范里安-微观经济学现代观点(第7版)-34外部性(含习题解.pdf

Chapter 34 Externalities Intermediate Microeconomics A Modern Approach 7th Edition Hal R Varian University of California at Berkeley 第第第第 34 章章章章 外部性外部性外部性外部性 含习题含习题含习题含习题详细详细详细详细解答解答解答解答 中级微观经济学 现代方法 第 7 版 范里安 著 加州大学伯克利 曹乾 译 东南大学 caoqianseu 简短说明 翻译此书的原因是教学的需要 当然也因为对现行中文翻译版教材的不满 范里 安的书是一碗香喷喷的米饭 但市场流行的翻译版却充满了沙子 翻译生硬错误百出 此 次翻译的错误是微不足道的 但仍欢迎指出 仅供教学和学习参考 曹乾 东南大学 caoqianseu 2 34 外部性 如果某消费者直接关心其他人的生产或消费行为 则称这些行为具有消费外部性 consumption externality 例如我对下列这些行为都有明确的偏好 凌晨 3 点邻居大声地 放音乐 餐厅邻座的客人抽着廉价的雪茄或者当地汽车排放的尾气 这些都是负的消费外部 性例子 另外一方面 我能从欣赏邻居的花园中得到快乐 这是正的消费外部性的例子 类似地 如果某个企业的生产可能性受到另外一个企业或消费者行为的影响时 则称这 样的行为具有生产外部性 production externality 最好的例子是 果园旁边住着养蜂人 它们之间存在着相互的正的生产外部性 每一方的生产对另一方产量的影响都是正的 类似 地 渔场会关心倾倒在捕鱼区的污染物的数量 因为这种行为显然会影响它的捕鱼量 这是 负的生产外部性 外部性的最重要特征是 人们关注某商品 但市场中又没有这种商品销售 市场中没有 人销售凌晨 3 点钟播放的噪音 或者廉价雪茄飘出的厌恶 也没有人出售邻居的漂亮花园 正是由于不存在这些外部性的市场 才会出现问题 直到目前 我们一直隐含地假设 每个人在做消费或生产决策时 根本不需要考虑他人 的行为 消费者和生产者之间的所有互动都在市场中发生 所以经济人仅需要知道市场价格 消费量或产量即可 在本章 我们将放松这个假设 分析外部性的经济后果 在前面几章 我们已经知道 在不存在不存在不存在不存在 外部性的情形下 市场机制能够实现帕累托有效 率的配置 如果存在外部性 则市场不一定能导致帕累托有效率的供给 然而 某些社会制 度 例如法律体系或者政府的干预 能够在某种程度上 模仿 市场机制 因此可以实现帕 累托效率 在本章 我们将分析这些制度是如何运行的 34 1 吸烟者和不吸烟者 我们用一个例子说明外部性问题的主要细节 例如 A 和 B 为室友 他们都对 钱 和 吸烟 有偏好 假设两人都喜欢钱 但 A 喜欢抽烟而 B 喜欢清新的空气 使用埃奇沃思盒表示这两人的消费可能性 横轴的长度表示两人拥有的总钱数 纵轴的 高表示抽烟产生的总烟雾量 A 的效用随钱数以及吸烟量的增加而增加 B 的效用随着钱数 增加而增加 但却随着吸烟量的增加而减少 因为 B 喜欢清新的空气 我们用 0 到 1 之间 的数字表示房间内的烟雾浓度 其中 0 表示没有烟雾 而 1 表示房间内充满了烟雾 这样 我们就得到了图 34 1 注意该图非常类似标准的埃奇沃思盒 但是意思却不一样 A 喜欢抽烟但 B 却讨厌烟雾 因此如果 A 少抽烟 B 就移向位置更高的无差异曲线 从 B 的原点看 一定注意横轴和纵轴衡量方法的区别之处 我们从左下方 A 的原点沿着横轴衡 量 A 的钱数 从右上方 B 的原点沿着横轴衡量 B 的钱数 但是烟雾浓度却是从左下方 A 的 原点处沿着纵轴衡量的 这样差别就出来了 由于钱数能在两个人之间分配 因此我们需要 衡量两个钱数 但是这两个人却必须共享一个烟雾数 在普通的埃奇沃思盒内 当 A 减少商品 2 的消费量时 B 的状况会变好 但这是由于 B 曹乾 东南大学 caoqianseu 3 消费了更多的商品 2 在图 34 1 的埃奇沃思盒中 当 A 减少商品 2 的消费 少抽烟 时 B 的状况也变好 但是原因却不同 在这个例子中 当 A 少抽烟时 B 的状况变好 原因在 于两个人消费的烟雾量是一样的 但是 B 却厌恶烟雾 我们已经说明了这两个人的消费可能性和他们的偏好 他们的禀赋是多少 假设一开始 他们的钱数相同 比如每人都有 100 元 因此他们的禀赋位于图 34 1 虚垂线的某个位置 为了确定该禀赋的具体位置 我们必须确定烟雾 清新空气的初始 禀赋 图 34 1 对钱和烟雾的偏好对钱和烟雾的偏好对钱和烟雾的偏好对钱和烟雾的偏好 A 喜欢抽烟但 B 却讨厌烟雾 最终均衡在什么位置取决于我 们从哪个禀赋点开始 这个问题的答案取决于吸烟者和不吸烟者的法定权利 也许 A 有权利想抽多少就抽多 少 B 只能忍受 也许 B 有权利享受清新的空气 或者每个人的权利介于上述两个极端之 间 烟雾的初始禀赋取决于法律规定 这和普通类型商品的初始禀赋区别不大 说 A 的初 始禀赋为 100 元 意味着他可以消费 100 元 或者他可以送人 或者他可以和别人交易 说 某人 拥有 100 元或者 有权拥有 100 元 这是对财产权的法律定义 类似地 如果某 人对清新空气享有产权 这表示他可以消费清新空气 或者将这项权利送人 或者将该权利 卖给别人 在这个意义上 对清新空气拥有产权 和有权拥有 100 元没什么区别 假设法律赋予 B 享有清新空气的权利 则初始禀赋为 E 点 如图 34 1 所示 E 点表示 A 的禀赋为 100 0 B 的禀赋为 100 0 也就是说在交易之前 A 和 B 的钱的禀赋都为 100 元 烟雾的禀赋为 0 即全为清新空气 曹乾 东南大学 caoqianseu 4 和以前一样 在不存在外部性的情形下 初始禀赋没有理由一定是帕累托有效率的 对清新空气拥有产权 意味着你可以用它交换你想要的商品 在本例中 就是交换钱 B 很 有可能就这么做 图 34 1 中的 X 点就是这样的例子 和以前一样 在帕累托有效率的配置点上 任何一个消费者的状况在不损害其他人的 利益下 已无法变得更好 这样的配置点可用以下的相切条件刻画 A 的烟雾与金钱之间的 边际替代率 等于 B 的 如图 34 1 所示 容易想象出 A 和 B 交易后达到这样有效率的配置 点 事实上 由于 B 拥有清新空气 他可以 堕落 一下 受贿 吸入烟雾 也就是说他 卖出部分清新空气 当然 法律也可以不赋予 B 享有清新空气的权利 比如法律赋予 B 有吸烟的权利 他 想吸多少就吸多少 在这种情形下 B 可以向 A 行贿 让他减少吸烟量 B 有吸烟权时对 应的禀赋为图 34 1 中的 E 点 和以前一样 E 点通常不是帕累托有效率的 因此我们可 以想象 A 和 B 交易后 达到一个双方都偏好的点比如 X 点 点X和点 X 都是帕累托有效率的配置点 但是它们来自不同的初始禀赋 当然 吸烟 者 A 在 X 点的状况比在X点好 而不吸烟者 B 在X点的状况比在 X 点好 这两个点的 商品配置量不同 但在效率的意义上 它们同样令人满意 事实上 我们没有必要仅关注这两个有效率的配置点 和往常一样 合同曲线上的任 何一点 都是烟雾和金钱的有效率的配置点 如果 A 和 B 能够自由交易这两种商品 他们 最终会在这条合同曲线上的某个点上 具体在哪个点取决于这两个人的商品财产权的状况 也取决于他们按什么机制进行交易 他们可以采用的一种交易机制是价格机制 和以前一样 假设有个拍卖人喊价 然后 询问每个人愿意按这个价格购买多少商品 如果初始禀赋中 A 有吸烟的权利 他可以考虑 卖掉部分吸烟权给 B 类似地 如果 B 有享受清新空气的权利 他可以卖出部分权利给 A 当拍卖人终于找到能使供给等于需求的一组价格时 问题就解决了 我们得到了一个 帕累托有效率的结果 如果存在烟雾这种商品的市场 竞争均衡必然是帕累托有效率的均衡 而且 竞争价格将等于这两种商品的边际替代率 这和标准情形是一样的 这类似于往常的埃奇沃思盒分析 但是我们分析的框架稍微有些不同 如果某商品具 有外部性 而且它的产权是界定清晰的 那么不管是谁拥有产权 通过交易 他们都能达到 帕累托有效率的配置 如果我们建立外部性这种 商品 的市场以促进交易 那么该市场也 将运行良好 如果财产权不明确 那么就会产生问题 若 A 认为他有权吸烟 而 B 认为他有权享受 清新空气 难题就出现了 现实中的外部性问题现实中的外部性问题现实中的外部性问题现实中的外部性问题 通常是由于财产权界定不明确而引起的通常是由于财产权界定不明确而引起的通常是由于财产权界定不明确而引起的通常是由于财产权界定不明确而引起的 我的邻居认为他有权凌晨 3 点吹小号 我则认为我有权享受安静的环境 一个企业认为 它有权排放废气 我认为它没权这么做 在财产权界定不清晰的情形下 外部性的数量通常 是无效率的 这意味着存在着改变外部性的数量的方法 从而让双方的状况变得更好 如果 财产权界定清晰 人们就可以交易这些产生外部性的权利 正如他们交易普通商品的生产和 消费权利一样 曹乾 东南大学 caoqianseu 5 34 2 拟线性偏好和科斯定理 我们在上面断言 只要财产权界定清晰 人们之间的交易就能导致外部性有效率的配置 一般来说 帕累托有效率配置中的外部性的数量 取决于财产权的归属 在上面两个室友的 例子中 烟雾量取决于是吸烟者有吸烟的权利 还是不吸烟者有享受清新空气的权利 但是 外部性的数量也可能和财产权的归属无关 这当然是一种特殊的情形 这就是 如果人们的偏好都是拟线性 的 quasilinear 那么在每个有效率的解中 外部性的数量是一 样的 我们用埃奇沃思盒分析吸烟者和不吸烟者的行为 如图 34 2 所示 假设 A 和 B 的偏好 都是拟线性的 即他们的效用函数都具有 svamsmu 这样的形式 其中m表示金 钱 s表示烟雾 在这种情形下 A 的所有无差异曲线可以认为由一条无差异曲线平移后得 到的 B 的无差异曲线也是这样的 因此 A 和 B 的无差异曲线的切点连线 也就是帕累 托有效率配置集 或合同曲线 必定是一条水平线 这意味着 在每个帕累托有效率的配 置上 烟雾的数量都是相等的 一 不同帕累托有效率配置点的差别在于金钱数不同 图 34 2 拟线性偏好和科斯定理拟线性偏好和科斯定理拟线性偏好和科斯定理拟线性偏好和科斯定理 如果每个消费者的偏好都是拟线性的 因此各自的所有无 差异曲线都是各自无差异曲线平移后得到的 帕累托有效率配置集是一条水平线 因此 在 每个有效率的配置点上 外部性的数量是相同的 在这个例子中就是烟雾量相同 在某些条件下在某些条件下在某些条件下在某些条件下 具有外部性的商品的具有外部性的商品的具有外部性的商品的具有外部性的商品的有效率数量和财产权的有效率数量和财产权的有效率数量和财产权的有效率数量和财产权的分配分配分配分配无关无关无关无关 这样的结果有这样的结果有这样的结果有这样的结果有 时称为时称为时称为时称为科斯定理 Coase Theorem 然而 必须强调这个结果的前提条件非常特殊 拟线 性偏好的假设意味着 对具有外部性商品的需求和收入的分配无关 因此 重新配置禀赋不 一 必须注意 A 和 B 的偏好均为拟线性偏好是指 A 和 B 对烟雾的偏好不一定是线性的 但对金钱的偏好 是线性的 我们在第 4 章和第 6 章已经知道 在这种情形下 A 对烟雾的需求和收入无关 收入效应为零 这就是说 A 对烟雾的需求量在不同收入水平下是唯一的 B 对烟雾的需求也是这样的 由于在 A 和 B 无差 异曲线相切之处 A 和 B 对烟雾的需求量相同 这说明烟雾量是唯一的 译者注 曹乾 东南大学 caoqianseu 6 会影响外部性有效率的数量 这个结果有时这样表达 如果不存在 收入效应 则科斯定 理成立 一 在这种情形下 在帕累托有效率的配置中 外部性的数量是唯一的 在我们上面的例 子中 在不同帕累托有效率配置中 两个消费者拥有的钱数不同 但是外部性的数量 即烟 雾量却和财富的分配无关 34 3 生产外部性 下面我们分析生产外部性的例子 钢铁厂 S 生产s单位的钢铁和x单位的污染物 这些 污染物倒入附近的河中 渔场 F 位于这条河的下游 因此企业 S 的污染会对它的产量造成 负的影响 令钢铁厂 S 的成本函数为 xscs 其中s是钢铁产量 x是污染物的产量 渔场 F 的 成本函数为 xfcf 其中f表示鱼的产量 x是污染物得数量 注意 渔场 F 生产既定 数量的鱼的成本 取决于钢铁厂 S 生产的污染数量 假设 污染增加增加增加增加 了鱼的生产成本 即 0 xcf 污染降低降低降低降低 了钢铁厂生产钢铁的成本 即0 xcs 后面这个假设是说 增加污染的数量会降低钢铁的生产成本 换句话说 减少污染会增加生产钢铁的成本 至少 在某些产量范围内是这样的 钢铁厂的利润最大化问题为 max xscsp ss xs 渔场的最大化问题为 maxxfcfp ff f 注意 钢铁厂可以选择污染的产量 但是渔场必须接受这个污染量 钢铁厂利润最大化问题的一阶条件为 s xsc p s s x xscs 0 渔场的利润最大化问题的一阶条件为 f xfc p f f 一 罗纳德 科斯 Ronald Coase 是芝加哥大学法学院的荣誉退休教授 他的著名论文 社会成本问题 法与经济学 3 1960 年 10 月 引起了很大的关注 人们对这篇论文给出了各种各样的解释 有些人认为 科斯的意思是说 外部性的交易只有在交易成本为零的情形下才能实现帕累托有效率的结果 他们认为科 斯的意思不是说这种结果和财产权的分配无关 科斯因为这项工作而于 1991 年获得诺贝尔经济学奖 曹乾 东南大学 caoqianseu 7 这些条件是说 在利润最大化的点上 每种产品 钢铁和污染 的价格应该等于它的边际成 本 对于钢铁厂来说 它的一种产品是污染 根据假设 污染的价格为 0 因此 污染的最 优条件是说一直生产污染直至污染的边际成本为 0 容易看出这个例子中的外部性 渔场关心钢铁厂得污染数量 但是对此却毫无办法 钢铁厂在做利润最大化决策时仅关注钢铁的生产成本 它不考虑它强加在渔场身上的成本 渔场生产鱼的成本随着污染的增加而增加 这是钢铁生产的导致的部分社会成本 social cost 但是钢铁厂却不会考虑 一般来说 从社会的观点来看 可以预期钢铁厂生产的污 染数量会过多过多过多过多 因为钢铁厂不会考虑污染对渔场造成的影响 对于钢铁厂和渔场来说 什么样的生产计划是帕累托有效率的 有种简单的做法可以 看清这个计划的样子 假设钢铁厂和渔场合并 合并后生产钢铁和鱼 可能还有污染 这 样 外部性就被消除了 因为生产的外部性是指一个企业的行为影响了另一个企业的生产可 能性 如果只有一个企业 那么它在选择利润最大化的生产方案时 会仔细考虑不同 部门 间的相互影响 我们说 这种情形下 对财产权进行重新分配就将外部性内部化 了 internalized 在合并之前 每个企业有权生产任意数量的钢铁 污染或者鱼 而不会考 虑对方的行为 合并之后 新企业有权控制钢铁部门和渔场部门的生产 合并后新企业的利润最大化问题为 max xfcxscfpsp fsfs xfs 这个最大化问题的最优条件为 s xsc p s s f xfc p f f x xfc x xsc f s 0 最重要的条件是最后一个式子 这个条件表明 合并后的企业会同时考虑 污染对钢铁 厂边际成本的影响以及污染对渔场边际成本的影响 当钢铁部门决定生产多少污染时 它考 虑到了该行为对渔场部门利润的影响 也就是说 它考虑到了自身生产的社会成本 这意味着合并后企业将生产多少污染 在合并之前 两个企业是独立决策的 污染的 最优数量由下列条件决定 0 x xscs 34 1 也就是说 钢铁厂会一直生产污染 直至边际成本为零 0 xsMCS 合并后的企业 污染的最优数量由下列条件决定 曹乾 东南大学 caoqianseu 8 0 x xfc x xsc f s 34 2 也就是说 钢铁厂生产污染直至钢铁厂的边际成本和渔场的边际成本之和之和之和之和 等于零 这个条件 又可以写为 0 x xfc x xsc f s 34 3 或者 0 xfMCxsMC FS 在最后一个式子中 0 xfMCF 这是因为污染增加会使生产既定数量的鱼的成 本增加 因此 合并后的企业会在0 xsMCS的地方进行生产 也就是说 与合并前 相比 它想生产的污染变少变少变少变少 了 当钢铁厂考虑到了外部性的真正社会成本时 它将减少最优 污染数量 当钢铁厂仅考虑生产钢铁的私人成本 private costs 最小时 它会在污染的边际成本 等于零之处进行生产 因为此时污染的私人成本最小 但是帕累托有效率的污染水平要求污 染的社会成本 最小 在帕累托有效率的污染水平处 两个企业的污染的边际成本之和之和之和之和 必然 等于零 图 34 3 社会成本和私人成本社会成本和私人成本社会成本和私人成本社会成本和私人成本 合并之前 钢铁厂在污染的边际成本等于零之处进行生产 但是帕累托有效率的污染水平要求它在价格等于社会成本之处进行生产 其中社会成本不仅 包括其私人成本 还包括渔场承担的成本 这个结论可用图 34 3 说明 在该图中 S MC 衡量钢铁厂生产污染的边际成本 曲线 F MC衡量渔场承担的污染的边际成本 合并之前 追求利润最大化的钢铁厂会在污染的边 际成本等于零之处进行生产 曹乾 东南大学 caoqianseu 9 但是 在帕累托有效率的污染水平上 钢铁厂生产的污染数量要使得污染的边际收入 等于污染的边际社会成本 其中边际社会成本由污染对两个企业造成的边际成本组成 在帕 累托有效率的污染产量处 钢铁厂愿意为额外一单位污染支付的补偿 应该等于这一单位污 染的社会成本 这个社会成本不仅包括它的私人成本 还包括它对渔场造成的成本 这和前几章得出的效率条件是完全一致的 在前几章 我们假设不存在外部性 因此 私人成本和社会成本相等 在这样的情形下 市场将会决定每种商品有效率的数量 但如果 私人成本不等于社会成本 市场本身可能不足以实现帕累托效率 例子 排污许可 每个人都想要干净的环境 最好其他人出钱保持环境整洁 即使大家一致认为应该将污 染控制在何种水平 仍有问题尚未解决 这个问题就是 为了实现这个目标应该采取什么样 的最节省钱的方法 以一氧化氮的排放为例 不同企业可能发现减少排放所花费的成本是不同的 有的高 有的低 应该要求这些企业减少的排放量相同吗 这个相同是应该按照排放废气的体积衡 量 还是按照相同的百分比衡量 亦或者还有其他的标准 我们来分析一个简单的经济模型 假设只有两个企业 规定企业 1 和 2 的排放定额分别 为 1 x和 2 x 为了实现各自的排放定额 企业 1 和 2 花费的成本分别为 11 xc和 22 xc 总 排放量限定在既定目标水平X 在这个总排放量的约束下 实现目标排放量的成本最小化 问题为 min 2211 21 xcxc xx 使得Xxx 21 由标准的经济分析可知 两个企业控制废气排放的边际成本必定相等 如果企业 1 控制废气 排放的边际成本大于企业 2 的 那么降低企业 1 的排放定额增加企业 2 的排放定额 就能降 低总成本 我们如何才能实现这个结果 如果政府部门拥有所有企业排放成本的信息 那么他们 就能够计算出合适的生产模式 并且规定所有企业执行 这样就能实现这个结果 问题是 搜集和更新这些信息的成本非常高 因此 最优解说起来简单做起来难 很多经济学家认为 市场是实现帕累托有效率排放量的最优方式 南加州正在试点这 样的市场 即允许企业在市场上交易排放定额 下面说说这个市场是如何运行的 一 政府对南加州 2700 家最大的污染企业事先指定排放限额 每个企业的排放限额按照该 企业上一年的排放量确定 准确地说是上一年排放量的 92 如果企业的实际排放量恰好 达到限额 那么它不会受到处罚 然而 如果它的实际排放量低于它的限额 那么它可以将 多余废气的 排放权 放到市场上进行交易 假设某个企业的限额为每年排放 95 吨 如果它能做到实际只排放 90 吨 那么它可以将 多余的 5 吨排放权卖给其他企业 每个企业都会比较 排放许可的市场价格与自己减少排放 一 See Richard Stevenson Trying a Market Approach to Smog New York Times March 25 1992 C1 曹乾 东南大学 caoqianseu 10 引起的成本大小 从而决定是自己减少排放还是购买排放权 有些企业能够比较轻松地减少废气排放 而有些企业却要花费很大的代价 前者可以将 排放权出售给后者 均衡时 一吨废气排放权的价格 应该等于企业减少一吨废气所花费的 成本 但这正是最优排放量的条件 排放权的市场自动实现了帕累托有效率的排放模式 34 4 对最优条件的解释 上面得到的帕累托有效率条件有几种有用的解释 每种解释都对应着一种纠正生产外部 性造成的效率损失的方法 第一种解释是 钢铁厂面对的污染价格是错误的 如果仅从钢铁厂的角度看 它生产污 染的成本为零 但这没有考虑到污染对渔场造成的成本 因此 如果能让钢铁厂面对污染的 真正的社会成本 就能纠正这种情形 对应的解决方法是 政府可以对钢铁厂的污染征税 假设每单位污染物的税额为t元 则钢铁厂的利润最大化问题变为 max txxscsp ss xs 这个问题的最优条件为 0 s xsc p s s 0 t x xscs 将这两个条件与 34 3 比较 可知若令 x xfc t f 就会使得这些条件和前面的帕累托有效率的污染水平的条件相同 这种税称为庇古税 Pigouvian tax 一 庇古税的问题在于 我们需要知道污染的最优 数量 才能决定征多少税 但是如果我们能知道污染的最优水平 可以直接责令钢铁厂生产 那么多污染 而不需要多此一举地去征税 第二种解释是 造成问题的原因在于污染市场的缺失 也就是说 外部性问题产生的 原因 是由于钢铁厂的 产品 污染物 的价格为零 或者说 即使人们愿意花钱让 钢铁厂减少污染也没有办法 因为不存在污染这种产品的市场 从社会的观点来看 污染物 的价格应该为负负负负 我们想象一下下面的情形 渔场对清洁的河水拥有产权 但是它可以将这个权利卖出 即允许钢铁厂污染 令q表示每单位污染的价格 x表示钢铁厂生产的污染数量 那么钢铁 一 亚瑟 庇古 Arthur Pigou 1877 1959 剑桥大学的经济学家 他在 福利经济学 一书中提出了庇古税 的思想 这本书比较具有影响 曹乾 东南大学 caoqianseu 11 厂的利润最大化问题为 max xscqxsp ss xs 渔场的利润最大化问题为 max xfcqxfp ff xf 在钢铁厂的利润函数中 qx前面有个负号 因为对于钢铁厂来说qx代表成本 钢铁厂必 须购买生产x单位污染的权利 但在渔场的利润函数中 qx的符号为正 因为渔场卖出了 污染权得到了收入 这两个企业的利润最大化条件为 s xsc p s s 34 4 x xsc q s 34 5 f xfc p f f 34 6 x xfc q f 34 7 因此 每个企业在选择应该出售或购买的污染数量时 都面对着自身行为的社会边际 成本 如果污染的价格调整到需求等于供给 我们就得到了一个有效率的均衡 这和其他商 品的情形是一样的 注意 在最优解之处 34 5 和 34 7 式意味着 x xfc x xsc f s 这个式子是说 钢铁厂因减少污染而花费的成本 应该等于渔场从污染减少而得到的边际收 益 如果这个条件未得到满足 那么污染水量就不是最优水平 这个条件当然和 34 3 式 的条件相同 在分析这个问题时 我们假设渔场对清洁河水拥有产权 而钢铁厂只能向它购买污染权 但是 事情也可能正好颠倒过来 钢铁厂有污染权 为了让钢铁厂少生产一些污染 渔场只 能向它付钱 正如本章一开始的吸烟者和不吸烟者的例子一样 这种方法也能实现有效率的 结果 事实上 这个结果和前面渔场有河水产权的结果是一样的 因为这种情形的最优条件 正好正好正好正好 也是 34 4 34 7 式 为了看清这一点 假设钢铁厂有权生产污染的限额为x 但是渔场愿意出钱让钢铁厂 减少污染 钢铁厂的利润最大化问题为 max xscxxqsp ss xs 曹乾 东南大学 caoqianseu 12 现在钢铁厂的收入来源有两个 一是它可以卖钢铁 二是它可以卖掉部分污染权 价格 等于边际成本的条件变为 0 s xsc p s s 34 8 0 x xsc q s 34 9 渔场的利润最大化问题为 max xfcxxqfp ff xf 这个问题的最优条件为 0 f xfc p f f 34 10 0 x xfc q f 34 11 观察一下即可知道 34 8 34 11 式恰好就是 34 4 34 7 式 在生产外部性的 情形下 生产的最优模式和财产权的分配无关 当然 利润分配通常取决于财产权的分配 尽管社会结果和财产权的分配无关 但是出于各自利润的考虑 各个企业主对财产权分配的 意见是不一样的 因为谁都想得到权利 34 5 市场信号 最后我们来看看外部性的第三种解释 在某种程度上 这种解释最深入 在钢铁厂和渔 场的情形中 如果两个企业可以合并 问题是它们为什么不合并呢 事实上 若你仔细一想 你就会明白这两个企业肯定有合并的激励 如果一个企业的行为影响到另外一个企业 则它 们联合行动比各自行事的利润更大 利润最大化利润最大化利润最大化利润最大化 目标本身就会促使生产外部性内部化目标本身就会促使生产外部性内部化目标本身就会促使生产外部性内部化目标本身就会促使生产外部性内部化 换一种说法 如果企业合作的共同利润大于不合作时的利润之和 则会有人购买这些企 业 每个企业的购买价等于该企业利润流的现值 这样此人仍能获得额外利润 这个新的购 买方可以是原有企业的企业主 或者是其他人 市场本身会发送生产外部性内部化的信号 这是为什么人们很少能观测到这类生产外部 性的一个原因 如果不同部门会影响彼此的利润 大多数企业就已经已经已经已经 将这些部门的外部性内 部化 前面提及的果园和养蜂者的例子就是这样的 如果这两方没考虑到彼此间的相互影响 就会存在外部性 但是它们不会傻到认识不到这一点 至少有一方会认识到如果合作则能赚 取更大的利润 合作的方式可以是签订互利的协议或者一方将自己的企业卖给另一方 事实 上 果园通常自己养蜜蜂来给果树花粉受精 这种特别的外部性很容易内部化 曹乾 东南大学 caoqianseu 13 例子 蜜蜂和杏树 很多种果树都需要蜜蜂传授花粉 这样它们才能结果 根据 Carl Hayden 蜜蜂研究中心 位于亚利桑那州图森市 研究 在人类饮食中 约有 1 3 需要蜜蜂授粉 他们还发现 美 国有 50 多种农作物需要蜜蜂授粉 这些作物的产值高达 200 多亿美元 年 一 有些果园主自己养蜜蜂 有些则依赖于邻居的蜜蜂或者野蜂 然而 正如外部性理论指 明的 蜜蜂供应不足时 最自然的解决方法是通过蜜蜂服务市场解决 例如 加利福尼亚州的杏树市场 加州的杏树大约有 53 万英亩 每年需要 100 万巢的 蜜蜂进行授粉 但是加州当地只有 44 万巢蜜蜂 加州本地的蜜蜂不足以对这些杏树进行授 粉 解决的办法是从邻近的州引进蜜蜂 事实上 的确存在这样的市场 来自北达科他州 华盛顿州和科罗拉多州的养蜂人带着蜂巢涌进加州 从而弥补了加州本地蜂巢的不足 杏树 种植者对这些养蜂人的回报是丰厚的 2004 年 蜜蜂授粉服务价格为 54 美元 蜂巢 34 6 公地的悲剧 我们在上面认为 若财产权界定清晰 就不会存在生产外部性的问题 但是如果产权 不清 则经济相互作用的结果无疑是无效率的 在本节 我们将分析一个非常有名的无效率问题 这就是 公地的悲剧 the tragedy of the commons 二 哈丁 Hardin 1968 年在 科学 上发表了 公地的悲剧 论文 我 们使用他提出的例子即牧场进行分析 尽管也可以使用其他例子进行说明 例如一个农业村庄 村民在一块公共牧场放牧奶牛 我们试图比较两种分配机制 一 种是私有产权解 即这块牧场为某人所有 他可以决定应该放牧多少头奶牛 另外一种是牧 场为村民共有 任何一个村民想放养多少就放养多少 没有限制 假设买头奶牛要花费a元 一头奶牛的产奶量取决于公共牧场上其他奶牛的数量 令 cf表示若公共牧场上奶牛数量为c时 所有奶牛产奶总数的价值 因此 每头奶牛产奶 量的价值为平均价值ccf 如果要使所有村民的总财富最大化 应该在牧场上放牧多少头奶牛 为了使总财富最 大 建立下面的问题 accf c max 现在你应该清楚 当一头奶牛的边际产量等于奶牛的边际成本a时 三 奶牛数量最大 acMP 如果奶牛的边际产量大于a 应该多放牧 若小于a 则应该少放牧 一 Anna Oberthur Almond Growers Face Need for Bees Associated Press February 29 2004 二 G Hardin The Tragedy of the Commons Science 1968 1243 47 三 严格说来 应是边际产品价值等于a 但是这里可以认为一单位牛奶的价格为一元 这样边际产品价 值就和边际产量相等 译者注 曹乾 东南大学 caoqianseu 14 如果某个村民对这块牧场拥有产权 那么他可以限制牧场上放养的牛数 这样就可以 得到上面的解 即最优牛数 c要满足acMP 因为在这种情形下 牧场主可以正好购 买 c头奶牛 现在如果每个村民都有权在牧场上放养 结果会如何 每个村民是否放养一头奶牛的 决策 取决于这头牛的边际产量是否大于奶牛的成本a 假设现在牧场上的奶牛数为c 则 每头牛的产奶量为ccf 当某村民考虑是否增加一头奶牛时 他会做如下推理 总产奶 量为 1 cf 奶牛总数为1 c 因此 每头奶牛产生的收入为1 1 ccf 若 accf 1 1 则他会多放养一头奶牛 因为收入超过了成本 但是 其他村民也会 这样推理 因此 村民的放牛总数会一直增加直至每头牛的平均产奶量等于a 令此时的奶 牛总数为 c 由上面的分析可知 c 必然满足 a c cf 我们也可以使用另外一种方法得到上面这个式子 这个方法就是使用自由进入的思想 如果在公共牧场上放牧有钱可赚 村民会一直购买奶牛直至利润被压低为零时为止 即 0 cacf 将这个式子稍作变形就得到了前面那个式子 当单个村民决定是否购买一头奶牛时 他考虑的是他能得到的额外价值ccf 并将 其与购买奶牛的成本a进行比较 他这么比较没什么不可以 问题是他在计算时忘记了考虑 以下事实 他多放养一头奶牛的行为将会降低牧场上所有其他所有其他所有其他所有其他 奶牛的产奶量 由于他没有考 虑他行为的社会成本 每个村民都可能犯这样的 错误 因此 公共牧场上的奶牛数量 太多了 我们假设每个村民的奶牛数量 对于牧场上的奶牛总数来说是微不足道的 图 34 4 说明了这个结论 在该图中我们画出了一条向下倾斜的平均产量曲线 这个假 设是合理的 因为随着奶牛数量的增加 每头奶牛的平均产奶量是下降的 图 34 4 公地的悲剧公地的悲剧公地的悲剧公地的悲剧 如果牧场私有 则牧场主选择的奶牛最优数量 恰好使一头奶牛的边 际产量等于一头奶牛的购买成本 但若牧场公有 则放牧的奶牛数一直增加直至利润为零 曹乾 东南大学 caoqianseu 15 此时就是过度放牧了 由于边际产量是下降的 因此边际产量曲线必然位于平均产量曲线的下方 因此 由 边际产量等于a得到的奶牛最优数量 必然小于根据平均产量等于a得到的奶牛数量 公共 牧场最终会出现放牧过度的现象 这是由于限制牧场使用机制的缺失 私有产权提供了这样的机制 事实上 我们已经知道 如果人们关注的东西为某人私 有 这样他就可以禁止别人使用 更不用说过度使用 因此根据定义可知 这种情形下不存 在外部性的问题 市场机制能实现帕累托有效率的结果 如果不能禁止别人使用某东西 那 么这种情形就会导致无效率的结果 我们将在下一章详细分析这种问题 当然 私有产权不是鼓励资源有效率利用的唯一社会机制 例如 政府可以制定规则 限制公共牧场上放牛总数 如果法律能保证这样的规则施行 那么这种方法也能产生有效率 的结果 然而 如果有关法律含糊不清或者缺少这样的法律 那么公地的悲剧现象很容易发 生 国际水域的过度捕捞 以及由于过度打猎而使得若干动物物种灭绝的事实 都是令人沉 痛的例子 例子 过度捕捞 纽约时报 有篇报道指出 过度捕捞已经大幅度减少了鳕鱼 黑线鳕和鲽鱼的数量 几百年来 新英格兰地区的居民一直以这些鱼类为食 一 一位专家也指出 新英格兰 二 地区的渔民已经捕捉了鱼类存量的 50 70 是鱼类可持续数量的 2 倍多 过度捕捞是公地悲剧问题的重要例子 每个渔民对鱼类总存量的影响几乎可以忽略不 计 但是成千上万个渔民的影响累计起来 就导致了非常严重的后果 鱼类资源消耗严重 新英格兰渔民管理委员会颁布了禁入限令 试图缓解这个问题 它还要求渔民限制出海天数 增加渔网网眼的尺寸等 如果这些保护措施实施 那么鱼类的数量很有可能至少 5 年内得以恢复 禁止过度捕捞 能增加捕捞业的利润 但是 这样的措施无疑会使得行业中渔船的数量大幅减少 小渔民显 然最不欢迎这样的措施 因为他们有可能被迫离开这个行业 例子 新英格兰龙虾 有些捕捞业已实施严格规则 以避免过度捕捞 例如龙虾捕捞业 在这样的情形下 捕 虾者小心作业唯恐受到处罚 例如 行业规定任何即将产卵的母虾 尺寸小于规定最小尺寸 或者大于规定最大尺寸的龙虾 都必须放生 母虾的卵可以生出更多的龙虾 小虾米 长大后可以交尾再繁殖 把这两种虾放生容 易理解 可是为什么要把大龙虾也放生呢 因为海洋生物学家认为 大龙虾的繁殖能力更强 而且繁殖出来的龙虾后代个体也大 如果捕虾者总是保留大龙虾 而将小龙虾放生的话 那 么小龙虾将会将基因遗传给后代 从而导致龙虾的尺寸越来越小 一 Plenty of Fish in the Sea Not Anymore New York Times March 25 1992 A15 二 新英格兰 地区 包括美国的六个州 由北至南分别为 缅因州 新罕布什尔州 佛蒙特州 罗得岛州 康涅狄格州和马萨诸塞州 麻省 译者注 曹乾 东南大学 caoqianseu 16 在龙虾方面 既有好消息又有坏消息 先说好消息 2003 年缅因州龙虾捕获量为 540 万磅 是 1945 1985 年平均捕捞量的 2 5 倍多 这表明该行业的细致管理已取得回报 龙虾 数量显著上升 然而 似乎保护措施不是导致这种现象的唯一因素 缅因海岸的其他物种数量也发生 了显著的变化 例如海胆 有些观察家认为 这些变化是龙虾数量增加的主要原因 一 这就导致了坏消息 在缅因州南部的马萨诸塞州和纽约 龙虾的捕捉量急剧下降 没 有人准确知道为何一个地区捕捉量那么大而其他地区那么少 具有讽刺意味的是 缅因州捕 捉量大的原因 可能是由于该州对有鳍鱼以及海胆的捕捉量增加了 这些动物都吃小龙虾 马萨诸塞州的问题可能是由特殊因素造成的 例如该州海面曾发生了一次规模较大的石油泄 漏 而且龙虾也爆发了甲壳毁坏病 另外一个原因是水温升高 那拉干湾区 Narragansett Bay 的水温在过去 20 年内已上升了 2 摄氏度 生态可能非常复杂而且变化也非常迅速 避免过度捕捞的努力值得称赞 但是能不能 奏效却不得而知 34 7 汽车污染 前面已指出过 污染是外部性的一个重要例子 一个人开车通常会降低其他人呼吸的空 气质量 似乎不受管制的自由市场 不可能产生帕累托有效率的污染数量 更有可能的是 如果消费者不承担污染的成本 产生的污染数量就会过多 控制汽车污染数量的一种方法是 要求汽车排污量符合某些标准 事实上 这也是 1963 年清洁空气法案实施以来 美国抵制污染的主要做法 这个法案 准确地说 是该法案后来 的修正案 对美国汽车制造业规定了排污标准 劳伦斯 怀特分析了这一规定的收益与成本 下面的分析主要摘选自他的研究报告 二 怀特估计汽车安装控污设备的成本为 600 美元 辆 额外的维护成本为 180 美元 辆 为 减少里程汽油使用量和使用无铅汽油的成本为 670 美元 辆 因此在车的寿命期限内因为满 足排污标准而产生的总成本为 1450 美元 辆 所有数字均按 1981 年美元计算 他认为目前的排污规定方法存在着几个问题 首先 该规定要求所有的汽车满足同样的 标准 加州除外 加州对不同汽车施行不同排污标准 这意味着只要你买车 不管你是住 在高污染的地区还是低污染的地区 你都需要额外支付 1450 美元 美国国家科学院 1974 年的一项研究报告指出 63 的汽车不需要实施那么严格的排污标准 怀特指出 大约有 2 3 的买车人 为不必要的排污系统支付巨额费用 第二 控污的绝大部分责任落在汽车制造企业的头上 而买车人承担的部分较少 车主 几乎没有让控污设备运行的激励 除非他所在的州检查该设备是否正常运行 更重要的是 车主没有节约行车费用的激励 在一些城市比如洛杉矶 污染相当严重 因此从经济意义上来说 有必要鼓励人们少开车 但是按照当前的规定 人们在洛杉矶每年 一 See The Economist Claws August 19 2004 and Cornelia Dean Lobster Boom and Bust New York Times August 9 2004 二 See Lawrence White The Regulation of Air Pollutant Emissions from Motor Vehicles Washington D C American Enterprise Institute for Public Policy Research 1982 曹乾 东南大学 caoqianseu 17 驾车行驶 5000 英里 和他们在北达科他州每年行驶 2000 英里 支付的控污费用是相等的 这相当于激励人们在洛杉矶多开车 解决污染问题的一种方法是收取排污费排污费排污费排污费 effluent fees 怀特指出 征收排污费需要对 所有汽车进行年检 检查汽车行驶里程数从而估算出上一年汽车的排污量 于是 不同地区 可以按照估算出的排污数对每辆汽车征收排污费 这种方法能使得驾车人面对排污的真实陈 本 鼓励他们选择社会最优的排污量 征收排污费可以鼓励车主寻找降低排污成本的方法 例如购买控污设备 改变驾车习惯 以及更换汽车类型等 事实上 在污染比较严重的地区 征收排污费的做法比当前的排污规 定要求更严格 只要制定合适的排污费征收标准 就能实现任何人们想要的控污水平 而且 这种方法与当前的法律规定相比 更能节省费用 当然 我们也没理由要求对低污染地区行驶的那批 2 3 车辆废除现行的法律规定 如果 实施法律规定造成的成本 小于对里程器年检的成本 那么继续实施法律规定的做法就是合 理的 控制汽车污染的合理方法 需要对这些方法的收益和成本进行分析 事实上 所有的 社会政策在实施前都应该这么做 总结总结总结总结 1 福利经济学第一定理表明 在不存在外部性的情形下 自由 竞争市场能实现帕累托有效 率的结果 2 然而 如果存在外部性 竞争市场实现的结果不可能是帕累托有效率的 3 但是 在这种情形下 政府可以 模拟 市场的作用 即让个体面对他的行为的真正社会 成本 而不仅是他的私人成本 4 更重要的是 法律系统可以确保财产权明晰 从而使得个体进行交易达到帕累托有效率的 结果 5 如果偏好是拟线性的 消费外部性的有效率数量 和财产权分配问题无关 6 生产外部性的解决方法包括 使用庇古税 为外部性建立市场 允许企业合并 或者允许 个体以其他方式转让财产权 7 公地的悲剧是指公有财产有被过度使用的倾向 这是一种最为常见的外部性 复习题复习题复习题复习题 1 对还是错 财产权的明确界定通常可以解决外部性问题 2 对还是错 当偏好是拟线性时 财产最终分配结果和财产权的分配是无关的 3 列举消费外部性为正的例子 为负的例子 列举生产外部性为正的例子 为负的例子 4 假设政府希望对公地的使用进行控制 有哪些方法可以达到有效率的使用水平 曹乾 东南大学 caoqianseu 18 复习题复习题复习题复习题参考答案参考答案参考答案参考答案 1 对还是错对还是错对还是错对还是错 财产权的明