在古典经济学家们看来，空气属于自由财货：工厂可以自由排放各种污染物而不必支付任何成本。由是，对于排污的工厂来说，它的“交易净产值”将是最大化的，而对于“社会净产值”而言，将无以达到最大化。这不啻意味，企业的私人成本与社会成本（受污染影响者与企业损失的总和）之间存在差异。也就是说，所谓差异实际上是私人经济活动成本的外部化。即差异并未反映在企业的生产成本中，但是工厂的烟雾产出品却成为众多消费者效用函数的一个有害投入品。此类外部性与公共产品相似，不过这类公共产品是有害的而非有益的，所以应称之为“公害”。
庇古（Pigou）应该说是最早发现这一问题的，他在其著名的《福利经济学》（Economics of welfare）（1920。Pigou）一书中，详尽地分析了边际私人净产值与边际社会净产值背离的原因。他认为这一现象的出现悉源于“外部经济”或“外部不经济”。在庇古看来，差异或成本难以在市场上自行消除，这是由于这一差额或成本与形成污染的产品的生产者和消费者并没有直接的关系。成本的外部化，使得污染并不致影响该产品的生产者与消费者之间的交易达成。显然，污染的存在使厂商获利，但却给社会带来不利影响。由此而形成“边际社会成本”。庇古认为，正是因为边际私人净产值与边际社会净产值背离现象的存在，使得国家干预有了必要性与合理性。他建议，政府应根据污染所造成的危害对排污者收税，以税收形式弥补私人成本和社会成本之间的差距，将污染的成本加到产品的价格中去。这种税被称之为“庇古税”（Pigovian Taxes）。
今人惋惜的是从1920年庇古首开污染经济分析的先河以来，近半个世纪里几成绝响，直至60年代未，一些美国经济学家进行环境污染的经济分析的，“庇古税”才开始真正引起人们的注意。美国经济学家Baumol和Oates（1971），分别从环境政策、污染控制、污梁税以及庇古税与统一排污标准成本比较等方面，进行了系统的研究，采用一般均衡分析方法，寻求污染控制的最佳途径。应该说，庇古的关于外部成本通过征税形式使之企业内部化的设想，构成环境污染经济分析的基本框架。其基本特点是，对排污者而不是受害者征税。所以被称为“排污收费（Pearce andTurner。1990）。
从经济学的意义分析。“庇古税”所偏重的是效率原则，从中性立场出发，引导资源配置优化，以买现怕累托准则（Paretocriterion）。也就是说，建立碳税制度并以此来控制CO2的排放量，可以使不同企业根据各自的控制成本来选择控制量。相比较而言，“庇古税”较之其他控制手段，如排污标准、罚款，在同样的排污控制量的情况下，成本相对要低。对此，Baumol and Oates（1971）、Pearce and Tumer （1990），均有十分精彩的量化分析。所以人们认为，征收碳税可以获得“双倍红利”（double dividends），即用中性的碳税来替代如收入调节税等现有税收，在总税收水平不变的情况下，可达到减排温室气体的目标与调整现有税收制度对经济绩效扭曲程度的双重效果。
1、最优途径
Baumol and Oates采用一般均衡的方法（1981），以帕累托准则作为优化配置的出发点，使最优庇古税，成为在最优污染水平等于边际外部成本（边际污染损害）时的排污收费（张帆，1998）：
MNPB=企业的边际私人净效益
MEC=边际外部成本。
（1）企业为达到利益最大的目的，其产量应扩大到Qm；
（2）为实现社会最优，当MEC> MNPB应停止继续扩大生产，其产量为Q5；
（ 3）为达到社会最优的目的，应征收税t*这样即可使污染从Wm降至W5。
也就是说：当产量超过Q5后，通过征收“庇古阁”就会给企业带来边际私人净效益的损失，因此而成为不合算的事。它会自觉地将产量限制在Q5的水平上，从而使污染排放水平限制在W5水平上，最终达到减排的目的。
因此，我们不难得到以下结论：
I.通过征收庇古税。以实现一般均衡体系的最优状态；
Ⅱ.统一税率。取决于污染的边际损失，与企业排污边际收益和边际控制无关；
Ⅲ.污染税应对排污量征收，与企业产品产量无关（陈迎，1999）。
应用税收政策控制温室气体排放可以有不同选择，如按含碳量或含热量征税。向生产者或消费者征税，以及随时间变化来确定不同的税率等。但从环境经济学理论看，因C02的排放量与燃料的含碳量直接相关，因此按含碳量征税较之按含热量征税更为合理，由是人们将这一税种称之为“碳税”。这里，一些国家所以选择碳税而非能源税，主要是基于成本的考虑，据Jorgenson and Wilcoxen（1992）的一项研究证明，在美国通过能源税稳定碳排放的成本比碳税要高出20%。
“柏林授权“通过以后，一些发达国家的缔约方，纷纷推出各自的有关温室气体排放、保护全球气候的政策和措施建议，征收CO2排放税是其中的核心内容之一。丹麦早在1991年，其议会就通过征收CO2排放税的议案，可以说丹麦是最早实行碳税的国家，而欧盟则考虑在其成员国内引人一个统一的碳税制度，以期转安消费者和生产者的行为方式。这里姑且不论其技术上、政策上的可行性，至少可以证明碳税制度已引起各国的重视，并且一些国家已开始实施。有关碳税制度问题的研究，已开始引起国内不少学者的注意，但更多地是偏重于理论上的分析，至于其在中国的实践意义可能尚有待于进一步探讨。
2、优化配置
征收碳税的目的在于校正市场失灵带来的效率损失，以实现资源的优化配置。庇古税通过政府采用经济手段从宏观上对市场进行干预，虽然政府并没有直接对环境加以管制，但在一些经济学家看来这也是多余的，因为他们认为市场理性完全可以自行克服环境与资源问题。市场价格机制及技术进步即可改善资源的配置效率。他们并不否认，公共资源问题上存在市场失灵问题，但这完全可以通过明晰产权关系来加以解决。当产权界定明确，而又有了适当的价格而非采取补贴的形式时，环境恶化的问题就能得到解决（Anderson and leaf，1991）这种通过生态私有化，使环境与生态是资源融入经济体系，通过自由市场来管理公共资源的方式，被称之为“自由市场环境主义”（Free Market Enviromentalism）。
这一看法，更多地强调了市场效率配置有利的一面，其论述中采用的经验数据是带有市场偏好倾向的，个中的偏颇和缺失显然是难以避免的。他们无疑忽略了一个问题，然而又是十分重要的问题，大气是全体人类共有的资源，其产权的界定是相当困难的。所以，Fisher认为，我们不能用产权界定的方式来代替庇古税（1981）。在温室气体排放问题上，碳税有可能不是最好的但却是比较有效的方式。庇古税较之产权界定虽然存在管理成本但不存在交易成本，更何况庇古税虽说是政府的干预，但这种干预是一种宏观干预，而非指令与控制式的干预。同样是市场经济条件下，其于经济激励实现环境优化管理的一种政策工具。而且，不容忽视的是，完全采用产权明晰化的方式，只能在极端的条件下达到最优排污量。不过，有必要指出的是，在总排放上限确定的情况下，通过分配排放权和排放权的贸易制度。在理想的状况下，也可以采用产权管理途径。实现外部成本的内部化。
3、“庇古税”局限
从理论上说，庇古税是优美的，但在具体实施中，却横阻着一道道的难题。其中，信息不对称问题应为诸多难题中的难中之难。
信息不充分使得最优税率的确定遇到很大的团难，这样就有可能使我们所确定的税率并非帕累托最优。实行庇古税就是要解决外部成本内部化问题，这就需要准确地知道边际外部成本（MEC）和企业的边际私人净效益（MNPB），以此作为制订最优庇古税的依据。这里，边际外部成本的确定尤为重要，它是制订庇古税的前提条件。
所谓边际外部成本，实际上是指受害者的边际福利的损失，这样一来，确定边际外部成本就需要从污染的物理性损害转换到人们对损害的反应和感受。并且要以货币形式来加以计量。这一复杂的过程，在理论上称其为“剂量反应”关系（doseresponse relationship）。
在张帆（1998）看来，这一过程包括以下几个环节的转换：产品生产→生产过程产生污染的剂量→污染手在环境中的长期积聚→环境中污染物的暴露→由暴露所带来的损害→损害的货币成本。
显然，边际外部成本的确定存在着这样两个困难：
1、诸多环节转换的复杂性；
2、认识的偏好、不同利益集团的选择倾向都有可能引致对信息理解的差异性。 再者，在市场经济条件下，并不存在企业向政府如实报告其私人成本和效益的激励机制。这就需要由政府对企业的排放量进行经常性的定期监测，其工作量无疑是巨大的，有可能使得碳税的征管成本大到得不偿失的地步。
还有，征收碳税不致成为控制企业进入的障碍，尤其在经济处于上升期的扩张阶段，新企业的进入，必然会增加排放总量，使边际损失加大。同时，在通货膨胀的情况下，统一税率的作用也会相应弱化（Davicl，1973）。而且，征收碳税必然会给不同的利益集团带来不同的影胸，利益的不平衡会相应影响社会公平问题。
Symons（1994）和Smith（1994）从不同角度分析和探讨了碳税对不同收入阶层的影响，多数分析结果认为，相对高收入家庭而言，低收入家庭用于燃料的支出比重较大，因而会由于碳税的征收遭受较大的损失。当然也有学者对此提出不同的看法。征收破税还将给一些产业带来较大的影响，所以欧美国家的工商界要求政府对脆弱工业部门，如煤炭工业实行免税措施。
4、如何理解和实施
庇古税局限性的存在是必然的，问题在于我们如何理解和实施。更何况，这个世界并不存在没有缺陷的事物，追求彻底的完美有可能是一个认识的误区。倘若，我们不是要求信息的绝对准确（这在现实中也是不可能的），信息问题并不是一个绝对的障碍。至于征税中所产生的一些负面影响，则取决于政府税制设计的具体思路。无论如何，在存在外部放应的情况下，市场均衡偏离帕累托最优，为达到帕累托最优，向温室气体排放者征收碳税，使外部成本内部化，不失为解决大气污染问题的重要途径之一。
在中国，实行的是排污收费制度，1978年12月31日中共中央批转国务院环境变化领导小组的《环境工作变化工作汇报要点》，这是中国政府首次颁发的排污收费的正式文件。1979年9月颁布的《环度保护法（试行）》，对排污收费制度进行了明确规定。 1982年2月5日，国务院批准并发布了《排污收费暂行办法》，并于当年7月1日开始在全国实行，意味着排污收费制度在中国正式建立运行。
从政策含义上看，这一制度规定所依据的经济激励原则是谁污染谁治理，类似于“排污者付费原则”。在某种意义上说，它与庇古税多有类同之处，如政府干预、仅涉及排污方、不考虑产权问题等。但在实际上，却与庇古税有着较大的区别，这是因为排污标准并非一定是帕累托最优，而且收费率也不是基于边际收益与边际损失之间均衡作为依据的。但无论如何排污收费制度，在控制环境污染的恶化上，还是起到了积极作用的。然而，从现实与发展看，中国的环境污染问题仍面临严峻的挑战，所以控制环境污染问题解决温室气体减排问题，却需要在政策研究上进一步加大力度。
从长远计，有关碳税开征的问题似可展开讨论。如有无征收必要，征收有可能带来的一些负面影响，以及在税制设计上怎样尽可能减少其负面影响等? T诒收呖蠢础K淙槐庸潘按嬖谙嗟贝蟮木窒扌裕?而且还将对一些产业部门、出口产品的竞争力造成一些影响，但中国在制定减排温室气体政策措施时，应将碳税作为一个重要的选择加以考虑??BR< 最后，还有必要指出的是，由于气候变化是全球环境问题，其外部性是全球外部性，各个国家相当于一个个企业，其损失是全球性的，所以，在严格意义上，讨论这一问题相对应的应是国际层次上的碳税问题，仅从一国角度是无法真正达到帕累托最优的。
然而，我们所面对的现实是国际上并不存在一个世界政府，因此．碳税又主要在国内层面上讨论。对此，OECD成员国中，一些已经开征碳税的国家，一直在呼吁开展必要的国际合作措施，通过国际合作联合应用碳税。
①附件1国家指“柏林契约”中据共同的但有区别的责任中所规定的发达和转轨种国家应首先承担减排义务的国家。
