技術(shù)清潔度、貿(mào)易自由化與環(huán)境污染

章秀琴

(安徽工程大學(xué) 管理工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

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技術(shù)清潔度、貿(mào)易自由化與環(huán)境污染

章秀琴

(安徽工程大學(xué) 管理工程學(xué)院，安徽 蕪湖 241000)

運用博弈論的分析方法推導(dǎo)分析貿(mào)易自由化、技術(shù)清潔度對單個國家和全球環(huán)境污染的影響.研究發(fā)現(xiàn)，本國實行貿(mào)易自由化會降低本國的污染水平，提高外國的污染水平，而對全球環(huán)境的影響則依賴于產(chǎn)量效應(yīng)和技術(shù)替代效應(yīng)的大小，即技術(shù)清潔度的高低.當(dāng)技術(shù)清潔度較低、產(chǎn)量效應(yīng)超過技術(shù)替代效應(yīng)時，全球污染水平是上升的；而當(dāng)技術(shù)清潔度較低、技術(shù)替代效應(yīng)超過產(chǎn)量效應(yīng)時，全球污染水平是下降的.

技術(shù)清潔度；貿(mào)易自由化；環(huán)境污染

貿(mào)易與環(huán)境的關(guān)系日益受到廣泛的關(guān)注，20世紀(jì)70年代開始國外學(xué)者著力于研究國際貿(mào)易領(lǐng)域內(nèi)的環(huán)境問題.隨著與環(huán)境有關(guān)的貿(mào)易爭端日趨增多，為推動國際貿(mào)易和環(huán)境保護協(xié)同發(fā)展，眾多學(xué)者對貿(mào)易自由化的環(huán)境效應(yīng)進(jìn)行了研究，最早可以追溯到Baumol的研究.在國際貿(mào)易對環(huán)境質(zhì)量影響研究的主流文獻(xiàn)中[1-6]，將國際貿(mào)易對環(huán)境的影響歸納為規(guī)模效應(yīng)、結(jié)構(gòu)效應(yīng)、技術(shù)效應(yīng)、產(chǎn)品效應(yīng)、收入效應(yīng)和規(guī)制效應(yīng)，國際貿(mào)易對環(huán)境的最終影響取決于上述效應(yīng)的合力.國內(nèi)相關(guān)實證研究中就有很多關(guān)于貿(mào)易的環(huán)境效應(yīng).包群[7]等實證研究認(rèn)為一國貿(mào)易開放度的提高有助于降低本國環(huán)境污染物的排放；許士春[8]實證研究得出我國對化學(xué)品及其相關(guān)產(chǎn)品的進(jìn)口增加，使得環(huán)境污染向貿(mào)易伙伴國轉(zhuǎn)嫁的結(jié)論；劉林奇[9]通過實證分析中國對外貿(mào)易的環(huán)境效應(yīng)發(fā)現(xiàn)，技術(shù)效應(yīng)降低了中國的環(huán)境污染排放量；黃娟[10]等基于產(chǎn)品內(nèi)分工視角實證分析了我國自由貿(mào)易的環(huán)境效應(yīng)，結(jié)果表明規(guī)模效應(yīng)的影響顯著為正，而結(jié)構(gòu)效應(yīng)和技術(shù)效應(yīng)的影響顯著為負(fù)，但總體效應(yīng)為正；汪凌志[11]采用人均碳足跡與碳足跡強度作為生態(tài)環(huán)境指標(biāo)，對中國貿(mào)易開放的生態(tài)環(huán)境影響進(jìn)行了實證分析，結(jié)果表明貿(mào)易的規(guī)模效應(yīng)與結(jié)構(gòu)效應(yīng)均加劇了中國的生態(tài)環(huán)境壓力；黃靜波[12]等應(yīng)用經(jīng)典的國際貿(mào)易環(huán)境效應(yīng)模型，實證分析了中國制造業(yè)對外貿(mào)易對環(huán)境質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)中國制造業(yè)對外貿(mào)易的商品結(jié)構(gòu)越來越偏向于“清潔”行業(yè)，對外貿(mào)易的結(jié)構(gòu)效應(yīng)有利于環(huán)境質(zhì)量的改善，對外貿(mào)易的技術(shù)效應(yīng)是環(huán)境質(zhì)量沒有迅速惡化的主要原因.

目前，學(xué)術(shù)界基于成本收益分析框架對貿(mào)易環(huán)境效應(yīng)的分析形成了兩種對立的觀點.一種觀點認(rèn)為，無論從短期還是從長期來看，自由貿(mào)易對發(fā)展中國家的環(huán)境影響都是消極的；另一種觀點認(rèn)為，短期來看，貿(mào)易自由化對一國環(huán)境的影響是消極的，但長期來看，其對一國環(huán)境的影響則是積極的[13].這些研究奠定了貿(mào)易自由化與某一個國家的環(huán)境污染關(guān)系的理論基礎(chǔ)，但鮮有提及一國貿(mào)易自由化對全球環(huán)境污染的影響.然而每個國家貿(mào)易自由化程度不同，對全球環(huán)境污染的影響也不相同，因此，試圖通過構(gòu)建雙頭寡占市場模型，運用博弈論的分析方法，推導(dǎo)分析貿(mào)易自由化對單個國家環(huán)境和全球環(huán)境的影響.

1 模型的建立

為了研究的簡化，構(gòu)造出雙頭寡占市場模型.模型中，假設(shè)世界僅由兩個國家組成，國內(nèi)A國和國外B國；僅兩家廠商，位于A國的廠商1和位于B國的廠商2；兩家廠商生產(chǎn)同一種產(chǎn)品，且均只供應(yīng)A國市場，A國政府對同類進(jìn)口產(chǎn)品征收稅率為t的關(guān)稅；兩家廠商在生產(chǎn)過程中使用勞動、污染作為投入(注：污染是生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品，且污染量的大小與產(chǎn)品產(chǎn)量成正比).建立Ricardian生產(chǎn)函數(shù):

(1)

式中，i=1,2，分別表示國內(nèi)和國外；qi為產(chǎn)量；Li為勞動；αi為大于0的系數(shù).

假設(shè)兩家廠商同時選擇產(chǎn)量q1和q2，則全球產(chǎn)量為Q=q1+q2，市場反函數(shù)為：

(2)

根據(jù)需求定理可知，P=P(Q)為單調(diào)減函數(shù)，即P′(Q)<0,不失一般性，假定P=P(Q)同時為線性函數(shù)，所以有P″(Q)=0.兩家廠商成本函數(shù)分別為：

(3)

在這個博弈中，廠商的戰(zhàn)略變量是產(chǎn)品產(chǎn)量，在戰(zhàn)略組合(q1，q2)下，廠商i(i=1,2)所得的支付就是其利潤，即πi=P(Q)·qi-Ci(qi)，則兩家廠商的利潤函數(shù)分別為：

(4)

式中，W1和W2分別為國內(nèi)外工資率.為了排除國內(nèi)外工資率高低的不同對廠商決策的影響，假定國內(nèi)外工資率是相等的，即W1=W2，且由于在局部均衡框架下分析貿(mào)易自由化對污染的影響情況，所以對于國內(nèi)、外兩個廠商來說，相同的工資率可以看出兩家廠商對于單位勞動的不同需求情況.

另一方面，兩家廠商都不直接受到排放污染的規(guī)制.即說：除了關(guān)稅高低對排污水平的間接影響外，不考慮諸如庇古稅、最大排放限制等其他對污染排放的限制措施.根據(jù)廠商投入使用的理論原則，即：對于任何給定的產(chǎn)量水平，廠商會使用最低的投入水平.但這并不意味著兩家廠商面臨著污染排放的限制，實際上，他們面臨的唯一限制是用其價格表明的勞動限制.換言之，兩家廠商只為勞動支付報酬.因此，將式(1)代入式(4)得：

(5)

因此，文中納什均衡模型中的產(chǎn)量戰(zhàn)略組合轉(zhuǎn)化為工資相同情況下的勞動戰(zhàn)略組合，即說：戰(zhàn)略組合L*為納什均衡下的勞動組合，這就意味著對每個廠商i(i=1,2):

(6)

(7)

令L1=φ1(L2)，L2=φ2(L1)分別為國內(nèi)廠商1和國外廠商2關(guān)于勞動的反應(yīng)函數(shù)，則對式(7)求全微分得：

(8)

注：(·)為(α1L1+α2φ2(L1))

因為P″(·)=0，所以由式(8)可得：

(9)

(10)

在上述模型下，更為關(guān)心的是如何求得納什均衡時兩家廠商的污染戰(zhàn)略組合，從而看出國際貿(mào)易對由兩國及兩國構(gòu)成的世界污染水平產(chǎn)生怎樣的影響.

2 貿(mào)易自由化對單個國家污染的影響

假設(shè)污染是生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)品，且污染量的大小是產(chǎn)品產(chǎn)量的線性函數(shù)，即:

(11)

式中，Ei為生產(chǎn)產(chǎn)品過程中排放的污染；βi為大于零的系數(shù).

E1=R1(E2)，E2=R2(E1)分別為國內(nèi)廠商1和國外廠商2關(guān)于污染的反應(yīng)函數(shù).

由于假定qi=βiEi=αiLi，(i=1,2)，所以有:

(12)

所以得到:

(13)

圖1 貿(mào)易自由化對環(huán)境污染的影響

為了觀察國際貿(mào)易對廠商污染排放行為的影響，將式(11)代入式(7)，變換后得:

(14)

對式(14)求關(guān)于E2和t的全微分，又因為P′(·)<0，P″(·)=0,所以有:

(15)

注：(·)為(β1E2+β2E2)

式(15)表明，本國進(jìn)口關(guān)稅水平提高，則外國生產(chǎn)過程中的污染排放量會減少；反之，若本國進(jìn)口關(guān)稅水平降低，則外國生產(chǎn)過程中的污染排放量會增加.再根據(jù)式(13)古諾寡占廠商1、2的反應(yīng)曲線均為向下傾斜的直線，表明兩國廠商間的污染存在戰(zhàn)略替代關(guān)系，可以得到，本國進(jìn)口關(guān)稅水平提高時，外國廠商污染排放量減少，而本國廠商污染排放增加；相反，本國進(jìn)口關(guān)稅水平降低時，外國廠商污染排放量增加，而本國廠商污染排放量減少.因此，可以推出這樣的結(jié)論：本國貿(mào)易自由化，即關(guān)稅為零時，外國污染排放增加，而本國污染排放降低.也可以用反應(yīng)函數(shù)的圖形來解釋，如圖1所示.由圖1可知，對外國廠商來說，本國關(guān)稅的降低會使得其反應(yīng)函數(shù)向外推移，結(jié)果導(dǎo)致外國廠商污染排放量的增加，本國廠商污染排放量的降低.從根本上來說，本國推行貿(mào)易自由化的結(jié)果是外國生產(chǎn)替代了本國生產(chǎn)，即增加了外國廠商的生產(chǎn)，減少了本國廠商的生產(chǎn)，本國的進(jìn)口量明顯增多.

3 貿(mào)易自由化對全球污染的影響

由前文假定可知，

(16)

由于貿(mào)易自由化的產(chǎn)量效應(yīng)總會提高全球污染水平，因此，貿(mào)易自由化對全球環(huán)境的影響究竟是增加污染還是降低污染，主要看貿(mào)易自由化的技術(shù)替代效應(yīng)是正效應(yīng)還是負(fù)效應(yīng).如果技術(shù)替代效應(yīng)為正，則貿(mào)易自由化會提升全球污染水平；如果技術(shù)替代效應(yīng)為負(fù)，結(jié)果則取決于產(chǎn)量效應(yīng)和技術(shù)替代效應(yīng)的大小.

4 結(jié)語

以非完全競爭市場為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建雙頭寡占市場模型，運用博弈論的分析方法，從理論上推導(dǎo)分析貿(mào)易自由化和技術(shù)進(jìn)步對單個國家環(huán)境質(zhì)量和全球環(huán)境質(zhì)量的影響.本國推行貿(mào)易自由化的結(jié)果是外國生產(chǎn)替代了本國生產(chǎn)，即增加了外國廠商的生產(chǎn)，減少了本國廠商的生產(chǎn)，本國的進(jìn)口量明顯增多，從而外國污染排放增加，而本國污染排放降低.或者說，決定了貿(mào)易自由化對一國環(huán)境污染的影響，主要取決于進(jìn)出口貿(mào)易的產(chǎn)量效應(yīng).而貿(mào)易自由化對全球環(huán)境的影響則要看產(chǎn)量效應(yīng)和技術(shù)替代效應(yīng)的大小，當(dāng)產(chǎn)量效應(yīng)超過技術(shù)替代效應(yīng)時，全球污染水平是上升的，而當(dāng)技術(shù)替代效應(yīng)超過產(chǎn)量效應(yīng)時，全球污染水平是下降的，即說全球環(huán)境質(zhì)量的改善，主要依賴于技術(shù)的進(jìn)步.

在構(gòu)建模型過程中，假定寡頭市場上只有國內(nèi)、國外兩家廠商生產(chǎn)相同的產(chǎn)品，且均銷售到本國市場上；污染排放物是生產(chǎn)的副產(chǎn)品；不考慮任何其他諸如庇古稅、最高排放限制等對污染限制的措施；在推導(dǎo)貿(mào)易自由化對環(huán)境污染的影響時，以關(guān)稅為零代表一國貿(mào)易自由化，而未考慮到其他限制貿(mào)易的非關(guān)稅措施.上述這些假定在簡化了研究的同時，其研究結(jié)果可能不能完全準(zhǔn)確地反映出實際系統(tǒng)的真實運行情況.不過，模型的真實性與實用性不應(yīng)該以想象的完整性為背景.事實上，研究永遠(yuǎn)達(dá)不到真正徹底的完整性，而只能無限地接近現(xiàn)實系統(tǒng).下一步的工作是通過對模型的進(jìn)一步細(xì)化和修正，運用實際經(jīng)驗數(shù)據(jù)實證分析不同類型的貿(mào)易自由化、不同環(huán)境規(guī)制以及其他因素對單個國家和全球環(huán)境污染的影響及技術(shù)進(jìn)步在降低全球環(huán)境污染中的作用.

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Technological Cleanliness，Trade Liberalization and Environmental Pollution

ZHANG Xiu-qin

(College of Management Engineering，Anhui Polytechnic University, Wuhu 241000, China)

The impact of trade liberalization and technological cleanliness on the individual countries and global environmental pollution have been analyzed by using the game theory.The results indicate that the implementation of domestic trade liberalization will reduce the level of pollution in native country,and improve the level of pollution in foreign countries;while the impact on the global environment depends on the yield effect and substitution effect,i.e. the level of the cleanliness of technology.Furthermore,the level of global pollution will rise when the technology is not clean and yield effect exceeds technical substitution effect;while the level of global pollution will decrease when the technology is not clean and technology substitution effect exceeds yield effect.

technological cleanliness; trade liberalization; environmental pollution

1672-2477(2016)05-0038-04

安徽工程大學(xué)國家社會科學(xué)基金資助項目(SKYY1503)

章秀琴(1973-)，女，安徽樅陽人，副教授，博士．

F06212;F752

A