任何成功的气候平均状态随时间的变化减缓技术必须支持两个目标既能稳定大气中的温室气体含量，又能保持经济的增长。将这两个目标结合起来的正是碳生产率，即“每单位CO
当量排放的GDP产出水平”。要满足碳减排目标，在未来近50年的时间里，碳生产率必须提高10倍。这正是麦肯锡全球研究所（MGI）与麦肯锡全球变化特别计划最近发布的报告《碳生产率挑战：遏制全球变化、保持经济增长》的重要结论之一。该报告提出了解决碳减排挑战的5大问题与促进并鼓励提高碳生产率的措施与手段。
在过去5年中，气候平均状态随时间的变化的争论发生了很大变化。政府间气候平均状态随时间的变化专门委员会（IPCC）等组织机构提出的强有力的气候变化证据，将该问题的讨论定位在了全球是否应该采取一定的措施以及采取何种措施来应对这一问题上。
无可争议的是，成功的气候变化行动计划必须支持两方面的目标：稳定大气中的温室气体、保持经济的增长。据麦肯锡全球研究所与麦肯锡公司全球变化特别计划的研究表明，碳生产率（carbon productivity）可以将这两个目标结合起来，即每单位碳当量的排放所产出的GDP总量必须有明显的增长。
能产出7300美元的GDP产值，这个值大约是要增长10倍。为了更好的提高碳生产率，必须确定并抓住经济发展中以最小的成本代价来发展碳减排的机遇。全球碳成本曲线（global carbon cost curve）由麦肯锡公司与瑞典大瀑布电力公司经济研究所联合绘制，为咱们提供了一幅从最低成本到最高成本选择的世界碳减排机遇之图。
在应对全球气候平均状态随时间的变化的行动中，必须减少碳的排放量来稳定大气中的碳以及其他温室气体的浓度，以降低全球温度上升带来的风险。目前，已确定进入到了碳减排最具挑战性的阶段。任何一个成功的行动计划一定要满足以下两个方面的要求：
首先，气候平均状态随时间的变化行动必须能有效地将大气中温室气体的浓度稳定在一定的范围内，并且，在一定的期限内，要将大气温度的升高幅度控制在最小的范围内，以使气候变化造成的负面影响在可接受的范围以内。但是，这种可接受的范围值仍然还是一个正在讨论中的话题。欧盟认为，与工业化前的大气温度水平相比，温度的增幅应该控制在不高出2℃的目标，在2007年德国海利根达姆(Heiligendamm)召开的G8峰会上，欧盟提出了在2050年之前全球减排50%的目标。这一减排目标与IPCC减排情景相一致，即在2000年基础上削减30%~85%的排放量，在2050年前将CO
浓度稳定在445~535ppmv范围内。英国斯特恩（Stern）报告提出，2050年的目标是将大气中的CO
，这意味着在2050年全球的减排目标要达到76%（这也是本文分析中所采用的目标基础）。
其次，任何一个气候平均状态随时间的变化解决方案必须认识到，在解决气候变化问题的过程中，全球经济必须顺利而又持续地发展。自工业化以来的两个世纪里，经济的增长使得约1/3的全球人口（大部分集中在欧洲与北美）摆脱了饥饿、困苦与疾病。在过去的20年中，世界人口的另外1/3（主要集中在亚洲）也开始摆脱了这些困境。在未来的10年中，世界人口最后的1/3将有希望摆脱饥饿贫穷的困境。不管是在发达国家还是在发展中国家，人们对经济发展的渴求是根植于人类灵魂之中的。
要顺应碳的稳定与经济持续增长这两个势在必行的趋势，我们只有一个选择可做必须在经济的发展中大幅度地提高碳生产率。碳生产率也即每单位CO
排放可产出740美元的GDP。为满足经济的增长保持在目前每年3.1%的增长水平以及排放量每年减少20Gt这两个目标，碳生产率在2050年前必须增长10倍，以达到每单位CO
为了实现每年20Gt的碳减排目标，每人每天的碳预算只能保持在6kg的CO
水平，也就是说在目前的碳生产率水平下，每人每天的驾车里程不能超过40km,在家里可开10~20小时的空调，可以买2件T恤（不能驾车去商店），吃两顿饭（300g肉、200g鱼，喝自来水）。这在某种程度上预示着，假如没有碳生产率的大幅提高，稳定碳排放量则意味着发达国家生活水平的一下子就下降，也代表着发展中国家发展经济并实现繁荣的希望将很渺茫。
碳生产率提高10倍要求全球经济稳步的增长模式有根本性的转变，要求有新技术的发展与部署、产生新的投资、新的基础设施以及人们决策观念、实践以及行为的变化等。技术的革新在生产力提高中起着关键的作用，但政治、制度、文化环境等对技术发展起着保障与推动作用的此类因素也起着很重要的作用。因此，在未来40~50年中，要使碳生产率提高10倍，也同样要求全球经济发展的政策、体制、制度框架有着非常大的变革。为了迎接提高碳生产率的挑战，我们一定要回答这样三个问题：一是什么领域可以以最小的成本与对经济的最小影响提供最大可能的碳减排？二是要抓住减排的机遇必需采取的行动是什么？三是应该采取什么新的政策、规章和制度等来促进并达到这些行动？
在2006~2007年间，麦肯锡公司与瑞典的大瀑布电力公司经济研究所共同绘制了一幅由温室气体减排而引起的全球微观经济相应发生明显的变化的综合图（见图1）。图中柱子的宽度表示未来可能达到的CO
的减排量多少，高度表明每吨减排量所需要的边际成本。从左到右，图中的减排成本逐渐增加。该成本曲线是建立在若干假设相一致的情况下的，此外该曲线也没有预测特定减排情景与未来碳价格的目的。
减排成本曲线中能得出的结论主要有三个方面：第一个突出的特点是，大约有7Gt的年减排量（曲线左面部分），其减排的社会成本为负数，也就是说，通过节省能源消耗，就能够得到正面的经济回报，例如采取更具有能源效率的照明设备或者更具燃料效率的交通工具。第二个特点是，在成本曲线ppmv 范围以内，全球每年约有27Gt CO
的减排边际成本每吨将低于40欧元。第三个方面必须要格外注意的是，该成本曲线还计算了多种碳减排情景，例如，工业化国家仅有有限的低成本减排机遇，或者我们只可以利用新技术才能达到减排目标等各种情景。在经济保持长期增长的情况下，如果全球能够采取这些减排行动，在2030年前每年总的减排成本将达到5000亿~11000亿欧元，这相当于每年全球GDP总量的0.6%~1.4%。
麦肯锡公司在成本曲线上的工作及麦肯锡全球研究所在能源需求与生产力方面的研究表明，对碳生产率的提高来讲，宏观经济成本并不是其最大的障碍，相反，其问题与障碍大多数来源于于微观经济领域。成本曲线表明，全球必须抓住的减排机遇分布于各工业部门与各地理区域范围内。而其中最大的减排途径是造林并避免荒漠化，这一部分占所有减排机遇总额的25%；其次，电力部门所占的份额为22%；另外，有42%的减排机遇分布于发展中国家。在解决碳减排挑战上，面临的问题主要有5个方面。
根据麦肯锡研究所2007年《遏制全球能源需求量开始上涨: 能源生产率机遇》中的研究，在住宅、商业、工业、能源转换以及交通等5个方面提高能源生产率的空间很大，在地理空间上，中国、北美、中东等地区在能源效率等方面很有大的发展机遇与空间。据麦肯锡全球研究所的估计，从目前到2020年，更换这些资本存量的边际成本每年将需要额外投入1700亿美元，这相当于目前全球固定资本投资的1.6%，但是其回报却非常着迷。到2020年，这些投资每年产生的能源节省将达到9000亿美元，并将平均产生17%的内部收益率。
假设这些投资有着非常高的回报并具有低风险的特点，在近几年能源价格逐步攀升的情况下，提高能源效率的机遇仍然没有实现，这其中有许多市场失误的因素，如信息的缺乏、消费者的高贴现率等。要解决这些市场失误与失真，要求在许多方面采取一些行动，包括政府干预来设定最低的能源与燃料效率标准等。
在全球总的能源需求中，排放温室气体的化石燃料占了约81%的比例。虽然低排放资源所占的比例在一直上升，但目前其所占的比例也仅为19%。在能源需求一直增长的情况下，要在2020年之前将温室气体的排放较目前减少1/5，能源资源（包括能源效率）的碳生产率则必须在2020年前较目前提高2/3。
生产、转换并分配热量的两大主要部门是电力和石油与天然气行业。为满足减排目标，这两大行业有必要进行重大的转型。电力部门要在2030年前每年削减6Gt的CO
排放量，各个国家要根据各自国情的不同，显著改变其能源资源结构。几乎在所有的现实情况下，碳的捕获与封存（CCS）以及容易引发讨论的核能、新兴可再次生产的能源技术等都将发挥重要的作用。石油与天然气减排将从节省车辆的燃料及慢慢的变多地使用可能的替代燃料，逐渐向节约原油需求过渡。
全球碳成本曲线很清楚地表明，在电力部门，没有一点一个单独的行动可为减排提供完全的可能。为了在2030年前每年减少6Gt的CO
目标并保持其减排成本每吨低于40欧元，电力部门应该动用所有可能的手段。要更快地发展并部署碳的捕获与封存技术、进行低成本和标准化的核能规划、在太阳能或者其他可再次生产的能源技术上进行突破，并投资于将改善效率和减少相关成本相结合的分布式可再次生产的能源网格技术，以及所有可能改变各部门成本曲线的各种技术与情形。
经济的发展历史告诉我们，技术的革新在生产率提高方面起着无法替代的作用。经济政策研究中心的一组研究人员模拟了各种碳稳定水平下的研究与开发流程。他们估计，为提高能源效率并对能源资源进行脱碳目的的全球性研发投资，目前每年将需要100亿美元。为了在2020年将大气中的CO
浓度控制在450ppmv，此类投资在2020年前将需增加2倍，在2050年前将达到800亿美元。在技术的研发中，目前仍存在一些问题，这样一些问题主要是如何开发新一代的成熟技术，如何使新型技术得以规模化、商业化发展并得到部署；如何驱使现有高成本技术随着使用的扩大而将其成本降低等。
在很大程度上，碳的排放是世界各地数十亿的决策者与消费者的产物。生产率发展的历史以及之前产生的各种各样的环境问题表明，许多微观层面的决定对改变与影响此类问题有着至关重要的作用。因为这些决定零星散布于整个经济的发展之中，它们难以衡量并且其影响也经常很难。据麦肯锡研究所针对4000名美国消费者进行的调查显示，56%的消费者选择采取一些行动来减轻气候平均状态随时间的变化，但仍有大部分的消费者不能确定在日常生活中应该采取什么行动为气候变化做出努力。因此，企业应该倡导消费思维与行为的变化并提高消费者的意识，倡导绿色行为，努力减少碳的排放。政府应该采取激发鼓励措施，并对消费的人的消费行为进行教育。
保护并逐步扩大世界的碳汇必须成为任何减排战略的选择，并成为提高碳生产率战略的重要的条件。除了碳的捕获与封存，世界最重要的碳汇是森林，特别是热带与亚热带地区的森林。造林并避免荒漠化的减排手段可以为控制减排成本在40欧元以内提供巨大贡献。禁止砍伐森林可以在2030年前提供3.3Gt的CO
将大气中碳的稳定与经济的持续增长这两者结合起来的目标，要求我们在微观经济决策方面做重要的变革，这些变革涉及全球经济发展中的各个部门与各地理区域范围。碳成本曲线能够在一定程度上帮助我们确定在哪些方面采取变革可以以最小的成本代价取得最大的碳减排量，并让我们确定实施这些变革时所存在的问题与障碍。而最后的问题是，政府与商业应该采取什么干预手段来促成这些变革。我们将这方面的行动归纳为四个方面。
首要的行动应该是建立基于市场的刺激手段与方式。一致的看法认为，碳的价格是推动碳生产率提高的基本，也是各不同国家碳总量控制与排放交易计划背后的政治因素之一。
在碳成本曲线中，低成本与负成本减排部分显得很重要，这一部分可以抵抗价格信号引起的市场失灵，特别是在能源效率方面。解决市场失灵问题要求我们采取一系列的行动，包括能源标准与全球、国家、区域以及部门层面的资助资金。尽管区域或者工业部门层面的此类行动也能发挥重要的作用，但国家层面的行动显得更为重要，如为一些特殊工业部门制定全球能源效率标准时，各国政府应该在这些方面带头做出努力。在制定一些标准时，商业也应该成为政府的积极伙伴，并为消费者提供更好的信息，在资金投资方面进行新的体制创新。
微观经济方面的变化将在企业、工业以及国家层面的经济租值方面引起巨大的变化。在发达国家与发展中国家之间，分配与公正问题很重要。许多发展中国家认为，发达国家对目前大气中温室气体的含量上升负有首要的责任。此外，虽然发展中国家承担着未来全球减排机遇72%的份额，但这些区域至2030年时也仅占全球GDP总额的21%。如果按照发达国家与发展中国家各自所占GDP份额来分配其减排成本，那么在2030年时，发达国家应该每年为发展中国家补偿2050亿美元的碳减排成本。
最后一个关键行动是抓住发展中国家进行基础设施建设的机遇，特别是在中国与印度等国，要在这些国家进行基础设施建设时在其新资本存量中结合低排放技术。