经济增长中的资源约束和技术进步_一个基于新古典经济增长模型的分析.doc

经济增长中的资源约束和技术进步一个基于新古典经济增长模型的分析江1林2余叶(1. 武汉大学人口资源环境经济研究中心 ,湖北 武汉 430072 ;2. 苏州大学政治与公共管理学院 ,江苏 苏州 215006)作为“第一优先解决的问题”,经济增长不论是在发达国家还是在发展中国家 ,都处于一个极其重要的地位 。前 者渴望通过经济持续增长而继续保持繁荣 ,后者则将其视 为一剂摆脱贫困 、走向富裕的灵丹妙药 ( 至少在很大程度 上是如此) 。经济增长如此重要 ,以至于各个时代的经济 学家都把经济增长作为重要的问题来研究和探讨 。如卢卡斯 (1988) 1 说道 “: 人们一旦开始思考这一问题 ,就很难 再思考其它的问题 。”而萨缪尔森则认为 “, 增长狂热已经 成了第二次世界大战以来绝大部分时期中政党的宣言和 经济学家作品的特点 。”正因为如此 ,经济增长理论从形成到发展 ,虽然不过短短的几十年 ,但有关论著却是汗牛充 栋 ,而且还在继续发展 。但是 ,主流增长理论研究中存在 的一个问题是 ,无论是古典 、新古典增长理论 ,还是内生增 长理论 ,在研究增长问题时大都回避了自然资源对经济增 长的约束问题 。然而 ,随着经济的不断增长 ,资源对经济的约束作用显得越来越明显了 。尽管经济增长对资源的 影响在 20 世纪初甚至更早就已经初现倪端 ,但是真正引 起经济学家对资源问题关注的还是 20 世纪 70 年代的“石 油危机”的巨大影响 。70 年代能源危机导致的严重衰退 ,促使人们开始思考增长背后隐藏的潜在危险 ,在一系列的 保护资源环境的行动之后 ,人们惊讶的发现 ,原来在不知 不觉中我们已经走到了一个“油断”时代的门槛 ,或者说即 将进入一个保罗罗伯茨的“石油终结新世界”。危机 (或者更谨慎地说 约束) 的背后 ,其实质是一个 我们的经济系统从“空的 世 界”变 成 了 一 个“满 的 世 界” (Daly ,1996) 2 。和所有以前的经济理论演变的原因一样 ,作为对现实的回应和解释 ,随之而来的是经济理论上的变化 ,即从一个输入输出非限制的经济学到一个存在限制性 因素 (准确地说 ,是这种限制的因素从人造资本的限制变 成了自然资本的限制 。) 的经济学 。资源 ( 准确地说 ,还有 环境 ,尽管许多西方学者常常将这两者用一种大的范畴给 予融合) 终于作为一种要素投入被逐步(谨慎地) 纳入增长模型中 (尽管仍然有许多学者或多或少地认为这是多余之 举 ,但同 时 也 还 有 很 多 学 者 认 为 这 样 做 得 还 不 够 , Daly ,1996) 。我国现在进入了工业化的新阶段 ,重工业比重从 1999年持续上升 ,由于重工业对资源尤其是能源的消耗强度很 大 ,导致了自然资源对我国经济增长的约束日趋明显 。前 几年严重的煤荒 、电荒 、油荒 、气荒 ,既是能源生产能力出 现结构失调的结果 ,同时也是资源消耗加剧对经济增长产 生约束的表现 。对于这个问题 ,传统的经济增长模型由于很少考虑自然资源对经济增长的制约作用 ,因此很难从理 论上给予解释 。鉴于此 ,本文将自然资源作为一种要素投 入纳入经济增长模型 , 研究在资源约束下的经济增长问 题 ,从理论上探寻缓解资源约束的对策 ,就显得很有理论和现实意义了 。1基本的资源约束模型恰如 Baumol 和 Oates (1988) 3 在对可耗竭资源最优定 价中的划分那样 ,资源耗尽的典型情况有三种 ,即“纯资源 耗尽型”、“自动再生型”(在这里提出的“自动再生型”是指 虽然资源可以再生 ,但再生率低于耗竭率 ,即这种资源在收稿日期 :2006 - 05 - 18作者简介 :余江 ,博士 ,讲师 ,研究方向为资源与经济增长 。摘要 随着经济系统的不断扩大 ,自然资源对经济增长的约束越来越明显 。我国现阶段正处于工业化的一个关键时期 ,重工业比重 的上升导致了资源约束的加剧 ,在一定程度上制约了我国经济的发展 。鉴于此 ,本文基于一个资源约束下的新古典增长模型 ,通过推 导和数值模拟来探讨缓解资源约束的方法 ,为我国顺利完成工业化提供理论上的支持 。关键词 资源约束 ;经济增长 ;数值模拟中图分类号 F062 . 1 文献标识码 A 文章编号 1002 - 2104 (2006) 05 - 0007 - 04考察期内仍然是可以耗尽的 。) 和“供给成本增加型”。本文考察“自动再生型”的情况 ,因为“纯资源耗尽型”是“自 动再生型”的一个特例 。本文基于 Romer (1996) 4 的一个基本的资源约束下的经济增长模型 (本文将原模型中的土地资源约束剔除 ,不 影响该模型的基本思想) 进行分析 。我们考虑一个存在自然资源 ( 其实是可耗竭的自然资源 ,即类似于一个“纯资源耗尽型”的 glob 物质 ,其各种 边际成本随着存量的减少而不变化) 的经济体系 ,简单起 见 ,假设 其 为 CD 形 式 , 则 生 产 函 数 的 典 型 形 式 可 以 写 为 :Y ( t) = K( T) R ( t) A ( t) L ( t) 1 - - , 0 , 0 ,+ 1. R 表示资源 。根据 Solow 经济增长模型基本假设 ,我们有 :K( t) = sY ( t) - K( t) ;L ( t) = nL ( t) , A ( t) = gA ( t)其中 , s 和分别为储蓄率和资本折旧率 , n 和 g 分别 为劳动和技术的增长率 。因为假设了一种可再生资源 , 其再生率为 , 0 b , 资源消耗率为 b , 则资源消耗率为 (- b) , 所以其随时 间 t 的变化率为 :R ( t) = - ( b - ) R ( t) ,- b 0 ,由于引入了资源 , 因此我们要考察在存在资源约束的 情况下 , 经济增长是否平稳 :根据公式 , 资本增长率为 : ( 1 - - ) g , ( 1 - - ) n和 , 增长的状况取决于两1 - 1 - 1 - 种不同力量的大小 。5正如 Lucas (1995)对工业革命定义的那样 ,考察经济增长更有意义的变量是人均产出的增长率 ,因此 ,接下来 我们考虑人均产出增长情况 。可以得出 :bgp bgpbgpgy/ L = gy-gL= (1 - - ) g + n - ( b - ) -n1 - = ( 1 - - ) g + - ( b + n)1 - 公式告诉我们 , 人均产出增长是一个不确定的值 , 可以是正也可以是负 。这个含义是 :由于受到自然资源和人口增长的限制 ,必然会导致人均产出增长的下降 , 自然资源和人口增长对 经济增长存在阻碍 , 其中 , 自然资源对经济增长的阻碍力量大小为 b , 人口增长对经济增长的阻碍作用大小为1 - n1 - ; 但是 , 技术进步和资源再生能力却同时对经济增长起到了推动作用 , 其推动力量分别为 (1 - - ) g 和 ,1 - 1 - 增长的状况取决于两者的力量大小 。2模型的数值模拟上面的结果虽然是一个显示解 , 但是仍然不容易很明 确地考察不同参数下的结果差异 , 因此 , 我们考虑用数值 模拟来进一步分析不同的参数下的结果对比 。下面 , 我们将通过数值模拟来考察存在资源约束的条 件下 , 技术 、人口以及资源对经济增长总量和人均量的影响 。设初始的总产出为 100 , 初始人口规模为 100 , 则初始 人均产出为 1 , 资本 、资源和效率劳动的权重为 、和, 对考察期内的任意时期 , 技术进步率为 g , 人口增长率为 K( t ) Y ( t ) K( t ) = s K( t) - ,根据假设 , 如果要保证 K 的增长率不变 , 则 Y/ K 不变 , 即 Y 和 K 的增长率相等 。基于这个条件 , 我们对公式两边取对数 :ln Y ( t) = ln K( t) + ln R ( t) + (1 - - ) ln A ( t)+ lnL ( t) 对两边同时取对时间 t 的导数 :gY ( t) =gK ( t) +gR ( t) + (1 - - ) gA ( t) + gL ( t) 根据上面的假设 , 可变为 :gY ( t) = gK ( t) - ( b - ) + (1 - - ) g + n 而 gY ( t) 和 gK ( t) 必须相等 , 则 :n , 资源再生率为, 资源消耗率为 b , 且都为常量 。gbgp 均为衡时的总产出增长率 , gbgp 为人均产出增长率 。y/ L考察四种不同的情况 、和 , 设在考察期内资本 、资源和效率劳动的比重没有改变 , 设 / / = 721 , 人口增长率 n 和资源再生率也设为外生给定 , 在考察期 内不变 。在不同的情况下技术进步率 g , 资源消耗率 b 都不同 。 表示一种基本情况 , 表示在其它条件不变的情况下 , 技术进步率上升一个百分点带来的产出变化; 表 示资源消耗率上升一个百分点对产出的效应; 表示进步 率上升一个百分点同时资源消耗率上升一个百分点的共 同效应 。具体设置的值见表 1 。对四种情况进行一个 20 期的数值模拟 , 则模拟值如 表 2 : ( 1 - - ) g + n + - bgbgp=y1 - 分析 :对经济增长总量而言 , 自然资源对经济增长存在阻碍 , 其 中 , 自 然 资 源 对 经 济 增 长 的 阻 碍 力 量 大 小 为b1 - ; 但是 , 技术进步 、人口增长和该资源再生率却同时对经济 增 长 起 到 了 推 动 作 用 , 其 推 动 力 量 分 别 为8 表 1 参数设置Tab. 1Parameters settingsgbgpgbgpgnbyy/ L 0 . 7 0 . 7 0 . 7 0 . 70 . 20 . 20 . 20 . 20. 10. 10. 10. 10 . 090 . 10 . 090 . 10 . 010 . 010 . 010 . 010. 030. 030. 030. 030. 05 0. 020. 05 0 . 023 30 . 010. 013 30. 06 0. 013 33 0 . 003 330. 06 0. 016 67 0 . 006 67表 2 20 期的数值模拟Tab. 2 Numerical simulation of 20 periods总产出人均产出图 2 人均产量变动曲线比较Fig. 2 Compare of output per unit of labor1 100 . 000 100 . 000 100. 000 100 . 0002 102 . 000 102 . 330 101. 333 101 . 6673 104 . 040 104 . 714 102. 684 103 . 3624 106 . 121 107 . 154 104. 053 105 . 0855 108 . 243 109 . 651 105. 440 106 . 8376 110 . 408 112 . 206 106. 845 108 . 6187 112 . 616 114 . 820 108. 269 110 . 4288 114 . 869 117 . 495 109. 713 112 . 2699 117 . 166 120 . 233 111. 175 114 . 14110 119 . 509 123 . 034 112. 657 116 . 04311 121 . 899 125 . 901 114. 159 117 . 97812 124 . 337 128 . 835 115. 680 119 . 94413 126 . 824 131 . 837 117. 222 121 . 94414 129 . 361 134 . 908 118. 785 123 . 97715 131 . 948 138 . 052 120. 368 126 . 04316 134 . 587 141 . 268 121. 973 128 . 14517 137 . 279 144 . 560 123. 599 130 . 28118 140 . 024 147 . 928 125. 246 132 . 45219 142 . 825 151 . 375 126. 916 134 . 6601 . 000 1 . 000 1 . 000 1 . 0001 . 010 1 . 013 1 . 003 1 . 0071 . 020 1 . 027 1 . 007 1 . 0131 . 030 1 . 040 1 . 010 1 . 0201 . 041 1 . 054 1 . 013 1 . 0271 . 051 1 . 068 1 . 017 1 . 0341 . 062 1 . 083 1 . 020 1 . 0411 . 072 1 . 097 1 . 024 1 . 0481 . 083 1 . 111 1 . 027 1 . 0551 . 094 1 . 126 1 . 030 1 . 0621 . 105 1 . 141 1 . 034 1 . 0691 . 116 1 . 156 1 . 037 1 . 0761 . 127 1 . 172 1 . 041 1 . 0831 . 138 1 . 187 1 . 044 1 . 0901 . 149 1 . 203 1 . 048 1 . 0981 . 161 1 . 219 1 . 051 1 . 1051 . 173 1 . 235 1 . 055 1 . 1121 . 184 1 . 252 1 . 058 1 . 1201 . 196 1 . 268 1 . 062 1 . 127从这里可以看出 ,对比基本的情况 ,在其它因素不变的情况下 ,技术进步会导致总产量和人均产量的上升 ;而资源消耗率的上升将导致总产量和人均产量的下降 ,而 在这里设置的资本 、广义劳动和资源的权重下 ,技术进步一个百分点带来的产量增加要大于资源消耗率增加一个百分点导致的产量下降 。因此 ,当技术进步和资源消耗率 同时上升相同的比率时 ,产量仍然比技术进步和资源消耗 率不变时要大 , 但是小于单纯的技术进步带来的产量增 加 。3结论(1) 在存在资源约束的情况下 ,人均经济增长由技术 进步率 、该资源再生率 、人口增长率和资源消耗率共同决 定 。(2) 技术进步率和资源再生率对经济增长起到推动作 用 ,而人口增长率和资源消耗率对人均经济增长存在阻碍 作用 ,经济增长的状况取决于相反的力量的大小对比 。(3) 如果资源再生率是由自然规律决定的话 ,那么技 术进步就成了唯一的可 ( 更准确的说 ,是我们有可能通过努力) 控制的推动力量 。事实上 ,技术进步导致经济持续增长的情况在过去几个世纪中一直发生着 。(4) 在我国处于工业化的关键时期 ,经济增长对资源 的消耗很大 ,如果不能改变其它因素的话 ,那么大力加强 对节约资源的研发投入 ,通过技术进步来缓解资源对我国 经济的约束是保证我国经济可持续发展的关键 。(编辑 :李 琪)参考文献 ( References) 20 145 . 681 154 . 902 128 . 608 136 . 905 1 . 208 1 . 285 1 . 065 1 . 135 可以看出 , 由于力量对比不同 , 导致产出总量和人均量增长状况将完全不同 ,通过下面的模拟图(图中的趋势线都经 过平滑处理) 可以更清楚地看到这些完全不同的趋势。1Lucas. On the Mechanics of Economic Development J . Journal ofMonetary Economics , 1988 , 22 (5) .赫尔曼E戴利. 超越增长 可持续发展经济学 M . 上海 : 上 海译 文 出 版 社 , 2001 : 4 5 , 11 12 . Herman E Daly. Beyond Growth The Economics of Sustainable Development M. Shanghai : Shanghai Translation Publishing House , 2001 :45 ,1112 .9 2图 1 总产量变动曲线比较Fig. 1 Compare of total output curves3 William J Baumol , Wallace E Oates. The Theory of Environmental PoliceM. Cambridge University Press , 1988 : 122 123 .4 David Romer . Advanced Macroeconomics M. New York : Published byMc Graw - Hill/ Irwin , 1996 : 3740 .5 Robert E Lucas J r . The Industrial Revolution : Past and Future M .Harvard University Press ,2002 :109 .Resource Constra int and Technology Progress in Economic Gro wthAnalysis of Neoclassical Model of Economic GrowthYU J iang1YE Lin2(1. Center for Population , Resources and Environment Research , Wuhan University ,Wuhan Hubei 430072 , China ;2. School of Political Science and Public Management , Soochow University , Suzhou Jiangsu 215006 ,China)Abstract As the economic system becomes larger , the natural resource constraint gets more distinct . The economy of China is at the pivotalperiod , and the increase of heavy industry in economy induce the heavy restriction of resources. So , in this paper , we discuss the countermeasure of reducing the restriction of resources by the numerical simulation of the neoclassical economics model . We attempt to provide support in theory.Key words resource constraint ;economic growth ; numerical simulation我国循环经济即将进入一个关键发展期2004 年 ,发展循环经济正式成为我国的一项国策 。2004 年下半年以来 ,中央政府对发展循环经济给予前所未有的高度重视 。我国循环经济发展的推动工作过去主要是由国家环保部门来承担 ,现在则改为宏观调控部门和国家环保部门共同承担 。 目前 ,国家发展与改革委员会已经明确表示“循环经济的理念将贯穿到十一五规划的编制工作中 ,无论是规划纲要 ,还是各类专项规划 、区