DICE:简介和使用者手册一、本手册是有关讨论气候变化经济学综合评估模型(IAMS)的一种组合，作为IAM模型的一种例子，具体阐明DICE模型，和使用DICE模型的最新预测分析的成果这里的重要焦点是简介DICE-模型是过去完全记录的版本（DICE-）的一种重大的更新，本手册的目的是为理解释一种自足的出版物的构造，计算，算法学和目前版本的成果有些材料已经刊登在较早版本的文档里，但本手册试图以一种以便的方式结合前面的材料二、IAMS模型中DICE、RICE模型的简介（一）模型简介DICE（气候和经济的动态综合模型）是一种简化的分析与实证模型，来代表气候变化的经济，政策和科学方面随着其更具体的区域版本RICE（区域气候和经济的综合模型），自1990年后版本通过多次的修改之前的完整记录的版本是RICE和DICE模型，目前的本是它们的升级版，有诸多的构造变化和基本数据更新这部分大量借鉴了初期诺德豪斯（1994，，，），以及诺德豪斯和Yang(1996)尚有其与Boyer()的著作DICE模型是一种全球性的汇总模型，RICE 本质上也是同样的，除了产出，人口，排放，损害和减排被提成12个区域讨论将集中于DICE模型，其中大多数模块同样也合用于RICE模型。
其中的区别稍后会论述DICE模型从新古典经济增长理论来探讨气候变化经济学在这种措施中，各经济体在资本，教育，技术进行投资，从而减少今天的消耗，以此增长将来的消耗DICE模型通过涉及气候系统中的自然资本来扩展这种措施或者说，把温室气体浓度当作负自然资本，把排放量减少当作是提高自然资本质量的投资（减少负资本），目前致力于通过产出减少排放，通过经济减少消耗来避免气候变化的经济危害，从而增长将来消耗的也许性图一、DICE、RICE模型的重要模块和逻辑构造（二）IAMS模型的目的IAMS模型分为政策优化模型和政策评价模型（Weyant et al. 1996 ），政策评价模型一般是递归或均衡模型，生成重要变量的途径，但不优化经济或环境的成果政策优化模型目的函数或福利函数最大化，并且可以用来评估替代途径或政策在模型中有一种经济构造，目的函数一般是一种经济福利衡量指标这一般是一般均衡模型的一组效用函数或局部均衡模型中的消费者和生产者剩余政策优化模型可以在非政策性模式下运营，而政策评价模型可以比较不同的政策然而，在解决方案算法中往往有一种差别，与最优化模型相比，递归模型往往更简朴 DICE、RICE模型的设计目的重要是作为政策优化模型，虽然它们可以作为简朴的预测模型运营。
这两种模型的措施都是经济的目的函数最大化其目的函数表达的目的中隐含的问题DICE、RICE模型，目的函数是指与消费途径有关联的经济福利（或效用）下面将强调，优化的使用可以理解为两种方式：一方面，从积极的角度看，优化是模拟一种竞争市场系统的行为的一种手段；并且，从规范的角度来看，这是在经济福利中比较替代途径和政策的影响的一种也许途径 三、DICE模型的具体方程（一）偏好和目的函数在DICE/RICE模型中，全球或区域被假定为有明拟定义的偏好，用社会福利函数代表，来排名不同的消费途径社会福利函数在每一代人的人均消费中增长，同步消费边际效用递减一代人的人均消费量的重要性取决于人口规模不同代人的有关重要性通过两个中心规范参数影响，纯正社会时间偏好率（代际贴现）和消费的边际效用弹性（短期消费弹性）这两个参数拟定产品的折现率，对跨期经济的选择至关重要在模型中，我们设立的偏好参数，与观测到的利率和资本回报率所反映的经济成果是一致的，这将是下面贴现一节中进一步讨论的中心DICE模型假设经济和气候政策应当使基于时间的总消费最优化强调消费应当被解释为广义消费是重要的，它不仅涉及老式市场商品和服务，如食物和住所，同步也涉及非市场的项目，如休闲，健康状况和环境服务。
社会福利函数（W）最大化的数学体现式，社会福利函数为人口加权的人均消费效用的贴现值加和C是人均消费，L是人口，R(t)是贴现系数，方程（1）是目的函数的数学陈述这样的表述是现代经济学中的原则的最优经济增长理论(Ramsey 1928, Koopmans 1965, Cass 1965 )这个目的函数有如下进一步假设，一方面，它波及到消费的价值或“效用”的具体表达效用通过恒定的弹性效用函数表达，如公式（2）中所示消费的边际效用恒定弹性，α表达消费边际效用弹性另一方面，假设每个时期的消费价值与人口成正比第三，这种措施也合用与将来几代人的经济福祉贴现如公式（3）所示R(t)是贴现系数，ρ表达纯正社会时间偏好率我们应当添加注释解释DICE模型中的平衡我们指定基准线或没有控制的状况下，从概念上来看，就如目前存在的同样，它代表了市场和政策因素的成果基准线模型是试图从积极的角度预测重要的经济和环境变量的水平和增长会不会发生没有气候变化政策它不会使既有条件下空间或时间上任何社会盼望的收入分派有理由我们可以把这个不同点体目前福利改善在跨越时间和空间的既有收入分派和投资的背景下，通过有效的气候变化政策研究潜在改善来计算潜在的世界福利改善。
也许尚有其她方面的改善（本地污染的政策，军事政策，税收或转让方案，或国际援助方案），这些都将改善人类生存条件，并且甚至有也许是超过我们所考虑的政策的改善在此的分析中这些都是范畴以外的二）经济变量DICE模型的经济部分是符合经济增长的文献的，与原则分析的重要不同是气候变化模型所需要的很长的时间框架尽管大多数宏观经济模型是运营了几年，或者几十年，但是气候变化项目必须运营一种世纪或更长其成果是，许多预测和假设是基于非常少的证据我们从原则的资本积累新古典决策开始，然后考虑地球的物理限制DICE/RICE模型相对简化了许多模型，由于它们假定一种单一的商品，这可用于任一消费，投资，或减排广义上的消费不仅涉及食物和住所，也涉及非市场化的环境设施和服务产出，人口和排放变量都是从国家数据上建立的她们一般都汇总到重要地区（美国，中国，欧盟，印度，等等），然后它们被分别估计该地区总量用于RICE模型在DICE模型中，她们汇总在一起为世界总量每个区域被赋予了资本和劳动的初始库存和和初始技术水平人口增长和技术变革是区域特定和外生的，而随着时间的推移，每一种区域的资本积累是由流量消耗决定的区域产出和资本存量是用购买力平价（PPP）汇率来汇总的。
接下来，我们简介DICE—模型中不同经济变量的方程第一组方程，拟定世界产出的时间演变人口和劳动力是外生的，的初始人口是已知的，并且增长速度下降，使得21世界总人口接近105亿初始的人口增长率gL（）按照每周期（5年）13.4％设立，使人口等于年联合国预测的2050年人口高于DICE / RICE模型估计的20%（近来的审查是Lee和其她的文章）产出是用柯布 - 道格拉斯生产函数中的资本，劳动和能源产生的，能源涉及含碳燃料（如煤）和无碳技术（太阳能，地热能和核能）技术变革有两种形式：整个经济的技术变革和碳节能技术的变化全要素生产率水平[TFP，用A（T）表达]是一种同人口类似的Logistic方程gA()为7.9%/五年，δA为0.6%/五年本规范导致人均消费增长从至2100的每年1.89％到21至22的每年1.07%碳节能技术变革被建模成对产出的减少二氧化碳排放比率碳燃料供应有限，总上限为6万亿吨的碳含量随着时间的推移，由于资源枯竭和政策限制碳排放，无碳燃料替代含碳燃料变得更加昂贵从十二区模型估计汇总底层民众和产出产出是通过购买力平价（PPP）汇率测量的,其中是使用国际货币基金组织（IMF）的估计（诺德豪斯a）。
每个区域的总产量是使用局部收敛模型估计的，然后汇总成世界总产量区域和全球的生产函数中的资本，劳动和希克斯中性技术变革都假定为规模报酬不变的柯布 - 道格拉斯生产函数全球产出如下方程所示：Q（t）是净产出损害和减少，A（t）是总要素生产率（希克斯中性），K（t）是资本存量和服务生产函数中的附加变量是和是环境损害，是减排成本环境损害函数）公式（5）涉及气候变化对经济的影响，这是气候变化经济学最棘手的问题这些估计对于减少成本高昂的排放量和气候的损害之间作出明智决定来合适平衡是必不可少的然而，从长远气候变化来看提供可靠的损害估计已被证明非常困难目前的研究依赖于初期合成的的损害估计，以及鉴于最新数据的更新其基本假设是，从逐渐和小型气候变化的损害是温和的，但损害与气候变化的限度呈现非线性上升这些估计还假定，贫穷，小的热带国家的损害也许会比富有，大的中纬度国家相对较大从初期的DICE/RICE的版本开始损害函数都简化了初期版本依赖诺德豪斯和Boyer（）然而，进一步的工作表白，这些估计越来越过时和不可靠新的模型，不使用高度简化的损害函数，而是依赖于目前估计的损害函数更确切地说，从Tol（）的调查为出发点，DICE-采用货币化的损害估计。
然而，目前的研究普遍忽视几种重要因素（生物多样性，海洋酸化和政治反映），极端事件（海平面上升，海洋环流变化，气候变化加速），对模型本质上困难的影响（劫难性事件及长期变暖），不拟定性（从经济增长到损害的几乎所有构成部分）有关货币化的的损害反映这些非货币化的影响，已经添加了25％的调节这与其她研究的估计是一致的参见 Hope , Anthoff and Tol , FUND ), 人们已经结识到这在很大限度上是一种判断调节目前版本的假定，损害是温度变化的二次函数，不涉及明显的阈值或临界点，这与Lenton等人的调查是一致的（）图2示出TOL（）的损害调查的成果，IPCC的评估，和DICE-模型中的假设当温度巨大增长时，使用损害函数就要注意在0至3℃的范畴内的损害估计，损害方程已被校准在现实中，估计是几乎不存在损害函数为3°C以上的温度升高还请注意，式（5）中的函数形式，损害比位于分母，旨在保证的损害不超过100％的产出，这限制了这种措施在劫难性的气候变化中的实用性损害函数需要仔细检查或在高温或劫难性的损害状况下指定方程（6）中显示出减排成本函数的决定因素，就是减排成本产出比减排成本方程（6）是一种简化形式模型，其中，减排成本是排放削减率μ（T）的函数。
减排成本函数假定减排成本与产出成正比，与减少率的一种多项式函数成正比该成本函数估计为高度凸状的，表白减排的边际成本与削减率从零上升超过线性DICE-模型明确涉及逆止器技术，这种技术可以取代所有化石燃料逆止器技术是一种从大气中清除碳或一种通用的对环境无害的零碳排放能源技术这也许是太阳能发电，或是碳吸取树木或风力发电，或是某些尚未未被发现的源逆止价格被觉得是最初很高，随着时间的推移与碳节能技术变革而下降在整个区域模型中，视地区的价格计算，逆止器技术取代100％的碳排放量的成本为每吨二氧化碳$230到$540之间 在全球DICE-模型中，逆止器技术100％清除碳的成本是每吨二氧化碳$344逆止器技术成本假设为按每年0.5％下降通过设立减排成本公式（6）中参数的时间途径，逆止器技术被引入模型，这样减排边际成本控制率达到100％，并且等于每年的逆止器价格接下来的三个方程是原则的会计等式方程（7）中，产出涉及消费加投资方程（8）定义人均消费公式（9）指出，动态资本存量根据永续盘存法，呈指数折旧率二氧化碳排放量估计是总产出的函数，是随时间变化的排放产出比，排放控制率排放产出比是按照地区估计，然后汇总为全球的比例。
排放控制率是由气候变化的政策决定减排成本通过对数线性函数进行参数化，通过EMF-22报告的校准，涉及在这些模型中（Clarke等，）。