环境保护、能源替代和经济增长——国内外理论研究综述，本文主要内容关键词为：经济增长论文,理论研究论文,环境保护论文,国内外论文,能源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
[中图分类号]F205 [文献标识码]A [文章编号]1000-596X(2010)06-0030-06
一、引言
工业革命以来，随着科技的进步，人类利用能源发展经济的能力越来越强，能源的大规模开发及利用对经济社会的发展尤其是工业化起到了重要的推动作用。然而，化石能源的不可再生性及其在生产和消费过程中带来的环境污染问题和温室效应问题，对生态和社会构成了巨大的挑战，引起了经济学者和政府决策者对经济增长的可持续性、资源和环境对增长的制约等诸多问题的质疑和讨论。相关的国内外文献将能源作为单独的必要的一种要素投入，考察能源与经济增长的关系，以及能源与其他要素的关系，但所得到的结论都较为悲观，即自然资源与经济发展之间存在负的相关关系。
为了弥补20世纪70年代以来增长模型关于能源耗竭、经济崩溃这一悲观结论，近年来相关学者沿着新增长理论方向进行了经济与能源协调发展条件的研究，即在内生增长模型中引入环保政策、节能技术和可再生能源等因素，通过政府管制、技术进步和能源替代来纠正污染问题和资源过度消费带来的经济扭曲。本文从环境管制工具、能源技术创新、替代能源的应用三个方面，对国内外的相关理论研究进行梳理，探讨如何在不削弱经济和社会发展的前提下，过渡到一个较安全、低碳的能源系统。
二、基于增长理论的国外研究进展
(一)能源消耗和环境管制
新古典增长模型的基本假设为生产要素的边际报酬递减，因此即使把环境污染或资源纳入考量，结论仍与原来模型相似，即经济增长由外生的技术进步来达成，无法分析政策对经济增长的影响。为了克服新古典增长模型的缺陷，1990年后出现了与环境保护相结合的内生增长模型。在真实的社会中，环境污染问题往往来自于不可再生资源的使用，许多文献指出，石油、煤炭等化石能源的使用是环境污染的主要来源，因此文献中关于环境污染的动态调整方程一般基于以下三种形式：
(二)管制工具和环保效果
环境政策工具包括污染税、排污标准、排污权交易、研发补贴、可再生能源生产补助、能源税等，其中污染税、排污标准、排污权交易、能源税属于事后管理，研发补贴和可再生能源生产补贴属于事前管理，不同的环保政策会对经济体产生不同的影响，目前从增长理论的角度对其进行研究的文献较少。波特(Peretto)认为，政府可以运用不同的税收方式为治污支出融资。他通过拓展索尔(Schou)的增长模型，分别探讨了征收所得税或征收污染税两种融资方式对能源强度和经济增长的影响，发现不同的融资方式对经济增长的影响存在差异。[2]
多数将环境因素引入内生增长模型的研究表明，环保政策通常会使企业的生产成本增加，导致企业的投资意愿低落，因此不利于经济增长。杰森(Jensen)指出，得出此结论的主要原因是相关文献将关注点集中于政府的环保管制的事后效应，即环保政策对企业污染活动的限制，而没有考虑企业选择是否进入某行业时的事前环保投入对其行为的影响。[3]他通过运用动态一般均衡模型③，分析了事前的环保政策和事后的环境管理工具对经济增长的影响。其中最终产品部门的生产函数、中间产品部门的生产函数、污染的累积方程和政府部门的污染支出分别表示为：
经过严格的数理分析和模型推导，得到以下结论：政府治污支出份额较小时，经济体存在唯一均衡，当政府的污染支出份额足够大时，经济体存在多重均衡。政府的污染防治支出不仅可以有效地减缓经济体系的平衡问题，而且能加速经济增长。污染税可以有效地降低污染存量，在一定条件下(环境负外部性大于污染的产出弹性时)，污染税的征收可以促进经济增长。降低或是政府补贴进入企业的前期环保投入，将吸引更多的企业进入，进而促进经济增长。[3]
(三)可再生能源和增长极限
从能源的发展历程看，能源的开发和利用随着人类历史的演进，不论是形态还是数量都是不断发展变化的。奥琳和萨洛(Olli and Salo)通过研究能源使用的历史路径，认为人类对能源的使用存在这样的动态演化过程：可再生能源—不可再生能源—可再生能源。[4]格里茅迪和罗洁(Grimaud and Rouge)指出，关于能源系统和经济增长的研究，不能停留在对石油、煤炭等耗竭性能源的探讨上，而应将太阳能、生物质能、水电等新型、清洁的可再生能源纳入考察范围。[5]
对于常规能源，经济学者在经济增长过程的研究中给予了重要的关注，而对于可再生能源，正是由于其“再生”性，人们对其存量的利用和增量的开发不像对不可再生能源那样重视，很少有文献考虑可再生能源在能源系统和经济增长中的作用。在增长模型中，处理不可再生能源和可再生能源的最大区别在于动态积累方程的设定：
现有的文献，一般将不可再生能源的动态方程设定为式(11)，表示石油、煤炭等常规能源的不可再生性，导致资源不可逆的减少；对于可再生能源动态方程的设定则有式(12)和式(13)两种形式，表示可再生能源的再生率分别为外生给定和内生给定。西蒙(Simone)和尼古(Nguyen)等人将能源分为不可再生能源和可再生能源，引入生产函数，在内生增长模型的框架下分析经济的动态过程，通过严格的数理推导，得出了经济体的平衡增长路径和稳态时鞍点的存在性。[6][7]尼古和万(Nguyen and Van)认为，如果经济体中存在一个社会计划者，通过合理安排可再生能源和不可再生能源的消费比例，经济体可在最优路径实现持续发展。[6]西蒙等人(Simone，et a1.)的研究结果表明，实现经济持续增长的唯一路径是在使用不可再生能源的同时，加强可再生能源的替代投资，建立补偿机制，改善能源消费结构和消费曲线。[7]上述模型中关于能源“再生性”的处理对维持社会福利、实现经济持续增长具有重大意义。
(四)节能技术和能源替代
新增长理论强调内生的研发和创新是促进技术进步和经济增长的决定性因素。通过研发推动能源技术进步，使得能源产品的数量和质量不断提高，促进能源效率和能源结构的改善。
阿佐玛豪等人(Azomahou，et al.)在增长模型中探讨了先进的节能技术和市场中原有的能源技术相互竞争和替代对能源消耗和经济增长的影响。模型中假定能源和资本在生产过程中存在一定的互补性，且得到同等产出时，使用节能技术的新设备比使用原有技术的设备消耗更少的能源。结果表明，节能技术研发补贴的作用很大程度上取决于能源的市场结构，经济增长率则取决于能源价格和资本贴现率。当能源市场为竞争性市场时，企业可以自由进入和退出，政府增加研发补贴，则企业会增加节能技术投资，反之，如果能源市场处于垄断状态，政府增加研发补贴则得不到上述结果。[8]西蒙(Simone)在一个更为一般的模型下，考察了资源的可再生性、技术进步、实物资本的折旧、人口增长以及资源开采成本对经济可持续发展的影响。他指出，对于任何规模报酬不变的技术，当社会的贴现率超过技术进步所带来的资源增长率时，(消费/资本)的增长率为负，在长期人均消费必然减少，经济不能实现平衡增长。在西蒙的模型中，可再生能源对能源系统的补偿和技术进步是至关重要的，这也是消费维持平衡增长路径的关键因素。[9]杰士泊(Giuseppe)考虑了不可再生能源和可再生能源在技术上替代程度的变化，考察技术变革对可再生能源的生产成本、经济增长率的影响。他的研究结果表明，如果可再生能源和不可再生能源在技术上不能实现完全替代，那么经济体就不能找到最佳的发展路径。如果可以消除不同形式能源间的技术壁垒，提高新能源对常规能源的替代程度，那么，这将有力地缓解经济体对资源的依赖，并且通过征收庇古税或实行废物循环再造，增加可再生能源的原料供给，就可以提高资源的使用效率，减少不可再生资源的开采量，对经济体产生积极的作用。[10]
三、基于增长理论的国内研究进展
(一)能源消耗和经济增长
在增长理论模型中，考察经济增长与能源消耗关系的国内研究主要关注以下问题：能源消耗的环境外部性和经济增长之间的关系；如何通过技术进步跨越增长极限和能源耗竭的阀值。于渤等人建立了同时考虑能源资源耗竭、环境阀值限制与环境治理成本的内生增长模型，探讨可持续发展的必要条件，即能源耗竭速率、污染治理的投入比例与经济增长之间应满足的动态关系，其结论是，开发化石能源的替代产品是保障经济长期稳定增长的前提。[11]张彬和左晖建立了一个在能源和环境双重约束下的内生增长模型，讨论环保投入在环境保护和经济增长中的作用。他们认为，在能源和环境的双重约束下，维持经济持续增长必须促进人力资本积累，提高环保投资效率及其对改善环境质量的贡献率，降低能源强度并加大可再生能源的开发。只有依靠能源节约和循环经济，促进技术进步和增长方式的转变，保护自然环境和生态平衡，我国才能实现可持续发展。[12]彭水军扩展了基于水平创新的四部门增长模型，探讨人口增长、资源耗竭、技术进步与经济增长的关系。他认为，分权体制下的市场均衡往往是非帕累托最优的，因为分权体制会导致垄断定价和外部性，造成效率损失。政府对经济的适当干预是必要的，政府对中间产品的购买及研发补贴，可以提高平衡增长路径上的增长率。较高的人力资本积累以及R&D产出效率，一定程度上可以补偿资源消耗、人口增长的负效应，进而维持经济发展。[13]邵帅将一个被动接受技术外溢的劳动密集型的自然资源开采部门引入增长模型，认为资源开发对技术创新具有挤出效应。优越的资源禀赋和较高的资源价格会吸引人力资本从事简单的初级资源开采活动，从而减少了制造业和研发部门的人力资本配置，抑制了技术创新和经济增长。[14]
(二)技术进步和可再生能源
国内将环境保护、能源替代和经济增长相结合的研究起步较晚，从内生增长理论模型的角度来阐述可再生能源对经济系统影响的相关研究更是凤毛麟角。杨宏林等人建立了一个包含可再生能源的增长模型，在一定参数条件下，通过数学推演，得到了经济系统消费路径的显式解。他们的研究结果表明，效用贴现率、能源再生率、生产函数中的技术参数都对消费路径有影响。贴现率越小、能源再生率越大或技术水平越高，消费峰值就越大，所需时间就越长，消费路径就越平缓，经济增长也就越平稳。杨宏林等人认为，政府应通过经济和行政调控，调节模型中的参数，以实现经济的持续增长。政府应利用财税政策、金融政策，调节消费者的效用贴现率；加强对新能源技术的支持和投入，提高能源的再生率；加强R&D投入和人力资本开发。[15]陶磊等人认为，可再生资源有其自身的特性，不同于化石燃料等耗竭性资源。他们通过假设技术进步取决于研发投入，建立了一个包含可再生资源的内生增长模型，并得到如下结论：可持续增长不能单方面强调技术进步，对可再生资源的合理利用也是实现可持续增长的有效途径。[16]后勇等人在内生增长模型框架下考察了能源需求、温室气体(GHG)排放、可再生能源在能源结构中所占比例等因素对经济发展的影响。他们提出了3个政策建议：一是通过行政和财政的手段，引导国民经济系统按最优动态投资策略对可再生能源进行持续投入，确保可再生能源对化石能源的替代比例按平衡增长路径上升，以减缓温室气体和环境退化问题。二是将化石能源的市场价格维持在适当的高位，使替代能源产业有利可图并稳定发展。三是对替代能源产业予以减免税等财政支持。[17]
四、简评
本文涉及的关于能源、环境和经济关系的研究基本上是围绕以下两个问题展开的：一是如何通过环境政策来纠正能源消耗产生的污染问题；二是如何通过节能技术进步和可再生能源开发来突破能源约束和增长极限。目前在新增长理论框架下，探讨能源替代对经济增长影响的文献还很少。鉴于可再生能源所具有的各项特性，分析其在经济增长和能源系统中所扮演的角色，将为经济增长理论提供新的研究课题，这不仅有助于可再生能源研发的经济性分析，而且亦有助于掌握经济增长的动态过程。关于资源消耗、环境管制、能源替代和经济增长的相关研究尚未形成完整的理论体系，有待不断深入和拓展。国内对于经济增长中的能源安全、环境安全的研究，起步较晚，运用增长模型来阐述能源、环境与经济发展的文献更是有限，还谈不上理论发展和创新。在我国工业化进程中，对能源的天量消耗不可避免，引进和消化国外研究成果，对促进我国能源结构的调整，积极开发和应用可再生能源，推进可持续发展具有重要的理论和现实意义。
感谢匿名评审人的意见，笔者已作了相应的修改，本文文责自负。
注释：
③该模型允许厂商可以自由选择是否进入市场，利用该特质可以讨论事前环境管理政策如何影响厂商进入市场的决策进而影响经济体的均衡。
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