物質(zhì)平衡理論

1、第五章 物質(zhì)平衡理論 第五章 物質(zhì)平衡理論第一節(jié) 物質(zhì)平衡的概念模型第二節(jié) 物質(zhì)平衡與一般均衡模型第三節(jié) 環(huán)境管理模型第四節(jié) 物質(zhì)平衡理論的應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)第一節(jié) 物質(zhì)平衡的概念模型n從質(zhì)量守恒定律的角度看待經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)和消費(fèi)過程在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，生產(chǎn)活動(dòng)和消費(fèi)活動(dòng)是在進(jìn)行一系列的在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中，生產(chǎn)活動(dòng)和消費(fèi)活動(dòng)是在進(jìn)行一系列的物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，遵從質(zhì)量守恒定律。嚴(yán)格說來，物理反應(yīng)和化學(xué)反應(yīng)，遵從質(zhì)量守恒定律。嚴(yán)格說來，標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分配理論是關(guān)于服務(wù)的，而不是關(guān)于物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)的經(jīng)濟(jì)學(xué)分配理論是關(guān)于服務(wù)的，而不是關(guān)于物質(zhì)實(shí)體的。物質(zhì)實(shí)體只是攜帶某種服務(wù)的載體。實(shí)體的。物質(zhì)實(shí)體只是攜帶某種服務(wù)的載體。無論商品

2、是被無論商品是被“生產(chǎn)生產(chǎn)”還是被還是被“消費(fèi)消費(fèi)”，實(shí)際上只是提，實(shí)際上只是提供了某些效用、功能和服務(wù)。其物質(zhì)實(shí)體仍然存在，最供了某些效用、功能和服務(wù)。其物質(zhì)實(shí)體仍然存在，最終或者被重新利用，或者被排入自然環(huán)境中。終或者被重新利用，或者被排入自然環(huán)境中。考察環(huán)境與經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流動(dòng)關(guān)系令E為環(huán)境的物質(zhì)儲(chǔ)量，E*為環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)投入，E為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)向環(huán)境的排放的污染物，用K表示經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)沉淀（積累），則物質(zhì)平衡模型可表示為： E* = E+K如果生產(chǎn)和消費(fèi)過程中不存在積累， 即K=0時(shí)，E* = E，投入的環(huán)境物質(zhì)最終必然以污染物的形勢(shì)返回環(huán)境，如5-1圖。在這個(gè)物質(zhì)流動(dòng)過程中，環(huán)境物

3、質(zhì)投入的唯一功用就是為人類提供了服務(wù)，即圖中虛線箭頭所示。如果現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)中，生產(chǎn)和消費(fèi)過程都存在積累， 即K0時(shí)，E* = E+K如圖5-2，循環(huán)利用，污染物就有可能返回生產(chǎn)過程，成為原材料的一部分，再次被利用。在這一條件下，圖5-1可以變?yōu)閳D5-2。三部門經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)生產(chǎn)部門分為能量轉(zhuǎn)換和物質(zhì)加工兩個(gè)部門。又考慮到污染物處理已經(jīng)成為現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的基本功能，因此，在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部還應(yīng)當(dāng)設(shè)立污染物處理部門。第二節(jié) 物質(zhì)平衡與一般均衡模型瓦爾拉-卡塞爾模型瓦爾拉-卡塞爾模型的修正與模型的結(jié)論分析瓦爾拉-卡塞爾模型中的變量式中：R資源和服務(wù)量； V資源價(jià)格； X產(chǎn)品或商品量； P產(chǎn)品價(jià)格； Y最終需求。在n

4、個(gè)部門中分配m種資源 式中：A資源消耗矩陣； ijj部門單位產(chǎn)品消耗資源i的量 中間產(chǎn)品、最終需求和商品生產(chǎn)的關(guān)系 CX+Y=X （5-2a） 即： X=BY （5-2b）C著名的列昂惕夫系數(shù)矩陣； CX中間投入（或中間產(chǎn) 品）； B=（I-C）-1；I單位矩陣聯(lián)立（5-1）和（5-2），得到資源投入與最終需求直接相關(guān)的方程組，即： R=ABY （5-3b） 令 G=ABn種中間商品的價(jià)格同m種資源的價(jià)格聯(lián)系 令：即瓦爾拉-卡塞爾模型的修正與模型的結(jié)論分析把R分為資源Rz和服務(wù)Rs兩部分 ：相應(yīng)地有相應(yīng)地有：因此，（5-3b）變?yōu)椋憾?-4b）變?yōu)椋航?jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流動(dòng)的平衡分析 1. 從環(huán)境部

5、門流動(dòng)到所有其他部門的物質(zhì)可以下式表示： 2. 流入和流出最終部門的物質(zhì)也必須是平衡的： 3. 流入和流出中間產(chǎn)品部門的物質(zhì)也是平衡的： 4. 流入環(huán)境的全部污染物等于中間產(chǎn)品和最終消費(fèi)部門流出的污染物 5. 來自環(huán)境物質(zhì)流減去連續(xù)再循環(huán)的產(chǎn)品，等于來自中間產(chǎn)品部門 的污染物流加上最終消費(fèi)產(chǎn)出的污染物流 6. 來自環(huán)境的物質(zhì)最終將以污染物的形式回到環(huán)境中 結(jié)論這個(gè)概要的模型表明，當(dāng)環(huán)境（公共財(cái)產(chǎn)）資源變得稀缺時(shí)， 與生產(chǎn)消費(fèi)和環(huán)境之間的作用關(guān)系相關(guān)的 外部性是“普遍存在”的。 這些外部性通常表現(xiàn)為非市場(chǎng)的。 原則上，通過引入一些影子價(jià)格，市場(chǎng)影響可以模擬到基本近似的程度。從而使資源配置從“次優(yōu)

6、”逐步逼近“帕累托最優(yōu)”狀態(tài)。 第三節(jié) 環(huán)境管理模型模型分析與結(jié)論 對(duì)生產(chǎn)框有：MRHD=CGIIPZPEP 對(duì)消費(fèi)框有： C=RHZHEH 對(duì) 環(huán)境管理框有： IPEPEH=ZE 合 并以上式子，得出： M+DGI+ZP+ZE+ZH 或者 M-（ZPZEZH）GI-D=NI 式中NI表示凈投資。由此得出： 來自環(huán)境的物質(zhì)凈流出量等于資本存量的凈積累。價(jià)值平衡和最優(yōu)環(huán)境管理對(duì)策把價(jià)格引入上述物質(zhì)平衡模型中，賦予每一物流因子以真實(shí)價(jià)格，則在價(jià)格的調(diào)節(jié)下，整個(gè)物流系統(tǒng)的資源配置將會(huì)是有效率的，避免了“市場(chǎng)失靈”或是“政策失效”。 通過引入價(jià)格參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了由物質(zhì)平衡向價(jià)值平衡的轉(zhuǎn)變 。環(huán)境治理和環(huán)境

7、質(zhì)量之間的關(guān)系 Y0-Y=F（Z，E）Y0初始環(huán)境質(zhì)量；Z廢棄物排放質(zhì)量；E治理量。假定廢棄物排放會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生負(fù)的影響，而治理會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生正的影響，則： 環(huán)境管理機(jī)構(gòu)的費(fèi)用效益 環(huán)境服務(wù)的需求價(jià)格 v環(huán)境管理框治理廢棄物的價(jià)格 q排污收費(fèi)的價(jià)格則 環(huán)境服務(wù)的總價(jià)值為Y， 由污染物排放引起的環(huán)境損害的價(jià)值為（Y0-Y）， 環(huán)境管理部門治理廢棄物的費(fèi)用vE。 排放廢棄物的總機(jī)會(huì)成本為vE（Y0-Y）。 利用環(huán)境處理廢棄物的效益顯然是qZ（排污收費(fèi)）。 因而凈效益為： NB=qZ-vE-（Y0-Y）環(huán)境管理機(jī)構(gòu)的最優(yōu)政策 NB=qZ-vE-（Y0-Y）令以上兩式為零，便可得出環(huán)境管理機(jī)構(gòu)的最優(yōu)政策（

8、假定這個(gè)機(jī)令以上兩式為零，便可得出環(huán)境管理機(jī)構(gòu)的最優(yōu)政策（假定這個(gè)機(jī)構(gòu)認(rèn)為價(jià)格都是給定的）為構(gòu)認(rèn)為價(jià)格都是給定的）為：qF1v-F2因而，環(huán)境管理機(jī)構(gòu)應(yīng)允許污染物傾倒，直至每多傾倒一單位廢棄物所產(chǎn)生的社會(huì)效益因而，環(huán)境管理機(jī)構(gòu)應(yīng)允許污染物傾倒，直至每多傾倒一單位廢棄物所產(chǎn)生的社會(huì)效益與其所需的社會(huì)邊際成本相等，同時(shí)該機(jī)構(gòu)應(yīng)治理環(huán)境，與其所需的社會(huì)邊際成本相等，同時(shí)該機(jī)構(gòu)應(yīng)治理環(huán)境，直至社會(huì)邊際效益等于環(huán)境治理的社會(huì)成本。直至社會(huì)邊際效益等于環(huán)境治理的社會(huì)成本。第四節(jié) 物質(zhì)平衡理論的應(yīng)用循環(huán)經(jīng)濟(jì)一、循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念和特點(diǎn)概念：循環(huán)經(jīng)濟(jì)要求把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)組織成一個(gè)“資源產(chǎn)品再生資源”的反饋流程，所有的物質(zhì)和能源要能在這個(gè)不斷進(jìn)行的經(jīng)濟(jì)循環(huán)中得到合理和持久地利用，從而把經(jīng)濟(jì)活動(dòng)對(duì)自然環(huán)境的影響降低到最低限度。循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)上是一種生態(tài)經(jīng)濟(jì)，它要求運(yùn)用生態(tài)規(guī)律而不是機(jī)械規(guī)律來指導(dǎo)人類社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則：減量化、再使用、再循環(huán)二、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的具體模式企業(yè)內(nèi)部的循環(huán)，促進(jìn)原料和能源的循環(huán)利用；企業(yè)之間的循環(huán)，組織生態(tài)工業(yè)鏈，把不同的經(jīng)濟(jì)組織聯(lián)結(jié)起來，形成共享資源和互換副產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)共生組合，使一