【环境课件】ee15-自然资源经济学概论

1,自然资源保护经济学,非再生资源保护经济分析可再生资源保护经济分析水土资源保护的经济分析,第十五章,2,非再生资源保护经济分析,非再生资源的分类非再生资源的开采不可回收的可耗竭资源,3,非再生资源的分类,当前储量能够在当前价格下开采而获得利润的储藏量，其最大值可以用数字来测量潜在储藏量在可能价格下可以开采的储藏量，它是一个函数而不是一个固定的数值。潜在储藏量取决于人们为取得这些资源而愿意支付的价格，是价格的函数。,4,非再生资源的分类,通过改进技术使回报率达到10%以上的石油资源预测,5,当前储量,非再生资源的分类,总储量或资源禀赋指地球上某种自然资源的总量，价格对自然资源总储量没有作用，它代表可开采资源的上限。,确定的,未探明的,经济的,不经济的,6,非再生资源的分类,计算资源量时常见的错误用当前储存量代表最大潜在储存量，例如用静态储藏指数来预测给定资源使用年限。静态储藏指数是当前储藏量同当前消费的比例。用它来表示还有多少年该资源将被耗尽。静态储藏指数倾向于低估资源的使用年限。把整个资源的储藏量当作特定价格下的潜在储藏量。,7,非再生资源的开采,非再生资源供给的阶段勘探、开采和采集，最终开采出来的资源的价格不但影响采集决策，而且影响勘探和开发决策。每一阶段的成本不但影响本阶段的决策而且影响其他阶段的决策。整个供给决策过程有很强的不确定性。受信息的不完全、政府政策、市场结构等因素的影响。,8,非再生资源的开采,非再生资源开采的模型把资源的市场价格和开采成本之差作为资源开采的目标，在给定时间偏好和对矿藏的需求函数情况下，求其最大化。在约束条件：资源存量随开采过程而减少，资源初始存量给定，开采成本随资源存量的减少而上升，资源价格不能超过由替代品价格决定的一个价格上限。其模型表述如下：,9,非再生资源的开采,约束条件：,式中，x(t)、y(t)为t时刻存量和开采量，p、c分别为价格和单位成本。两个控制变量为：终止开采时间T和时间0到T之间的开采量y(t)。,10,非再生资源的开采,对以上类型的模型求解说明，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，基本定律一般可表述为：,式中：g为生物学或地质学的增长率，k为资本价值的增长率，r为贴现率。 由于非再生资源总量固定，增占率为0，其消耗的最优路线必须遵循以下定律：,K = r,11,非再生资源的开采,霍特林定律（Hotelling rule）概念：开采的资源价格的增长率必须等于贴现率。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，即把全部资本分为资源和其他财产。开采出来出售；保存在地下，随资源价格的增长，把预期资源作为资本的收益增加。最优消耗路线：资源资本收益的增长率等于其他财产的利率,12,非再生资源的开采,最优开采量最优价格：在地下资源价格低于井口价格，资源总量有限，总开采成本还应该包括使用者成本。使用者成本反映今天开采对于未来开采净收益的机会成本。所以最优价格是：,c为边际开采成本，u为边际使用者成本,13,非再生资源的开采,最优开采率开采的总边际成本由递增的边际开采成本和使用者成本组成。总边际成本和价格决定开采数量。,成本和价格,MCt,MCt+UC,开采数量,y0,ye,pt,0,MCt为t时刻边际开采成本,UC为边际使用者成本,ye为企业不考虑使用者成本时的开采量,y0位考虑使用者成本事的最优开采量,14,非再生资源的开采,最优开采量开采策略：在人们对未来资源价格的预期大大上涨或者预期未来的技术进步将大大降低开采成本，推迟开采当前利率上升，现存矿山的当前开采率上升；当前利率足够高，所有者会把资源在今天开采完。,15,不可回收的可耗竭资源：石油、天然气和煤,价格管制政府对价格的控制，使石油、天然气的开采和消费偏离最优路线价格管制的主要方式是规定价格上限。资源储量减少使价格上升，使资源所有者保存资源；过低的价格造成过多的开采。价格管制下，资源的开采和消费量将会高于最优状态。,16,不可回收的可耗竭资源：石油、天然气和煤,价格管制在供给方面，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。在持久性的价格管制下，资源产量将少于没有管制时的产量。偏离有效配置的表现：向替代资源转换的时间提早。资源没有被用完。转换是不连续的或突然的，价格突然跳跃到新的更高水平。投资的收益受损。,17,不可回收的可耗竭资源：石油、天然气和煤,价格管制下资源开采量和价格的偏离,0,1 2 3 4 5,8 7 6 5 4 3 2 1,时间,资源开采量,0,1 2 3 4 5,8 7 6 5 4 3 2 1,时间,价格和成本,P(t),MC(t),ps,pc,Qs,Qs:替代资源的开采量,Ps：替代资源的价格,Pc：价格上限,18,卡特尔问题卡特尔概念（Cartel）生产同类产品的若干独立企业，为垄断某一特定市场而组成的联盟。按现行用法，系指对世界市场的垄断。 石油输出国组织（Organization of Petroleum Exporting Countries）垄断组织通过减少供给来取得比竞争的生产者可以得到更多的稀缺利润。由于限产提价，向替代资源的转换推迟。,不可回收的可耗竭资源：石油、天然气和煤,19,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,卡特尔问题卡特尔作用的分析需求的价格弹性：价格弹性越小，卡特尔收入越多；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。非常规性石油资源、煤炭等替代资源的开采费用问题。需求的收入弹性：它表明原有需求对世界经济增长的敏感性。收入增加，需求增加，提价可能性越大。,20,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,卡特尔问题卡特尔作用的分析其他供给者的影响：其他供给者增加产量就会减少卡特尔的市场份额，降低价格。1979年，OPEC拥有世界原油产量的50%，到1986年下降到30%。同期整个产量下降10%。最后，原油价格大幅下降。卡特尔成员的不一致：沙特阿拉伯石油储量占OPEC探明储量的33%，不希望价格太高。,21,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,国家安全问题石油是战略性物资如战略性物资的供给依赖进口，对全社会来讲，在市场价值之上增加一个附加价值。石油进口与国家安全问题进口的决策过程，受到国内需求曲线、国内长期供给曲线、世界市场价格、风险成本等的影响。,22,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,国家安全问题,Sd,Sf0,Sfe,Dd,p2,p1,p0,0,q1,q2,q3,q4,q5,A,B,D,C,石油价格,石油数量,Dd为国内需求曲线,Sd为国内长期供给曲线,Sfe为世界市场价格,Sf0世界市场价格加 保险费,q5不考虑国家安全,q1由国内供应,q4考虑国家安全,23,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,国家安全问题不考虑国家安全的情况市场购买q5数量的石油。其中，q1由国内供应，q5-q1依靠进口。考虑到国家安全成本的有效配置，即应该购买q4总量的石油。其中q2为国内供应，q4-q2依靠进口。市场配置由于没有考虑国家安全问题，总消费量过多，国内供应量过少。,24,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,国家安全问题在禁运的情况下全部消费量由国内提供，总消费量可能达到q3,在短期，国内供给曲线完全没有弹性，在q1处垂直。在这种情况下，供给量为q1,价格为p2，在禁运开始时，消费者的损失巨大。自给自足不是最优一般情况下依赖进口的风险成本低于自给自足所增加的成本,25,不可回收的可耗竭资源:石油、天然气和煤,国家安全问题政府的政策选择征收能源消费税以鼓励节约能源：能源消费税将减少消费，但不能使进口达到有效水平。对国内供给进行补贴：减少进口在消费中的份额，但是不能减少总消费量。征收进口关税，税额等于风险成本。（Sf0和Sfe之间的垂直距离）规定进口配额，其数额等于 q4-q2,26,可再生资源保护经济分析,可再生资源的概念可再生资源的特性可再生资源的配置,27,可再生资源的概念和特性,可再生资源的概念可以用自然力保持或增加蕴藏量的自然资源。可再生资源在合理使用的前提下，可以自己生产自己。可再生资源的特性可再生资源或生物物种的群体总数取决于两个因素：生物学因素和人类社会行为因素。,28,可再生资源的配置,可再生资源的配置原理模型的优化目标为社会利益最大化，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表示社会效益。贴现率变成社会贴现率资源开采无中止时间限制增加可再生资源自然增长率变量,29,可再生资源的配置,可再生资源配置模型,约束条件：,式中，r为社会贴现率，p(y)为社会需求曲线。,30,渔业资源的经济分析,渔业资源的生物学模型资源的增长率和资源群体数量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。,存量（X),流入（自然增长率G）,31,渔业资源的经济分析,渔业资源的生物学模型（续）,存量的增长等于存量对时间的导数,鱼类存量（吨）,鱼类存量的增长（吨）,Xn,X0,X*,Xm,G(X*),G(X0),Xn:自然均衡点,Xm:最低可生存存量,X*:最大可持续捕捞量的存量,32,渔业资源的经济分析,有效的可持续捕捞量静态有效可持续捕捞量（不考虑贴现）假设鱼价固定单位捕鱼活动的固定成本不变单位捕鱼活动的捕鱼量与鱼类存量大小有关图解,33,渔业资源的经济分析,有效的可持续捕捞量（续）,捕捞活动量,捕捞活动的成本和效益,TC,R(Ee),0,Ee,C(Ee),Em,Ec,TR,静态有效可持续捕捞量,捕捞活动量E时的效益,捕捞活动量E时的成本,TC：总成本,TR：总效益,Em：可持续捕捞量和总收入最大,Ee：净收益最大,34,渔业资源的经济分析,有效的可持续捕捞量动态有效可持续捕捞量静态有效可持续捕捞量是使每一时期的净收益最大的配置。它只是在假设贴现率为零的情况下，动态有效可持续捕捞量的特例。动态有效可持续捕捞量是在引入正贴现率变化的情况下的捕捞量努力。贴现率上升时，动态有效捕捞努力也水平也上升。无穷大时，净效益等于零。,35,渔业资源的经济分析,市场配置：不同产权的情况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。,捕捞的总成本和总效益,价格或成本,AR,MR,TC,TR：总收益,AC=MC,Ee,Em,Ec,R(Ee),C(Ee),TC：总成本,AC：平均成本,MC：边际成本,AR：平均收益,MR：边际收益,36,渔业资源的经济分析,市场配置公共财产：海洋渔业资源当前外部效应代际外部效应,37,渔业资源的经济分析,有关部渔业的公共政策鼓励水产养殖：在隔离的水域养殖回游鱼类的人工放养提高捕鱼的真实成本,TC2,TC1,TR,捕捞努力,Ee,捕捞努力的成本和效益,0,38,有关捕渔业的公共政策税收：对捕捞努力成比例征税，可以控制捕捞量，政府收税后可用于为社会谋福利，税收没有增加社会总成本可交易配额：规定每个渔民的捕捞量配额，并可以买卖。条件如下：配额持有者可以捕捞制定种类鱼的制定数量配额总量等于有效捕捞量配额可以在渔民之间自由交换,渔业资源的经济分析,39,森林资源的经济分析,森林的有效开发森林资源管理的关键：何时采伐？树木生长特性,40,平均年木材产量最大化(续表),41,森林资源的经济分析,森林的有效开发最优砍伐时间经济学家认为：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时，净效益的现值最大。最优砍伐时间还取决于砍伐后是否马上重新种植树木， 当木材的增长率低于投资的增长率时，就应当砍伐。反复砍伐，反复种植的情况,42,森林资源的经济分析,森林的有效开发 无穷时间反复种植、反复砍伐 NPV=（价格-成本）x体积/（1+i）,43,无穷时间反复种植、反复砍伐,44,森林资源的经济分析,最优砍伐时间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。在无穷时间反复种植、反复砍伐的情况下，砍伐的时间又提前了。,45,森林资源的经济分析,森林的有效开发,每一周期的砍伐量和树木价值都一样，贴现率为I，年限T,解出NPV,46,水土资源经济学,水资源的经济分析土地资源的经济分析水土资源的保护问题,47,水土资源经济学,水资源的经济分析土地资源的经济分析水土资源的保护问题,48,水资源的经济分析,水资源的自然特性地球系统中的水分循环：可更生的自然资源水资源的强烈的变率：降水量的年度变化和季节变化水资源的地区差异：降水量的差异和地方之间的相互影响,49,水资源的经济分析,水资源的使用特性非消耗性利用：水资源利用的非排他性，例如：航运、水力发电、休闲、养鱼、野生动物的栖息地消耗性利用：灌溉、工业用水（冷却、洗涤等）、生活用水（饮用、洗涤）,50,水资源的经济分析,水资源配置的特征水资源将被配置到最高价值的综合利用上公共机构将有足够的灵活性去处理需求变化或新产生的需求公共机构将具有足够的灵活性去适应自然的变动，指年变率与季节变动水分配机构必须提供给使用者一定期限的有效权力水分配机构必须使对第三方造成的得不到补偿和偶然的影响达到最小,51,水资源的经济分析,水资源的有效配置有效配置的原则：如果水的边际价值在所有的使用者面前是不一致的，那么就存在重新配产生效益的机会。再配置将会增加总效益，它大约等与消费者剩余的总和。,52,水资源的经济分析,地表水的政策黄河断流引起的问题水权问题河流两岸水资源所有权上下游之间的关系水资源所有权的转移问题类似的情况塔里木河下游断流土地荒漠化,53,水资源的经济分析,地表水的政策以市场为导向的政策明确水资源的拥有权制定水资源使用的配额制定合理的水价水资源的使用权的转移水“银行”的问题“储蓄”水“贷”水,54,水资源的经济分析,地下水资源政策地下水资源的公共财产特性超量开采地下水使用权的分配地下水资源的开采税减少公共财产的外部性地下水开采税的实施问题,55,水资源的经济分析,水价政策水价制定的原则：公平性和平等性原则水资源高效配置原则成本回收原则可持续发展原则水价制定方法边际成本定价计划定价成本核算,56,水资源的经济分析,水资源价值论劳动价值论：由于没有自然资源资本，未经人类开发利用的水资源是没有价值的，尽管其在进入市场过程中，由于稀缺性而产生虚幻的价格这是不正确的；水资源的价值存在并不在于是否有资本的进入，没有资本进入的水资源一样是有价值的。,57,水资源的经济分析（续十）,水资源价值论边际效用价值论：把水资源价值分为主观价值和客观价值，则地球上的极大多数水体对大多数人来讲是没有主观价值的水资源商品的边际效用是衡量价值的源泉，则由于边际效用递减规律，没有开发利用的水资源和人类没有涉足的水资源的边际效用是零，也即没有价值，这也是不对的。,58,水资源价值论存在价值或非使用价值产生原因：许多自然和环境资源能成为永久财富（决定于采取的管理措施），提供舒适或某些情况下提供消耗性服务。总价值、存在价值和非使用价值：存在价值或非使用价值使人们为了计算资源价值的价值量而区分出来的，没有一个客观的价值标准。其他理论：财富论水资源什么时候都有价值,水资源的经济分析,59,水资源讨论题,我国水资源利用所存在的问题、产生问题的原因（侧重经济学分析），解决问题的途径（政策和经济的手段）是什么？,60,土地资源的经济分析,土地与土地利用土地内涵：疆域内所有土地资源、地表附着物及人工建筑物、地下矿藏及地上大气。土地资产：经济学注重其价值；法律上强调资产的所有权。土地群落：生态系统概念土壤资源：肥力和区位特性土