资源与环境经济学—第5章.ppt

1、资源与环境经济学-第5章 诸培新 南京农业大学资源与环境经济研究中心 南京农业大学公共(土地)管理学院 主要内容介绍: n不可再生资源的概念与基本特征 n社会最优开采、竞争性企业和垄断性企业最优开采模 型的区别及其对资源开采路径的影响 n勘探开采活动决策模型 n稀缺性、贴现率和风险等对资源开发利用的影响 n征税对资源开采的影响 一、不可再生资源的概念和基本特征 n不可再生资源:不能运用自然力增加蕴藏量的自然资源 n举例举例? ? n不可再生资源（Nonrenewable resources)又可以称为 非再生资源 n举例举例? ? n不可再生资源又可以分为可回收可回收的和不可回收不可回收的非再

2、 生资源，前者如各类金属矿产资源，后者如石油、煤 和天然气等能源资源. n再分类有何意义再分类有何意义? ? 一、不可再生资源的基本特征 汪丁丁的比喻：是一个初始量给定，只能流出不能流进 的水池;最优开采的问题就是最优放水的问题. 两个特性：两个特性： n非再生特性; n非再生资源消耗的不可逆性 （消耗掉的矿藏量不可能在短期内恢复到原储量水平） 二、不可再生资源稀缺与度量 n资源稀缺的概念 n由资源的自然有限性所引致的在经济上表现 为只有通过竞争才能取得和使用资源的一种 状态。 n标志：资源在市场上价格的存在？！ 二、不可再生资源稀缺与度量 n两类方法： n资源稀缺的物理度量 n资源稀缺的经济

3、度量 二、不可再生资源稀缺与度量 n 资源稀缺的物理度量 - 储量的类型 - 资源稀缺的物理度量 1）常用静态静态耗竭年限指标来衡量不同资源 在一定时期的稀缺程度。 Y=S0/R0 Y ：使用年限；S0 ：当前的储量； R0：资源当前一年的开采量 二、不可再生资源稀缺与度量 n 资源稀缺的物理度量 - 资源稀缺的物理度量 2）动态动态：年利用量以r的比率增长，则在t年 时，资源利用量Rt为： Rt= R0ert R(T) = 0t R(t)dt = 0t R0ertdt R与使用年限Y（1）的关系很密切。 二、不可再生资源稀缺与度量 n 资源稀缺的经济度量资源稀缺的经济度量 n借助经济指标来考

4、察资源的相对稀缺 程度。主要指标有： 1） 资源产品价格 2） 资源开发费用或开发成本 3） 边际使用者成本（稀缺租金） 二、不可再生资源稀缺与度量 n 资源稀缺的经济度量资源稀缺的经济度量 1） 资源产品价格 许多可耗竭资源的价格一般遵循U型轨 道变化，当新资源发现趋于困难，成本难 以降低，价格则趋于上升。因而一定程度 上价格可以衡量现在和预测未来的资源稀 缺状况。 二、不可再生资源稀缺与度量 n 资源稀缺的经济度量资源稀缺的经济度量 1）资源产品价格 资源产品价格可以有两种途径考察： n资源产品价格市场价格； n资源产品的相对价格，反映资源相对于劳动力 和资本而言的稀缺状况。 二、不可再生

5、资源稀缺与度量 n 资源稀缺的经济度量资源稀缺的经济度量 2） 资源开发费用或开发成本 v资源产品的单位成本随生产规模的增加而增长， 即所谓的李嘉图效应。 v因为较好开采的已被开采，开发品位较低的资源的 成本随之上升，能反映资源的稀缺程度。 v也有技术和规模经济的问题存在。 二、不可再生资源稀缺与度量 n 资源稀缺的经济度量资源稀缺的经济度量 3）租金 v是资源产品现价与边际开采费用之差，也称原 位资源价格、矿区使用费或使用者成本（user cost） v 租金实际上是存量资源的影子价格，所以该指 标可以成为度量资源稀缺的较适当指标。但边 际开采成本难以观察。 v 常用资源的勘探成本衡量稀缺程

6、度 三、不可再生资源的开采决策 不可再生资源的开采包括三个阶段：不可再生资源的开采包括三个阶段： n勘探:exploration 确定存量和地质特性 n开发:development 准备场所,设备 n采集:extraction 从地下取出资源 三个过程是相互联系的，因此每一个阶段的成本或边际 成本变化都会影响到资源的开发利用决策 什么联系什么联系?!?! 三、不可再生资源的开采决策 个人和企业与社会的最优的开采决策个人和企业与社会的最优的开采决策 n最优开采决策存在差异 n社会最优利用考虑资源利用或存在的环境价值（伦理 学/可持续发展的观点） n考虑资源跨世代配置的福利效果 n社会最优利用也可

7、以成为一个优化问题 四、社会最优开采决策 最优开采离不开成本效益分析最优开采离不开成本效益分析: n自然资源产品生产函数 n基本形式基本形式!?!? n资源产品需求函数 n基本形式基本形式!?!? n社会经济效益函数 n基本形式基本形式!?!? 四、社会最优开采决策 n自然资源产品生产函数： nR (t) = g ( L (t), S (t), t ) nR (t) 自然资源产品产量 nS (t)资源存量对当期资源产品生产的影响 nL (t)劳动和资本的投入 nt该时期的技术和社会经济因素 四、社会最优开采决策 n资源产品需求函数 nP ( t ) = D ( R ( t ), t ) nP

8、( t )资源产品的价格， nt为该期由于技术进步与社会经济发展而引 起需求方面的变化。 n社会经济效益函数 nSB (t) = R(t)0 D ( t ), t ) d + A ( s ( t ) ) n由需求形成经济价值:D ( y ( t ), t ) dy n自然资源的存量所提供的环境价值:A ( s ( t ) ) n两部分构成社会经济效益 n用图表示经济价值用图表示经济价值?!?! n环境价值可能的表现形式是什么环境价值可能的表现形式是什么?!?! 四、社会最优开采决策 社会最优开发利用模型 MAX0 R(t)0 D(t), t) d + A (s(t)WL (t) e-rt dt

9、 约束条件如下： ns(t) s(0) -t0 R(t) dt ns(t) 0 n用W代表劳动和资本的机会成本（可以理解为价格） nr表示时间的贴现率 最佳利用的基本条件 最优化问题最优化问题: : 根据Hamiltonian Function，得到以下函数式： H =R(t)0 D(t), t) d+ As(t) WLt q(t)R(t) nq(t) 表示自然资源的稀缺租稀缺租或边际使用者成本 n在特定市场条件下，稀缺租稀缺租可理解为资源开采每增 加一个单位的资源开采时必须支付给资源所有者的 “绝对地租”或使用费 资源社会最优利用的基本条件 n自然资源产品的价格（资源的边际价值）= 失去的环

10、境价值+边际开采成本+边际使用者成本 n从社会整体出发，为保证资源能够给人类带来最大的 福利，需要确定每一时期的最优资源存量规模资源存量规模。当增 加一个单位资源的保有的利益与所付出的成本相等时 （Hotelling rule），资源才有可能得到保存。 n边际稀缺租的增量边际稀缺租的增量+ +边际开采成本的下降边际开采成本的下降+ +边际环境成本的增边际环境成本的增 加加= =贴现率贴现率* *边际稀缺租边际稀缺租 n资源资本价值增长率=贴现率 q*(t)/q(t)=r n资源保有的利益与成本是什么资源保有的利益与成本是什么? ? 启示 保存现有资源的收益来自三方面：保存现有资源的收益来自三方

11、面： n边际使用者成本的增加 MUC n边际生产成本的降低 MPC n环境价值的增加 MEC 简单霍特林法则 n当不考虑环境价值和开采成本时，当不考虑环境价值和开采成本时，就可以得出简单 Hotelling rule： n资源资本价值的增长率必须等于贴现率。此时，所 有者才会对把资源保存在地下和开采出来这两种选 择没有偏好. n政策启示：政策启示： n合理的最优价格（从而合理的资源资本收益）给定 所有者合理保存（从而合理开采）资源的激励. 简单霍特林法则 n如果贴现率为10%, 价格提高5%, 开发 决策?（假定现在开发100吨，价格100元 /吨） n贴现率为多少,开发偏好处于均衡状态? 简

12、单霍特林法则 指标 现在捕捞等待 收入 1000010500 现值100009545 结论：开采还是等待？ 该法则的一般性检验 n检验结论:资源的市场价格如铁、铜、银、木材 价格随时间下降,与法则严重抵触；没有确切数 据表明资源价格随时间是涨还是跌。 n解释:如果理论不成立,可能是理论本身有问题, 也可能是替代变量不合适。一般而言,某理论仅 与某特定模型相称,所以只要没有逻辑错误,该理 论就可以被认为正确.最容易出现的问题是,将适 用于某特定模型的理论应用到许多实际情况中. 勘探活动决策模型 n 勘探新存量的发现资源的未来预期价格下 跌刺激现在的开采量目前价格的下跌。 n 资源价格的变化轨迹为

13、曲折的，即当有新发现时，价 格就下跌到一定水平，然后继续逐步上升，如此反复。 n 资源勘探和发现对资源开发利用的影响，代表各种增 加储量或降低开采成本的活动 勘探活动决策模型 MAX0 R(t)0D(t),t)dWLtz(t) e-rt dt 约束条件： ns(t) s(0) + t0 z(t)dtt0 R(t) dt; ns(t) 0 最优决策基本条件是最优决策基本条件是： n边际勘探成本等于资源使用费或资源稀缺租，即资 源使用费等于新增加一单位储量的边际成本。 n提供了衡量资源使用费或稀缺租的方法。 五、竞争性企业开采决策 n企业在纯市场结构中自主决定开采利用方式， 其利润最大化行为将导致

14、资源开发利用偏离社偏离社 会最优利用路径！会最优利用路径！ n为什么？！为什么？！ n企业最优决策的特点： n企业决策所使用的贴现率高于社会决策的贴现率(rp rs)。企业考虑未来风险性 n企业决策一般会忽略原位资源存量的环境价值，因 此其最优目标函数中不包含资源存量的环境价值， 即A (s(t) 企业最优开发决策的基本条件 n回忆一下社会最优的条件！回忆一下社会最优的条件！ n企业最优开采水平必须使资源产品的价格等于边际开 采成本加边际使用者成本（资源使用费、稀缺租） n产品的价格产品的价格= =边际开采成本边际开采成本+ +稀缺租（边际使用者成本）稀缺租（边际使用者成本） n 企业最优的资

15、源存量水平必须使持有资源所增加的收 益等于开发资源所可能增加的收益。 n边际稀缺租的增量边际稀缺租的增量+ +边际开采成本的下降边际开采成本的下降= =贴现率贴现率* *边际稀缺租边际稀缺租 n该收益内容与社会最优时的收益相比发生了变化什么该收益内容与社会最优时的收益相比发生了变化什么 变化？！变化？！ 对资源开发的影响：与社会最优比较 n短期：短期：企业最优的资源产品产出水平高于社会最优的 产出水平，而且价格和租金较低 n长期：长期：情况相反。企业最优的资源存量水平一直低于 社会最优的存量水平、稀缺租一直高于社会最优的稀 缺租。 n结论：结论：与社会最优相比，企业的微观决策倾向于过度 开发资

16、源 企业使用（P）与社会最优使用（S） 储量S和产量R的变化价格P和稀缺租q的变化 Rp R S Sp T R S P q Pp P qp q T 开发决策比较（企业与社会） 0 社会最优 企业最优 开采量 MC+ME MC P P/C 垄断性企业的资源利用 n垄断决策目标也是利润最大化，最优配置的基 本条件也是边际收益等于边际成本。 n把竞争性企业最优模型中的产品价格P(t)改为 边际收益MR即可得到垄断性企业最优利用的两 个条件 n边际收益边际收益= =边际开采成本边际开采成本+ +稀缺租稀缺租 n边际稀缺租的增量边际稀缺租的增量+ +边际开采成本的减少边际开采成本的减少= =边际稀缺边际

17、稀缺 租租* *贴现率。贴现率。 垄断性企业的资源利用 n虽然在一定程度上比完全竞争情况下能够节约 和保护资源，但跟社会最优利用相比仍然存在 过快开发利用的倾向。 n原因： n与其他企业相比，他的决策目标中也可能忽略了资 源的环境价值，也使用高于社会贴现率的贴现率。 对资源开发的影响 n与一般企业不同的是，由于市场垄断力量控制 或影响资源产品价格。因此 n 由于MR（t） P（t），使得垄断者开采量要少于其他企业 的开采量，但价格却较高 n 由于MR（t） P（t），使得稀缺租的上升速度比社会最优 和竞争性企业的最优情况更快 n垄断者倾向于减少现在开采而增加未来开采，在短期 内有助于资源的保护

18、 六、垄断企业资源开采 0 垄断开采 竞争开采 开采量 MC+MU D 价格 p1 P2 七、影响资源开发利用的主要因素 n风险和不确定性 n加大贴现率 n发现新资源和技术进步 n技术进步降低开采成本；发现更多的新资源 n制度因素 n产权不安全 n稀缺程度 n价格随稀缺而上升，预期未来价格上涨 n贴现率 n影响未来价值的现值。 问题与讨论问题与讨论 n2005年春节刚过，就闻我国煤矿瓦斯爆炸事件频频发 生，原因何在？劳动安全部门最近提出让矿主下矿， 增加安全保险和安全押金，你认为有效吗？从不可再 生资源可持续开发利用角度谈谈你的看法 n为保持非再生资源的持续利用，可以设计的政策工具 有那些？

19、问题与讨论问题与讨论 n这些做法在一定程度上会起到一定的作用，但也面临着政这些做法在一定程度上会起到一定的作用，但也面临着政 策执行成本高，政策的效率周期短等缺点，难以从根本上策执行成本高，政策的效率周期短等缺点，难以从根本上 遏制矿难的频频发生。遏制矿难的频频发生。 n从资源经济学的相关原理出发，我们认为矿难的本质在于从资源经济学的相关原理出发，我们认为矿难的本质在于 煤的价格偏低，资源的稀缺性价格没有得到体现煤的价格偏低，资源的稀缺性价格没有得到体现, ,导致需导致需 求量过大求量过大. .而在煤的价格分配中，中央或省级政府作为煤而在煤的价格分配中，中央或省级政府作为煤 炭的所有者代表并没

20、有得到相应的报酬，因此在低煤炭价炭的所有者代表并没有得到相应的报酬，因此在低煤炭价 格的市场下，地方基层政府和矿主仍有很大的利润空间，格的市场下，地方基层政府和矿主仍有很大的利润空间， 利润驱使使得他们在煤炭的大的市场需求面前也积极开采利润驱使使得他们在煤炭的大的市场需求面前也积极开采 煤炭，而超出了煤炭安全生产的范围。煤炭，而超出了煤炭安全生产的范围。 n因此，有必要通过提高煤炭价格，遏制煤炭过度需求和粗因此，有必要通过提高煤炭价格，遏制煤炭过度需求和粗 放利用，同时增加省以上政府利润分配比例，减少基层政放利用，同时增加省以上政府利润分配比例，减少基层政 府和矿主的利润空间，减少他们的利益驱

21、使动力，由省以府和矿主的利润空间，减少他们的利益驱使动力，由省以 上政府利用收取的煤炭收益建立必要的煤炭生产安全投资上政府利用收取的煤炭收益建立必要的煤炭生产安全投资 补偿机制与监督机制，保障安全生产。补偿机制与监督机制，保障安全生产。 八、税收与资源开采 n矿山使用费矿山使用费 n计税基础是自然资源产品的市场价值，即以产品 总价值为依据，不考虑成本 nMAX V = t0 (1-)px c(x, b) e-rt dt nH =(1-)px c(x, b) qx = (1-)p q x - c(x, b) n(1-)p q= c(x, b) 八、税收与资源开采 n矿山使用费矿山使用费 n净价格

22、减去稀缺租等于边际开采成本。随着资源存 量的减少，边际开采成本和平均开采成本日益上升， 从而挤压稀缺租，直到他为零。 n结果，项目结束时，稀缺租为零，而存量大于另， 即留下一些资源得不到开发。 n同时存在净价格（不含稀缺租）等于边际开采成本。 由此可知，税越高，税后净价格越低，即项目结束 时，将会有较低的边际开采成本，仍有很多存量的 情况下，开采成本较低，但却未得到开发。过早结 束开采 。 八、税收与资源开采 n收得税或利润税收得税或利润税 n以利润为基础征税，允许企业从税前收入中扣 除成本。 nMAX V = t0 (1-) px c(x, b) e-rt dt nH =(1-)px c(x

23、, b) qx = (1-) (p q) x - c(x, b) np q= c(x, b) n价格=边际开采成本+边际使用者成本 八、税收与资源开采 n收得税或利润税收得税或利润税 n对于任何税率，企业利润最大化行为的结果是一样 的，征收收入税并不会扰乱资源开采决策 n但计算利润过程中的开采成本难以计量。 n由于利润的下降，企业勘探的积极性下降。 n勘探时考虑到未来利润状况：不征税时单位地下资 源价格 = q，对利润征税时，单位地下资源为(1-) q 八、税收与资源开采 n资源租税 n国家对实现的利润课税收，对发生亏损时给 予相应的补贴。同时允许资源开发商将早期 损失结转，以抵消后期利润 n

24、实际就是勘探成本扣除后再征税 n是一种“中性税”，即税率的高低或可税与 否不影响资源的最优开发决策 n最优决策条件：价格等于边际开采成本和边 际勘探成本 九、典型分析：石油九、典型分析：石油 n世界石油市场与石油输出国组织世界石油市场与石油输出国组织 n欧佩克OPEC Organization of Petroleum Exporting Countries n1960年成立，应对石油过剩与价格下跌 n规定石油出口法定价格； n统一生产定额，防止供大于求 九、典型分析：石油九、典型分析：石油 n影响卡特尔的因素 n石油需求的价格弹性。他取决于储存的可能性和替 代性的供给。 n原油需求的收入弹性

25、。 n其他供给者的影响。 n卡特尔成员的不一致问题 n国际石油价格的变化已经由主要受OPEC影响转 向接受多种因素的综合作用：经济增长导致需 求增加；投机行为等 十、价格管制与非再生资源配置十、价格管制与非再生资源配置张帆张帆 n政府对价格的控制是石油和天然气的开采 和消费偏离最优路线的重要原因 n在消费方面，在资源开采的初期，过低的 价格使人们过多地开采和消费资源。 n供给方面，当边际成本超过价格上限时， 尽管需求很大，生产者将停止生产。 十、价格管制与非再生资源配置十、价格管制与非再生资源配置 n价格管制使资源配置显著偏离有效配置 n向替代资源转换的时间提早；消费者在愿意 支付的价格下可以

26、得到的资源没有被用完 n转换是不连续的或突然的，价格突然跳跃到新 的更高的水平。价格的跳跃使消费者的利益 受到损失(价格过低提供错误) 。 n政府实行价格管制是一种寻租行为 十、价格管制与非再生资源配置十、价格管制与非再生资源配置 S0 S1 O q* qt Q P P* Pt 十、价格管制与非再生资源配置十、价格管制与非再生资源配置 n在政治上取悦了当前消费者，但由于未来消费 者的损失大于当前消费者的收益，这样做使无 效率，也是不公平的； n如果价格管制是暂时的并且存在不确定性，也 会造成各种偏离，如投机行为； n当前消费者剩余和生产者剩余增加。但生产者 净收益受损，因为过度生产，生产者牺牲了无 价格管制时本来可以得到的稀缺租。一些未来 消费者的利益也受到损害。