“技术环境悖论”的微观经济学研究,微观经济学论文

“技术环境悖论〞的微观经济学研究,微观经济学论文近年来,各类自然灾祸和环境安全事件频发:地震、泥石流、干旱、重金属中毒、污染物泄露工业技术进步加速工业化发展,一定程度亦加速资源消耗环境污染。技术环境悖论以为技术同时是环境变化起源和弥补方式。中国传统粗放生产形式下,工业技术进步促进工业生产规模扩大,加剧资源环境压力,但同时新能源、新材料、循环生产技术等又为环境治理和修复提供新契机。中国工业建设在经济建设中始终占有举足轻重的地位。19782008年中国工业年均增长率高达11.98%,支撑国民经济年均增长9.6%,华而不实重化工业比重不断提高,现已占整体工业总产值70%以上。经济发展带动居民住行等高质量需求增加,采矿、汽车、石油等行业发展迅速;同时工业制成品出口也从2006年攀升至中国总出口95%以上。中国工业构造和工业产品内外需求表示清楚重化工业的资源压力和污染治理压力与日俱增。固然近年中国高技术行业发展迅速,但多为低附加值代工生产,而近年电子代工行业污染事故频发也为高技术行业的生态维护敲响了警钟。工业技术进步包括工业生产技术进步和工业环保技术进步。在可持续发展观念引导下,中国环保技术水平有所提高,但中科院研究表示清楚中国环境技术总体水平仍远低于国际水平,研发投入、技术可行性、政策法规、基础设施、人力资源和商业可行性都制约环保技术进一步发展。仅依靠环保技术进步解决现有环境问题无疑杯水车薪,合理利用工业生产技术进步(如节能降耗、绿色生产技术)扩大环境正效益是切实可行的方式方法之一,而且工业生产技术进步和工业环保技术进步在长期可互相促进,实现工业技术进步生态化长期趋势。中国重化工业构造和工业技术现在状况表示清楚技术和环境的矛盾将长期存在,以科学发展观协调统一技术的环境双刃剑作用,在技术进步推动下既保障中国工业构造优化、产业集中度提高、战略性新兴产业壮大,同时建立健全资源节约环境友好的工业生态文明,是实现中华特点新型工业化道路的重要目的。一、文献综述当前围绕技术和环境的研究多集中于技术环境悖论哲学范畴,直接的经济学研究较少,我们简单总结哲学研究成果和相关的经济学经典理论,为本研究提供思路和借鉴根据。(一)技术哲学研究1.技术环境悖论:19世纪在(资本论〕第1卷中就指出资本主义生产下的技术应用具有双重性。1989年PaulGery正式提出技术环境悖论,即技术同时是环境变化的来源和弥补方式方法。拉兹洛以为过去二三百年的技术有相当一部分不是给人类造福,而是给人类祸患,由于他们消耗过多的能量和物质,造成的环境损害太严重,揭示技术所导致的环境毁坏。尤其工业技术批判论中,罗马俱乐部增长的极限、里夫金的熵世界观和法兰克福批判主义学派单向度的人均以为技术当代化可能导致世界系统的崩溃;但另一方面,PaulGery又以为技术拥有宏大的气力,最终也只要技术能够使我们将自然环境从不利的人类干扰中解放出来,类似的朱利安林肯西蒙也强调技术在市场调节中的作用最终不会导致增长的极限。2.技术的环境负效应产生原因:技术悖论中学者更关注于技术的负效应,PaulGery以为技术是合自然规律性,邹成效将其解读为技术的合自然性建立在反自然性基础上,如中山秀太郎以为技术从其出现的那天起就是反自然的。而李宏伟则从技术界面角度指出技术背后不同利益集团冲突是激发技术的生态负效应的重要因素;徐奉臻以为工业技术观的神化、西化和简单化是产生技术悖论的主要原因。显然除了技术本身的客观原因,人们运用技术等主观因素也成为技术悖论的主要成因,如李洁以为技术的环境资源负效应根本源头在于技术发展不完备性和人类认识不完备性。3.技术悖论解决途径:季相林以为科学技术-人-自然的高度契合可能实现和谐发展,类似地苏振峰从技术演化的三维角度论证和谐技术观是技术发展趋势,邹成效和樊宏法提出构建绿色技术系统实现和谐发展,江昀则通过技术产生负效应的五个因素技术社会生态功能、技术系统构造、技术系统组织管理、技术系统与环境的互相适应能力和技术系统运行的动态控制能力,利用系统理论构建了技术生态功能模型,分析社会生态适应机制的构建理论框架。以上研究实际上均反映了生态技术观思想,曾以亚麻废料回收利用的例子揭示其本质。对应于工业技术观,生态技术观是技术的生态化转向,是关于能维护生态平衡、节约能源资源,促进人与自然和谐发展技术的根本观点和看法,生态技术观的主要思想技术生态化正是弱化技术悖论的有效方式方法,张丽萍、黄涛、李宏伟、彭慧芳等均从哲学角度论证技术生态化的发展方向正确性和施行可行性。(二)与技术和生态环境相关的经济学经典研究1.包含环境因素的新古典增长模型:很多学者将环境纳入新古典增长模型中,主要分为三类。一是含有环境因素的新古典增长模型:Koopmans和Cass把Ramsey的消费者最优化分析方式方法引入新古典增长模型,称为Ramsey-Cass-Koopmans模型,主要用最优化控制论技术求解代表消费者的跨期效用最大化问题。环境经济学鼻祖DasguptaandHeal、TahvonenandKuuluvainen、SeldenandSong将资源与环境污染问题引入该模型,分析自然资源开采的最优途径,并得到相对乐观的结论。二是以环境作为生产要素的新古典模型:这类模型将污染和环境要素纳入生产函数和消费者效用函数,环境成为资本品,伴随环境污染其存量会耗尽,但其本身也具再生能力,当环境存量作为投入要素进入生产函数时,模型的最优增长途径变得更复杂,最优环境标准或环境税成为维持最优环境质量的必要非充分条件,代表者如Lopez、Chichilin-sky等。三是环境污染与内生经济增长模型:将环境或污染引入生产函数,将环境质量引入效用函数,在内生增长模型框架下讨论环境约束与经济增长以及可持续发展问题,如Bovenberg和Smulders在Romer模型基础上将环境引入生产函数研究内生可持续发展;Byrne和Stoky扩展AK模型研究环境污染与经济增长;Aghion和Howitt、Grimaud和Rouge等将环境污染和不可再生资源引入新熊彼特模型考虑环境约束对经济可持续发展的影响。2.与技术相关的贸易环境理论:Copeland和Taylor的规模、技术、构造三大效应研究将技术因素纳入到贸易的环境影响分析中:当其他条件不变时,规模效应扩大则污染增加;技术效应因技术水平提高产生积极环境作用;假如生产构造倾向于污染性产品则构造效应导致环境恶化,反之环境改善。此后Runge扩展多个效应为资源配置效率、经济活动规模、产出构造、生产技术、环境政策;Panayotou则归纳为规模效应、收入效应、构造效应、技术效应和法规效应。Bhagwati、Selden和Song、Dean综合考虑贸易对环境的积极与消极效应以为,当收入到达一定水平后,技术投入上升、商品需求构造更趋合理,这将导致构造效应和技术效应对环境的正作用最终超过规模效应对环境的负作用。3.环境库兹涅茨曲线:Grossman和Kureger1991年对42个国家的空气悬浮颗粒、二氧化硫排放与人均收入进行关系检验,验证污染物与收入间存在倒U形曲线关系,提出了著名的环境库兹涅茨曲线(EKC)。由于EKC是基于实证的结论,所以诸多学者借助内生增长模型完善其理论,因此将技术和环境纳入统一研究体系。如Selden和Song、Lopez、WilliamA.Brock和M.ScottTaylor以新古典增长理论模型为基础,分别通过商品替代弹性和风险偏好、技术和偏好,以及绿色Solow模型解释了EKC的正确性。Soumyana-daDinda则通过动态内生增长模型将环境纳入生产和效用函数,揭示环境治理投资的变化是导致EKC曲线的根本原因。现有研究可看出,技术环境悖论的哲学研究是纲,分析了悖论的产生根本源头、明确了技术发展方向。但在经济运行管理中需结合不同现实有针对和侧重地详细分析,基础哲学研究难以实现。现有经济学经典成果中固然部分理论(如新增长理论)将技术和环境要素纳入到同一研究体系,但这两者多同时作为因研究其对经济增长果的作用,忽略技术和环境间的直接联络。所以本研究正是以哲学研究为纲,探寻求索技术和环境直接关系的目,可有效补充哲学和经济学研究空白。二、工业技术进步的环境影响机制借鉴Copeland和Taylor针对贸易对环境影响的三大效应(规模效应、构造效应和技术效应)研究,我们将技术影响环境的机制分为五大类:规模机制、绿色机制、构造机制、收入机制、政策机制。(一)规模机制工业技术进步的双刃剑之弊环境负效益主要表如今规模机制。工业革命以来,技术进步带来了显著的生产规模扩大、生产强度增加、工业制成品品种和数量大幅提升,固然极大知足了人们的消费需求,但如Andreoni和Levinson[46]所示,随之而来的资源消耗和污染排放倍增却为环境带来了不可挽回的危害。(二)绿色机制工业技术进步的双刃剑之利环境正效益主要表如今绿色机制。绿色机制通过两方面实现:一是工业生产技术和生产工艺改良;二是工业环境技术进步。严格看,纯粹的工业生产技术和生产工艺进步对环境保卫不会产生直接作用,但由此产生的生产效率提高、废品率降低、原材料消耗降低、生产能耗降低、产品性能优化等可降低单位工业产品的排放强度,间接减小环境毁坏程度。而环境技术进步则主要致力于末端治理、经过控制和前端控制等方面,尤其以前端控制为目的的环境技术,如新能源开发、新材料技术等,走在环境治理和维护之前,环境技术对资源环境的保卫是直接和显著的。(三)构造机制构造机制在工业技术发展的不同阶段对环境会产生不同的影响。固然各国资源优势不同会构成配置差异,但工业构造优化和环境消耗大致呈下面趋势:工业发展初期,由于技术水平局限和资本实力缺乏,工业以资源密集型产业为主,如采掘开采业等,大规模的能源和资源开采成为环境毁坏的最大元凶。随着工业化进程深切进入和经济发展程度提高,工业化发展进入加速时期,该时期依次或同时出现下面两个方向的构造调整:一是随着农业生产效率上升,充裕劳动力增加,工业发展出现以高加工化、劳动密集型产业为主,如纺织等行业将会带来污染排放的大幅度增加,环境质量迅速恶化;二是经济水平提升促进资本密集型产业发展,但很多资本密集型产业同时也是资源消耗和污染生成较大的产业,例如钢铁制造、石油冶炼、化工等。最后当劳动密集型产业和(或)资本密集型产业的发展为社会构成充分的资本和人力、技术积累后,工业构造会向附加值更高层次的技术密集型产业发展,即当前发达国家所处的后工业化时代,电子通信业、生物医药等高附加值工业兴盛。显然,上述工业产业中,以技术密集型工业的环境消耗最小;技术发展初期由于生产规模制约,其环境消耗次之;而工业化加速时期的环境消耗程度最大,该经过类似于倒U形EKC曲线,如此图1。(四)收入机制工业技术进步的收入机制与构造机制类似,呈倒U形,收入机制亦在一定程度上反映了EKC环境库茨涅茨曲线。技术发展丰富了工业产品数量和种类,居民收入的增长大量用于工业产品消费,环境也由于不断扩大的工业生产而恶化;但当到达一定经济程度和技术水平后,人们的环境需求上升,收入将更多地用于优质环境消费,环境质量逐步改善。(五)政策机制工业技术进步的政策机制是指由技术进步所致的外在政策因素变动继而产生的环境变化,政策机制对环境的最终影响取决于政策的环境偏好程度,政策的环境偏好程度越高越有利于环境,这些政策不仅包括技术政策、环境政策、还有产业或行业政策、贸易政策等等。从技术哲学分析能够看出,技术的合自然性是建立在反自然性基础之上,仅依靠技术本身发展短期难以实现环境治理和修复,所以政策机制是促进工业技术进步走向双刃剑之利的重要手段,如环境规制、积极的环境技术政策都可构成环境正效益。三、工业技术进步的环境影响微观经济学分析(一)环境的相对供应和相对需求曲线1.环境的相对供应曲线尽管环境资源由大自然禀赋决定,但鉴于工业对环境的特殊影响,我们可将环境看做工业产品生产的虚拟副产品,近似以为工业生产程度决定环境供应。当工业技术进步的规模机制、工业加速时期的构造机制、用于工业产品消费的收入机制越大,则环境负效益越大,环境虚拟副产品越少;反之,当工业技术进步的绿色机制越大(如节能降耗生产工艺、环境技术水平越高)、用于环境产品消费的收入机制越大,则环境虚拟副产品越多。为简化分析,假设社会中只要工业会对环境造成影响,工业企业生产两种产品:一是传统意义上的现实经济产品,包括食品、衣物、汽车、服务等,二是虚拟环境产品。现实经济产品和虚拟环境产品间存在替代,既定技术水平下,现实经济产品产量越高,则资源消耗和污染排放越高,虚拟环境产出越小,环境产品/现实经济产品的相对数量也越小;如此图2(a)中环境产品的相对供应曲线S0所示,在既定的单位环境价格条件下,以现实经济产品价值所衡量的环境相对价格也越低。下面我们分析环境产品相对供应曲线的移动:(1)技术水平变动。技术的双刃剑特性表示清楚我们不能简单以技术发展程度来衡量其对环境的影响。当工业技术进步的环境正效益大于环境负效益时,如:工业机构优化,污染较小的技术密集型工业占主导地位;或生产技术进步在一定程度上减少单位产出的污染排放,可实现相对环境质量改善;或环境技术进步直接促进资源消耗减少、污染排放降低,则技术进步使环境的相对供应曲线右移,即S0S1。但正如积极求发展的发展中国家和新型工业化国家当前所处阶段,人们的现实经济产品需求会强过环境需求,现实经济产品生产规模盲目巨幅扩大,对环境所造成的规模负效应早已掩盖环境的技术正效应,技术进步会使环境的相对供应曲线左移,如S0S2。(2)政策变动。在一定技术发展阶段,技术双刃剑对环境影响弊大于利不可避免,此时通过有效的政策机制可避免更严重的环境毁坏。以环境规制为例,在一定的技术条件下,环境规制提高意味着企业必须在一样投入下生产更多的环境产品,由于现实经济产品和虚拟环境产品之间的替代性,于是环境产品的相对供应数量上升,即环境产品的相对供应曲线右移,如S0S1;反之左移。2.环境的相对需求曲线环境产品的相对需求取决于消费者对环境质量的要求程度,在一定技术水平下,即需求的现实经济产品的价格和数量一定时,环境产品的数量越多,人们对环境的需求价格越低,即环境相对数量越多,则环境需求的相对价格越低,环境的相对需求曲线是一条向右下方倾斜的曲线,如此图2(b)中D0。环境规制作为外生变量也会影响环境相对需求状况,在一定技术水平下,环境规制提高,意味着环境价格提高,由于现实经济产品的价格和数量不变,所以环境的相对需求曲线上移,如D0D1,反之下移。(二)工业技术进步的环境影响分别以QG和QE代表现实经济产品和环境产品的数量,在一定的预算约束下,消费者平衡条件是边际替代率MRS=-(QG/QE)=-(PE/PG)。另一方面,假如用生产可能性曲线表示最佳生产条件下的产品生产组合,与生产可能性曲线相切的直线表示环境产品对现实经济产品的边际转化率MRT,在生产和交换的帕累托最优条件下,MRS=MRT=-(PE/PG)。技术进步的绿色机制、构造机制、收入机制都可能产生积极的环境正效益,但生产规模扩大却可能抵消甚至产生环境负效益,政策规制是降低环境负效益的重要工具,所以工业技术进步影响环境的程度,因工业技术进步的环境正效益能否最终显现而有所区别。1.工业技术进步显现环境负效益时(1)理论模型分析如此图3(a),在初始状态下,环境的相对供应曲线S和相对需求曲线D相交于平衡点A,在这里平衡下,环境产出的相对数量为Q,相对价格为P。同时(b)中也显示点A的位置,在该条件下,消费者获得U的效用。由于工业技术进步导致生产规模迅速扩大,技术的环境负效益超过环境正效益,现实经济产出远超过优质环境产出,生产可能性曲线更多地偏向于现实经济产品,同时环境产出相对数量降低,供应曲线S左移,假设其运动至S0,如此图3(a)中经过①,S0和D曲线相交于新的平衡点A0。在A0点,环境的相对价格上升至P0,环境的相对数量下降至Q0。(b)图中同样反映了技术扩散后现实经济产品和环境产品的生产与交换的最优平衡状态。可见,过A0的切线斜率大于过A的切线斜率。即由于环境相对价格的上升,消费者在最优平衡下的边际替代率上升,消费者对环境产品的偏好下降,对现实经济产品的偏好上升。假设在社会中处于重要的调节地位,能充分认识环境对社会生产、生活和可持续发展的重要性,当发现消费者对环境的偏好可能降低时,能够通过环境规制等政策保持消费者对环境的偏好。简言之,即能够通过环境规制等政策调节边际替代率至少不低于消费者原先的平衡水平,消费者愿意用一单位现实经济产品替代环境产品的比率能至少维持不变,而不管环境产品和现实经济产品的数量为多少。同时假设,技术带来的现实经济产品和环境产品的产出增加的同时,消费者收入也同等规模增加。基于上述假设,我们可通过如环境规制等政策引导促使消费者维持其对环境产品的原有偏好。面对消费者环境偏好的下降压力,可实行愈加严格的环境规制政策。在新的环境规制政策下,S0向右移动,D向上移动,曲线一直移动到其平衡点所对应的环境相对价格和初始平衡点A点处于同一水平为止,即(a)图所示经过②,S1和D1相交于A1点,A1和A点具有一样的环境相对价格,在这里条件下,消费者对环境的偏好保持与A点一致,同时由于环境规制的出台,环境产品的相对数量较大程度增加至Q1。环境规制政策调整后的生产与交换帕累托最优平衡见(b)中A1点,很明显在A1,环境产出大为增长,其增长幅度超过现实经济产品,而且在消费者一样的消费偏好下,其效用水平提高至U1。上述分析表示清楚,当技术进步对环境影响的负效益大于正效益时,消费者有降低优质环境数量以换取更多现实经济产品的倾向,假如对环境问题保有清醒的认识,就需要通过有利于环境的积极政策来实现优质环境和现实经济产品的双赢。(2)现实讲明该理论在一定程度上验证当前在技术进步背景下,各国普遍使用环境规制、环境友好型技术政策的必要性和有效性。在工业化大生产经过中,尽管丰富的物质产品是消费者的普遍需求,但可持续发展观也使各国和群众日益重视环境保卫。大规模工业化生产造成宏大污染,基于环境的公共物品性质,仅靠企业本身约束非常不现实,环境偏好型政策机制能起到一定的积极作用。伴随技术水平提高,企业将发现环境达标变成一件越来越容易的事情,我们能够把它称作技术-环境剩余,这部分技术-环境剩余是指现有技术水平下超出现有的环境要求的优质环境生产能力。在一定的环保或政策要求下,企业必须根据最基本的环境要求进行投入,并生产一定数量的优质环境(或降低污染),但当企业生产的环境量达标后,继续增加环境成本会造成企业现实经济产品成本上升,但浪费掉这部分技术-环境剩余企业不但没有损失,还能降低现实经济产品的单位成本,出于利润最大化考虑,当有技术支持后,环境达标的理性企业会将技术-环境剩余消耗掉,没有动力继续推进环境质量改善。为了避免企业在较低环境要求下搭便车行为,有必要制定更高层次的环境偏好型政策适应技术水平上升所带来的技术-环境剩余浪费。同时,Porter和VanderLinde所提出的波特理论及诸多实证研究表示清楚,从动态和长期角度看,环境压力刺激企业进行环境投资改造、技术创新、管理创新,这些因素共同作用促进企业技术能力进一步提高。该理论为实现工业技术进步和环境偏好型政策机制的良性互动提供了根据,通过工业技术进步环境偏好型政策工业技术进步的良性循环机制实现技术、经济、环境的多赢。中国当前的重化工业构造和工业技术现在状况表示清楚,中国的工业技术进步还处于环境负效益大于环境正效益阶段,所以环境偏好型政策对提升我们国家环境正效益极为重要。环境政策作为最直接有效的环境保卫手段作用显著,如(蒙特利尔协议书〕的签订逐步淘汰制冷剂CFCs和HCFCs;而环境技术政策则直接从技术生态化角度发挥环境正效益,如2018年7月1日国家多部委联合发布的(中国资源综合利用技术政策大纲〕明确指导各行业生态技术的运用和发展。同时,从技术政策发展看,我们国家技术政策发展经历了20世纪80年代盲目的技术换市场到当前重视创新、积极构建国家技术创新体系的经过,固然技术政策作用偏向于鼓励创新竞争、促进技术的扩散和运用,但配合当前国家可持续发展目的,也使技术生态化有了较大发展。值得注意的是,基于经济效益等目的的地方保卫主义可能会引导技术进步方向偏离环境正效益的实现,所以必须协调和地方、环境政策和技术政策的生态一致性。除此之外,产业政策、贸易政策等都可能会促进技术生态化的发展,如2007年12月公布的(高效照明产品推广财政补贴资金管理暂行办法〕就明显推动了节能照明产品技术的发展;而自2006年施行的一系列针对两高一资的产品政策和财政部2018年取消部分两高一资商品出口退税等都将推动产品升级、技术更新。2.工业技术进步显现环境正效益时(1)理论模型分析如此图4(a),初始状态下,环境的相对供应曲线S和相对需求曲线D相交于平衡点A,此时环境产出的相对数量为Q,相对价格为P。同时(b)中也显示在点A消费者获得U水平的效用等级。当技术进步的环境影响正效益大于负效益时,则环境相对供应曲线向右侧移动至S1,如此图4(a)中经过①,新的环境相对供应曲线S1与环境相对需求曲线D相交于新的平衡点A0,此时环境的相对数量增加至Q0,相对价格下降至P0。同样,(b)中显示环境产品数量由于技术进步出现较大增长,而且环境数量的增长幅度大于现实经济产品数量的增长幅度,生产可能性曲线更偏向于环境产品,生产和交换的帕累托最优选择也从A移动到A0。显然,在A0点,环境产品的相对价格降低,促进消费者环境相对需求进一步上升,所以环境相对需求曲线D向上移动,直至与S1相交于A1点,如此图4(a)中经过②。在A1环境相对价格维持A点初始状态的水平,即边际替代率不变,此时再没有继续改变的动力,所以A1为最终平衡点。(b)中可以以明显观察到在A0点,消费者的边际替代率远小于A点,基于消费者消费的边际替代率至少不高于初始平衡水平的假设,则A0点并非平衡的稳定状态,消费者会不断调整对现实经济产品和环境产品的消费数量,直至A1点处代表边际替代率的切线与初始平衡点A的切线平行。所以,当技术进步的环境影响正效应超过负效应时,技术进步的政策机制将不再那么重要,由于消费者会自动调节环境产品的相对需求,使环境质量不断改善。当然假如仍以政策机制作为推进环境改善