工业增长的资源与环境制约

林建永、汤进华：工业增长的资源与环境制约【J】发展研究，2010（2）：55-60内容提要：工业增长为整个经济发展提供了必要的物质基础。离开了工业的支撑，服务业也将成为无源之水，难以持续发展。那么工业的增长是否有极限呢？本文从工业的定义出发，分析资源经济学与经济资源学研究的区别，揭示了局部短期内没有局限并不能说明全球整体上没有极限的事实，说明了年度工业产值持续增长并无法改变总体资源受限格局。关键词：增长的极限、资源、工业地球可以满足人类的需要，但是无法满足人类的贪婪一一甘地全球工业化革命以来，经济迅速发展，1900-2000年：世界人口增加4倍，全球GDP增加了18倍。就是处在经济危机的2008年、2009年，全球的经济仍然将超过55万亿美元。但是我们经济增长能够持续吗，其中工业是经济增长的核心。离开工业的增长，生产性服务业就失去其服务的对象，同样离开工业增长，居民的生活水平就从物质上受到制约，从而也将影响生活性服务业。那么工业增长有极限吗？一、工业的定义工业指从事自然资源的开采，对采掘品和农产品进行加工和再加工的物质生产部门。具体包括：（1）对自然资源的开采，如采矿、晒盐、森林采伐等（但不包括禽兽捕猎和水产捕捞）；（2）对农副产品的加工、再加工，如粮油加工、食品加工、轧花、缫丝、纺织、制革等；（3）对采掘品的加工、再加工，如炼铁、炼钢、化工生产、石油加工、机器制造、木材加工等，以及电力、自来水、煤气的生产和供应等；（4）对工业品的修理、翻新，如机器设备的修理、交通运输工具（包括小卧车）的修理等。从这个定义中可以看出，除了第（4）小点外，任何物质的工业产出（而不是单纯的价格增长），都离不开物质资源的投入。很多介于消费者和资源粗加工的工业部门，虽然其直接投入不是自然资源，但其物质投入品的最终来源也肯定是自然资源。二、经济如何增长？自经济学产生开始，经济学家就不断探索经济增长的原因、经济增长的内在机制及经济增长的途径。早期的许多经济学家，如A.Smith、K.Marx、D.Ricarto等，均对经济增长理论进行了深刻的探索。从微观上讲经济增长的机制是价格指引、供求关系和竞争，从宏观上进就是凯恩斯提出的三架马车（出口、投资和消费）。但真正建立了增长理论现代形式的却是本世纪三四十年代的经济学家Harrod与Domar。Harrod与Domar在Kenyes所发展的宏观经济学基础上，将其进行动态化，将经济增长理论引入现代时期。Harrod与Domar使用了里昂惕夫性质的生产函数，即F=MIN（K/G，L），并使用I=S均衡条件，得到了长期增长的均衡路径。但是，由于Harrod与Domar所使用的生产函数的非连续性，导致这种均衡是十分不稳定的，正是Harrod—Domar模型中增长的路径被称为形成刃锋原因。关于Harrod—Domar模型假设：■全社会只存在一个生产部门，一种生产技术，只生产一种产品■只有两种生产要素：资本K和劳动L，两者按照一个固定的比例投入生产，不能相互替代，v代表资本一产出率，v=K/Y=AK/AY,由外在因素决定■规模受益不变*■劳动L以不变的外生比率n增长■资本没有折旧，所有的投资都形成新增资本■储蓄S与国民收入Y呈简单的比例函数关系，S=s-Y，s是储蓄率，由外在因素决定基本方程式：■根据凯恩斯的收入决定论，投资等于储蓄，I=S■于是，I=S=AK■两边同除以△Y,得■AK/AY=v=S/AY=s・Y/AY■于是可以得G=AY/Y=s/v这就是哈罗德一多马模型得基本方程式。由于v是由外在因素决定的，因此储蓄和资本的不断形成是经济保持持续增长的决定因素。实际增长率为Gn=Sn/Vn=n+on人口增长率，o技术增长率在1956年，Solow对Harrod一Domar模型的生产函数进行了修正，创立了著名的新古典增长模型。Solow的贡献在于在生产函数中引入技术进步因素，并假设资本与劳动之间可完全替代，这种具有连续性的生产函数使经济学家可以寻找到一种稳定的持续增长路径。Solow模型的缺陷在于，其假设技术进步是外生的，而Solow模型的一个重要结论是储蓄率只有水平效应而没有增长效应，长期增长率由技术进步的速率唯一地决定，因此，依Solow模型的逻辑，所得出的结论是以假定增长来建立增长模型。新古典增长模型索洛(Solow,R.M.)于1956年以新古典经济学为基础，修正了哈罗德一多马模型而得出了新的模型。索洛模型是新古典经济增长模型的最重要代表，因此人们经常把索洛模型与新古典经济增长模型同义使用。而索洛也因此获得1987年的诺贝尔经济学奖。前提假设■生产函数为新古典生产函数：Y=F(K,L)，F’>0，F’’<0*■规模收益不变，即F(nK,nL)=nF(K,L)■两种要素可以相互替代•资本折旧率为^•劳动以不变的外生速度n增长1.2.3基本方程式人均资本(资本一劳动比)为k=K/L，人均产出为F(K,L)/L=F(K/L,1)=F(k,1)=f(k)一nkLsYbK一LLsf(k)=k+(n+b提高储蓄率s会使实际的投资线向上移动，并引起上升，但到达新的K以后，在此点它又将保持不变。推论却是“令人不愉快的结果”，即在人口增长为0的经济中，经济增长率也会趋于0。和人口另一紧密相关的理论是人口红利学说。另一个核心问题是规模不变。阿罗(Arrow,K.)“边干边学(Learningbydoing)”的思想，舒尔茨(Shultz,T.)首先提出人力资本理论。Romer(1986)提出了一个具有外溢性知识的增长模型，卢卡斯将人力资本引入生产函数：y=f(k,h,l)=AkP(uhl)1-P人力资本具有受益递增的性质。其实这些就是知识经济的到来。但对知识/科技的贡献怎么衡量，至今没有找到好的方法。索洛(Solow,R.M.)于1956年在提出索洛模型的时候就提出了余值分析法，也就是全要素分析法：Y=AF(K,L)AYAKALAA=bK•+bL•+YKLAAAAYAKAL——bK•——bL•一=bK•bL•——AYKL这种做法无疑从一开始就受到广泛的质疑。因为其中的逻辑是：小偷如果不是我，不是他，就说一定是你，从而忽视了或者放弃了寻找真正小偷的努力。2008年克鲁格曼在其《美国到底怎么啦》一书中，在批判美国收入差距拉大的同时，就直接批评将经济增长原因直接归结为科技或知识的做法，太过轻率。其实后来熊皮特创新理论，大家对创新对经济贡献的衡量，也还是采用这种做法，只不过这时候很多人把创新包括了制度创新。这时候全要素分析法更是没法说明这些剩余是来自知识资本的增加还是来自制度的发展。因此可以说全要素分析法是一种垃圾桶分析法，是对科学很不负责任的一种做法。三、资源/环境经济学与经济资源/环境学(资源环境影响评价模型)但是以上关于工业如何增长是从经济学来讨论工业/经济的发展问题，经济问题的核心是资源配置，强调的是配置的效果，而对资源形成的制约却缺乏深入的研究。尽管经济学定义是以有限的资源实现满足的最大化，资源是起点，配置(包括生产、交换、分配和消费)是过程，满足是目的和结果。但经济学对于有限的资源，只是一种数学上的假设，至于如何对经济形成制约，却没有深入的研究。尽管古典经济学家威廉•配第的早就说过“土地是财富之母，劳动是财富之父”，但是通常也是把土地作为一个常量，从而侧重劳动等可变量的研究，从以上各类经济学函数中，也没有把资源、环境等变量纳入经济增长函数中去。生物学家关注的是如何从再生资源中获得最大的可持续产量。而经济学家考虑的是使长期资源的存量的社会价值最大。但二者都没有充分考虑二者之间形成的互动制约关系。尽管世界上出现了大量的“自然资源与环境经济学”(最早是1931年的可耗竭资源经济学)，但是他们讨论的核心并不是研究如何形成工业增长的核心，而是如何利用公共物品经济学原理对自然资源及环境效益外部化产生的问题进行研究，并如何以此修正原始价格。因此如果有别于自然资源与环境经济学，工业增长的极限，要研究的与经济学正好相反，其核心问题是资源及环境如何对工业形成制约，及其如何改变这种制约，因此如果要对此进行命名，可以将之命名为经济资源学及经济环境学，而不是资源经济学/环境经济学。因此如果从这个角度定义本文要研究的问题，那么马尔萨斯的人口论、罗马俱乐部的《增长的极限》就是此领域的最重要的文献，二者都应用计量的方法从资源增长的线性与资源消费的指数性出发，论证了人类发展存在的极限。另一方面从1979年加拿大计量学者对可持续发展提出的“压力-状态-响应（PSR）”模型1，这一模型后来被OECD和联合国采用，成为当前关于资源/环境研究方面定性研究的典范（框架是定性的，手段则是定量的）。而对环境的计量模型主要是90年代发展起来的生态足迹测算和生态赤字计算。四、工业增长的资源与环境制约经济学家W.W.罗斯托指出，研究经济增长有两种不同的经济理论：新牛顿主义的经济学和生物学的经济学。总的看来，西方主流经济学始终将经济系统视为一个严密的、均衡的、封闭的体系。在这一经济学的视界里看不到生态系统对经济系统的制约和冲击。难怪有些学者不无讽刺地说，“看不见的手”没有绿拇指。其实，早在新古典经济学产生之前，自然资源的枯竭、环境污染等问题就已经伴随着工业化的表面繁荣而一并来临。当时的主流经济学却对之视而不见。因此马克思继承了英国古典经济学的合理观点即士地和劳动是构成国民财富的源泉因素的思想，并提出自然生产力理论与劳动价值论。指出自然资源是创造财富的物质基础，劳动是创造财富的唯一源泉。马克思说“要消灭这种新的恶性循环，要消灭这个不断重新产生的现代工业的矛盾，又只有消灭工业的资本主义性质才有可能。”资源与环境首先必须进行定义，否则广义的资源与环境就没有讨论的必要。狭义的资源与环境的定义通常是指自然资源和自然环境。自然资源包括：生存土地、可再生性自然资源与非再生性自然资源；环境是各种天然因素以及人工创造的人类生活的多种客观条件的总体。（一）就国家/区域竞争力视角经济增长强调的是配置的过程，而不是更多强调配置的起点一资源。现实中的经济状况其实与资源的拥有权相比，支配权更显重要。在非洲很多国家尽管有金矿、砖石矿，但是至今依然贫困。而日本、温州等尽管缺乏资源，却成为经济发达地区。正因如此，资源在具体国家经济中制约作用更是受到忽视。当然这方面的集大成者是32岁就成为哈佛镇校之宝的迈克波特。2他说：越来越多的例证显示，生产要素的比较优势并不足以解释丰富多元的贸易形态。例如韩国钢铁、汽车和造船。美国尽管拥有很高的技术、杰出的科学家和充沛的资金，却在理当强势的工具机、半导体和精密电子方面节节败退（pll）。以生产成本或政府补贴作为比较优势的弱点在于，更低的成本的生产环境会不断出现（p14）。发展中国家很容易掉入这种陷阱。他们几乎一窝蜂地生产成本与价格上竞争的产品，其开发几乎更是以成本导向的新产业为基础，无法逃脱生产成本的限制。因此这类国家时时处于失去竞争力的威胁中，年复一年地面临薪水与资本周转的问题。他们有限的利润完全仰仗国际经济的波动（p14-15）。高科技以及高水平的人力，正是提供国家生产力持续成长和激发高生产力潜能的两大因素（p9）。谁能想象黄沙遍地的以色列竟然能成为高效率的农业生产者（p14）。当产业竞争的是质量、是产品开发的时效与特性，而不是价格时，就算政府会补贴产业，事实上也起不了多少作用（p15）。评估一个国家产业优势，已不限于它的生产出口，而是跨国企业是否以母国作为发展基地（p16,这句话包含两层意思：1.本国培1PSR模型1979年由加拿大统计学家TonyFriend和DavidRappor首次提出，1990年欧洲统计局和经合组织进一步开发使用的一套指标分类模型，最开始用于环境影响及其政策分析，在1992年的世界环境发展大会上OECE利用该模型对环境进行了很好的分析，随后得到了联合国的采用。2迈克•波特.国家竞争优势【M】华夏出版社，2005年版，李明轩、邱如美译育跨国企业的能力，而不是指引进跨国企业的能力；2.本国跨国企业发展后仍然以本国作为发展的基地，即总部等经济核心部门不会搬迁到他国）。后来林毅夫、胡鞍钢等曾对此作出专门研究，认为资源丰富反而会成为经济发展的陷阱。胡鞍钢认为丰富的资源，人们会倾向物质资源，而不是人力资源的开发；同时丰富的资源会使低效的制度得以经济上能够维持，从而限制了高效制度的发展，等等。而进入工业社会和知识社会后，后面两者的重要性反而大大大于物资资源。正是基于这种情况，在分国家、分地区研究中，可以得出的结论是资源禀赋并不是发展的根本制约。这句话的前提是世界上还存在资源，从而资源禀赋与资源控制力之间形成了很大的竞争力差别的基础，而后者才是竞争力（或者说经济增长）的核心。因此通过对发达国家经济发展的历史分析，有些学者提出“环境库兹涅茨曲线”假设，即环境破坏与经济发展之间有“倒U型”关系。但是局部不受制约的前提是整体受制约的情况还没有发生，而局部不受制约并不自然等于整体不受制约。当前很多发达国家能够环境改善而保持居民大量消费，其前提是消费生产地实现了跨国转移，因此从整个世界看，污染并不见得是减少了，事实上恰恰是在不断增加，只不过污染地发生了跨国转移（吴力波，2008）。（二）就全球可持续发展视角：增长的极限对于全球发展，是否会受到制约，《增长的极限》（罗马俱乐部，1972年）一书展开了充分得论述，从人口和工业受到的极限进行了实证性模型研究。该书主要从资源的线线形与增长的指数性出发，论证了土地对人口的制约和资源、环境对工业增长的制约。在世界上，工业产量比人口增长得更快。下图以1963年的产量作为参照基础，表示自1930年以来世界工业生产的发展，从1963年到1968年的年平均增长率是7%，或者以人均为基础每年5%。世界工业生产，以1963年为基础，也显示出清楚的指数增长，尽管有微小的起伏。1963-1968年总产量的平均增长率是每年7%。人均增长率是每年5%。来源：联合国经济和社会事务部，《1956年统计年鉴》（StatisticalYearbook1956）和《1969年统计年鉴》（NewYork：UnitedNations，1957，1970）o工业与资源、环境之间的关系：

内在切力物烦内在切力物烦每一种自然资源的世界利用率是按指数增长的。就许多资源来说，利用率的增长甚至比人口的增长还快，它指出每年有更多的人在消耗资源，而且也指出每年每人平均消费量也在增长。换句话说，资源消费量的指数增长曲线是由人口增长和资本增长的正反馈回路推动的。因此工业将受到不可再生资源、可再生资源和环境的制约。不可再生资源的制约对于不可再生资源，《增长的极限》指出：可利用资源会随着减少而涨价，这样一些经济因素，能够减缓资源的利用增长速度。另一方面伴随价格上升，地质学家们会探索关于找到大的、新的、富矿矿床的前景。但是从长远来看，对这样一些发展持有信心是不明智的。该书对一些矿藏以5倍于现有储藏量进行了各类可耗竭资源的消耗年份计算。得出如下表格：不可更新的自然资源（节选部分）资已知的世固定估计增长指数指数的指储藏量最主要生产者主要消费美国消耗源界储藏量的指率（每的指标（计算出高国家或（世界总者（世界量占世界a标年％)c标的）用5倍地区（世量％)g总量％）h总数％i（年高、平均、（年于已知的界总数）b低数）d储藏量（年量％)f数）e铬7.75X1084203.32.695154南非共和苏联（30）19吨2.0国(75)土尔其（10）石455X109314.93.92050沙特阿拉美国（23）美国（33）33油桶2.9伯（17）苏联（16）苏联（12）科威特日本（6）（15）a）资料来源：美国矿务局（USBureauofMines）,《矿产的实际情况和问题，1970年）（Mineralfactsandproblems,1970）（Washington，DC：GovernmentPrintingoffice，1970）。2按目前全球的消耗率已知的全球储藏量能维持的年数。计算方法：已知全球储藏量（第2栏）除以目前每年消耗量（美国矿务局，《矿产的实际情况和问题，1970年》）。以铭为例，铭的世界已知储量当时大约是77500万公吨，每年开采大约185万公吨。因此，利用率如果不变，已知储量大约能维持420年。可是，铭的真正的世界消费率每年按2.6%在增长。如果这种增长率继续下去，这种资源储备会怎样耗尽，不是像线性假设所指出的在420年中耗尽，而是在95年中耗尽。如果我们假定还没有发现的储量能使现在已知的储量增加五倍，如虚线所示增加五倍，也只能把储量的寿命从95年延长到154年。即使从1970年起，可以使铭100%再循环（水平线），因而最初的储量一点也不损失，在235年中需求也会超过供应。最初，铭的年消费量呈指数增长，资源储备迅速耗尽。铭的价格保持低水平而且不变，因为采矿技术容许有效地利用品位越来越低的矿石。可是，需求继续增加，技术进步虽快，但不足以抵消上升着的发明、开采、加工和销售费用。价格最初是慢慢地，然后很快上涨。更高的价格促使消费者更有效地利用铭，每当可能时，就用其他金属来代替铭。在125年以后，剩下的大约原有供应量5%的铭可用，成本高得使人不敢问津，新的供应的开采基本上已趋于零。关于未来利用铭的比较现实的动态假定所产生的寿命可能是125年，它比根据静态假设（400年）计算出来的寿命短得多。但比根据指数增长不变的假设计算出来的寿命要长（95年）。利用率在这个动态模型中既不是不变也不是连续增长，而是钟形的，有增长阶段和下降阶段。因此如果我们考虑到地球任何一种资源的总储藏量一定不会超过整个地球的重量的话，也就是说可耗竭资源，即使技术再发达，它的储藏量也是有极限的话。那么历史累计使用量就不得超过这一资源的极限储藏量，每年利用该资源越快，只能代表了该资源极限制约的更早到来。可再生资源的制约可再生资源，同样是有极限的。如果说可耗竭资源的资源制约公式是：£"Dmax+£气气悠表示全球该资源极限存储量i=1i=1Du，、DRi分别表示可耗竭资源当期使用量、当期回收使用量，二者差就是当期净耗竭量。那么可再生资源每年受到制约的公式表达就是：R<R+RR表示该资源当期的生长量uiiiriiiRu、R,分别表示可再生资源当期使用量、当期回收使用量，二者差就是当期净耗竭量可耗竭资源每期的净耗竭量都将使总耗竭量逼近极限存储量，而可再再生资源只要当期净消耗量不超过资源的生长量，就不会形成制约。但是当可再生资源使用的速度快于其再生的速度的话，那么再生资源的绝对量同样会不断下降。对于木材就是如此，如果我们砍伐的速度快于森林增生速度，那么我们总将会有砍完所有树林的一天。另一方面，对于像水这样一种循环性可再生资源，其自身循环是有速度的。并且如果我们利用速度局部或总体大于其循环速度，那么其将来不及自净，从而水质将不断下降。正是基于这样一种理论，上海虽然处于长江入海口，按说应该是水源非常充沛的城市，但是近年来由于水源地水质受到工业污染，从而原有水源无法满足城市发展要求，对上海构成了水质性缺水问题。因此对于可再生资源的利用速度不得超过其自身净化或自我循环的速度，否则就要么枯竭，要么质量下降，从而对发展形成制约。环境的制约关于环境方面，《增长的极限》（1972年）一书提出：支持世界经济和人口增长直到2000年必需的组成因素粗略地可分为两大类。第一类包括维持所有生理活动和工业活动所需要的物质的必需品：粮食、原料、矿物燃料和核燃料，以及这个行星上吸收废料，并使重要的基本化学物质再循环的生态系统。这些组成因素原则上是有形的，属于可以计算的项目。例如，可耕地、淡水、金属、森林、海洋。也就是环境。对于环境，世界上人均能源消耗量在按每年1.3%的速度增加，如包括人口增长在内，则每年增加3.4%。1972年，人类的工业能源生产大约有97%来自矿物燃料（煤、石油和天然气）。当这些燃料在其他物质当中燃烧时，释放出二氧化碳进入大气。1972年，由于燃烧矿物燃料，每年释放的CO2大约是2000亿吨。利用能源还有另一个副作用，它不取决于燃料来源。根据热力学定律，人类利用的一切能源，实质上最终必然地消散为热。如果能量来源不是与太阳能伴随而来的某种东西（例如，矿物燃料或原子能），不论是直接地还是间接地通过为冷却目的而利用的水的辐射，能使大气变暖。核动力还会产生另一种污染物质一一放射性废料。由于核动力现在只提供人类所利用的能源的微小部分，所以对核反堆所产生的废料，对环境可能产生的影响只能作些推测。可是，根据当时已建立的核动力工厂实际释放出和预期释放出的放射性同位素，可以得到某些概念。而从后续发生的核事故看，我们发现核利用潜在的危险性非常严重。4.结论：增长是有极限的针对资源与环境制约，《增长的极限》提出了几种延长增长期的模型，但能做的也只是延缓。如下就是人口和资本品投入相对稳定情况下，人类将会出现的极限。笑话：永远吃不完的面粉作者：林建永有个懒汉好吃懒做，从来都吃不饱。他的邻居就是历史学家。后来有一天，他捡到了一袋面粉。第二天，他的邻居碰到他了，问他吃饱了没。他说我吃了一个面包。第三天，历史学家又问他吃饱了没，他说我今天吃了两个面包。因为他家的蒸笼加大了。第四天，懒汉告诉历史学家他吃了三个面包，因为他家里用的蒸笼更大了。因此历史学家得出结论是：天哪！你家的面粉是可以吃不完的，因为你永远可以做更大的蒸笼。历史学家看待历史，尽管很多时候是宏观的，但却不一定就是真理。我们当前很多学者持有的就是技术发展的观点。技术有助于：1.降低单位产值的消耗量；2.污染控制/处理技术；3.资源替代技术。但是对于存在极限的资源，正如懒汉捡到的只有一袋面粉，尽管他可以不断扩大他的蒸笼，让他每天可以吃得更多，但本身不过意味着对有限资源的更快消耗。蒸笼很多时候并不能带来面粉的增加。对于当前土地资源就是这种情况，尽管我们可以利用化肥增加土地的产出，但是本质却是以消耗土地的肥力为代价，加快土地产出力的消耗而已。因此《增长的极限》以捕鲸为例，说明了技术的局限。另外，技术尽管可以在可耗竭资源上拓展替代资源的容量，但是这种替代是具有一定偶然性的，至今还没有科学家能够证明这是经济内生的必然，也就是经济发展（资源耗竭）并不必然带来科技的发展，尤其是并不能保证替代资源的发现，同样也不能保证新发现的资源消耗方式对人类的危害更小。因此我们的乐观依赖的不过是在有意忽视我们累积风险的情况下进行着的暂时现象。《增长的极限》预测2000年会出现人口的粮食危机，很多人认为并没有出现。其实是已经出现了，只是我们不把别人的挨饿当成危机，如果你想象一下现在世界上有10.2亿人口长期处于饥饿状态http/fwzx/hwzc/scyhy/200911/t20091127_1257087.htm五、总结通过本文分析，从局部看，在全球资源持续存在的情况下，资源的控制权比所有权更重要，从而资源的自然分布并不能决定工业经济的地区差别，也就是说从局部看，资源的贫乏并不对对地方经济形成制约。但是局部不受制约的前提是全球工业不受资源、环境的制约，从全球看，发达国家经济增长方式的转变是生产转移到发展中国家为前提，从而将制约状况外包，而从全球看，全球依靠消耗资源和环境破坏实现增长的模式并没有得到根本改变。对于可耗竭资源，其资源的存有量是伴随使用而不断下降的，不能以当期使用量不断增加来说明工业增长是不受限制的，相反却说明了工业增长将更快逼近资源极限的现