基于经济学视角的环境成本不确定性的探究.doc

基于经济学视角的环境成本不确定性的探究刘军摘要 作为判断环境政策效果的基本标准，成本收益分析包含诸多不确定性因素，包括时间、减排工具的效果和对环境的影响方式等，这些因素又以复杂的方式与不可逆性相互作用，更增加了环境政策评估的难度。如果从成本和收益两方面考虑，随着时间推移，不确定性引发的沉没成本会以非线性的形式递增，因此对环境政策的执行应当机立断。理论上，不确定性问题的适度解决可以借助于模糊集和情景分析法。政策上，相应的对策是成本核实具体化、政策工具多元化和决策方式个性化。关键词 环境政策；不确定性；成本收益分析；模糊集理论环境和资源保护的效果很大程度有赖于环境政策的制定和实施，评价环境政策的标准框架就是成本收益分析(CBA，cost benefit analysis)。CBA早在19世纪就已经提出，直到20世纪后半叶，随着福利经济学的发展才广泛应用。研究表明，环境成本收益分析中蕴含大量的不确定性因素，包括环境变化的经济影响的不确定性、生态进化过程中的不确定性、可能改善环境和减少环境成本的技术进步的不确定性(Robert SPindyck，2000)。例如，导致全球变暖的不确定性因素包括人口、全要素生产率(TFP)和能源使用效率等。由于近年来GDP以8以上的高速增长，伴随着相对较低的TFP和能源使用效率，中国目前的平均气温比工业化之前上升了65oC。因此，不确定性在经济系统分析中扮演着重要角色(David von Below， Torsten Persson，2008) 。正如经济学家所说，关于未来，唯一确定的就是“不确定性”。由于各种不确定性的存在，环境政策往往偏离预期效果。“仅仅认识到未来的不确定是没有价值的，分析这种不确定却具有非同寻常的意义”(Maler&Fisher，2005) J。本文旨在梳理环境成本收益分析中的不确定性问题，探寻环境政策设计的可行路径。一、环境成本不确定性的界定环境成本的概念很难严格界定，因此也就无法准确估算，尤其是虚拟环境成本中的环境损害成本，至今缺乏科学的核算标准。其中的原因多种多样，而不确定性是影响环境政策效果的重要因素之一。即使在环境保护费用的核算中，不确定性也像外部性问题一样普遍存在，干扰排污税和排放许可证的制定标准与应用效果，成为环境政策无法回避的顽疾。不确定性分析是现代经济理论产生的前提。把不确定性因素引入到经济学的分析，最早可以追溯到奈特的风险、不确定性与利润(1921)。奈特区分了风险与不确定性的关系，即风险可以用概率分布描述，而不确定性不能用概率分布计量或捕获，对可能发生的结果难以预测，通常产生于零星发生的离散事件。这种无法衡量的随机变量就被称为“奈特不确定性”(Knightian uncertainty)，如人们无法准确预测甲型HlN1病毒发生的概率分布。之后随着新制度经济学的发展，不确定性的内涵日趋完善：客观世界瞬息万变，人类尚未形成某种所需的全部知识，因而无法及时做出正确的抉择；抑或人类获取信息的能力有限，必然有些变量无法准确掌握，导致自身行为偏离最优路径。环境经济学中的不确定性问题通常是指后者，最早由阿罗提出，属于“奈特不确定性”，因此也就难以整合到CBA中。当经济学家绞尽脑汁想对CBA进行标准量化时，不确定性与CBA的矛盾也日渐凸显，因为“这些研究的通病在于将随机和概率性的现象当成了确定性的”(Kneese，1968)。例如对减排工具(排放税、排污许可证和补贴)的效果进行环境成本分析，能够证明环境政策有两个基本特点：一方面是不确定性，涉及可交易排污许可证的价格等环境政策参数，或控制程序的效率等技术参数；一方面是不可逆性，污染控制的投资支出一旦发生，往往是不可逆的，并且存在向新环境迁移的高额沉没成本。价格、技术和政策不确定(包括价格的持续波动和不可预知的政策变化)等外生变量会影响企业的行为，最优的环境政策就是企业利润最大化和社会福利最大化一致的政策参数组合(Anastasios Xepapadeas，1999)5 3。以上分析中已经蕴含了环境成本分析中不确定因素的特点，下文将这一问题的研究推向更深入的层面。二、环境成本不确定性的特点首先，环境政策的不确定性与不可逆性相伴相生。在某种程度上，环境政策的实施可以视为投资，即一旦投入使用就会不可避免地产生社会沉没成本。大多数投资都是不可逆的，即存在不可恢复的机会成本。例如一台机器牛产出来之后，就很难在没有任何经济损失的情况下改造成其他工具或用于其他用途(Ben SBernanke，1983) 。环境措施的投资包括两种形式：强制企业安装污染净化处理设备或者给予燃烧清洁能源的公司补贴。无论哪种形式，由于未来收益足不确定的，政策实施的机会成本都将转化为沉没成本，使政策效果偏离正常的成本收益分析所显示的结果。在环境成本中，作为虚拟环境成本的一一部分，环境损害不仅难以计量，而且也具有不可逆性，比如物种灭绝对生物多样性的破坏是永远不可恢复的。有些问题理论上是可逆的，实际操作中却由于成本过高而不得不放弃。例如，一个新建的机场可能会比预想中带来更多的噪音，如果将其关闭就会产生巨大的沉没成本。这时可以考虑采用其他处理方式作为补偿，如改变飞行线路、安装减噪窗户或者将居民转移到其他地区，然而这些措施的代价也是相当大的，因此很有必要核实清楚它们是否真的能增加社会收益。不可逆性和不确定性的关系在于，两者以复杂的方式相互作用，而且不可逆性对政策的影响程度取决于不确定性的性质和程度。环境政策当前的不确定性越明显，机会成本就越高，不可逆性也就越严重。这里机会成本不仅仅包括投资支出本身，还有资源使用后环境损害的代价(Robert SPindyck，2006) 。比如大多数工业污染的废弃物只会渐渐腐烂甚至不可降解，让生态环境系统背负沉重的负担，况且这种负担是不可逆的。因此与其坐等这种机会成本的发生，还不如立即实行环境保护措施，阻断企业排放的污染源，减少对资源的浪费和毁坏。其次，环境政策的作用时间比一般投资更长。为了尽量抵消不确定因素的影响，一般将净现值(NPV，net present value)作为评估损益的依据：计算环境政策的未来收益，减去当期成本，结果为正则表示应当实施；如果比较几种环境政策效果的优劣，则NPV越高越好。只是环境政策执行的时问不同于普通的资本项目投资，企业投资的净现值核算很少超出2O到25年，而环境政策的成本尤其是收益却能递延100年甚至更久远(Arrow，1974) 。和普通投资相同的是，时间越长，环境政策的不确定性与不可逆性的作用越明显，风险也就越大。在较长的期间内，除了环境损害，利率，包括政策制定者的风险偏好等因素都会增加问题的不确定性，也相应地增加了环境政策评估的难度。第三，环境成本函数的形式是高度非线性的，包括空气、水污染和温室气体(GHG，Green HouseGas)排放带来的环境损害往往以非线性函数的形式递增。在发生初期污染可能难以察觉，当累积到某一临界点时会突然爆发形成灾难。因此，早期污染控制成本(abatement cost)较低，而后会急速上升。因为存在不确定性，我们无法得知函数的具体形式，更无法确定临界点的位置。为了防患于未然，环境政策应当是“预警性的”(precautionary)，以便随时捕捉污染升级的信息(Robert SPindyck，2006) 。这就意味着环境政策的采用应当是在环境损害的不确定性被确认之前，也是环境政策设计的重要原则之一。此外，不确定性还影响着成本收益函数中的变量关系，如企业污染排放如何随着排放税的征收而变化，以及当税率调整时能源需求价格的变动幅度。三、成本收益分析不确定性的两个方面(一)成本不确定性对于时效较短的环境问题，政策成本更容易理解，不确定性也比收益分析中的少。例如，处理工厂排放出的有害气体，可以安装空气净化处理器和燃烧清洁能源，或者颁发可交易排污许可证，无论采用哪种方式，成本是固定的。另一方面，成本又是不确定的，由于控制排放的成本函数是非线性的，当排放量变得很大时逐渐增加的排放成本会突然产生一个增量。关于成本不确定性的典型问题是排放税。例如，假如希望碳排放总量减少20 ，需要提高的排放税税率幅度取决于两个要素：由此导致的燃料价格的上涨幅度能源的需求价格弹性，与燃料在生产和消费部门之问的分配比例。而能源需求价格弹性又受多重因素的影响，尤其是燃料和其他清洁能源之间的长期交叉价格弹性，以及生产部门燃料价格的上升对居民消费清洁能源量的影响。而新旧能源之间的交叉价格弹性受制于新能源的成本和收益，清洁能源包括太阳能、风能和生物能源等，由于技术进步和规模经济等因素成本逐渐下降，但是在多大程度能够取代传统能源依然是个问题(Chakravorty，Roumasset，and Tse，1997)。至于国民经济部门之间的能源需求替代程度，需要考虑价格、偏好和时间等多重因素，很难给出确定答案。因此，排放税的税率确定问题中蕴含着大量不确定因素。除了成本之外，成本收益分析的另一个重要方面收益同样受到不确定性的干扰，下文仍以排放税为例说明这个问题。(二)收益不确定性在低碳经济时代，征收碳排放税可以有效减轻全球变暖对未来经济的影响。但是和能源需求价格弹性问题一样，排放税的效果即收益有赖于合理的税率水平，这也是收益不确定性的一种表现。此外，排放税的长期收益不确定性还受以下因素的影响(1)政府失灵；(2)大气GHG浓度随着碳排放量增长的幅度；(3)GHG浓度如何影响全球气候；(4)气候变暖对经济的影响程度(Robert SPindyck，2006) 。综合前三点，政府间气候变化委员会IPCC(Intergovemmental Panel on Climate Change)于2001年就提出，由于缺乏管制，到本世纪末全球气温将上升14到58。之所以预测的温度存在这样大的波动，是由于经济增长和能源紧张使得GHG排放水平很难预料，而能源短缺反过来又受制于能源价格和技术进步的不可预知。在这样诸多不确定因素的作用下，排放税的实施效果很难标准化。不仅全球变暖，自然资源保护或者污染控制等问题同样适于收益不确定的分析。例如一片野生的红树林，是维持原貌作为自然景点还是一次性砍伐成为空地，答案取决于当前和未来的收益比较。如果随着时问变化，开发的净收益少于维持的收益，那么选择是显而易见的。分析结果显示，即使是当前最盈利的项目在未来的收益也比维持原貌的收益要少。阿罗又用一个简单模型证明在不确定条件下，资源不开发的结果优于开发(Arrow，1974) 。这种不确定性尤其体现在长期潜伏的环境污染物体中，如工业用铅。对此，衡量成本收益时关键在于不确定决策的期望收益应当调整到能够覆盖它所承载的效率损失。现实经济中，资源开发常常涉及此类问题，错误的决定会产生巨额沉没成本。如果当期(保护和开发的)成本收益分析的结果证明未来的期望值不容乐观，也就是开发该地区的净收益逐年递减，那么应当限制开发，保护资源，对我国的多数可耗竭资源尤为如此。四、环境成本不确定性的解决思路如前所述，环境经济政策中的不确定问题衍生于信息的模糊性。理论上，制定和执行环境经济政策所需的信息应当是精确和详尽的。实际上，由于信息不对称和不完全，人们常常不得不面对各种由随机和模糊性导致的不确定性。在人类与环境交互过程中产生的海量复杂问题面前，很多信息经由语言学的术语表达，由此产生的不确定性问题的解决自然直接指向了自然语言中本质和典型的模糊性问题。(一)模糊集理论模糊集(fuzzy set)是指一类具有等级特征的统一体，该集合由隶属函数(membership functions)描述，这些函数的建立旨在将每个物体的隶属特征进行从0(非隶属关系)到1(隶属关系)的等级划分。隶属函数可以取01之间的任意值，数字大小代表隶属程度的高低(LAZadeh，1965) 13。模糊集理论(fuzzy set theory)以此为基础，主要应用于以精确语言建立的传统模型所无法解释的情形，是现代决策分析的核心理论。在传统的数学模型中，变量通常假定为确定的，但是当处理日常问题时，不确定性是无处不在的。本质上，日常语言无法被准确化到句法和语义的层面，因此，日常语言的词汇可以视为一个形式上的模糊集。Munda发展了一种新的离散多重标准模型(discrete multicriteria mode1)，将该模型运用于环境管理，分析在市场价值信息不确定即变量模糊的情况下如何用评估矩阵(evaluationmatrix)进行环境成本收益核算(Munda，1994) 14。该方法在森林管理、土地规划以及大气污染等领域有实践意义。模糊集与不确定性的关系在于模糊的不确定性(fuzzy uncertainty)，它并非单纯描述事件的发生，而是在某种意义上指事件本身不能被准确地描述。人类社会中的空间一环境系统就是这样一个特定的复杂系统，具有主观性、不完整性和不确定性。例如，生态系统对于不同类别污染的敏感度是非常不确定的。Zadeh就曾认为：“当系统的复杂性上升时，我们对该行为做出精准而重要的解释的能力却在逐步递减，直到跌至某一临界点，在这一点精准度和重要性(或相关性)成为几乎相互排斥的特征，即不相容原理(incompatibility principle)” (LAZadeh，1965) 。在这种情况下，我们往往会使用“环境质量良好”或“大气污染严重”等诸如此类的表达。这种语义含糊的词汇即日常语言根本无力体现事物的本质特征，因此，应当借助于数学模型等精准的分析工具，如情景分析法。(二)情景分析法情景分析法(scenario analysis)是上世纪60年代以来广泛使用的政策研究方法，是应对不确定性和模糊问题的可行工具。该方法最早由Kahn和Wiener(1967)设计，用于假定在某种现象或趋势有可能持续到未来时，对预测对象可能出现的情况作出预测，其作用类似于在电影拍摄之前预先写就的脚本，故也称为脚本法。和传统政策分析工具不同之处在于，情景分析不仅包括对未来情况的预测，还包括可能连接当前与未来情况的一系列事件。作为不确定性问题的应对工具，情景往往是可描述的和标准化的。情景分析法在多维环境规划问题中非常重要，比如在最近的全球环境变化模型和气候分析模型中情景已经成为勾勒未来图景不可或缺的工具。PeterNDuinker和Lorne AGreig用情景分析法分析了气候变化对加拿大林业管理的关键性作用，气候变化的情景(scenario)被设定为长达一个世纪的时间序列的温度和降水量等参数，其中温度变化可以用于计算树木的无霜期的改变等。作为分析气候变化作用的有效工具，尽管情景分析法在试图解释更加复杂的问题如气候变化如何改变树木的增长率和树种之间的相互作用等时的可行性还有待改进，但是考虑到气候变化属于今后人类面对的重大课题之一，该方法依然具有不容忽视的现实意义(PeterNDuinker，Lorne AGreig，2007) 。此外，在土地使用规划和区域环境管理中，也可以发现情景分析的身影。在类似的研究中，未来的景象必须被创造出来作为判断未知情况发展的参照系。因此情景分析和预测不同，真实性并非必需的主要特征，它的本质是一种沟通工具，通过描绘想象中未来的图景来探究不确定的未知世界，搭建起现在与将来、已知与未知之间的桥梁。环境成本的不确定性为环境经济政策的实施带来不可预知的风险，尽管有模糊集与情景分析法这样的理论方法可以作为尝试解决的思路，但是在实践中还需要具体的可操作性对策，即相应的政策建议。五、环境成本不确定性的政策建议(一)成本核算具体化在不确定性问题的阴影下，如何划分环境成本的费用一直是环境成本确认的难点问题。在企业环境成本的实际核算中，认定环境成本的前提条件是导致该项成本的污染已经发生，而且会使企业利润产生增减。企业实际支付的环保费用相对容易计量，而资源耗减和环境降级的虚拟环境成本则充满不确定性因素，传统的企业成本核算方法对不确定环境污染的有效披露亟须改进。尝试解决该问题的策略之一是开展案例研究，实地调查行业中具有代表性的单个企业污染情况，获取企业用具体工艺生产某产品的三废排放和治理收益数据，建立按工艺划分的产品污染和治理收益数据库。然后按照全行业总产量大致估算出全部的排污和治理收益，两者相扣除的余额才是企业真正应当偿付的环境成本，以此作为宏观环境政策限制或鼓励该行业发展的依据之一。该数据库应当是长期和动态的，使之能够适应由于设备技术更新等因素带来的成本变化而随时作出调整。(二)政策工具多元化首届诺贝尔经济学奖得主荷兰经济学家丁伯根最早指出单一政策工具不具备效率性(efficiency)及有效性(effectiveness)，要实现需求目标应采取多元的政策工具，而且各种工具间必须相互合理搭配组合，才能发挥功能，这就是丁伯根法则(TinbergenSrule)。该原则同样适用于环境经济政策的制定，政策效果的实现需要排污税与交易许可证等工具的配合。从理论角度上看，由于成本的不确定性，排污征税的数量工具与价格工具的效率很大程度取决于企业控制污染的边际收益曲线和边际成本曲线的相对斜率。如果边际收益曲线的斜率绝对值大于边际成本曲线的斜率绝对值，应当选择数量工具，如排放配额；反之，则选择价格工具，如排放税(Weitzman，1974)。如果客观世界是确定的，那么两种工具的效率是相等的，但是不确定的广泛存在使得边际收益和边际成本函数的斜率差异明显。研究结果证明，两种工具政策的组合优势互补，即两者配合使用的效果明显优于任何单一工具(郭庆，2007) 。当然这种多元化政策的效果不