第五章非再生资源的优化(资源与环境经济学-南京农大).ppt

资源与环境经济学 石晓平资源与环境经济研究中心南京农业大学土地管理学院 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 主要内容介绍 不可再生资源的概念与基本特征社会最优开采 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勘探活动决策模型稀缺性 贴现率和风险等对资源开发利用的影响征税对资源开采的影响 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 不可再生资源的概念和基本特征 不可再生资源 不能运用自然力增加蕴藏量的自然资源不可再生资源 Nonrenewableresources 又可以称为非再生资源不可再生资源又可以分为可回收的和不可回收的非再生资源 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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 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两个特性 非再生特性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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 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 勘探开发采集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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 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最优开采决策存在差异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 考虑资源跨世代配置的福利效果社会最优利用也可以成为一个优化问题 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 社会最优开采决策 自然资源产品生产函数资源产品需求函数社会经济效益函数 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 自然资源产品生产函数 R t g L t S t t R t 自然资源产品产量S t 资源存量对当期资源产品生产的影响L t 劳动和资本的投入 t该时期的技术和社会经济因素 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 资源产品需求函数 P t D R t t P t 资源产品的价格 t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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 社会经济效益函数 SB t R t 0D y t t dt A s t 由需求形成的D y t t dt自然资源的存量所提供的环境价值A s t 两部分构成 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 社会最优开发利用模型 0 R t 0D y t t dt A s t WL t e rtdt约束条件如下 s t s 0 t0R t dts t 0用W代表劳动和资本的机会成本 可以理解为价格 r表示时间的贴现率 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 最佳利用的基本条件 根据HamiltonianFunction 得到以下函数式 H R t 0D t t d A s t WL t q t R t q t 表示自然资源的稀缺租或边际使用者成本在特定市场条件下 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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 资源社会最优利用的基本条件 自然资源产品的价格 资源的边际价值 失去的环境价值 边际开采成本 边际使用者成本从社会整体出发 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 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 Hotellingrule 资源才有可能得到保存 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 启示 保存现有资源的收益来自三方面 边际使用者成本的增加边际生产成本的降低环境价值的增加 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 简单霍特林法则 当不考虑环境价值和开采成本时 就可以得出简单Hotellingrule 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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 勘探活动决策模型 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 资源价格的变化轨迹为曲折的 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 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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 勘探活动决策模型 MAX 0 R t 0 D t t d WL t z t e rtdt约束条件 s t s 0 t0z t dt t0R t dt s t 0形成的基本条件是 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 提供了衡量资源使用废或稀缺租的方法 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 竞争性企业开采决策 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资源开发利用偏离社会最优利用路径企业最优决策的特点 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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 企业或个人最优利用的基本条件 自然资源产品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上资源使用费 或稀缺租 企业最优的资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 但收益内容与社会最优相比发生了变化 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 对资源开发的影响 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长期 情况相反 而且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 因此企业的微观决策倾向于过度开发资源 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 竞争使用 S 与社会最优使用 S 储量和产量的变化 价格和稀缺租的变化 R R S S T R S P q P P q q T 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 垄断性企业的资源利用 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 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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 对资源开发的影响 由于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 2003年10月 南京农业大学资源与环境经济研究中心版权所有 影响资源开发利用的主要因素 风险和不确定性发现新资源和技术进步制度因素稀缺程度贴现率 2003年10月 南京农业大学资源与环境经