1、CH8 跨界污染问题跨界污染问题 导言 通过专业化分工和国际贸易，一个国家的环境政 策可能对另一个国家的环境质量产生影响。 相邻国家之间通过环境介质更直接地相互联系着， 如通过河流、大气等。这样就存在一个问题：一 个国家的环境政策会怎样影响另一个国家的环境 质量或共同使用的环境公共品的质量？这就是本 章将分析的跨界污染问题。 本章将分析跨界污染问题，讨论合作博弈和非合 作博弈的结果，并分析相应的政策措施。 跨界污染问题 跨界污染，是指一个国家的污染物通过环境介质 传输到另一个国家，从而造成另一个国家的环境 污染。 如钾盐通过莱茵河传输 起源于西欧的酸雨在瑞典降落 我国东北地区重工业燃煤产生的二
2、氧化硫，随风飘至 韩国、日本上空等。 跨界污染可以分为两种：单向跨界污染或双向跨 界污染。 跨界污染问题的特点 跨界污染问题中，存在着一个污染物的扩 散函数。一个国家j的环境质量不仅受本国j 排放的污染物的影响，还受到通过扩散函 数T体现的国家i排放的污染物的影响。 污染物扩散可以是单向，也可以是双向的。 )(,( ijjj ETEGU (),() iiiij ij UGETETE (),() jjjji ji UGETET E 全球环境问题 跨界污染问题和全球环境问题具有共同的特点， 即国家之间通过环境介质直接地相互联系着。 对于全球环境公共品，污染物的扩散过程可以忽 略不计。全球环境公共品
3、可以被所有国家、所有 人以同样的数量使用，它的质量水平受由j国和i国 的污染物排放量的影响。 ),( ijkk EEGU 跨界污染问题的实质 跨界污染代表国家之间的一种负的外部性，意味着一种资 源配置的扭曲。 上游国家（如河流上游、风向上游）通过环境介质（水、空气） 传输污染物给下游国家，从而减少了自己国内环境的污染水平， 也减少了环境政策的机会成本，增加了污染密集型经济活动的比 较优势。 污染物接受国，环境的污染水平增加，污染密集型经济活动的比 较优势下降。 这种污染物配置的扭曲将影响环境配置和部门结构配置。 如果跨界环境问题没有妥善解决，在相互影响的国家之间， 国内环境政策将在这种扭曲的条
4、件下运行。 下游国家保护环境的机会成本非常高。 非合作博弈的概念 在非合作博弈中，上游国家不考虑跨界传输的污 染物，各个国家根据自己的偏好函数和污染物削 减函数，分别最大化自己的效用或最小化自己的 成本。这些国家通过跨界污染问题联系在一起。 分析上游和下游国家的非合作或合作行为，实际 上就是在转换空间的约束下，让他们的净效用最 大化。但这种分析需要衡量削减污染物的收益， 具有很大的难度，也存在很大的不确定性。为简 化分析，采用成本最小化的分析方法。 上游国家的分析 假定每个国家最小化它们的成本，也就是 污染物的环境成本或环境损害和污染物的 削减成本之和。 引入损害函数D 目标函数为 )(SDD
5、 0 D0 D )()(min 22222 0 2 rrr SCSSTSD ) () ) ( 2 2 2 222 0 2 2 r r rr r S dS dC SSTS dS dD 下游国家的分析及非合作均衡 下游国家1优化，以最小化它的总成本。其 目标函数为 对于优化的削减水平 优化条件意味着，避免的污染物的边际损害等于 污染物的边际削减成本。 非合作均衡： 112111 0 ()() rrr MinD ST SSC S ) () )( 1 1 1 121 0 1 1 r r rr r S dS dC SSTS dS dD 22 rr SS 跨界污染问题图示 边际损失、边际成本 边际损失、边
6、际成本 MC MD MC MD C B A 上游国家2 下游国家1 图7-1 跨界污染 反应函数 也可用反应函数来解释跨界污染问题。 国家2和国家1的减排数量之间存在一个隐含的关 系： 上游国家的污染物减排数量越多，环境中污染物 的数量越少，跨界扩散到下游国家1的污染物数量 越少，下游国家削减的污染物数量越少。因此， 反应函数的斜率是负的。 112 () rr SR S 无异曲线 对于上游国家2，国家1排放的污染物不影 响他的削减水平。它的反应函数为 独立 于国家1的削减水平。注意，也是国家2的 一个无异曲线，因为国家1的削减不进入国 家2的损害函数。 和 是国家1的两条无异曲线，代表具有 相
7、同总成本消减量的集合。总成本由污染 物的损害成本和削减成本构成。 2 R 1 0 I 1 I 跨界污染问题的均衡解 C A 图7-2 跨界污染的合作和非合作解 2 r S 1 r S 1 R 2 R 1 0 I 1 0 I 1 I 跨界污染的非合作解的含义 非合作解通过图7-2中的反应函数的交点A给出。 跨界污染的非合作解表示，在条件不变的情况下， 不是所有国家有积极性去改变目前的状况。在点A， 国家1的无异曲线与国家2的无异曲线（也是它的 反应函数）是相切的。 国家2削减污染物的努力的任何变化都会影响下游 国家1的效用，也必然影响本国的效用。削减活动 的帕累托改进在一定条件下是可能的。 合作
8、博弈 如果允许转移支付，处于上下游的两个国家就可以发生 合作，至少使一个国家会达到较高的效用水平。在合作 博弈中，两个国家作为一个整体优化，然后再分配所增 加的效用。 下游国家1削减污染物仅使自己国家受益。因此，整体 总成本最小化要求下游国家的边际削减成本等于边际损 害成本。 与非合作博弈相比，上游国家的污染削减对两个国家都 有利，整体总成本最小化要求上游国家边际削减成本等 于两个国家边际损害成本之和。结合在一起考虑，方程 10-10和10-11意味着整体总成本最小化时下游国家的边 际减排成本必须大于上游国家。 与非合作博弈均衡点比较，合作博弈要求上游国家有较 大的削减努力、下游国家有较小的削
9、减努力。 合作博弈的数学表达合作博弈的数学表达 目标函数 优化条件 112122221122 00 ()()()() rrrrrr MinD ST SSD ST SSC SC S 112111 0 11 ()() rrr rr dD ST SSdC S dSdS 1121222222 00 222 ()()() rrrrr rrr dD ST SSdDST SSdCS dSdSdS 转移支付 在讨论合作博弈中整体总成本最小化时，必然引出了一 个问题，就是这种总成本减少的再配置怎样才能发生？ 通过再配置，将减少上游国家2的效用。引起这种再配 置的方法就是转移支付。 转移支付可看作成本减少，也就是
10、通过单位边际效用进 入两个国家的效用。 在合作博弈中，尽管使用转移支付可以决定合作协议的 各缔约方的削减努力，但总收益的分配仍是模糊的，博 弈均衡解是非唯一的。合作博弈的结果可以通过谈判过 程得到。 谈判的威胁点 合作博弈中的科斯均衡解和纳什均衡解 讨价还价具有信息不对称的特点 、相互补偿原理 合作博弈收益的再配置 国家1收益的增加 K C F D G H I 国家2收益的增加 A E 图7-3 污染削减努力的再配置和转移支付 跨界污染的政策手段 跨界代理机构 成本分摊 可转移的排污许可证 跨界扩散标准 国际责任规则 跨界外逸 在跨界环境问题中，有国家之间负的外部性，也有正的外 逸。典型的例子就是热带雨林。 在减少跨界污染的博弈中，转移支付是必要的。人们可以 通过转移支付给热带雨林国家，以诱使他们不破坏热带雨 林。 与跨界污染问题不同之处在于：从热带雨林国家的长期利 益考虑，保护热带雨林也是非常有利的，有利于形成他们 自己未来的优势，如旅游；而他们还没有意识到自己的利 益。 保护热带雨林的一个重要问题是监管。保护热带雨林的国 际协议，可解释为委托代理问题，这里国际联盟是委托 人，热带雨林国家是代理人。 Thank you
