第七章 自然资源的最佳利用.ppt

第七章自然资源的最佳利用 中国人民大学农业经济系曾寅初 本章主要内容 自然资源的分类与功能自然资源的最佳利用条件不可再生资源的最佳利用 第一节自然资源的分类与功能 一 自然资源的分类1 可再生资源与不可再生资源可再生资源 能够运用自然力保持或增加蕴藏量的自然资源 不可再生资源 不能运用自然力增加蕴藏量的自然资源 又可分为可回收资源与不可回收资源许多资源是可再生与不可再生资源的混和 例如土壤 第一节自然资源的分类与功能 一 自然资源的功能 为什么必需的1 作为废物处理与再加工企业来说 资源是必需的2 对于满足人们的精神需要来说 资源是必需的3 对于维持生态系统来说 资源是必需的4 作为一种生产投入来说 资源是必需的人们一般比较关注第4层含义环境资源论手法 则关注所有含义 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下1 目标 社会福利函数的最大化不连续情况下的社会福利函数为 假定存在社会贴现率 并连续的情况下 社会福利函数为 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下2 约束条件1 所有资源存量必须在开采结束时开采完并使用完 资源存量消耗率 资源存量开采率初始存量S0 t时刻资源的开采率和使用率Rt也可以表示为微分形式 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下2 约束条件2 资本存量的变化资本存量的变化 等于产出与消费的差额用生产函数表示时 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下3 模型总结选择Ct和Rt的值 t 0 1 以使下列目标函数最大化其约束条件为 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下3 模型最优解 QRt为产出对可耗尽资源的偏微分QKt为产出对资本偏微分分别为资源与资本的边际产量Pt为自然资源的影子价格 t为资本的影子价格 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下3 模型最优解2 静态效率条件任何一期边际效用 要等于资本影子价格 一个单位产出用于消费的边际净收益等于用于增加资本存量的边际净效益 自然资源的边际产品价值 必须等于自然资源存量的边际价值或者影子价格 产出单位与资本单位是一样的 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下3 模型最优解3 动态效率条件 每种资源或者资产获得同样的报酬率在任何时点上相同 并等于社会贴现率资源影子价格的增长率 也就是报酬率 应等于社会贴现率 霍特林法则资源的贴现价值在所有时间序列上应该相等 初始价格不同 满足霍特林法则的价格路径也不同 霍特林法则仅仅是最优的必要条件 而非充分条件 第二节自然资源的最佳利用条件 一 不考虑开采成本的情况下3 模型最优解3 动态效率条件 每种资源或者资产获得同样的报酬率在任何时点上相同 并等于社会贴现率物质资本回报 即其价格增值加上其边际生产力 必须等于社会贴现率 第二节自然资源的最佳利用条件 二 考虑开采成本的情况下1 模型总结选择Ct和Rt的值 t 0 1 以使下列目标函数最大化其约束条件为 第二节自然资源的最佳利用条件 二 考虑开采成本的情况下2 模型最优解 QRt为产出对可耗尽资源的偏微分QKt为产出对资本偏微分分别为资源与资本的边际产量Pt为自然资源的影子价格 t为资本的影子价格 tGRt为边际开采成本GSt为随资源存量变化的资源开采成本 区分总价格与净价格净价格 总价格 边际成本 第二节自然资源的最佳利用条件 三 应该考虑的其它情况1 向另外一种不可再生资源的转化第二种不可再生资源的开采成本较高 但在一段时期内 第二种资源的边际开采成本增长率较低 当第一种资源的边际开采成本上升到一定程度后 转化成为可能 什么程度 第二节自然资源的最佳利用条件 三 应该考虑的其它情况2 发现新的资源或者技术进步随着一种资源易于开采的部分已经开采殆尽 则发现和开采新资源的边际成本不断上升 技术进步可以降低开采成本 第三节不可再生资源的利用 一 不可再生资源的存量1 当前存量当前价格下开采能够取得利润的储藏量 2 潜在储藏量在可能价格下可以开采的储藏量取决于人们为取得这些资源而愿意支付的价格 3 总储藏量地球上某种自然资源的总量 技术回报率达到10 以上的石油资源预测 1976年价格 美元 资料来源 美国国会 U S Congress 1978 美国石油开发的潜力 不可再生资源的经济学与地质学认识 不可再生资源的分类 第三节不可再生资源的利用 一 不可再生资源的存量计算资源储藏量时的常见错误1 使用当前储藏量代表最大潜在储藏量静态储藏指数 当前储量同当前消费的比例 低估资源的使用年限 假设条件 1 资源耗尽之前 资源的年消耗量不变2 资源储藏量不变 当前储藏量等于潜在储藏量2 把整个资源的储藏量当作特定价格下的潜在储藏量价格不能无限上涨 第三节不可再生资源的利用 二 不可再生资源的供给过程1 勘探确定资源储藏量 探明资源的地质特征2 开发为采集准备场所和设备3 采集从地下取出资源每一阶段的成本 不仅影响本阶段的决策 而且影响到其它阶段的决策 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用一个初始量给定的只出不进的水池 怎样放水才能使总利润最大化 目标函数 资源开采价格和开采成本之差称为 租 使各个时期租的总和最大化约束条件 1 资源存量随开采而减少2 资源初始存量给定3 开采成本随资源存量的减少而上升4 资源价格不能超过由替代品价格决定的一个价格上限 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用最优解的结果如上节所示 得到对一般资源而言 存在g k g 资源的生物学或地质学增长率k 资本价值的增长率 社会贴现率 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用最优解的结果如上节所示 对不可再生资源而言 存在k 开采资源的价格增长率必须等于贴现率Hotellingrule开采资源的价格增长率必须等于贴现率 其它财产利率 的情况下 对于开采者来说 把资源保存在地下与开采出来 这样两种选择 没有偏好 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用最优解的结果如上节所示 存在开采成本的情况下地下资源价格与开采出来的资源价格 井口价格 不同 如果资源总量有限 总开采成本还应该包括使用者成本 今天开采对于未来开采经净收益的机会成本 则P c uP 为最优价格 c为边际开采成本 u为边际使用者成本 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用最优解的结果如上节所示 未来预期的影响 1 对未来资源价格的预期上涨 即当前开采的使用者成本 推迟开采2 未来技术进步的加速 降低开采成本 推迟开采投资利率的上升的影响 当前开采率上升 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用案例 能源的生产与消费问题 参见张帆 1998 1 价格管制规定价格上限消费方面 过低的价格会使人们过多地开采和消费资源 供给方面 资源产量将少于没有管制时的产量 偏离资源的有效配置 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用案例 能源的生产与消费问题2 卡特尔问题 垄断的影响减少产量 提高价格 使资源配置偏离最优 1 需求的价格弹性2 需求的收入弹性3 其它供给者的影响 卡特尔成员之间的不一致 第三节不可再生资源的利用 三 不可再生资源的最佳开采利用案例 能源的生产与消费问题3 国家石油安全问题考虑风险情况下的石油供求平衡 石油禁运情况下的对策 自力更生的代价政府可能的政策选择 思考题 1 自然资源的可以划分为几类 各有什么特征 2 不考虑开采成本情况下的资源最佳利用模型的构成是什么 3 不考虑开采成本情况下的资源最佳利用的条件是什么 4 开采成本的考虑对资源最佳利用有什么影响 5 如何不可再生资源的储藏量 6 霍特林法则的含义是什么 参考文献 1 张帆著 环境与自然资源经济学