环境经济学_第四章
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第四章 物质平衡理论 环境经济学
第一节 物质平衡的概念模型
二、物质平衡模型
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：
E* E K
第一节 物质平衡的概念模型
二、物质平衡模型
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。 经济系统
列昂惕夫矩阵系数一个假设的社会经济的投入产出表产品生产产品去向总产品谷物农业250300504001000钢铁工业2501501506001150运输服务业8012050500750原始投入劳动投入4205805001500投入总价值100011507502900列昂惕夫矩阵系数技术系数谷物钢铁运输谷物025026007钢铁025013020运输008010007劳动042051066合计100100100第二节物质平衡的一般均衡模型一瓦尔拉斯卡塞尔模型资源投入与最终需求abykljk第二节物质平衡的一般均衡模型一瓦尔拉斯卡塞尔模型资源价格与产品价格vg22211211第二节物质平衡的一般均衡模型二瓦尔拉斯卡塞尔模型的修正及平衡分析一修正第二节物质平衡的一般均衡模型二瓦尔拉斯卡塞尔模型的修正及平衡分析一修正第二节物质平衡的一般均衡模型二瓦尔拉斯卡塞尔模型的修正及平衡分析二经济系统物质流动的平衡分析第二节物质平衡的一般均衡模型二瓦尔拉斯卡塞尔模型的修正及平衡分析二经济系统物质流动的平衡分析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第二节物质平衡的一般均衡模型二瓦尔拉斯卡塞尔模型的修正及平衡分析二经济系统物质流动的平衡分析来自环境物质流减去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第二节物质平衡的一般均衡模型三结论当环境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
资源与环境经济学—第4章
R为内禀增长率。如果大于0 ，则种群数量 将增加，反之则减少
四、可再生资源的逻辑斯谛模型
3. 逻辑斯谛Logistic 模型
当r>1或r > 0时，种群将一直增长，直到无限大， 但自然界不常见，受环境中食物、空间等资源的限 制，种群数量将趋于一有限值 这种限制由特定环境条件下的资源条件确定，称为 载容量，用K 表示
六、可再生资源的静态分析利用决策
3. 努力水平和收获量水平
收 获 量 H1 H2
给定存量水平，越多的努力量会有更高的产; 努力量越大, 收获越多 种群 数量
N
六、可再生资源的静态分析利用决策
Schaefer模型： 假定收获量与存量水平呈正比，即有h=qEN E为收获强度或捕捞强度，q为收获系数，N为种群数量， 有： dN/dt = = F ( N )-h(t)= rN (1 – N/K )- qEN, 令dN/dt=0，有N*= K (1 – Eq/r ) 这样相对于收获强度E的持续产量：
横轴是存量水平 纵轴是收获量水平 在任何给定的存量水平都会对应有相应的可 持续收获量水平 收获量水平是H = B – D
六、可再生资源的静态分析利用决策
2. 可再生资源收获量和存量的关系
导致 资源 耗竭
收 获 量
h
种群 数量
K
六、可再生资源的静态分析利用决策
2. 可再生资源收获量和存量的关系
dN/dt = rN (1 – N/K ) = F ( N ) Nt = K / [1 + (K/N0 – 1 ) e-rt ]
四、可再生资源的逻辑斯谛模型
逻辑斯谛增长曲线
第四章-环境和自然资源的稀缺性
从总体上看，传统经济学家研究对环境资源稀 缺性的长期影响持乐观态度。他们将环境功能 分为生产性功能和服务性功能。 威廉姆指出，从长期来讲，人们可通过技术创 新和生产率提高来减少对自然资源的依靠，不 存在任何长期对经济增长构成约束的资源稀缺 问题。
二、环境资源稀缺概念的扩展
环境自然资源稀缺性的显现，以及由此 而产生的环境资源的配置和利用问题是环境 与自然资源经济学研究的出发点和理论基石，
2.凯恩斯革命：宏观经济学的正式诞生 《通论》(1936)
3.序数效用论和一般均衡理论：希克斯《价值与资本》(1939) 九、新的发展：20C中期至今 1.后凯恩斯学派：新古典综合派(萨谬尔森)、新剑桥学派 2.凯恩斯反对派：新制度学派、新自由主义(货币主义、预期学派) 3.相对独立学派：熊彼特创新理论，等等 4.空间经济学：克鲁格曼
正相关关系，但有时会发生变化。
稀缺的相对性
稀缺的绝对性
稀缺是自有人类社会以来就普遍存在的客观事实， 他存在于一切时代和资源的共同属性。
西方经济学曾有“生产资源”和“自由资源之分”
稀缺的差异性
在不同地区，作为资源总体或某种资源的 相对稀缺程度是不一样的。
2.资产阶级的政治经济学：19C初
(1)继续发展和完善：古典经济学的完成者 (2)篡改和歪曲：庸俗资产阶级的政治经济学
七、边际学派：19C中末期 1.边际学派第一代：19C70年代：杰文斯、门格尔、瓦尔拉斯 2.边际学派第二代：1890年，马歇尔：
新古典经济学
八、完善时期（修改和补充）：20C－30年代 1.垄断问题：不完全竞争市场 张伯伦等(1933)
资源总量
（二）资源稀缺物理度量的方法
但更多情况下是用资源储量与其年开采量或年利用 量的比率(储量用量比)来表示
环境经济学_第五讲(哈工大吴忆宁教授)
MAC
0
e2 e1
排放量（吨/年）
执行成本
引入执行成本将使有效率的污染排放水平向右移动
4.5
针对排放量削减的等边际原则
对于污染控制问题，等边际原则 (equimarginal principle) 是指：如果 一个污染物有多个污染源（multiple sources），并且每个污染源具有不同的 边际治理成本(differing marginal abatement costs)，那么，要想以最低 的成本(least possible costs)来削减 某一既定的排污总量（换句话说，用既 定的成本实现最大的排放量削减）每个 污染源分摊的污染减排量必须使他们的 边际治理成本都相等。
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4.2.5 物理损害 空气污染物对机器的金属外壳、建 筑物和雕塑表面，以及各种类型的 涂漆表层均会造成损害 但是美感价值损失是无法估计的。 剂量——反应关系 物品的老化程度与空气污染程度之 间的关系。然后通过建立精确的损 害函数，估计由于物质老化所造成 的维护费用的增加额度。
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10
拉芙和塞金斯 20世纪70年代最早进行关于空气污染和 人类健康之间联系研究，研究发现，空 蒲柏 气污染程度每降低一个百分点，死亡率 研究对象涉及50个大城市，295000人。 就会下降 0.12个百分点。 研究发现，这些人在颗粒物质中的暴露 程度和死亡率之间有明显的联系 施瓦兹 研究揭示了空气污染与各种类型的 呼吸系统疾病之间的关系
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环境污染之所以造成损害，是因为
其妨碍了正常生产。在企业产量保 持不变的情况下，与污染程度较低 时相比，污染程度增加将耗费企业 更多的成本。
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一座工厂位于种植园的上风向
环境与自然资源经济学 第四章环境价值评估理论
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环境价值的衡量（续三）
• 即其它产品与劳务的效用函数同样是单 调递增的凹函数。
• 单个消费者对可在市场上买到的产品与 劳务x=(x1,x2,…,xn)的选择受货币收入M与 这些产品与劳务的价格p=(p1,p2,…pn)的约 束。
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环境价值的衡量（续四）
• 此时，单个消费者所面临的问题是在既 定货币收入水平M、市场上可买到的产 品与劳务价格p=(p1,p2,…pn)及外生变量Q 的约束下，确定市场上可买到的产品与 劳务x=(x1,x2,…,xn)的消费水平，从而使得 自身效用最大化。即
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环境价值分类（续三）
• ⑴遗赠动机（bequest motive）希望将自 然环境留给子孙后代享用，从中得到满 足。
• 对人类来说，这是利用价值的一部分。
• ⑵赠礼动机（gift motive）希望将自然环 境留给当代的他人享用，从中得到满足。
• 对人类来说，这也是利用价值的一部分。
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对WTP与WTA差异的解释
• 心理学角度的解释：与将环境质量提高 到超出人们已经体验过的水平相比，人 们更愿意为维持现有的环境质量而作出 牺牲。因此，他们对环境质量恶化所要 求的受偿意愿会大大超过对改善环境质 量的支付意愿。
• 从环境质量与其它消费品之间的可替代 性的角度给出的解释
UQ
dU dQ
0
U QQ
d 2U dQ2
0
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环境价值的衡量（续）
• 即环境质量的效用函数是单调递增的凹 函数。
• 另 且假遵定循其边它际产 效品 用与 递劳 减务 规律xi带，来即正有效用，
环境经济学 第四章 基本消费理论与绿色消费(上)
消费者将按照其个人 的偏好，在已定的预算约束中选择 能够使其得到最大效用的 商品组合。
如何度量效用？
用支付意愿度量效用
支付意愿 300 200
150 270 240
边际效用
100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
效用曲线
边际效用曲线
100
85
0
1
2
3
4
5 唱片数
0
1
2
3
4
5
唱片数
预算约束线的斜率告诉我们： 预算约束线的斜率告诉我们：在给定的 物品价格和可支配收入下， 物品价格和可支配收入下，要多获得一单位 一种商品（横轴表示）， ），我们需要放弃多少 一种商品（横轴表示），我们需要放弃多少 单位另一种商品（纵轴表示）。 单位另一种商品（纵轴表示）。
预算约束线的斜率等于两种物品的相对价格（横轴物品价格／纵轴物品价格）。 预算约束线的斜率等于两种物品的相对价格（横轴物品价格／纵轴物品价格）。
者 的 偏 好 — — 效 用 ， 无 差 异
工作一天，这么累， 工作一天，这么累， 我要好好吃一顿！ 我要好好吃一顿！
可口的食物+ 可口的食物+便宜的衣服
只要能吃饱就行，衣服可 只要能吃饱就行， 得穿好一些！ 得穿好一些！
便宜的食物+ 便宜的食物+漂亮的衣服
曲 线
效用
效用——个人从他消费的商品组合中得到的消费收益。 个人从他消费的商品组合中得到的消费收益。 效用 个人从他消费的商品组合中得到的消费收益
杂 志 数
回到杂志 与唱片的例子 上来： 上来：
I2
无差异曲线I1
O
唱片数
边际替代率
资源环境经济学课件 (1)
l补偿变化CV：新的价格下，保持原来的福利 的补偿（收入的增减） l等价变化EV：在旧的价格，保持新价格的福 利的补偿（收入的增减） l补偿剩余CS：给消费者补偿多少才能使得福 利在新价格下保持不变，并且购买价格发生变 动后的商品（F点）。BF l等价剩余ES：给定旧价格和消费量，需要收 入的多少变化才能使消费者保持新价格购买组 合B点下的福利。AE
是对资源开发利用者每单位污染征收的 税收，以弥补私人成本与社会成本之间 的差距 由英国经济学家（Arthur C. Pigou）提 出，后又称为庇古税 思考：排放标准和排放费谁优谁劣？
支持费的情况
P
单 位 排 方 费
6
7
8
废气水平
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支持标准的情况
P
单 位 排 放 费 MSC
MCA
9
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废气水平
自然资源配置的基本原理（2）
资源配置决策：净收入流量现值 （NPV）最大
n
公式：NPV = (Bi - Ci) / (1+r)i
i=0
自然资源配置的基本原理（3）
贴现率高低与资源的消耗 贴现率影响因素：个人偏好；资本 的边际生产率 一般认为，贴现率越高，越鼓励人 们较早地消耗自然资源
作业——学而时习之，不亦乐乎？
通过画图并辅以文字，进行排污的经济学 分析。重点分析在减污的成本和收益不确 定时，排放费、排放标准和可转让排污许 可权证制度的优劣。
外部性、市场失灵与资源配置（9）
d）产权的分配 外部性、市场失灵可以通过产权安排得到 解决 科斯定理；在产权明晰的基础上，只要交 易费用低且交易有利，无论哪一方拥有产 权，资源配
环境经济学4
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环境经济学4
§ 环境费用效益分析的步骤
Ø 弄清问题 （目标、范围、方案、时间） Ø 环境功能的分析（定量评价） Ø 确定环境破坏的程度环境功能危害的关系（剂量—反应关系） Ø 弄清各种对策方案改善环境的程度（方案对比） Ø 计算各种对策方案的费用 （费用现值） Ø 计算各个对策方案的环境保护效益：直接、间接（效益现值） Ø 费用效益比较（净现值法、效益与费用比较） Ø 结果
条件：
¡房地产市场比较活跃
¡环境质量是财产价值的相关因素
¡买方了解环境质量随时间变化的情况
¡房地产交易市场正常
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Ø 旅行费用法（旅行费用来衡量景点的价值） 前提条件：
¡地点可达
¡景点内收பைடு நூலகம்低
¡旅行过程的花费高
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Ø 意愿调查评估法
¡当环境状态变化不能评估其价值变动时，通过调查 推导人们对环境状态变化的支付意愿或赔偿愿望。
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第三节 环境影响的费用和效益评价 技术——如何计算
§ 直接市场法
Ø 直接运用货币价格，对可以观察和度量的环境 质量变动进行测算的方法
Ø 条件
¡环境质量变化影响的商品或服务是市场化的， ¡环境影响的物理效果明显 ¡市场运行良好，价格是其经济价值的良好指标
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¡不同时间的费用和效益化为同一年的现值，使其具 有可比性
¡计算公式： ¡也可采用银行的利率值
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环境经济学4
§ 贴现率高——未来贬值越厉害，总效益就越低 § 贴现率上涨：危险信号
§ 贴现率过高：效率高的项目无法投资 § 贴现率过低：效率低的项目也能投资
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需要注意： 在生产契约曲线上仍然有无穷多个切点， 因而有无穷多种高效率资源配置状态。因 此仅从生产过程无从确定经济效率。 如果某种资源投入没有市场价格或者市场 价格过低（例如，环境物品），也会扭曲 资源配置的效率。
在消费过程中，商品可以有多种分配方式。 如果通过重新分配商品，能够获得更多的 满足，这些商品分配就是无效率的。 消费契约曲线上的任意一点都代表着一种 商品分配状态下效率最高的消费方式。 MRS(w,c)1=MRS(w,c)2
第四章 经济效率理论
第一节 福利经济学 第二节 经济效率的实现 第三节 补偿原则与次优理论 第四节 帕累托效率的政策意义
第一节 福利经济学
福利经济学，是一门规范经济学，又称经 济伦理学，同时又是微观经济政策的理论 基础，带有经济政策学的性质。 福利经济学力图有系统地阐述一些命题， 依据这些命题，我们可以判断某一经济状 况下的社会福利高于还是低于另一经济状 况下的社会福利。
需要注意 ： 曲线上有无穷多种高效率商品分配状态。 高效率生产可能性线上的任意一点都具有 与之相对应的商品最大可能供给量的组合， 而每一种组合又对应着一条新的消费契约 曲线。 如果某种商品没有市场价格或者市场价格 过低也会扭曲商品分配的效率。
在效用边界线上，可以排除以下几点： 生产契约曲线之外的投入组合 消费契约曲线之外的所有商品分配方式； 没有落在效用边界线上的所有效用可能性 线。
在生产过程中，资源投入可以有多种组合。 如果通过重新配置资源投 入能够获得更多 的一种或两种商品的产出，则过去资源投 入的配置就是无效率的。 生产契约曲线上的任意一点都代表着一种 资源配置状态下高效率的生产方式。 MRTS(m,l)c=MRTS(m,l)w。 MRTS(m,l)c=MRTS(m,l)w。
福利经济学的意义：早期的经济学只是关注物质产 品的生产、分配、交换和消费问题，而且压倒一切 的问题是数量的不足，所以经济学家的关注焦点是 如何扩大社会财富的总量。但是随着社会财富总量 的扩大，人们逐渐发现仅有社会财富总量的扩大， 而社会分配不公、环境污染、劳动异化、人们的主 观幸福、社会福利并且没有得到提高。于是，人们 就要求有一种理论，对现实经济状况进行合意性评 价。 福利经济学使人们能够理性地思考不同经济状态下 社会福利的增减变动，以说明现实经济政策或经济 制度是否合意。其主要应用领域为：评价不同经济 体制的合意性；评价不同经济政策的合意性。
最大社会福利的必要条件是： ①帕累托最适度状态； ②效用边界线与社会无差异曲线相切。 最大社会福利的充分条件是效用边界线与 一条且仅与一条社会无差异曲线相切。
第三节 补偿原则与次优理论
在许多情况下，一个给定的项目或政策会使 一些人受损，而使另一些人受益。根据帕累 托准则，没有任何一个项目或政策可以被划 定为能使全社会受益，这种限制过分严格了。 如果一项政策在执行中使得一方的收益在补 偿另一方在该项政策中所受损失之后还有剩 余的话，潜在的福利是增加的，这就是卡尔 多-希克斯补偿原则。 。
效用边界线代表着一种帕累托效率，其经 济状态已经达到这样一种程度，任何人的 境况都不可能更好，同时也不使其他人境 况变坏。
实现帕累托效率的必要条件： 高效率的资源配置： MRTS(m,l)c=MRTS(m,l)w=Pm/Pl 高效率的消费：MRS(w,c)l＝ 高效率的消费：MRS(w,c)l＝ MRS(w,c)2=Pw/Pc MRS(w,c)1=MRS(w,c)2=MRPS(w,c)1=MR TS(w,c)2=Pw/Pc
旧福利经济学：以庇古的《福利经济学》 旧福利经济学：以庇古的《福利经济学》为 代表的福利经济学思想，其要点有：以基数 效用为基础；指出一般福利和经济福利两个 不同概念（影响经济福利的因素有会净效益与 边际私人净效益的不一致。
实现帕累托效率的充分条件是：在资源空 间的所有等产量线和在商品空间的所有无 差异曲线必须是非凹的（或特例是直线）。 这样才能保证商品空间的高效率生产可能 性线和效用空间的效用可能性线凹向原点， 以及最终效用边界线是凹向原点的。
社会福利函数，记为SWF： 社会福利函数，记为SWF： SWF=f（U1，U2， SWF=f（U1，U2，…，Un）式中：U1， Un）式中：U1， U2，…，Un——个人1，2，…，n的效用 U2， Un——个人1 水平。因此社会福利函数是全体个人效用 水平的函数。 从SWF可以得出一组社会无差异曲线。其 SWF可以得出一组社会无差异曲线。其 中必有一条与效用边界线相切，其切点就 是最大社会福利。
第四节 帕累托效率的政策意义
帕累托改进：能够至少使一人受益同时至 少不使任何人受损的政策改进称为“ 少不使任何人受损的政策改进称为 “ 帕累 托改进” 托改进”。 当经济运行处于低效率状态时， 当经济运行处于低效率状态时 ， 任何能够 使经济效率水平提高的改进都是可以接受 的 ， 但是按照帕累托效率的标准， 使至少 但是按照帕累托效率的标准 ， 一方受到损害的政策改进是不可取的。 一方受到损害的政策改进是不可取的 。 帕 累托效率只承认一方受益的同时至少不使 他人受损的政策改进。 他人受损的政策改进。
次优理论：当一个经济系统中的某一部分未 次优理论： 能最有效地发挥作用时，则对于经济系统中 的任何其余部分的最优工作方式（或条件） 也将不是当所有部分都处于最优状态时那样 的方式（条件）。换句话说，如果一个经济 系统中的一部分（如资本）按整个系统最优 的条件运行，而另一部分（如劳动力市场） 由于某种原因未能按整个系统处于最优时的 条件运行，则该经济系统是低效率的。
第二节 经济效率的实现
假设：在一个简单的经济系统中，有经济主 体（厂商或消费者）1 体（厂商或消费者）1和2，并存在两种资 源：土地（L）和机器（M 源：土地（L）和机器（M），生产且消费 两种商品：小麦（W）和衣服（C 两种商品：小麦（W）和衣服（C）。则： 生产函数为： W=fw（Lw，Mw）C=fc（Lc，Mc） W=fw（Lw，Mw）C=fc（Lc，Mc） 效用函数为： U1=f1（W1，C1）U2=f2（W2，C2） U1=f1（W1，C1）U2=f2（W2，C2）
新福利经济学：20世纪30年代以后的形成 新福利经济学：20世纪30年代以后的形成 的福利经济学。其要点有：以帕累托提出 的序数效用论为基础；认为社会福利改进 是指任何社会成员的福利增进，但不能有 其他社会成员的福利减少，这一标准无法 评价收入再分配问题；创建了社会福利函 数（指出帕累托最优是社会福利最大化的 必要条件而不是充分条件，要达到最大福 利，还必须满足其充分条件，即收入分配 的合理性）；提出了社会补偿原则。