第二章 环境——经济大系统
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第二章 环境——经济大系统
§2-1传统的社会经济系统 §2-2现代环境——经济大系统 §2-3热力学二定律
§2-1传统的社会经济系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ家庭
厂商
传统的社会经济系统
传统经济系统的特征： 1.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。 2.在传统的经济系统模型中，有两个基本的 行为主体：家庭和厂商。 3.这两个行为主体由产品市场和要素市场连 接起来。
热力学第二定律
（二）意义 如果地球是一个封闭的体系，由于低熵资 源（化石燃料）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。
[练习题]
1.利用环境——经济大系统，阐述环境与经 济的相互关系。 2.环境因素如何进入经济人的效用函数。 3.就环境问题而言，热力学二定律给我们怎 样的启示。
现代环境——经济大系统
个人效用来自商品和服务的消费以及自 然环境状态。人们利用自然资源“生产”商 品或服务，而且人们会因为有诸如野生区域 和蓝鲸……，这样环境资产的存在而更加快 乐。
现代环境——经济大系统
一个代表性的个人会具有如下被一般化了的偏 好： UA＝U（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 在制造商品和服务向量（X1,…，Xn）中的作用， 环境间接提供效用。
现代环境——经济大系统
（二）在环境经济大系统中各组成部分的功能 1.环境扮演的第一个角色是资源的提供者 （E1）即，为生产部门提供能源和原材料。 如，生产部门从环境中开采资源（比如 石油）和原材料（如铁矿石）。
现代环境——经济大系统
2.环境扮演第二个角色是接收器，接收废物 （E2） 废物会直接由生产过程中产生，也会从消 费中产生。在某些情况下，废物可以通过环 境的生物或化学过程被分解。对于有些向环 境输人的物质，没有自然过程能把它们转变 成无害物质，或减轻其危害。这些污染物称 为“累积污染物”或“保留污染物”，包括 像铅和鎘那样的金属，还有PCBs（多氯化联 二苯）和DDT（二氯二苯三氯乙烷）等人造 物质。
热力学第一定律
热力学的第一定律对于理解物质——能量供给的意义 1.地球物质——能量供给上存在着极限 地球不是一个完全封闭的系统，因为我们获得来 自太阳的能量，偶尔还有陨石之类的物质。我们只利 用了落在地球上的太阳能的极少的部分——约1％被 转换成化学能。过去的太阳能被光合作用捕获而且非 常缓慢地转化为化石燃料——油、天然气和煤，满足 了当今世界大多数能量需求。 可以说地球是一个近似的封闭系统，物质——能 量供给上存在着极限。
现代环境——经济大系统
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，呼吸清洁空气的能力）。 这意味着在资源使用中存在冲突——为 什么在现代环境——经济大系统图中三 个圆E1、E2和E3有重叠原因所在。 环境是一稀缺资源，对它有许多相互冲 突的需求。
（一）大系统的组成 1.经济系统简化为生产（厂商）和消费（家 庭）两个主体。水平、服务和生产要素的交 换在这两个主体之间进行。 2.环境被包容进来,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。 3.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。
现代环境——经济大系统
4.环境系统对人类存续的重要性——全球生命 支持系统（E4） 保持适合的大气组成；保持气温和气候（自 然发生的温室效应使地球的平均气温从-18oC 上升至现在的15oC）；水分和养分的循环。 E2和E4之间的虚线说明向环境输出会影响这 些全球生命支持服务。
§2-3热力学二定律
现代环境——经济大系统
显然，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。
二、热力学第二定律
（一）概念 热力学第二定律是很多人熟悉的嫡定律（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， 物质一能量的使用引起从低嫡资源到高熵资源的单 向流程，从有序到混乱。 举例来说，当使用能量的时候，能量能做的工作量 逐渐减少。”熵定律也可以表述为：“没有这样的 过程，它的结果是能量从低温的物体传向高温的物 体”。
§2-2现代环境——经济大系统
一、对传统经济系统反思的角度： 1.现代环境经济学在传统的经济系统系统基 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 。 2.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。
二、现代环境——经济大系统的模型
现代环境——经济大系统
环境——经济大系统的结构与功能取决于其 能量、物质和信息的过程，而这些过程遵循 物理过程或自然法则。现在我们引入热力学 二定律来讨论上述关联的关系。 热力学两大定律是在严格封闭的系统中都适 用自然法则。
热力学二定律
一、热力学第一定律 （一）概念 热力学的第一定律陈述道，物质，比如能量， 既不能被创造出来也不能被毁灭。这条定律 也叫物质守恒原理。它意味着我们能把物质 转化为能量，把能量从一种形式转化为另一 种形式。
现代环境——经济大系统
资源使用中存在冲突举例： (1)利用山区开采矿石意味着降低了它的观赏 价值；（2）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获取更多的资源； （3）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；（4）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；……。
现代环境——经济大系统
3.环境扮演的另一个角色是环境陶冶性情 （E3） 环境扮演的这一角色很有教育和精神价 值。 举例来说，欧洲人会因为置身于加拿大 北部的原野或巴西的热带雨林而产生快乐， 而那里的土著居民则赋予那里及其动植物群 精神的和文化的价值。
现代环境——经济大系统
E1、E2和E3的交叉与重叠原因的解释 我们需要将这种陶冶性情的感觉精确化， 因为对经济学者来说这也是一种价值。 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。
热力学第一定律
2. 物质生产越多，最终回到环境中的废物就 越多 如果经济增长使铁和铝的提炼增加以满 足扩大了的需求，那么最终更多的废物和金 属碎片将回到环境。造成增加材料和能量提 取的经济增长一定会产生的相等的残余输出。
热力学第一定律
3.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） 新古典主义经济学关于土地、劳动和货 本是基本生产投人的观念远不能如实反映现 实情况。应将所有不为经济体系生产的能量 资源当作基本要素。这些基本要素在内生固 定结构（企业和市场）中与人造资本、人力 资本结合进行生产。
§2-1传统的社会经济系统 §2-2现代环境——经济大系统 §2-3热力学二定律
§2-1传统的社会经济系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ家庭
厂商
传统的社会经济系统
传统经济系统的特征： 1.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。 2.在传统的经济系统模型中，有两个基本的 行为主体：家庭和厂商。 3.这两个行为主体由产品市场和要素市场连 接起来。
热力学第二定律
（二）意义 如果地球是一个封闭的体系，由于低熵资 源（化石燃料）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。
[练习题]
1.利用环境——经济大系统，阐述环境与经 济的相互关系。 2.环境因素如何进入经济人的效用函数。 3.就环境问题而言，热力学二定律给我们怎 样的启示。
现代环境——经济大系统
个人效用来自商品和服务的消费以及自 然环境状态。人们利用自然资源“生产”商 品或服务，而且人们会因为有诸如野生区域 和蓝鲸……，这样环境资产的存在而更加快 乐。
现代环境——经济大系统
一个代表性的个人会具有如下被一般化了的偏 好： UA＝U（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 在制造商品和服务向量（X1,…，Xn）中的作用， 环境间接提供效用。
现代环境——经济大系统
（二）在环境经济大系统中各组成部分的功能 1.环境扮演的第一个角色是资源的提供者 （E1）即，为生产部门提供能源和原材料。 如，生产部门从环境中开采资源（比如 石油）和原材料（如铁矿石）。
现代环境——经济大系统
2.环境扮演第二个角色是接收器，接收废物 （E2） 废物会直接由生产过程中产生，也会从消 费中产生。在某些情况下，废物可以通过环 境的生物或化学过程被分解。对于有些向环 境输人的物质，没有自然过程能把它们转变 成无害物质，或减轻其危害。这些污染物称 为“累积污染物”或“保留污染物”，包括 像铅和鎘那样的金属，还有PCBs（多氯化联 二苯）和DDT（二氯二苯三氯乙烷）等人造 物质。
热力学第一定律
热力学的第一定律对于理解物质——能量供给的意义 1.地球物质——能量供给上存在着极限 地球不是一个完全封闭的系统，因为我们获得来 自太阳的能量，偶尔还有陨石之类的物质。我们只利 用了落在地球上的太阳能的极少的部分——约1％被 转换成化学能。过去的太阳能被光合作用捕获而且非 常缓慢地转化为化石燃料——油、天然气和煤，满足 了当今世界大多数能量需求。 可以说地球是一个近似的封闭系统，物质——能 量供给上存在着极限。
现代环境——经济大系统
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，呼吸清洁空气的能力）。 这意味着在资源使用中存在冲突——为 什么在现代环境——经济大系统图中三 个圆E1、E2和E3有重叠原因所在。 环境是一稀缺资源，对它有许多相互冲 突的需求。
（一）大系统的组成 1.经济系统简化为生产（厂商）和消费（家 庭）两个主体。水平、服务和生产要素的交 换在这两个主体之间进行。 2.环境被包容进来,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。 3.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。
现代环境——经济大系统
4.环境系统对人类存续的重要性——全球生命 支持系统（E4） 保持适合的大气组成；保持气温和气候（自 然发生的温室效应使地球的平均气温从-18oC 上升至现在的15oC）；水分和养分的循环。 E2和E4之间的虚线说明向环境输出会影响这 些全球生命支持服务。
§2-3热力学二定律
现代环境——经济大系统
显然，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。
二、热力学第二定律
（一）概念 热力学第二定律是很多人熟悉的嫡定律（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， 物质一能量的使用引起从低嫡资源到高熵资源的单 向流程，从有序到混乱。 举例来说，当使用能量的时候，能量能做的工作量 逐渐减少。”熵定律也可以表述为：“没有这样的 过程，它的结果是能量从低温的物体传向高温的物 体”。
§2-2现代环境——经济大系统
一、对传统经济系统反思的角度： 1.现代环境经济学在传统的经济系统系统基 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 。 2.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。
二、现代环境——经济大系统的模型
现代环境——经济大系统
环境——经济大系统的结构与功能取决于其 能量、物质和信息的过程，而这些过程遵循 物理过程或自然法则。现在我们引入热力学 二定律来讨论上述关联的关系。 热力学两大定律是在严格封闭的系统中都适 用自然法则。
热力学二定律
一、热力学第一定律 （一）概念 热力学的第一定律陈述道，物质，比如能量， 既不能被创造出来也不能被毁灭。这条定律 也叫物质守恒原理。它意味着我们能把物质 转化为能量，把能量从一种形式转化为另一 种形式。
现代环境——经济大系统
资源使用中存在冲突举例： (1)利用山区开采矿石意味着降低了它的观赏 价值；（2）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获取更多的资源； （3）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；（4）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；……。
现代环境——经济大系统
3.环境扮演的另一个角色是环境陶冶性情 （E3） 环境扮演的这一角色很有教育和精神价 值。 举例来说，欧洲人会因为置身于加拿大 北部的原野或巴西的热带雨林而产生快乐， 而那里的土著居民则赋予那里及其动植物群 精神的和文化的价值。
现代环境——经济大系统
E1、E2和E3的交叉与重叠原因的解释 我们需要将这种陶冶性情的感觉精确化， 因为对经济学者来说这也是一种价值。 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。
热力学第一定律
2. 物质生产越多，最终回到环境中的废物就 越多 如果经济增长使铁和铝的提炼增加以满 足扩大了的需求，那么最终更多的废物和金 属碎片将回到环境。造成增加材料和能量提 取的经济增长一定会产生的相等的残余输出。
热力学第一定律
3.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） 新古典主义经济学关于土地、劳动和货 本是基本生产投人的观念远不能如实反映现 实情况。应将所有不为经济体系生产的能量 资源当作基本要素。这些基本要素在内生固 定结构（企业和市场）中与人造资本、人力 资本结合进行生产。