第14章 自然资源与环境

第14章自然资源与环境姚洋大纲引言资源供给荷兰病和资源的诅咒环境污染和气候变化气候变化和可持续发展引言人类的进步是否会因为化石燃料和矿物质的枯竭而停止？拥有更多的自然资源是否有利于一个国家的经济增长?人类对资源的使用是否就可以没有节制呢？经济增长是否一定要以牺牲环境为代价呢？3资源供给世界经济不可能无限制地增长？世界的经济增长主要还是依赖化石能源和地球上的矿石资源能源消耗是一次性能源的储量是有限的4资源供给人类的勘探技术、开采技术在进步2001年的时候，全球石油探明剩余储量只有1438亿吨，到2011年增长到2000亿吨海洋储存着全球70%以上的油气资源，深海储量在1000亿吨以上，并且现在人类已经可以在开阳开发尤其资源。随着宇航技术的提高，人类将在外太空探索和获取能源。5资源供给人类使用能源的技术也在不断改进，以汽车为例从七十年代第一次石油危机之后，发达国家的汽车油耗总体下降了一半以上美国是发达国家中油耗下降最慢的，但即使是这样，在1978-2011年期间，美国的乘用车油耗也下降了40%，轻型卡车油耗下降了28.6%。随着发动机技术（如增压技术、混合动力等）的改善，汽车油耗还有下降的空间。6资源供给出厂年份乘用车轻型卡车两驱四驱混合197813.1197912.513.815.013.8198011.814.816.9198110.814.215.819829.913.114.813.519839.112.113.512.519848.811.712.811.819858.612.012.512.11986-889.111.512.111.819898.911.012.511.519908.611.512.511.81991-928.611.412.411.719938.611.61994-958.611.51996-20048.611.420058.611.320068.611.020078.610.720088.610.520098.610.220108.610.120117.89.87美国CAFE标准的演变（升/百公里）资源供给价格是调节任何商品供需关系的核心变量。技术进步可以缓和能源价格的上升，但是可能不足以抵消需求增长所带来的冲击。以中国为代表的新兴经济体的快速增长消耗了大量的石油，在这种情况下，石油价格上涨成为必然结果。8资源供给中国的能源利用自2001年以后的十年间，世界的矿物资源价格大幅度上涨，如石油价格由每桶30美元左右上涨到80-100美元的高位，铁矿石价格由每吨27美元上涨到128美元。这其中，“中国因素”的作用不可忽视。在2001年至2011年的十年期间，世界石油产量增加3.41亿吨，其中71.2%被中国的消费增长所吸收。9资源供给2001年只有235万辆2009年已经突破1000万辆2012年达到1930.6万辆。10中国的能源利用——中国的汽车销量资源供给中国的能源利用效率一直在提高。改革开放以来，我国以每年5.6%的能源消耗增长率支撑了每年9.8%的经济增长率，即能源效率每年提高4.2%。这其中既得益于生产过程中能源利用效率的提高，也得益于产业结构的变化，特别是能耗较低的第三产业在国民经济中比例的提高。但是，我国的能源效率仍然只有日本的六分之一。11资源供给控制能源消耗、提高可再生能源竞争力降低石油输入国居民的福利12能源价格上涨资源供给世界资源的供给量取决于价格和技术，在这个意义上，地球上的资源永远不会枯竭。事实上，按照2011年的开采量计算，世界石油的探明储量可以维持51年的开采，比十年前提高了12年；也就是说，地球上可利用的石油储量非但没有减少，而是大大增加了。13资源供给欧佩克第一任主席曾经说过：“石器时代结束，不是因为地球上耗尽了所有的石头。”可以预见，未来化石能源时代结束，一定也不会是因为人类耗尽了地球上所有的化石能源，而是因为人类可以用更低的成本使用可再生能源14荷兰病和资源的诅咒荷兰病指的是一个国家随着资源的开发而发生制造业萎缩、国内物价上涨以及本币升值的现象。资源的诅咒的含义则要宽泛得多，也模糊得多；它既可以指一个国家（地区）的人均收入没有因为资源开发而提高的现象也可以指一个资源丰富的国家（地区）比一个资源贫瘠的国家（地区）增长更慢的现象。15荷兰病和资源的诅咒发生荷兰病的国家不一定会发生资源的诅咒，因为资源财富的增加仍然可以增加一国的平均收入，像中东的石油国家；发生资源诅咒的国家也未必一定发生荷兰病，因为资源的诅咒可能因为非经济的因素发生，例如成为腐败的温床等因素。16荷兰病和资源的诅咒荷兰病的机制：其一，资源的开发导致劳动力和资本向资源部门流动，从而迟滞制造业的增长；同时，资源开发带来财富的增加，从而提高本国不可贸易品的价格。其二，资源的大量出口导致国际收支的改善，本币升值。荷兰病的理论模型模型设定：小国开放经济，在国际产品市场上是价格接受者三部门：石油部门、制造业部门和服务业部门。石油和制造业部门的产品可贸易，价格由世界市场决定，而服务业产品不可贸易，价格由国内市场决定。17荷兰病和资源的诅咒模型设定：石油部门使用资源（T）和劳动力（LA）进行生产，生产函数为制造业和服务业只使用劳动力进行生产，它们的生产函数分别是18荷兰病和资源的诅咒模型设定与求解：劳动力可以在三个部门之间自由流动，而石油部门使用的自然资源不能流动，劳动力市场出清要求

其中，L是全社会劳动力总数石油部门的产品为中间品，非最终消费品；消费者只消费工业品和服务，在柯布-道格拉斯效用函数的假设下，工业品和服务的消费量CM和CS分别满足如下等式19荷兰病和资源的诅咒模型设定与求解：代表性消费者的预算约束是：

其中I为全社会的总收入其中r为资源的租金率，是石油部门的总租金，为其它两个部门的利润（石油部门无利润）令PM=1解得服务部门的消费量为20荷兰病和资源的诅咒模型设定与求解：从生产面考虑

通过边际生产力等于工资的一阶条件得

代入劳动力市场出清条件得21荷兰病和资源的诅咒模型设定与求解：上式仅PS和w是未知，给出了两者的第一个关系式：PS是w的递增函数再利用需求面的条件

再由服务业产品的市场出清条件

得确定了PS和w之间的另一个关系式，PS是w的递增凹函数22荷兰病和资源的诅咒23服务业产品出清条件劳动力市场出清条件荷兰病模型的图解荷兰病和资源的诅咒如果自然资源T增加考虑工资与服务业价格劳动力市场出清曲线外移（即同样的服务业产品价格下工资上升）而服务业产品市场出清曲线上移（即在同样的工资下服务业产品价格上升）因此有工资增加，同时服务业价格升高考虑各个部门间的就业情况由于工资上涨，根据制造业部门的就业公式可得，制造业部门的人数相对于其他来年改革部门萎缩24荷兰病和资源的诅咒如果自然资源T增加考虑升值可贸易品部门价格不变非可贸易品部门即服务业产品的价格PS是升高总体来说，国内的价格指数升高，这意味着本币的实际升值25荷兰病和资源的诅咒荷兰病的例子前苏联在解体之前是一个制造业大国，制造业增加值占国民生产总值的比例达到50%.前苏联解体之后，比较优势发挥作用，俄国的出口向能源集中，在过去的十多年间，能源出口占到俄国全部出口的60%以上；而制造业增加值占国民生产总值的比例下降到35%-40%，而通货膨胀率却保持在10%以上。2000年之后，得益于石油和矿石（特别是铁矿石）的出口，巴西经济开始复苏。但是，随之而来的是巴西货币的急剧升值，国内物价上涨（一份麦当劳快餐需要花费近20美元），而制造业增长缓慢。26荷兰病和资源的诅咒避免荷兰病的途径如果把资源收益转化为制造业生产能力，假设政府把资源收益的一定比例用于提高制造业工人的人力资本，提高制造业部门的生产力，则荷兰病是有可能避免的。27荷兰病和资源的诅咒资源的诅咒由于资源开发而导致经济增长停滞或倒退的现象比较少见，除非对资源的争夺导致战争。但是，资源丰富的国家（地区）的长期经济增长不如比资源贫乏的国家（地区）的例子却俯拾皆是。28荷兰病和资源的诅咒资源的诅咒可能发生的经济学原因资源的诅咒可能因为两个原因发生。其一，它可能是荷兰病的后果之一。其二，资源的开发成本相对较低，因而会吸引大量的资金和人力。但是，资源的总量是有限的，因而长期而言资源部门必定遇上资本和劳动边际报酬递减规律的限制；相反，在那些资源比较贫乏的国家（地区），人们更可能把目光转向对人力资本的投资，而人力资本的增长是没有极限的，因而经济增长具有可持续性。29荷兰病和资源的诅咒资源的诅咒可能发生的政治经济学原因丰富的资源可能从两个方面成为阻碍一国（地区）经济快速增长的障碍。其一，资源开发容易滋生腐败。自然资源不能移动，其开发也往往需要政府的授权，因此容易成为政府设租的工具。其二，丰富的自然资源容易成为寡头政治的温床。自然资源的开发具有垄断性和巨大的规模经济，因而容易形成大型企业，如果这些企业的所有者参与政治，则国家政治就容易被这些寡头所垄断。利用它们所掌握的权力，这些寡头会反过来利用各种手段设立壁垒，阻碍他人与其分享经济增长的成30荷兰病和资源的诅咒美洲新大陆经济的“分岔”在十九世纪末，拉美的人均收入属于世界前列，比如，阿根廷的人均GDP排在世界第三位。但是，进入二十世纪之后，拉美被欧洲和北美远远地甩在了后面。。31荷兰病和资源的诅咒恩格曼和苏克劳夫从资源禀赋的角度解读新大陆的分岔:他们将新大陆的殖民地分成三类：第一类覆盖大部分拉美国家和美国南部地区，那里的土壤和气候适合甘蔗和其它高附加值作物种植园经济的发展；第二类是墨西哥和智利，那里的土壤不适合种植园经济，但是，那里的土著印第安人口比较密集，容易让殖民者复制欧洲的庄园经济；第三类是北美（不包括美国南部）殖民地，那里的气候不适合种植园的发展，而且也没有很多印第安人可供使用。32荷兰病和资源的诅咒由于经济组织的高度集中，第一类和第二类殖民地的政治和制度结构也高度集中；相比之下，第三类殖民地的经济、政治和制度结构要分散得多。在经济发展的早期阶段，集中的经济和政治组织具有一定的优势，因而拉美在十九世纪后半叶的人均收入较高。但是，当工业成为经济增长的主要动力之后，集中的组织形态就成为一种阻碍力量了。33环境污染和气候变化人类在收集和重组能量的过程中不得不面对两个障碍。一个是能量守恒定律，这个定律决定了人类不可能无中生有地创造能量，也不可能以较少的能量创造较多的能量。另一个障碍是，能量集中和释放的过程不可能是完美的，跑冒滴漏在所难免。这一方面是因为完美的技术本身可能就不存在，另一方面是因为采取完美技术的代价太高，在许多情况下需要我们付出更多的能量。环境污染和温室气体排放就是跑冒滴漏的主要形式。环境污染是经济增长无法避免的，人类能够做的仅仅是减少或减缓污染的程度。34环境污染和气候变化正确理解环保与零排放电动车光伏产业35环境污染和气候变化现代工业出现之前，人类主要是通过动植物收集和重组能量，因而物质生产的污染物主要是以生物形态存在，它们可以在短期内被自然力所降解。现代工业出现之后，合成物质越来越多，污染物越来越不可能在短时期内被自然所降解，它们的大量存在成为威胁人类健康和生存的重要因素。36环境污染和气候变化环境库兹涅茨曲线模型说明：一个国家的总收入为外生给定的，以Y表示。收入可以用于两个用途，一个是提供消费品，另一个是投资污染治理技术假设社会福利函数为

C为社会消费总量，Q为污染总量37环境污染和气候变化模型说明：对效用函数做出如下假定消费越多，则社会福利越高污染越多，则社会福利越低消费的边际效用递减污染的边际负效用越高在给定消费水平的前提下，随着污染量的增加，消费的边际效用下降38环境污染和气候变化模型说明：考虑污染的“生产”函数一方面污染由生产过程产生：Q(Y)另一方面应用污染治理技术A可以降低污染量B(A)

最终污染量为

假定

39环境污染和气候变化模型说明：社会计划者的规划问题是

即对A求一阶导得40环境污染和气候变化模型说明：一阶条件左边的含义是，多投资一单位的A所损失的收入能够带来的效用，可以理解为治污投资的边际成本

因此边际成本随着A的提高而提高一阶条件右边的含义是，多投资一单位A带来的治污收益，容易证明，它是A的减函数。41环境污染和气候变化模型说明：考虑收入上升对治污投资的影响一方面收入的提高，人们变得不是特别在意少消费，治污的边际成本曲线下降一方面收入的提高，人们变得更加在意污染的损害，治污的边际收益曲线上移42环境污染和气候变化43价格收入增长与治污投资环境污染和气候变化再考虑随着收入增加，污染量的变化一方面随着生产活动的增加，污染量会越来越大另一方面由于治污投入加大，污染的减少量也越来越多。有可能出现污染量和收入之间先增再减的倒U型曲线发达国家的历史表明，环境库兹涅茨曲线的确存在。比如，泰晤士河就曾经被重度污染，鱼类完全消失，但现在河水重新变清，鱼类又回来了。其它河流（如纽约的哈德逊河）也发生过同样的情形。44环境污染和气候变化发展中国家是否一定要经历库兹涅茨曲线呢？有一些污染几乎是无法逆转的。发达国家已经发展出了较为成熟的生产和治污技术（即

下降，

上升），发展中国家可以向发达国家购买这些技术，从而把倒U型曲线变成向下倾斜的直线。45气候变化和可持续发展人类的生产活动不仅会造成对环境的污染和破坏，而且可能改变地球的大气环境，从而影响到人类的长期生存状况。气候变化指的是“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”（《联合国气候变化框架公约》（）全球气候变暖酸雨臭氧层破坏46气候变化和可持续发展气候变化的程度及影响根据科学家的估计，地球地表温度在过去一个世纪里上升了0.8oC在最近的三十年里，每十年上升0.2oC根据政府间气候变化委员会于2007年发表的