环境经济学外部性理论

环境经济学外部性理论第1页，课件共41页，创作于2023年2月目的：讨论外部性（externality）的定义，不同形式的外部性以及它们之间的区别，外部性理论的应用等。第2页，课件共41页，创作于2023年2月第一节外部性的概念文字表述外部性又称外在效应或溢出效应，是指一个经济主体的经济活动对其他经济主体的福利和效用的影响萨谬尔森和诺德豪森给外部性定义如下：当生产或消费对其他人产生附带的成本或收益时，外部性就产生了。也就是说，成本或收益是被施加于其他人身上，而施加这种影响的人却没有为此付出代价或为此而获得报酬。更为确切地说，外部性是一个经济主体的行为对另一个经济主体的福利所产生的效果，而这种效果并没有那从货币或市场交易中反映出来。第3页，课件共41页，创作于2023年2月举例：一条小河流域内的造纸厂和游乐场。造纸厂在小河上游，游乐场在小河下游，二者都利用小河的水资源。造纸厂将小河当作纳污体，游乐场利用小河进行游泳、垂钓、划船等活动。如果造纸厂将未处理的废水排入小河中，并且超过了小河的自净能力，那么造纸厂的产量越高，对小河的污染越重，这势必会影响游乐场，甚至会使游乐场倒闭。造纸厂会游乐场的这种影响就是外部性。上游居民植树造林，保护水土，下游居民得到数量和质量有保障的生产和生活用水。上游居民对下游居民的这种影响就是外部性。第4页，课件共41页，创作于2023年2月数学表述 设第一个经济主体X有m种经济活动（X1，X2……Xm），第二个经济主体Y有n种经济活动（Y1，Y2……Yn）。如果第一个经济主体的效用函数为：

U1=U1（X1，X2……Xm，Yk）1<K<n 则我们可以说第二个经济主体的决策行为或经济活动对第一个经济主体产生了外部性。这也就是说第一个经济主体的福利和效用受到他自己经济活动水平的影响，同时也受到另外一个经济主体所控制的经济活动Yk的影响。第5页，课件共41页，创作于2023年2月第二节外部性的分类

正的外部性和负的外部性（外部经济性和外部不经济性） 根据外部性的影响，可将外部性分为正的外部性和负的外部性。正外部性定义 一个经济主体的经济活动导致其他经济主体获得的额外经济利益。经济学分析 当存在正的外部性时，MSB(边际社会收益)>MPB（边际私人收益），二者之差为MEB（边际环境收益）。

MSB与MC（边际成本）决定社会需求的生产量Q，MPB与MC决定私人生产量Q1，Q1<Q，若使Q1达到Q，则必须降低MC。所以如果正的外部性得不到有效补偿，会导致资源配置失误。第6页，课件共41页，创作于2023年2月QQ1QpMSBMPBMEB0MC第7页，课件共41页，创作于2023年2月负的外部性（外部不经济）定义 一个经济主体的经济活动导致其他经济主体蒙受额外的经济损失。经济学分析 当存在负的外部性时，MSC（边际社会成本）>MPC（边际私人成本），二者之差为MEC（边际环境成本）。

MSC与MB（边际收益）决定社会需求的生产量Q，MPC与MB决定私人生产量Q1，Q1>Q，若使Q1减小到Q，则必须提高MPC，所以若负的外部性得不到有效纠正，同样会导致资源配置的失误。第8页，课件共41页，创作于2023年2月QQ1Q0pMSCMPCMB小结：正的外部性是经济活动的边际社会收益大于边际私人收益，而负的外部性是经济活动的边际社会成本大于边际私人成本。PP1第9页，课件共41页，创作于2023年2月在理解外部性时，应注意以下三点：（1）这种外部影响是否是故意的。例如，一个人开车时故意把泥水溅到他不喜欢的某个行人的身上，虽然这个行人无法选择他“消费”的泥水数量，但这种影响不可以视为是一种外部性。（2）要区别货币外部性和技术外部性（这将在下面进行详细论述），货币外部性不是真的外部性，只有技术外部性才是真正的外部性。（3）当补偿（或者赔偿）行为发生时，不能说不存在外部性，而只能说减少了外部性。第10页，课件共41页，创作于2023年2月外部性的分类（BP39）外部经济性和外部不经济性生产的外部性和消费的外部性公共外部性和私人外部性：外部性是否具有公共物品的性质（即对某人的影响是否会减少对其他人的影响）货币外部性和技术外部性：货币外部性是外部效果通过价格变化转换来体现的一种外部性，在市场经济条件下，这种外部性是不会导致市场失效的；技术外部性是不能反映在价格变化或通过市场体系表现的外部现象。与环境相关的外部性，主要是生产和消费上的外部不经济性，尤其是生产的外部不经济性，且都不是货币外部性。第11页，课件共41页，创作于2023年2月生产外部性和消费外部性 根据外部性产生的原因，可将外部性分为生产外部性和消费外部性。在市场经济中，生产者根据自己的生产成本和产品的市场价格进行生产决策，做到MB=MC。如果生产过程中生产者所承担的生产成本小于实际发生的全部社会成本，或者生产者的产品收益小于实际产生的全部社会收益时，其生产活动便产生了外部性，即生产外部性。举例：苹果园和养蜂场第12页，课件共41页，创作于2023年2月在消费过程中，当消费者给他人带来效用的增加或者减少而没有为此得到补偿或者付出代价，其消费活动就具有了外部性，即消费外部性。举例：花圃爱好者种植花圃教育子女形成一种诚实和值得信赖的品德第13页，课件共41页，创作于2023年2月货币外部性和技术外部性（BP41）分类依据：外部性能否通过市场进行交易货币外部性是指能通过市场价格体现出来的外部性。例：鞋的需求量的增加会提高皮革的价格，因此影响皮包消费者的福利，但这并不会改变皮包的生产函数。因为皮包生产商可以通过改进制造工艺，如改进皮革裁减技术，提高皮革利用率等来抵消皮革价格上涨的因素。通过这样的价格机制保证了市场条件下皮革资源的有效配置。第14页，课件共41页，创作于2023年2月技术外部性技术外部性是指一个经济主体的经济活动影响到了其他经济主体的生产成本函数或效用函数的改变，而这一改变并没有反映在价格上，致使经济主体的边际私人成本和边际社会成本，边际私人收益和边际社会收益出现差异。例：大量排放废气与洗衣店大量排放废气使得洗衣店的成本增加，洗衣价格增加，甚至投入的价格也会改变。第15页，课件共41页，创作于2023年2月货币外部性和技术外部性：货币外部性是外部效果通过价格变化转换来体现的一种外部性，在市场经济条件下，这种外部性是不会导致市场失效的；技术外部性是不能反映在价格变化或通过市场体系表现的外部现象。公共外部性和私人外部性：外部性是否具有公共物品的性质（即对某人的影响是否会减少对其他人的影响）与环境相关的外部性，主要是生产和消费上的外部不经济性，尤其是生产的外部不经济性，且都不是货币外部性。第16页，课件共41页，创作于2023年2月第三节外部性对资源配置的影响在价格既定的条件下：当存在生产的负外部性时，生产者没有偿付生产过程中的全部成本，就会有过多的生产产品，使产量超过了社会最优的产出水平。当存在生产的正外部性时，生产者没有获得全部的社会收益，产量就会小于社会最优的产出水平，使潜在的生产能力没有充分发挥出来。因此外部性的存在造成社会脱离最有效的生产状态，使市场机制不能很好地实现其优化资源配置的基本功能。第17页，课件共41页，创作于2023年2月

具体分析：假定某个人进行某项经济活动的私人收益为Bp，而该项活动所产生的社会收益为Bs，由于存在外部收益，所以Bs>Bp。如果这个人进行该项活动的私人成本的Cp大于私人收益Bp，即Bp<Cp<Bs。尽管从社会的角度看该行动是有益的，但是这个人是没有积极性进行该项活动的，因此在存在外部收益时，私人活动的水平常常低于社会所要求的最优水平。在这种情况下，帕累托最优状态没有得到实现，还存在帕累托改进的余地。如果这个人进行该项活动，则他受到的损失部分为Cp-Bp，社会上其他人由此得到的好处为Bs-Bp，由于（Bs-Bp）>（Cp-Bp），如果从社会其他人所得到的收益中拿出一部分来补偿行为者的损失，社会才会得到好处。第18页，课件共41页，创作于2023年2月

反之，假定这个人进行的私人成本和社会成本为Cp、Cs，由于存在外部成本，Cp<Cs。如果这个人进行该项活动所得到的私人收益Bp大于私人成本而小于社会成本Cs，即Cp<Bp<Cs，尽管从社会的角度看，该项活动时不利的，但这个人有积极性去进行这项活动。因此在存在外部成本时，私人活动的水平常常高于社会所需求的最优水平。在这种情况下，也存在帕累托改进的余地。如果这个人不采取这项活动，则他的损失为Bp-Cp，而社会上其他人由此避免的损失为Cs-Cp，Bp-Cp<Cs-Cp。如果能以某种方式重新分配损失的话，就可以使全社会的损失减少。第19页，课件共41页，创作于2023年2月

举例： 假设一个钢铁厂向附近的河里排放污染物，影响了河流下游渔民的捕捞。设钢铁厂生产的边际成本为MPC，钢铁厂向河流排污给渔民造成的边际外部成本为MEC，则钢铁厂的边际社会成本MSC=MPC+MEC。如图所示：当钢铁的市场价格为p1时，在不考虑企业所造成的外部性的情况下，其利润最大化的产出水平为q1，但从企业造成的社会边际成本MSC看，最优的产量水平应为q2，q1>q2，则企业生产了太多的产品，未达到资源的最优配置。qp0q1q2p1MECMBMSCMPC第20页，课件共41页，创作于2023年2月外部性理论对资源配置的影响

外部性基于对资源价格的影响，将进一步影响资源的配置，以燃煤发电厂的污染行为例：如果给空气污染确定一个合理的负价格，将会增加电力生产的成本，使供给曲线Se左移，达到新的均衡点（Pe’,Qe’)。第21页，课件共41页，创作于2023年2月

小结：外部性不仅产生短期的低效率，也产生长期的低效率。在市场上，如果价格低于企业的平均成本，企业就会亏损，从长期均衡看，该企业就不得不退出市场。如果存在负的外部性，平均私人生产成本少于平均社会成本，结果一些以低效率方式生产的企业可以继续生产，而对全社会来说这些企业退出市场可能更有效。因此负的外部性鼓励过多的企业继续生产，正的外部性导致企业产量过少，行业企业数量过少。因此外部性的存在会导致低效率的资源配置。第22页，课件共41页，创作于2023年2月产权方法与庇古税交易需要双方参与者人数较少：一个或几个制造者对一个或几个受害者科斯证明：在与一种外部性有关的各方之间，当可能充分利用潜在收入（因外部性而产生的灰色收入）进行自发交易时，将达到一种有效率的产出。但最普遍、最严重的环境问题往往涉及大批人群，此时使用产权方法会带来巨额交易成本，对此应用庇古税却可能产生最优结果。第23页，课件共41页，创作于2023年2月科斯条件下的庇古税（BP47）

CD与JK相交于F点，F点为正确的社会产出对A征收庇古税后，将导致CD下移至MN，若不对B进行补偿，则此时的最优点为P，经济水平活动E偏离最优的活动水平。第24页，课件共41页，创作于2023年2月科斯条件下的庇古税向外部性制造者征税（正的或负的），总是引起受害者的策略行为，这种行为谋求改变税负，以社会支出的形式使受害者受益。外部不经济性的受害者将寻求进一步（和社会过量地）限制外部性的产生量，而那些喜欢外部经济性的人将寻求社会过量的外部性产出。第25页，课件共41页，创作于2023年2月科斯条件下的庇古税假设一个洗衣店有两家洗衣工厂：甲厂位于发电厂附近，乙厂远离发电厂。假设乙厂虽然不受污染的损害，但运输成本很高。这时洗衣店发现让甲厂多干活更有利可图，因为甲厂的生产能力越高，受到的边际损害就越大，由此电力部门缴纳的赔偿费就越多。从社会福利的观点看，其结果显然将是一个低效率的电力产出。第26页，课件共41页，创作于2023年2月科斯条件下的庇古税在对外部性的制造者征收庇古税的同时，为了实现经济效率，也有必要对受害者征收税。因为如果受害者的策略是故意和过量接受外部性的损害，藉此来提高对污染者的征税额，那么就要对受害者征税，以控制这种反社会的对策行为。第27页，课件共41页，创作于2023年2月第四节对外部性的处理方法

外部性的存在，使私人成本和私人收益与社会成本和社会收益相背离，生产者和消费者在决策时虽然可以做到个体最优，但不能做到社会最优。如何解决外部性的问题？（BP34）其基本思路是让外部性内部化，即通过制度安排将经济主体经济活动所形成的社会收益或社会成本内部化，转化为私人收益或私人成本，使技术外部性变为货币外部性，在某种程度上强制实现原来并不存在的货币转让。第28页，课件共41页，创作于2023年2月表1不考虑外部性时化肥投入量的收益（BP33）12345678单位土地施肥量/kg化肥成本/元总成本/元边际成本/元单位土地面积小麦收获量/kg总收入/元边际收益/元利润/元0065025751011075103090151521580533999193208553510562042590536108318第29页，课件共41页，创作于2023年2月表2外部费用内部化后的化肥投入量的收益（BP33）12345678单位土地施肥量/kg化肥成本/元总成本/元边际成本/元单位土地面积小麦收获量/kg总收入/元边际收益/元利润/元00650257510113781330901515221868339991932994835105620437102836108318第30页，课件共41页，创作于2023年2月征税和补贴 政府可以对负的外部性征收某些附加税，对正的外部性给予一定的补贴。附加税的征收会抑制产生负的外部性的经济活动，而补贴则能通过增加正的外部性的经济活动。QQ1QpMSBMPBMEB0MCtQQ1Q0pMSCMPCMBt第31页，课件共41页，创作于2023年2月企业合并（BP34）

当一个企业的生产活动影响到另外一个或几个企业的情况下，如果影响是正的外部性，则前一个企业会由于给其他企业增添的效益而无法收回，使自己的生产水平低于社会最优水平；如果影响是负的外部性，前一个企业则会不顾自己给其他企业造成的额外负担，使自己的生产超过社会最优水平。如果把这几个企业合并为一个企业，则过去的外部性就“内部化”了。合并后的大企业为了自己的整体利益，将使自己的生产保持在边际成本等于边际收益的水平，而此时合并企业的成本和收益等于社会成本和收益，于是资源配置达到相对的帕累托最优状态。第32页，课件共41页，创作于2023年2月

以钢铁厂和渔场为例： 当钢铁厂独立行动时，它是根据自己的成本函数决策的，往往不会过多考虑污染物引起的外部性问题。如果将钢铁厂和渔场合并，在这个合并的企业中，河流污染的增加会使产鱼的成本提高，因此会影响到钢铁厂和渔场的联合成本，此时外部影响变成了内部影响。所以合并后的钢铁厂在选择利润最大化的生产计划时，会同时考虑污染对钢铁厂和渔场的影响，这样自然会比独立行动时排放的污染物少。第33页，课件共41页，创作于2023年2月产权界定（BP34） 当企业使用某种资源必须支付成本时，这种成本就会构成影响生产决策的一个重要因素。

例如企业雇佣劳动力必须支付工资，它在决策时就必须考虑，何处劳动力低廉，在何处设厂等。如果企业可以污染河流而无需支付任何代价，就没有必要将这种外部成本作为考虑的因素。为什么企业必须支付工资而不必补偿污染河流的代价呢？关键在于产权的界定。劳动力属于劳动者所有，企业要使用劳动力就必须付出代价，而河流则没有规定属于谁。第34页，课件共41页，创作于2023年2月产权的定义（BP71） 所谓产权，是指通过法定程序确定的个体占有某种财富的权利。从经济学的角度看，对某种财富的产权意味着这样三种权利：占有权、收益权、处置权。 以土地为例，拥有土地产权的人有权决定如何使用这块土地，享有这块土地带来的所有收入，还有权将目前拥有的土地产权转让给别人。

第35页，课件共41页，创作于2023年2月为什么企业必须支付工资而不必补偿污染河流的代价呢？企业雇佣劳动力必须付给相应的报酬，是因为企业员工所拥有的劳动权是由法律界定清楚并加以保护的，而企业能够随意污染河流是由于河流的产权模糊，以至于企业可以将它当作一个方便的排污场所。如果河流的产权是界定清楚的，那么企业就必须经过河流的所有者同意并支付足够的补偿，才能向河流排污，而这一项成本就必然进入企业决策者的考虑之中，不再是外在成本了。第36页，课件共41页，创作于2023年2月科斯第一定理（BP72） 科斯认为，从根本上说，外部性是因为产权界定不明确或界定不恰当造成的，所以不一定要通过税收、补贴或者管制等办法，消除社会成本或收益与私人成本或收益之间的差异，只要能够界定并保护产权，随后产生的市场交易就能够使资源的配置优化。科斯第一定理内容 如果产权是明确界定的，而且谈判协商的成本为0（即市场交易成本为0），则无