摘要:文章建立了基于集中治污的政府、中小企業(yè)及治污企業(yè)的環(huán)境規(guī)制三方博弈模型,找出了集中治污模式下的中小企業(yè)最優(yōu)環(huán)境規(guī)制及治污策略,并分析了排污系數(shù)、污染物單位社會成本等主要因素對最優(yōu)規(guī)制及治污策略的影響。研究表明,政府會隨著排污系數(shù)和污染物單位社會成本的增加而降低中小企業(yè)排污指標(biāo),治污企業(yè)則會提高其治污價格;排污系數(shù)的上升的中小企業(yè)的利潤會被降低,同時,其他中小企業(yè)的利潤則會提高。
關(guān)鍵詞:集中治污;中小企業(yè);環(huán)境規(guī)制;排污指標(biāo);治污價格
一、 引言
我國中小企業(yè)近年來取得巨大的發(fā)展,成為了國民經(jīng)濟(jì)中一股重要的力量,中小企業(yè)快速發(fā)展的同時伴隨而來就是中小企業(yè)的生產(chǎn)活動造成的環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,已經(jīng)成為環(huán)境污染的主要源頭之一,其產(chǎn)生的工業(yè)污染構(gòu)成了整個工業(yè)污染的70%。而現(xiàn)有的環(huán)境規(guī)制機(jī)制多是針對大企業(yè)所設(shè)計,對中小企業(yè)的效果不明顯。因此,有必要針對中小企業(yè)的特點(diǎn)設(shè)計有效的環(huán)境規(guī)制機(jī)制。
我國中小企業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)工藝落后,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量污染物,大多數(shù)企業(yè)又無力購買治污設(shè)備進(jìn)行單獨(dú)治污。加之中小企業(yè)分布非常廣,幾乎全國每個鄉(xiāng)村都有中小企業(yè)存在,這使得環(huán)保部門無法對其進(jìn)行全面的環(huán)境規(guī)制。有鑒于此,我國一些地區(qū)開始采用集中治污的模式,即,將中小企業(yè)引入園區(qū)進(jìn)行生產(chǎn),并引進(jìn)專業(yè)治污公司對中小企業(yè)排放的污染物進(jìn)行集中治理,這樣既解決了中小企業(yè)無力購買治污設(shè)備和單獨(dú)治污的規(guī)模不經(jīng)濟(jì)問題,同時解決了環(huán)保部門監(jiān)管難的問題。該模式在浙江取得了很大的成效,國內(nèi)外學(xué)者也對此進(jìn)行了深入研究。蔡素蘭認(rèn)為,鑒于我國中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制中污染物治理效率低、環(huán)保部門監(jiān)管難的現(xiàn)狀,引入專業(yè)治污企業(yè),將“誰污染、誰治理”變?yōu)椤罢l污染、誰付費(fèi)”,這樣才能真正有效改變我國中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制現(xiàn)狀。Htermann則通過建立有效市場下治污定價模型分析了歐盟污染物排放的治污收費(fèi)價格的制定。崔志芳等通過建立集中治污模式下的排污定價博弈模型,得出了集中治污模式的實(shí)施條件以及治污收費(fèi)的定價政策。胡新平和黃波也對集中治污模式下的中小企業(yè)生產(chǎn)及排污決策、治污企業(yè)的治污定價策略以及政府的排污監(jiān)管策略。事實(shí)上,中小企業(yè)排污量控制及治理是集中治污模式下中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制策略中的關(guān)鍵,排污指標(biāo)過高或治污價格過低將導(dǎo)致對環(huán)境的破壞,排污指標(biāo)過低或治污價格過高又會過度降低企業(yè)產(chǎn)量和利潤,進(jìn)而降低社會福利,因此,有必要對集中治污模式下的中小企業(yè)排污指標(biāo)及治污價格制定進(jìn)行研究。
基于此,本文通過構(gòu)建基于集中治污的政府、中小企業(yè)及治污企業(yè)的環(huán)境規(guī)制三方博弈模型,研究了集中治污模式下的中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制及治污策略,通過理論及仿真分析得出中小企業(yè)最優(yōu)排污指標(biāo)及最優(yōu)治污價格,并分析排污系數(shù)、污染物單位社會成本等主要因素對最優(yōu)規(guī)制及治污策略的影響,為政府部門中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制政策及治污公司治污收費(fèi)策略的制定提供決策依據(jù)。
二、 環(huán)境規(guī)制問題描述
產(chǎn)品市場上有兩家生產(chǎn)同一種產(chǎn)品的中小企業(yè),他們在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定的污染物對環(huán)境和社會福利造成損害,而且,污染物對環(huán)境和社會福利造成的損害與污染物排放量相關(guān),污染物排放量則與企業(yè)的產(chǎn)品產(chǎn)量相關(guān)。
由于中小企業(yè)的規(guī)模小,無法承擔(dān)購買治污設(shè)備的費(fèi)用;加之中小企業(yè)數(shù)目龐大,每個企業(yè)都購買治污設(shè)備必然導(dǎo)致社會資源的巨大浪費(fèi),因此,政府將中小企業(yè)集中在一起進(jìn)行生產(chǎn),并且引進(jìn)專業(yè)治污企業(yè)對所有中小企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物進(jìn)行治理,并由治污企業(yè)根據(jù)中小企業(yè)的排污量進(jìn)行收費(fèi)。
由于污染物對環(huán)境和社會福利的損害是由整個社會來承擔(dān),而將污染物進(jìn)行治理后再排放所產(chǎn)生的治理費(fèi)用則是由企業(yè)自己承擔(dān),因此,作為完全理性人的企業(yè)以利潤最大化為目標(biāo),自然會選擇將污染物直接排放。這時,政府就會對企業(yè)的排污進(jìn)行規(guī)制和監(jiān)管。但是,若要求企業(yè)將所有污染物都治理后再排放,會過度增加企業(yè)成本,降低企業(yè)產(chǎn)量和利潤;同時,產(chǎn)品產(chǎn)量的降低也會導(dǎo)致產(chǎn)品價格的上升和消費(fèi)者剩余的減少,因此,對企業(yè)排污的過度控制也會降低社會福利,作為以社會福利最大化的政府就需要根據(jù)地區(qū)的環(huán)境質(zhì)量目標(biāo),企業(yè)生產(chǎn)過程中污染物的產(chǎn)生量及其環(huán)境的破壞力,以及企業(yè)產(chǎn)品的市場需求情況等因素,制定所有企業(yè)的污染物排放總指標(biāo)及每個企業(yè)的排污指標(biāo),從而對中小企業(yè)的排污行為進(jìn)行規(guī)制,在降低環(huán)境污染的同時,實(shí)現(xiàn)社會福利的最大化。
三、 環(huán)境規(guī)制模型建立
產(chǎn)品市場上有兩家生產(chǎn)同一產(chǎn)品的中小企業(yè),中小企業(yè)i(i=1,2)的產(chǎn)品反需求函數(shù)為:p=p0-a(q1+q2),其中,p0>0,a>0;其單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本為ci;產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一定數(shù)量的污染物,且企業(yè)排污量與產(chǎn)品產(chǎn)量相關(guān),即,排污量ei=?茁iqi。
污染物會對環(huán)境造成一定的破壞,從而產(chǎn)生一定的社會成本(或社會福利損失),且污染物導(dǎo)致的社會成本為排污量的函數(shù):即,污染物社會成本Cs=?酌(e1+e2),其中,?酌為污染物單位社會成本,即每個單位的污染物對環(huán)境破壞所導(dǎo)致的社會福利損失。
為了對中小企業(yè)排污進(jìn)行規(guī)制,政府制定了兩家企業(yè)的排污總指標(biāo)E,以及每家企業(yè)的排污指標(biāo)ei,i=1,2,即,中小企業(yè) 可以在其排污指標(biāo)范圍內(nèi)將污染物直接排放,超出部分則需要進(jìn)行治理,達(dá)標(biāo)后方能排放。
為了實(shí)現(xiàn)治污的規(guī)模經(jīng)濟(jì),政府將兩家中小企業(yè)集中到一起進(jìn)行生產(chǎn),并將所有污染物排放給專業(yè)治污企業(yè),由其以單位治污成本c對中小企業(yè)超標(biāo)排放的污染物進(jìn)行治理,并按中小企業(yè)i(i=1,2)的超標(biāo)排放量ei=ei-ei,以單位治污價格 收取治污費(fèi)用。
中小企業(yè)i(i=1,2)的單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本,產(chǎn)品反需求函數(shù),排污量函數(shù),污染物社會成本函數(shù),排污指標(biāo)及治污企業(yè)的治污成本及收費(fèi)等均為共同知識。
由此可得,中小企業(yè)i(i=1,2)的利潤為:
治污企業(yè)的利潤為:
消費(fèi)者剩余為:
CS=a(q1+q2)2/2(3)
未治理的污染物所導(dǎo)致社會成本為:
政府效用(社會福利):
四、 環(huán)境規(guī)制策略分析
集中治污下的環(huán)境規(guī)制決策順序如下:首先由政府以社會福利最大化為目標(biāo)制定中小企業(yè)i(i=1,2)的排污總指標(biāo)E以及每個企業(yè)的排污指標(biāo)ei:接著由治污企業(yè)根據(jù)政府的排污政策,以自身利潤最大化為目標(biāo)制定單位治污價格r;最后,中小企業(yè)在政府給定的排污量和治污企業(yè)的單位治污價格下,以其利潤最大化為目標(biāo)制定產(chǎn)量。本文將用逆向歸納法求解政府、治污企業(yè)及中小企業(yè)i的最優(yōu)決策。
首先,中小企業(yè)i(i=1,2)以利潤最大化為目標(biāo)決定其產(chǎn)量,求解?墜?仔i/?墜qi=0可得中小企業(yè)i的最優(yōu)產(chǎn)品產(chǎn)量為:
q*i=■,i=1,2(6)
(6)式為中小企業(yè)i(i=1,2)的反應(yīng)函數(shù),即,給定治污企業(yè)的單位治污價格r,就有一個對應(yīng)的中小企業(yè)i最優(yōu)產(chǎn)品產(chǎn)量q*i。由于中小企業(yè)i的單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本,產(chǎn)品反需求函數(shù),排污量函數(shù)等均為共同知識,因此,治污企業(yè)知道中小企業(yè)i的反應(yīng)函數(shù),就會根據(jù)該反應(yīng)函數(shù)以自身利潤最大化為目標(biāo),決定其最優(yōu)單位治污價格r*。
將(6)式代入(2)式,并求解?墜?仔/?墜q=0,可得治污企業(yè)的最優(yōu)單位治污價格為:
r*=■(7)
其中:?姿=(?茁1-?茁2)2+?茁1?茁2>0。
(7)式為治污企業(yè)的反應(yīng)函數(shù),即,給定政府制定的排污總指標(biāo)E,就有一個對應(yīng)的治污企業(yè)最優(yōu)單位治污價格 r*。由于治污企業(yè)的治污成本及收費(fèi)也是共同知識,因此,政府知道治污企業(yè)i的反應(yīng)函數(shù),就會根據(jù)該反應(yīng)函數(shù)以社會福利最大化為目標(biāo),決定最優(yōu)總排污指標(biāo)E*。
將(7)式代入(5)式,并求解?墜SW/?墜E=0,可得政府制定的中小企業(yè)最優(yōu)總排污指標(biāo)E*:
E*=■+■(8)
其中:?啄i=-22?茁3i+33?茁2i?茁3-i-36?茁1?茁23-i+17?茁33-i,i=1,2。
命題1 治污企業(yè)收取的最優(yōu)單位治污價格為r*=
■-■。
證明:將(8)式代入(7)式并化簡可得治污企業(yè)向中小企業(yè)收取的最優(yōu)單位治污價格r*如命題1中的表達(dá)式。命題1證畢。
命題1表明,集中治污模式下,治污企業(yè)處于領(lǐng)導(dǎo)者地位,因此,能夠根據(jù)中小企業(yè)i(i=1,2)的反應(yīng)函數(shù)制定出最優(yōu)單位治污價格,實(shí)現(xiàn)了其自身利潤最大化的目標(biāo)。
命題2 政府會隨中小企業(yè)的污染物單位社會成本的增大而降低中小企業(yè)排污總指標(biāo)。
證明:對最優(yōu)總排污指標(biāo)E*求污染物單位社會成本 ?酌的一階導(dǎo)數(shù)可得dE*/d?酌<0,因此,最優(yōu)總排污指標(biāo)為污染物單位社會成本的嚴(yán)格遞減函數(shù),即,政府會隨中小企業(yè)的污染物單位社會成本的增大而降低中小企業(yè)排污總指標(biāo)。命題2證畢。
命題2表明,隨著中小企業(yè)污染物單位社會成本增大,相同排污量下的環(huán)境破壞及社會福利損失增加,因此,政府就會降低中小企業(yè)排污總指標(biāo),要求企業(yè)加大治污力度,以較低的治污成本換取較高的污染物社會成本,從而更好地保護(hù)環(huán)境,提高社會福利。
命題3 治污企業(yè)會隨著中小企業(yè)的污染物單位社會成本的增大而提高治污收費(fèi)。
證明:對最優(yōu)單位治污價格r*求污染物單位社會成本?酌的一階導(dǎo)數(shù)可得dr*/d?酌>0,因此,最優(yōu)單位治污價格為污染物單位社會成本的嚴(yán)格遞增函數(shù),即,治污企業(yè)會隨著中小企業(yè)的污染物單位社會成本的增大而提高治污收費(fèi)。命題3證畢。
命題3表明,中小企業(yè)污染物單位社會成本的增大會導(dǎo)致相同排污量下社會成本的提高,治污企業(yè)就會預(yù)期到政府將降低中小企業(yè)排污總指標(biāo)(這點(diǎn)由命題2得到證明),中小企業(yè)需要治理的污染物數(shù)量增加,即治污企業(yè)的治污服務(wù)需求得到增加,治污價格自然隨之提高。
五、 仿真分析
集中治污模式下,中小企業(yè)i(i=1,2)各項(xiàng)參數(shù)如下:單位生產(chǎn)成本c1=20,c2=25;產(chǎn)品反需求函數(shù)p=90-0.5(q1+q2);排污系數(shù)?茁1=0.90,?茁2=0.95;污染物單位社會成本 ?酌=23。治污企業(yè)單位治污成本c=5。
求解可得中小企業(yè)最優(yōu)總排污指標(biāo)E*=30.46,治污企業(yè)最優(yōu)單位治污價格r*=25.48。由于中小企業(yè)1的排污系數(shù)小于中小企業(yè)2,因此該企業(yè)采用的是更清潔的生產(chǎn)方式。為了鼓勵更多的企業(yè)采用清潔生產(chǎn)方式,政府給予這些企業(yè)更多的排污指標(biāo),因此,中小企業(yè)1得到總排污指標(biāo)中的55%,中小企業(yè)2則只得到45%,即e1*=16.75,e2*=13.71。由此可得中小企業(yè)i(i=1,2)和治污企業(yè)的最大利潤為?仔*1=1 447.80,?仔*2=641.06,?仔*=479.41。
接下來對主要參數(shù)進(jìn)行靈敏度分析,研究污染物單位社會成本?酌,排污系數(shù)?茁1等因素的變化對集中治污模式下的中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制策略及企業(yè)利潤的影響(由于?茁1和?茁2的影響相似,因此,只需要對?茁1進(jìn)行靈敏度分析)。不同?酌下的中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制策略及企業(yè)利潤如表1所示。
由表1可以看出,隨著污染物單位社會成本?酌的增加,中小企業(yè)的排污總指標(biāo)E*降低,治污企業(yè)的單位治污價格r*不斷提高,中小企業(yè)i(i=1,2)的利潤均有不同程度的降低,且企業(yè)2的利潤降低程度遠(yuǎn)大于企業(yè)1,而治污企業(yè)的利潤則持續(xù)增加。這主要是因?yàn)槠髽I(yè)2的排污系數(shù)大于企業(yè)1,所以排污總指標(biāo)的降低,使得其一方面比企業(yè)1更大幅度地降低產(chǎn)量,另一方面比企業(yè)1支付更多的治污費(fèi)用,從而使得其利潤降低程度遠(yuǎn)大于企業(yè)1。此外,表1的分析再次印證了本文命題2和命題3得出的結(jié)論。
不同?茁1下的中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制策略及企業(yè)利潤如表2所示。其中,兩家中小企業(yè)所分得的排污指標(biāo)比例不變,仍是中小企業(yè)1得到總排污指標(biāo)中的55%,中小企業(yè)2得到45%。
由表2可以看出,隨著排污系數(shù)?茁1的增加,中小企業(yè)的排污總指標(biāo)E*降低,治污企業(yè)的單位治污價格r*不斷提高,企業(yè)1的利潤降低,企業(yè)2和治污企業(yè)的利潤則持續(xù)增加。這主要是因?yàn)榕盼巯禂?shù)的增加使得相同產(chǎn)量下的污染物排放量,政府就會對企業(yè)進(jìn)行更嚴(yán)格的限產(chǎn),以更好地保護(hù)環(huán)境和維護(hù)社會福利,因此,排污總指標(biāo)就會降低,中小企業(yè)對治污企業(yè)的治污服務(wù)需求增加,治污價格及治污企業(yè)利潤也就隨之上升。此外,由于只有1家企業(yè)的排污系數(shù)提高,因此,排污系數(shù)沒有提高的企業(yè)雖然會因產(chǎn)量降低和治污價格上升受到一定損失,但是其因產(chǎn)品價格上升和排污量下降中獲得的收益更大,最終使其利潤反而得到提高。
六、 結(jié)論
本文構(gòu)建了基于集中治污的政府、中小企業(yè)及治污企業(yè)的環(huán)境規(guī)制三方博弈模型,研究了集中治污模式下的中小企業(yè)環(huán)境規(guī)制及治污策略,通過理論及仿真分析得出了模型最優(yōu)解,并分析了排污系數(shù)、污染物單位社會成本等主要因素對最優(yōu)規(guī)制及治污策略的影響。研究表明,政府會隨著排污系數(shù)和污染物單位社會成本的增加而降低中小企業(yè)排污指標(biāo),治污企業(yè)則會提高其治污價格;排污系數(shù)上升的中小企業(yè)的利潤會降低,同時,排污系數(shù)沒有上升的中小企業(yè)的利潤就好會提高,因此,企業(yè)應(yīng)盡可能采用清潔生產(chǎn)方式,降低其排污系數(shù),在保護(hù)環(huán)境的同時,提高企業(yè)利潤和社會福利。
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基金項(xiàng)目:國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目號:71102178);教育部人文社會科學(xué)研究項(xiàng)目(項(xiàng)目號:11YJC630070)。
作者簡介:李宇雨,重慶師范大學(xué)計算機(jī)與信息科學(xué)學(xué)院講師,重慶大學(xué)管理學(xué)博士。
收稿日期:2012-07-04。