1、第六章可再生资源的最优第六章可再生资源的最优配置配置(资源与环境经济学南资源与环境经济学南京农京农2022-8-11第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第1页，共45页。可再生资源的利用管理主要内容介绍可再生资源的概念、基本特征可再生资源开发利用的模型可再生资源开发利用的经济决策模型渔业资源开发利用决策森林资源开发利用决策2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第2页，共45页。可再生资源的概念、基本特征概念能够通过自然力保持或增加蕴藏量的自然资源（Renewable resources）基本特征具有可更新能力和自我恢复能力，但这一能力是有限度的2003
2、年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第3页，共45页。可再生资源的概念、基本特征产权特征产权一系列权利束（规则、法律）（交易、转让、出售）在市场中明晰界定可以执行的例：买房子是购买的拥有房屋的产权、权利产权形态私人、国有、集体所有产权共享产权（Common access)2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第4页，共45页。可再生资源的生态增长模型可再生资源的生态增长特征内部因子繁殖力死亡率外部因子生物因子非生物因子2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第5页，共45页。可再生资源的生态增长模型Nt+1-Nt=(b
3、-d)Nt第Nt+1时期的种群数量b繁殖率d死亡率第Nt时期种群的数量2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第6页，共45页。可再生资源的生态增长模型几何增长模型指数增长模型逻辑斯地增长模型随机增长模型模型的主要用途为描绘可再生资源种群增长的状态2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第7页，共45页。可再生资源的几何增长模型几何增长模型 R0=Nt+1/Nt 计算第t代的种群数量：该模型假设种群大小的变化率为一常数，而与分布密度无关。在种群中，每代繁殖一次，而母体繁殖后便死亡。如大多数一年生植物或单世代昆虫。Nt=R0t*N0 R0为每一
4、代的净增长率。其大于1，则种群数量会随时间增加而增加；小于1，则随时间增加而减少。2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第8页，共45页。可再生资源的指数增长模型 指数增长模型 在一些种群中，有机个体是连续的，没有特殊的繁殖期间，其种群大小的变化为：dN/dt=(b d)*N=r*N Nt=N0*e rt R为内禀增长率。如果大于0，则种群数量将增加，反之则减少2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第9页，共45页。可再生资源的逻辑斯谛模型 逻辑斯谛Logistic 模型 当r1或r 0时，种群将一直增长，直到无限大，但自然界不常见 受环
5、境中食物、空间等资源的限制，种群数量将趋于一有限值 这种限制由特定环境条件下的资源条件确定，称为载容量，用K 表示 dN/dt=rN(1 N/K)=F(N)Nt=K/1+(K/N0 1)e-rt 2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第10页，共45页。可再生资源的逻辑斯谛模型 逻辑斯谛增长曲线种群数量指数型逻辑斯谛型2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第11页，共45页。可再生资源开发利用的经济决策模型自然环境因素对可再生资源开发利用的影响无限环境条件假设数量的增长可以不受环境容量的限制或者是资源数量的增长还没有受到环境的限制无限环境
6、条件下可以采用指数增长模型有限环境条件下可以采用逻辑斯谛Logistic 模型资源数量动态变化常常会受到自然因素的影响如种间竞争、空间限制、生存条件等因素2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第12页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策为什么要分析可再生资源的利用决策？为政府提供决策的依据影响可再生资源的利用过程，避免耗竭性使用，如共享资源2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第13页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策可再生资源产量和存量的关系种群数量产量KN0N1h0h12003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经
7、济学南京农第14页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策对图型的几点解释横轴是存量水平纵轴是收获量水平在任何给定的存量水平都会对应有相应的收获量水平收获量水平是H=B D2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第15页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策可再生资源收获量和存量的关系种群数量收获量Kh导致资源耗竭2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第16页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策可再生资源收获量和存量的关系种群数量收获量Kh资源耗竭于否取决于存量水平N1N2N0MSY2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环
8、境经济学南京农第17页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策可再生资源收获量和存量的关系种群数量收获量Kh资源耗竭于否取决于存量水平N存 N1N存 N2N1N22003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第18页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策努力水平和收获量水平给定存量水平，越多的努力量会有更高的产量种群数量收获量E2E1存量越大，收获越多努力量越大，收获越多2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第19页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策可再生资源收获量和存量的关系种群数量收获量KE1E2N0N1H0H12003年11月第六章
9、可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第20页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策可再生资源产量和努力水平的关系努力水平产量EE0E1h0h12003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第21页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策模型引入价格（假设价格恒定）产量很小，不影响市场中的价格如果价格恒定，那么收获曲线就可以转化为总收益曲线TR=p.h为简化其间，成本曲线假定为线性曲线2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第22页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策模型引入价格（假设价格恒定）种群数量收益和成本EE0TC1ABS020
10、03年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第23页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策模型引入价格在这个模型中如何确定最大持续产量（MSY）假设此时的成本曲线为TC2，那么在最大持续产量处收益和成本各为多少？BS0 和AS0，净损失为AB2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第24页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策最优持续产量努力程度收益和成本EOEYE1TC1ABMSY2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第25页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策最优持续产量（经济产量）在总收益和总成本之间的差别就
11、是净收益最优持续产量小于最大持续产量最大持续产量是生物学家所看中的2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第26页，共45页。问题产权对可再生资源的开采利用决策的影响？2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第27页，共45页。可再生资源的静态分析利用决策最优持续产量努力程度收益和成本EOEY1E1TC1TC2ABEMSYOEY22003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第28页，共45页。讨论开发成本的变化（成本曲线的变化）将如何改变最优持续产量和最大持续产量之间的差距成本上升将使两者之间的差距加大私有产权将确保资源
12、开发利用的水平保持在经济上最优的水平，避免被过度开发利用的结果2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第29页，共45页。可自由进入的可再生资源的开发利用共享资源假设每一个渔民都可以自由的进入渔业和捕鱼行业无法限制进入捕鱼的船只数量每个独立的捕鱼者都是以收益最大化为目标的最终会导致共享资源的耗竭利用2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第30页，共45页。可自由进入的可再生资源的利用决策共享资源的耗竭利用努力程度收益和成本EOEYE1TC1TC2ABCMSYDEn成本水平为TC1时，在共享资源的情况下，渔民会不断的进入，导致此时的捕获水平超
13、过最大持续产量水平MSY（E点）n但当成本水平为TC2时，由于成本很高，共享条件下，开发的水平D点仍然未超过MSY点2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第31页，共45页。收益和成本OEYE1TC1BMSYDE平均和边际成本边际收益平均收益边际收益生物经济平衡点新进入者的决策：平均收益等于边际成本 直到总收益等于总成本为止讨论：2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第32页，共45页。可再生资源的动态开发利用决策影响短期与长期开发决策的因素贴现率水平贴现率高以至无穷大时，最优决策是最求当前的收益最大化，也就相当于开放式渔业资源开发贴现率
14、低以至为零时，最优决策表现为当前的开采减少，渔业有趋向生物经济平衡的特性当贴现率水平在零与无穷大之间时，贴现率越高，保存资源的成本就越高实例证明（见书中P124页）2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第33页，共45页。可再生资源的开发利用的数学证明以1957年的Schaefer模型为例 假定鱼价为1单位，单位捕鱼活动的成本固定不变，不随鱼类资源存量的减少而增大，单位捕鱼活动的捕鱼量的大小和鱼类的存量大小有关。其中C为单位努力量的成本，F为单位努力量水平，Y为产量水平 因此渔业的总收入TR=PY=p(af-bf2)渔业总成本为TC=cf 问在渔业仅有一个捕获者的时
15、候的捕获决策？2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第34页，共45页。可再生资源的开发利用的数学证明构造利润函数 =TR-TC=PY=p(af-bf2)-cf一阶导数为零，存在有极值点 /f=0 ap-2bpf-c=0 边际收益=边际成本 f=(ap-c)/2bp YMEY=a2/4b-c2/4bp2 2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第35页，共45页。可再生资源开发与管理 价格变化如果价格上升，对可再生资源的影响将是什么，假设资源开发的成本保持不变？TC1成本或收益努力水平价格不同的三条收益线2003年11月第六章可再生资源的最
16、优配置(资源与环境经济学南京农第36页，共45页。渔业资源开发与管理的公共政策 私有化为避免渔业资源的耗竭性使用，由私人占有（适用于一些流动性不大的渔业资源）日本将一些公共水域授予渔民作为私有财产，从而可以提高对资源的投资并改善管理水平幼年鱼类人工饲养，成年后捕捞（太平洋鲑鱼等）2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第37页，共45页。渔业资源开发与管理的公共政策 政府管制早期渔业政策采用管制的手段对渔业捕捞进行管理，管制手段实质是增加了渔业捕捞的成本例如：太平洋鲑鱼的保护高产区设置障碍物和陷阱关闭若干捕捞区若干区域禁止捕捞效果图由原来的TC1变为TC2 TC2 T
17、C1成本或收益努力水平2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第38页，共45页。渔业资源开发与管理的公共政策 税收依照努力程度进行征税所得税收可以改善社会福利，对于全社会而言，征税没有提高/改变成本，而管制则消耗了真实得成本，税收相当于转移收入对保护渔业税收和管制有一样的效果税收可能会引起渔民的反对/政府对捕捞努力程度的监督比较困难 TC2 TC1成本或收益努力水平 TAX2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第39页，共45页。渔业资源开发与管理的公共政策 可交易配额（Transferable quotas)确定由最大可持续产量（MSY
18、）所决定的可开发的总捕捞量配额配额可以自由买卖配额持有者可以捕捞指定种类鱼指定数量配额限定的是可捕捞鱼的数量，而不需要限定其他的指标配额自由交易使配额流转到生产成本更低的渔民手中生产成本较高的农户可以通过出售配额进行获利鼓励技术进步，社会收益明显 上升2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第40页，共45页。渔业资源开发与管理的公共政策 配额如何进行初始分配拍卖无偿依据传统、历史捕捞进行分配由于捕捞活动存在明显的规模报酬递增的现象，所以可以通过对配额收取年费的形式，将收入补贴一些渔民退出捕捞活动（自愿退出）2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学
19、南京农第41页，共45页。渔业资源开发与管理的公共政策 总结 渔业资源管理政策实施有赖于对各种不同政策的利弊评价执行成本违反政策处罚措施2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第42页，共45页。问题 假设鱼群存量的增长与鱼群存量之间的关系可用q=4p-0.1p2 表示，式中q为鱼群存量增长量（吨），p表示鱼群存量（千吨）。每吨鱼的价格是100元，鱼群存量的边际净收益为20p-400。1）计算最大可持续捕获量时鱼群的存量。如果把鱼群存量维持在这一水平，每年的捕获量为多少？2）如果边际捕获成本为MC=2（160-p),求与有效可持续捕获量对应的鱼群存量。2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第43页，共45页。森林资源开发与管理 森林资源具有重要的商品开发价值 森林资源最优开采利用决策生物学上的最优开采决策生物学决策规则是在平均年增长量最大时即70年（P47页）经济学上的最优开采决策当考虑砍伐的成本时、贴现率、种植（重新）的收益时、当前砍伐的收益时，此时的最优决策为经济学上的最优决策2003年11月第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第44页，共45页。2022-8-11第六章可再生资源的最优配置(资源与环境经济学南京农第45页，共45页。
