技術清潔度、貿易自由化與環境污染

章秀琴

(安徽工程大學 管理工程學院，安徽 蕪湖 241000)

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技術清潔度、貿易自由化與環境污染

章秀琴

(安徽工程大學 管理工程學院，安徽 蕪湖 241000)

運用博弈論的分析方法推導分析貿易自由化、技術清潔度對單個國家和全球環境污染的影響.研究發現，本國實行貿易自由化會降低本國的污染水平，提高外國的污染水平，而對全球環境的影響則依賴于產量效應和技術替代效應的大小，即技術清潔度的高低.當技術清潔度較低、產量效應超過技術替代效應時，全球污染水平是上升的；而當技術清潔度較低、技術替代效應超過產量效應時，全球污染水平是下降的.

技術清潔度；貿易自由化；環境污染

貿易與環境的關系日益受到廣泛的關注，20世紀70年代開始國外學者著力于研究國際貿易領域內的環境問題.隨著與環境有關的貿易爭端日趨增多，為推動國際貿易和環境保護協同發展，眾多學者對貿易自由化的環境效應進行了研究，最早可以追溯到Baumol的研究.在國際貿易對環境質量影響研究的主流文獻中[1-6]，將國際貿易對環境的影響歸納為規模效應、結構效應、技術效應、產品效應、收入效應和規制效應，國際貿易對環境的最終影響取決于上述效應的合力.國內相關實證研究中就有很多關于貿易的環境效應.包群[7]等實證研究認為一國貿易開放度的提高有助于降低本國環境污染物的排放；許士春[8]實證研究得出我國對化學品及其相關產品的進口增加，使得環境污染向貿易伙伴國轉嫁的結論；劉林奇[9]通過實證分析中國對外貿易的環境效應發現，技術效應降低了中國的環境污染排放量；黃娟[10]等基于產品內分工視角實證分析了我國自由貿易的環境效應，結果表明規模效應的影響顯著為正，而結構效應和技術效應的影響顯著為負，但總體效應為正；汪凌志[11]采用人均碳足跡與碳足跡強度作為生態環境指標，對中國貿易開放的生態環境影響進行了實證分析，結果表明貿易的規模效應與結構效應均加劇了中國的生態環境壓力；黃靜波[12]等應用經典的國際貿易環境效應模型，實證分析了中國制造業對外貿易對環境質量的影響，結果發現中國制造業對外貿易的商品結構越來越偏向于“清潔”行業，對外貿易的結構效應有利于環境質量的改善，對外貿易的技術效應是環境質量沒有迅速惡化的主要原因.

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

1 模型的建立

為了研究的簡化，構造出雙頭寡占市場模型.模型中，假設世界僅由兩個國家組成，國內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；兩家廠商生產同一種產品，且均只供應A國市場，A國政府對同類進口產品征收稅率為t的關稅；兩家廠商在生產過程中使用勞動、污染作為投入(注：污染是生產過程的副產品，且污染量的大小與產品產量成正比).建立Ricardian生產函數:

(1)

式中，i=1,2，分別表示國內和國外；qi為產量；Li為勞動；αi為大于0的系數.

假設兩家廠商同時選擇產量q1和q2，則全球產量為Q=q1+q2，市場反函數為：

(2)

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

(3)

在這個博弈中，廠商的戰略變量是產品產量，在戰略組合(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分別為：

(4)

式中，W1和W2分別為國內外工資率.為了排除國內外工資率高低的不同對廠商決策的影響，假定國內外工資率是相等的，即W1=W2，且由于在局部均衡框架下分析貿易自由化對污染的影響情況，所以對于國內、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制.即說：除了關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.根據廠商投入使用的理論原則，即：對于任何給定的產量水平，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量戰略組合轉化為工資相同情況下的勞動戰略組合，即說：戰略組合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)分別為國內廠商1和國外廠商2關于勞動的反應函數，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，更為關心的是如何求得納什均衡時兩家廠商的污染戰略組合，從而看出國際貿易對由兩國及兩國構成的世界污染水平產生怎樣的影響.

2 貿易自由化對單個國家污染的影響

假設污染是生產過程中的副產品，且污染量的大小是產品產量的線性函數，即:

(11)

式中，Ei為生產產品過程中排放的污染；βi為大于零的系數.

E1=R1(E2)，E2=R2(E1)分別為國內廠商1和國外廠商2關于污染的反應函數.

由于假定qi=βiEi=αiLi，(i=1,2)，所以有:

(12)

所以得到:

(13)

圖1 貿易自由化對環境污染的影響

為了觀察國際貿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，本國進口關稅水平提高，則外國生產過程中的污染排放量會減少；反之，若本國進口關稅水平降低，則外國生產過程中的污染排放量會增加.再根據式(13)古諾寡占廠商1、2的反應曲線均為向下傾斜的直線，表明兩國廠商間的污染存在戰略替代關系，可以得到，本國進口關稅水平提高時，外國廠商污染排放量減少，而本國廠商污染排放增加；相反，本國進口關稅水平降低時，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，可以推出這樣的結論：本國貿易自由化，即關稅為零時，外國污染排放增加，而本國污染排放降低.也可以用反應函數的圖形來解釋，如圖1所示.由圖1可知，對外國廠商來說，本國關稅的降低會使得其反應函數向外推移，結果導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，本國推行貿易自由化的結果是外國生產替代了本國生產，即增加了外國廠商的生產，減少了本國廠商的生產，本國的進口量明顯增多.

3 貿易自由化對全球污染的影響

由前文假定可知，

(16)

由于貿易自由化的產量效應總會提高全球污染水平，因此，貿易自由化對全球環境的影響究竟是增加污染還是降低污染，主要看貿易自由化的技術替代效應是正效應還是負效應.如果技術替代效應為正，則貿易自由化會提升全球污染水平；如果技術替代效應為負，結果則取決于產量效應和技術替代效應的大小.

4 結語

以非完全競爭市場為基礎，通過構建雙頭寡占市場模型，運用博弈論的分析方法，從理論上推導分析貿易自由化和技術進步對單個國家環境質量和全球環境質量的影響.本國推行貿易自由化的結果是外國生產替代了本國生產，即增加了外國廠商的生產，減少了本國廠商的生產，本國的進口量明顯增多，從而外國污染排放增加，而本國污染排放降低.或者說，決定了貿易自由化對一國環境污染的影響，主要取決于進出口貿易的產量效應.而貿易自由化對全球環境的影響則要看產量效應和技術替代效應的大小，當產量效應超過技術替代效應時，全球污染水平是上升的，而當技術替代效應超過產量效應時，全球污染水平是下降的，即說全球環境質量的改善，主要依賴于技術的進步.

在構建模型過程中，假定寡頭市場上只有國內、國外兩家廠商生產相同的產品，且均銷售到本國市場上；污染排放物是生產的副產品；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；在推導貿易自由化對環境污染的影響時，以關稅為零代表一國貿易自由化，而未考慮到其他限制貿易的非關稅措施.上述這些假定在簡化了研究的同時，其研究結果可能不能完全準確地反映出實際系統的真實運行情況.不過，模型的真實性與實用性不應該以想象的完整性為背景.事實上，研究永遠達不到真正徹底的完整性，而只能無限地接近現實系統.下一步的工作是通過對模型的進一步細化和修正，運用實際經驗數據實證分析不同類型的貿易自由化、不同環境規制以及其他因素對單個國家和全球環境污染的影響及技術進步在降低全球環境污染中的作用.

[1] R Lopez.The Environment as a Factor of Production:The Effects of Economic Growth and Trade Liberalization[J].Journal of Environmental Economics and Management,1994(27):163-184.

[2] B R Copeland,M S Taylor.North-south Trade and the Environment[J]. Quarterly Journal of Economics,1994(109):755-787.

[3] M A Khan.Free Trade and the Environment[J].Journal of International Trade and Economic Development,1996(5):113-136.

[4] A A Batabyal.On the Design of International Environmental Agreements for Identical and Heterogeneous Developing Countries[J].Oxford Economic Papers,2000,52(3):560-583.

[5] C C Chao,E S Yu.Trade Liberalization,Foreign Ownership and the Environment in a Small Open Economy[J].International Review of Economics and Finance,2007(16):471-477.

[6] Hamid Beladi，Reza Oladi.Does Trade Liberalization Increase Global Pollution?[J].Resource and Energy Economics,2011(33):172-178.

[7] 包群,彭水軍.經濟增長與環境污染:基于面板數據的聯立方程估計[J].世界經濟,2006(11):48-58.

[8] 許士春,何正霞.中國經濟增長與環境污染關系的實證分析——來自1990～2005年省級面板數據[J].經濟體制改革,2007(4):22-26.

[9] 劉林奇.我國對外貿易環境效應理論與實證分析[J].國際貿易問題,2009(3):70-77.

[10] 黃娟,田野.產品內分工下中國自由貿易的環境效應——基于聯立方程模型的實證分析[J].國際經貿探索,2012(8):12-21.

[11] 汪凌志.貿易開放的生態環境效應——基于中國省際面板數據的碳足跡分析[J].生態經濟,2013(11)：45-50.

[12] 黃靜波,何昌周.中國制造業對外貿易的環境效應分析[J].中國社會科學院研究生院學報,2015(1):51-58.

[13] 鄧柏盛,宋德勇.我國對外貿易、FDI與環境污染之間關系的研究:1995～2005[J].國際貿易問題,2008(4):101-108.

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

安徽工程大學國家社會科學基金資助項目(SKYY1503)

章秀琴(1973-)，女，安徽樅陽人，副教授，博士．

F06212;F752

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