污染、环境保护和可持续发展

执法成本就会极高 。在执法者面前 ,往往一边是遵守污染排放密度标准但无法生产 ,
另一边却是肆意排放但能解决当地的经济困境 ,在这个时候 ,污染排放密度标准往往
会被牺牲 。
基于上述原因 ,在本文中对污染排放密度的控制已不再是社会计划者控制环境
的唯一手段 ,特别是在第一个模型中 ,污染排放标准被设定为外生 ,这样 ,环境的污染
发展三者之间的关系 ,并得出一系列重要的结论 。
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本文的贡献是在内生增长模型的框架下较为详细地分析了环保投入和可持续发
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展的必要性条件维持的一些经济学意义 。但需要特别指出的是 ,本文只考虑可持续
发展的必要性条件 ,而并未具体分析其可实现性和讨论稳态和平衡增长路径 。虽然
虽然 Stokey2Aghion 模型是回答上述问题的标准框架 ,但该模型的基础是把污染 排放密度作为可控制的变量 。在分析社会最优解的时候 ,如此假设自然无可厚非 ,但 在研究最优解的实施时 ,必须考虑到污染排放密度的难以控制性 。首先 ,污染作为一 种商品的产权不易明晰 。不然 ,若污染的产权是明晰的以及不存在交易费用 ,虽然污 染具有负外部性 ,但按照科斯定理 ,市场可以对污染进行交换而达到帕累托最优 。但
要条件 ,第三部分提出一个在可变污染排放密度水平下的最优环境保护模型 ,继续考
察可持续发展维持的必要条件 。第四部分是结论性评论 。
二 、给定污染标准下的最优环境保护模型
考察一个封闭经济 ,由具有无限期寿命 (也可看作有限寿命但无限世代) 的同质
消费者组成 ,不考虑人口增长 ,并将人口数量标准化为 1 。代表性47
3 复旦大学经济学系 ,复旦大学就业与社会保障研究中心 ,邮编 :200433 ; E - mail : sunkith @163. net , 电 话 :021 - 55071779。本文的初稿曾获复旦大学首届“经岚杯”环境与经济征文比赛一等奖 。作者感谢袁 志刚教授对我工作的支持和对本文的建设性建议 ,当然文责自负 。
上述一系列论文所要回答的问题无非是 :在考虑了环境问题之后可持续发展能 否维持和如何维持 ? 本文也将延续这条进路 。但在开展本文的工作之前 ,有必要先 对可持续发展和最优社会发展战略的关系做一番厘清 。需要注意的是 ,可持续发展 本身并不一定是一个最优社会的发展战略 ,可持续发展战略对社会并不一定有利 。 可持续发展的实质是考虑了环境问题之后 ,人均收入和消费处于长期增长的状态 ,但 这种长期增长并不一定是最优的 ,比如 ,我们可以通过放弃对环境有污染的所有生产 技术 ,适当控制资本积累和消费的比例 ,同样可以做到收入和消费在长期缓慢增长 。 但这种可持续发展大大降低了经济增长速度 ,显然并不能带来人们的最大福利 。同 样 ,最优的社会发展战略也不一定要求是可持续发展战略 ,在某些条件下 ,今天的消 费比明天多的资源安排反而能获得更大的效用 。所以 ,我们并不单单研究能否维持 和如何维持可持续发展 ,而是要研究在最优增长的路径上能否维持和如何维持可持 续发展 。我们希望知道 ,在什么条件下 ,我们的最优发展战略同时也是可持续发展战 略 ? 如果现在我们的最优发展战略不是可持续发展 ,而又希望把可持续发展战略变 成我们的最优发展战略 ,我们需要做什么 ?
W O RL D ECO NO MIC FO RU M
如果产权是不明晰的 ,对污染进行交易的市场不完善 ,那么通过市场经济自由交换就
达不到所期望的污染标准 。其次 ,政府对污染的信息不完全 。虽然存在很多测量工
厂污染的科学方法 ,但仍有很多的污染无法落实到源头 ,施加污染标准就无从谈起 。
第三 ,政府执行污染排放密度标准需要监督成本 ,当地方为了生存而破坏自然之时 ,
根据世界环境和发展委员会(1989) 1987 年会议发表的《我们共同的未来》中的定 义 ,可持续发展就是指在不牺牲后代人的能力的前提下满足当代人需要 。可持续发 展要求既达到发展经济的目的 ,又保护好人类赖以生存的大气 、淡水 、海洋 、土地和森 林等自然资源和环境 ,使子孙后代能够永续发展和安居乐业 。正如 Solow(1993) 所言 , 可持续发展并不意味着不能破坏所有原始的自然资源 ,如果这样的话 ,美国到现在还 是一片原始森林 ,发达和富裕就无从谈起 。可持续发展意味着用一种资源合理代替 另一种资源 ,比如用肥沃的可耕地来代替原始森林 。所以 ,可持续发展依然是一个权 衡问题 ,而作为增长理论基础的 Ramsay 模型的跨期效用最大化相当于权衡当代人和 后代人之间的利益 ,只要把可耗尽的资源约束和环境污染的成本考虑进来 ,该模型就
环境质量产生效用 ,其效用函数是 u ( c , E) 。其中 c 是人均消费 ,在人口数量为 1 下
也是总消费 ,E 是环境质量 ,并满足 uc > 0 , ucc < 0 , uE > 0 。代表性消费者的一生的福 利为 :
∫ W =
∞
0e
-
ρt
u
(
c
,
E)
dt 。
其中 ,ρ> 0 是时间贴现率 ,也可以代表当代人对后代人利益的关心程度 ,ρ越大 ,
将和经济增长和资本积累有正相关关系 ,社会计划者也不能减少最低限度的污染 。
本文对环境问题的控制方法是引入环境保护的概念 。社会计划者可以做的是投资环
境保护产业 ,通过将产出的一部分投入环保 ,环境将得到改善 ,以此减少污染对环境
的影响 。通过这样的处理 ,我们就能够全面地考察污染标准 、环境保护投入与可持续
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摘 要 :本文承接经济学采用增长理论分析长期环境问题的传统 ,通过引入环境保 护 ,对分析污染和可持续发展问题的 Stokey2Aghion 模型进行了扩展 。第一个模型假 定污染密度受限于外生的标准 ,社会计划者只能通过环境保护投入来改善环境 ,而 在另一个模型中 ,污染密度和环境保护都受到社会计划者控制 。我们发现两个内生 增长模型的结论是类似的 :环保投入对环境质量改善的边际贡献率在长期能否大于 一个临界值是可持续发展能否维持的关键 ;为了使可持续发展战略成为我们的最优 发展战略 ,可以通过促进环保技术进步 ,采用较少污染的技术 ,提高生产率水平 ,增 强可持续发展意识来达到这一目标 。 关键词 :污染 环境保护 可持续发展 内生增长
一 、引 言
上个世纪后半叶以来 ,随着工业化进程造成的污染严重和环境破坏的加剧以及 发达国家对于环境问题的重新认识和反思 ,环境问题逐渐成为全世界的社会焦点问 题之一 。思考和解决环境问题既招致了生态学 、生物学 、化学 、社会学 、经济学等多学 科的研究力量 ,又引起了世界范围内特别是发达国家中人们环境保护意识的觉醒和 各种环境保护组织的成立 。80 年代以来欧洲各国“绿党”的纷纷崛起证明环境保护已 经成为政治生活的重要内容 。但是 ,和大部分绿色组织对环境问题的热诚相反 ,也和 诸多学科的学者对环境问题前景的担忧不同 ,主流经济学家对环境问题的判断依然 是理性 、谨慎和乐观 。环境 ,无论是作为一种能够使人们产生正效用的物品 ,还是作 为一种能够用于生产其他物品的资源 ,无非是满足人类需要的手段 。只要承认这一 点 ,环境问题 ,就依然是一个权衡问题 ,基于理性人的最大化行为假设的主流经济学 对分析环境问题就依然适用 。于是 ,经济发展和环境保护的矛盾关系从经济学角度 来看并非如极端环境主义者所言是非此即彼的对立选择 ,这种更为理性和现实的视 角最终促成了可持续发展理念的提出 。
这种方法和前述国外相关文献相比欠缺完整性和严密性 ,但本文的立意在于重新审
视原有的环境保护意识和可持续发展观念 ,模型中的必要性条件已经足以得出本文
的所有主要结论 ,对模型的简单和解的明晰的追求使我们选择了这种方法 。
本文分四部分 。第一部分是引言 ,第二部分采用一个内生增长的简单 AK 模型来
考察给定污染排放密度水平 ,社会计划者投资环境保护能否维持可持续发展及其必
一个负数 。环境质量和上界的差的最低值也不能低于一个下界 ,低于它意味着是不
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可恢复的毁灭性灾难 。故 E ∈[ Emin ,0 ] 。这一关键假设捕捉到了环境问题的本质 :即 人类只有一个地球 ,必须考虑到消耗不可再生资源的底限 。环境质量的变化受到三 种影响 :一是污染 ,污染是总产出和污染排放密度的函数 , P ( Y , z) = Yzγ。其中 Y 是 总产出 , z ∈[0 ,1 ]是污染密度 。γ> 1 ,它保证了 Pzz = Yγ(γ- 1) zγ- 2 > 0 ,即污染的边 际成本递增 。污染是流量 ,环境质量是存量 ,污染函数就是环境质量的变化率 ;二是 环境的自我更新 ,环境的更新速度的绝对值是θ;三是环境保护 ,政府不能直接控制 污染 ,但可以通过对环境保护的投入来改善环境 。令 I 是环保投入 ,环保投入对环境
对将来贴现得越厉害 ,表明越漠视子孙后代人的利益 。当ρ→+ ∞时 , 表示完全不关
心后代的利益 ;相反 ,当 ρ→0 时 ,表示对后代人和当代人给予相同的关心 。可持续发
展意味着需要一个较低的ρ。
假设环境质量的最高值不能超过一个上界 ,即最好不能好过完全无污染时候的
环境质量 。定义环境质量 E 为现在的环境质量和环境上界之间的差 ,故环境质量是
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是现成的分析可持续发展问题的最好的框架 。这种分析的传统在经济学界由来已 久 。早在 1970 年代 ,当罗马俱乐部一脸苦相地宣布了人类物质增长的极限就要到来 时 ,环境经济学的元老级人物 Dasgupta 和 Heal (1974) 就运用新古典增长理论对可耗尽 资源的最优开采路径进行了分析 ,并且得出了相对乐观的结论 。到了 1980 年代末 期 ,随着 Romer (1986) 知识外溢模型和 Lucas (1988) 人力资本外部性模型的出现 ,内生 增长理论开始崛起 ,经过 Romer (1987 ,1990) , Grossman 和 Helpman (1991) 和 Aghion 和 Howitt (1992) 在不完全竞争的一般均衡框架下引入水平和垂直创新后 ,内生增长理论 趋于成熟 。在这个基础上 ,Stokey (1998) 率先给出了在内生增长理论下分析可持续发 展问题的基准框架 。她引入了有利产出但产生负效用的污染指数 z 作为代表性消费 者的控制变量之一 ,在内生增长的简单 AK 模型中 ,在长期增长将停滞 ,在跨期替代弹 性小于一的情况下可以推得倒 U 型的环境 Kuznets 曲线 。Aghion 和 Howitt (1998) 对 Stokey 模型的假设进行了合理改动 ,规定了环境质量有一个下限 ,低于该下限则环境 质量将遭到毁灭性影响 ,在这个假设下 ,随着资本无限积累 ,污染指数 z 在长期必须 趋近无穷小 ,则消费的增长率将变成负值 ,增长无法长期维持 。但是 ,在新熊彼特模 型中 ,由于区分了有形资本和无形资本 ,可以用更“绿色”的无形资本即知识生产来抵 消社会资本边际报酬递减 ,可持续发展将得到保证 。沿着这条进路 , Grimaud (1999) 在 分散经济的新熊彼特模型中考察了污染排放许可对平衡增长路径的影响 ,并在接下 来的工作中用“创造性破坏”的概念分析了平衡增长路径上的不可再生资源的最优开 采速度 ( Grimaud and Rouge 2003) ,这些成果是 Stokey 和 Aghion 基本模型的细致化 ,基 本支持了前述的结论 ,如跨期替代弹性是否小于 1 的关键作用 ,通过参数的严格考察 继续得出了诸多不同的增长条件和政策含义 。
改善的贡 献 为 R ( I) , R′( I) > 0 , 而 且 环 境 保 护 对 环 境 质 量 的 改 善 没 有 上 界 , 则 lim R ( I) = + ∞。