| 从能源、环境和可持续发展的关系，不难理顺低碳经济。现有无自然资源约束高碳排放经济及其造成的气候、环境问题，是私人产品挤占公共环境服务而引起不可持续发展。逻辑是：生物圈非约束三大化石能源开采、耗用——二氧化碳等温室气体排放及其累积——生物圈中二氧化碳浓度增加——阿伦尼乌斯[②]二氧化碳增加含量会引起温度上升理论——温度上升造成气候、环境问题引起公共环境服务不足，人类不可持续发展。因此，相对、绝对限制、约束三大化石能源开采、耗用及其碳排放就是低碳经济的关键内容。低碳经济的对象是环境及其公共环境服务，是可计量、可操作的可持续发展，通过对三大化能源资源的约束开采耗用，进而降低、减少对公共环境服务的破坏，使经济在碳约束中实现可持续发展。
二，化石自然资源约束前提条件与低碳经济
（一）高碳排放源于GDP对资源、环境的耗用关系。能源问题是现代社会的主要矛盾和矛盾的主要方面。布莱尔说：“能源对现代经济生死攸关”，有两层含义：第一，没有能源就没有经济增长，就目前而言，一次能源主体是三大化石能源，BP（2009）统计显示，2007～2008年两年间，三大化石能源占一次能源的88%，中国占93%。三大化石能源的替代能源有限，一次能源与经济高度正相关，相关系数 =0.98（见图1）。第二，能源耗用产生的废气过度、累积排放，污染、破坏公共环境服务，影响人类生活质量和可持续发展。以二氧化碳为主的温室气体过度累积，超过生物圈承受力，人类不可持续发展。布莱尔以“碳排放”为纲，诠释、细化和量化了博尔丁的“宇宙飞船经济”思想，在宇宙飞船经济这一封闭的“生态—经济体系”中，借助外来太阳能，在其内部重复着物质、能量循环——有多少三大化石能源消费，对应着多少温室气体排放，污染环境，不同程度破坏、扰乱应有的生态平衡。就三大能源开采、耗用的废气排放影响生物圈应有动态平衡，有学者称其为：“煮豆燃豆萁”——“开采耗用（燃烧）三大化石自然资源，以废气排放物破坏污染（煮）公共环境服务”。碳排放与废水、固体废弃物不一样，它是具有非排他性、非竞争性的国际公共产品性质，低碳经济采用倒逼发展机制，将环境污染、破坏的非市场、不可分的公共产品难题，转化有市场、可分割的三大化石能源自然资源问题，因此，低碳经济是经济可持续发展的量化、可操作，是循环经济、绿色经济的新发展。一如新西兰气候变化部长戴维·帕克所说：“作为新西兰推动环境可持续性的一部分，我们做出了减少二氧化碳排放量的承诺。”
图1：1990～2007年中国GDP与一次能源消费正相关，相关系数=0.98 数据来源：中华人民共和国国家统计局网站：http://www.stats.gov.cn/tjsj/工业革命以降，世界经济发展主要依赖三大化石能源资源，其排放废气，受《京都议定书》、《蒙特利尔协定书》等条约约束。研究结论显示，温度气体2/3来自二氧化碳。二氧化碳主要来自于三大能源。表2、表3显示，受能源替代有限性约束，二氧化碳排放自1973～2007年，变化不大，由99.9%降低到99.6%，34年仅仅降低3.3%。这说明，即使有技术进步，没有三大化石能源约束，碳排放绝对数量（表4）、相对数量都不会有什么大变化。
表2：2008年世界、中国一次能源消费量（百万吨油当量）及其结构
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区域
|
石油
|
天然气
|
煤炭
|
核能
|
水电
|
合计
|
|
世界
|
3927.9
|
2726.1
|
3303.7
|
619.7
|
717.5
|
11294.9
|
|
%
|
34.8
|
24.1
|
29.2
|
5.5
|
6.4
|
100.0
|
|
88.1
|
11.9
|
|
中国
|
375.7
|
72.6
|
1406.3
|
15.5
|
132.4
|
2002.5
|
|
%
|
18.8
|
3.6
|
70.2
|
0.8
|
6.6
|
100.0
|
|
92.6
|
7.4
|
数据来源： KEY WORLD ENERGY STATISTICS（IEA，2009），经整理
表3：1973、2007年一次能源消费量（%）及其二氧化碳排放（%）
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占比 年份
|
1973
|
2007
|
|
能源种类
|
煤炭
|
石油
|
天然气
|
煤炭
|
石油
|
天然气
|
|
最终消费（%）
|
13.2
|
48.1
|
14.4
|
8.8
|
42.6
|
15.6
|
|
三项合计（%）
|
75.7
|
67
|
|
二氧化碳排放（%）
|
34.9
|
50.6
|
14.4
|
42.2
|
37.6
|
19.8
|
|
三项合计（%）
|
99.9
|
99.6
|
数据来源： KEY WORLD ENERGY STATISTICS（IEA，2009），经整理
二氧化碳排放将持续增加，IEA（2009）统计显示（表4），1973年，世界消费煤炭、石油和天然气4675Mtoe（million tonnes of oil equivalent），到2007年，增长到8286 Mtoe，增长1.8倍，年均增长1.7%；对应的二氧化碳排放，则由15640Mt（million tonnes）增加到28962 Mt，增长1.8倍，年均增长1.8%。IEA预测，到2030年，按现行发展方式，世界消费煤炭、石油和天然气17014Mtoe，仍占能源总量的80.5%，比2007年增长2.1倍，年均增长3.2%。
表4：三大能源消费及其二氧化碳排放
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年份 消费
|
三大能源消费
|
二氧化碳
|
|
1973
|
4675（Mtoe）
|
15640（Mt）
|
|
2007
|
8286（Mtoe）
|
28962（Mt）
|
|
73-07年均增长
|
1.7%
|
1.8%
|
|
2030（预测）
|
17014（Mtoe）
|
59469（Mt）
|
|
07-30年均增长
|
3.2%
|
3.2%
|
数据来源：数据来源： KEYWORLD ENERGY STATISTICS（IEA，2009），经整理
图2、图3显示，人类开采、耗用三大化石能源的两难困境——在宇宙飞船经济中怎样“煮豆燃豆萁”的无奈逻辑：化石能源使用——经济增长——二氧化碳排放导致环境污染，人类宇宙飞船经济不可持续。
图2：2007年，按2000年美元计算的购买力GDP和二氧化碳排放关系， 0.99
 
二氧化碳排放，仅仅指三大化石能源，并依据1996年修正版IPCC指南，在IEA's的能源平衡表基础上计算
数据来源： KEY WORLD ENERGY STATISTICS（IEA ，2009），经整理
图3：按2007年能源消费和二氧化碳排放关系，0.998
二氧化碳排放，仅指三大化石能源，并依据1996年修正版IPCC指南，在IEA's的能源平衡表基础上计算
数据来源： KEY WORLD ENERGY STATISTICS（IEA ，2009），经整理
（二）数理模型及其经验描述。把前述分析模型化为： ，其中，y代表GDP产出；r、e是来自生物圈的生产要素，按照萨缪尔森（1998）对生物圈生产要素二分法，r：resources，代表生物圈中的可分割（appropriable）、可市场化自然资源，此仅指三大化石能源，e：environment，代表生物圈中不可分割（inappropriable）、难市场化的公共环境服务，耗用r导致的温室气体对e的质量和数量有负面影响；k：capital，代表人造累积资本。r、e与k一样，都应有“折旧”，r的折旧是：人类从生物圈中拿走东西，自然资源存量减少， e的折旧是：人类在环境中放入东西，温室气体浓度增加，公共环境服务质量下降。 ， 说明，产出y是r、e的不减函数； ，即 ，说明r、e是不可完全替代的生产投入要素，并且依据边际技术替代率递减的规律，k对r、e的替代有限，即 ， 。总结这些关系，y产出函数具有列昂惕夫函数属性。
依据图2逻辑，二氧化碳排放与能源总消费高度正相关，0.998。我们把人r、e之间的关系经中心化后，简化为：（实证见附录A），（ ， 大于0且有上界的系数。 的上横线符号，表示有上界低碳生活论文，下同。）其经济含义是，一单位化石能源消费，相当于有来自生物圈的总共 单位不可替代自然资源要素投入，这一关系也把不可市场、不可分割公共环境服务纳入了核算。这就是为什么在党的十七大文件中，把“资源节约”和“环境友好”看作是彼此联系、相互作用的概念和行动。
产出函数，不管其规模报酬如何，  ， ，使得如下关系
成立，当 表示规模报酬不变怎么写论文。令 ，
令 ，C：coal，代表来自生物圈的化石能源资源，附录A表明，，从列昂惕夫函数看，r、k受e的质量、数量约束。“燃烧”r的温室气体“煮”公共环境服务，并最终影响r的生产率，因此，r受e的约束而“被打折”成1/1.1，k同此理。 ，表示人造累积资本， ， 是不减函数，边际技术替代率递减。则产出函数转化为仅有“当量的”化石能源和人造资本，三元变为二元实值产出函数，即
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