地球温暖化対策とその経済的影響
山地憲治
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1
. 地球温暖化問題の基本構造
1988年 6 月のトロント国際会議「変貌する大気 J 以来，地球温暖化防止に向けた世界的な取り組みが急速に展開してきた.

1990年 8 月には年半余りをかけて検討してきた 1 PCC (気候変動に関する政府間パネル)の中普及と同時に，それを促進する政策手段の社会経済的コストを評価しておくことが重要である.

2.

CO 2 発生量と経済成長温室効果の約半分を分担する CO 2 の発生の抑制が，地球温暖化対策の中心になる.人為的な CO 2 発生のほ間報告が採択され，数ある地球環境問題の中で最も解決

とんどは石炭など化石燃料の燃焼による.化石燃料は世の難しい地球温暖化についても，いよいよ条約締結をめ界のエネルギーの約 9 割を供給しているので ，ざして対策が本格化し始めた.

制はエネルギー供給を制約し，ひいては世界経済に重大地球温暖化問題に関する科学的知見にはまだまだ大きな不確実性がある.地球の温度変化は温室効果だけでは説明できないし， CO 2 など温室効果ガスの大気中の濃度CO 2 の抑なインパクトを与える恐れがある.

CO 2 発生量 '1 ，rCod エネルギー」と「エネルギー/GDPJ および GDP の 3 因子のかけ算で表現できる.

変化から地球の温度変化を予測する気候モデルでも雲やGDP は国内総生産で経済活動の水準を表わす. CO 2 発

海洋の効果には不明な点が多い . CO 2 の発生と吸収につ生量の増加率は，これら 3 因子の増加率の和で表わされいても，森林破壊からの放出量はよくわかっていないし，ることになる .

吸収側にはミッシングシンクという大きな謎がある.

簡潔でわかりやすい関係式は ，しかし，気候変化が明らかに予見できるようになってCO 2 発生量と経済活動を結びつけるこの1PCC の会合で東京大学の茅陽一教授が最初に紹介した.

から対策行動を起こしたのでは遅すぎる.われわれは不rcod エネルギー j はエネルギーの炭素依存度とでも確実性の下での意思決定を迫られている.誤った判断にいうべきもので，水力や原子力などの比率が高ければ小よる対策の実施が温暖化そのものよりも大きな損失をもさくなる.

たらす恐れもある.また防止的対策だけでなく温暖化すマクロな指標で，省エネが進めば減少する.これら 2 因る地球に適応するための対策も検討されねばならない.

子をより小さくすることができれば，経済活動水準を犠

地球温暖化対策は総合的であると同時に，科学的知見

r エネルギー /GDP J は省エネルギーの最も牲にすることなく CO 2 の抑制ができる.の充実にともなって段階的に実施できる柔軟性を持つ必

図 1 に示すように，各国のこれら 2 因子の値は大きく要がある.もちろん，森林破壊の防止やエネルギ一利用分散している.わが国のように石油危機の時代にこれら効率の向上，オゾン層を破壊するだけでなく強力な温室2 因子を大幅に減少させて対応した国でもさらに改善す効果ガスでもあるフロンの全廃など，誰もが基本的に正る余地があるのか，政策手段でさらなる省エネ・燃料転しいと考える対策は速やかに推進すべきである.世界を換を誘導すれば，経済成長はどの程度の影響を受けるの見渡せば，現在の技術水準でも，きしたる経済的負担なか，これらを解析することで CO 2 抑制l の国民経済的コしにできることは多い.まず合意しやすい対策から始めストを評価できる.て，次第により困難な対策に着手するというのが不確実

また，世界的にみれば，ソ連・東欧諸国などエネルギ性下の選択の基本である.このような合理的な地球温暖ー効率の改善の余地の大きさが明白な国も多い.多くの化対策の構築のためには，広範な各種対策技術の開発・発展途上国ではエネルギ一価格の高かった石油危機時代

やまじ

体として公平で効率的な CO 2 削減を追求するためには，でも経済発展に伴いエネルギー効率は低下した.地球全けんじ側電力中央研究所

干 100 千代田区大手町 1-6 ー 1
1991 年 5 月号

これら地域ごとの事情を考慮した対策が必要である.技© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(23)229(i上)

0:1986年の値
・: 1973年の値

1.50ることになる.以前から米国環境保護局等で検討されている CO 2 抑制のためのもっともポピュラーな経済メカニズムで中国ある.

。

ソ i室

CO 2 排出量を減少させたり，大気中か。

1.25ら CO 2 を吸収することに対して補助金を出す制度は，負の課徴金制度と考えることができる.公的機関による低利の融&l1.00

資や加速償却，課税控除などの財政的援

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チ<助の形態を取ることもある.このような耳今ow。

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仏口仁コ、\、有ヤ

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0.
25

制度はわが国でも省エネルギーの推進方策等において経験がある.課徴金による収入を補助金の財源に充てると L 、う組合せもある.
課徴金制度およびその変形としての補助金制度は，既存の市場に価格シグナルを導入するものであるのに対し，排出権市場は CO 2 抑制のために新たな市場を創設する.市場が成立するためには希少アイ

ナ

flRVJ ぷ 1 山H
¥a性を持つ商品が必要である.排出権市場においては ， CO 2 の排出総量に枠を課す

0.
25。

0.
500.
751.0

図 1

各国のエネルギーの利用効率と炭素依存度
出所:電中研レビュー，No.24 (1990)

ことで CO 2 排出権と L 、う商品を人為的に導入する.

C02/エネルギー (t-C/TOE)

このような人為的な市場創設による環境規制の端緒となったのは ，1970年代から米国で導入され始めた煤煙規制j であ術移転などの国際連携を活性化させる仕組みを工夫すれる.この例では，オフセット，パプル，パンキング等のば，地球全体としての CO 2 抑制コストは大幅に低減で概念が導入され，汚染物質排出の総量制約の下で，排出きる可能性がある.の地点間，時点間および企業聞の融通によって目標達成

3. C02 抑制のための経済的手段
CO 2 抑制策として検討されている経済メカニズムをシコストの削減が図れる.米国では，フロン生産規制や酸性雨抑制のための大気浄化計画にも，同様の考え方の適用が試みられている.

ステム構造から見ると，課徴金制度と排出権市場に分類

排出権市場制度のもとでは予め決められた CO 2 排出することができる.政策課題を ， CO 2 発生量を与えられ総量を適切な基準で各構成員に割り当て，割り当て量をた水準以下に最小コストで抑制する最適化問題として定越える CO 2 を排出しているものは自ら努力して CO 2 を式化すれば，価格を制御変数として CO 2 排出総量を調削減するかあるいは余裕のあるものから排出権を買わね整する課徴金制度と，排出権の配分を制御変数としてコばならない.この選択と取引によって全体として効率的スト総計を調整する排出権市場とは，数学的に双対関係な排出削減の実現が図れる.
このような CO 2 抑制のための経済的手段の一般的特にある.

課徴金制度は CO 2 の排出に対して料金を徴収する制

長は，市場メカニズムを利用して最小の費用で抑制l 目標

CO 2 排出 1 単位当りの環境コスを達成することである.しかし，制度の具体的な詳細に度である.理論的には ，トを課徴金として設定すれば，市場メカニズムによって地球環境へのコストを考慮した最適資源配分が達成でき230 (24)

よって，実際にはその効果に大きな相違が発生する.
課徴金制度によって ，© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

CO 2 発生を伴う財の生産は縮小
オベレーションズ・リサーチ

co，抑制策

国際連係による co， t1n ít;1j

co，排出に

中期経済予測システム

ザ\d 比例した課徴金ー←ー叫J マF

叫n'J"'~ 八一---ミ~、、|エネルギー価格|¥

1-Jr:;:::\\|+\\:\、\(間接影響)\、、〉官、\--(減税\ミ~¥(直接影響ヘ、、co，削減に比例した補助金ì 経済活動，物価 1:::::\、冷一一一一一一
一一L....，i|省エネと燃料転換ド目

riも 1・穴i 個剛別… .附Jll‑‑l‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑‑;.

技術の積み上げ計算

co，排出量抑制

図 2

経済/エネルギー /C0 2 分析のためのフレームワーク [3 J

し，産業連関を通してその効果は経済全体におよぶ.長CO ，排出としてカウントするなどの工夫次第で森林保全

期的には， CO ，発生を伴わない技術の開発が促されるとのインセンティプを与えられる.もちろん，排出権市場ともに，それに成功しない場合には特定産業は市場からにも問題点は多い.排出権の初期割当は結局公平性等に消えてしまうこともありうる.しかし，目標とする CO ，ついての何らかの裁量によって決めるほかなく，合意を抑制を達成するように課徴金の水準を決めるには，市場得ることがきわめて難しいと予想されるし，特に注目さ全体の構造について十分な情報を持っていなければなられている国際的排出権市場の場合には監視や制裁措置にない.通常情報量は十分でなく，課徴金の水準は試行錯ついて有効な手段が見あたらず，市場の成立性そのもの誤で決めざるを得なくなる.現実的には，課徴金収入をが疑問視される.排出権市場の理論的な有効性を確認し特別会計として環境政策のための財源、集めの手段とする

たうえで，同等の効果を発揮できる，環境に配慮した途場合が多いと思われるが，その場合には同じ難聞が財源上国援助など，より現実的な国際的制度を工夫すべきでの使い方に転化されることになる.

あろう.排出権市場のシミュレーション解析にっし、て補助金制度は， CO ，発生の少ない機器や生産方式の選択を誘導できる.価格を上げて市場全体にシグナルを送る課徴金と比べて，個々の技術選択をねらい打ちできると L 、う効率の良さがある. CO 2 抑制技術を開発するためは，山地ほか [4J を参照されたい.

4.

C02 課徴金および C02 削減補助金の効果とコストのインセンティプとしても効果的であろう.しかし，補わが国における課徴金と補助金の効果とコストについ助金の対象の選択には技術構造について正確な理解が必て，電力中央研究所のモデル解析による評価 [3 J を紹要であり，補助の水準の決定については，課徴金制度の介するCO ，の排出に税金をかけて抑制しようという試

場合と同様に試行錯誤が必要になる.また，長期的にはみはオランダ，フィンランド，スウェーデンですでに実当該産業の平均費用を下げることになるので参入企業の行に移されており，わが国でも環境庁を中心にその導入増加を招き，逆に CO ，の増加をまねく恐れもある.

が議論されている.オランダの場合には財源確保，スウ

これらと比較して，排出権市場制度は少なくとも理論

ェーデンの場合には，エネルギ一価格上昇による抑制効的にはより優れている.森田[ 2J は，その根拠として果を目的としているようである.電力中央研究所の解析

次の 4 点を指摘している.第 1 に，経済全体の構造に変では，課徴金については価格効果のみに着目し，補助金化があっても排出権市場により自動的に価格調整が行なの解析によって所要財源額の評価を行なっている.

える，第 2 に，目標とする排出総量を直接規定できる，

4.
1 解析のフレームワーク

第 3 に，最初の排出権割当の裁量によって所得配分上のCO ，課徴金の影響は図 2 に示されるように，エネルギ施策を同時に実施できる，そして，第 4 に，植林を負の一価格の上昇による直接的影響と，経済活動や一般物価1991 年 5 月号

© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(25)231

ROの変化を介した間接的影響があり，これらによって CO 2 排出量が減少する.このとき課<O

標準ケーノ、601

税収入を何らかの形で経済に還流することは経済活動を活性化させ CO 2 の増加要因となヲ 50る.電力中央研究所のシミュレーションでッ40

は，税収を還流しない場合(図 2 中の経路 A/レ30のみ)と課税収入を所得減税で相殺する場合

諜徴金ケス\、、，20(図中の経路 A+B) の 2 ケースについて試算
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年

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ーF円UQdハ日ハリハ叫μハ叫dl、74、Rリ

00‑nuJ)(onl

図 3phuし 2005年の排出量を 1988年レベルに抑制する

n同J

1990年に導入を開始

ni1

した.課徴金の水準は，課徴金による原油医内価格(名目)の変化 [3 ]ことを目標とした.
CO 2 補助金の影響経路は図 2 の C と D で示されていテムを活用する.補助金の直接的効果(図 2 の経路 D)

る.補助金によって経済性が成立する省エネや燃料転換の解析には東京大学工学部で開発されている積み上げ計

CO 2 排出量を減少させる算法とデータを利用した.補助金の対象としては以下ののための設備投資が行なわれ ，(経路 D) が，一方で設備投資は直接的には機械工業の，省エネ技術および燃料転換を考慮し，投資資金の回収年

そして産業連関を通じて間接的に素材産業やサーピス業

数が 2-5 年以下になれば新設・更新投資において選択の生産水準を押し上げ，CO 2 排出量を増加する(経路C). なお今回の試算では補助金の財源は考慮されていされると仮定して算定した.
・《産業部門》

既存の省エネ技術(約60種)，ポイラ燃料の転換(石油→ LNG)

ない.

エネルギ一価格および経済活動，物価を介する効果の・《家庭部門》

家屋の断熱材の普及

分析には，電力中央研究所が開発した中期経済予測シス

・《発電部門》

火力発電燃料の転換(石炭→ LNG)

表 14.
2 COz
線徴金の効果とコスト

課徴金の効果とコスト [3 ]l
税収の還流なし |税収の還流あり

シミュレーション実験の結果 ， 2005年の CO 2 発生量を 1988年の水準に抑制するためには，課徴金の水準は 1990年に炭A. 実質 GNP(80年価格兆円)

200ラ年のみ

I‑37.7(‑6.2%) 叫 -30.0(-4.9%)

素 1 トンにつき 4 ， 000 円を導入し，これ1990-2005年の累積

1‑31O.
6(‑4.0%) 1‑230.
6(‑3.0%)を 2005年まで毎年同額ずつ上昇させればI(年率 0.3%減)よいことがわかった.図 31こ示すように

104.1(26.6%) I 99.8(25.5%)
985.1(17.1%) I 939.0(16.3%)を標準予測の場合の約 2.5 倍に引き上げ(年率 0.4%減)

B. CO 2 削減量(炭素百万ト γ)
2005年のみ
1990-2005年の累積

これは石油の場合， 2005年時点、での価格

C. 課税収入 (80年価格兆円)判2005年のみ
1990-2005年の累積

11.
91
18.
2

12.
0
1
19.
0

L 、場合には，実質 GNP は年率で 0.4% ，(万円/トン C)
1990-2005年の累積

11.
4
12.
012.
012.
7

E. C0 2 1!i1]減量当たりの実質 GN

1990-2005年の累積*1 W P1 で実質化よる税収相殺を行なうと， 2005年の名目収は名目で 18.7兆円であるから，乗数は

36.
231.5

30.
124.
6

1. 7- 1. 8程度となる.これに伴い CO 2 排出量は累積で 4， 600 万トン，約 5%増加するが，実質 GNP も累積で 80兆円，*2 ( )内は課徴金がない場合に対する割合
232(26)

累積で約 310 兆円減少する.所得減税にGNPは約 33兆円増加する. 2005年の税P 減少(万円/トン C)
2005年のみ

課徴金シミュレーションの主な結果を

表 1 に示す.課徴金によって CO 2 発生量の安定化を行なうと，税収の還流がな

D. CO 2 削減量当たりの課税収入
2005年のみること tこなる.

26%程度回復する.その結果，炭素 1 トン© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

オベレーションズ・リサーチ

NP は物価上昇のための 0.05%増加にと%/!f10どまる.このため CO 2 排出量も 0.06% ，24万トンしか増加しない.経済活動，物自6価を通した補助金の間接的効果はごく小C02

さいものと考えられる.

5.

おわりに

CO 2 抑制に関する経済解析研究は急速に充実しつつあるが，課徴金の評価に限定しても，その結果はまだ大きく分散
実績

1988/
1970
図 4

偲準ケス

還流なし

還流あり

2005/
1988 2005/
1988 2005/19自民〔参考〕

している .

総合エネ調

2010/
1988tことえば，ジョルゲンソン(Jorgenson) ら[ 1]は，米国の 2020年の CO 2 排出量を 1990年の水準に安定化

COd エネルギー !GNP の変化率 [3 ]するために必要な課徴金の水準は炭素 1の削減当たりの GNP ロス(累積値)は 30万円から 25万円

トンあたりわずか 17 ドルで，それによる 2020年の GNPまで減少するが，状況が大きく改善されたとは言えず，の減少は 0.5% にとどまると L 、う結果を得ている.もち課徴金だけで CO 2 を抑制するのは国民経済的損失が大ろん，安定化のために必要な CO 2 削減量をはじめとしきすぎると結論される.なお，以上の結果を ，て，考察する時間範囲，各国のエネルギ一価格や省エネ

GNP ,COd エネルギーおよび CO 2 発生

ルギー技術水準など解析の前提条件が揃っていないので量の 4 つの指標の年変化率として整理すると，図 4 のよ結果がある程度異なるのは当然である.電力中央研究所

うになる.の結果は，すでに効率的なエネルギー利用を実現していエネルギー !GNP ，4.
3 CO 2 補助金の効果とコスト
補助金による CO 2 削減シミュレーシヨンの主な結果を表 2 に示す.特定の費用効果の高い技術の導入を促進する補助

表 2開会不芋(万円/トγ~
A. 実質 GNP

2005年のみ

徴金よりはるかに優れた削減効率を示

ずか 2 万円弱の補助金財源で， 2005年の竺ート_2_J一一8(80年価格兆円)

金は，一定限度内の削減については，課す.表 2 によれば，炭素 1 トン当たりわ補助金の効果とコスト [3 ]1989-2005年の累積*
210.05(0.01%)10.33(0.05%)1 1.66(0.27%)
10.50(0.01%)13.50(0.04%)122.65(0.28%)

B. CO 2 削減量(炭素百万トン)

CO 2 発生量を 3 ， 700 万トン，累積では約20的年のみ|乱 2( 5.1%)1 児 O( 9.4%)1 仏 3( 1 1.腕)

2 億 7000万トンを削減できる.ただし，1989-2005年の累積

1150.
9(2.
5%)
1267.
3(4.
1%)
1426.
4( 7.0%)

補助金の水準をさらに上げても CO 2 の削減量は頭打ちで，補助金額だけが増えていくにとどまる.したがって，補助金だけでは 200ラ年における CO 2 排出量を1988年水準まで削減するという目標を達C.

省エネ投資による CO 2 増
方日2005年のみ
1989-2005年の累積
D. 補助金額 (80 年価格兆円)判2005年のみ成できない

補幼金による GNP への影響は，補助金は名目ベースで 2.4-2.5 の乗数効果を1989-2005年の累積

20畔のみ
1989-2005年の累積

名目 o. 7兆円の補助金で名目 GNP が1. 8兆円， 0.19%増加する.しかし実質 G

0.625.
023.
1132.
420.
420.
471.696.
897.
8
8

金額(万円/トン C)

素 1 トン当たり 2 万円の場合，2005年に0.090.
7
1E. CO 2 削減量当たりの補助持つという関係で表わされる.つまり炭1991 年 5 月号

10.03(0.01%)10.24(0.06%)1 1.20(0.31%)
10.33(0.01%)12.3
2(0.
04%}
¥
14.
96(0.24%)

11.89*1 W P1 で実質化
*2 ( )内は課徴金がない場合に対寸る割合© 日本オペレーションズ・リサーチ学会. 無断複写・複製・転載を禁ず.

(27)233

るわが闘では CO 2 削減コストが高いと解釈することもへの総合戦略の中に位置づける必要がある.

できる.しかし，同じ米国についての解析でも相当幅の参ある結果が報告されており，研究者間の交流と相互批判

文

ラ巷

献

[1J Jorgenson , D.W. andWilcoxen , P.J.:Theにより，解析方法自体をさらに改善してし、く必要が認めCost ofControlling U.S. Carbon Dioxideられる.

また，補助金の評価には，技術データの整備をはじめ

Emissions , Proceedingso
fthe Workshop on

新技術の選択にかかわる種々の要因や効果や市場浸透速

Economic/Energy/Environmental Modeling度のモデル化など多くの検討課題が残されており，排出for Climate Policy Analysis , Washington

権市場の解析など国際的な CO 2 抑制方策の解析はまだD.C. , October , 1990.
[2J 森田:地球気候安定化と経済的手段，環境研究，端緒についたばかりであるといってよい.

77(1990) , 92‑
102

最後に，地球温暖化対策には経済評価だけでは扱えない要素があることに注意を喚起しておきたい.経済メカ[3J 永田ほか: CO 2 抑制j 策の日本経済への影響，エネ

ユズムによる CO 2 抑制は，市場と L 、う効率的な情報シ

ルギー・資源学会第 7 回エネルギーシステム・経済ステムを利用する巧みな方策であるが，経済メカニズム

コンファレンス講演論文集 ，

3-4, 1991だけでは地球温暖化問題は解決できない.経済メカニズ[4J 山地ほか:市場機構を用いたグローパル CO 2 排ムがその効率性を発揮して有効に導ける将来の時間範囲出抑制方策の解析，エネルギー・資源、学会第 7 回エは限られている.より長期的な視点に立った技術開発やネルギーシステム・経済コンファレンス講演論文啓蒙活動などと組み合わせて，地球環境と共存する文明集，〈最新刊〉~..

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1-3, 1991‘『内長色 F与4島、... ...，.旨曾

ファイナンスのための確率過程
森村英典・木島正明著

A5判・ 230頁・定価 3.000 円(本体2 ， 913 円・税87円)干260円

近年，ファイナンスにおける確率過程論の必要性はますます高まってきている.株価の変動がある確率過程に従っているとして，株式への投資や株価についての数学モデルを作りそれを解析する研究が，アメリカを中心に精力的になされている.確率過程論に立脚した理論によって，次々に新商品が開発きれている.

本書は，財務理論への応用を念頭において確率過程を詳細に解説した教科書である.

〔主要目次〕

第 1 意株式投資の数学的モデル化への枠組み第 2 章初等的なモデルによるアプローチ(ランダムウオークによる株価過程の記述/コールオプションの価格付け他)

第 3.

離散時点のマルコフ連鎖(マルコフ性/推移確率/状態確率とその極限/確率的に単調なマルコフ連鎖他)
第 4.

連続時点のマルコフ連鎖(ポアッソン過程/連続時点のマルコフ性/無限小生成作用

素とコルモゴロフの微分方程式他)

第5章

マルチンゲール(条件付き期待値/マルチンゲー

ルの定義/マルチンゲールの基本的な性質/条件付き請求権の価格付けへの応用/任意抽出定理)

第6章

ブラウン運動過程と拡散過程(ブラウン運動過程/鏡像原理/ブラウン運動過程とマルチンゲール/拡散過程)

第 7 章構率徴分方程式(確率微分方程式/確率積分/確率微分方

程式の解の存在と伊藤の変換公式/ファイナンスにおける応用)
付録 A. 確率空間と確率変数(条件付き確率と事像の独立他)
テイルチェス積分に関する重要な定理他

画日科技連出版社
234(28)

C. 正規分布B. ステイルチェス積分(スD. ヒルベルト空間

干 151 東京都渋谷区千駄ヶ谷 5-4-2 振替東京 7-7309

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