3资源与环境经济学讲义 第三章 外部性理论

第三章 环境外部性

从某种意义上说，外部性理论是环境经济学的理论基础。一方面，外部性理论揭示了市场经济活动中一些低效率资源配置的根源；另一方面，它又为如何解决环境外部不经济性问题提供了可供选择的思路或框架。由于外部性理论总是与市场失灵或市场缺陷相关联，因此本章的内容就不得不放在市场机制这样一个背景下展开分析和讨论。令人欣慰的是，我们面临的虽然是一个从计划经济体制变革过来的混合市场机制，但随着经济体制改革的不断深化和经济结构中私有成份的不断上升．一个突出政府宏观经济调控作用的市场经济体制，必将在不远的未来成长发育起来。所以．外部性理论或市场失效问题的分析，不但对在以市场为导向的经济改革中，更多地采用环境经济手段来改善环境有所帮助，而且对政府在行使宏观调控职能过程中，如何有效地配置资源，提供最佳环境质量物品也将 有所启发。

外部性理论是现代环境经济政策的理论支柱。关于这一主题的文献(包括书籍和论文)很多，但本章并不试图对这些文献资料进行描述，而是针对与环境政策有关的外部性事物进行论述，以使读者清晰地掌握有关环境外部性的概念和基本理论，以及应用这些理论方法的技巧。本章的内容是这样安排的：首先对更为广义的外部性概念作出定义和分类，然后介绍环境外部性与市场失效以及市场结构之间的关系。在分析环境外部性对资源配置和价格的影响之后．转向探讨解决环境外部不经济性问题的若干方法。 第一节 外部性概念及其分类

从经济学理论研究的角度来说，外部性(externality)这个概念直接来源于30年代由庇古创立的旧福利经济学，即在分析边际私人纯产值与边际社会纯产值相背离的条件时提出的。与外部性相对应的另一个概念是内部性(internality)，包括内部经济性和内部不经济性。下面将重点对外部性概念作一描述。 一、外部性和外部不经济性概念

(一)举例：河流污染与外部性

在给出外部性和外部不经济性的经济学定义之前，首先来看一个简单的假想例子。说明什么是外部性和外部不经济性。

假设一条小河的流域内只存在一个游乐场和一个纺织厂，并且纺织厂处于河流的上游，而游乐场处于河流的下游，河流的流量很小，其纳污能力或水环境净化容量几乎为零。纺织厂和游乐场都想利用河流水资源，纺织厂把小河作为纳污体，将未经处理的印染废水直接排入河流；游乐场则想利用河水来吸引旅客消闲娱乐(如游泳、垂钓和划船等)。如果这两家企业或公司不由同一个主人或主管单位所有，那么该河流资源的有效利用是不可能的，其原因可以从以下几方面来分析：(1)纺织厂不承担废水处理费用；(2)纺织厂不承担由于它向河流排放废水引起游乐场收入减少的补偿；(3)纺织厂生产的产品消费者不是游乐场；(4)游乐场生产函数中的投入要素除了一般的资本、劳动和土地外，还有取自于河流的水量和水质；(5)河流水资源既不为纺织厂所有，也不为游乐场所有。在这种情况下，游乐场收入减少完全不能反映于纺织厂的生产函数或生产费用或成本核算之中，其结果是纺织厂产量越高，排放废水量越大，河流污染也越严重，游乐场的收入也越少，最后招致娱乐场所的关闭或另寻水源。我们称这种纺织厂给游乐场带来不利影响的现象为外部性，确切地说．这是一种负外部性或外部不经济性。

(二)外部性定义

有关外部性的定义很多。简单地说，外部性就是实际经济活动中，生产者或消费者的活

动对其他消费者和生产者产生的超越活动主体范围的利害影响。按照传统福利经济学的观点来看，外部性是一种经济力量对于另—种经济力量的“非市场性的”附带影响，是经济力量相互作用的结果。这种影响有好的作用、也有坏的作用。好的作用称为外部经济性或正外部性，坏的作用称为外部不经济性或负外部性。因此，外部不经济性是外部性的一个方面，在现实经济生活中屡屡可见。

从资源配置的角度分析，外部性是表示当一个行动的某些效益或费用不在决策者的考虑范围内的时候所产生的一种低效率现象，其表现有两方面：(1)决策者的效用或生产函数，包含其它决策者所选择确定变量数值的一些实际变量，如前例中游乐场娱乐函数的用水变量就是纺织厂生产函数中的排放变量；(2)决策者主体并不对受影响者进行补偿或收费，某些效益被给予或某些费用(如前例中的收入损失费用)被强加给没有参加这一决策的人(如前例中的游乐场主人)。

外部性的上述两种表现在实际上是同时发生的。既然外部性是一种低效率现象．那么它与帕累托效率又是什么关系呢?我们不妨先根据上述表现中的第一种表现，假设某一经济系统中有两个人。其中第1个人有m种经济活动(x1，X2，?Xm)．第2个人有n种经济 活动(Y1，Y2，?Yn)。如果说第1个人的效用函数为： U1＝U1(X1，X2?Xm，Yk) (3—1)

式中1≤k≤n，则我们就可以说第2个人的决策行为或经济活动对第1个人产生了外部性。这也就是说，第1个人的福利和效用受到他自已经济活动水平的影响，同时也受到另外一个人所控制的经济活动Yk的影响。很显然，只从这一点来看，外部性似乎是现实经济活动中一种极为普遍的现象，可以说是一种广义的外部性概念。这种广义的外部性概念只是说明了经济活动之间的相互联系。如果要使它成为我们分析环境外部性问题时一种有用的概念，则必须对定义本身再作限制。 美国经济学家阿兰．兰德尔认为，当受影响的一方(第1个人)希望行动一方(第2个人)改变经济活动Yk数量或水平时就存在着相关外部性。这个概念在说明经济活动间相互联系的同时，还体现了受影响方对外部性水平表现出一种关心或评价。相关外部性在大多数情况下可以通过市场调节或市场力量来解决。例如，当我们调整能源(如煤炭)价格时，相对来说就改变了能源的稀缺性格局；从而使大多数产品的价格发生变化。但是，市场“这只无形的手”通过价格机制不仅不会导致低效率，相反会产生一种高效率和市场力量。阿兰·兰德尔认为，只有当以这样一种方式改变经济活动Yk水平或数量，即使得受影响的一方得到好处，同时又不让行动一方受到损失时才可说存在帕累托相关外部性。很显然，当存在帕累托相关外部性时，也就存在着没有实现的潜在帕累托效率改进。换句话说，只有当整个经济系统不是帕累托高效率时，帕累托相关外部性才可能存在。

帕累托相关外部性可以分为帕累托相关外部经济性和帕累托相关外部不经济性，即我们前面提到的外部经济性和外部不经济性。在外部经济性情况下，受影响的一方因活动Yk得到好处，因此愿意行动一方增加活动Yk的数量、而且当有可能以某种方式提高Yk水平 时，使得至少一方得到好处而同时又不使任何人受到损失。在现实中，外部经济性类似于—种“租德行善”的行为也很常见。例如，当某一厂商发明一种新产品或新工艺时．其他厂商就有可能免费或低费用利用这些成果；当某一个人自己注射了某种疾病的防疫针时，由于减少了流行病的发病概率，不但保护了自己的身体，而且也给别人增加了防止该种疾病的安全性；当某一个人花钱美化自己的房屋或种植花园绿地树木时，不但使自己得到享受或房产增值，而且也使邻居的房产价值得到了提高，过路人也得到了一种美的享受。

在外部不经济性情况下，受影响的一方因活动Yk而受到损失，希望促使行动一方降低活动Yk的数量，而且有可能以某种方式降低活动Yk的水平，能使至少一方受益而不使另一方受损。外部不经济性的例子也是很多的，前面提到的河流污染例子就是一个典型的外部不

经济性。环境外部性一般指的也就是环境外部不经济性。

需要指出的是，不要误解为外部不经济性表现的是一种低效率状态，而外部经济性体现的是一种高效率状态。应该说，无论是外部经济性还是外部不经济性，它们都是一种低效率的资源配置状态，而且游离于市场之外，即市场失灵问题。顺便指出的是，经济学中表征外部性的其它术语还有外部效果、伴随效果、溢出效应、副作用和毗邻影响等。这些术语所表达的含义大致与外部性相同，只是“外部性”这个术语更规范些。 二、外部性分类

从外部性的定义可以看出，外部性有两个明显的标志：第一，它们是伴随生产或消费的活动而产生的；第二，它们或者是积极的影响(即带来正效益)，或者是消极的影响(即带来负效益或损失)，二者必居其一。从这两个标志出发，可以把外部性分成生产的外部经济性、消费的外部经济性、生产的外部不经济性和消费的外部不经济性四种类型。

(一)生产的外部经济性

当一个生产者在生产过程中给他人带来有利的影响，而生产者不能从中得到补偿时，便产生了积极的外部效果。如果这种有利的影响是由于生产者的产量增加而带来的，则这种现象称之为生产的外部经济性。例如，苹果园和养蜂场是紧邻，这两个企业单位的生产互相受益。蜜蜂要到苹果园采蜜，而苹果园要依靠蜜蜂传授花粉，因此，它们之间的生产是一种互相受益的外部经济性。从效益的观点看，生产外部经济性体现的是企业生产的私人效益与社会效益之间的差值，即社会效益总是大于私人效益。

(二)消费的外部经济性

当—个消费者在其消费过程中给他人带来有利的影响，而消费者本身却不能从中得到补偿时，便产生了消费的外部经济性。如果这种有利的影响随着消费者消费数量的增加而增加，则这种外部性称为消费的外部经济性。花圃爱好者种植花圃、低收费门票或节假日免票的公园游乐，甚至教育子女形成一种诚实和值得信赖的品德等等都是消费的外部经济性。不过，需要注意的是，把低门票收费的公园游乐划分为消费的外部经济性，主要是依据它的消费生产性，而且有一些国家森林公园或政府部门直接经营的公园，其门票之外的外部收益可能部分从政府预算那儿得到补偿。 (三)生产的外部不经济性

当一个生产者在其生产过程中，给他人带来了损失或额外费用，而他人又不能得到补偿时，就产生了外部不经济性。如果这种损失或额外费用，是由该企业或生产者的产量提高带来的，则这种外部性就是生产的外部不经济性。一般来说，生产的外部不经济性随着生产数量的增加而增加，而且引起的外部费用就是企业生产的社会费用与私人费用之差。 (四)消费的外部不经济性

当一个消费者在其消费过程中的一些消费活动给他人带来了损失或外部费用，而他人又得不到补偿的现象就是消费的外部不经济性。消费的外部不经济性表面上看来是个小问题，但一旦形成一个全社会性的消费外部不经济性时，其后果也是非常棘手的。例如，在 公共场合随意吸烟和扔弃废物，这种消费外部不经济性就是一个明显的例子。这种外部不经济性产生的外部费用，一般由政府支出或个人医疗费用负担。不过，类似这种消费的外部不经济性问题，已引起政府部门和公众的广泛重视，并采取了一些管制性的措施。

外部性，除了按上述生产与消费、经济性和不经济性的原则划分外，广义上说．还可分为货币外部性和技术外部性两种类型。货币外部性是外部效果(有益的和本利的)，通过价格变化转换来体现的一种外部性。例如，一个规模较大的新企业迁入一个地区，从而 加速该地区土地价格的上升，而这种上升对那些支付地租的所有经营者都产生了外部效果，这就是一种货币性的生产外部性。但是，根据福利经济学家的观点，在市场经济条件下，这

种外部性并不会产生市场失效或资源的低效率配置，因为土地市场提供了这样一个机制：虽然土地价格上升引起所有经营者支出费用上升，但各个经营者可以对土地进行投标竞争，其中土地的各种投标价格正好反映了土地各种不同用途的机会成本。这样，土地的价格机制就保证了市场条件下土地资源的有效配置。

技术外部性是不能反映在价格变化或通过市场体系表现的外部现象。严格地说，前面划分的四类外部性都是技术外部性，而且一般也是有形的。在谈到外部性定义时，已经指出外部性理论或环境经济学所关注的是技术外部性问题。实际上，货币外部性就是前面提到的相关外部性，它是自由竞争市场中存在的一种普遍现象。 与环境问题有关的外部性，主要是生产和消费上的外部不经济性，尤其是生产的外部不经济性，而且都不是货币外部性，因为其影响并非通过价格来转换。在环境污染的实例中，不能调整价格来反映日益增长的污染负荷，水资源的稀缺性并未受到纺织厂的注意，而且货币外部性中存在的价格反馈机制在“污染市场”中也不存在。 三、外部性计量：外部费用和外部效益

外部性计量是一个极为复杂的技术性问题，尤其是环境问题的外部性计量。在此，并不想急于对这个技术难题展开讨论，只是对它们进行一种概念性的描述和假设性的说明。

按照传统福利经济学的观点，某一种经济活动的外部经济性或外部不经济性，就是该种活动行为的社会影响与个人（或私人）影响之差。就费用而言，这种外部不经济性所表现的外部费用，就是社会费用与私人费用之差值。请注意，这里所说的“私人”或“个人”是一个具备独立决策行为的主体，可以是一个生产者、企业、消费者以及家庭等，而私人费用．就是通过市场表现并反映在产品或服务价格之中真正发生或支付的费用。

如果某种经济活动存在外部费用，则必然不反映在价格信号上，或者说是超越于私人费用之外。社会费用是一个相加的概念，即私人费用与外部费用之和。换句话说，社会费用是该经济活动带来的社会真正承担的全部费用。举一个简单的例子就可说明这三者之间的关系。假设上节中提到的纺织厂每年生产10万米棉布，生产要素投入为200万元。由于该纺织厂直接向河流排放废水．致使下游每年渔业损失和游乐场收入损失达300万元。在这种情况下，纺织厂生产10万米棉布的私人费用(成本）为200万元，其外部费用和社会费用则分别为300万元和500万元。

当外部费用表现形式主要是环境污染、环境破坏或其它环境问题恶化现象时，这种外部费用就是环境费用。当然，广义的环境显然可以包括“外部”，但这种理解对我们所进行的分析并太多大价值。 四、外部不经济性的实质

如前所述，外部不经济性是一事物或活动对周围环境产生的不良影响。透过这一表面现象从经济学角度进行深入的分析，可以发现外部不经济性的根源或实质是私人成本的社会化。

某一生产者，在生产过程不可避免地会产生废弃物。废弃物有两种处理方法：①对废物进行治理，无害化后再排入环境；②直接排入环境之中。

受利润动机的支配，生产者进行生产的目的是获得最大的盈利。为了达到这一目的，生产者一般不会主动地选择对废物进行治理这种办法，因为对废物的治理需要花费人、财、物力，增加支出。这一支出将成为其生产成本的一部分(称为私人成本)。由于成本增加，生产者的盈利必然有所减少，这是他不愿看到的。于是，生产者将舍弃治理，而选择把污染物直接排入环境之中的做法。这样，就可节省一笔开支(私人成本)。但是，由于污染物排入环境

后将造成污染，从而使得环境影响范围内的他人受到损害。一般来讲，各种损害均可折算为经济损失，这些损失就成为对社会造成的经济损失，这一社会损失简称为社会成本。这样，由于生产者将污染物排入环境中，虽然“节省”了治理污染的私人成本，却增加了社会成本，即私人成本社会化就产生了。事实证明，由于环境损害造成的社会成本要远远大于私人成本。

工业化以来，经济活动所引起的外部不经济性影响是普遍存在的。煤矿企业基本上不关心酸性废水的排放，因为它的任务是采煤；电厂不会关心空气的污染，因为它的工作是供电；农场经营者也不太考虑若干年后土地的盐渍化，因为他更关心的是近期内农作物的收成；造纸厂并不为附近的河流污染担忧，因为它心中装的是纸张的成本、市场行情等等；渔民不会意识到他的行为会对鱼的储量以及减少其他渔民的捕捞机会产生影响，因为他追求的是最大的捕捞量。而空气、河流、海洋、土地都是公共的环境财富，私人成本的社会化将进一步导致资源被破坏、生态环境不断恶化。 五、外部不经济性的经济学分析

由于私人成本的社会化，导致经济活动的外部不经济性和环境的恶化，因而要从根本上解决环境恶化问题，必须消除外部不经济性现象，即使外部成本内部化，或者说使外部不经济性内部化。一般而言，社会成本远大于私人成本，如果将私人成本内部化，就可降低甚至不产生社会成本。就全社会而言，可以用较少的投入，弥补较大的损失，这在经济上是有利可图的。

对某一生产者而言，其生产费用包括两部分：一是生产成本(由固定成本和流动成本组成)，设为C1；二是治理污染的成本，设为C2。若生产者不治理污染，将使社会付出其成本，设为C3，并假设生产者产量为Q，产品价格为P。

(1)若不考虑外部不经济性，企业不治理污染，企业的盈利R1为： R1＝P〃Q-C1 (3.1) 此时社会总福利F1为：

F1＝R1-C3＝P〃Q-C1-C3 (3.2)

(2)如果将外部不经济性内部化，即生产者必须对生产中产生的废弃物进行治理，这样，生产者将增加治理污染的成本C2。此时企业的盈利R2(假设产量不变)为：

R2＝P〃Q-C1-C2 (3.3)

而社会总福利F2为：

F2＝R2-C3 (3.4)

由于企业治理了污染，也就没有了社会成本，即C3＝0，则(3.4)式变为： F2＝R2＝P〃Q-C1-C2 (3.5) (3)将公式(3.1)-(3.3)得：

R1-R2＝C2 (3.6)

这说明存在外部不经济性时，由于私人成本社会化，生产者将获得超额利润C2，超额利润的获得是以社会付出社会成本C3为代价的。

(4)公式(3.5)-(3.2)得：

F2-F1(3.7)

＝

C3-C2

由于C3＞C2，故F2-F1＞0，这说明私人成本内部化后，可增加社会福利。外部成本内部化对生产者的影响也可用图表示。

图中，C1为生产成本；C1+C2为生产成

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