_渔业资源经济学-环境经济学课件.pdf

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1、渔业资源经济学 可再生资源分类 戈登施弗模型 CMC 模型 CCM 模型 渔业资源管理 可再生资源分类 可再生资源可以分成两类：一类是生物资源，包括各种动植物资源；另一类是非生物资源，包括地表水、太阳能等等资源。可再生资源分类续一 生物资源又包括两种情况：单一用途和多种用途。前者是指：某一生物资源的利用对生态和环境没有多大影响，因而分析时可以不考虑其生态和环境效应；后者是指：某一生物资源的利用对生态和环境有很大影响，因而分析时必须考虑其生态和环境效应。前者的代表是水产资源，后者的代表是森林资源。可再生资源分类续二 非生物资源既包括可耗竭资源，又包括不可耗竭资源。前者的代表是地表水资源，后者的代

2、表那么是太阳能。由于目前地球上的自然界和人类对太阳能的利用程度远远低于特定时期内到达地球外表的太阳能所能提供的能量，太阳能目前还不是自然资源经济学的研究对象。CMC 模型假定 水环境保持不变，即不考虑鱼类除了作为水产品以外的其它用途；同时，将影响生物资源存量的自然增长率的各种因素合并在一起考虑，即不分别考虑鱼类自然繁殖速度、鱼类个体体重增加速度和鱼类自然死亡速度对其资源存量自然增长率的影响。=F(X)-h(t 3-1)令 t 时期的生物资源存量为 X(t)，生物资源自然增长量为 F(X)，t 时期的生物资源收获量为h(t)，那么，t 时期的生物资源实际增长量为:CMC 模型假定续二 对于所有符

3、合 0XK 和 F(0)=F(K)=0 的 X 来说,F(X)0 3-2)对于所有符合 X0 的 X 来说,F(X)0 3-3)在 3-2 式的条件中，K 表示 X 的自然均衡水平，即生态体系容量所能容许的 X 的最大值；换句话说，如果 h(t)=0，那么 X 最终将到达 K 的水平。CMC 模型假定续三 收获的生产函数可以表示为:h(t)=qE(t)X(t 3-4)在 3-4 式中，E(t)表示 t 时期努力即投入的数量；常数 q 是可捕捞性系数；和也是常数，在 CMC 模型中假定=1，0；对 3-4 式的可行性约束条件是：X(t)0，E(t)0.3-5)CMC 模型假定续四 产品价格 p

4、为常数；努力或投入的单位本钱 a 也是常数。这样，捕鱼努力的总本钱可以表示为:C(E)=aE 3-6)从方程式 3-4 和 3-6 中，可以导出收获的本钱函数 C(h,X)=ah/qX 3-7)在 3-7 式中，C(h,X)表示总收获本钱。该模型假定 C 与 h 之间是线性关系，同时，由于0，C 是 X 的递减函数。CMC 模型假定续五 鱼产品价格 p 能够充分衡量鱼产品对社会的边际社会效益，努力或投入的单位本钱 a 也能够充分衡量努力的边际社会本钱。因而社会的目标可以被确定为使来自渔业的资源租金现值最大化。在特定的 t 时期，来自渔业的资源租金流量可以简单表示如下:(X,h)=p-c(X)h

5、 3-8)其中，c(X)=a/qX CMC 模型的特点 CMC 模型将社会面临的问题看作一个最优控制问题，生物资源存量 X(t)是状态变量或待控制变量，而生物资源收获量 h(t)那么是控制变量。社会的目标函数可以表示为:PV=e-tX(t),h(t)dt 3-9)0t)其中，是社会贴现率。CMC 模型试图解决的问题 在受到方程式 3-1 和 3-4 的约束的条件下，确定最优控制变量 h(t)=h*(t)，t0；以及相应的生物资源存量 X(t)=X*(t)，t0。CMC 模型的分析方法 在 CMC 模型中，目标函数与控制变量之间存在的是线性关系，所以，最优控制问题也是线性的。通常采用最大化原那么

6、来处理这类问题。该问题的汉密尔顿方程式是:H=X(t),h(t)+(t)F(X)-h(t 3-10 其中，(t)是 t 时期的伴随变量或共态变量，即生物资源的影子价格。由于在稳定状态下，X=X*取决于 经过简单的计算，CMC 模型得出以下用来确定 X*的方程式:在 3-12 式的左边，被除数是边际可持续资源租金；除数是生物资源存量的新增量的时机本钱，即为了增加生物资源存量而放弃了的现期收获生物资源带来的收益。两者相除的结果，是 C.W.克拉克等人所谓的“资源自身的利息率，即在可持续条件下新增资源带来的租金与新增资源价值之比。因此 X*就是资源自身的利息率等于社会贴现率时的生物资源存量。一旦确定

7、了 X*，相应地就可以算出 F(X*)、h*(t)和 E*(t)。根据上述模型，C.W.克拉克等人又得出以下结论。第一，如果对 3-12 式左边的分子微分，方程式那么变成 资源自身的利息率被分成两局部：前一局部称为“瞬时的资源边际产品，即生物资源自然增长量在 X=X*点的瞬时变化率；后一局部称为“边际存量效应，即资源丰裕程度对净收益或租金流量的边际影响的测度。它说明，生物资源存量越丰富，同一生物资源收获量所需本钱就越低。第二，因为模型中的最优控制问题是线性的，所以，从现有生物资源存量到 X*的最优途径应该就是能够最迅速地接近 X*的途径。换句话说，假设 X(t)X*，那么 h*(t)=hmax

8、；假设X(t)X*，那么 h*(t)=hmin。第三，3-12 式说明，只有当社会贴现率=0 时，前述戈登模型中与利润最大化均衡点相对应的生物资源存量 X才是最优的，即 X*=X；反之，只有当=时，前述戈登模型中与自由取用均衡点相对应的生物资源存量 XOA 才是最优的，即 X*=XOA。=0 意味着当代人认为后代与当代人同等重要；而=意味着当代人根本不考虑后代的利益。但是，在 C.W.克拉克等人看来，现实中存在的正值贴现率说明上述两种生物资源存量都不是最优的。由于事实上 0，所以事实上 XX*XOA；最优生物资源存量 X*应该是社会贴现率的递减函数。CMC 模型大体上可以代表自然资源经济学在七

9、十年代中期的研究水平。而自七十年代中期以来，动态分析方法又有了很大开展。这些开展包括四个方面:第一方面，从线性模型向非线性模型的开展。例如，放宽关于产品需求和生产要素供应具有完全弹性的假设，允许参数随着时间的推移而变化。第二方面，从单一使用权向共同使用权的开展。在共同使用权的前提下，使用者不仅追求自身的效用最大化而非全体使用者的效用最大化，而且不同的人 例如渔民和将捕鱼视为锻炼的体育爱好者可以有自己不同的目标和偏好。第三方面，不确定性条件下的决策。按照 C.J.瓦尔特斯和 R.希尔伯恩的说法，渔业管理中存在着三类不确定性：第一类是随机影响；第二类是参数的不确定性；第三类是对适当的模型和适当的变

10、量一无所知。他们还认为，通过总结过去的经验，可以确定未来随机影响的发生频率；随着经验的进一步积累，人们可以通过研究和获取更多的信息来减少参数的不确定性，最后一类不确定性那么是无法防止的。第四方面，从韧性资本向非韧性资本的开展。物质资本和人力资本，作为专用于特定的物质活动的资本，不仅存在着物质上的折旧问题，而且在转用和出售过程中都会受到很大损失。就此而论，资本是非韧性的，或者至少是半韧性或准韧性的。CCM 模型假定 投资于捕鱼船队的资本是非韧性或准韧性的，其含义是：这些船队除了捕鱼以外别无它用；船队的再出售价值可以忽略不计；投资于船队的资本的减少是随着时间的推移，通过折旧逐渐进行的。有关部门对渔

11、场的管理是有效的，即假定不存在任何公共财产问题。CCM 模型包括两个状态变量和两个控制变量。两个状态变量，一个是生物资源存量 X，另一个是投资于渔船的存量资本 K；两个控制变量，一个是努力 E，另一个是某一时期投资于存量资本即渔船的总投资 I。CCM 模型的根本方程式 dX/dt=F(X)-qEX，X(0)=X0 3-14)0EEmax=K 3-15)dK/dt=I-K，K(0)=K0 3-16)I0 3-17)PV=e-t(pqX-c)E-cfIdt 3-18)0t)3-14 式是 3-1 式的翻版，所不同的是在 3-14 式中，生物资源收获量 h 表现为具体的函数形式 qEX，其中，常数

12、q 是可捕捞性系数。3-15 式表示努力 E。E 只包括存量资本 K 以外的可变性投入。无疑，努力或可变性投入 E 的数量应该与当时的存量资本 K 的数量相适应；但是，在一定条件下，可变性投入的数量甚至可以低到使 K 局部闲置的地步。3-16 和 3-17 式分析 I 的特点。是折旧率0。3-17 式说明，t 时期的总投资可以等于0，换句话说，dK/dt 可以小于 0。当 I=0 时，存量资本 K 以K 的速度递减。3-18 式是 3-9 式的翻版，它同样表示社会的目标函数，也同样代表社会贴现率。不同的只是，本钱被分成两局部：一局部是运行本钱operating costcE，其中 c 是单位运

13、行本钱；另一局部是投资本钱 cfI，其中 cf 是单位资本本钱。简单的计算说明，前述 CMC 模型中的单位本钱 C 与 CCM 模型中的两个单位本钱之间的关系是:C=c+(+)cf 3-19)两个模型的差异在于：CMC 模型中的资本是韧性的，是具有流动性的，换句话说，在 CMC模型中，不存在固定本钱，一切本钱都是可变本钱；而在 CCM 模型中，由于表达在渔船上的存量资本是非韧性的，因而存在着运行本钱与存量资本投资本钱之间的差异，即存在着平均可变本钱 c 和平均固定本钱(+)cf 之间的差异。当生物资源的实际存量 X 低于其长期均衡水平 X*时，对于新渔船的投资就应该停止，即 I=0。因此，只有

14、在区域 R3，总投资 I 才应该是正数，图 3-5 中的 I=的含义实际就是 I0，而最正确初始投资 I0=K0 应该是生物资源初始存量 X0 的递增函数。转换曲线2 所限定的，就是总投资 I 的不同取值范围。假定某一渔场至今尚未得到利用，其生物资源存量仍然保持在生态体系所能容许的最高水平X0 上；再假定初始投资水平由通过 X0 的垂线与转换曲线2 的交点来决定，该点的初始投资水平是 I0=K0。K0 以上，属于区域 R2，因而不再需要继续对固定资本即渔船进行投资。当生物资源存量恢复到 X=X*，即恢复到与平均本钱 C 相适应的长期均衡水平时，最优收获决策又转变为使收获量与 X*条件下的生物资

15、源增长量相一致。而为了做到这一点，就需要对渔船再投资，即增加存量资本的数量，使之到达 K=K*的水平。随后，应该将每一时期的总投资 I 维持在净投资等于 0 的水平，换句话说，总投资应该相当于重置投资，即 I*=K*。渔业资源管理 捕捞类渔业资源耗竭的症结，在于这类资源属于公共财产。而渔民作为经济人，对公共财产资源的态度必然是“不捞白不捞。因此导致了捕捞类渔业资源的耗竭。根据上述症结，渔业资源管理的根本思路是两条：渔业资源管理续一 第一条思路，在渔民行为模式既定的前提下，通过改变有关参数，到达保护渔业资源的目的。所谓渔民行为模式既定，就是成认在公共财产资源的前提下，渔民按照 TR=TC 的原那

16、么，来决定努力 E 和生物资源收获量 H 的大小。然后，政府通过资源管理，影响决定 TR 和 TC 的有关因素，来改变自由取用均衡点。渔业资源管理：改变参数 渔业资源管理续二 由于 TR=PH，TC=WE，因而渔业资源管理的方法也就相应有四种：1.政府直接控制捕捞量 HM。使 HM<HOA，从而促使渔业资源存量得到恢复。2.政府控制努力 EM。通过 EM 来间接控制 HM。3.政府通过控制水产价格 PM 来控制 EM 和 HM.。4.政府通过提高本钱，迫使渔民减少 E 和 H。渔业资源管理续三 第二条思路，通过改变渔民的行为模式，来保护渔业资源。1.鼓励水产养殖。2.个人可转让配额(in

17、dividual transferable quotas)个人可转让配额 作为控制捕捞量的手段，政府常常分给渔民一定的捕捞配额。但得到配额的渔民不一定是生产效率最高的或本钱最低的。如果配额是可以转让的，那么，本钱低的渔民就会向本钱高的渔民购置配额。本钱减低带来的超额利润会使得买卖双方都得到好处。个人可转让配额续一 如果配额是一个固定的捕捞量，那么，渔民在捕捞时可能会不考虑到达这个量时消耗了多少资源。为了解决这个问题，新西兰分给每个渔民的不是固定的配额，而是总捕捞量的一个固定百分比。而且这种配额是永久性的。这个百分比到底代表多少捕捞量，取决于渔业资源存量的变化。渔业资源存量上升，捕捞量增加，每个渔民配额的含金量也增加。个人可转让配额续二 永久性的配额意味着渔民得到了相应渔业资源的收益索取权。这样，渔民之间的关系相当于公司股东间的关系。无限期的重复博弈意味着不合作对谁都没有好处。渔民彼此监督，因为其他人的滥捕将影响自己的利益。结果，渔民的生产本钱五年内下降了 20%，40%的渔民改变了捕捞和加工鱼的方法，以通过深加工提高产品价格。本讲讲义全文发表于?生态经济学报?2003 年第 2 期，第 99-108 页。