林國慶臺灣大學:農業經濟學研究所柳婉郁Liu, Wan-YuWan-YuLiu2010-05-112018-06-292010-05-112018-06-292008U0001-2907200811140400http://ntur.lib.ntu.edu.tw//handle/246246/182281為因應溫室氣體排放量增加所造成全球氣候變遷對人類社會之不利影響，近年來世界各國均積極採取各種方式來降低溫室氣體之排放量，其中增加森林碳吸存被視為是成本較低的減量策略。在缺乏政府介入下，社會上之碳吸存量可能無法達到最適，而相關碳匯方案與市場機制將有助於增加整體的碳吸存，進而減緩氣候變遷的問題。本研究根據過去文獻以及我國目前之環境，分析京都議定書中所允許且目前世界各國鼓勵實施之四項政策機制，包括清潔發展機制、碳吸存交易制度、農地碳匯合約及碳補貼政策。首先，本研究延伸前人所建立之地主參與清潔發展機制理論模型，進一步實證分析我國地主參與此機制下，其造林碳吸存量、造林收入、碳吸存收入以及短期權證與長期權證之供給價格。其次，本研究推導出地主參與部門間之碳吸存交易制度之理論模型，並實證模擬分析在各種碳吸存給付制度下，我國地主之造林決策、交易價格、造林收入以及碳吸存收入。再者，本研究建立地主參與農地碳匯合約下之決策模型，進行理論模型建立與比較靜態分析，更進一步進行模擬分析，包括合約下最適契約期間之決定，各種情境下土地收益與碳吸存收益之變化，及相關變數對地主經營決策的影響。最後，本研究建立地主參與政府實施之碳補貼政策之土地利用決策模型，並以我國為例進行動態規劃模擬分析，包括在各種碳補貼政策下地主之土地利用決策、土地收益與碳吸存收益之變化、以及相關變數對地主土地利用決策之影響。最後本研究綜合理論與實證分析結果，提出政策建議如下：（1）因應國際溫室氣體減量趨勢以及京都議定書規範，政府針對不同類型之地主應規劃不同碳匯方案與交易機制，以提升地主之造林誘因；（2）地主參與森林碳吸存交易制度或碳補貼政策措施時，並不一定會延長輪伐期，故政府在建立或實施相關機制時必須考量影響輪伐期之相關因素；（3）政府降低農地土壤碳匯合約之耕作集約度上限，並不一定能增長農地土壤碳儲存期間，故政府對於碳匯合約之耕作集約度上限必須妥善規劃；（4）利用休耕農地來進行土壤碳匯管理為國際減量之趨勢，政府可以考慮對休耕農地提供土壤碳匯給付，以因應溫室氣體減量，並提升休耕農地之利用效率；（5）我國政府所實施的各項碳管理與碳交易政策應與國際接軌；（6）政府應強化碳管理的基礎資訊系統，以提升各種碳匯方案與相關機制之執行效率。In order to reduce the negative impact due to the climate change resulting from increasing greenhouse gases, many countries in the world have actively adopted various kinds of approaches to reduce greenhouse gas emissions. Among those the forest carbon sink/sequestration has been regarded as one of the strategies which can provide the lowest costs for the reduction of emissions. If there is no government intervention, due to the externality problems, the amount of carbon sequestration may not reach the socially optimal level. The introduction of carbon sequestration programs as well as related market mechanisms would help to facilitate the increase of the total amount of carbon sequestration, and to alleviate the climate change problem. The main objective of this study is to theoretically and empirically analyze the following four programs and mechanisms in Kyoto Protocol, namely, clean development mechanism, forest carbon trading, agricultural carbon contract, and carbon subsidy. Built on the previous literatures and the current environment in Taiwan, this study investigates how the landowners in Taiwan make their land use decisions when participating in the above four programs or mechanisms. This study consists of four parts. Firstly, the theoretical model of landowners'' participation in the clean development mechanism has been extended and the empirical study has been conducted to analyze the amount of carbon sequestration, the cost of afforestation, as well as the supply prices of temporary and long-term Certified Emission Reductions (CER) when the landowners in Taiwan participate in this mechanism. Secondly, the theoretical model of landowners'' participation in the forest carbon trading mechanism among different sectors has been formulated and derived. Under various payment measures for carbon sequestration, the simulation has been conducted to analyze landowners'' decision making in Taiwan, including carbon trading prices, landowners'' income, as well as income derived from carbon sequestration,. Thirdly, the decision-making model of landowners'' participation in agricultural carbon contract has been formulated and derived. The comparative static and simulation analyses have been conducted to analyze the optimal length of the agricultural carbon contract, the changes in the profits of land as well as the carbon sequestration in various scenarios, and the effects of related variables on landowners'' land use decision. Lastly, a decision-making model of landowners'' participation in the carbon subsidy policy has been established, and a dynamic programming simulation under different carbon subsidy policies has been conducted to analyze the landowners'' land use decisions in Taiwan, including the changes in the profits of land as well as carbon sequestration, and the effects of related variables on landowners'' land use decisions. Based on the results derived from the above theoretical and empirical analysis in landowners'' land use decisions, some policy recommendations are made as follows: (1) In response to the international trend toward the reduction of greenhouse gases emission and to comply with the Kyoto norms, the government should design separate carbon programs and trading mechanisms for different types of private landowners to strengthen their incentives in participating in the afforestation program. (2) When landowners participate in forest carbon trading mechanisms or carbon subsidy policies, they may not always lengthen their forest rotation period. Therefore, when the government decides to implement these policies or mechanisms, it should take into account the factors affecting the length of forest rotation period. (3) When the government lowers the upper bound of the cultivation intensity in soil carbon contracts, the length of the carbon storage period of the soil of agricultural land may not be always lengthened. In order to make sure the carbon storage period will be increased after the introduction of the program, an appropriate level of the upper bound of the cultivation intensity of soil carbon contracts should be carefully examined and determined. (4) Following the international trend of using fallow land as carbon sinks through soil management, the government should consider providing carbon sink payment to fallow land to increase the efficiency of land uses. (5) All the carbon management and carbon trading policies implemented by the government should be well connected to the international institutions and brought in line with the international practice. (6) The government should strengthen the information systems of carbon management to increase the efficiency of formulating and implementing carbon programs and related mechanisms.章節目次一章 緒論…………………………………………………………………….. 1-1一節 研究背景與動機………………………………………………….. 1-1二節 研究目的………………………………………………………….. 1-6三節 研究方法與步驟………………………………………………….. 1-7四節 研究架構………………………………………………………….. 1-8二章 各國因應溫室氣體減量趨勢下森林經營管理政策之分析.…………. 2-1一節 京都議定書之源起與內容……………………………………….. 2-1二節 各國因應溫室氣體減量趨勢之森林資源經營管理政策……….. 2-6、美國因應溫室氣體減量森林資源經營管理政策之分析………… 2-6、加拿大因應溫室氣體減量森林資源經營管理政策之分析..…….. 2-15、日本因應溫室氣體減量森林資源經營管理政策之分析…..…….. 2-20、歐盟因應溫室氣體減量森林資源經營管理政策之分析…..…….. 2-28三節 我國因應溫室氣體減量趨勢之森林經營管理政策…………….. 2-33、我國現行森林資源經營管理政策之政策目標…………………….. 2-33、我國因應溫室氣體減量之森林資源經營管理政策內容………….. 2-34、我國之造林獎勵政策………………………………………………... 2-37三章 地主參與清潔發展機制之經濟分析………………………………….. 3-1一節 地主參與清潔發展機制下發行排放減量權證之理論分析…….. 3-6、買方購買排放減量權證之最高願意支付價格…………………… 3-6、地主發行排放減量權證之最低願意接受價格…………………… 3-7、排放減量權證價格之減量成本門檻……………………………… 3-11二節 地主參與清潔發展機制下發行排放減量權證之實證模擬分析.. 3-12、變數設定…………………………………………………………… 3-12、地主發行排放減量權證之最低願意接受價格- tCER機制……… 3-14、地主發行排放減量權證之最低願意接受價格- lCER機制……… 3-16、買方購買排放減量權證之最高願意支付價格…………………… 3-18、排放減量權證價格之減量成本門檻……………………………… 3-19、地主發行排放減量權證之敏感度分析…………………………… 3-19三節 地主參與清潔發展機制下發行排放減量權證之小結………….. 3-25四章 地主參與碳吸存交易制度之經濟分析…………………………..…… 4-1一節 地主參與碳吸存交易之理論分析……………………………….. 4-5、碳排放廠商對於碳吸存交易制度之需求模型…………………… 4-5、農地地主對於碳吸存交易制度之供給模型……………………… 4-6、碳吸存交易之均衡價格條件（T為外生）………………….……… 4-14二節 地主參與碳吸存交易之實證模擬分析………………………….. 4-17、變數估計…………………………………………………………… 4-17、實證模擬分析……………………………………………………… 4-20三節 地主參與碳吸存交易之小結…………………………………….. 4-39五章 地主參與農地碳匯合約機制之經濟分析…………………………….. 5-1一節 地主參與農地碳匯合約之理論分析…………………………….. 5-5、地主參與農地碳匯合約之基本模型……………………………… 5-5、不存在農地碳匯合約下地主選擇之最適耕作集約度…………… 5-6、地主參與農地碳匯合約之最適契約期間………………………… 5-9、地主參與農地碳匯合約最適契約期間之比較靜態分析………… 5-12、地主參與農地碳匯合約邊際收益與邊際成本之分析…………… 5-15二節 地主參與農地碳匯合約之模擬分析…………………………….. 5-24三節 地主參與農地碳匯合約之小結………………………………….. 5-32六章 地主參與政府碳給付政策之經濟分析……………………………….. 6-1一節 碳給付政策下地主土地利用決策之理論模型………………….. 6-5、四種碳吸存給付機制……………………………………………… 6-5、考慮價格不確定與碳給付政策下土地利用決策之理論模型…… 6-8二節 碳給付政策下造林地主土地利用決策之實證模型與變數估計 6-13、碳給付政策下土地利用決策之實證模型………………………… 6-13、碳給付政策模型之變數估計……………………………………… 6-17三節 碳給付政策下造林地主土地利用決策之實證結果分析……..… 6-22、政府未實施碳補貼政策下造林地主之土地利用決策…....……… 6-22、不同碳給付機制下造林地主土地利用決策之實證結果….……... 6-28、不同碳給付機制下造林地主之碳吸存收入與木材收入….….……. 6-35、以政府角度分析碳給付政策之內涵………………………….…... 6-38四節 地主參與政府碳給付政策之小結……………………………….. 6-43七章 結論與政策建議……………………………………………………….. 7-1一節 結論……………………………………………………………….. 7-1二節 政策建議………………………………………………………….. 7-6考文獻………………………………………………………………………….. A-1目次2-1 「聯合國氣候變化綱要公約」締約重要過程………………………… 2-32-2 美國各種森林資源經營管理政策之碳吸存與碳飽和期限………….. 2-122-3 加拿大主要國內CO2減量措施之整理………………………………. 2-162-4 加拿大森林資源結構……………..…….…………….……………….. 2-172-5 日本因應京都議定書減量來源之比例……………………………..… 2-212-6 日本主要減量措施目標與其比例…………………………………….. 2-242-7 森林碳吸存十年政策第一階段之政策……………………………..… 2-242-8 森林碳吸存十年政策第一階段的成果……………………………….. 2-252-9 森林碳吸存十年政策未來預計實施的措施………………………….. 2-252-10 歐盟各國第一承諾期間所允許透過碳吸存之比重………………….. 2-292-11 森林資源經營對碳吸存貢獻政策之短中長期計畫…….………….… 2-352-12 造林碳匯方案與機制之實施國家…………………………………….. 2-383-1 杉木在不同林齡之二氧化碳吸存能力……………………………….. 3-143-2 地主發行tCER之最低願意接受價格………………………………… 3-163-3 地主發行lCER之最低願意接受價格………………………………… 3-173-4 不同折現率與到期期間下權證需求價格與自行減量成本之比值….. 3-193-5 收入、成本與折現率變動之敏感度分析…………………………….. 3-213-6 買賣方折現率不同之tCER與lCER價格（d=3％，d*=5％）…….. 3-223-7 買賣方折現率不同之tCER與lCER價格（d=3％，d*=7％）…….. 3-233-8 買賣方不同折現率下之減量成本門檻……………………………….. 3-234-1 廠商在不同自行減量成本下各契約期間之最高願意支付價格…..… 4-224-2 不同碳價格下最適輪伐期、淨現值、材積、碳吸存量及碳收入結果 4-244-3 各種交易情境之平均碳吸存成本與邊際碳吸存成本之分析……….. 4-254-4 四種不同減量成本廠商需求曲線與地主碳供給曲線之相交點…….. 4-385-1 基礎情境之模擬變數值……………………………………………….. 5-245-2 不同折現率、碳價格以及契約規定耕作集約度上限之最適契約期間 5-295-3 各變數設定下之最適契約期間、農業收益與碳匯收益…………..….. 5-306-1 四種碳給付機制之碳給付流量……………………………………….. 6-116-2 各輪伐期下地主之可行決策選擇…………………………………….. 6-166-3 木材價格之參數估計………………………………………………….. 6-176-4 碳給付政策實證模型之參數估計…………………………………….. 6-186-5 造林成本現金流量之估算…………………………………………….. 6-216-6 政府未實施碳給付政策下地主土地利用決策之敏感度分析……….. 6-286-7 政府實施不同碳給付政策下地主土地利用決策之實證結果……….. 6-366-8 造林地主在不同碳給付政策下之價格門檻與碳收入之比例……..… 6-37目次4-1 杉木之各林齡材積函數、碳吸存量與二氧化碳吸存量………………. 4-204-2 各輪伐期下之造林使用、農地使用以及碳吸存收入之淨現值………. 4-224-3 情境一與情境二下地主碳吸存供給之門檻價格………………………. 4-284-4 情境三下地主碳吸存供給之門檻價格…………………………………. 4-294-5 情境四下地主碳吸存供給之門檻價格…………………………………. 4-304-6 理想情境下之買賣雙方可行交易集合…………………………………. 4-314-7 逐年領取情境下之買賣雙方可行交易集合……………………………. 4-334-8 事先領取一次情境下之買賣雙方可行交易集合（Te=10年）……….. 4-344-9 事先領取一次情境下之買賣雙方可行交易集合（Te=20年）……….. 4-344-10 事先領取一次情境下之買賣雙方可行交易集合（Te=30年）……….. 4-354-11 事後領取一次情境下之買賣雙方可行交易集合（Te=10年）……….. 4-364-12 事後領取一次情境下之買賣雙方可行交易集合（Te=20年）……….. 4-364-13 事後領取一次情境下之買賣雙方可行交易集合（Te=30年）……….. 4-375-1 基礎情境(r =0.05，p=10，xc=10)之碳匯合約最適契約期間…………. 5-255-2 折現率與碳匯合約之最適契約期間之關係….……………...…………. 5-265-3 契約規定之耕作集約度上限與碳匯合約之最適契約期間之關係……. 5-275-4 碳價格變動與碳匯合約之最適契約期間之關係………………………. 5-286-1 各林齡材積函數、碳吸存量與二氧化碳吸存量之估計………………. 6-196-2 政府未執行碳補貼政策下造林地主之土地利用決策（基礎情境）…… 6-226-3 政府未執行碳補貼政策下造林地主之土地利用決策（農業收入變動情境）……………………………………………………………………... -246-4 政府未執行碳補貼政策下造林地主之土地利用決策（折現率變動情境）………………………………………………………………………... -256-5 政府未執行碳補貼政策下造林地主之土地利用決策（砍伐成本變動情境）……………………………………………………………………... -256-6 政府未執行碳補貼政策下造林地主之土地利用決策（造林成本變動情境）……………………………………………………………………... -256-7 政府實施一次給付政策下造林地主之土地利用決策…………………. 6-296-8 政府實施碳流量給付政策下造林地主之土地利用決策………………. 6-316-9 政府實施碳存量給付政策下造林地主之土地利用決策………………. 6-326-10 政府實施事後給付政策下造林地主之土地利用決策………………..... 6-346-11 各種碳給付政策下造林地主土地利用之價格門檻曲線………………. 6-396-12 各種碳給付政策下造林地主土地利用決策之門檻價格差距(t =15)….. 6-406-13 各種碳給付政策下造林地主碳吸存收入與木材收入之比較…………. 6-416-14 各種碳給付政策下造林地主碳吸存收入與總決策價值之關係………. 6-416-15 各種補貼方案下地主碳吸存收入與總收入之關係……………………. 6-42application/pdf2297248 bytesapplication/pdfen-US清潔發展機制森林碳吸存交易農地碳匯合約碳補貼政策京都議定書Clean Development MechanismForest Carbon TradingAgricultural Carbon ContractCarbon SubsidyKyoto Protocol[SDGs]SDG13[SDGs]SDG15thesishttp://ntur.lib.ntu.edu.tw/bitstream/246246/182281/1/ntu-97-D93627004-1.pdf