from the Global top-down model; and large loss with huge burden on carbon tax from the Material model. The carbon tax enhances the carbon dioxide decrement with an increase in a decreasing rate, therefore the effect would be better when the carbon tax is lower than 2,000 Yuan per metric ton of CO2. And the earlier implements the carbon tax, the better result to discharge the decrement measure. Although the study finds some interesting results, the scale of integrated model is too huge to reach concrete conclusion in the short period. In order to have solid results, it is needed to construct the model step by step in a reasonable time.

英文關鍵字

macroeconomic model, top-down, bottom-up