萨缪尔逊《经济学》第18章

课件制作单位：浙江财经学院经济与国际贸易学院制作者：衣文静,俞薇,程志平,谢新超,杨洁,张中英审校：黄文平经济学第十八版保罗·萨缪尔森威廉·诺德豪斯著第18章环境保护为增长而增长，乃癌细胞生存之道。—爱德华·艾比可持续发展！数学知识预备（18）在有约束的条件的最大化和最小化问题的比较静态分析中，利用基于包络定理的一种方法也很方便。包络定理假设我们的问题是一阶条件为);,();,();,,();,(..);,(max2121212121,21xxgxxffxxxxgtsxxfxx拉格朗日函数为是外生变量。该问题的其中，0);,(0);,();,(0);,();,(*2*1*2*12**2*12*2*11**2*11xxgxxgxxfxxgxxf如果我们假定函数f和g具备连续的一阶和二阶导数，而且行列式那么我们可以利用隐函数定理。这等于说，在最优点邻域内我们可以将内生变量表示为外生变量的可微函数。因此，函数f在该邻域内的值为V为最大化问题的价值函数。价值函数直接表述了如下思想：根据最大化方法，函数f的最大值只依赖于问题中的外生变量。00****||21222221212121211111ggggfgfggfgfD)());(),((21Vxxf包络定理建立了在最优点的价值函数关于的导数和拉格朗日函数关于的导数之间的联系。包络定理：mjgfVgfV（xxgxxgtsxxfKkkjjjkkmmnKmnmnjj,,2,1,,),,0),,;,,(0),,;,,(..),,;,,(max111111111我们有以及拉格朗日函数和相应的价值函数已知问题本章主要内容与结构A、人口与资源限制※马尔萨斯人口论B、自然资源经济学※资源种类C、环境经济学※外部性※外部性造成的市场无效率※矫正外部性的政策※气侯变化：减缓抑或不减缓课前思考1、今天的环境污染，谁应为此负责任呢？2、哪些资源是工业生产上不可或缺的？未来的趋势会如何呢？3、污染带来的负面影响，怎么去衡量呢？又怎么去治理呢？4、全球的气温变暖，仅靠部分国家去处理，有效吗？保护全球环境，仅是个别国家的责任吗？A、人口与资源限制在闻名于世的《科学》杂志上，有这样一段评论：“首先，指明人口过剩是罪魁祸首这一点非常重要。在往日的好时光里……实际上也曾有过饥荒，马匹和臭虫也曾在制造污染，壁炉中的燃煤也曾吐放出滚滚的烟尘，水源也曾为微生物污染。只不过由于当时的人口是那样的稀少，而土地却又是那样得广袤，因此自然界能够吸收这些污染而不至于酿成严重的后果。但今天的情况已经绝非往常可比。”引子问题人口、环境与资源A.1人口学人口学原理进化学说影响与结论预言的缺陷马尔萨斯马尔萨斯托马斯·罗伯特·马尔萨斯（ThomasRobertMalthus，1766－1834）：牧师，英国人口学家和政治经济学家，现代人口学的奠基人，他的学术思想悲观但影响深远。著作：《人口论》《1798论文》进化学说人口学原理人口增长有超过食物供应增长趋势。认为人口有几何增长的趋势（即按指数增长的趋势，如级数1，2，4，8，16……），而食物供应只有算术增长的趋势（即按直线性增长的趋势，如级数1，2，3，4，5……）。人口会有无限增长的趋势，直至到食物供应的极限为止。大多数人注定要在贫困中和在饥饿的边缘上生活。内容一结论一从长远的观点来看，任何技术进展也不能改变这种趋势，因为食品供应增加必然要受到限制，而“人口指数无限地大于地球为人类生产物质的指数”。但是可以用某种其它方法来抑制人口的增长吗？当然可以。战争、瘟疫和其它灾难经常可以减少人口，这些祸患显然是以痛苦的代价来减少人口过剩所造成的威胁。避免人口过剩的较好的办法是“道德限制”，实行晚婚、婚前守洁和自愿限制同房的频率等方法。但认识到大多数人不会实行这样受限制的方法。因此断定：人口过剩实际上的确无法避免，因而贫困几乎是大多数人不可摆脱的厄运。这是一个悲观的结论！内容二推论进化学说1、人口数量严重受限于生存手段；2、当生存手段增加后，人口也相应增加；3、人口压力刺激生产增长；4、生产增长反过来也刺激人口增长；5、从长远来看，生产增长不能与人口的增长潜力保持同步，人口数量与供养能力之间必将出现巨大裂痕；6、性、劳动和子女等影响人口和生产力的诸多因素由个人的收支决定所影响；7、当人口增长超过供养能力时，正面抑制因素会发挥作用；8、这些抑制因素的本质将对生物社会系统的其他部分产生影响。引申结论①贫困和罪恶是人口规律作用的结果，而不是社会经济和政治制度造成的。②只有私有制才能消除人口的过快增长。③工人的工资受人口规律的支配，工资水平随人口的增减而变动。④济贫法促使人口增长。充分体现了马尔萨斯人口论为资本主义制度辩护的本质。该理论以土地报酬递减规律为基础，认为由于土地报酬递减规律的作用，食物生产只能以算术级数增长，赶不上以几何级数增长的人口需要，并认为这是“永恒的人口自然规律”。影响马尔萨斯的理论有着极其深远的影响。他的著作被用来支持对英国的贫困法进行严厉的修订。受到马尔萨斯理论的影响，人们认为应让穷人尽可能地感到不舒适。按照这种观点，政府不能改善穷人的福利，因为他们收入的任何增加都会导致工人增加生育，直至生活水准降到仅够生存的水平。马尔萨斯主义的现代版例子：著名的计算机研究报告《增长的极限》及其1992年的续篇《超越极限》中：如果目前世界人口增长、工业化、污染、食物问题，以及资源枯竭等趋势继续保持下去，那么我们这个星球将会在下一个百年碰撞到增长的极限。最有可能的一个结果就是，人口和工业能力会出现一次突兀而无法控制的骤减。时至今日，马尔萨斯的理论仍然会在“世界末日(经济)论”中出现。马尔萨斯预言的缺陷在1870年之后，在生活水平提高和实际工资快速增长的同时，西方大多数国家的人口增长率却是在下降这个基本的事实。理解当前存在着人口与食物供给不平衡的贫困国家中的人口变化趋势。1、统计研究方法简单2、未预料到工业革命所带来的技术奇迹3、没认识到计划生育和新技术能降低出生率现实意义A.2污染与经济增长引子：毫无疑问，今天人类的足迹已经遍布全球各个角落。人们在开垦农场、扩大城市和建设新居的同时，势必会缩减森林、狼群、沼泽和杂草的生息之地。但另一点，即现代马尔萨斯主义强调的“经济增长和工业化是通向环境毁坏之路”，是否也毫无疑问呢？历史的记录中无法找到明确的答案。但有一个重要的发现就是污染程度随着不同的经济发展阶段一般呈现出“倒U字型”的趋势。历史的回答图人均或每单位产出污染量人均收入污染会随经济增长增加吗？分析污染程度随着收入上升一般呈现出倒U字型。在低收入时的A点，生存农业产生很少的污染。然后，在发展的初始阶段，重工业的增长在没有污染控制的情况下导致高人均污染的B点。最后，随着污染控制和工业向服务业转化的趋势，发达国家的污染降到C点。研究表明农业重工业服务业原因图每单位产出造成的污染量年份污染\GDP(1970=100)硫磺铅微粒易挥发有机物二氧化碳实证：污染与经济增长每单位产出造成的污染量在20世纪上半叶达到顶峰，引后大幅度下降。表明越富越健康研究清楚地表明：人类健康水平同人均收入和教育水平之间存在着正相关关系。环境恶化，如糟糕的卫生条件、不清洁的饮用水等问题，在最贫穷的国家里也最为严峻。？经济增长与人类健康的关系如何？人口、经济发展与污染的关系占世界人口75%、居住在发展中国家的居民所面临的最严重的环境问题，就是如何在本地获得安全的饮用水、良好的卫生环境以及都市退化等问题。而且，有明显的证据表明……大多数国家最终获得良好的环境最好（也许是唯一）方式就是脱贫致富。——贝克曼B.自然资源经济学可分拨资源和不可分拨资源可再生资源和不可再生资源资源种类可分拨资源当厂商或消费者能够获得商品的全部经济价值时，商品被称为可分拨的（appropriable)。土地（当农夫出售土地上生产的小麦和酒时，土壤的肥力为农夫所得）石油和天然气那样的矿产资源（所有者可以在市场上出售矿产品）森林（所有者可以向出价最高的人出售土地或树木）特性：竞争性市场中，可有效地标价与分配不可分拨的资源成本或收益不能完全归属于其主人的资源。换句话说，是一种具有外部性的资源。不可分拨的资源的例子可以在地球的每一个角落发现。比如捕鱼船捕捞的金枪鱼。定义例子基本结论当资源是不可分拨的、具有外部性时，市场就不能提供正确的信号。一般说来，对于外部不经济的产品，市场会生产过度；而对于外部经济的产品，市场又会生产不足。不可再生资源指那些其供给量基本固定，或短期内不可再生的资源。自然界的各种矿物、岩石和化石燃料，例如泥炭、煤、石油、天然气、金属矿产、非金属矿产等。定义类型可再生资源指通过天然作用或人工活动能再生更新，而为人类反复利用的自然资源，又称为非耗竭性资源。土壤、植物、动物、微生物和各种自然生物群落、森林、草原、水生生物等。定义类型资源基本分类可再生的不可再生的可分拨的木材、农用耕地、石油、天然气、铜太阳能不可分拨的鱼群、空气质量、气候、放射性废物山麓美景如何运用（不）可再生资源？运用不可再生的资源，其着眼点在于数量有限的资源的使用时间安排上：是应该现在就使用低成本的天然气，还是保存起来供日后再用？运用可再生资源，明智的做法是保证能够不断地获得这种资源的效用，例如，适当地管理森林，保护生殖期的鱼群，或是监管河流湖泊的污染状况。如何分配可分拨自然资源？1、是否会有一天，我们耗尽了一些基本的自然资源（如能源），然后又去费劲地寻找新的替代物呢？2、是否应当逐步限制这些宝贵的社会资本存量的使用，以便为我们的子孙后代也留下一些呢？可分拨自然资源是经济增长的“维生素”，虽比例小，但重要。疑问经济学家的回答第一，他们指出，矿物燃料如石油和天然气是有限的但不是“必需”的。所谓必需的资源（如氧气）是指那些没有替代品的资源。第二，源于不同资产的相对生产率，经济学家更关注于资本的生产能力而不是它的确定形式。经济学家们提出可质疑，下一代从哪种形态中获益更多，是自然资源的巨大储存还是那些经过深加工的资本，如更多的科学家、高素质的劳动力，以及通过信息高速公路联结的图书馆呢？图不同类型资源的产品部门增加值（十亿美元）占GDP的百分比可再生资源产业：1.1农业80.6林业和渔业17.2再生能源发电10.4不可再生资源产业：1.4石油和天然气110.3煤10.5其他非燃料产物：地质藏稀少的8.8地质储藏丰富的2.9岩石、粘土、沙砾等16.8总产出不仅包含了自然资源本身经济价值，同时也包含了资本与劳动报酬。自然资本和其他资本替代关系环境论者强调应当保护自然资源以便未来的储备充足，例如C点；经济学家则强调保证稀缺资本产出最大化的必要性。如果自然资源是充足的，那么在B点更有效率。资源价格趋势铜制电话线正在被光纤电缆所取代，后者使用的原材料更加便宜和丰富。这种变化已经发生在大多数的自然资源领域。技术变革和新发明带来的降价效应抵消了消耗所带来的涨价效应。图例子相对于劳动的报酬,大多数资源的价格下降了。自然资源的稀缺自然资源的稀缺价格\工资(比率基准,1948=100)石油煤木材食品年份自然资源的价格趋势所有市场化的自然资源年份其他资源部门*农业占国内生产总值的百分比可分拨的自然资源所占的经济份额下降。资源型产业占经济的比重C.环境经济学外部性外部性造成的市场无效率矫正外部性问题的政策内容提要气候变化：减缓它抑或不减缓？C.1外部性亦为溢出效应、外部影响或外差效应，指的是一个人或一群人的行动和决策对另一个人或一群人强加了成本或赋予利益的情况。定义经济外部性：经济主体（包括厂商或个人）的经济活动对他人和社会造成的非市场化的影响。类型正外部性：某个经济行为个体的活动使他人或社会受益，而受益者无须花费代价；负外部性：某个经济行为个体的活动使他人或社会受损，而造成外部不经济的人却没有为此承担成本。公共品和私人