资源与环境经济学的理论与实践
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第三节 经济增长与环境退化

一、环境库兹涅茨曲线

1955年,美国经济学家西蒙·库兹涅茨对收入差距和经济增长的关系做了分析研究,发现在经济发展过程中,收入差距随着经济增长先逐渐增大,后又逐渐缩小。如果以收入差距为纵坐标,人均收入为横坐标,则两者之间的关系呈现出倒U型,这就是著名的库兹涅茨曲线(KC)过建春.自然资源与环境经济学[M].北京:中国林业出版社,2007.73.。1991年,美国经济学家格鲁斯曼和克鲁格对66个国家的不同地区的14种空气污染物和水体污染物12年的变动情况进行研究,发现大多数污染物质的变动趋势与人均GDP的变动呈现出倒U型的关系,即污染在低收入水平上随人均GDP的增加而上升,在高收入水平上随GDP的增长而下降。格鲁斯曼和克鲁格将这种环境质量与人均收入之间的关系称为环境库兹涅茨曲线(EKC)。

如果用e表示某种污染物的人均排放量,y表示人均收入,α表示污染排放系数,则污染排放和人均收入的关系表达式如下:

e=αy

若污染排放系数α随着人均收入y的增加而降低,表达式如下:

α=β0-β1y

则污染排放和人均收入的关系表达式如下:

e=β0y-β1y2

由公式可知,污染物的排放量e与人均收入y之间存在一个呈现倒U型曲线的关系。

图2-1描述了环境库兹涅茨曲线(EKC)。由于排污系数α是随着经济的发展不断下降的,最初,人均污染物排放水平随着人均收入的增加不断增长,当经济增长到一定阶段后,随着收入水平的进一步提高,污染物的排放量将随之下降。

图2-1 环境库兹涅茨曲线

资料来源:王军.资源与环境经济学[M].北京:中国农业大学出版社,2009.165.

EKC虽然揭示了经济增长与环境质量之间的关系,但是其本身也存在一定的局限性,具体包括以下几方面:

1.关系局限性

倒U型EKC仅是一般化环境—收入关系的一种,不足以说明环境质量与收入水平之间的全部关系。众多研究显示两者关系呈U型、N型、单调上升型、单调下降型,并且不同的污染与收入之间的关系呈现差异形态。EKC更多地反映地区性和短期性的环境影响,而非全球性的长期影响。

2.指标局限性

EKC的概念不能适用于所有的环境指标,如土地使用的变化、生物多样性的丧失等。这主要是因为环境退化只是分为污染与自然资源的减少两类,而且一些环境损害很难衡量,特别是土地腐蚀、沙漠化、地下水层的污染与耗竭、生物多样性的损失、酸雨、动植物物种的灭绝、大气变化、核电站风险等。即使一部分环境指标存在EKC,这并不能确保延续到将来,即在将来的收入提高过程中环境并不一定会改善。

3.国家局限性

环境退化是多种因素导致的,不同阶段的环境退化与经济增长有着不同的关系,发展中国家的环境退化与人口压力、自然资源的过度开发、非密集型生产方式、低生产率等有关,发达国家的环境退化更多地与过度消费有关。处于不同发展阶段的国家可以采取不同措施有针对性地减缓环境退化。经济发展并不必然最终带来环境改善。

4.经济与环境并行

经济增长与环境改善可以并行,倒U型曲线的存在并不意味着我们应该等待环境改善自动到来,而应该在提高收入水平的同时,实施有效的环境政策同步改善环境,收入水平提高只能为环境政策的出台和有效实施提供条件。

二、经济增长和环境退化关系指标

OECD经济合作与发展组织(Organisation for Economic Co-operation and Development,简称OECD)。在相关报告中曾使用脱钩的概念描述经济增长与环境退化之间的关系变化,从而衍生出脱钩指数来描述经济增长与环境退化关系变化的不同阶段。脱钩指数是指一定时期内某种资源消耗量变化的速度或某种污染物排放量变化的速度与经济规模变化的速度之比。具体分析如下:

图2-2 经济增长和环境退化的关系

资料来源:任勇,安祺.经济增长与环境退化关系的趋势分析[J].环境经济,2009(12):41.

阶段A处于EKC爬坡阶段的前半段(曲线斜率≥1)。在这个阶段,经济发展处于工业化初期,环境退化的速度与经济规模增速同步,或高于经济增长。伴随着经济增长,资源迅速消耗,环境快速恶化,可见经济增长与环境退化“绝对挂钩”。

阶段B处于EKC爬坡阶段的后半段(0<曲线斜率<1)。在这个阶段,资源消耗或污染物产生量的增加速度或某种环境质量指标恶化的速度低于经济增长的速度。随着工业化的深入,资源利用效率提高,污染排放得到一定的控制,环境质量指标也得到一定的改善,牺牲环境、资源发展经济的方式得到改善,经济增长与环境退化之间出现“相对挂钩”。

阶段C处于EKC下坡阶段(曲线斜率≤0)。在这个阶段,资源消耗或污染物排放量实现零增长或负增长,环境压力很小。依赖资源、环境的经济发展模式也彻底转变,资源消耗总量和污染排放总量开始降低,伴随着经济增长,环境质量逐渐改善,经济增长与环境退化之间实现“脱钩”。

三、经济增长与环境退化模型

为了更深入地分析经济增长和环境退化的关系,我们用模型来进行研究的关系。假设模型中只有一个部门,所有的函数仅有一个自变量,即K。令资源R为资本存量K,用Q表示生产函数,S表示污染排放函数。则生产函数为Q=FK),污染排放函数为S=ZK)。

若假定污染物以速度α被环境净化,其他因素忽略不计,则环境中污染物的运动方程为:

再假定s表示储蓄率,π表示资本的折旧率,净资本的积累等于储蓄减去折旧,资本的运动方程为:

接下来我们分析污染物的运动方程和资本的运动方程是如何随时间而变化的。

(一)环境零价格

在分析污染物的运动方程和资本运动方程前,我们先假定环境是无偿使用的。当资本存量和污染物存量达到稳定即时,经济系统将达到一种长期稳定的均衡状态。

时,ZK)=αS,因为排放函数Z是凸函数,故Z>0,则

由于d2S/dK2=(Z″/α),曲线逐渐上升,且上升速度越来越快。曲线如图2-3所示:

图2-3 曲线

资料来源:鲁传一.资源与环境经济学[M].北京:清华大学出版社,2004.164.

K值一定的情况下,曲线上的点均满足ZK)=αS。对于ZK)>αS的情况,S点位于曲线的下面,此时S必定上升,才能达到均衡状态。同理,对于ZK)<αS的情况,S点位于曲线的上面,此时S必定下降,才能达到均衡状态。

时,sFK)=πK,存在资本存量满足条件,即使得产生的储蓄恰好能够抵消资本存量的折旧。对于的情况,随着K值的减小,产出和储蓄成比例下降,则sFK)>πK,故有。对于的情况,随着K值的增大,产出和储蓄成比例上升,则sFK)<πK,故有。如图2-4所示:

图2-4 曲线

资料来源:鲁传一.资源与环境经济学[M].北京:清华大学出版社,2004.164.

由上述污染物排放平衡和资本平衡分析,可以得到在环境无偿使用且没有使用任何环境政策情况下的经济系统的相图。相图分为四个部分,如图2-5所示:

图2-5 污染物排放平衡和资本平衡下的经济系统稳态

资料来源:鲁传一.资源与环境经济学[M].北京:清华大学出版社,2004.165.

从长期看,A点将是最终的长期稳定的均衡状态。此时,资本存量将不再增长。在其他条件一定的情况下,产出的增长速度也为零,经济达到稳态。污染物也不再累积,排到环境中的污染物被环境全部吸收。因此,曲线和曲线最终将在点A处达到均衡。假定存在一种不利于环境的排污技术XXK)>ZK),污染物则没有完全被净化,有相对较高的污染存量,此时,经济增长就只是数量上的增长,没有考虑到环境质量的变化。

(二)污染物的负生产力效应

假设生产函数将污染物考虑在内,环境中的污染物对经济系统具有负的影响,则生产函数可以表示为:

Q=FKS

其中,FS<0,FSS<0,FKS=0。

由此可以看出,随着污染物S的增加,产出Q不断下降,但是产出Q下降的速度越来越小,也就是说污染物对产出的边际影响递减;污染物S对资本K的边际产出没有影响。

曲线不受这一假设影响时,污染物对产出和资本积累具有负的生产力影响。资本存量运动方程可表示为:

随着资本存量的增加,环境中的污染物S先是上升,达到最大值(点)后再下降。环境中的污染物数量S达到最大值时,sFK=π。生产力的负效应意味着与FS=0相比,产品更少,资本形成也更少。用相图表示见图2-6:

2-6 污染物随资本变化而变化的曲线

资料来源:鲁传一.资源与环境经济学[M].北京:清华大学出版社,2004.166.

图2-6显示了曲线,在曲线上方,sFKS)<πK,较高的污染物数量S对产出和资本形成具有负的影响,因此资本存量不得不下降;在曲线下方,sFKS)>πK,较少的污染物可形成较大的资本,因此资本存量增加。用相图表示见图2-7:

图2-7 具有负生产力效应时的稳态

资料来源:鲁传一.资源与环境经济学[M].北京:清华大学出版社,2004.166.

经济系统中污染物对生产力存在负影响时,在长期中能达到稳态B。经济增长可能会引起环境的破坏。如果存在一个对环境不利的污染物排放函数,使得曲线向上移动,导致的后果是污染物浓度大量增加,资本减少,较大的污染将对产出和资本的形成产生强烈的负影响,因此在长期中由于资本积累减少,污染物存量也减少,最终仍然趋于稳态。

四、经济增长与环境退化的社会因素

经济增长和环境退化之间存在着相互依赖的关系。当经济活动增加时,污染物就会增加,引起环境质量的下降,但是当社会资本积累到一定程度后,经济增长又会减少污染,改善环境质量,使得经济和环境趋于稳态。促使经济增长和环境退化的社会因素有很多,下面主要从以下几点来介绍:

(一)社会主体物质需求的过度增长

社会的发展导致环境的改变,社会主体的活动更是引起了一系列的环境问题。

人类作为社会主体,在社会不断进步的过程中,对物质的需求越来越大,导致经济的增长速度越来越快,环境退化的速度也越来越快。人类大量燃烧矿物燃料,向大气排放越来越多的二氧化碳和甲烷等气体,导致温室效应不断加剧,全球变暖问题越来越严重。矿物燃料燃烧排放的其他气体导致了酸雨污染、臭氧层被破坏等一系列的问题。

由于人口的增加,人类对木材和粮食的需求与日俱增,为了适应发展的需要,人类对森林资源过度利用,滥砍滥伐和毁林开荒导致林木越来越少,面积锐减。并且由于人类对森林资源只用不种,导致很多肥沃的土地变成了荒漠,土地沙漠化问题严重,很多地方的土壤受到了不同程度的损害,水土流失十分严重。

地球表面的70%被水覆盖,但是人类真正能利用的淡水仅占地区总水量的0.26%。随着人口的增加,人类对水资源的使用范围扩大,对水资源的需求越来越大,使得水资源日趋稀缺。另外,人类不断地向水体排放大量的污染物,导致水污染严重,很多原本干净的水资源都不能再使用,水环境退化严重。

(二)政策失灵

在经济增长过程中,政府采取了很多措施保证经济的快速增长,但在制定部门政策和宏观经济政策时,却没有给予生态环境足够的重视,使得环境资源的使用和配置没有达到最优水平,甚至扭曲了环境资源的配置,导致资源的滥用和环境的破坏。例如,对工业的物质投入过高而忽略了污染的负面作用,对人力资本的投入过低而忽视了这种投入的潜在利益。政府过度关注物质的发展,却忽视了投资回报、外部成本和长期的经济可持续发展。由于人力资本得不到法律的保障,因此人力资本投入很低,人们的觉悟不高,为了经济发展的需要,对资源进行掠夺式的开采,使得生态环境遭受严重破坏。政策的失灵促进了经济的快速增长,也导致了环境的急剧恶化何爱平,任保平.人口、资源与环境经济学[M].北京:科学出版社,2010.196.

一些既定的环境保护政策在实施过程中出现了管理失灵的问题。由于各部门之间的协调不足,环境管理部门缺乏强有力的干预手段和强制措施以实现政策目标,或者由于选择了不适当的政策工具,政策实施的效果偏离了政策目标。

(三)工业化和城市化

城市化进程的飞速发展,已经成为现代社会有别于传统社会的重要标志之一。

从世界经济发展历程来看,工业化初期,由于不注意环境保护,经济的高速发展付出了生态环境严重破坏的代价。在进入工业化时代以来,人类的经济和社会发展走过了一条先破坏后治理的道路。由于人们在经济交往中,只单纯从经济的角度出发,而未将环境这个外部因素考虑到其相对独立的利益决策体系中去,从而使得人们往往只从自己的角度考虑成本和收益,对经济活动产生的社会后果不加关注。这样的外部经济行为导致人们在工业经济发展之初,为了追逐经济利益而放任环境遭受破坏。

城市化的发展也带来很多问题,例如城市人口的不断增加、有限资源和无限需求之间的矛盾以及随之产生的空气污染、交通拥挤、区域内水资源过度开采等问题。这些问题对环境产生了非常大的影响,已成为工业社会必须直面的现实。城市化造成的环境污染和破坏,除了源于人们没认识到自然生态规律外,主要是由于人们没能够全面权衡经济发展和环境保护之间的关系,只考虑近期的直接经济效果,忽视了经济发展可能给自然和社会带来的长期的不利影响。

(四)早期主流经济学对环境的忽视

早期主流经济学理论从效用最大化的角度出发,研究如何高效率地配置和利用现有的稀缺资源,并没有从源头上考虑是否永远有足够的资源,更没有考虑到未来子孙是否有足够的资源可供配置和利用。

主流经济学的经济增长理论对资源和环境的研究存在着缺陷。早期一些传统的价值理论并未赋予环境以价值的概念,人们在使用自然资源的过程中也从未考虑过成本,结果真正将环境要素纳入经济增长模型的并不多,环境的作用往往被当成了外生变量。纵观各种经济增长理论和模型,就会发现资源和环境的位置在现代经济增长理论中被严重忽略了。从古典经济学到新古典经济学,从哈罗—多马经济增长理论到索洛的新古典经济增长理论,再到熊彼特、罗默的内生增长理论,决定经济增长的因素中都没有包含环境因素。

另一些经济学理论也严重忽视了环境问题。例如制度经济学着重强调制度的重要性,认为只要有好的制度,资源和环境都不能构成发展的障碍。技术进步、劳动力、制度的创新在新古典经济增长理论中占有重要位置,人们将大量的资源投向这些领域,却忽视了环境问题给经济发展带来的制约作用。

五、经济增长与环境退化的防范

由于早期不合理的经济发展方式对环境产生了很大的危害,环境退化已经到了很严重的地步,因此为了防止环境进一步退化,需要制定一些防范措施。

对环境退化的预先防范是制定现代环境政策充分强调的重点,《里约宣言》全称是《里约热内卢环境与发展宣言》。1992年,在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上,183个国家、102位国家元首和政府首脑、70个国际组织就可持续发展的道路达成共识,正式通过了《里约热内卢环境与发展宣言》(简称《里约宣言》)。将其表述如下:“为了保护环境,各国应按照本国的能力,广泛采用防备措施。遇有严重或不可逆转损害的威胁时,不得以缺少科学的充分可靠性为理由,延迟采取符合成本效益的措施防止环境退化。”

对环境退化的预先防范目前广泛见载于有关环境和持续发展的各种公约,诸如《关于消耗臭氧层的蒙特利尔议定书》《气候变化公约》《生物多样性公约》《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》等。这使得我们能够预测可能发生的环境威胁,并做出反应。

环境政策的制定者必须尊重和考虑所有利害相关者的观点和利益。这些利益经常是经济的或商业的。环境工作者尤其需要同世界贸易组织密切合作,保证贸易原则与环境原则相互兼容。

为了对环境退化进行防范,就要增加其防范成本。例如传统的产业发展模式,是以资源开发和破坏环境为代价的,是片面追求发展而忽视治理的短视行为。传统工业文明的生产方式本质是反生态、不可持续的。发展绿色技术有利于调整传统产业结构,绿色技术扬弃了工业文明的发展模式,实施清洁生产,通过绿色技术达到节约能源、降低能耗的目的。再如,可以采用法律法规来规范人们的行为,建立防灾专用基金加强国防,加强防灾技术中的人、财、物方面的培养和管理,将地震、台风等恶劣自然灾害的损失程度降到最小,从而相对地节约社会财富。

那么,环境退化的防范措施有哪些呢?

(一)绿色产业

绿色产业也称环保产业。从广义看,人类为了合理利用资源,防治污染,保护生态,保证经济和社会可持续发展所进行的各种经济活动都属环保产业。随着人们的环境保护意识逐渐加强,各国环保投资额不断增长,越来越多的国家想要在国际环保市场上获得竞争优势,环保产业已成为当前国际竞争的新热点。由于环保技术近几年来得到了迅速发展,因而在防治污染、回收资源、节约能源等方面形成了一个新兴市场,包括产品开发、信息服务、工程承包等。

(二)绿色投资

绿色投资指各国政府或企业为防治环境污染和生态破坏而进行的资产投入。随着可持续发展意识的深入,各国在环保方面的投资不断增长,越来越多的国家力求在国际环保市场上获得竞争优势,从而使得金融业不断向环保业发展。同时,各国政府和金融企业在发放贷款和进行投资时,也越来越重视可持续发展问题,可持续发展的基建工程往往是新建项目优先考虑的对象。绿色投资代表了现代金融家的价值取向,也向传统金融学提出了挑战,体现了金融在现代社会经济发展中宏观调控作用的新发展。

(三)绿色产品

绿色产品是指以保护环境和环境资源为核心的产品。环保进入实践阶段,为企业参与国际竞争提出了新的机遇和挑战。各国企业纷纷开展绿色产品设计,设计出的产品可以拆卸、分解,零部件可以翻新和重复使用,如此循环使用的过程,既保护了环境,又减少了资源的浪费。目前,许多国家都很重视绿色产品的设计。

(四)绿色包装

商品包装是保护商品在流通过程中品质完好和数量完整的重要措施。但包装使用的材料在商品被消费后最终都将成为废弃物,这些废弃物堆积久了就会对环境造成影响。如今,包装废弃物已成为污染生态环境的重要根源之一。所以,对环境无害的或可回收再生的包装材料,已成为当今世界各国包装材料的重要选择。绿色包装应运而生。绿色包装是指对环境无害、可循环利用或再生利用的包装。现今各国都争前恐后地采用各种绿色包装,并制定了很多法律措施来保证绿色包装的顺利进行。

(五)绿色技术

随着环保概念的深入,全球兴起了清洁生产高潮。实施清洁生产,必须借助有利于环境保护和生态平衡的技术创新,这就是绿色技术。应用绿色技术,不仅可以使产品生产时尽量减少原材料和能源的消耗,减少有害环境的副产品的产生,也可以使产品在使用期结束时容易被处置,将其对环境的损害减少到最小程度。目前,以占领世界绿色产品市场为目的、争夺绿色技术制高点为中心的国际竞争已经开始。各国企业都力求开发最新的绿色技术,以利于实施当代防治污染新战略——绿色生产与循环经济。

(六)绿色生产

绿色生产也称清洁生产。清洁生产是指工业生产过程中采用洁净技术,以利于降低原材料和能源消耗,并有效地防止污染物和其他废物的产生。企业在面对日益严重的环境问题时,需要改变传统的生产观念,放弃重污染、低产出的产品生产与销售活动,转向低污染或有利于环保的产品的设计、开发与生产。目前全球企业纷纷顺应清洁生产潮流,加强绿色技术的研究与应用,争先恐后占领世界绿色产品市场。

(七)绿色消费

绿色消费就是人们在生产和生活中购买和消耗符合环境保护标准的商品。利用消费者的环保意识形成一个庞大的环保消费趋势,来引导企业生产和制造符合环境标准的产品,以达到保护环境、实现人类和环境和谐演进的目标。随着绿色潮流的不断高涨,人们的消费心理和销售行为向崇尚自然、追求健康转变,从而为国际市场带来一股绿色消费风潮。这主要体现在人们的衣、食、住、行方面,人们开始钟情于从自然界获取原料的服装、无污染的绿色包装、绿色食品和其他绿色产品。人们不仅愿意到拥有自然风光的农村旅游、建造住房,而且房间的装饰也开始选择绿色建材。大多数人在购买商品时都会考虑绿色因素。可以说,绿色消费的风潮已经席卷全球王志乐.中国企业面临强化全面责任的挑战[M].北京:中国经济出版社,2008.9

(八)绿色贸易壁垒

现今绿色贸易壁垒成为国际贸易保护主义的新形式并且日益盛行,其根本原因在于,工业化加速,全球环境污染日趋严重,迫使人们不得不关注环境问题。随着人们的环境保护意识逐渐增强,人们的思维方式、价值观乃至消费心理和行为都发生了很大的变化,环保问题已经渗入各个领域。由环境与贸易问题可知,全球生态环境进一步恶化的压力促使人们越来越关注国际贸易领域的环境污染问题。许多国家和国际组织也因此制定了一些相关的环境法则和贸易规则,从而形成了绿色贸易壁垒。