资源与环境经济学 .pptx

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1、第一节 环境资源分类及特点一、环境的资源属性环境作为一种资源，其具体说明如下：(1)环境为人类提供生产活动所必需的原材料；(2)环境提供为人类及其他生命体提供生存的场所；(3)环境对人类排放的废弃物具有扩散、贮存、同化和分解的作用，即环境对污染物具有净化作用；(4)环境为人类提供景观服务。第1页/共69页二、环境资源的划分环境资源丰富而复杂、其分类方式也有多种 按所有权划分，自然资源分为共享资源和所有权资源(或称为专有资源)。第2页/共69页按资源的服务方式划分，自然资源可分为积贮性资源和流失性资源。流失性资源-如果不用，它会随时间流失而浪费，如水能资源、环境容量资源、景观资源等。积贮性资源则

2、是以其实体提供服务的，如矿产资源等。第3页/共69页经济学把自然资源分为可再生资源(renewable resources)和非再生资源(depletable resources)。非再生资源是不能运用自然力增加蕴藏量的自然资源。又称可耗竭资源。如：煤、铁矿藏。可再生资源是可以用自然力保持或增加蕴藏量的自然资源。如：鱼、森林。在现实世界，许多资源是可再生和不可再生资源的混合。例如土壤。第4页/共69页三、环境资源的特点(一)区域性在不同的地区，环境资源的种类、数量、质量不同。如我国水资源、煤炭资源、生物资源分布。(二)环境资源的稀缺性贮量是有限的；结构的组成上，即使大多数资源丰富，如果某些资源

3、缺乏，也会形成一定的限制因素。(三)多用途性(四)可更新性(五)环境资源计量的困难性。例如，大自然中的空气、天然的水源、美丽的风景等。第5页/共69页第二节 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。资源净流量可以反映自然资源的消耗速度。第6页/共69页资源储量分类及其概念：已探明储量：可开采储量 待开采储量 未探明储量：推测存在的储量 应当存在的资源 蕴藏量：已探明储量与未探明储量之和 第7页/共69页第8页/共69页第三节 资源的跨时间有效配置：n时期模型在成本和效益发生在不同时间的情

4、况下，采取什么标准来进行决策呢？-净效益的现值最大化。第9页/共69页在不同时点对若干资源配置方案进行选择的经济学标准称为动态效率未来第n年得到的一次性的净效益的现值：PV(Bn)=Bn/(1+r)n 在未来n年中得到的一系列净效益(从第0年到第n年每年得到Bi)的现值：PV(B0，Bn)=r贴现率，Bi为i时刻得到的净效益。第10页/共69页一、动态效率的推导 假设某非再生资源的需求函数是线性的，且不随时间变化，用下式表示：Pta-bqt 式中Pt为t年价格，qt为t年开采数量。在t年开采qt所得到的总效益为需求曲线以下的面积 假设开采该资源的边际成本取固定值c(现值)，t年开采qt数量的总

5、成本TCt为：TCt=cqt 第11页/共69页如果可开采资源的总量为Q，那么n年中资源的最优动态配置问题可用下式表示：假设资源总量Q小于需求量，动态最优配置必须满足下列条件：第12页/共69页两时期的情形给出需求函数和成本函数的具体参数，a16，b0.4，c4，Q40，r=0.10，可以求出两期的开采量和边际使用者成本。16-0.4q1-4-=0（1）（2）q1+q2=40 (3)解以上联立方程式，结果为：q120.476，q219.524，=3.810等式(1)表示在动态有效配置点，第一期边际净效益的现值(16-0.4q1-4)，必须等于。等式(2)表示在动态有效配置点，第二期边际净效益的

6、现值也必须等于。两期边际净效益的现值应相等。第13页/共69页 由于非再生资源的数量是有限的，今天多开采1单位就使明天少开采1单位，因此，今天的开采决策必须把由于今天的开采而使明天损失的净收益计算在内。边际使用成本反映了两期之间的边际机会成本，它使两个期间的开采量达到均衡。两时期动态效率模型小结：有限资源、固定边际开采成本的有效配置下，当期边际使用成本大于零，开采数量则逐期下降。第14页/共69页更长的时期的情况。保留不变边际开采成本的假设，把时间延长为n年。如果可开采资源的总量为Q，那么n年中资源的最优动态配置问题可用下式表示：假设资源总量Q小于需求量，动态最优配置必须满足下列条件：第15页

7、/共69页给定参数值：a8，b0.4、c2，Q40，r=0.10，把参数代入净效益最大化条件，运用计算机程序求解，计算结果如下：q18.004，q27.305，q3=6.535，q45.689，q54.758，q6=3.733，q72.607，q81.368，q9=0.0OO，T9,=2.7983为边际使用成本的现值。第16页/共69页二、资源的跨时间有效配置：可再生替代资源的情况 考虑如下情况：在使用非再生资源的同时，有一种固定开采成本的可替代的可再生资源。先使用成本较低的不可再生资源，然后转移到可再生替代资源。假定存在一种可再生的、完全替代的、供给量无穷多的资源，其单位成本为d=6元。令q

8、t为t年开采的、固定边际开采成本的非再生资源的数量；qst为固定边际开采成本的完全替代可再生资源的数量使用两种资源情况下的总效益和总成本的表达式：第17页/共69页目标函数：式中PVNB为净效益的现值。以上目标函数受非再生资源总数约束条件的制约：最大化的充分必要条件为：(1)t=1,T 方程组中任何一个方程当qt0时将是一个等式，当a-b(qt+qst)-d0 t=1,T 时将为负的。方程组a-b(qt+qst)-d0中的任何方程,当qst0时将为一个等式，当qst0时将为负的 (2)其中任何一个方程当qst0时为等式，当qst0时为负 第18页/共69页给定参数数值：a8，b0.4，c2，d

9、6，Q40，r0.10，最优条件满足：q18.798，q28.177，q37.496，q46.744，q5=5.919，q62.863，qs62.137，t6时qst=0；t6时qst5.000，=2.481。根据结果，我们得到如图表示的资源有效配置路线 转换到可再生替代资源的情况 第19页/共69页 初始阶段完全开采非再生资源，随着非再生资源被逐步开采，边际使用成本升高，在第6期非再生资源和可再生替代资源的总边际成本相等，替代资源开始被开采。在第6期，同时开采两种资源，非再生资源在第7期以前被开采完，从第7期开始完全使用替代资源。非再生资源的开采量是逐渐减少的，直至转换发生。在转换期中，两种

10、资源同时开采。转换发生以前，每期有更多的非再生资源被开采，非再生资源会更快耗尽。第20页/共69页三、向另一种非再生资源的转变 现在我们考虑从一种不变边际开采成本非再生资源向另一种不变边际开采成本非再生资源的转变，第二种非再生资源的边际开采成本较高，但在一段时间内，第二种资源的边际开采成本的增长率较低。例如，在某时某地石油的开采成本较高，煤的开采成本较低，这时锅炉烧煤。随着煤资源的消耗，边际使用者成本升高，当煤的总边际成本高于石油的总边际成本时，就改为烧石油。第21页/共69页每种资源的总边际成本等于不变的边际开采成本加上上升的边际使用成本。第一种资源的总边际成本随时间上升直到它等于第二种资源

11、的总边际成本。在这一点发生转移，在这一点以后，第二种资源被开采和使用。在转折点的前后，都只有最便宜的资源被使用 从一种非再生资源向另一种非再生资源的转变 注意总边际成本曲线的特点：(1)转换是平稳的，总边际成本没有跳跃；(2)至少在转变开始后一段时间，总边际成本的增长率下降，这是因为第二种资源总边际成本中增长的部分(边际使用成本)较小。第22页/共69页四、增长的边际开采成本 向现实生活更接近一步，现在我们考虑边际开采成本随累积的开采量的增加而增加的情况。很多矿产的开采都有这种情况，先开富矿，后开贫矿，越到后来越难开采，也就是说，边际开采成本越来越高。把成本函数修改后，求净效益的最大化，假设非

12、再生资源转换为可再生替代资源 总成本函数为：在转变前，在转变后，在本例中，没有资源供给量约束，供给量仅由成本决定。改变了的目标函数为：第23页/共69页净效益最大化的充要条件为 t=1,T（1）（1）中任何一个方程当qt0时为等式，当qt=O是为负。(2)(2)中任何一个方程当qst0时为等式，当qst=0时为负。(1)中左边最后一项是边际使用成本，当t接近转换点时边际使用成本逐渐减小，最后消失。第24页/共69页假设边际开采成本递增，忽略环境成本，给定a8，b0.4，c=2，d=6，r=0.10，f=0.10，最优配置路线为：q17.132，q2=6.523，q3=6.017，q4=5.61

13、0，q5=5.304，q6=5.099，q74.316，n=7，t7时qst0，t7时qst0.684，t7时qst5.000。所有开采成本低于替代物的非再生资源在转换点(第7期)以前耗尽 第25页/共69页增长的边际开采成本 第26页/共69页开采数量的配置路线与以上各例的情况相似。有两点不同：1、边际使用成本的变化。在以上各例中，边际使用成本当期值随时间而增加，其增长率为贴现率r。在本例中，当边际开采成本随累积的开采量而增加时，边际使用成本随时间而减少，在转换为可再生资源的时刻，边际使用成本变为0。2、在不变开采成本的情况下，非再生资源被完全耗尽。在本例中，资源存量未被耗尽，由于边际开采成

14、本很高，有一部分资源没有被开采。第27页/共69页五、发现新资源和技术进步 某种非再生资源的已发现部分的开采成本越高，发现该资源的新来源的效益越高。如果新来源的成本较低，就会降低该资源开发的总边际成本，并鼓励更多的消费。技术进步将降低开采成本。对于不变边际开采成本的资源来说。技术进步造成的边际开采成本的降低会减缓向替代资源的转换。对递增边际开采成本的资源来说，技术进步使更多的资源在现在而不是未来被发现。第28页/共69页小 结 在资源有限、边际开采成本为常数的情况下，在n时期中，开采量逐期下降，边际使用成本当期值上升从而使总边际成本上升。在有可再生替代资源的情况下，边际使用成本和总边际成本随时

15、间上升直至替代资源被开采。与无替代资源的情况比较，转换发生以前，每期有更多的非再生资源被开采，非再生资源消耗得更快。当边际开采成本增加时，边际使用成本随时间而减少，非再生资源未被完全耗尽就转换为再生资源的开采。第29页/共69页第四节 资源的可持续利用一、霍特林定律 非再生资源的供给包含相互联系的三个阶段：勘探、开发和采集。勘探的作用是确定资源储存量，探明资源的地质特性。开发的作用是为采集准备场所和设备。采集的作用是从地下取出资源。第30页/共69页 由于非再生资源总量是固定的，开采1吨，资源总量就会减少1吨，因此，当前的开采量影响未来的可能开采量。资源的开采成本不仅取决于当前的开采所使用的要

16、素投入量(劳动、能源等)及其价格，还取决于过去开采的要素投入量、当前开采对未来资源开采收益的影响等因素。第31页/共69页 把资源的市场价格和开采成本之差称为“租”。目标是：给定时间偏好和对矿藏的需求函数，使各时期租的总和最大化。约束条件：(1)资源存量随开采过程而减少；(2)资源初始存量给定；(3)开采成本随资源存量的减少而上升；(4)资源价格不能超过由替代品价格决定的一个价格上限。第32页/共69页对以上类型的模型的求解说明，利率在决定资源使用量上有决定性作用。略去求解过程，对于可再生资源，基本定律一般可以表述为：g+kr 式中：g为资源的生物学或地质学的增长率，k为资本价值的增长率，r为

17、贴现率。由于非再生资源总量固定、增长率为0，其消耗的最优路线必须遵循以下定律：kr即非再生资源的消耗必须遵循以下路线：开采的资源的价格的增长率必须等于贴现率。该定律称为简单的霍特林定律数理经济学家霍特林1931年在政治经济学评论上发表的经典论文可枯竭资源经济学。第33页/共69页霍特林定律的基本思想：把埋藏在地下的资源看作是特殊形式的资本财产，即把全部资本财产分为资源和其他财产。如果资源资本收益的增长率等于其他财产的利率，所有者就会对把资源保存在地下和开采出来这两种选择没有偏好，此时，资源就会以最优路线来消耗。因此，合理的最优价格(从而合理的资源资本收益)给所有者合理保存(从而合理开采)资源的

18、激励。第34页/共69页二、能源生产和消费中的主要问题（一）价格管制石油和天然气价格管制的主要方式是规定价格上限。价格管制使资源配置显著地偏离有效配置。一方面，过低的价格会使人们过多地开采和消费资源。价格管制下，资源的开采和消费量将会高于最优状态。另一方面，当边际成本超过价格上限时，尽管需求很大，生产者将停止生产。此时，管制下的资源产量将少于没有管制时的产量。第35页/共69页 在一般情况下，当前消费者有投票权，未来消费者当前无投票权，所以取悦当前消费者在政治上是有吸引力的。但是，由于未来消费者的损失大于当前消费者的收益，这样做是无效率的，也是不公平的。价格管制不仅影响了向替代资源转换的时间，

19、而且还造成向非有效的替代资源转换。第36页/共69页（二）卡特尔问题原油配置扭曲的另一个重要原因是垄断组织卡特尔的问题。世界上的大部分原油是由“石油输出国组织”(Organization of Petroleum Exporting Countries，简称OPEC)的卡特尔组织生产的。在垄断的情况下，由于限产提价，向替代资源的转换推迟。垄断减少了社会从资源中得到的净收益。第37页/共69页1、需求的价格弹性价格弹性越小，卡特尔的收入越多。原油需求的价格弹性在长期比短期大。充足的、价格不过高的替代资源的供给为卡特尔价格设定了上限。2、需求的收入弹性需求的收入弹性表明原油需求对世界经济的增长的敏

20、感性。收入增加，对原油的需求也增加，市场地位对卡特尔越有利，提价的可能性越大。收入弹性越大，需求对经济周期越敏感。经济衰退引起的需求减少越多，对卡特尔的压力越大。第38页/共69页3、其他供给者的影响 卡特尔以外的其他供给者的存在，会影响卡特尔对市场的控制。萨兰特(Salant l976)的研究结论：卡特尔的策略是，早期价格降低时，让其他供给者扩大市场，耗尽资源，然后提高价格，垄断市场。卡特尔为使价格上涨，必须减少自己的产量。其他供给者却不必减产，它们坐收高垄断价格之利扩大产量。因此在早期其他供给者的利润很高。卡特尔能够做的只是等待其他供给者耗尽其资源。第39页/共69页4、卡特尔成员的不一致

21、 卡特尔成员的不一致问题是卡特尔的一个重要问题。卡特尔是若干成员的集合，不同成员的动机、成员和卡特尔整体的动机可能不同。卡特尔的目的，是维持一个所有成员共同遵守的垄断高价，使整个卡特尔的利润最大化。然而，每个成员都有强烈的动机欺骗其他成员，降价销售。因为降价可以扩大市场份额，偷窃伙伴的市场。因此，卡特尔如果想成功，就必须严密监视其成员的欺骗行为，保证卡特尔协定的实行。卡特尔的组织和维持不是一件易事，然而一旦组织起来，其利润极大。石油卡特尔使石油消费国受到的损失也极大。第40页/共69页三、可再生资源可再生资源配置与非再生资源的区别：(1)可再生资源往往由社会占有，模型的优化目标为社会利益最大化

22、，由社会效用函数导出社会需求曲线，用社会需求曲线和供给曲线围成的面积(消费者剩余和生产者剩余)表示社会利益。(2)贴现率变为社会贴现率。(3)资源开采无中止时间限制。(4)增加可再生资源自然增长率变量g 第41页/共69页（一）渔业资源的经济分析1、渔业资源的生物学模型渔业资源的特点：资源的增长率和资源群体数量(population)或存量有着密切的关系。资源存量随资源的自然增长率和捕捞量的变化而变化。沙发尔(Schaefer 1957)建立了鱼类存量和鱼类存量的增长之间的平均关系。平均关系不是指短期存在的关系，而是指长期平均关系。第42页/共69页鱼类存量与增长之间的关系 存量的增长是存量的

23、函数：GdXdt 存量的增长等于存量对时间的导数。图中，Xm到Xn是一条可持续捕捞线。在该线上任何一点表示某一存量和与其相对应的产量(即存量的增长)，该产量将不会减少下期资源存量。其中，有一个存量范围(Xm到X*)，存量增长随存量的增加而增加。另一个存量范围中(X*到Xn)、存量增长随存量的增加而减少。图中，横轴代表群体数量或存量，纵轴代表存量的增长。第43页/共69页在Xm和Xn两点，存量的增长都为0。Xn是无外部影响的情况下持续存在的总体数量，称为自然均衡点(natural equilibrium)。Xm是最低可生存存量(minimum viable population，又译为最小可变种

24、群量)。低于这一存量，存量的增长率就将为负。当捕捞量等于存量的增量时，存量可以保持不变，称这一捕捞量为可持续捕捞量。第44页/共69页2、有效的可持续捕捞量(efficient sustained yield)生物学的最大可持续捕捞量是否同时是经济上有效的?除了个别情况外，回答是否定的。经济上的效率最大化，指净效益最大。第45页/共69页（1）静态有效可持续捕捞量(static efficient sustainable yield)先不考虑贴现。静态有效可持续捕捞量取得最大年净效益的捕捞量。为了简化分析，假设：(1)鱼价固定，不随销售量的变化而变化。(2)单位捕鱼活动的成本固定不变。(3)单

25、位捕鱼活动的捕鱼量与鱼类存量的大小有关。鱼类存量越多，单位捕鱼活动的捕鱼量越多。第46页/共69页TRPH式中，TR为总收益，P为每单位捕获物的价格，H为捕捞量，H为捕捞活动量E的函数。TCWE式中，TC为总成本，W为单位捕捞活动的成本，E为捕捞活动量。Em点为取得最大可持续捕捞量。Em点是否取得最大净收益?Ee为经济上有效的捕捞努力水平。静态有效可持续捕捞量如图所示。图中，捕捞活动量E可以用捕捞时间、年渔船出海次数等衡量。TC为总成本，TR为总收益。第47页/共69页净收益由总收益TR和总成本TC的垂直距离来表示。净收益只有在Ee点最大。在这点，边际收益(总收益曲线在该点的斜率)等于边际成本

26、(总成本曲线的斜率)。超过这一点，追加的成本超过追加的收益。最大可持续捕捞努力Em只有在极特殊的情况下，即捕捞努力的边际成本为零的情况下，才是有效捕捞努力。因此，在一般情况下，有效捕捞努力小于最大可持续捕捞努力。第48页/共69页（2）动态有效可持续捕捞量(dynamic efficient sustainable yield)正的贴现率对渔业资源管理的影响同对非再生资源的影响相同，贴现率越高，保存资源的成本越高。因此一旦引进正的贴现率，与静态有效捕捞量相比，有效捕捞努力水平将上升，相应地，均衡存量将减少。第49页/共69页当捕捞努力超过有效可持续捕捞量时，最初由于捕捞量增加净收益也增加。这是

27、因为单位努力得到的捕鱼量和存量成比例。然而，由于这一捕捞量超过了该存量下的可持续捕捞量，未来存量和均衡捕捞量将减少。克拉克(Clark 1976)证明，贴现率上升时，动态有效捕捞努力水平也上升，直至当贴现率等于无穷大时，动态有效捕捞努力等于Ec，净效益等于零。第50页/共69页3、市场配置 现在看市场是如何配置渔业资源的，看一看市场配置和有效配置有何异同。分别考虑不同的资源产权情况。（1）竞争的单一的所有者。该所有者对渔业资源有着明确定义的所有权，见下图。图中，TC为总成本，TR为总收益，AC为平均成本，MC为边际成本，AR为平均收益，MR为边际收益。单一所有者追求利润最大化。如果忽略贴现问题

28、，所有者会不断增加捕捞努力直至边际收益等于边际成本。这一努力水平即Ee，静态有效可持续捕捞量。利润等于R(Ee)和C(Ee)之差。第51页/共69页（2）公共财产(common property)对海洋渔业资源来说，单一所有者的假设很不现实。渔业资源的公共财产性质产生两类问题：当前外部效应和代际外部效应。在捕鱼不受任何限制即开放进入(open-access)的情况下，在有效捕捞努力水平可以得到利润，利润吸引更多的人来捕鱼，捕捞努力的增加提高成本减少利润，直至耗尽全部利润，即达到捕捞努力Ec。太多的人挤在起捕鱼，使成本大大提高，这就是“当前外部效应”问题。当前过度捕捞，减少资源存量，减少未来利润

29、，这是“代际外部效应”。第52页/共69页4、有关捕鱼业的公共政策（1）鼓励水产养殖 既然渔业资源管理的低效率是由于公共资源的问题，一个解决办法是使某些渔业资源由私人占有。这种办法适用于一些流动性不大的渔业资源(例如，一些鱼类可以用栅栏圈起来养)，或一些固定洄游到出生地产卵的鱼类。对这些鱼类可以：(1)在隔离的水域中人工养殖。例如在日本、政府把一些公共水域授予渔民作为私有财产，使所有者对资源投资并进行有效管理。(2)对于一些洄游鱼类可以在其幼年时期人工饲养，然后放入大洋，待其成年后洄游到出生地再行捕捞。例如太平洋鲑鱼、鳟鱼等。水产养殖只适用于某些鱼类，对一些流动性较大的鱼类不适用。第53页/共

30、69页（2）提高捕鱼的真实成本 早期渔业资源政策只追求最大可持续捕捞量，忽视净效益的最大化，仅仅提高了捕鱼的真实成本，没有导致有效捕捞量。下图给出了管制前的总成本曲线TC1和管制后的总成本曲线TC2。净收益为总收益TR和总成本之差。管制后，有效配置点Ee的净收益变为零，管制是如何使总成本上升的呢?第54页/共69页例子：美国防止太平洋鲑鱼过度捕捞所设计的管制办法。太平洋鲑鱼面临过度捕捞和绝迹的危险。政府针对这一问题采取了若干管制措施。首先，政府禁止在鲑鱼高产河流中设置障碍物和陷阱。然后，政府关闭了若干捕捞区，在另一些捕捞区若干时期禁止捕捞。这些措施使总成本曲线向上扭转移动。由于不能使用网，渔民

31、不得不使用更贵的工具捕捞同样数量的鱼。由于高产区域禁止捕鱼，渔民不得不到低产区域去捕鱼。管制尽管防止了对鲑鱼的过度捕捞，但是不能改变单个渔民采取新技术增加其市场份额的动机。总之，这些用提高成本限制捕捞量的办法，大大损失了净效益，减少了渔民的收入。第55页/共69页（3）税收 有没有办法既不增加成本又使捕捞量减少到有效水平呢?税收可以做到这一点。税收既没有增加社会的总成本，又减少了捕捞量。但是，税收使渔民的利益受到了损失，或者用经济学术语说，“租”(rent)从渔民手中转移到政府手中。因此渔民对税收不满意。第56页/共69页有没有既不增加社会成本，又减少捕捞量，还受渔民欢迎的办法呢?（4）可交易

32、配额(transferable quotas)一个可能的解决办法是规定每个渔民的捕捞量配额，该配额可以买卖。可交易配额体系有下列基本要素：(1)配额的持有者可以捕捞指定种类鱼的指定数量；(2)配额总量等于有效捕捞量；(3)配额可以在渔民之间自由交换。第57页/共69页那么在可交易配额系统中租是怎样分配的呢?在配额系统中，租的分配由配额的初始分配决定。配额有不同的初始分配办法，其效果各不相同：政府可以拍卖配额，通过拍卖收入得到全部租。这与税收类似，不受渔民欢迎。政府可以根据渔民历史上的捕捞量把配额无偿分配给渔民。渔民可以自由交易直至市场均衡。这种情况下，租由当前一代渔民得到。新渔民要进入市场，必

33、须向现有渔民购买配额。新渔民之间的竞争会抬高配额的市场价格，直到使市场价格反映未来租的市场价值的现值。对未来渔民来说，这一系统与税收无异。第58页/共69页 如何减少捕捞量？因为捕鱼活动存在规模经济，每个渔民减少同样比例只会增加每个渔民的成本。如果所有渔船大部分时间都闲在那里，不如减少渔船(即渔民)的数目，让每条船都得到充分使用。但是让谁退出捕鱼业呢?经济学的办法是对捕捞配额收取年费。年费收入用于支付给那些自愿退出捕鱼业的渔民。怎样实施。政策中应包括违反政策的惩罚条款，例如罚款，罚款额应足够高，以使违反政策的成本与遵守政策的成本达到平衡。一旦把监督执行成本计算进来,可能改变最优解。一些研究证明

34、，加入执行成本会减少最优存量。第59页/共69页(二）森林资源的经济分析据世界资源研究机构1990年报告，全世界每年有4000万至5000万英亩热带雨林被破坏。在中国，森林的破坏也是一个重要的问题。森林的破坏加剧了全球变暖，减少了生物多样性，造成了水土流失。第60页/共69页1、森林的有效开发 木材既是一种产出又是一种物质资本。砍伐并出售木材可以得到收入。让树木继续生长可以使它长得更大，将来卖更多的钱。森林管理者需要作出的决策是，现在砍还是将来砍。森林投资期很长，从种植到收获一般要25年。森林有巨大的外部效应，影响人们的积极性，使有效管理森林资源很难。树木的成长以体积来衡量。树木的成长分若干时

35、期。幼年期树木的体积增长很慢，此后一个时期树木的体积增长很快，当树木成熟以后，其体积的增长减缓以致停止。需要作出的决策是：应当在什么时候砍伐?生物学家计算平均年增量(mean annual increment，MAI)，MAI等于每十年树木生长累积体积除以树木累积生长年数。第61页/共69页 平均年木材产量最大化(MAI)树木年龄(年)木材体积(立方米公顷)MAI(立方米公顷年)5 0 0 10 0.3 0.026 15 2.7 0.175 20 8.6 0.431 25 17.4 0.694 30 27.7 0.923 35 38.6 1.104 40 49.6 1.240 45 60.2

36、1.339 50 70.4 1.408 55 79.9 1.453 60 88.9 1.481 65 97.2 1.496 70 105.0 1.500 75 112.2 1.497 80 119.0 1.487 85 125.3 1.474 90 131.1 1.457 95 136.6 1.438 100 141.7 1.417注：木材体积105(170AGE），AGE为年龄，MAI木材体积AGE。第62页/共69页经济学家认为上述生物学决策准则没有考虑许多经济因素，例如树木的价值、贴现、种植和砍伐成本。经济学认为，最优砍伐时间是净效益的现值最大之时。当延迟砍伐一年的边际收益等于其边际成本

37、时净效益现值最大。最优砍伐时间还取决于砍伐后是否马上重新种植树木。如果重新种植，延迟砍伐的成本增加了一项，即延迟再种植的成本。我们首先考虑森林只被砍伐一次，砍伐后不再种植的情况。第63页/共69页 一次砍伐，净现值最大化 树木年龄(年)净现值NPV 年增长量 年增长率 (元公顷)(立方米公顷年)()5 0 0.OO1 280 10 25 0.182 70 15 209 0.835 31 20 551 1.508 18 25 911 1.944 11 30 1195 2.153 8 35 1370 2.207 6 40 1446 2.170 4 45 1444 2.083 3 50 1387 1

38、.971 3 55 1294 1.850 2 60 1183 1.728 2 65 1064 1.611 2 70 944 1.500 1 75 829 1.397 1 80 723 1.301 1 85 625 1.214 1 90 538 1.133 1 95 461 1.060 1 100 393 0.992 1 注：NPV(价格-成本)体积(1+i)AGE，价格200元立方米，成本60元立方，i4。第64页/共69页在树木40岁时。净效益NPV的现值最大，为1446元，这时木材的当前增长率等于贴现率4。按照经济学家的意见，应在树木40岁时就砍伐。如果等到70岁时，NPV已经降为944元

39、。因此，经济学家认为应更早砍伐。贴现使砍伐提早了。贴现率的使用表示一种比较：树木在砍伐前价值的增长率和砍伐后把出售木材的收入用于投资的增长率(等于贴现率)。当木材的增长率低于投资的增长率时，就应当砍伐。第65页/共69页 无穷时间反复种植、反复砍伐 树木年龄(年)NPV(元公顷)5 0 10 76 15 469 20 1013 25 1459 30 1727 35 1836 40 1827 45 1742 50 1614 55 1464 60 1307 65 1154 70 1009 75 876 80 755 85 648 90 554 95 472 100 401 注：NPV=NPV11-

40、(1+i)-AGE第66页/共69页在现实中，树木被砍伐之后又被再种植，这样循环往复以至无穷。延长砍伐期将增加以后的生长砍伐周期的机会成本。最优砍伐时间是延期砍伐的边际收益等于其边际成本之时。当边际机会成本增加时，最优砍伐时间就提前了。在上表中，我们看到，在无穷时间反复种植、反复砍伐的情况下，砍伐时间又提前了。无穷循环的净现值是第一、第二、以至无穷时期砍伐的净现值之和：NPVNPV1+NPV2+假设每一周期的砍伐量和树木价值都一样，贴现率为i，每一周期的长度为T年，上式可写为：NPVNPV1+NPV(1+i)-T 解出NPV：NPV=NPV11-(1+i)-AGE第67页/共69页资源与环境经济学作业1、在一个两期动态有效配置模型中，假设某一不可再生资源的需求函数为P=18-0.4q,其中，P为价格，q为开采数量，边际生产成本为MC=4，(1)如果两期有30个单位资源可供利用。在动态有效配置和贴现率为0.15的情况下，第一期和第二期将分别开采多少单位的资源？(2)在上述情况下，两期边际使用者成本当期值分别为多少？2、论述题。设计促进林地资源持续经营利用的政策方案，以调动更多的人参与治沙与生态环境建设保护。第68页/共69页资源与环境经济学感谢您的观看！第69页/共69页