第八章环境问题的经济分析1.docx

1、第八章 环境问题的经济分析1第八章 环境问题的经济分析教学目的 通过本章的学习，使学生全面认识和深刻理解经济环境大系统的基础上，能够从经济学角度揭示环境恶化的原因。教学重点 经济环境大系统；环境恶化的经济原因。教学难点 环境恶化的经济原因。教学时数 4课时 第一节 环境经济系统本节重点：现代环境经济大系统，热力学二定理。本节难点：现代环境经济大系统，热力学二定理教学方法：启发式、类比法教学手段： 本节内容： 一、环境经济系统（一）传统的社会经济系统传统的经济系统模型把整个经济社会看作一个系统，没有特别考虑环境和自然资源的影响。在传统的经济系统模型中，如果忽略政府、外贸以及家庭之间、厂商之间的经

2、济活动，经济系统就只有两个基本的行为主体：家庭和厂商。这两个行为主体由产品市场和要素市场连接起来。厂商生产产品和劳务，通过产品市场出售给家庭，家庭向厂商支付货币。另一方面，家庭在要素市场上将土地、劳动和资本等生产要素出售给厂商，厂商向家庭支付货币。这样，整个经济就成为一个由实物和货币作相反流动而联系起来的系统。传统的经济系统模型： 图8-1 传统的经济系统模型（二）早期的环境经济系统传统经济学认为经济系统是一个闭合的系统，其中不包括环境，环境可无偿使用，不考虑其外部不经济性，也因此导致了环境问题。但事实上，到了20世纪60年代以后，经济学家逐渐开始认识到，传统经济学理论的缺陷，开始把环境纳入经

3、济系统之中，于是出现了对早期的环境-经济大系统的理解和描述（图2-2）。但在这种理解中，人们对环境因素的消费，可以说都只是一种间接消费。因此这理解和描述是远远不够的，人们还要直接消费环境因素，于是就有了现代环境-经济大系统。图8-2 最初对环境-经济系统的理解（三）环境经济大系统现代环境经济学在上述系统基础上将环境包容进来。环境被看作可以提供各种服务的一种财产（asset）。同其他财产一样，我们需要防止这一财产的过快折旧，以便为人类提供持续的服务。图2-1总结了经济和环境的联系。这里我们也把经济系统简化为生产（厂商）和消费（家庭）两个主体。商品、服务和生产要素的交换在这两个主体之间进行。而环境

4、被包容进来, 环境在此被表示为：三个相交的圆圈E1、E2和E3，和包含了所有部分的E4。生产部门从环境中开采资源（比如石油）和原材料（如铁矿石）。这些转化为一些有用的产品（如提供给消费者的商品和劳务）以及一些废物（如S02）。图中环线R1，表明了资源在生产部门的再循环，R2显示了消费部门内部的资源再循环。1. 第一个角色:E1资源和能源的提供者2. 第二个角色:E2废弃物接收器在某些情况下，废弃物可以直接被环境分解，但有一定的度，超过了环境的承受环境就无法将可分解的废弃物分解掉。还有一些积累污染物，像铅、汞、农药等，环境无法分解，这些东西会顺水迁移，在河口的淤泥中积蓄起来，慢慢的对环境造成伤害

5、。3. 第三个角色:E3宜人环境我们可以提出这样的问题，在新古典主义经济学的范式里，经济价值是由什么组成的？新古典主义经济学以一种特别的方式衡量社会福利，从而判断经济价值。社会福利依赖于个人福利的总水平。个人福利以效用衡量，因而社会福利是个人效用的加总。个人效用来自商品和服务的消费以及自然环境状态。一个代表性的个人会具有如下被一般化了的偏好：UAU（X1，X2，Xn；Q1，Q2，Qm）式中，UA是效用，（X1，Xn）是制造部门生产的商品和服务，（Q1，Qm）是环境资产。Q1可能代表当地的空气质量，Q2代表当地的水质量，Qm表示蓝鲸的数量。通过向量Q，环境直接为个人A提供效用。通过在制造商品和服

6、务向量（X1,，Xn）中的作用，环境间接提供效用。很明显，X向量中任何元素输出量的增加，其结果将会是Q向量中一个元素数量的减少或质量的降低。举例来说，假定X1是一辆汽车所能提供的服务，但汽车制造和使用使得空气质量Q1下降。汽车服务量的增加提高了效用()，但是降低了空气质量（)。而空气质量的恶化降低了效用这样总效用的变化就比较模糊，它依赖于上述两种影响的相对强弱。 一般情况下：X,则Q。4.E1 、E2、 E3交叉重叠的原因、环境是一稀缺资源，对它有许多相互冲突的需求上述简单的例子表明，利用环境的某个功能（比如作为物质资源的一个供应者）可能会降低它为我们提供其他服务的能力（例如，呼吸清洁空气的能

7、力）。这就是为什么在图2-2中三个圆E1、E2和E3有重叠。这意味着在资源使用中存在冲突，也就是说，自然环境各种功能之间存在着竞争使用的问题：图8-3 环境经济大系统模型（1）自然环境作为公共消费品的功能和作为经济活动为之空间的功能之间存在着竞争性使用。如一个自然风景地，地下矿产资源丰富，为了发展经济，不得不放弃作为旅游景点的功能，而成为矿产资源的开采地；砍伐一片森林以获得木材，会造成水土流失而使水坝发电能力下降，以及观赏价值的降低；为了美观而保留一片湿地，就意味着放弃把它排干用于农作；。（2）在“公共消费品”功能内部也存在竞争使用的问题。如利用河流处理废料意味着它的观赏价值减少了也不能从里面

8、获取更多的资源；（3）有时环境的配置决策是单向或相互不可逆的。如今天作为原材料的开采地将排除他后来用作国家公园的可能；而今天作为国家公园将不影响未来原材料的开采。、相对稀缺与绝对稀缺上述由于相互冲突的需求产生的稀缺性为相对稀缺，这种稀缺原则上可以通过一组恰当的（影子）价格解决。而资源的绝对稀缺意味着对环境服务所有需求同时增加，其主要原因是经济增长。经济增长意味着对材料和能源需求的逐渐增加，废弃物输出的增加和对环境质量要求的提高。然而如果环境资源的数量是固定的（有限的同化能力、有限的矿石供给），那么当世界经济增长发生时，绝对稀缺将会增加。5.E4全球生命支持系统E2和E4之间的虚线说明向环境输出

9、会影响这些全球生命支持服务。厄尔尼诺现象 ：厄尔尼诺现象又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内海洋和大气相互作用后失去平衡而产生的一种气候现象。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每27年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。 可见，人类经济系统的运行要有节制,要在保证环境和全球生命支持系统正常的情况下运行。二、热力学定律对经济环境大系统运行的约束（一）热力学第一定律1.也叫质能守恒定律, 内容是: 能量与物质既不能被创造出来,也不能被消

10、灭,即物质能量守恒。2.此定律对地球上物质能量供给的理解有重要意义(首先要把地球看成是一个近似的封闭系统):地球上物质能量供给存在上限，并非取之不尽，用之不竭。物质生产的越多，最终回到环境中的废物就越多，污染就是垃圾过多造成的。环境经济学中的边际产出是联合边际产出,资源环境的替代弹性几乎为零。生产中环境与资本相互替换弹性接近于零，第一定律限定了生产中资源相互替换的程度，由于第一定律限定了生产中资源相互替换的程度。人造资本必须与基本投人结合，这两者之间的替代程度非常有限，即替代弹性接近于零。最后，我们注意到热力学第一定律，由于它意味着产出增长，废物也增加，故此，在熵约束变得具有约束力、世界可利用

11、能源耗尽之前，更有可能为经济增长设定限度（给定地球同化这些废物的有限能力）。（二）热力学第一定律1.内容热力学第二定律是很多人熟悉的熵定律（Entropy Law）。这条定律有很多种表达方式，不过我们这里只需要用到下面的定义：“在一个封闭系统中，物质能量的使用引起从低熵资源到高熵资源的单向流程；从有序到混乱”。低熵资源:能做功的能量,如石油等高熵资源:不能做功的能量。单向流程:变化是不可逆的。2.意义第二定律的主要含意是没有一种能量循环利用的方式，能使我们找回最初能源的所有力量去做有用的工作，因为使用最初的低熵会导致它的一些能量以热的形式流失。如果地球是一个封闭的体系，由于低熵资源（化石燃料）

12、的存量有限，那么这个系统是不能持续的。因为经济活动不可避免地减少能量资源，所以最终会没有能力进行有用的工作。生物和生态系统也遵循熵定律，尤其是在营养层之间传输能量方面。然而，地球并不是封闭系统，我们直接从太阳获得能量，不过利用它的能力有限。课后作业及讨论思考题：1传统的经济系统与经济环境大系统有何相同点和不同点？2经济环境大系统对原有经济系统中的货币和商品流动有何影响？参考书目： 1 鲁传一，资源与环境经济学，清华大学出版社，20042 姚志勇等，环境经济学，中国发展出版社，2003预习内容：环境恶化的经济原因第二节 环境恶化的经济原因本节重点：围绕环境资产来讲，市场失灵与政府失灵本节难点：围

13、绕环境资产来讲，市场失灵与政府失灵的关系教学方法：讨论法、类比法教学手段： 本节内容： 一、市场失灵环境问题的产生的原因之一是市场失灵导致市场配置资源的失败。本部分主要以环境资产为对象来讨论环境问题与市场失灵之间的关系。下面围绕环境资产来讲，讨论几种最主要的市场失灵类型。（一）不完全市场1.市场是如何发挥作用的我们知道在理论上实现资源有效配置的理想标准是完全竞争市场条件下，个人决策能够导致社会最优。福利经济学的基本定理概述了市场能够为社会福利带来的主要益处。该定理的内容是： 存在一系列完整的，产权明确界定的市场，以使得交易双方可以在任何潜在的或者偶然的场合自由地进行资产交易； 在消费者和生产者

14、通过最大化收益与最小化成本以使自己的行为具有竞争性； 消费者和厂商都对市场价格具有完全信息； 交易成本为零。 当满足这些条件时，我们认为资源的配置是帕累托最优的。而当这些条件不成立时，就会出现市场失灵，资源的配置也就是无效率的。2.不完全市场与产权不确定 要避免市场失灵，关键在于市场必须是完全的，这就意味着交易者可以无须付出代价地建立起界定明确的产权体系，同时又能保证市场覆盖任何可能的交易行为。“界定明确的产权体系”，指一系列关于所有者使用资源或资产的权利与义务的规定，它具有以下几个特征：完全覆盖；排他性；可转让性；安全性。3.在环境问题上，应该说明建立起界定明确的产权体系是做不到的究竟在那些

15、问题上需要明确产权，人类的认识有一个深化的过程，环境问题出现以后，人们才逐渐认识到环境资源的稀缺性。举例来说，在很长一段时期里，诸如清洁的空气和大气层一类的环境资源，被认为是取之不竭、用之不尽，谁需要多少就可以用多少，而且不用支付成本的自由取用，像这样的产品没有明确产权的必要。只有在出现空气污染、温室效应、臭氧层空洞等问题后，人类才认识到这些环境资源的有限性，并且明确这方面的产权。人们是否愿意明确产权，在很大程度上取决于交易成本的大小。（1）交易和交易成本。在经济学中，交易泛指人与人之间建立经济关系的各种活动。交易包括平等的人之间的交换关系，也包括上下级之间的命令和服从关系，还包括政府和个人之

16、间的关系。交易成本泛指除生产成本以外的经济制度运行成本。其中包括了解交易信息的成本；度量、界定和保证产权的成本；谈判成本；订立和执行契约的成本；监督和制裁违约行为的成本；维护正常交易秩序的成本；以及制度创新的成本等等。（2）交易成本和明确产权。明确产权以及随之而来的经济运行方面的相应调整，一方面，减少了交易过程中因为产权不明确、预期不合理而导致的过高的交易成本，另一方面，又增加了因强制执行和监督实行明确的产权而带来的交易成本。假定前者高于后者，经济当事人就希望明确产权；而当后者高于前者时，当事人就宁愿忍受产权不明带来的损失。假定由于大气污染，清洁空气成为稀缺资源。从理论上来说，应该明确清洁空气

17、的产权。但由于空气是流动的，明确空气的产权需要很高的交易成本因而直到今天，空气的产权仍然是无法明确的。为使环境资源的产权明晰化，还必须依赖市场的成功运作（1）在环境资源领域运行的市场，与其说是真实的市场，不如说是对市场机制的借鉴与模拟。在这一市场中，准备产权化的环境资源总量需要预先设定、环境资产的分配拥有权方式需要预先确定、环境资产的拥有者资格需要预先确认、环境资产的分配规则和交易规则需要预先建立等。并且，以上各点在不同社会经济发展阶段需要变更，在地区之间及国家之间需要协调。可见，这一市场不可能自下而上地有民众自发地产生，而只能自上而下地设计、推行和建立。因而，它不是真正意义上的市场，更不是“

18、自由市场”。（2）这一市场的成功运作，还仰仗社会市场经验的成熟程度，以及市场操作者的知识水准与公德水准。（二）外部性外部性内涵的理解对环境资产而言，所谓外部性不过是不完全市场的一种经典的案例。当一个人的消费行为影响到其他消费者的效用函数，或者某厂商的生产活动对其他厂商的生产函数产生影响时，导致资源配置帕累托最优的条件就不再成立了。值得注意的是，这种外部效应是通过影响效用或者利润函数，而不是通过市场价格来起作用的。这里之所以说市场不完全、是因为人们无法通过市场或者某种交易制度来为获得的外部收益付费或者因为带给别人外部成本而向其支付补偿金。外部性是指私人收益与社会收益、私人成本与社会成本不一致的现

19、象。这种“不一致”是由于一个经济当事人的行为影响他人的福利，而这种影响并没有通过货币形式或市场机制反映出来。外部性的特征：外部性是经济活动中的一种溢出效应，在受影响着看来，这种溢出效应不是自愿接受的，而是由对方强加的；经济活动对他人的影响并不反映在市场机制的运行过程中，而是在市场机制之外。外部性的种类：（1）代内外部性：从成本转嫁的过程看，如果外部性成本转嫁时间较短或几乎没有时间的停留，即可将这一类外部性视为发生在一代人之内的。可分为外部经济性（生产、消费）、外部不经济性（生产、消费）。（2）代际外部性：在经济上的表现就是当代人进行生产和消费的成本（或效益）转嫁给了后代人。代际外部经济性：在自

20、然资源的开发利用中，当代人的活动不仅不会破坏后代人的发展，还会使后代人所拥有的资源财富量有所增加“前人栽树，后人乘凉”。代际外部不经济性：当代人的活动破坏了后代人的资源基础，使他们的发展受到影响“竭泽而渔”。外部性的表现因果关系十分清楚我们可以通过农夫与渔夫的例子说明。假定一个农夫耕作，会造成水土流失，富含N、P、K等元素的雨水流入湖泊，使得湖水富营养化，鱼类减产，造成渔夫损失，收入下降。在这一事件中，因果关系十分清楚。因果关系不是十分清楚现实中的因果关系往往并不像经济学家假设的那样直接，如，一些人的行为可能只影响到生态系统的某一方面，但这种影响会通过“回荡效应”被传递到整个生态系统，最终会以

21、一种完全出乎人们的意料之外的形式影响到另外一些人。如：禁用杀虫剂DDT，并不仅它能杀死鸟类，更为重要的是它会使鸟蛋的壳变薄，从而使幼鸟无法孵化存活。可转移的外部性即个体只需要将环境风险转移至其他地方后者在实践上转移给后代，既可使自身免受外部性带来的损害；而且这种“自我保护” 行为不仅作用于个体自身，其影响可能传递给其他个体。这种可转移的外部性与传统上关于污染的外部性的看法有所不同，因为这里的可转移是源于人们有意识的行为，而不是简单的、无意识的污染残余物。由于这样的“策略”可以转移风险，难免会在人与人之间、厂商之间乃至国家之间引起矛盾冲突，其结果又会强化各方的策略性行为。从后果上看，这种单方面的

22、、而不是协调一致的“自我保护”措施会进一步强化市场的无效率，最典型的后果就是在控制污染时的过度投资。（三）公共财产以前讨论的对象主要是所谓的“私人物品”，即那些在普通的市场上常见的。私人物品具有两个鲜明的特点：“排他性”只有对商品支付价格的人才能够使用该物品；“竞用性”如果某人已经使用了某个商品，则他人就不能再同时使用该商品。实际上，市场机制只有具备上述两个它点的私人物品的场合才真正起作用，才有效率。然而，现实的经济中，还存在着需许多不满足排他性或竞用性特点的物品。如果一件物品不具有排他性，既无法排除一些人“不支付便使用”，则她毫无疑问就会带来外部影响，并造成市场机制的失灵。“国防”和“海鱼”

23、是缺乏排他性的两个生动的例子，但是，毫无疑问“海鱼”是具有竞用性的：当某个人捕捞到一些海域时，其他人所可能捕捞到的海域的数量就减少了。通常把国防这样一来既不具有排他性也不具有竞用性的物品叫做公共物品（不包括养老金、失业补助、邮政服务等），而把海鱼这样一类只具有排他性但却具有竞用性的物品叫做（公共资源）公共财产（Common Property）。公共财产及其特征公共财产是指那些产权不明确，人人都可以自由取用的财产。公共财产的特征，是具有竞争性（rival）与非排他性（nonexclusive）。所谓竞争性，是指公共财产的数量是有限的或稀缺的，随着使用者的增加，公共财产的数量会减少，其使用成本（不

24、论由使用者本人、还是由他人负担）会上升。所谓非排他性，是指无法根据是否缴纳了相应费用来限定公共财产的开发者和利用者人数，任何人都可以免费享用公共财产，这就是所谓的自由取用（Open Access）。由于环境资源产权不明确，人人都可以自由取用而不必负担成本，因而必然导致企业滥用环境资源。滥用环境资源的讨论 “公有地的悲剧”（又译为“公地的悲剧”、“公有性的悲剧”，tragedy of the commons） 这一概念来自哈丁（Hardin）的同名论文。该论文描述了一个向所有牧民开放的牧场的经营情况。该牧地或草场是公有的，在草场的畜群是私有的。现实的自然法则是草场对牲畜的承载力是有限的；现实的市

25、场法则是每个牧民都力求使自己个人的眼前利益最大化。从牧民情况看，站在个人利益立场上，牧民尽可能地增加自己的牲畜头数，因为每增加一头牲畜，他将获得为此带来的全部收入。从草场情况看，每增加一头牲畜都会给草场带来某种损害，但是这一损害由全体牧民分担。作为“经济人”的牧民，他们只考虑如何扩大自己的畜群以增加自己的收入，完全不考虑整个草场的破坏和退化。也就是说，牧民从增加畜牧获得个人利益即内部经济性，而将其扩大畜群的外部不经济性留给其他牧民。结果，在草场放牧的畜群越来越大，草场的破坏和退化越来越厉害，最终导致草场报废，全体牧民都不得不从草场撤出，从而酿成“公有地的悲剧”。这个事实说明，公有的环境资源的自

26、由利用，会促使人们（“经济人”）尽可能地将公有资源变成私有或某些团体的财富，从而最终使全体成员的长远利益遭到损害甚至毁灭。为此，有些学者将经济活动的外部性称为“公有地的悲剧”的现代版。 如果将“公有地的悲剧”用到环境保护领域，就会出现如下情况。大气环境向所有排放大气污染物的企业开放。该大气环境是公有的，向大气环境排放大气污染物的企业是私有的（包括个人或某团体）。现实的自然法则是大气环境对大气污染物的承载力或自净力是有限的；现实的市场法则是每个企业都力求使自己的眼前利益最大化。从企业情况看，站在个人或团体利益立场上，企业会尽可能地增加自己的生产量即排污量，他将获得因此带来的全部收入。从大气环境情

27、况看，每增加一些排污量都会给环境带来某种损害，但是这一损害由生活在大气环境中的全体人民分担。由于向公有的环境排放污染物是自由而免费的，作为“经济人”的企业，他们只考虑如何扩大自己的生产量即排污量以增加自己的收入，完全不考虑整个环境的污染和退化。也就是说，企业从增加排污量获得个人利益即内部经济性，而将其扩大排污量的外部不经济性留给其他人民。结果，在大气环境中的污染物越来越多，大气环境的污染和退化越来越厉害，最终导致大气环境质量差得使人无法生活和生产，全体居民不得不从该地撤出或化大钱专门治理大气环境污染，从而酿成“公有环境污染的悲剧”。 图8-4 企业对环境资源的滥用经济当事人对环境资源的滥用，可

28、以用图8-4来表示。图8-4中，横轴代表是某一企业的产量，纵轴代表该企业的成本与收益。图中的MR线是企业的边际收益曲线，MR随产量及增加而减少。MPC是企业的边际生产成本，MSC是企业的边际社会生产成本，即企业生产的全部成本。为方便讨论，假定二者都为常数。假定环境资源不是公共财产，而是产权明确的私人财产，那么，企业必须为环境质量的下降而向受害者支付外部成本，在这种情况下，企业会把产量保持在边际收益等于边际社会成本的那一点上，即生产Q*的产量。但因为环境资源是公共财产，企业用不着支付外部成本，因而企业将因为有利可图而继续增产直到产量达到QP点，即边际收益等于边际私人成本的那一点。QPQ*，表明在

29、缺乏有效的监督与管理的情况下，环境资源的公共财产性质将导致企业滥用环境资源。环境资源是一种准公共物品 过去，人们把环境理解为公共物品（public goods）。更准确地说，它是一种准公共物品。当人们对环境资源的消耗没有超过环境容量时，环境资源可以看作是取之不尽、用之不竭的，如果超过环境容量，那环境资源与一般资源一样，也是稀缺的，这时，环境被称为公共财产。（四）非凸性“凸”性曲线到目前为止，我们一直都假定边际收益与边际成本曲线的走势是正常的。也就是说，随着污染程度的加深，边际收益会随之下降，而边际成本则持续上升。这些“走势正常”的曲线保证了当存在一个均衡污染水平时它就一定是唯一的。因此，如果存

30、在一系列关于清洁河水或者污染控制的完全市场，那么市场传递的信号就能够正确地表达社会最优污染水平。图8-5向我们展示了一个“单峰”的净收益曲线这意味着一定存在一个有效率的污染水平。非凸性曲线然而在很多情况下，边际收益或者边际成本曲线的形状并不一定都上述那样的如此“标准”。比如边际成本有可能一开始随着污染程度加深而上升，但当污染达到一定程度之后，边际成本就开始下降甚至降低到零。因为这时情况已经糟糕到了极点，再加重污染可能不会带来更多的成本，这时边际成本曲线就是非“凸”的（图8-4）。图8-5“单峰”的净收益曲线 图8-6 非凸的边际成本曲线图8-7中的边际收益曲线。可以看到现在有3处边际收益等于边

31、际成本：其中点A和点C代表局部净收益最大化，而点B则代表局部净收益的最小化。这里净收益曲线就不再 图8-7 图8-8是“单峰”的了。我们看到了两个局部最优点（A和C），而且其中一个是全局最优点。至于污染水平较低的点A和污染程度较高的点C哪一个才是全局最优的，则取决于图中标为D和E的两块阴影区域相对面积的大小。区域D代表污染水平由XA上升到XB过程中净的边际成本，区域E则代表在此过程中的净边际收益。假如净边际成本超过了净边际收益（D E），A点就是全局最优点；否则点C就是全局最优点，而且这时不仅达到了社会最优污染水平，边际收益MB也降为零。在图8-8中就体现为一条双峰的净收益曲线，并且在较高的污染水平达到了全局最优（事实上两者所要说明的情况正好相反）。由此可见，在存在非凸的情况下，即使市场是完全的，市场价格所传递的信号也可能使人们选择局部最优，而不是全局最优。（五）不对称信息和普通商品一样，信息也是一种很有价值的资源，它能够提高经济主体的效用和利润。例如，消费者知道商品的质量，就能够避开那些质次价高的东西；生产者如果了解市场需求信息，就能够提供恰到好处的供给。在现实经济中，信息常常是不完全的，甚至是很不完全的。这种情况下，市场机制有时就不能很好地发挥作用。例如，生产者的生产就可能会带有