生產(chǎn)管理知識_技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生性與可持續(xù)發(fā)展

技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生性與可持續(xù)發(fā)展* 本文為國家自然科學(xué)基金資助項目（）。陳艷瑩 張國峰（大連理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)研究中心， ）摘要 可持續(xù)發(fā)展不僅是環(huán)境問題，也是技術(shù)問題。在可持續(xù)發(fā)展模型中，處理技術(shù)進(jìn)步的方式會對相應(yīng)的環(huán)境政策產(chǎn)生直接影響。當(dāng)技術(shù)進(jìn)步是由投資驅(qū)動的內(nèi)生變量時，依據(jù)外生技術(shù)進(jìn)步假定得到的最優(yōu)環(huán)境政策必須從投資效應(yīng)和收益率效應(yīng)兩個方面加以修正。關(guān)鍵詞 內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步 可持續(xù)發(fā)展模型 環(huán)境政策1 引言可持續(xù)發(fā)展不僅是環(huán)境問題，也是技術(shù)問題。無論是生態(tài)意義上的狹義可持續(xù)發(fā)展，還是以效用衡量的廣義可持續(xù)發(fā)展， 在實現(xiàn)途徑上均取決于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的技術(shù)水平1 。盡管許多研究表明，利用可持續(xù)發(fā)展模型得出的最優(yōu)環(huán)境政策對技術(shù)參數(shù)最為敏感2 3 ，多數(shù)理論分析卻一直將技術(shù)進(jìn)步作為獨立于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的外生變量。這顯然降低了相應(yīng)政策建議的實際有效性4 5 。事實上，正如新經(jīng)濟(jì)增長理論所揭示的那樣，技術(shù)的發(fā)展是各種經(jīng)濟(jì)變量作用的結(jié)果，具有引致性或內(nèi)生性。當(dāng)將技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生性引入可持續(xù)發(fā)展模型時，分析結(jié)果會明顯不同于外生技術(shù)進(jìn)步假定下的結(jié)論。本文將通過構(gòu)建一個可持續(xù)發(fā)展的一般模型，說明技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生程度對最優(yōu)環(huán)境存量水平的影響，并對如何修正現(xiàn)有環(huán)境政策提出建議。2 技術(shù)進(jìn)步具有內(nèi)生性質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展模型2.1 模型的基本假設(shè)假定一個經(jīng)濟(jì)只生產(chǎn)一種最終產(chǎn)品。生產(chǎn)函數(shù)為： (1.1) (1.2) (1.3)其中，Y(.)和H(.)是規(guī)模收益不變的函數(shù)。A可以視為由環(huán)境質(zhì)量N決定的全要素生產(chǎn)率。K指包括物資資本和人力資本在內(nèi)的所有與環(huán)境資源無關(guān)的資本品。Z 是效率意義上的自然資源投入量。h是對實際自然資源投入量P起放大作用的技術(shù)知識，由兩部分構(gòu)成：h1為通過投資研發(fā)活動所獲得的內(nèi)生知識存量，獲取這類知識的單位成本為q；h2 為外生的技術(shù)進(jìn)步提供的知識存量，以不變的比率 增長。這兩種技術(shù)資本在生產(chǎn)中的相對貢獻(xiàn)分額決定了該經(jīng)濟(jì)技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生程度。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中的生態(tài)過程可以表述為： （2）當(dāng)經(jīng)濟(jì)活動中使用的自然資源以及排放的污染物總量P 超出生態(tài)系統(tǒng)自身的更新能力E(N) 時，環(huán)境質(zhì)量會隨時間推移逐步惡化，反之則會得到改善。假定效用取決于對物質(zhì)產(chǎn)品的消費和環(huán)境的質(zhì)量。效用函數(shù)為： （3）其中，c為人均消費量，參數(shù) 和 分別代表跨時替代彈性和環(huán)境偏好因子。從經(jīng)濟(jì)角度，社會的發(fā)展目標(biāo)是跨期效用最大化5，即 （4）可持續(xù)發(fā)展要求在不減少自然資本存量的前提下，經(jīng)濟(jì)能夠保持非遞減的效用路徑。如果經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)出最終只用于消費C、形成新的資本 和新的知識 ，那么由（2）式和（4）式可以解得： （5） （6）2.2 模型的穩(wěn)定狀態(tài)當(dāng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)處于穩(wěn)定狀態(tài)時，環(huán)境質(zhì)量和污染水平是穩(wěn)定的，產(chǎn)出、消費、非自然資本和知識存量等所有經(jīng)濟(jì)變量將以同樣的速度增長，即： （7） （8）如果h2 0 ，經(jīng)濟(jì)增長是外生的，g將等于外生技術(shù)進(jìn)步的增長率 ，因為環(huán)境資本的引入并沒有改變索洛模型所揭示的要素投入邊際收益遞減的性質(zhì)。但當(dāng)h2 = 0時，由于所有的知識存量都可以由投資驅(qū)動的內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步獲得，經(jīng)濟(jì)增長是內(nèi)生的，增加投資將使經(jīng)濟(jì)獲得更高的增長率。 設(shè) 為非競爭性的環(huán)境資源N的產(chǎn)出彈性， 為有效自然資源Z的產(chǎn)出彈性， 為總知識存量h相對于內(nèi)生知識h1 的產(chǎn)出彈性。假定規(guī)模收益不變，則資本K的產(chǎn)出彈性為1- ，外生知識h2在總知識存量中的貢獻(xiàn)分額為1- 。將K和h1的總量定義為人造資本M，根據(jù)(6)式可以得到人造資本的收益率rM： （9）其中， 。 當(dāng) 1時，生產(chǎn)所用的技術(shù)主要是外生的，人造資本與外生技術(shù)之比上升（M/ h2增加）將降低人造資本的收益率rM。當(dāng) =1時，技術(shù)進(jìn)步是內(nèi)生的，此時人造資本的收益率只取決于環(huán)境質(zhì)量和污染水平。效用最大化所要求的長期收益率ru為： （10）總產(chǎn)出中消費所占的份額為： （11）生態(tài)意義上的可持續(xù)發(fā)展要求： （12）綜合(6)、(10)和(11)可以得到環(huán)境資本投資的長期收益率rN： （13）(9)、(10)、(11) 、(12)和（13）式刻畫了模型的穩(wěn)定狀態(tài)。如圖1所示，當(dāng) 1時，經(jīng)濟(jì)增長是外生的，通過上述四式能夠解出最優(yōu)的收益率r、最佳環(huán)境質(zhì)量N和自然資源消耗量P，以及最優(yōu)的人造資本與外生技術(shù)比M/ h2。而當(dāng) =1時，不存在M/ h2，經(jīng)濟(jì)增長率g成為內(nèi)生變量。rN rNPN E(N)gNP*N*g*r*rN ru rNPN E(N)gN gN*P*r*a.b.圖1 技術(shù)進(jìn)步具有內(nèi)生性質(zhì)的可持續(xù)發(fā)展模型的穩(wěn)態(tài)解3 技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生程度對環(huán)境政策的影響3.1 投資效應(yīng)假定經(jīng)濟(jì)A的技術(shù)進(jìn)步不具有內(nèi)生性（ ），而經(jīng)濟(jì)B的技術(shù)進(jìn)步部分是內(nèi)生的( )。由(11)、(13)式可知，在其他參數(shù)完全相同的情況下，經(jīng)濟(jì)B的消費-產(chǎn)出比低于經(jīng)濟(jì)A，在每一環(huán)境水平上，投資于環(huán)境資本的收益率也較低( )。如圖2所示，經(jīng)濟(jì)B實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展所要求的最佳環(huán)境存量低于經(jīng)濟(jì)A。如果兩個經(jīng)濟(jì)的初始環(huán)境存量都處于非最優(yōu)水平N0，那么顯然經(jīng)濟(jì)B在改善環(huán)境上所需付出的努力要小于經(jīng)濟(jì)A。事實上，技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生程度越高，經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)環(huán)境水平就越低。由于任何一個國家技術(shù)進(jìn)步都不是“天上掉下的餡餅”，因此基于外生技術(shù)假定的可持續(xù)發(fā)展模型所得出的環(huán)境政策實際上過高設(shè)置了環(huán)境存量的標(biāo)準(zhǔn)。技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生程度與最優(yōu)環(huán)境水平之間的負(fù)相關(guān)關(guān)系源于經(jīng)濟(jì)中的投資效應(yīng)。當(dāng)一個經(jīng)濟(jì)的知識存量主要來自于研發(fā)活動，而非免費物品時，為保持一定的經(jīng)濟(jì)增長速度，就必須將總產(chǎn)出中的一部分投資于研發(fā)活動，從而減少了經(jīng)濟(jì)中的消費比例，環(huán)境舒適度作為一種消費品其存量也相應(yīng)降低。技術(shù)進(jìn)步的內(nèi)生程度越高，研發(fā)的這種投資負(fù)擔(dān)就越重，環(huán)境存量的最優(yōu)水平也就越低。rN ru圖2 內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步的投資效應(yīng)（0 1）3.2 收益率效應(yīng)當(dāng)技術(shù)進(jìn)步具有完全內(nèi)生性的時候，最優(yōu)環(huán)境存量水平可能高于、也可能低于外生技術(shù)進(jìn)步假定下的最優(yōu)環(huán)境存量水平。如圖3所示，完全內(nèi)生的技術(shù)進(jìn)步意味著經(jīng)濟(jì)增長的內(nèi)生性，因此人造資本的長期投資收益率是動態(tài)變化的。假定經(jīng)濟(jì)當(dāng)前的環(huán)境存量為N0，最優(yōu)環(huán)境存量水平由環(huán)境資本投資收益率rN曲線和人造資本投資收益率rM曲線的交點決定。點X為外生增長條件下的最優(yōu)點，點D為內(nèi)生增長條件下的最優(yōu)點。顯然，相應(yīng)的最優(yōu)環(huán)境存量水平 和 孰高孰低，要取決于rM曲線的形狀和環(huán)境存量的初始值N0。當(dāng)初始環(huán)境存量較低，人造資本具有遞增的長期收益率時， 小于 ；而當(dāng)初始環(huán)境存量較高，人造資本具有遞減的長期收益率時， 大于 。圖3 內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步的收益率效應(yīng)（ =1）rN rurMDXrN rurNXD在技術(shù)進(jìn)步完全內(nèi)生的情況下，旨在保護(hù)環(huán)境資本的環(huán)境政策對人造資本的生產(chǎn)率具有雙重影響：一方面，污染治理政策因為增加了人造資本的生產(chǎn)成本會降低人造資本的生產(chǎn)率；另一方面，環(huán)境存量的改善又會通過提高全要素生產(chǎn)率增加人造資本的生產(chǎn)率。如果前者占主要地位，人造資本的收益率將隨環(huán)境存量的改善逐漸降低，投資于環(huán)境資本比投資于人造資本更有吸引力，最優(yōu)環(huán)境存量水平因而會高于外生技術(shù)進(jìn)步假定下的結(jié)論。而當(dāng)后者占主要地位，人造資本的收益率隨環(huán)境存量的改善遞增時，投資會從環(huán)境資本轉(zhuǎn)向人造資本，最優(yōu)環(huán)境存量水平相應(yīng)降低。4 結(jié)論通過以上的分析可以看出，在可持續(xù)發(fā)展模型中，處理技術(shù)進(jìn)步的方式會對相應(yīng)的環(huán)境政策產(chǎn)生直接影響。當(dāng)技術(shù)進(jìn)步不是免費物品時，依據(jù)外生技術(shù)進(jìn)步假定得到的最優(yōu)環(huán)境政策必須從兩個方面加以修正。首先，由于實際的技術(shù)進(jìn)步來自于研發(fā)過程，而研發(fā)活動本身又要靠投資驅(qū)動，這種投資負(fù)擔(dān)降低了一個經(jīng)濟(jì)的最優(yōu)環(huán)境存量水平，使得嚴(yán)格的環(huán)境政策成為不合意的選擇。因此，由外生技術(shù)進(jìn)步的可持續(xù)發(fā)展模型得到的環(huán)境政策需要適當(dāng)放寬。其次，當(dāng)經(jīng)濟(jì)的長期投資收益率動態(tài)變化時，收益率效應(yīng)的存在會導(dǎo)致投資在環(huán)境資本和人造資本間轉(zhuǎn)移。對于環(huán)境資源存量較高的經(jīng)濟(jì)，減少污染的政策會降低人造資本的收益率，吸引投資更多地流入環(huán)境資本。而對于初始環(huán)境存量較低的經(jīng)濟(jì)，人造資本的收益率將隨環(huán)境質(zhì)量的改善逐漸提高，投資于人造資本較之于環(huán)境資本更有吸引力，投資將更多地流入人造資本。這表明，在內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步的情況下，現(xiàn)時環(huán)境質(zhì)量高的發(fā)達(dá)國家有條件實施更嚴(yán)格的環(huán)境政策，而環(huán)境質(zhì)量較差的發(fā)展中國家則只能采取較溫和的環(huán)境政策。最后需要說明的是，內(nèi)生技術(shù)進(jìn)步對最優(yōu)環(huán)境政策的投資效應(yīng)和收益率效應(yīng)是同時存在的。投資負(fù)擔(dān)所降低的最優(yōu)環(huán)境存量可能會被收益率效應(yīng)所抵消，也可能被收益率效應(yīng)進(jìn)一步增大，這要取決于一個經(jīng)濟(jì)環(huán)境資源的初始狀態(tài)和人造資本收益率的長期趨勢。主要參考文獻(xiàn)1 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