《计算基础》一书的书名隐含地表明该书讨论了计算的所有最重要的基础。然而,计算的一个非常重要的基础却被忽略了:自然科学。正如 Peter Denning 所写,计算是一门自然科学(Denning 2007)。他指的不是自然科学的工具,而是自然科学本身。Peter Denning 和 Paul Rosenbloom 都将计算描述为与自然科学、社会科学和形式科学并列的第四大科学领域(Denning and Rosenbloom 2009)(Rosenbloom 2012)。作为一门自然科学,它属于自然科学的科学领域。这是将计算视为自然信息结构的过程的观点。同时,计算不止于此。它构成了一个独立的科学领域,一种具有自身本体论和认识论的科学方法。计算的基本事实是它的体现,而这常常被“基底独立性”的借口所遗忘。
67。Day SM,Strauss DJ,Vachon PJ,Rosenbloom L,Shavelle RM,Wu YW(2007)。 患有脑瘫儿童和青少年人群的生长模式。 发展医学和儿童神经病学,49:167-171。 [转载于Sullivan PB(ed。) (2009)。 神经发育障碍儿童的喂养和营养。 伦敦:Mac Keith Press。]Day SM,Strauss DJ,Vachon PJ,Rosenbloom L,Shavelle RM,Wu YW(2007)。患有脑瘫儿童和青少年人群的生长模式。发展医学和儿童神经病学,49:167-171。[转载于Sullivan PB(ed。)(2009)。神经发育障碍儿童的喂养和营养。伦敦:Mac Keith Press。]
• ACTE 到 ACT-R (Anderson, 1976; Anderson, 1993) • Soar (Laird, Rosenbloom, & Newell, 1984) • Prodigy (Minton & Carbonell., 1986; Veloso et al., 1995) • PRS ( Georgeff & Lansky, 1987) • CIRCA (Munsliner & Atkins, 1993) • 3T (Gat, 1991; Bonasso et al., 1997) • EPIC (Kieras & Meyer, 1997) • APEX (Freed et al., 1998) • 4D/RCS (Albus) • Clarion (Sun) • Polyscheme (卡西马蒂斯 2004) • 伊卡洛斯 (Langley & Shapiro, 2003)
Nordhaus,2013年)。 尽管首先迹象表明现有系统并未触发大量降低,但许多国家将越来越多的国家作为成功的证据(世界银行,2019年)(Haites,2018)。 将碳定价用作中央缓解工具的论点简单而引人注目:以碳的价格,污染者有一种经济动力立即减少其排放。 价格信号将触发低发或零发射技术(例如可再生能源或绝缘建筑物)的开发和部署。 我们在第2.1节中详细讨论了基本理论。 另一条论证表明,碳定价价值可能有限制。 实现巴黎协议的目标不仅需要减少二氧化碳的排放(CO 2),而且还需要从能源部门大约在本世纪中叶进行完全消除(Hoegh-Guldberg等人,2018年)。 为此,必须对能源系统,流动性和发射碳发射行业进行完整的重新配置。 最有帮助的是,近期排放的削减必须与增强社会快速用其他形式的能源替代所有化石碳排放源的能力保持一致(Patt,Patt,van Vliet,Lilliestam和Pfenninger,2019年)。 完整的脱碳需要零碳技术和系统的开发和部署,直至完全渗透。 这种锁定因经济机制而加剧了诸如降低成本(学习)和增加回报(例如网络效应)之类的经济机制,这使新技术处于竞争性劣势(Unruh,2000)。Nordhaus,2013年)。尽管首先迹象表明现有系统并未触发大量降低,但许多国家将越来越多的国家作为成功的证据(世界银行,2019年)(Haites,2018)。将碳定价用作中央缓解工具的论点简单而引人注目:以碳的价格,污染者有一种经济动力立即减少其排放。价格信号将触发低发或零发射技术(例如可再生能源或绝缘建筑物)的开发和部署。我们在第2.1节中详细讨论了基本理论。另一条论证表明,碳定价价值可能有限制。实现巴黎协议的目标不仅需要减少二氧化碳的排放(CO 2),而且还需要从能源部门大约在本世纪中叶进行完全消除(Hoegh-Guldberg等人,2018年)。为此,必须对能源系统,流动性和发射碳发射行业进行完整的重新配置。最有帮助的是,近期排放的削减必须与增强社会快速用其他形式的能源替代所有化石碳排放源的能力保持一致(Patt,Patt,van Vliet,Lilliestam和Pfenninger,2019年)。完整的脱碳需要零碳技术和系统的开发和部署,直至完全渗透。这种锁定因经济机制而加剧了诸如降低成本(学习)和增加回报(例如网络效应)之类的经济机制,这使新技术处于竞争性劣势(Unruh,2000)。有关技术过渡的文献表明,影响技术变革方向和步伐的因素远远超出了成本的差异:通过其现有的基础设施和机构系统,社会可以“锁定”以使用高碳技术。Spillover effects mean that markets tend to achieve suboptimal levels of innovation, suggesting that state interventions to increase the rate of innovation, including via learning-by-doing, are needed (Arthur, 1989; Bertram et al., 2015; Fremstad, Petach, & Tavani, 2019; Klitkou, Bolwig, Hansen, & Wessberg, 2015; Romer, 1990).因此,除了相对成本以外的其他因素在最初采用和随后的零碳技术扩散中起着重要作用。这意味着即使由于碳价格而导致的相对成本变化,市场行为也可能保持恒定,仅仅是因为存在其他障碍。解决这些其他因素的政策可能在刺激技术过渡到完全中立的技术方面发挥重要作用(Geels,Sovacool,Sovacool,Schwanen和Sorrell,2017; Patt&Lilliestam,2018; Rosenbloom,Rosenbloom,Rosenbloom,Markard,Markard,Geels,Geels,geels&Fuenfschilling,2020年)。简而言之,有关于碳定价在触发气候问题所需的技术变化的有效性的理论论点:基于经济激励和价格信号的简单而直观的论点,要求碳定价作为中央政策工具;基于气候变化目标的细节,再加上技术过渡的机制,这表明碳定价的价值可能受到限制。每当存在矛盾的理论见解时,经验研究至关重要。在这里,我们回顾了经验的同行评审研究,该研究对碳定价政策对技术变革的影响 - 与巴黎协议一致的完全脱碳能源系统的创新和投资。在此中,我们区分不同的效果。碳价格可以触发短期影响,起源于现有资产的运营变化,例如从煤炭到天然气电力的电厂机队内的开关(Vogt-Schilb,Meunier,&Hallegatte,2018年)。这将迅速减少排放,因此剩余的碳预算耗尽较慢,但并不构成必要的技术变化。与完全脱碳的更相关,碳定价可以通过触发对新的低或零碳资产的投资(例如,更有效的飞机或新风电场)的投资,或通过在新的低或零碳技术或零用的私人式或私人式的生产中诱导创新,以促进新的低或零碳技术或零碳技术的创新。在这些方面,技术进步的速度以及降低的变化率,而不是直接发射水平是相关的(Patt,2015; Vogt-Schilb等,2018)。我们表明,碳定价触发技术变化的有效性的经验证据是一方面,另一方面是灰心的。关于前者,令人惊讶的是,很少有经验证明碳定价与技术变革之间的联系。关于后者,少数进行的研究记录了起源于短期运营转移的排放减少,但仅发现对低碳投资和零碳投资和创新的影响很小,如果有任何影响。因此,我们得出的结论是,实际上,经验证据虽然有限,但实际上与碳定价方案在促进巴黎协议所暗示的完全脱碳目标所必需的技术变化方面的有效性相矛盾。
J. Barry Barker,肯塔基州路易斯维尔河城交通管理局执行董事 Allen D. Biehler,宾夕法尼亚州交通部哈里斯堡局长 Larry L. Brown, Sr.,密西西比州交通部杰克逊局执行董事 Deborah H. Butler,弗吉尼亚州诺福克诺福克南方公司规划执行副总裁兼首席信息官 William A.V. Clark,加利福尼亚大学洛杉矶分校地理系教授 David S. Ekern,弗吉尼亚州交通部专员,里士满 Nicholas J. Garber,弗吉尼亚大学土木工程系 Henry L. Kinnier 教授,夏洛茨维尔 Jeffrey W. Hamiel,明尼苏达州明尼阿波利斯市大都会机场委员会执行董事 Edward A. (Ned) Helme,华盛顿特区清洁空气政策中心总裁 Will Kempton,加利福尼亚州交通部主任,萨克拉门托 Susan Martinovich,内华达州交通部主任,卡森城 Debra L. Miller,堪萨斯州交通部秘书,托皮卡 Neil J. Pedersen,马里兰州公路管理局局长,巴尔的摩 Pete K. Rahn,密苏里州交通部主任,杰佛逊城 Sandra Rosenbloom,亚利桑那大学图森分校规划教授 Tracy L. Rosser,沃尔玛公司交通副总裁,阿肯色州本顿维尔 Rosa Clausell Rountree,顾问,乔治亚州泰隆市 Steve T. Scalzo,首席运营官,海洋资源集团,华盛顿州西雅图 Henry G. (Gerry) Schwartz, Jr.,董事长(已退休),Jacobs/Sverdrup Civil, Inc.,密苏里州圣路易斯 C. Michael Walton,大学 Ernest H. Cockrell 百年工程讲席教授
J. Barry Barker,肯塔基州路易斯维尔河城交通管理局执行董事 Allen D. Biehler,宾夕法尼亚州交通部哈里斯堡局长 Larry L. Brown, Sr.,密西西比州交通部杰克逊局执行董事 Deborah H. Butler,弗吉尼亚州诺福克诺福克南方公司规划执行副总裁兼首席信息官 William A.V. Clark,加利福尼亚大学洛杉矶分校地理系教授 David S. Ekern,弗吉尼亚州交通部专员,里士满 Nicholas J. Garber,弗吉尼亚大学土木工程系 Henry L. Kinnier 教授,夏洛茨维尔 Jeffrey W. Hamiel,明尼苏达州明尼阿波利斯市大都会机场委员会执行董事 Edward A. (Ned) Helme,华盛顿特区清洁空气政策中心总裁 Will Kempton,加利福尼亚州交通部主任,萨克拉门托 Susan Martinovich,内华达州交通部主任,卡森城 Debra L. Miller,堪萨斯州交通部秘书,托皮卡 Neil J. Pedersen,马里兰州公路管理局局长,巴尔的摩 Pete K. Rahn,密苏里州交通部主任,杰佛逊城 Sandra Rosenbloom,亚利桑那大学图森分校规划教授 Tracy L. Rosser,沃尔玛公司交通副总裁,阿肯色州本顿维尔 Rosa Clausell Rountree,顾问,乔治亚州泰隆市 Steve T. Scalzo,首席运营官,海洋资源集团,华盛顿州西雅图 Henry G. (Gerry) Schwartz, Jr.,董事长(已退休),Jacobs/Sverdrup Civil, Inc.,密苏里州圣路易斯 C. Michael Walton,大学 Ernest H. Cockrell 百年工程讲席教授
本书所报告的研究跨越了 12 年的时间。在此期间,我得到了许多同事、学生、创新者和研究赞助商的帮助。我一直努力使这项研究和这本书配得上我所得到的慷慨帮助。我要感谢 Thomas Allen、Anne Carter、Zvi Griliches、Ken-ichi Imai、Ralph Katz、Edwin Mansfield、Richard Nelson、Ikujiro Nonaka、Ariel Pakes、Richard Rosenbloom 和 Roy Rothwell 在研究过程中给予我许多宝贵的意见。多年来,我很幸运能有许多非常有才华的访问学者和研究生加入我的研究和讨论。其中尤为突出的是:John Becker、Alan Berger、Julian Boyden、Alan Drane、Abbie Griffin、David Israel-Rosen、Andrew Juhasz、Toshihiro Kanai、Susumu Kurokawa、Walter Lehmann、Howard Levine、William Lionetta、Gordon Low、Richard Orr、Barbara Poggiali、Kiyonori Sakakibara、Stephen Schrader、Frank Spital、Heidi Sykes-Gomez、Pieter VanderWerf 和 Walter Yorsz。他们都为工作内容和研究乐趣做出了巨大贡献。多年来,我和我的学生采访了数百人。有些人是我们研究的重要创新的开发者,而其他人则没有直接的知识。许多人借给我们材料,并努力帮助我们准确了解他们的行业和创新相关经验。感谢所有人。如果没有美国国家科学基金会政策研究与分析司的资助,我在这里报告的研究就不可能实现。多年来,尽管外部研究的预算有时危险地下降到接近零,但 Alden Bean、Miles Boylan、Andrew Pettifor、Rolf Piekharz、Eleanor Thomas 和匿名同行评审员通过一系列资助支持我的工作。最后,我要感谢 Jessie Janjigian,她编辑了我的手稿并尝试(部分成功)教我,体面的句子可以少于一个段落,并且它们不需要包含用于强调的破折号。
J. Barry Barker,肯塔基州路易斯维尔河城交通管理局执行董事 Allen D. Biehler,宾夕法尼亚州交通部哈里斯堡局长 Larry L. Brown, Sr.,密西西比州交通部杰克逊市执行董事 Deborah H. Butler,弗吉尼亚州诺福克市诺福克南方公司规划执行副总裁兼首席信息官 William A.V.Clark,加利福尼亚大学洛杉矶分校地理系教授 Eugene A. Conti, Jr.,北卡罗来纳州交通部部长,罗利 Nicholas J. Garber,弗吉尼亚大学夏洛茨维尔分校土木工程系 Henry L. Kinnier 教授兼交通研究中心主任 Jeffrey W. Hamiel,明尼苏达州明尼阿波利斯市大都会机场委员会执行董事 Paula J. Hammond,华盛顿州交通部秘书,奥林匹亚 Edward A.(Ned) Helme,华盛顿特区清洁空气政策中心总裁 Adib K. Kanafani,加利福尼亚大学伯克利分校土木工程系 Cahill 教授 Susan Martinovich,内华达州交通部主任,卡森城 Debra L. Miller,堪萨斯州交通部秘书,托皮卡 Sandra Rosenbloom,亚利桑那大学图森分校规划教授 Tracy L. Rosser,沃尔玛公司企业交通副总裁, Inc.,路易斯安那州曼德维尔 Steven T. Scalzo,首席运营官,海洋资源集团,华盛顿州西雅图 Henry G. (Gerry) Schwartz, Jr.,董事长(已退休),Jacobs/Sverdrup Civil, Inc.,密苏里州圣路易斯 Beverly A. Scott,总经理兼首席执行官,亚特兰大都会区快速交通管理局,乔治亚州亚特兰大 David Seltzer,Mercator Advisors LLC 负责人,宾夕法尼亚州费城 Daniel Sperling,土木工程和环境科学与政策教授;交通研究所所长;加州大学戴维斯分校能源效率中心临时主任 Kirk T. Steudle,密歇根州交通部主任,兰辛 Douglas W. Stotlar,Con-Way, Inc. 总裁兼首席执行官,密歇根州安娜堡 C. Michael Walton,德克萨斯大学奥斯汀分校 Ernest H. Cockrell 工程百年讲席教授
成员维多利亚·A·阿罗约 (Victoria A. Arroyo),乔治城气候中心执行主任;中心和研究所助理院长;以及华盛顿特区乔治城大学法学院环境法项目教授兼主任 Scott E. Bennett,小石城阿肯色州公路和交通部主任 Deborah H. Butler,弗吉尼亚州诺福克南方公司规划执行副总裁兼首席信息官 Jennifer Cohan,多佛特拉华州交通部部长 Malcolm Dougherty,萨克拉门托加利福尼亚州交通部主任 A. Stewart Fotheringham,坦佩亚利桑那大学地理科学与城市规划学院教授 John S. Halikowski,菲尼克斯亚利桑那州交通部主任 Michael W. Hancock,法兰克福肯塔基州交通部部长 Susan Hanson,马萨诸塞州伍斯特克拉克大学地理学院名誉教授 Steve Heminger,加利福尼亚州奥克兰大都会交通委员会执行董事 Chris T. Hendrickson,宾夕法尼亚州匹兹堡卡内基梅隆大学教授 Jeffrey D. Holt,蒙特利尔银行资本市场董事总经理、犹他州交通委员会主席,亨茨维尔 Roger Huff,福特汽车公司福特全球海关、物资出口业务和物流标准化经理,密歇根州法明顿希尔斯 Geraldine Knatz,南加州大学维特比工程学院 Sol Price 公共政策学院教授,洛杉矶 Ysela Llort,迈阿密戴德交通局局长,佛罗里达州迈阿密 Joan McDonald,纽约州交通部专员,奥尔巴尼 Abbas Mohaddes,Iteris 公司总裁兼首席执行官,加利福尼亚州圣安娜 Donald A. Osterberg,施耐德国家公司安全与安保高级副总裁,威斯康星州格林贝 Sandra Rosenbloom,德克萨斯大学教授,奥斯汀 Henry G. (Gerry) Schwartz , Jr.,Jacobs/Sverdrup Civil 公司董事长(已退休),密苏里州圣路易斯 Kumares C. Sinha ,普渡大学土木工程 Olson 杰出教授,印第安纳州西拉斐特 Kirk T. Steudle,密歇根州交通部主任,兰辛 Gary C. Thomas,达拉斯地区捷运总裁兼执行董事,德克萨斯州达拉斯 Paul Trombino III,爱荷华州交通部主任,艾姆斯
J. Barry Barker,肯塔基州路易斯维尔河城交通管理局执行董事 Allen D. Biehler,宾夕法尼亚州交通部哈里斯堡局长 Larry L. Brown, Sr.,密西西比州交通部杰克逊局执行董事 Deborah H. Butler,弗吉尼亚州诺福克诺福克南方公司规划执行副总裁兼首席信息官 William A.V.Clark,加利福尼亚大学洛杉矶分校地理系教授 Nicholas J. Garber,弗吉尼亚大学夏洛茨维尔分校土木工程系 Henry L. Kinnier 教授兼交通研究中心主任 Jeffrey W. Hamiel,明尼苏达州明尼阿波利斯市大都会机场委员会执行董事 Edward A.(Ned) Helme,华盛顿特区清洁空气政策中心总裁 Randell H. Iwasaki,加利福尼亚州萨克拉门托交通部主任 Adib K. Kanafani,加利福尼亚大学伯克利分校土木工程系 Cahill 教授 Susan Martinovich,内华达州卡森市交通部主任 Debra L. Miller,堪萨斯州托皮卡交通部秘书 Pete K. Rahn,密苏里州杰佛逊市交通部主任 Sandra Rosenbloom,亚利桑那大学图森分校规划教授 Tracy L. Rosser,沃尔玛公司企业交通副总裁路易斯安那州曼德维尔 Steven T. Scalzo,海洋资源集团首席运营官,华盛顿州西雅图 Henry G. (Gerry) Schwartz, Jr.,Jacobs/Sverdrup Civil, Inc. 董事长(已退休),密苏里州圣路易斯 Beverly A. Scott,亚特兰大都会区快速交通管理局总经理兼首席执行官,佐治亚州亚特兰大 David Seltzer,Mercator Advisors LLC 负责人,宾夕法尼亚州费城 Daniel Sperling,加州大学戴维斯分校土木工程与环境科学与政策教授、交通研究所所长、能源效率中心临时主任 Douglas W. Stotlar,Con-Way, Inc. 总裁兼首席执行官,密歇根州安娜堡 C. Michael Walton,德克萨斯大学奥斯汀分校 Ernest H. Cockrell 工程百年讲席教授