第九章 林業(yè)資源經(jīng)濟(jì)學(xué) 環(huán)境與自然資源經(jīng)濟(jì)學(xué)課件

第九章

林業(yè)資源經(jīng)濟(jì)學(xué)

5/10/20231森林資源的特點(diǎn)之一海洋漁業(yè)資源是公共財(cái)產(chǎn)，所有人都可以享用。而對(duì)于森林來說，立木和原木的產(chǎn)權(quán)則比較明確。即使是國有森林，明確立木和原木產(chǎn)權(quán)的交易成本也比較小。

所以，在分析森林資源利用時(shí)，我們假定立木和原木的產(chǎn)權(quán)是明確的。

5/10/20232森林資源的特點(diǎn)之二在分析漁業(yè)資源時(shí)，我們假定它只具有單一的商業(yè)用途，即假定漁業(yè)資源只被用來生產(chǎn)水產(chǎn)品。事實(shí)上，可再生資源往往具有多種用途。即使是用途比較單一的漁業(yè)，也可以用于體育和休閑活動(dòng)。在可再生資源中，森林資源的多種用途是人所共知的。5/10/20233森林資源的特點(diǎn)之二（續(xù)）但除了生產(chǎn)林產(chǎn)品外，森林資源的其它用途或功能幾乎都是非商業(yè)的，即不存在相應(yīng)的市場(chǎng)。但隨著生活水平的提高，發(fā)達(dá)國家的居民越來越多地追求生活質(zhì)量。這一方面導(dǎo)致了野營、遠(yuǎn)足等戶外休閑性活動(dòng)的迅速增加；另一方面又導(dǎo)致了對(duì)環(huán)境保護(hù)和生態(tài)平衡的追求。

5/10/20234森林資源的特點(diǎn)之二（續(xù)二）由于休閑活動(dòng)并不局限在少數(shù)具有獨(dú)特自然和人文景觀的風(fēng)景名勝之地，而是遍布于各類野外活動(dòng)場(chǎng)所,從而使普通的森林、草地、河湖等等都具有某種舒適性價(jià)值；與此同時(shí),人類也越來越清楚地認(rèn)識(shí)到可再生資源所具有的環(huán)境和生態(tài)功能。5/10/20235森林資源的特點(diǎn)之二（續(xù)三）而在非商業(yè)用途方面，森林占有十分突出的地位。這就使得森林成為具有多種用途的可再生資源的代表。5/10/20236森林資源的特點(diǎn)之三魚的生長周期比較短，而且無論大魚小魚都有價(jià)值，因而魚的年齡對(duì)魚商業(yè)價(jià)值的影響比較小。樹木的生長周期比較長，而且一定樹齡以下的樹木沒有商業(yè)價(jià)值。因而樹齡對(duì)木材商業(yè)價(jià)值的影響比較大。5/10/20237森林資源的特點(diǎn)之三（續(xù)）樹木及商業(yè)性木材的年生長速度起初隨著樹齡的增長而增長，到了一定樹齡后，樹木停止生長，森林變成成熟林，其商業(yè)價(jià)值達(dá)到最高點(diǎn)。在某一樹齡范圍內(nèi)，這種成熟林狀態(tài)會(huì)維持。但超過這一樹齡后，樹木開始腐爛，其商業(yè)價(jià)值開始下降。如果沒有新的樹木自然生長出來，則現(xiàn)有樹木的商業(yè)價(jià)值最后下降為0。5/10/20238森林資源的特點(diǎn)之四魚是可以游動(dòng)的，只要某一類漁業(yè)資源存在，就不會(huì)出現(xiàn)某一小塊區(qū)域該類漁業(yè)資源耗竭的問題。森林砍伐有兩種方式：皆伐和擇伐。皆伐是把某一塊林地的樹木全部砍光，而擇伐是在某一塊林地上有選擇地砍伐某些樹齡的樹木。由于間伐成本比較高，因而森林砍伐主要采用皆伐。5/10/20239森林資源的特點(diǎn)之四（續(xù)）皆伐后，可以通過自然生長或人工造林，恢復(fù)某一小塊林地上的森林植被。因此，某一小塊林地上的立木將經(jīng)歷反復(fù)的生長-砍伐過程。換句話說，森林資源利用存在著多次性砍伐即輪伐現(xiàn)象。因而森林資源經(jīng)濟(jì)學(xué)的研究必須考慮森林的最優(yōu)輪伐期。

5/10/202310福斯特曼公式從一個(gè)生長-砍伐周期開始分析。假定：t=0年種植，在t=T年砍伐。V(T)，砍伐成本為c。3.今年為0年。則立木的凈現(xiàn)值為PV=e-rT[V(T)-c](9-1)5/10/202311福斯特曼公式（續(xù)）為了使凈現(xiàn)值最大化，將(9-1)式對(duì)T求一階導(dǎo)，即

{e-rT[V(T)-c]}’=0(9-2)得

(9-3)5/10/202312福斯特曼公式（續(xù)二）(9-3)式左邊是立木價(jià)值的增長率，右邊是利率。這里的立木與存款、股票、債券、房地產(chǎn)等一樣，被視為資本的一種形式。如果方程式左邊大于右邊，表示立木資源帶來的年收益率高于年利率，立木資源的所有者就應(yīng)該推遲砍伐；5/10/202313福斯特曼公式（續(xù)三）如果方程式左邊小于右邊，表示立木資源帶來的年收益率低于年利率，立木資源的所有者就應(yīng)該立即砍伐，并將出售木材所得變成其它形式的資本以圖利。由于立木的商業(yè)價(jià)值是先升后降的，因此(9-3)式表明，當(dāng)立木價(jià)值的增長率下降到與利率相等時(shí)，就應(yīng)該砍伐。5/10/202314福斯特曼公式（續(xù)四）小塊林地的生長-砍伐周期并不止一個(gè)。假定種植與砍伐成本c和影響原木價(jià)值的價(jià)格保持不變，林地的生產(chǎn)率也保持不變，砍伐立木的年份依次為T1、T2、T3、…、∞，則立木的凈現(xiàn)值為PV=e-rT1[V(T1)-c]+e-rT2[V(T2-T1)-c]+e-rT3[V(T3-T2)-c]+…（9-4）5/10/202315福斯特曼公式（續(xù)五）現(xiàn)在的問題是選擇適當(dāng)?shù)目撤ツ攴軹1、T2、T3、…。由于影響輪伐的其它因素保持不變，因而可以認(rèn)為輪伐周期也是不變的，即Tk=kTk=1,2,......(9-5)將(9-5)式代入(9-4)式，有5/10/202316福斯特曼公式（續(xù)六）

(9-6)

為了使凈現(xiàn)值最大化，將9-6式對(duì)T求一階導(dǎo)，即

(9-7)

得

(9-8)

5/10/202317福斯特曼公式（續(xù)七）(9-8)式稱為福斯特曼公式。M.福斯特曼是德國黑森大公國的守林人，上述公式是他于1849年發(fā)表的《林地和未成熟林立木價(jià)值的計(jì)算》一文中提出的。20世紀(jì)50年代后，這篇論文的觀點(diǎn)被經(jīng)濟(jì)學(xué)界所接受，被認(rèn)為是林業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)的奠基之作。

5/10/202318福斯特曼公式（續(xù)八）將(9-8)式與(9-3)式比較，(9-8)式右邊多了一個(gè)分母1-e-rT。這個(gè)分母就是得到薩繆爾遜高度評(píng)價(jià)的體現(xiàn)生長周期的重復(fù)性和無窮性的因子。由于1-e-rT<1，因而考慮最優(yōu)輪伐因子，意味著砍伐年份T將提前。5/10/202319福斯特曼公式（續(xù)九）還可以采用另外一種方式對(duì)(9-3)式與(9-8)式進(jìn)行比較。(9-3)式也可以寫成V’(T)=r[V(T)-c](9-9)(9-8)式則可以寫成

(9-10)

5/10/202320福斯特曼公式（續(xù)十）(9-9)式和(9-10)式的左邊都是推遲砍伐的邊際收益，它相當(dāng)于當(dāng)期商業(yè)性木材自然生長量的價(jià)值。(9-9)式和(9-10)式的右邊都是推遲砍伐的邊際機(jī)會(huì)成本。在(9-9)式中，它相當(dāng)于商業(yè)性木材存量價(jià)值帶來的利息收入；5/10/202321福斯特曼公式（續(xù)十一）(9-10)式考慮了輪伐的影響，因而除了(9-9)式的那一部分外，還要加上未來森林價(jià)值凈現(xiàn)值帶來的利息收入。(9-10)式中大括號(hào)中的部分，就是未來森林價(jià)值的凈現(xiàn)值。用λ來代表未來森林價(jià)值的凈現(xiàn)值。也可以將λ視為林地的價(jià)值，而將rλ視為林地的租金。5/10/202322福斯特曼公式（續(xù)十二）由于福斯特曼公式僅僅考慮了立木價(jià)值，因而該公式里的未來森林價(jià)值凈現(xiàn)值就是未來立木價(jià)值的凈現(xiàn)值。(9-9)式和(9-10)式還表明，如果某一森林只能砍伐一次，即未來森林價(jià)值的凈現(xiàn)值等于0，則一次性砍伐后的林地沒有任何價(jià)值。如果森林可以輪伐，則砍伐后的林地仍然有價(jià)值。5/10/202323哈特曼模型的假定第一、分析對(duì)象是小塊土地上生長的樹種、樹齡、砍伐期完全一致的小塊樹林，并假定木材價(jià)格并不隨著時(shí)間的推移而改變；第二、立木價(jià)值是樹齡的函數(shù)，隨著時(shí)間的推移，該函數(shù)的斜率起初為遞增的正數(shù)，后來變成遞減的正數(shù)，再后來變成負(fù)數(shù)，最后，在樹林達(dá)到成熟穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，函數(shù)斜率變?yōu)?并保持不變；5/10/202324哈特曼模型的假定（續(xù)）第三、未砍伐森林提供的所有非商業(yè)性勞務(wù)（如防洪、作為野獸的食物、提供戶外休閑活動(dòng)條件等）合并在一起，簡稱為休閑性勞務(wù)，并假定其為小塊樹林樹木年齡的增函數(shù)；換句話說，假定所有的非商業(yè)性勞務(wù)都是可更新的勞務(wù)，是可以隨著樹木的生長而重新出現(xiàn)的，從而排除了不可逆轉(zhuǎn)性的影響。5/10/202325哈特曼模型森林在樹齡T時(shí)被砍伐，此時(shí)森林中立木的價(jià)值為G(T)，G(T)相當(dāng)于前面介紹的福斯特曼公式中的V(T)-c；而t樹齡的未砍伐森林提供的當(dāng)年休閑性勞務(wù)流量的價(jià)值為F(t)。假定對(duì)森林的砍伐是一次性的，那么，社會(huì)的目標(biāo)應(yīng)該是使砍伐時(shí)的立木價(jià)值的凈現(xiàn)值與到砍伐時(shí)為止多年來未砍伐森林提供的休閑性勞務(wù)價(jià)值的凈現(xiàn)值之和最大化。用方程式來表示，就是：5/10/202326哈特曼模型（續(xù)）(9-11)式中，r是貼現(xiàn)率。9-11式中，凈現(xiàn)值最大化的一階條件是:(PV)’=e-rT[F(T)+G’(T)-rG(T)]=0(9-12)9-12式可以簡化為F(T)+G’(T)=rG(T)(9-13)5/10/202327哈特曼模型（續(xù)二）或者是G’(T)/G(T)=r-F(T)/G(T)(9-14)(9-13)式中，左邊是推遲砍伐森林的邊際收益，包括未砍伐森林提供的當(dāng)年的休閑性勞務(wù)流量的價(jià)值F(T)和當(dāng)年商業(yè)性木材生長量的價(jià)值G’(T)；右邊是推遲砍伐森林的邊際機(jī)會(huì)成本，它相當(dāng)于年初商業(yè)性木材存量的價(jià)值與貼現(xiàn)率的乘積。5/10/202328哈特曼模型（續(xù)三）假定休閑性勞務(wù)的價(jià)值不存在，則(9-14)式簡化為眾所周知的結(jié)果：當(dāng)森林的自然增長率等于貼現(xiàn)率時(shí)，就應(yīng)該對(duì)其進(jìn)行砍伐；只要休閑性勞務(wù)的價(jià)值存在，則F(T)/G(T)>0，對(duì)森林的砍伐就可以在其自然增長率小于貼現(xiàn)率的條件下進(jìn)行，而這意味著森林砍伐期的推遲；5/10/202329哈特曼模型（續(xù)四）如果F(T)/G(T)>r，則(9-14)式的右邊將小于0，這意味著對(duì)森林的砍伐將在其自然增長率為負(fù)值時(shí)進(jìn)行；最后，如果休閑性勞務(wù)的價(jià)值足夠大，以致對(duì)所有的時(shí)期t來說都有PV’(t)>0，則(9-12)，(9-13)和(9-14)式都不成立，那就意味著永遠(yuǎn)不應(yīng)該砍伐該森林。5/10/202330哈特曼模型（續(xù)五）R.哈特曼接著考慮輪伐的影響。在考慮輪伐的影響時(shí)，立木價(jià)值與未砍伐森林提供的自娛性勞務(wù)價(jià)值的凈現(xiàn)值為

(9-15)5/10/202331哈特曼模型（續(xù)六）(9-15)式中，對(duì)T求導(dǎo)，凈現(xiàn)值最大化的一階條件是

(9-16)(9-16)式化簡后，得

(9-17)

5/10/202332哈特曼模型（續(xù)七）如果不考慮與未砍伐森林提供的休閑性勞務(wù)價(jià)值F有關(guān)的各項(xiàng)，則(9-17)式將簡化為(9-8)式即福斯特曼公式。如果不考慮方括號(hào)中的各項(xiàng)，則(9-17)式將簡化為不考慮輪伐時(shí)的(9-14)式。由此可見，方括號(hào)中的各項(xiàng)相當(dāng)于福斯特曼公式中的最優(yōu)輪伐因子，但其中的后一部分是與森林提供的休閑性勞務(wù)價(jià)值有關(guān)的。5/10/202333哈特曼模型（續(xù)八）(9-8)式表明，由于1-e-rT<1，因而考慮最優(yōu)輪伐因子，意味著砍伐年份T將提前。而在(9-17)式里，方括號(hào)中后一部分的三個(gè)組成部分——、G(T)和1-e-rT——均大于0。因此，在(9-17)式中，就象在(9-8)式中一樣，輪伐的影響同樣意味著森林砍伐期的提早。除此之外，一次性砍伐條件下得出的全部結(jié)論都照樣成立。

5/10/202334哈特曼模型（續(xù)九）(9-16)式還可以化簡為

(9-18)(9-18)式的左邊與(9-13)式相同，右邊則多了最后一項(xiàng)。5/10/202335哈特曼模型（續(xù)十）這表明，在考慮輪伐因子的情況下，推遲砍伐森林的邊際機(jī)會(huì)成本不僅包括商業(yè)性木材存量價(jià)值帶來的利息收入，而且包括未來森林價(jià)值凈現(xiàn)值帶來的利息收入。(9-18)式中大括號(hào)中的部分，就是未來森林價(jià)值的凈現(xiàn)值（或林地的價(jià)值）λ。在哈特曼模型中，λ既包括了未來立木價(jià)值的凈現(xiàn)值，又包括了未來未砍伐森林提供的休閑性勞務(wù)價(jià)值的凈現(xiàn)值。5/10/202336哈特曼模型（續(xù)十一）R.哈特曼的分析表明，未砍伐森林所提供的休閑性或其它勞務(wù)的存在，對(duì)于何時(shí)應(yīng)該或是否應(yīng)該砍伐森林確實(shí)有著極為重要的影響，因而在作出砍伐決策時(shí)，不能只考慮商品化的立木的價(jià)值。

5/10/202337林業(yè)資源管理森林的價(jià)值包括兩部分，一部分是木材的商業(yè)價(jià)值，另一部分是森林提供的生態(tài)功能價(jià)值。進(jìn)行林業(yè)資源管理，首先必須清楚這兩部分價(jià)值有多大。木材的價(jià)值是比較容易計(jì)算的。森林提供的生態(tài)功能的種類和每一種功能價(jià)值的大小則不容易計(jì)算清楚，在許多問題上還存在爭(zhēng)議。

5/10/202338林業(yè)資源管理（續(xù)）在這種情況下，我認(rèn)為，應(yīng)該首先對(duì)得到公認(rèn)的森林生態(tài)功能的價(jià)值進(jìn)行計(jì)算，而且在計(jì)算中首先采取得到公認(rèn)的計(jì)算方法。這樣計(jì)算出來的森林生態(tài)功能價(jià)值往往是偏低的。但是，這種計(jì)算結(jié)果又往往是比較容易得到社會(huì)各界（包括政府和當(dāng)?shù)毓姡┑恼J(rèn)可的。

5/10/202339林業(yè)資源管理（續(xù)二）林業(yè)資源管理不同于純粹的科研活動(dòng)。管理是要由政府和地方自治組織（如村委會(huì)）來進(jìn)行的，而管理效果的好壞和管理成本的大小在相當(dāng)程度上又取決于當(dāng)?shù)毓妼?duì)管理的接受程度。因此，在計(jì)算森林生態(tài)功能的價(jià)值時(shí)，必須考慮社會(huì)各界的接受程度。5/10/202340林業(yè)資源管理（續(xù)三）林業(yè)資源管理可以分成三種情況。第一種情況，森林沒有或幾乎沒有生態(tài)功能，造林只是為了提供木材。在這種情況下，森林的砍伐沒有或只有很少的外部成本。因此，可以由林地的產(chǎn)權(quán)所有者自行決策，林業(yè)管理部門予以核準(zhǔn)。企業(yè)則根據(jù)福斯特曼公式來確定合理的輪伐年限。5/10/202341林業(yè)資源管理（續(xù)四）第二種情況，森林的生態(tài)功能價(jià)值大大超過了木材價(jià)值，因而森林永遠(yuǎn)不應(yīng)該砍伐，也就不存在最優(yōu)輪伐年限的問題。保護(hù)森林是有成本的。林區(qū)的居民是依靠砍伐木材為生的。保護(hù)森林，停止伐木，將嚴(yán)重影響他們的生活水平，甚至使得他們無法在林區(qū)生存。5/10/202342林業(yè)資源管理（續(xù)五）如果政府給他們相應(yīng)的補(bǔ)貼，使得他們的實(shí)際生活水平不下降，可以較好地保護(hù)森林，但政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)會(huì)比較大。如果政府不給他們財(cái)政補(bǔ)貼，不僅不利于社會(huì)安定，而且生活壓力會(huì)迫使林區(qū)居民盜伐，從而加大森林保護(hù)的監(jiān)督成本。5/10/202343林業(yè)資源管理（續(xù)六）應(yīng)該從對(duì)森林生態(tài)功能的商業(yè)性開發(fā)中找出路。森林資源的生態(tài)功能可以同時(shí)被許多人所享用，而不同的人享用的生態(tài)功能不一定完全相同。這就是說，同樣一片森林，可以滿足多方面的需求。

5/10/202344林業(yè)資源管理（續(xù)七）森林生態(tài)功能的市場(chǎng)需求曲線與一般商品的市場(chǎng)需求曲線就有很大的不同。一般商品的市場(chǎng)需求曲線是個(gè)人需求曲線的橫向加總，即價(jià)格不變，商品數(shù)量相加。而森林生態(tài)功能的需求曲線是個(gè)人需求曲線的縱向加總，即數(shù)量不變，需求價(jià)格相加。

5/10/202345林業(yè)資源管理（續(xù)八）森林的生態(tài)功能中，有一些是不容易商品化的。比如水土保持。但也有一些是比較容易商品化的。比如說將森林附近的別墅賣高價(jià)的房地產(chǎn)開發(fā)商和開展生態(tài)旅游的旅游公司，他們的行為本身就是商業(yè)性的，完全可以向他們征收森林使用費(fèi)。5/10/202346林業(yè)資源管理（續(xù)九）或者換一種方式，由他們負(fù)責(zé)安排林區(qū)居民的工作，其中少數(shù)從事森林管理，大多數(shù)到森林旅游業(yè)、房地產(chǎn)開發(fā)、物業(yè)管理、社區(qū)服務(wù)業(yè)中工作。對(duì)于林區(qū)居民來說，只要森林生態(tài)功能商業(yè)性開發(fā)帶給他們的收入高于伐木收入，保護(hù)森林就符合他們自身的利益。5/10/202347林業(yè)資源管理（續(xù)十）債務(wù)-自然資源交換對(duì)于無力償還外債的發(fā)展中國家，首先，由發(fā)達(dá)國家的非政府環(huán)境保護(hù)組織出面，收購對(duì)它們的債權(quán)。然后，擁有債權(quán)的環(huán)境保護(hù)組織與發(fā)展中國家的政府談判，表示可以免除發(fā)展中國家的債務(wù)，條件是發(fā)展中國家必須承諾保護(hù)一定數(shù)量的自然資源（如熱帶雨林）。中國東部對(duì)西部的支援也可以借鑒這種方式。

5/10/202348林業(yè)資源管理（續(xù)十一）第三種情況，森林具有生態(tài)功能，但其價(jià)值還不足以使森林永遠(yuǎn)不被砍伐，而是對(duì)最優(yōu)輪伐年限造成影響。在這種情況下，除了森林生態(tài)資源的商業(yè)性開發(fā)外，還可以通過對(duì)立木砍伐征收稅費(fèi)，影響林區(qū)所有者的成本。5/10/202349林業(yè)資源管理（續(xù)十二）通過稅費(fèi)的調(diào)節(jié)，使得不考慮森林生態(tài)功能但考慮稅費(fèi)的伐木者，與既考慮木材價(jià)值、又考慮森林生態(tài)價(jià)值的政府和公眾，能夠在最優(yōu)輪伐年限上取得一致?？梢杂霉芈Ｐ椭械?9-13)式來分析稅費(fèi)對(duì)最優(yōu)輪伐年限的影響。5/10/202350林業(yè)資源管理（續(xù)十三）由于森林的生態(tài)功能價(jià)值并沒有給林區(qū)所有者帶來好處，因而林區(qū)所有者將根據(jù)G’(T’)=rG(T’)來確定最優(yōu)輪伐年限。顯然，森林自然生長率還比較高的T’年將早于森林自然生長率比較低的T年。如果征收稅費(fèi)使得G下降，那么，就有可能找出一個(gè)G