資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics第七章可耗竭資源利用與管理第一節(jié)可耗竭資源的概念與分類可耗竭資源（ExhaustibleResource），又稱不可再生資源，是指在相當(dāng)長的時(shí)間內(nèi)，基本不具備自然更新能力的資源，如煤炭、石油等礦產(chǎn)資源依據(jù)可耗竭資源是否具有重復(fù)使用的特性，可將其分為可耗竭可回收資源和可耗竭不可回收資源：可耗竭可回收資源：指那些失去特定功效后，仍保留其基本的物理化學(xué)特征，在特定條件下大部分物質(zhì)仍可以被回收再利用的可耗竭資源，主要是金屬等礦產(chǎn)資源只有當(dāng)回收利用的成本低于新開采的資源時(shí)，可耗竭資源的回收利用在經(jīng)濟(jì)上才成為可能盡管可回收再利用，可耗竭可回收資源最終仍會(huì)耗竭可耗竭可回收資源的耗竭取決于需求狀況、資源產(chǎn)品的耐用性和回收利用能力：資源需求彈性越大，資源價(jià)格提升導(dǎo)致資源需求量越低；資源產(chǎn)品越耐用，就越會(huì)減少對(duì)新資源產(chǎn)品的需求；資源產(chǎn)品回收利用率越高，也越容易實(shí)現(xiàn)對(duì)新產(chǎn)品需求的替代可耗竭不可回收資源：指在使用過程中不可逆，并且在使用之后不能恢復(fù)原狀的可耗竭資源，主要指煤、石油、天然氣等能源資源可耗竭不可再生資源的儲(chǔ)量基本完全取決于自然儲(chǔ)藏量7.1.1可耗竭資源的分類資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics任何一個(gè)系統(tǒng)在其內(nèi)部各個(gè)環(huán)節(jié)之間及與外部環(huán)境之間都在不斷地進(jìn)行著物質(zhì)、能量等交換，在一定時(shí)空范圍內(nèi)形成物質(zhì)和能量流動(dòng)（龍研等，2008）；物質(zhì)流是指系統(tǒng)中物質(zhì)的流動(dòng)和轉(zhuǎn)化的過程，而能量流則指系統(tǒng)中能量的流動(dòng)和傳遞過程圖7-1銅礦開采利用過程中的物質(zhì)流和能量流物質(zhì)首先通過人類發(fā)掘、開采等從自然環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)入人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；然后通過加工和利用在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中蓄積沉淀形成物質(zhì)資源存量；最后，物質(zhì)資源以實(shí)物產(chǎn)品的形式在其生命周期終止后經(jīng)過報(bào)廢處理，重新排入環(huán)境系統(tǒng)，形成廢棄物輸出流量（王琳和潘峰，2018）在物質(zhì)流動(dòng)的過程中伴隨能源轉(zhuǎn)換、利用、回收形成了能量的流動(dòng)（龍研等，2008）物質(zhì)和能量在流動(dòng)轉(zhuǎn)化過程中不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，物質(zhì)和能量的物理和化學(xué)反應(yīng)都服從質(zhì)量、能量守恒定律7.1.2物質(zhì)流與能量流資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics資源損耗量占資源總量的比率即為資源的損耗率可耗竭資源存量逐漸減少為零的過程稱為耗竭過程資源存量為零的狀態(tài)稱為耗竭狀態(tài)可耗竭資源的耗竭率是可耗竭資源開采利用量占其總量的比率，它反映了資源耗竭的速度在實(shí)際使用資源的過程中，應(yīng)對(duì)資源的物質(zhì)流和能量流進(jìn)行詳實(shí)計(jì)劃、組織、協(xié)調(diào)、控制和監(jiān)管等，實(shí)現(xiàn)物質(zhì)和能量流動(dòng)的最佳協(xié)調(diào)配合，減小無效的資源損耗緩解資源耗竭速率的兩個(gè)重要手段是提高資源的回收率和利用率7.1.3資源的損耗率和耗竭率資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics第七章可耗竭資源利用與管理第二節(jié)可耗竭資源的勘探與利用對(duì)可耗竭資源存儲(chǔ)量的計(jì)算涉及資源的存量和流量兩個(gè)基本概念：資源的存量是指在一定的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)水平下可被利用的資源儲(chǔ)量資源的流量是指在一定時(shí)期內(nèi)資源的流出量和流入量可耗竭資源期初存量+期內(nèi)可耗竭資源流入量-期內(nèi)可耗竭資源流出量=可耗竭資源期末存量可耗竭資源存儲(chǔ)量的分類：當(dāng)前儲(chǔ)量：可耗竭資源的當(dāng)前儲(chǔ)量是指在當(dāng)前技術(shù)、資源價(jià)格水平條件下已探明的、具有開采價(jià)值的可耗竭資源儲(chǔ)量潛在儲(chǔ)量：可耗竭資源的潛在儲(chǔ)量是指在當(dāng)前技術(shù)、資源價(jià)格水平條件下已探明的但不具有開采價(jià)值的可耗竭資源儲(chǔ)量，是可耗竭資源的待開采儲(chǔ)量資源稟賦：可耗竭資源稟賦是指地球上蘊(yùn)藏的可耗竭資源的天然儲(chǔ)量，是已探明可耗竭資源儲(chǔ)量和未探明可耗竭資源儲(chǔ)量的總和圖7-2可耗竭資源分類7.2.1可耗竭資源存儲(chǔ)量的核算資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics根據(jù)資源利用的時(shí)間屬性，可從靜態(tài)效率和動(dòng)態(tài)效率兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)資源利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)：所謂靜態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)，是指在同一時(shí)點(diǎn)對(duì)若干方案進(jìn)行選擇的經(jīng)濟(jì)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)時(shí)間不是資源利用問題的關(guān)鍵因素時(shí)，通過選擇資源使用量實(shí)現(xiàn)在該時(shí)點(diǎn)的凈效益最大化，從而可以實(shí)現(xiàn)資源利用的靜態(tài)效率動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)不僅考慮選擇方案的成本和收益，而其考慮成本和收益發(fā)生的時(shí)間當(dāng)時(shí)間是資源利用問題的關(guān)鍵因素時(shí)，需要使用動(dòng)態(tài)效率對(duì)資源利用效率進(jìn)行評(píng)價(jià)動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)通過平衡可耗竭資源在現(xiàn)在和未來的使用，實(shí)現(xiàn)資源使用跨期凈效益的最大化，即實(shí)現(xiàn)可耗竭資源跨期利用的效益最大化7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

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圖7-3充足可耗竭資源的兩期配置然而，當(dāng)資源供給不足80單位時(shí)（假如僅有60單位），資源在兩個(gè)時(shí)期之間的利用便產(chǎn)生了稀缺問題，因此第一個(gè)時(shí)期資源利用量可能會(huì)對(duì)第二期的資源利用產(chǎn)生影響。此時(shí)資源利用時(shí)間上的先后順序已經(jīng)成為影響資源利用的重要因素，因而應(yīng)采用動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)。依據(jù)動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)，資源的有效利用就要實(shí)現(xiàn)兩期凈效益現(xiàn)值的最大化，即第一時(shí)期凈效益的現(xiàn)值和第二時(shí)期凈效益的現(xiàn)值之和的最大化。7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

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圖7-4稀缺可耗竭資源的兩期配置通過上述方法，可以求得任何資源利用組合的凈效益現(xiàn)值之和。但是上述資源利用配置是否是最優(yōu)配置仍有待驗(yàn)證。一種可行的方法是利用計(jì)算機(jī)，嘗試計(jì)算資源利用總量為60個(gè)單位的所有資源利用組合的凈效益現(xiàn)值之和，通過選取凈效益現(xiàn)值之和最大的資源利用組合，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)資源利用的最優(yōu)配置。7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics觀察圖7-4，容易發(fā)現(xiàn)：隨著資源利用數(shù)量的不斷增加，每額外增加一單位資源利用的凈效益是不斷下降的，即資源利用的邊際凈效益遞減。由于貼現(xiàn)率是固定的，這也意味著資源利用的邊際凈效益的現(xiàn)值也存在遞減規(guī)律。因此，資源利用最后一單位所帶來的邊際凈效益最低。現(xiàn)在假設(shè)兩個(gè)時(shí)期最后一單位資源利用的邊際凈效益現(xiàn)值不相等，不妨假設(shè)第一時(shí)期最后一單位資源利用的邊際凈效益的現(xiàn)值較低。假如將第一時(shí)期的這最后一單位資源利用量保留而在第二期利用，邊際凈效益現(xiàn)值遞減規(guī)律意味著第一時(shí)期減少最后一單位資源利用所帶來的邊際凈效益現(xiàn)值損失量小于將這一單位資源轉(zhuǎn)移至第二時(shí)期利用所帶來的邊際凈效益現(xiàn)值增加量，因此，減少第一時(shí)期資源利用而增加第二時(shí)期資源利用有利于增加兩個(gè)時(shí)期資源利用的凈效益現(xiàn)值之和。因而，實(shí)現(xiàn)資源利用的動(dòng)態(tài)效率必然要求第一個(gè)時(shí)期最后一單位資源的際效益現(xiàn)值等于第二時(shí)期最后一單位資源的邊際效益現(xiàn)值。進(jìn)一步地，可以使用一個(gè)兩期資源配置問題的圖示予以證明。7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics圖7-5展示了兩個(gè)時(shí)期資源利用的邊際凈效益的現(xiàn)值。動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)要求資源利用組合使兩個(gè)時(shí)期的凈效益現(xiàn)值之和最大，對(duì)應(yīng)于圖7-5，即在圖中畫一條豎線，使其與第一期邊際凈效益曲線和第二期邊際凈效益曲線相交后圍成的面積最大。同上，假如資源在第一時(shí)期利用40單位，第二時(shí)期利用20單位，那么就在第一時(shí)期利用數(shù)量為40的地方畫一條直線。顯然，在直線的左邊陰影三角形部分面積就是第一期凈效益；而在直線右邊陰影梯形部分面積就是第二期凈效益。這兩部分陰影面積之和也就是兩個(gè)時(shí)期的凈效益現(xiàn)值之和。圖7-5稀缺資源利用的兩期動(dòng)態(tài)效率配置隨著第一期資源利用的減少，第二期資源利用的增加，兩個(gè)時(shí)期的凈效益現(xiàn)值之和將增加S。當(dāng)?shù)谝粫r(shí)期利用最后一單位資源利用的邊際凈效益的現(xiàn)值等于第二時(shí)期最后一單位資源利用的邊際凈效益時(shí)，即在A處時(shí)，陰影部分S的面積達(dá)到最大，兩個(gè)時(shí)期的凈效益現(xiàn)值之和也實(shí)現(xiàn)最大。這就證明了在兩條邊際效益現(xiàn)值曲線的交點(diǎn)處，兩個(gè)時(shí)期邊際凈效益現(xiàn)值相等時(shí)資源利用實(shí)現(xiàn)了最優(yōu)動(dòng)態(tài)效率配置。7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics在上面的實(shí)例中，忽略了可耗竭資源利用的稀缺性屬性。由于可耗竭資源供給是固定的，更多當(dāng)前的使用則降低了未來的使用的機(jī)會(huì)。稀缺資源跨期利用所產(chǎn)生的機(jī)會(huì)成本被稱之為邊際使用者成本。邊際使用者成本是當(dāng)期使用資源而犧牲未來使用資源機(jī)會(huì)的邊際機(jī)會(huì)成本。現(xiàn)在，在引入邊際使用者成本的條件下，重新考慮前文的實(shí)例。假如供給仍是充分的，即資源供給大于等于80單位，每一個(gè)時(shí)期資源仍可以利用40單位。由于資源不存在稀缺，此時(shí)邊際使用者成本為0。然而，當(dāng)資源總供給為60單位時(shí)，資源利用面臨稀缺，每期資源利用不能再配置40單位。在動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)條件下，每一期資源利用數(shù)量將會(huì)少于沒有稀缺約束情形下的數(shù)量。由于資源存在稀缺，資源的跨期利用將產(chǎn)生邊際使用者成本。如圖7-5所示，稀缺導(dǎo)致的額外成本——邊際使用成本的現(xiàn)值即為兩時(shí)期邊際凈效益曲線交點(diǎn)到橫軸的垂直距離。7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics考慮一個(gè)在有效市場(chǎng)條件下邊際使用者成本應(yīng)用情形。在資源不存在稀缺時(shí)，資源有效配置要求資源利用的邊際支付意愿（邊際收益）等于邊際開采成本（邊際成本）。然而，當(dāng)資源存在稀缺時(shí)，不僅要考慮資源的開采成本，也要考慮邊際使用者成本，此時(shí)邊際成本的構(gòu)成包含邊際開采成本和邊際使用者成本兩個(gè)部分，進(jìn)而資源利用實(shí)現(xiàn)有效配置時(shí)要求：邊際支付意愿=邊際開采成本+邊際使用者成本。比較圖7-6和圖7-3就可以看出資源稀缺性對(duì)價(jià)格的影響。圖7-6可耗竭資源的有效市場(chǎng)配置

7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics資源利用的有效跨期配置不僅受到資源稀缺程度（表現(xiàn)為邊際使用者成本的大小）的影響，也會(huì)受到貼現(xiàn)率r的影響。如圖7-7所示，更高的貼現(xiàn)率使第二期邊際凈效益曲線沿著它與橫軸的交點(diǎn)向下轉(zhuǎn)動(dòng)更大，第二期邊際凈效益曲線越平緩，這也意味著在動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)下，分配給第二期利用的資源數(shù)量更少。一個(gè)一般性的結(jié)論是，更高的貼現(xiàn)率使可耗竭資源更偏向于現(xiàn)期開采利用，越少關(guān)注可耗竭資源的未來使用。圖7-7貼現(xiàn)率增加時(shí)稀缺資源利用的兩期動(dòng)態(tài)效率配置7.2.2可耗竭資源利用的效率標(biāo)準(zhǔn)資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics同前文一致，考慮某種可耗竭資源兩期配置問題，假設(shè)該可耗竭資源的需求函數(shù)隨時(shí)間表現(xiàn)為線性平穩(wěn)變化，不失一般性，可將第t（t=1，2）期該可耗竭資源的反需求函數(shù)表示為：

假設(shè)該可耗竭資源有固定的存量Q，由于該資源是稀缺的，則必然有：該可耗竭資源動(dòng)態(tài)效率配置要求實(shí)現(xiàn)兩期凈效益現(xiàn)值之和最大，假設(shè)貼現(xiàn)率r為常數(shù)，則可將該最優(yōu)化問題表示為：7.2.3可耗竭資源利用的動(dòng)態(tài)效率資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics本節(jié)引入一個(gè)更具普適性的數(shù)理模型，通過求解模型并帶入相關(guān)參數(shù)，則可以計(jì)算出準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)效率數(shù)值解：（7-1）（7-2）（7-3）（7-4）針對(duì)上述等式約束的最優(yōu)化問題，構(gòu)建拉格朗日函數(shù)，有：

7.2.3可耗竭資源利用的動(dòng)態(tài)效率資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

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（7-5）（7-6）（7-7）（7-8）（7-9）（7-10）（7-11）

7.2.3可耗竭資源利用的動(dòng)態(tài)效率資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

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價(jià)格和邊際開采成本的差額，即邊際使用者成本，有時(shí)也被學(xué)者稱為資源的稀缺性租金（汪丁丁，1991）。上式結(jié)果表明，在開采成本不變的條件下，實(shí)現(xiàn)可耗竭資源利用的動(dòng)態(tài)效率，就要使資源稀缺租金的增長率等于貼現(xiàn)率。這一結(jié)論就是可耗竭資源利用的霍特林準(zhǔn)則（HotellingRule）。（7-12）資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics第七章可耗竭資源利用與管理第三節(jié)可耗竭資源的可持續(xù)利用當(dāng)可耗竭資源的邊際開采成本不變時(shí)，無論是可耗竭之間存在替代效應(yīng)，還是可耗竭資源和可再生資源存在替代效應(yīng)，在實(shí)現(xiàn)最優(yōu)資源配置時(shí)，可耗竭資源終將消耗殆盡然而，在邊際開采成本遞增的條件下，遞增的邊際成本使可耗竭資源開采的凈效益越來越少，可再生資源利用的凈效益不斷增加，在實(shí)現(xiàn)可再生資源對(duì)可耗竭資源的完全替代時(shí)，可耗竭資源仍有部分不會(huì)被開采而未能耗竭可耗竭資源的可持續(xù)利用的內(nèi)涵包含：可耗竭資源跨期的有效配置使用可更新資源替代可耗竭資源7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics1.不存在替代資源時(shí)可耗竭資源的開采利用圖7-8（b）展示了隨著可耗竭資源不斷開采，邊際開采成本和總邊際成本的變化情況。在圖7-8（b）中，位于上方的曲線是總邊際成本，而靠近橫軸的直線是邊際開采成本，而總邊際成本和邊際開采成本之間的差額表示了邊際使用者成本。不難看出，隨著可耗竭資源的稀缺性不斷增加，邊際使用者成本也隨之不斷增加。隨著時(shí)間的推移，邊際總成本不斷增加，可耗竭資源的開采量也不斷減少，最終在時(shí)期n時(shí)開采量降至為0。這意味著，在時(shí)點(diǎn)n處，可耗竭資源利用的邊際支付意愿等于邊際總成本，可耗竭資源實(shí)現(xiàn)供需平衡，需求量和供給量均為0。因此，即使可耗竭資源的邊際開采成本不發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)資源的有效情形下，可耗竭資源最終也將完全耗竭。圖7-8沒有替代資源時(shí)可耗竭資源的開采數(shù)量和邊際成本7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics圖7-8展示了可耗竭資源利用持續(xù)n期時(shí)的開采數(shù)量和邊際成本變化。圖7-8（a）表示在n個(gè)時(shí)期內(nèi)可耗竭資源開采量的變化情況。隨著資源的不斷開采，可耗竭資源變得越來越稀缺，動(dòng)態(tài)效率下邊際使用者成本越來越高。盡管邊際開采成本保持不變，但可耗竭資源日益稀缺而帶來的越來越高的邊際使用者成本使總邊際成本不斷增加。假設(shè)存兩種可以互相替代的可耗竭資源，兩種可耗竭資源均存在固定的邊際開采成本，且可耗竭資源1的邊際開采成本較低。這時(shí)，可耗竭資源的有效配置狀態(tài)如圖7-9所示。在到達(dá)資源的過渡時(shí)點(diǎn)t*之前，可耗竭資源1的邊際總成本較低，此時(shí)，只有可耗竭資源1被利用；在過渡時(shí)點(diǎn)t*，可耗竭資源1和可耗竭資源的邊際總成本相等；在過渡時(shí)點(diǎn)t*之后，可耗竭資源2的邊際總成本較低，此時(shí)，只有可耗竭資源2被利用。圖7-9固定邊際開采成本時(shí)可耗竭資源之間的替代7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics2.存在可耗竭資源之間替代時(shí)的開采利用從圖7-9的總邊際成本的路徑分析中可以發(fā)現(xiàn)以下兩個(gè)重要的特征：①可耗竭資源之間的替代過渡是平滑的，資源利用的總邊際成本曲線不存在跳躍。這意味著可耗竭資源2在邊際成本相等的過渡時(shí)點(diǎn)方能實(shí)現(xiàn)對(duì)可耗竭資源1的替代。在如果總邊際成本不相等，從使用總邊際成本較高的資源轉(zhuǎn)向到使用總邊際成本較低的資源可以增加凈效益。因此，在過渡時(shí)點(diǎn)之前，可耗竭資源1的邊際總成本更低，僅使用可耗竭資源1是最優(yōu)的；而在過渡時(shí)點(diǎn)之后，可耗竭資源2的邊際總成本更低，僅使用可耗竭資源2是才是最優(yōu)的。②在過渡時(shí)點(diǎn)之后，總邊際成本曲線變得更加平緩。依據(jù)前文數(shù)理推演的霍特林準(zhǔn)則，在資源有效利用的條件下，邊際使用者成本的增長率等于貼現(xiàn)率r。因此，在動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)下，可耗竭資源1和可耗竭資源2的邊際使用者成本均以速率r增長。由于邊際開采成本是固定的，且可耗竭資源2的邊際使用者成本占總成本的比例相對(duì)較小，因而可耗竭資源2的總邊際成本增長速度相對(duì)較慢一些。因此，至少在過渡時(shí)點(diǎn)之后的最初階段，總邊際成本曲線增速較緩慢，即總邊際成本曲線在過渡時(shí)點(diǎn)之后變得較為平緩。在過渡時(shí)點(diǎn)之后，只有可耗竭資源2被利用。從前文不存在可替代資源時(shí)的開采利用問題分析可知，隨著總邊際成本2不斷增加，可耗竭資源2的開采量也不斷減少，開采量最終會(huì)在未來某個(gè)時(shí)點(diǎn)降至為0。7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics2.存在可耗竭資源之間替代時(shí)的開采利用假設(shè)可耗竭有不變的邊際開采成本。同時(shí)，可耗竭資源存在一種無限供給、邊際成本固定且可再生的替代資源。為了保證替代的可再生能源在經(jīng)濟(jì)上可行，假設(shè)可耗竭資源的邊際成本低于可耗竭資源的最高支付意愿。圖7-10展示了資源配置變化的最優(yōu)路徑。在實(shí)現(xiàn)可再生資源對(duì)可耗竭資源替代的過渡時(shí)點(diǎn)T*之前，可耗竭資源的邊際總成本較低，此時(shí)無法實(shí)現(xiàn)可再生資源對(duì)可耗竭資源的替代；由于可再生資源是無限供給的，不存在因資源稀缺而產(chǎn)生的邊際使用者成本。隨著可耗竭資源的邊際使用者成本不斷增長，在過渡時(shí)點(diǎn)T*可耗竭資源的邊際總成本等于可再生資源的邊際開采成本；在過渡時(shí)點(diǎn)T*之后，可再生資源的邊際開采成本小于可耗竭資源的邊際總成本，此時(shí)可再生資源比可耗竭資源更便宜，資源利用從可耗竭資源轉(zhuǎn)向可再生資源，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)可再生資源對(duì)可耗竭資源的永續(xù)替代。圖7-10固定邊際開采成本時(shí)可再生資源對(duì)可耗竭資源的替代資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics3.存在可再生替代資源時(shí)可耗竭資源的開采利用7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境前文的分析均基于不變的邊際開采成本假設(shè)，然而在現(xiàn)實(shí)生活中，隨著資源存量的減少，開采相同一單位資源的難度越來越大，邊際開采成本也隨著遞增。當(dāng)邊際開采成本表現(xiàn)出遞增時(shí)，邊際成本曲線不在是一條水平的直線，而是表現(xiàn)出隨著資源的開采量增加而不斷增加，圖7-11展示了此時(shí)動(dòng)態(tài)效率標(biāo)準(zhǔn)下可再生資源對(duì)可耗竭資源替代的最優(yōu)路徑。此時(shí)，在過渡時(shí)點(diǎn)τ*實(shí)現(xiàn)可再生資源對(duì)可耗竭資源的替代。圖7-11邊際開采成本遞增時(shí)可再生資源對(duì)可耗竭資源的替代資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics4.邊際開采成本遞增時(shí)可耗竭資源的開采利用7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境需要指出的是，不同于不變的邊際開采成本情形，在邊際開采成本遞增的條件下，邊際使用者成本隨著可耗竭資源的開采不斷下降而不再是上升。邊際使用者成本是將來利用可耗竭資源而獲得潛在收益損失的機(jī)會(huì)成本。與邊際開采成本不變情形不同，邊際遞增的開采成本意味著未來更低的開采可耗竭資源凈收益。因而，隨著資源不斷開發(fā)，邊際開采成本不斷增加，未來可耗竭資源利用而獲得的凈效益不斷減小，邊際使用者成本也不斷減少。最終，當(dāng)邊際開采成本高到一定程度時(shí)，未來可耗竭資源利用獲得凈效益為0，這時(shí)可耗竭資源提前利用并不會(huì)對(duì)未來利用產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性影響，即邊際使用者成本為0。因此，在過渡時(shí)點(diǎn)τ*處，邊際總成本等于邊際開采成本。此外，在固定邊際成本條件下，可耗竭資源儲(chǔ)量最總將實(shí)現(xiàn)完全耗竭。然而，在邊際開采成本遞增的條件下，部分可耗竭資源因過高的邊際開采成本而不會(huì)被開采。資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics4.邊際開采成本遞增時(shí)可耗竭資源的開采利用7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境如圖7-3所示，可耗竭資源的當(dāng)前儲(chǔ)量也會(huì)隨著新的可耗竭資源勘探而增加。當(dāng)容易發(fā)掘的可耗竭資源儲(chǔ)量耗竭時(shí)，那些地處環(huán)境較差的可耗竭資源也會(huì)被勘探、利用。發(fā)掘額外可供利用資源的邊際成本被稱為邊際勘探成本。邊際勘探成本會(huì)隨著時(shí)間推移表現(xiàn)出不斷增加的趨勢(shì)。隨著可耗竭資源的總邊際成本不斷提升，積極勘探新資源的激勵(lì)不斷增加。當(dāng)已知的可耗竭資源總邊際成本足夠高時(shí)，那些之前不具備開采價(jià)值的新可耗竭資源就變得經(jīng)濟(jì)可行。成功的勘探會(huì)帶來可耗竭資源儲(chǔ)量的增加，如果新的可耗竭資源的邊際開采成本非常低，這使總邊際成本下降，導(dǎo)致更多的可耗竭資源利用（如圖7-6所示）。技術(shù)進(jìn)步表征了資源開采效率的提升，相同投入條件下，開采資源數(shù)量增加，資源的邊際開采成本下降。需要說明的是，技術(shù)進(jìn)步在短期內(nèi)確實(shí)會(huì)導(dǎo)致邊際開采成本的減少和資源開采數(shù)量的增加。但是，從長期來看，由于可耗竭資源的總量是固定的，技術(shù)進(jìn)步帶來的邊際開采成本下降只能是短期的、不可持續(xù)的，邊際開采成本最終必然會(huì)上升。因此，技術(shù)進(jìn)步至少在時(shí)間上延緩了可耗竭資源的耗竭時(shí)間。資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics5.新可耗竭資源勘探和技術(shù)進(jìn)步時(shí)可耗竭資源的開采利用7.3.1可耗竭資源可持續(xù)利用的困境霍特林準(zhǔn)則在開采成本不變的條件下，實(shí)現(xiàn)可耗竭資源利用的動(dòng)態(tài)效率，就要使資源稀缺租金的增長率等于貼現(xiàn)率哈特維克準(zhǔn)則（HartwickRule）Hartwik（1977）指出，為了解決當(dāng)代人過度使用可耗竭資源而“欺占”（Shortchange）后代人權(quán)益問題，可將開采可耗竭資源獲得的稀缺性租金投資轉(zhuǎn)化為“可再生”的資金流，而不是消費(fèi)掉，進(jìn)而可將可耗竭資源的消費(fèi)始終維持在一個(gè)固定水平，這一準(zhǔn)則被人們稱為哈特維克準(zhǔn)則相對(duì)于霍特林準(zhǔn)則，哈特維克準(zhǔn)則對(duì)可耗竭資源的可持續(xù)利用有兩個(gè)方面的重要見解：利用哈特維克準(zhǔn)則，可以通過檢查總資本存量的價(jià)值是否下降判斷配置的可持續(xù)性哈特維克準(zhǔn)則具體給出可耗竭資源可持續(xù)利用需要的分享程度，即所有稀缺性租金都必須用于投資資源與環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)

Resourceandenvironmentaleconomics7.3.2可耗竭資源可持續(xù)利用的基本原則建立合理的資源產(chǎn)權(quán)制度外部成本內(nèi)部化只要資源產(chǎn)權(quán)制度滿足排他性、可轉(zhuǎn)讓性和強(qiáng)制性，就能避免生產(chǎn)者因短視而產(chǎn)生的加快當(dāng)期可耗竭資源的開采，不顧未來利用收益的行為合理的產(chǎn)權(quán)制度使資源生產(chǎn)者相信未來資源價(jià)格的真實(shí)性和可得性，進(jìn)而在生產(chǎn)者在追求利潤最大化的同時(shí)也實(shí)現(xiàn)社會(huì)凈效益現(xiàn)值的最大化如果可耗竭資源開采利用過程中的環(huán)境損害不能體現(xiàn)在生產(chǎn)者的開采成本之中，外部成本不能內(nèi)部化，一方面導(dǎo)致開采者低估了總邊際成本，此時(shí)，可耗竭資源開采的私人成本低于社會(huì)成本，或者說社會(huì)大眾部分承擔(dān)了私人開采利用可耗竭資源的成本，造成可耗竭資源當(dāng)期過多開采另一方面，導(dǎo)致對(duì)資源開采收益的核算的高估，自然資本存量損耗等不到及時(shí)補(bǔ)償，也不能實(shí)