环境经济学七物质平衡理论.ppt

第七章第七章 物质平衡理论物质平衡理论第一节第一节 物质平衡的概念模型物质平衡的概念模型第二节第二节 物质平衡与一般均衡模型物质平衡与一般均衡模型第三节第三节 环境管理模型环境管理模型第四节第四节 物质平衡理论的应用物质平衡理论的应用循环经济循环经济第一节 物质平衡的概念模型n1 1、从质量守恒定律的角度看待经济的生产和消费过程、从质量守恒定律的角度看待经济的生产和消费过程在经济系统中，生产活动和消费活动是在进行一系列的在经济系统中，生产活动和消费活动是在进行一系列的物理反应和化学反应，遵从物理反应和化学反应，遵从质量守恒定律质量守恒定律。严格说来，标准的经济学分配理论是关于严格说来，标准的经济学分配理论是关于服务服务的，而不的，而不是关于是关于物质实体物质实体的。物质实体只是携带某种服务的载体。的。物质实体只是携带某种服务的载体。n经过生产过程，自然资源转化为产品和废弃物，物质经过生产过程，自然资源转化为产品和废弃物，物质实体的形式发生了转化，但依然存在；经过消费过程实体的形式发生了转化，但依然存在；经过消费过程之后，商品的物质实体也没有消失，只是从原来有用之后，商品的物质实体也没有消失，只是从原来有用的物质变成了无用的污染物。的物质变成了无用的污染物。n无论商品是被无论商品是被“生产生产”还是被还是被“消费消费”，实际上只是，实际上只是提供了某些提供了某些效用、功能和服务效用、功能和服务。其物质实体仍然存在，。其物质实体仍然存在，最终或者被重新利用，或者被排入自然环境中。最终或者被重新利用，或者被排入自然环境中。2 2、考察环境与经济系统的物质流动关系、考察环境与经济系统的物质流动关系n令E为环境的物质储量，E*为环境对经济系统的物质投入，E为经济系统向环境的排放的污染物，用K表示经济系统的物质沉淀（积累），则物质平衡模型可表示为：E*=E+Kn如果生产和消费过程中不存在积累，即K=0时，E*=E，n投入的环境物质最终必然以污染物的形式返回环境，如7-1图。在这个物质流动过程中，环境物质投入的唯一功用就是为人类提供了服务，即图中虚线箭头所示。图7-1 环境与经济系统的物质流动关系现实经济中，生产和消费过程都存在积累，即K0时，E*=E+K物质污染物不一定必然排入环境，如果循环利用，污染物就有可能返回生产过程，成为原材料的一部分，再次被利用。在这一条件下，图7-1可以变为图7-2。图7-2 考虑循环利用后环境与经济系统的物质流动关系因此，根据物质平衡理论可以推断，为了保证一定的生产和因此，根据物质平衡理论可以推断，为了保证一定的生产和消费水平，即为了保证图消费水平，即为了保证图7-2 7-2 虚框所示的一定服务水平，必虚框所示的一定服务水平，必须不断投入新的环境物质。须不断投入新的环境物质。n但新物质的投入可以随着能量转换和物质利用效率，以及污染物回收效率的提高而减少。n类似地，在其他条件相同的情况下，用于固定资产的积累，如汽车、建筑物、机器和其他耐用消费品的使用时间越长，用于补偿损失、磨损、报废所需要的新物质的量就越少。3 3、三部门经济系统、三部门经济系统n可以把生产部门分为能量转换和物质加工两个部门。又考虑到污染物处理已经成为现代经济系统的基本功能，因此，在经济系统内部还应当设立污染物处理部门。改造后经济系统内部的物质平衡关系可以用图7-3来表示。n为了进一步考察物质平衡关系，需要对传统的经济系统结构做一些改造（通常所说的经济系统只包括生产部门和消费部门）。图7-3 物质流动关系图图7-3 表明，在一个封闭的（没有进口或出口）、没有物质（植物、设备、储备、耐用消费品和建筑物）净积累的经济系统中，即K=0 时，E*=E排入自然环境中的污染物量必然大致等于进入经排入自然环境中的污染物量必然大致等于进入经济系统的食物、原材料加上从大气中获得的氧。济系统的食物、原材料加上从大气中获得的氧。n减少污染物对环境的危害，除了对其进行回收利用外，还可以对其进行末端处理。但处理污染物并不能使污染物消失，而只是改变了污染物存在的形式。q例如，用湿式去除法净化烟道气；焚烧固体废弃物，虽然保护了水体和土地资源，却污染了空气。n因此，只有当某种环境容量未被充分利用时，末端处理的方法才是有效的，否则，必然会造成某种形式的污染，而不能最终解决环境问题。相比之下，提高污染物循环利用水平和采用清洁生产工艺，才是更为有效的办法。n上面的论述表明，当从环境与经济关系的角度，全面考察生产和消费活动时，传统经济学家假定环境（如水、空气等）不论作为资源还是作为污染物的倾倒场，只是一种没有价值的公共物品。这种认识造成了经济活动的两种无效率：q一是与“外部性”相关的无效率由于不考虑外部性的费用和效益而造成的无效率；q二是与“使用者费用”相关的无效率对环境资源利用的唯一制约是现行费用，而不是未来收益的机会成本。q因此，在这种条件下得出的“帕累托最优（最适度）”只是一种“次优”。即使在私人领域里市场能有效地配置资源，一旦涉及公共物品，市场就“失灵”了。第二节第二节 物质平衡与一般均衡模型物质平衡与一般均衡模型n瓦尔拉-卡塞尔模型瓦尔拉瓦尔拉-卡塞尔模型中的变量卡塞尔模型中的变量式中：R资源和服务量；V资源价格；X产品或商品量；P产品价格；Y最终需求。n把物质平衡概念与交换的一般均衡概念结合在一起的数学模型。这个模型既有理论意义，也表明了经济学一般相互依存模型的简化形式，以及如何用一种经济系统的最终产品函数，从本质上更精确的预测污染物排放。第三节第三节 环境管理模型环境管理模型n一、基本模型n假设在污染物处理部门建立一个环境管理机构。n其基本功能就是对环境提供保护，具体方法包括：q对利用环境容量处理污染物的行为收费（即排污收费）；q对环境加以治理，增强环境对污染物的同化吸收能力，恢复环境的质量；q监测生产和消费过程的污染物排放。n这样，就可以把图7-3 简化为如图7-4 所示的物质平衡模型。图图7-4 7-4 简化的物质平衡模型简化的物质平衡模型注：虚线表示服务流注：虚线表示服务流n这个流程图包括5个方框，分别表示生产、资本积累、消费、环境管理和环境。n下面考察模型中的物质流和服务流。n生产框：q获得来自环境框的不可再生资源M；资本积累框的折旧D和资本服务流K，消费框的废弃物RH（作为生产原料重新利用）和劳动力LH1。q同时，生产框向消费框提供消费品C，向环境框排放废弃物ZP，向环境管理框提供环境治理所需要的投资IP和排放需要治理的废弃物EP，向资本积累框提供投资GI；q生产中产生的废弃物，一部分得到重复利用，用框中的圆圈表示。n消费框：q获得生产框提供的消费品C 和来自环境框的服务流Y。q废弃物直接排入环境ZH；排入生产框回收利用RH；或者排入环境管理框得到处理EH。q消费框同时要向生产框和环境管理框提供劳动力LH1和LH2。q在这里假定消费框把污染物转给生产框和环境管理框时要付给一定的费用（以物流的形式）。n资本积累框：q资本积累框获得来自生产框的总投资GI。q由于磨损和消耗，从积累框到生产框有一个因折旧产生的废弃物流D。q资本积累框还向生产框提供资本服务流K。n环境管理框：q获得来自生产框和消费框的废弃物EP 和EH，获得来自生产框的用于环境治理的投入IP和来自消费框的劳动力LH。q治理后的废弃物ZE排入环境。n环境框：q环境框向生产框提供原材料M。q环境是一种公共物品，它对消费框产生一个服务流Y。一般来说，这种服务流量将随污染物排放量的增加而减少，随环境的改善而增加。q环境接受来自生产框、消费框和环境管理框的废弃物ZP、ZH和ZE。q环境质量受废弃物排放和环境治理工作两方面的影响。模型分析与结论模型分析与结论n因为在生产框、消费框和环境管理框中都不存在商品因为在生产框、消费框和环境管理框中都不存在商品存量的积累，存量的积累，所以进入这些方框的物质与离开这些方框的物质一定保持平衡。对生产框有：MRHD=CGIIPZPEP对消费框有：C=RHZHEH对环境管理框有：IPEPEH=ZE 合并以上式子，得出：M+DGI+ZP+ZE+ZH 或者 M-（ZPZEZH）GI-D=NI 式中NI表示净投资。n由此得出：来自环境的物质净流出量等于资本存量的来自环境的物质净流出量等于资本存量的净积累净积累。THANK YOUSUCCESS2024/5/7 周二21可编辑来自环境的物质净流出量等于资本存量的净积累。这个看起来很平常的结论是很有意义的。它以一种简明的形式给出了物质的平衡关系。一方面它表明不能作为资本存量积累的那部分的原材料最终要归于环境。另一方面，它可以引伸出一个结论：在给定净资本积累量NI 的前提下，如果不存在某些刺激使排入环境的污染物（ZPZEZH）保持低水平，那么自然资源的采出量M 将会相应提高；环境质量的恶化和自然资源的超量使用是密切相关的。二、价值平衡和最优环境管理对策n把价格引入上述物质平衡模型中，赋予每一物流因子以真实价格，则在价格的调节下，整个物流系统的资源配置将会是有效率的，避免了“市场失灵”或是“政策失效”。n通过引入价格参数，实现了由物质平衡向价值平衡的转变。环境治理和环境质量之间的关系环境治理和环境质量之间的关系 Y0-Y=F（Z，E）nY0初始环境质量；nZ废弃物排放质量；nE治理量。假定废弃物排放会对环境产生负的影响，而治理会对环境产生正的影响，则：环境质量函数：环境管理机构的费用效益环境管理机构的费用效益 q环境服务的需求价格 qv环境管理框治理废弃物的价格 qq排污收费的价格则 环境服务的总价值为Y，由污染物排放引起的环境损害的价值为（Y0-Y），环境管理部门治理废弃物的费用vE。排放废弃物的总机会成本为vE（Y0-Y）。利用环境处理废弃物的效益显然是qZ（排污收费）。因而净效益为：NB=qZ-vE-（Y0-Y）环境管理机构的最优政策环境管理机构的最优政策 NB=qZ-vE-（Y0-Y）令以上两式为零，便可得出令以上两式为零，便可得出环境管理机构的最优政策环境管理机构的最优政策（假定这（假定这个机构认为价格都是给定的）为个机构认为价格都是给定的）为：q=Fq=F1 1v=v=FF2 2因而，环境管理机构应允许污染物倾倒，直至每多倾倒一单因而，环境管理机构应允许污染物倾倒，直至每多倾倒一单位废弃物所产生的社会效益与其所需的社会边际成本相等，位废弃物所产生的社会效益与其所需的社会边际成本相等，同时该机构应治理环境，直至社会边际效益等于环境治理的同时该机构应治理环境，直至社会边际效益等于环境治理的社会成本。社会成本。第四节第四节 物质平衡理论的应用物质平衡理论的应用循环经济循环经济n一、循环经济的概念和特点q概念：循环经济要求把经济活动组织成一个“资源产品再生资源”的反馈流程，所有的物质和能源要能在这个不断进行的经济循环中得到合理和持久地利用，从而把经济活动对自然环境的影响降低到最低限度。q循环经济本质上是一种生态经济，它要求运用生态规律而不是机械规律来指导人类社会的经济活动。循环经济与传统经济的比较全过程都必须做到无毒化、无害化全过程都必须做到无毒化、无害化循环经济的3R原则：减量化、再使用、再循环绿色生活中的源头减耗：绿色生活中的源头减耗：n减少生活中的物质消耗和污染排放n从人口控制到体形控制n从消耗原子到消耗比特（信息化）n从减法经济到加法经济（纳米技术的意义）q减：节能、减排、降耗（限吃、限住、限车、限电、限水、限产）；q加：加强节能技术改造，发展循环经济 绿色生活方式的含义是指以通过倡导居民使用绿色产品，倡导民众参与绿色志愿服务，引导民众树立绿色增长、共建共享的理念，使绿色消费、绿色出行、绿色居住成为人们的自觉行动，让人们在充分享受绿色发展所带来的便利和舒适的同时，履行好应尽的可持续发展责任的方法，实现广大人民按自然、环保、节俭、健康的方式生活。资源环境消耗的指标类型资源环境消耗的指标类型q综合性的生态足迹指标：人均生态足迹n资源消耗性的指标：人均水耗、人均能耗、人均物耗、人均地耗n污染排放性的指标：人均垃圾产出、人均废水排放、人均废气排放n生态保护性的指标：人均绿地、人均水面积、人均林地等生态足迹（Ecological footprint：EF）就是能够持续地提供资源或消纳废物的、具有生物生产力的地域空间（biologically productive areas），其含义就是要维持一个人、地区、国家或者全球的生存所需要的或者能够只纳人类所排放的废物的、具有生物生产力的地域面积。生态足迹生态足迹:综合计量人类的环境影响综合计量人类的环境影响n脚踏车公共汽车小汽车的生态足迹比较q假定住在离工作5公里处的地方n脚踏车的生态足迹为:0.0122公顷/人n公共汽车的生态足迹为:0.03公顷/人n小汽车的生态足迹为:0.14公顷/人二、发展循环经济的具体模式二、发展循环经济的具体模式n企业内部的循环：促进原料和能源的循环利用；n企业之间的循环：组织生态工业链，把不同的经济组织联结起来，形成共享资源和互换副产品的产业共生组合，使一家的“三废”成为另一家的原料和能源；n社会整体循环：大力发展绿色消费市场和资源回收产业，在整个社会范围内，完成“资源产品再生资源”的闭合回路。三、发展循环经济需要解决的几个问题三、发展循环经济需要解决的几个问题n为环境资源合理定价n发展环境无害化技术和高新技术n大力培养公众的环境意识 n加强政府对循环经济的规划和管理政府市场社会治理导向的循环经济体制n政府的举措出台新的经济指标(绿色GDP)强化再生利用法强化废物清除法强化节能法出台环境税排放权的交易绿色GDP是指在通常的GDP指标中，扣除自然资产损失，即扣除生态成本之后形成的真实的国民财富。n市民的举措理解可持续发展的生活方式再生利用运动绿色采购选举推进环境政策的政治家供应绿色电力绿色投资 “绿色采购”是指优先购买对环境负面影响较小的环境标志产品，促进企业环境行为的改善，从而对社会的绿色消费起到推动和示范作用。利用特定的发电设备，如风机、太阳能光伏电池等，将风能、太阳能等可再生的能源转化成电能，通过这种方式产生的电力称为“绿色电力”。西方国家的学者认为“绿色投资”是一种基于环境准则、社会准则、金钱回报准则的投资模式，它考虑了经济、社会、环境三重底线，或称作三重盈余，又叫做“三重盈余”投资。n企业的举措环境协调性产品的开发生态工业园区的开发（依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态）由生态营销向可持续营销转变从产品型经济向服务型经济转变 “生态营销”是可持续发展战略指导下市场营销观念的新发展，又是企业应全球对环境恶化日益关切发展出来的一种营销重点和技术操作，其焦点是如何使市场能更加顾及环境保护以及社会经济发展的可持续性。“可持续营销”是将市场营销、生态营销、社会营销、绿色营销和社会营销融为一体的营销观念。“环境协调性产品”实质上是要求产品在材料提取、制备、加工、使用、废弃等过程中对资源和能源的消耗少,对生态环境的影响小,可以再生利用或降解,且废弃后对环境的影响尽量少的一种性能。THANK YOUSUCCESS2024/5/7 周二40可编辑