环境经济学2.docx
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环境经济学2
第五章物质平衡理论
第一节物质平衡的概念模型
从质量守恒定律的角度看待经济的生产和消费过程
在经济系统中，生产活动和消费活动是在进行一系列的物理反应和化学反应，遵从质量守恒定律。
严格说来，标准的经济学分配理论是关于服务的，而不是关于物质实体的。
物质实体只是携带某种服务的载体。
无论商品是被“生产”还是被“消费”，实际上只是提供了某些效用、功能和服务。
其物质实体仍然存在，最终或者被重新利用，或者被排入自然环境中。
考察环境与经济系统的物质流动关系
令E为环境的物质储量，E*为环境对经济系统的物质投入，E^为经济系统向环境的排放的污染物，用K表示经济系统的物质沉淀（积累），则物质平衡模型可表示为：
E*=E^+K
如果生产和消费过程中不存在积累，即K=0时，E*=E^，
投入的环境物质最终必然以污染物的形势返回环境，如5-1图。
在这个物质流动过程中，环境物质投入的唯一功用就是为人类提供了服务，即图中虚线箭头所示。
如果现实经济中，生产和消费过程都存在积累，即K>0时，E*=E^+K
如图5-2，循环利用，污染物就有可能返回生产过程，成为原材料的一部分，再次被利用。
在这一条件下，图5-1可以变为图5-2。
三部门经济系统
生产部门分为能量转换和物质加工两个部门。
又考虑到污染物处理已经成为现代经济系统的基本功能，因此，在经济系统内部还应当设立污染物处理部门。
第二节物质平衡与一般均衡模型
瓦尔拉-卡塞尔模型中的变量
式中：
R——资源和服务量；V——资源价格；X——产品或商品量；P——产品价格；Y——最终需求。
在n个部门中分配m种资源
即：
即：
式中：
A——资源消耗矩阵；αij——j部门单位产品消耗资源i的量
中间产品、最终需求和商品生产的关系
CX+Y=X （5-2a） 即：
X=BY （5-2b）
C——著名的列昂惕夫系数矩阵；CX——中间投入（或中间产品）；B=（I-C）-1；I——单位矩阵
联立（5-1）和（5-2），得到资源投入与最终需求直接相关的方程组，即：
R=ABY（5-3b） 令G=AB
n种中间商品的价格同m种资源的价格联系
令：
即：
瓦尔拉-卡塞尔模型的修正与模型的结论分析
把R分为资源Rz和服务Rs两部分：
相应地有：
因此，（5-3b）变为：
而（5-4b）变为：
经济系统物质流动的平衡分析
1.从环境部门流动到所有其他部门的物质可以下式表示：
2.流入和流出最终部门的物质也必须是平衡的：
3.流入和流出中间产品部门的物质也是平衡的：
4.流入环境的全部污染物等于中间产品和最终消费部门流出的污染物
5.来自环境物质流减去连续再循环的产品，等于来自中间产品部门的污染物流加上最终消费产出的污染物流
6.来自环境的物质最终将以污染物的形式回到环境中
结论：
这个概要的模型表明，当环境（公共财产）资源变得稀缺时，与生产消费和环境之间的作用关系相关的外部性是“普遍存在”的。
这些外部性通常表现为非市场的。
原则上，通过引入一些影子价格，市场影响可以模拟到基本近似的程度。
从而使资源配置从“次优”逐步逼近“帕累托最优”状态。
第三节环境管理模型
模型分析与结论
对生产框有：
M＋RH＋D=C＋GI＋IP＋ZP＋EP
对消费框有：
C=RH＋ZH＋EH
对环境管理框有：
IP＋EP＋EH=ZE
合并以上式子，得出：
M+D＝GI+ZP+ZE+ZH或者M-（ZP＋ZE＋ZH）＝GI-D=NI
式中NI表示净投资。
由此得出：
来自环境的物质净流出量等于资本存量的净积累。
价值平衡和最优环境管理对策
把价格引入上述物质平衡模型中，赋予每一物流因子以真实价格，则在价格的调节下，整个物流系统的资源配置将会是有效率的，避免了“市场失灵”或是“政策失效”。
通过引入价格参数，实现了由物质平衡向价值平衡的转变。
环境治理和环境质量之间的关系
Y0-Y=F（Z，E）
Y0——初始环境质量；Z——废弃物排放质量；E——治理量。
假定废弃物排放会对环境产生负的影响，
而治理会对环境产生正的影响，则：
环境管理机构的费用效益
δ——环境服务的需求价格v——环境管理框治理废弃物的价格q——排污收费的价格
则，环境服务的总价值为δY，由污染物排放引起的环境损害的价值为δ（Y0-Y），环境管理部门治理废弃物的费用vE；排放废弃物的总机会成本为vE＋δ（Y0-Y）；利用环境处理废弃物的效益显然是qZ（排污收费）。
因而净效益为：
NB=qZ-vE-δ（Y0-Y）
环境管理机构的最优政策
NB=qZ-vE-δ（Y0-Y）
令以上两式为零，便可得出环境管理机构的最优政策（假定这个机构认为价格都是给定的）为：
q＝δF1v＝-δF2
因而，环境管理机构应允许污染物倾倒，直至每多倾倒一单位废弃物所产生的社会效益与其所需的社会边际成本相等，同时该机构应治理环境，直至社会边际效益等于环境治理的社会成本。
第四节物质平衡理论的应用—循环经济
一、循环经济的概念和特点
概念：
循环经济要求把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的反馈流程，所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久地利用，从而把经济活动对自然环境的影响降低到最低限度。
循环经济本质上是一种生态经济，它要求运用生态规律而不是机械规律来指导人类社会的经济活动。
循环经济的3R原则：
减量化、再使用、再循环
二、发展循环经济的具体模式
企业内部的循环，促进原料和能源的循环利用；
企业之间的循环，组织生态工业链，把不同的经济组织联结起来，形成共享资源和互换副产品的产业共生组合，使一家的“三废”成为另一家的原料和能源；
社会整体循环，大力发展绿色消费市场和资源回收产业，在整个社会范围内，完成“资源—产品—再生资源”的闭合回路。
三、发展循环经济需要解决的几个问题
为环境资源合理定价
发展环境无害化技术和高新技术
大力培养公众的环境意识
加强政府对循环经济的规划和管理
1、简述物质平衡理论。
2、在进行循环利用的情况下以及不进行循环利用的情况下，环境与经济系统的物质流动关系有何区别？
3、如何理解物质平衡理论对循环经济发展的指导意义。
4、试述在我国发展循环经济所需要具备的条件？
第六章自然资源的可持续利用
第一节自然资源分类
可耗竭资源：
♢假定在任何对人类有意义的时间范围内，资源质量保持不变，资源蕴藏量不再增加的资源称为可耗竭资源。
♢可回收的可耗竭资源
♢不可回收的可耗竭资源
可更新资源：
♢能够通过自然力以某一增长率保持或不断增加流量的自然资源叫可更新资源。
♢有些可更新资源的持续性和流量受人类利用方式的影响。
另一些可更新资源的存量和持续性则不受人类影响。
♢资源的可储存性为在不同时间范围内配置资源提供了可能。
可更新资源的分类和特点
可更新商品性资源：
♢可更新商品性资源是指财产权可以确定，能够被私人所有和享用，并能在市场上进行交易的可更新资源。
♢特点：
完全明确的财产权；专有性；可转让性；可实施性
可更新公共物品资源:
♢可更新公共物品资源是指不为任何特定的个人所拥有，但是却能为任何人所享用的可更新资源。
♢特点：
消费不可分性或无竞争性；消费无排它性
第二节自然资源的存量和流量
存量：
自然资源的存量是指在一定的经济技术水平下可以被利用的资源储量。
流量：
自然资源的流量是指在一定时期内的资源流入量和流出量。
在一定的时期内，资源流入量减去资源流出量，就等于资源净流量。
资源净流量可以反映自然资源的消耗速度。
自然资源的存量和流量的关系：
期初存量+期内资源流入量-期内资源流出量
=期初存量+期内净流量
=期末存量
资源储量分类及其概念：
已探明储量：
①可开采储量未探明储量：
①推测存在的储量
②待开采储量②应当存在的资源
蕴藏量：
已探明储量与未探明储量之和
一些错误结论：
如果把已探明储量当作是资源蕴藏量，再根据目前的资源消费水平估算地球上的资源还能使用多少年，就会得出非常悲观的结论。
另一个错误是认为全部资源蕴藏量都是可利用的，即把所有资源看成是同质的，认为人们愿意为最后一个单位的资源付钱。
第三节可耗竭资源的最优耗竭
可耗竭资源因为不可再生，其可持续利用实际上是最优耗竭问题。
它包括以下两方面的内容：
（一）在不同时期合理配置有限的资源
（二）使用可更新资源替代可耗竭资源
1、两个时期的资源配置模型
在一个有效的市场中，不但要考虑边际开采成本，而且要考虑边际使用成本。
如果资源是不稀缺的，资源价格就等于边际开采成本；如果资源是稀缺的，资源价格就等于边际开采成本加上边际使用成本。
边际使用成本主要是受贴现率的影响。
贴现率的大小反映了人们对边际使用成本的评价。
贴现率越大，边际使用成本就越小。
假设：
①资源的边际开采成本在两个时期内是不变的，且以不变的方式供给；
②在两个时期内对资源的需求是不变的，且边际支付意愿的方程式为p=8-0.4q；
③在两个时期内边际成本MC也是不变的，且单价为2元/t（如图6-2）为了找到使两个时期净效益现值最大的资源配置方案，可以通过计算机，找出时期1资源配置量（q1）和时期2资源配置量（q2）所有可能的组合（q1＋q2=20），
然后挑选出其中净效益现值最大的配置组合
两个时期的资源配置模型：
实现资源高效率配置的必要条件是，时期1使用的最后1t资源的边际净效益现值等于时期2使用的最初1t资源的边际净效益现值。
为此，我们用一种简单直观的图形来表示两个时期的资源配置问题（图6-3）。
两个时期总的净效益现值就等于aeb0201围成的面积。
e点为高效率资源配置点，因为在这一点上两个时期净效益现值之和最大（此时面积最大）。
如图可见，分配给时期1的资源量为10.238，分配给时期2的资源量为9.762。
边际使用成本是指在边际上失去的机会成本的现值。
边际使用成本主要是受贴现率的影响。
贴现率的大小反映了人们对边际使用成本的评价。
在上面的模型中，由于正贴现率的存在，使得时期1比时期2获得更多的资源。
贴现率越大，边际使用成本就越小，时期2获得的资源也就越少。
所以贴现率的大小，表明了当代人对边际使用成本的评价和代际之间的资源配置。
2、n个时期的资源配置
尽管边际开采成本保持不变，但边际使用成本是不断增加的。
边际使用成本的增加反映了资源稀缺程度的增加和资源消费机会成本的提高。
与随着时间而增加的总边际成本相对应的是，资源开采量随时间而逐渐降低至零。
也就是说，即使边际开采成本没有增加，有效配置也能够使资源逐步耗竭，而避免了突然耗竭。
：
n个时期的资源配置：
3、可耗竭资源之间的替代
假设有两种可替代的可耗竭资源，它们有各自的不变边际开采成本，在一定条件下，边际开采成本低的可耗竭资源可以被边际开采成本高的可耗竭资源替代。
实现可更新资源替代
5、边际开采成本不断增加
边际使用成本是反映放弃将来边际净效益的机会成本。
与边际开采成本不变的情况相反，当边际开采成本随时间而增加时，未来因开采而发生的损失就会减少。
边际开采成本越大时，因为越来越多的资源被开发，未来因节省资源而获得的净效益也会越小。
最后，如果边际开采成本足够高时，相比之下起初的边际开采成本就可以忽略不计。
这时，边际使用成本降到零，总边际成本等于边际开采成本。
6、资源勘探和技术进步对可耗竭资源的影响
综上所述，可以全面解释可耗竭资源的有效配置过程。
首先，当资源的边际开采成本不变，并且资源的数量有限时，如果有效的替代品出现了，就应向替代品平稳地过渡，如果没有替代品则应节约使用资源。
而当边际开采成本不断升高时，情况则比较复杂，因为它改变了边际使用成本的时间轮廓。
不过，正是由于边际开采成本的不断增加才使得可耗竭资源能够得到可持续利用，而不会被耗竭。
第四节可更新资源的可持续利用
1、可更新商品性资源
这种资源的的可持续利用问题主要是确定资源的最佳收获期和最大可持续收获量。
首先分析一片林地一次皆伐的最优采伐时间。
林木的采伐价值随着树木的生长而增大。
但不可能无限增加，树木最终会衰老和死亡，其时的商业价值将降低。
假定林场希望选择一个最优采伐时间（t1），使得林木采伐的净效益现值（B1）最大化，则：
Bmax1=（Pt-Ct）/（1+r）t-k0=Vt-k0
式中：
Pt——时刻t的木材销售价值；Ct——时刻t的采伐成本；k0——林场的初始投资；Vt——Pt-Ct/（1＋r）t，时刻t采伐林木的净现值；r——贴现率。
这一决策问题的解可用图6-7表示。
假设林场不仅希望采伐的树木净效益现值最大化，还希望林场土地的可持续总产出净效益现值最大化，因为土地既可用于现有树木的生长，又可用于种植新树，因此林场所面临的经营决策问题就是如何确定土地上的轮作和择伐。
此时：
Bmax2=Bmax1+K0＝（Pt-Ct）/（1＋r）t-k0+K0
式中：
K0——林场资本在时期0的现值。
假设林场希望确定每一时期的采伐率。
于是必须在每一时期种植同样数量的树。
已知土地面积有限，每棵树占用的土地面积不变，问题就是要确定种植率和采伐率，使得从种植到采伐的时间最优解决这一问题的数学过程比较复杂，但是原理很简单。
种植开始于时期0，以不变的种植率继续；采伐开始于时期t*,也以不变的速率继续。
在此之后，每一单位时间内被采伐的树木量将等于种植和生长的树木量。
t*这一时期的最优长度应当满足下列条件：
树木每多长一年的净采伐价值Vt的增量，必须等于树木每多生长一年Vt的利息增量减去因树木生长期延长而节约的边际种植成本。
2、可更新公共物品资源
这种资源的可持续利用问题主要是通过控制使用率和收获率实现最大可持续收获量。
在任何条件下，任何捕获量等于增长量，就可以称该捕获量是可持续的，因为这种捕获量可以永远保持。
可更新公共物品资源：
1、讨论一下技术进步对资源替代性可能带来的影响。
2、不可更新资源的再利用可以缓解不可更新资源存量的限制。
对于特定经济系统来说，什么决定再利用的有效数量呢？
3、“资源开采不一定是破坏性的……不一定造成后代的贫困……伤害后代的是国家收入从通常渠道转向对自然资源的保护。
”请解释并讨论。
第七章价值评估方法
第一节引言
价值评估方法的含义:
通过一定的手段，对环境资产（包括组成环境的要素、环境质量）所提供的物品或服务进行定量评估，并通常以货币的形式表征出来。
对环境进行经济价值评估就是要衡量人们对环境物品或服务的偏好程度。
为什么要进行价值评估:
对环境损害和效益进行价值评估则为制定环境经济政策提供了技术基础，并且是将环境问题的经济影响纳入到综合决策过程的一个重要步骤。
之所以要对环境物品或服务进行货币化评估，是因为通过货币的形式，能够对人类的社会经济活动的费用和效益进行测度。
环境资源价值及分类（Pearce,1989,1993）
使用价值
直接使用价值——由环境资源对目前的生产或消费的直接贡献来决定的。
指环境资源直接满足人们生产和消费需要的价值。
以森林为例，林材、药品、休闲娱乐、植物基因、人类住区等
间接使用价值——包括从环境所提供的用来支持目前生产和消费活动的各种功能中间接获得的效益。
以森林为例，营养循环、减少空气污染、小气候调节等
非使用价值
选择价值——是指人们为了保存或者保护某一自然资源，以便将来用作各种用途而愿意支付的货币数额。
选择价值类似于为保证一种资源的服务的供应所支付的保险金，确保在未来不确定的情况下某一资源环境的供给。
因而选择价值衡量的是未来的直接或间接使用价值。
遗赠价值——指可以做为礼物送给他人，作为继承物留给后代等方面的价值。
存在价值——是与资源直接或间接的、现在或将来的利用与效应都无关的价值。
它是人们为使某一环境资源存在而愿意支付的费用，而且这种自然资源的保存对他个人一生的生产和生活都不会产生任何正面的影响。
非使用价值的争议——
环境资源价值评估概述
评估意义：
说明环境在宏观经济范畴制定规划中的重要性
显示环境在微观经济范畴制定有效配置决策的重要性
评估领域：
建设项目的环境影响评价
经济活动引起的环境损失评价
环境提供的产品服务价值评价
评估步骤：
资源环境影响（价值）的分类
评估资源环境价值的大小
将资源环境价值纳入到国民核算体系
生物圈Ⅱ号
1991年，8名科学家进入位于亚利桑那州的一个用玻璃封闭的、面积为3.15英亩的结构物里，并在其中呆了两年。
结果,生物圈Ⅱ号最初的25种小型脊椎动物，有19种最终灭绝。
几点结论：
8人与2亿美元：
建造一个支持8个人生存24个月的生态系统，需要2亿美元，而我们每3秒就又增添了8个生命
有些资源是不可能用钱买到的
自然资本与人造资本的替代性
一棵树的价值
一棵树到底值多少钱？
印度加尔各答农业大学的一位教授，对一棵树算了两笔不同的帐：
一棵正常生长50年的树，按市场上的木材价值计算，那么最多值300多美元；
但是如果按照它的生态效益来计算，其价值就远不止这些了。
据粗略测算，一棵生长50年的树，每年可以生产出价值31250美元的氧气和价值2500美元的蛋白质，同时可以减轻大气污染（价值62500美元），涵养水源（价值31250美元），还可以位鸟类及其他动物提供栖息环境（价值31250美元），等等。
讲这些价值综合在一起，一棵树的价值就不是300美元了，而是20万美元了。
一棵树的价值——印度科学家：
20万美元
方法缺陷——存量与流量
替代成本法的问题
“天价的老母鸡”
全球生态系统服务价值
1997《Nature》发表了美国学者Costanza等12人的论文“度量世界生态系统服务和自然资本的价值”，引起了巨大反响。
研究目的：
使生态系统的潜在公益价值的范围更加明确
至少第一次给出全球生态系统公益价值的估算值
建立进一步分析的框架
指出需要进一步研究的区域
刺激更多的研究和争鸣
基本概念与估价方法
生态系统服务：
气体调节、气候调节、对自然干扰的调节、水的调节、供水、土壤形成、土壤维护、营养循环、废弃物吸收、花粉传送、生物控制、避难所、食品生产、原材料、基因资源库、娱乐、文化等共17项。
本研究采用多元方法原则，而特别重要的是直接或间接依靠了支付意愿（WTP）法。
例如，如果生态系统通过木材产量增加而提供了50美元的的价值，那么受益者就乐意为此支付50元。
除了木材生产，另有审美、生存等价值70元，则总价值应为120元。
全球生态系统服务价值：
33万亿
功能大气调节气候调节干扰调节水分调节水资源供给侵蚀控制土壤营养循环废物处理
价值134168417791115169257653170752277
功能
授粉
生物控制
避难所
食物生产
原材料
基因资源
娱乐
文化
价值
117
417
124
1386
721
79
815
3015
总系统价值
其中
海洋
陆地
33268
20949
12319
生态系统每年提供的服务价值至少为33万亿美元（严格说是16万亿-45万亿美元），这是当前的边际值。
而这个数值是全球GNP的1.8倍。
关于33万亿的争议
对方法的合理性质疑——支付意愿（WTP）能用于宏观评价吗？
不同收入的人群有不同的支付意愿，穷人与富人对环境的偏好是不同的
对“边际价值”的反思——总价值与边际价值的矛盾；不可避免的“加总困境”
谁来付账——33万亿与28万亿
最好的环境宣传手段、聪明的政治战略
第二节价值评估方法的框架
环境经济评价的基础是人们对于环境改善的支付意愿，或是忍受环境损失的接受赔偿意愿。
环境损害与效益的价值评估方法的3种类型：
直接市场评价法、揭示偏好法、陈述偏好法。
获得人们的偏好和支付意愿或接受赔偿意愿的途径：
♢从直接受到影响的物品的相关市场信息中获得；
♢从其他事物中所蕴涵的有关信息中获得；
♢通过直接调查个人的支付意愿或接受赔偿意愿获得
主要的评价方法
直接市场价值法——剂量—反应法，损害函数法，生产率变动法，人力资本法等
替代市场（揭示偏好）法——内涵资产定价法（享乐定价法、房地产定价法）、旅行费用法、防护支出法or重置成本法等
假想市场（陈述偏好）法——意愿调查评估法（条件价值评估法）
第三节直接市场评价法
直接市场评价法有时称常规市场法，又称物理影响的市场评价法。
它是根据生产率的变动情况来评估环境质量变动所带来的影响的方法。
直接市场评价法把环境质量看作是一个生产要素。
市场评价法利用市场价格（如果市场价格不能准确反映产品或服务的稀缺特征，则要通过影子价格进行调整），赋予环境损害以价值（环境成本）或评价环境改善所带来的效益。
剂量反应法（dose-responsefunction）
基本思想:
通过一定的手段评估环境变化给受害者造成的物理效果，目的在于建立环境损害（反应）和造成损害的原因之间的关系。
空气污染-材料损失;酸雨-农作物产量；污水-人体健康
数据获得:
实验室或实地研究
受控试验
采用统计回归技术试图将某种影响与其他影响分离开
根据实际生活中大量的信息，建立各种关系模型
生产率变动法（changesinproductivityapproach）或称生产效应法（effectonproductionapproach）认为，环境变化可以通过生产过程影响生产者的产量、成本和利润或是通过消费品的供给与价格变动影响消费者福利。
环境“投入”的变化对产出或效用的影响的计量关系，例如，水污染-水产品产量下降；酸雨-农产品产量下降
步骤与方法——估计环境变化对受者造成影响的物理效果和范围
估计该影响对成本或产出造成的影响
估计产出或者成本变化的市场价值
实例：
森林砍伐——土壤损失3%，影响范围100hm2——玉米减产2%（未受影响前产量7500kg/hm2，则减产150kg/hm2）——15000元（1元/kg）
生产率变动法——方法：
式中：
p——产品的价格；c——产品的成本；q——产品的数量
环境改变的生产效应
环境变化
产 出
投 入
土壤质量提高
增加
降低
渔业污染减少
增加
不变
保护森林
增加
增加
工业用水质量提高
不变
降低
土壤侵蚀
降低
增加
渔业污染增加
降低
不变
森林损失
降低
降低
工业用水质量降低
不变
增加
生产率变动法——所需的数据与信息：
生产或消费活动对可交易物品的环境影响证据；
有关所分析物品的市场价格的数据；
在价格可能受到影响的地方（时候），对生产与消费反应的预测；
如果该物品是非市场交易品，则需要与其最相近的市场交易品（替代品）的信息；
对可能的或已经实施的行为调整进行识别和评价。
疾病成本法（costofillnessapproach）和人力资本法（humancapitalapproach就是用于估算环境变化造成的健康损失成本的主要方法，或者说是通过评价反映在人体健康上的环境价值的方法。
疾病成本法——步骤与方法：
识别环境中可致病的特征
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