运输外部性理论相关问题研究

（二）运输负外部性的度量
1.交通污染成本。[3]假设某一地区有 m 种大气污染源，n 种
污染成分，每一种污染成分造成的经济损失用 C（j j=1,2,…,n）表
示，每种污染源的排污量用 P（ij i=1,2,…,m; j=1,2,…,n）表示，那
么，某一种污染源造成的经济损失 TCi 表示为：
n
Σ TCi=
（7）
式（7）中表示车辆速度的流量弹性。 （2）考虑多种因素的外部成本时，[5]在一个给定的运输网络
中，假定有 n 种不同类型的道路使用者，他们的污染物排放量、
时间价值、燃料消耗以及从旅行中得到的收益都是不同的。为
了便于分析，假定在每种类别中，边际环境污染成本、时间价值
耗费及燃料消耗成本都是常数,这样各类道路使用者的社会纯
四、运输外部性与可持续运输
（一）运输外部性与可持续发展
1.可持续发展的基本问题及其度量。可持续发展的提出，
把环境污染与一定的经济制度联系起来，实际上是强调了代际
外部性，解决人类代价之间行为的相互影响，尤其是要消除当
代对后代，或前代对后代的不利影响。环境与经济的关系是可
持续发展的基本问题。首先，环境为经济发展提供各种资源或
存在着巨大困难，这样就会在有关的管理上形成大量交易成
本。因此，运输外部性问题的解决在实际上很少采用纯粹内部
化的方法。
较多政府行政干预的准内部化措施主要是政府部门习惯
使用的行政命令，就是要通过各种必要的政策手段，纠正由于
运输活动的外部性。运输管理部门可采取的策略，如交易许可
证、税收和收费以及定价政策等作为内部化措施。
投入物；其次是经济活动产生的废物排放到环境中。所以我们
既要考虑经济活动对环境的有利影响，又要考虑经济活动对环
境的不利影响，实现可持续发展。
通常情况下我们只注意到了经济活动对环境的不利影响，
即环境污染，其衡量如上所述，而没有注意到经济活动对环境
的有利影响。如植树造林不仅具有经济意义，同时也具有环境
改善的价值。在此，我们把人类的福利 W 看作是当期消费量 C
和环境污染存量 P 的函数，即有：
W=W（C，P）
（19）
显然有：坠坠WC >0，坠坠WP <0
如果考虑时间因素，那么总的福利现值 TW 可以写成：
乙∞
TW= W（C，P）e-rtdt 0
（20）
其中 r 为折现率，污染物随时间变化的方程式可以表示
为：
dW dC
=aF（R1）- G（R2）- bP
（21）
輧輳
如果 j 代表交通运输，则式（2）就表示交通运输引起的大
气污染。由于环境污染既有存量的影响，又有增量的影响，以上
的计算可近似地看作边际成本。
2.交通拥挤成本。交通拥挤造成时间损失、排污量增加、旅
行时间的不确定性等等，在运输外部成本中占有较高的比重。
分两种情况进行讨论。 （1）当仅考虑时间价值损失的外部成本时，[4]单车的总成本
行为所产生的全部成本，结果是那些外部成本的不利影响会减
少，经济与环境资源总的利用也将更为有效率。但是，内部化并
不意味着由运输而引起的负外部性，包括环境成本和拥挤成本
会完全消除，内部化只不过是有利于降低外部成本，内部化导
致的正确价格可以提供一种导向，促进外部成本最小化。
（二）运输外部效益内部化主动性与运输外部成本内部化
可表示为：
g= M+ VT
（3）
其中 g 表示单车每公里的总成本，M 表示单车每公里的实
际货币成本，V 表示单位时间价值，T 表示每公里旅行时间。一
般地，车速 S 是车流量 F 的减函数：S=S（F），且 坠S/坠F＜0，则公
式（3）可写成：
g=M+ 1 ·V=M+ 1
S（F）
S（F）
（4）
这些车流每公里的总成本 TC 为：
被动性的并存
根据多数西方学者的意见，运输的外部效益，从长远来看
是很有限的，其原因是人类具有一种趋利的主动性和积极性，
人们会主动地将原来存在的外部效益逐步自发地实现内部化。
而运输的外部成本，即交通运输在负的方面的外部性，却很难
发生这种自动的内部化过程。在大多数情况下交通工具的使用
者并没有承担那些非市场成本的义务和激励，因此那些影响往
3.交通事故外部成本。交通事故外部成本涉及到对人的生
命伤残评估和对物的损失评估，国际上采用的评估方法为：交
通事故外部成本 = 人的生命伤残数量×生命伤残单位成本，或
者交通事故外部成本 = 物的损失量×物的损失单位成本。
对于人或物的单位成本，米香（Mishan E J）提出了米香模
型[6]。该模型首先把事故分成两类：一类是车辆之间碰撞发生的
二、运输外部性的类型及其度量
（一）运输外部性的类型
根据外部性的性质，交通运输外部性划分为交通运输负外
部性和正外部性。
1.运输正外部性—— —运输外部效益。对交通运输正外部性
的研究更多地集中在运输基础设施的公共物品特性之上，交通
运输的低收费现象是正外部性集中的体现。交通运输的主要作 用[2]有以下六个方面：一是人口、劳动力集聚效应；二是生产的 规模经济和产业结构升级换代；三是改善城市及周边城乡地区 的基础设施和投资环境，促进市镇建设和开发；四是形成人们 的市场、大流通、大开放观念，强化开拓意识、竞争意识和效率 意识；五是促进资源利用、环境保护；六是完善交通运输网络， 为经济建设提供基础结构和环境条件。
经济理论问题 《生产力研究》No . 1 . 2 0 1 0
运输外部性理论相关问题研究
王多宏 1，吴士杰 2
（1.西南交通大学 峨眉校区，四川 峨眉 614202；2.北京铁路局，北京 100071）
【摘 要】 运输外部性理论包括运输外部性的产生、运输外部性的表现形式、运输外部性衡量、运输外部性的内部 化以及可持续运输的选择等内容。运输外部性根据其数学表达可看出运输外部性的产生过程，并划分为运输外部经济和 运输外部不经济两种类型，对运输外部经济进行了定性分析，对运输外部不经济的内容（污染成本、拥挤成本、生态破坏 以及交通事故）进行定量分析。综述了运输基本外部性和制度外部性内部化的措施，阐述了代际外部性内部化思想—— — 可持续运输，以实现人类社会机动性目标和环境目标的协调以及必须在资源与环境容量的制约下协调发展。
TC=g·F=M·F+
V·F S（F）
（5）
对式（5）求导：
dTC dF
=M+V·F·' S（FS）（2-FF）·S（' F）=M+V·S（FF'）-
V·SF·（2 SF（）' F）（6）
这样增加一辆车旅行一公里产生的外部成本，即边际外部
成本 MEC 为：
MEC= V·SF·（2 SF（）' F）=- S（VF）ESF
往就被认作是“外部成本”而留给别人去承受。
（三）运输外部成本内部化的措施
目前，外部成本内部化措施主要有完全通过市场实现的严
格内部化措施和较多政府行政干预的准内部化措施两种。
从经济学来说，完全或纯粹的内部化只有在有关资源和环
輴輧
境的产权得到完全明确的情况下才会出现。在纯粹内部化过程
中无法回避的实际问题是，对环境资源的产权界定和使用监测
事故。一类是单车发生的事故。前一事故数 Nc 与车流量 Q 的
平方成正比，后一种事故数 Ns 与车流量 Q 成正比。以年为计算
时间，并同时假设车辆及驾驶员是无差别的。两类事故数可以
表示为：
Nc=KcQ2
Ns=KsQ2
（14）
式（14）中 Kc 和 Ks 都是常数。如果用 Cc 和 Cs 分别表示两
种事故的单位成本，这样交通事故的总成本 TSC 可写成：
三、运输外百度文库性的内部化
（18）
（一）运输外部性内部化的涵义
运输外部性内部化是指将运输的外部影响纳入市场过程，
降低运输活动的外部成本，使之达到社会适宜的水平，并减少
市场失灵[7]。通过有效的内部化可以从价格上获得更多的有关
成本和效益的正确信息，从而在各种与运输有关的替代方案中
做出正确选择。特别是运输设施的使用者会更多地意识到自己
1
Q（i
e
坠MCi 坠V
f
+ 坠MCi 坠V
-
t
Pi
2
）
V
t
-
0
MCk -
e
MCk
-
f
MCk -
Pk V
=0
坌k
（11）
t
坠NBk 坠Qk
0
e
f
=MBk（Qk）- MCk - MCk - MCk -
Pk V
-
tk=0
坌k
其中 tk 表示拥挤税收，MBk 表示边际收益。
（12）
联立式（11）和（12）即可求得：
福利函数的自变量中包含了另一运输企业的行为，而该运输企
业又没有向另一运输企业提供报酬或索取补偿。[1]即：
Wj=W（j X1j，X2j…，Xnj，Xmk） j≠k
（1）
这里，j 和 k 是指不同的运输企业，Wj 表示 j 的福利函数，
X（i i=1，2，…，n，m）是指经济活动。这函数表明，只要某个运输
[
PijCj
m
]
Σ j = 1 Pij
i=1
（2）
【收稿日期】2009- 08- 28 【基金项目】西南交通大学青年教师科研起步项目资助（2008Q036） 【作者简介】王多宏（1 973-），男，西南交通大学峨眉校区交通运输系讲师、博士研究生，研究方向：物流工程；吴士杰（1 975-），男，工程师，供 职于北京铁路局，研究方向：交通运输规划与管理。
分别为第 i 类车的车流及所有车换算的相当车流，这两者的关
系可以表示为：
n
Σ Qr= aiQi ai 为换算系数 i=1
（9）
所有车流的整体纯收益 NB 为：
n
NB=ΣNBi i=1
（10）
这样整体纯收益和每类纯收益最大化分别满足下列条件：
Σ 坠NB
坠Qk
=MBk（Qk）- ak
dV dQr
i
n =
Σ e
tk=MCk - αk
dV dQr
i
n =
1
e
Q（i
坠MCi 坠V
f
+ 坠MCi 坠V
-
t
Pi
2
）
V
坌k
（13）
式（13）的经济意义是 k 类道路使用者中每增加单位车公
里引起车流速度下降，对 k 类道路使用者的拥挤征收税额便是
这一使用者的边际环境成本加上因此而增加的其他道路使用
者增加的时间、燃料和环境成本。
2.运输负外部性—— —运输外部成本。与此同时，交通运输的 负外部性更为引人关注。交通运输的负外部性，即运输外部成 本，指与运输有关的由运输使用者造成的使得未使用者受害的 其他成本。交通运输负外部性可划分为环境污染、生态破坏、交 通拥挤和交通事故等四类，具体见表 1。
表 1 运输负外部性—— —外部成本的主要内容
被干扰甚至被破坏。这些都涉及交通运输的外部性。该领域在
各国都涉及到非常广泛和深刻的经济、社会甚至政治问题，是
人类能否与自身生存环境融洽相处并进入良性的长期的可持
续发展状态的重要内容，具有相当的理论研究价值。
一、运输外部性的数学表达
（一）运输外部性的数学表达
用数学语言来表述，所谓运输外部效应就是某运输企业的
【关 键 词】 运输外部性；可持续运输；运输成本 【中图分类号】F50 【文献标识码】A 【文章编号】1004- 2768（2010）01- 0035- 04
我们知道，交通运输业在其发展过程中为社会和个人提供
了相当大的经济和社会效益的同时，也带来了很大的负面影响
和极大的危害：死亡、疾病、能源过度消耗、土地占用、生态平衡
这里有：R1+R2=R。式中 R1 与 R2 分别表示用于消费品生产
和污染物减少上的资源投入量，F 和 G 分别表示消费品产出函
数和污染物消除函数，a 和 b 都是常数，可以理解为生产单位消
企业 j 的福利受到他自己所控制的经济活动 Xi 的影响外，同时 也受到另外一个运输企业 k 所控制的某一经济活动 Xm 的影 响，就存在外部效应。
（二）运输外部性的分类
根据外部性的影响效果可分为外部经济和外部不经济。借
助式（1）表示，当 坠Wj/坠Xmk＞0 时，运输企业 k 对运输企业 j 产 生了正外部性，即运输外部经济，当 坠Wj/坠Xmk＜0 时，运输企业 k 对运输企业 j 产生了负外部性，即运输外部不经济。
TSC=CcKcQ2+CsKsQ 则边际成本 MSC 为：
（15）
MSC=
坠TC 坠Q
=2CcKcQ+CsKs
（16）
相应的边际私人成本 MEC 与平均社会事故成本 ASC 相
等，为：
MPC=ASC=TSC/Q=CcKcQ+CsKs 则边际外部成本 MEC 为：
（17）
MEC=MSC- MPC=CcKcQ
收益 NBi 可表示为：
0
e
f
NBi =TBi （Qi）- Qi [MCi +MCi （V （Qr））+MCi （V （Qr））+
t
Pi ] V（Qr）
（8）
式（8）中，TBi 为第 i 类车的总收益，MC0i 为正常情况下道
路使用者的成本，MCei 为因拥挤增加的环境污染成本，MC0i 为
因拥挤增加的燃料成本，Pti 为时间价值，V 为车流速度，Qi 和 Qr