资源环境经济学课件 (3)

1、资源与环境经济学-第六章 可再生资源的最优配置 可再生资源的利用管理 主要内容介绍 n可再生资源的概念、基本特征 n可再生资源开发利用的模型 n可再生资源开发利用的经济决策模型 n渔业资源开发利用决策 n森林资源开发利用决策 可再生资源的概念、基本特征 概念 n能够通过自然力保持或增加蕴藏量的自然资源 （Renewable resources） 基本特征 n具有可更新能力和自我恢复能力，但这一能力是有限度的 可再生资源的概念、基本特征 产权特征 n产权 n一系列权利束（规则、法律）（交易、转让、出售） n在市场中明晰界定 n可以执行的 n例：买房子是购买的拥有房屋的产权、权利 n产权形态 n私

2、人、国有、集体所有产权 n共享产权（Common access) 可再生资源的生态增长模型 n可再生资源的生态增长特征 n内部因子 n繁殖力 n死亡率 n外部因子 n生物因子 n非生物因子 可再生资源的生态增长模型 nNt+1-Nt=(b-d)Nt n第Nt+1时期的种群数量 nb繁殖率 nd死亡率 n第Nt时期种群的数量 可再生资源的生态增长模型 n几何增长模型 n指数增长模型 n逻辑斯地增长模型 n随机增长模型 模型的主要用途为描绘可再生资源种群增长的状态 可再生资源的几何增长模型 n几何增长模型 R0 = Nt+1 / Nt 计算第t代的种群数量：该模型假设种群大小的变化率为一 常数，而

3、与分布密度无关。在种群中，每代繁殖一次，而 母体繁殖后便死亡。如大多数一年生植物或单世代昆虫。 Nt = R0t * N0 R0为每一代的净增长率。其大于1，则种群数量会随时间 增加而增加；小于1，则随时间增加而减少。 可再生资源的指数增长模型 指数增长模型 在一些种群中，有机个体是连续的，没有 特殊的繁殖期间，其种群大小的变化为： dN / dt = (b d ) * N = r * N Nt = N0 * e rt R为内禀增长率。如果大于0 ，则种群数量 将增加，反之则减少 可再生资源的逻辑斯谛模型 逻辑斯谛Logistic 模型 当r1或r 0时，种群将一直增长，直到无限大，但自 然界

4、不常见 受环境中食物、空间等资源的限制，种群数量将趋于一 有限值 这种限制由特定环境条件下的资源条件确定，称为载容 量，用K 表示 dN/dt = rN (1 N/K ) = F ( N ) Nt = K / 1 + (K/N0 1 ) e-rt 可再生资源的逻辑斯谛模型 逻辑斯谛增长曲线 种群 数量 指 数 型 逻辑斯谛型 可再生资源开发利用的经济决策模型 n自然环境因素对可再生资源开发利用的影响 n无限环境条件 n假设数量的增长可以不受环境容量的限制 n或者是资源数量的增长还没有受到环境的限制 n无限环境条件下可以采用指数增长模型 n有限环境条件下可以采用逻辑斯谛Logistic 模型 n

5、资源数量动态变化常常会受到自然因素的影响 n如种间竞争、空间限制、生存条件等因素 可再生资源的静态分析利用决策 n为什么要分析可再生资源的利用决策？ n为政府提供决策的依据 n影响可再生资源的利用过程，避免耗竭性使用， 如共享资源 可再生资源的静态分析利用决策 n可再生资源产量和存量的关系 种群 数量 产 量 K N0N1 h0 h1 可再生资源的静态分析利用决策 n对图型的几点解释 n横轴是存量水平 n纵轴是收获量水平 n在任何给定的存量水平都会对应有相应的收获 量水平 n收获量水平是H = B D 可再生资源的静态分析利用决策 n可再生资源收获量和存量的关系 种群 数量 收 获 量 K h

6、 导致 资源 耗竭 可再生资源的静态分析利用决策 n可再生资源收获量和存量的关系 种群 数量 收 获 量 K h 资源耗竭于否取 决于存量水平 N1N2N0 MSY 可再生资源的静态分析利用决策 n可再生资源收获量和存量的关系 种群 数量 收 获 量 K h 资源耗竭于否取 决于存量水平 N存 N1 N存 N2 N1N2 可再生资源的静态分析利用决策 n努力水平和收获量水平 n给定存量水平，越多的努力量会有更高的产量 种群 数量 收 获 量 E2 E1 存量越大，收获越多 努力量越大，收获越多 可再生资源的静态分析利用决策 n可再生资源收获量和存量的关系 种群 数量 收 获 量 K E1 E2

7、 N0N1 H0 H1 可再生资源的静态分析利用决策 n可再生资源产量和努力水平的关系 努力 水平 产 量 E E0E1 h0 h1 可再生资源的静态分析利用决策 n模型引入价格（假设价格恒定） n产量很小，不影响市场中的价格 n如果价格恒定，那么收获曲线就可以转化为总收 益曲线TR=p.h n为简化其间，成本曲线假定为线性曲线 可再生资源的静态分析利用决策 n模型引入价格（假设价格恒定） 种群 数量 收 益 和 成 本 E E0 TC1 A B S0 可再生资源的静态分析利用决策 n模型引入价格 n在这个模型中如何确定最大持续产量（MSY） n假设此时的成本曲线为TC2，那么在最大持续产量处

8、收 益和成本各为多少？ nBS0 和AS0，净损失为AB 可再生资源的静态分析利用决策 n最优持续产量 努力 程度 收 益 和 成 本 E OEYE1 TC1 A B MSY 可再生资源的静态分析利用决策 n最优持续产量（经济产量） n在总收益和总成本之间的差别就是净收益 n最优持续产量小于最大持续产量 n最大持续产量是生物学家所看中的 问题 n产权对可再生资源的开采利用决策的影响？ 可再生资源的静态分析利用决策 n最优持续产量 努力 程度 收 益 和 成 本 EOEY1 E1 TC1 TC2 A B E MSY OEY2 讨论 n开发成本的变化（成本曲线的变化）将如何改变 最优持续产量和最大

9、持续产量之间的差距 n成本上升将使两者之间的差距加大 n私有产权将确保资源开发利用的水平保持在经济 上最优的水平，避免被过度开发利用的结果 可自由进入的可再生资源的开发利用 n共享资源 n假设每一个渔民都可以自由的进入渔业和捕鱼行业 n无法限制进入捕鱼的船只数量 n每个独立的捕鱼者都是以收益最大化为目标的 n最终会导致共享资源的耗竭利用 可自由进入的可再生资源的利用决策 n共享资源的耗竭利用 努力 程度 收 益 和 成 本 E OEYE1 TC1 TC2 A B C MSY D E n成本水平为TC1时，在共享资源 的情况下，渔民会不断的进入， 导致此时的捕获水平超过最大 持续产量水平MSY（

10、E点） n但当成本水平为TC2时，由于成 本很高，共享条件下，开发的 水平D点仍然未超过MSY点 收 益 和 成 本 OEYE1 TC1 B MSY D E 平均和 边际成 本 边际收益 平均收益 边 际 收 益 生物经济 平衡点 新进入者的决策： 平均收益等于 边际成本 直到总收益等 于总成本为止 讨论： 可再生资源的动态开发利用决策 n影响短期与长期开发决策的因素 n贴现率水平 n贴现率高以至无穷大时，最优决策是最求当前的收益最大化， 也就相当于开放式渔业资源开发 n贴现率低以至为零时，最优决策表现为当前的开采减少，渔业 有趋向生物经济平衡的特性 n当贴现率水平在零与无穷大之间时，贴现率越

11、高，保存资源的 成本就越高 n实例证明（见书中P124页） 可再生资源的开发利用的数学证明 n以1957年的Schaefer模型为例 假定鱼价为1单位，单位捕鱼活动的成本固定不变，不随鱼类资源存量 的减少而增大，单位捕鱼活动的捕鱼量的大小和鱼类的存量大小有关。 其中C为单位努力量的成本，F为单位努力量水平，Y为产量水平 因此渔业的总收入TR=PY=p(af-bf2) 渔业总成本为TC=cf 问在渔业仅有一个捕获者的时候的捕获决策？ 可再生资源的开发利用的数学证明 n构造利润函数 =TR - TC =PY=p (af - bf2) - cf 一阶导数为零，存在有极值点 /f=0 ap - 2bp

12、f - c=0 边际收益=边际成本 f=(ap-c)/2bp YMEY = a2/4b - c2/4bp2 可再生资源开发与管理 n价格变化 n如果价格上升，对可 再生资源的影响将是 什么，假设资源开发 的成本保持不变？ TC1 成 本 或 收 益 努力 水平 价格不同 的三条 收益线 渔业资源开发与管理的公共政策 n私有化 n为避免渔业资源的耗竭性使用，由私人占有（适用于一些流 动性不大的渔业资源） n日本将一些公共水域授予渔民作为私有财产，从而可以提高 对资源的投资并改善管理水平 n幼年鱼类人工饲养，成年后捕捞（太平洋鲑鱼等） 渔业资源开发与管理的公共政策 n政府管制 n早期渔业政策采用管

13、制的手 段对渔业捕捞进行管理，管 制手段实质是增加了渔业捕 捞的成本 n例如：太平洋鲑鱼的保护 n高产区设置障碍物和陷阱 n关闭若干捕捞区 n若干区域禁止捕捞 n效果图 n由原来的TC1变为TC2 TC2 TC1 成 本 或 收 益 努力 水平 渔业资源开发与管理的公共政策 n税收 n依照努力程度进行征税 n所得税收可以改善社会福 利，对于全社会而言，征 税没有提高/改变成本，而 管制则消耗了真实得成本， 税收相当于转移收入 n对保护渔业税收和管制有 一样的效果 n税收可能会引起渔民的反 对/政府对捕捞努力程度的 监督比较困难 TC2 TC1 成 本 或 收 益 努力 水平 TAX 渔业资源开

14、发与管理的公共政策 n可交易配额（Transferable quotas) n确定由最大可持续产量（MSY）所决定的可开发的总捕捞量 配额 n配额可以自由买卖 n配额持有者可以捕捞指定种类鱼指定数量 n配额限定的是可捕捞鱼的数量，而不需要限定其他的指标 n配额自由交易使配额流转到生产成本更低的渔民手中 n生产成本较高的农户可以通过出售配额进行获利 n鼓励技术进步，社会收益明显 上升 渔业资源开发与管理的公共政策 n配额如何进行初始分配 n拍卖 n无偿依据传统、历史捕捞进行分配 n由于捕捞活动存在明显的规模报酬递增的现象，所以 可以通过对配额收取年费的形式，将收入补贴一些渔 民退出捕捞活动（自愿退出） 渔业资源开发与管理的公共政策 n总结 渔业资源管理政策实施有赖于对各种不同政策的利 弊评价 n执行成本 n违反政策处罚措施 问题 n假设鱼群存量的增长与鱼群存量之间的关系可用q=4p- 0.1p2 表示，式中q为鱼群存量增长量（吨），p表示鱼 群存量（千吨）。每吨鱼的价格是100元 ，鱼群存量 的边际净收益为20p-400。 1）计算最大可持续捕获量时鱼群的存量。如果把鱼群 存量维持在这一水平，每年的捕获量为多少？ 2）如果边际捕获成本为MC=2（160