南北貿易及環(huán)境

1、North-South Trade nnd the EnvironmentBrian R. Copeland; M. Scott Taylor南北貿易及環(huán)境一、概述本文主要運用一個南北貿易的靜態(tài)模型來考查國民收入、污染及國際貿易之間的關系。從中可以發(fā)現(xiàn)高收入 的國家選擇高的污染稅率并生產潔凈的產品；自由貿易將增加世界污染；富裕的北方國家生產能力增強時會增加 世界污染，而貧困的南方國家生產能力增加時會降低世界污染；從北方國家到南方國家的單方面轉移將減少世界 污染。二、模型描述世界上有兩個國家：比較發(fā)達的北方國家和欠發(fā)達的南方國家，南方國家用(火)與北方國家區(qū)別。兩個 國家的大小及人口均相等，只有

2、人力資本水平存在差異。設北方國家與南方國家相比有更高的人力資本存量，因此每個北方國家的工人有一個效率系數A (h)，h為人力資本水平，h*v h一系列私人消費品用Z標識，Z越大表示該產業(yè)污染擴散越嚴重。假設產出可寫成污染和有效勞動的函數。y = (d, l; z) = gG)d如 if dXld：排放的污染l:單位有效勞動a (z)：表產出中污染所占份額的參數，隨著產業(yè)的不同而取不同的值這里假設以(z)ea,E，且0a a 1，表示人們對污染的支付意愿是污染水平的非遞減函數。P :人口密度。如L O，由初始假定知兩個國家的&相同。三、南北貿易均衡A：污染稅外生時因為北方國家比南方國家有更高的收

3、入，假設北方國家有更高的污染稅率，即T T *由(1) (2)可得單位成本函數：(4)c (w, T, h, z) = k(z)Ta(z)/z)% (h)_，其中k (z ) = a-a(1a-i，同理可得南方國家的單位成本函數c *若c c*，即(5)3三 w*A*(z )時產業(yè)z都將放在南方國家生產，反之則放在北方國家進行生產。，且z e 0, z)時，北方國家的生產且由(5)式知當兩國的工資水平確定時，存在一個z，使得T 成本更低，產業(yè)將在北方國家生產，而z e (z,1時在南方國家生產。即當北方國家采取更高的污染稅率時低污染 行業(yè)將由北方國家生產，而南方國家將生產高污染產品。8.污染稅

4、率內生時首先考慮一個具有代表性的北方國家消費者問題，假設每個消費者擁有一單位勞動而且平均分擔本國污染 稅。個人收入占國家收入份額用匕扇示，代表性消費者的間接效用函數由(3)式變化可得(6)V = J1 b (z )lnb( z )dz-f1 b (z )ln p (z )dz + ln (1-姬00k l) Y最大化間接效用函數可得最優(yōu)污染稅率為：(7) T = P D Y-11，對于南方國家有 T * = P D *Y-11 *當稅率內生時為表示區(qū)別，用S ()代替(5)式中的氣()，且最優(yōu)時有(8) 考慮兩國貿易均衡時有下列等式成立：I = (I +1 *)f Zb(zkz0fZb(z認：

5、表示世界消費的北方國家的產品占世界總產品的份額。 0 D = f Zd (z)dz表示北方國家生產產品所釋放的污染總量0由(5)，(7) (10)式可 3=ar(z)f1-粉三 S 0，其中足)三 T*A*LT北方國家的收入包括污染稅和工資，即：(12) I=wL + TD，又由(9) (10) (12)可得(13)w3 =w*f zb (z )1-a(z ) dz f1 b (z )1-a(z ) dzB (z )Hum mi 由b(z)，S()可得到兩條如圖曲線，兩條曲線所得交點即貿易均衡點，z =三。 n C c*，產品將在北方生產;反之z z 1 w*-Ar ()由圖知，0 z B (

6、z)，即一匚也)1-awA* L則在南方生產；z = 時即南北雙生產成本相等。以上分析可能得到一個命題：命題1當T T*時存在一個均衡，此時北方國家將生產所以有z e 0, z)的產品，南方國家將生產所有 z e(z,1的產品，當且僅當AA* s 1，且&三B C )。貿易和污染在貿易和環(huán)境的諸多關系中一個值得我們關注的中心問題是，貿易是否內在地推動了污染的增加，通過對 自由貿易污染水平和封閉經濟的污染水平相比較，我們得到以下命題： 命題二如果命題一中的假設成立，那么貿易總是降低北方國家的污染水平而增加南方國家的污染水平，從世界 范圍看污染也是增加的。為了對命題二進行驗證，將引起污染水平變化的

7、因素分為三種，分別是規(guī)模效應、技術效應和構成效應。規(guī)模效應反映的是在生產技術和最終產出構成不變的情況下，在一定區(qū)域內經濟活動增加所引起的污染 增加。技術效應衡量的是在收入和產品種類不變時，污染總量隨著更加環(huán)保的技術的采用而減少的量。構成效應 衡量的則是一個國家產品種類的變化所引起的污染的變化，并且構成效應總是制約著另外兩種效應。對于北方國家而言在收入和污染稅率不變時生產產品種類越多污染也就越多，因為z增加導致北方國家新 增的邊際產業(yè)的污染擴散大于其原來產業(yè)，從而產業(yè)的平均污染水平將上升；對于南方國家而言則由于失去其最 潔凈的產業(yè)從而導致生產的污染水平上升，此時世界的污染水平將上升。反之當z降低

8、時，南北方國家的污染水 平從而世界的污染水平都將下降。1、以下將建立一個類似兩要素的赫一俄模型。假設要素投入有污染和有效勞動，其中污染的供給是可變 的，而有效勞動的供給是缺乏彈性的。由(7) (12)可得一個北方國家污染供給的表達式：設z =1 (即所有產品都由北方國家生產)，由(9) (10) (12)可得北方國家的污染需求曲線：=來眥，其中廁三如(&(山 eT( 0 (1)沾兩曲線的交點將決定在封閉的經濟環(huán)境下要素價格比一及污染水平 Da =-嘰T對于南方國家，由于人力資本的降低，污染的供給和需求曲線都將下移，這將導致污染水平不變而一降低。e這是因為南方國家較低的人力資本存量使南方國家的有

9、效勞動更為稀缺;而北方國家較高的污染稅率使其污染投 入更稀缺，廠商在北方國家的污染成本大于南方國家；這就為國際貿易提供了一個基礎：北方國家愿意出口有含 效勞動更多的產品，而南方國家則會出口含污染更多的產品。2 .命題二的最后一個結論是貿易將引起全世界的污染增加。由以上分析知貿易讓部分北方國家勞動力從污染行業(yè)轉入更潔凈的行業(yè)，同時也讓部分南方國家勞動力往相反的方向轉移。為了衡量這種變化的結果我們先計 算一下北方國家一單位有效勞動從污染產業(yè)轉入潔凈產業(yè)所引起的污染量的變化。設Z0。兩者和表示對世界污染變 化的凈影響由于國際貿易只是縮小但并未消除國家間要素價格的差異，故告 豈告 豈，所以口d + d

10、 0。T * T T * Ts n由此可知在國際間要素價格存在差異的情況下，國際貿易的構成效應增加了世界范圍內的污染。五、貿易、污染及經濟發(fā)展這一節(jié)主要討論由人力資本增加所引起的生產能力變化對污染的影響。當世界經濟呈對稱增長時，假設各 國人力資本存量同比例變化，即&AA = dA*A* 0時，由(11) (13)式知S (z)、B (z)不變因此Z不變， 此時沒有構成效應；而規(guī)模效應增加的污染將與技術效應減少的污染抵消掉，因此世界污染水平不變。考慮不對稱增長時，假設北方國家人力資本水平增加而南方國家不變，此時由于A/A*增加，故S (z)將向上移，而B (z)不變，Z增加。此時北方國家工資水平

11、上升，產生規(guī)模效應，盡管政府可以通過征收足夠高 的污染稅來抵消掉規(guī)模效應，但是Z增加引起的構成效應將無可避免。由前一部分分析可知Z增加時南北方國家 的污染都會增加。相反若南方國家的經濟發(fā)展將會減少污染。總體來看可以發(fā)現(xiàn)，如果富國更富將增加世界污染， 若窮國變富則會減少污染。由此可以得到命題二的一個推論推論：各國人力資本稟賦的差異越大，伴隨著國際貿易而增加的污染增長越快。轉移、貿易及污染這部分是討論收入從北向南轉移將產生的影響。由于收入轉移改變了相關收入水平及相應的污染稅率，因 此具有真實的效應。另一方面收入轉移并未伴隨有生產能力的變化，因此就可以得出凈收入效應。一、，r 一 一 I* + Kt

12、 t t tz 設從北方國家轉移到南方國家的收入為K，南北方國家的收入比則變成。由(7)式知由于收I K入增加，南方國家的污染稅率也將增加，而北方國家則會降低。K*K的增加在圖一表現(xiàn)為B ( Z )曲線不變 而S ( z )曲線上移，此時z增加，增加。這是由于北方國家污染稅率的降低，北方國家的產業(yè)更具競爭力，將吸引南方國家的邊際產業(yè)轉移到北方 國家，因此Z增加?，F(xiàn)在考慮收入轉移對污染的影響。首先考慮收入轉移對北方國家污染的影響。(K)=(I-K)/G +1*)表示的是收入轉移后北方國家收入占世界總收入的比例，ydK V0，用(7)、(9)、(10)可得: 析如上一部分。dD DdK yb三d6

13、dT，這是由于Z增加導致的北方國家污染增加，分同理可得收入轉移對南方國家的污染影響為：由以上結果知，雖然；增加使南方最潔凈的產業(yè)轉移到北方，但由于污染稅率的提高將淘汰掉南方污染擴 散最嚴重的產業(yè)，其總體產業(yè)的平均污染擴散水平是降低的。最后將考慮收入轉移對世界污染的影響，結合以上兩式，在K=0時有b(K)=甲(K)，可得：由以上分析可知收入從北方國家至南方國家的單方面轉移將減少南方國家污染而增加北方國家污染，但世 界范圍內污染是減少的。這是因為收入轉移提高了污染擴散最嚴重的國家的污染稅率，減少了世界各國技術水平 的不平等狀況。七、結論本文我們得出最重要的結論是：由自由貿易獲得的收入和經濟增長獲得的收入對污染的影響是不同的；而