第五章 非再生产资源的最优配置
5.1 非再生资源的概念与基本特征
一,非再生资源的概念
1,按 分类,可将资源分为非再生资源与再生资源 。
A,资源存在的形态 B,对资源的控制方式 C资源可更新特征 D 按资源的用途
2,非再生资源可分为可回收的非生资源和不可回收的非再生资源,前者如,后者如 。
A,铁矿 铝 B 铜矿 石油 C 煤矿 天然气
二、非再生资源的基本特征
特征之一就是其非再生特性
第二个基本特征是资源消耗的不可逆性。
可再生资源与可耗竭资源的储藏所发挥的作用是不同的
5.2 非再生资源的开采决策模型
非再生资源的供给包含相互联系的三个阶段：
勘探 (exploration)、开发 (development)和采集 (extraction)。
非再生资源存量有限性，决定了这类资源的优化利用就是要把企业和社会的资源利用决策过程规范化，寻求有效利用资源的基本条件，确定不同时期的合理开采规模，从而获得最大总收益
一、社会最优利用的基本条件
条件 1,从全社会角度来看，为确保资源的最优利用，任何时候自然资源产品的价格（即资源的边际价值 )都必须与失去的环境价值，边际开采成本和边际使用者成本等三者之和相等。
条件 2,从社会整体利益角度来看，当且仅当增加一个单位原位资源的保有所带来的好处跟所需付出代价相抵时，资源保有者将会停止别人或自己对资源的继续开采，从而确定相应的存量规模。
霍特林定律,资源资本价值的增长率 q*(t)
／ q(t)=贴现率 r，即不可再生资源的消耗必须遵循以下路线,资源价值的增长率必须等于贴现率。
二、竞争性企业最优利用的基本条件
条件 1：自然资源产品的企业最优开采水平必须使资源产品价格等于边际开采成本加上资源使用费 (或稀缺租 )；
条件 2：企业最优的资源存量水平必须使持有资源所增加的收益等于开发资源所可能增加的收益。
在近期内，企业最优的资源产品产出水平高于社会最优的产出水平 (R’>R)，而且价格和租金较低 (P’<P,q‘=q)。而且企业最优的资源存量水平一直低于社会最优的存量水平 (S’<S)、稀缺租一直高于社会最优的稀缺租 (q‘>q)。 为什么？
三、垄断性企业的资源利用
在个别企业垄断自然资源产品市场的情况下，虽然一定程度上比完全竞争情况下能够节约和保护资源，但是跟社会最优利用相比仍然存在过快开发利用的倾向。
为什么？
四、勘探活动决策模型
为了确保自然资源的勘探和开采处于最优活动水平，必须使资源使用费等于新增加 — 单位储量的边际成本。
即边际勘探成本等于资源使用费或资源稀缺租。
五、影响资源开发利用的主要因素
(一 )稀缺程度
(二 )贴现率
(三 )风险和不确定性
(四 )发现新资源和技术进步
(五 )制度因素
5.3 非再生资源开采税收问题的经济学分析
一、资源收益的索取
从国家索取“资源收益”的角度来看，最突出的方法有以下四类：
①无条件拍卖 (unconditional bonus bid)；
②联合开采 (joint venture)；
③对产品征税 (tax On produced product)；
④对利润征税 (tax On operating profits)或者对资源租征税 (tax On resource rent)。
二、矿山使用费 (the gross royalty)
在传统上，矿山使用费是在地主的地产上开发一项资源时向地主交纳的费用。
三、收入税或利润税
尽管利润税在理论上能够很好地解决既存矿石开采中的问题，但是它确实也减少了利润现值，因此很容易打消企业勘探新矿的积极性。
四、资源租税 RRT
5.4 典型分析：石油
一、石油储量、生产和消费
(一 )世界石油储量和年产量
(二 )中国石油生产和消费
二、世界石油市场与石油输出国组织
(一 )欧佩克 (OPEC)
(二 )影响卡特尔的因素
卡特尔的组织成功与否受到以下几个因素的影响：①原油需求的价格弹性
②原油需求的收入弹性
③其他供给者的影响
5.5天然气价格控制 (补充 )
在 1974年底到 1975年初的冬天，美国发生了严重的天然气短缺。
问题根源 。 1938年美国通过了天然气法案开始对天然气的使用进行管制。
价格管制会产生什么影响。
（ 1）价格上限对供给方的影响也是十分显著的
(2)在价格控制下天然气向替代品转换的时间提前了；
(3)并且这种转变是突然的，相伴随的是价格突然跳跃至更高的水平。
（ 4）价格控制和替代倾向
使用合成天然气作为替代产品。为什么它是对经济发展不利？
为什么国会采用这样一个缺乏经济效率的政策呢?
政府动机结论
从长期的角度考虑,价格控制对消费者来说是有害的 。 稀缺性租金在资源分配过程中起着重要的作用,企图消除稀缺性租金只会引发更多的问题 。
5.6石油,卡特尔问题
1、需求价格弹性
需求弹性是一个重要的指标，因为它决定需求对价格变化的反应
石油的需求价格弹性决定于可以进行节约的机会的大小，以及替代品获得的难易程度。
2 需求收入弹性
需求收入弹性越高，需求对经济变化越敏感。
需求收入弹性的重要性体现在它反映石油需求对世界经济发展的敏感程度。
3 非欧佩克成员供应商
非欧佩克石油供应商能不能影响石油价格？
针对非卡特尔供应商，卡特尔会如何制定价格策略？
4 卡特尔成员利益的一致性
5石油,国家安全问题
如果石油进口国采取禁运措施会产生什么后果呢?
在禁运期间，消费者剩余的损失将会很大。
自给自足的净收益 (消费量为 Q3，进口为零 )明显低于有效率配置水平 (消费量为
Q4)，进口为 (Q4-Q2)的水平，收益的损失可以由图中阴影部分表示。
当禁运会给进口国带来损失，而自给自足会消除这种损失，那么为什么自给自足又是如此的低效率呢?
答案就是由进口引发的国家安全成本低于自给自足所引发的成本。
这里又有一个问题，为什么国家的安全成本会相对较低呢?
主要有三个原因,(1)禁运不一定会发生，
也许永远不会发生； (2)可采取措施来降低由进口引发的国家安全成本； (3)加速国内供给量会使未来消费者的资源拥有量减少，
从而增加使用者成本。
结论
石油是一种可耗竭资源，在其有效率的利用过程中存在使用者成本。自给自足战略会使资源的当前开采量增加，从而减少资源的未来净利益。因此自给自足战略是缺乏远见的，
它在解决了短期的进口脆弱性的同时却引发了未来更严重的问题。
能源保护是解决上述问题的常用方式。进行能源保护的一个途径是征收能源使用税。
我们需要解决的是进口问题，而能源税却是作用于所有的能源消费。能源保护可以增加净收益；但一般不会单独使用这种战略，因为它还不能达到有效率的资源分配状态。
有一种政策可以更接近于解决这个问题,一国可以征收数量为 SFo— SF1的进口关税,
或者也可以设定一定数量的进口配额,使用上述任何一种政策都会使价格 P上涨到 Pl，
总消费量减少至 Q4,此时进口额为 Q4— 02。
因此可以得出结论,在征收关税或实行配额的基础上再配合前述的各种政策,可以达到一个有效率的分配状态 。
关税或配额的使用会引起收益再分配现象
为什么进口商更偏好于政府使用配额政策,
而不是关税政策？
5.7 可回收资源的有效分配
一、回收问题产生
（ 1）资源消耗，而替代资源少
（ 2）人口增加
（ 3）回收的可能性
二、回收作用
（ 1）回收可增加资源的数量
三、回收决策
处理费用和效率。
边际处理成本和可回收材料的价格影响回收水平
对生产者而言，回收使用的边际成本小于使用新材料的边际成本时，则应采取回收措施。
对消费者而言，对旧废物的处理上有许多选择，如驱车送到中心，或丢在垃圾桶里，或随意乱扔等。
这些行为会产生私人成本和社会成本的缺口问题。
假设生产某一产品的原材料是天然矿石，生产的边际成本是 MCl=0.5Q1。如果生产这一产品的原料是回收后的材料，其边际生产成本是
MC2=5+0.1Q2
(a)如果逆向需求曲线的公式是 P=10—
0.5(Q1+Q2)，那么用天然矿石为原料可以生产出多少单位的产品?而用回收后的材料又能生产出多少单位的产品?(b)如果逆向需求曲线的公式为 P=20— 0.5(Q1+Q2)，你的答案又是多少呢?
回收问题举例
a假设只有原始的矿石被利用。所以
P=MCl，因此 10— 0.5Ql=0.5Q1或 Q1=10，
MC1=5生产任何单位可回收产品的边际成本都大于 5。因此不会有可回收的产品被利用。所以，有 10个单位的产品被生产，生产他们的将全部是原始的矿石。
b随着需求曲线的升高，当价格足够高时，就会刺激生产者用回收的材料来生产产品。解决问题的关键，生产者用可回收材料生产产品的边际成本和用原始的矿石生产产品的边际成本相等。根据这一事实，我们建立以下两个方程 0.5Q1=5+0.1Q2或 Q1=10+0.2Q2，把上式带入需求方程式中
P=20-0.5(10+0.2Q2+Q2),即 P=15-0.6Q2当
P=MC，即 15-0.6Q2=5+0.1Q2，解 Q2=100/7，
Q1=10+0.2(100/7)=90/7,P=MC1=MC2=45/7。
本章小结
可耗竭资源和可再生资源的有效配置要依赖于周围的环境。
在产权结构界定清晰时，可耗竭资源的市场配置也是有效的。利己主义和效率并不是完全相斥的。然而当资源的开采需承担外部的环境成本时，市场配置通常就会失效。
从某种程度上来讲，政府对资源配置不应干涉过多，但另一方面，如果市场不能对资源进行有效配置，政府以某种形式进行干涉也是十分必要的。
讨论题
1．勒那 (Lerner,1980年 )建议美国政府对进口石油征收与进口价格相等的关税。这种关税的目的是减少美国对进口石油的依赖，同时打击欧佩克的提价措施 (因为征收关税后，进口石油的价格将是欧佩克定价的两倍，这将大大减少对进口石油的消费量 )。这个建议可以作为一项国家政策来实施吗?为什么?
思考题
1.某国煤碳资源储量为 14400（ 亿吨 ）,1986
年的开采量为 8.7亿吨,按 1986年的开采量计算静态的耗竭年限为多少年?如果年开采率增长水平为 1%,则耗竭年限为多少年?
2,现在已有很多州对开采资源征收消费税,为了便于理解税收对资源在不同时期配置的影响,我们假定需求曲线是一条稳定的直线 (a)假设该可耗竭资源的边际成本是递增的,而它的替代资源的边际成本却是固定不变的,那么每吨 4美元的税收将如何影响该资源在竞争中的配置?(b)比较在征税和不征税两种情况下的资源配置状况,说明在资源开采累计总量和价格方面有何不同?
3,在 1983年世界经济衰退期间,石油卡特尔开始降低石油价格 。 为什么经济衰退引起卡特尔降低价格?如果卡特尔不降价,卡特尔成员与竞争边缘的非卡特尔成员如何分担总需求的减少量?
5.1 非再生资源的概念与基本特征
一,非再生资源的概念
1,按 分类,可将资源分为非再生资源与再生资源 。
A,资源存在的形态 B,对资源的控制方式 C资源可更新特征 D 按资源的用途
2,非再生资源可分为可回收的非生资源和不可回收的非再生资源,前者如,后者如 。
A,铁矿 铝 B 铜矿 石油 C 煤矿 天然气
二、非再生资源的基本特征
特征之一就是其非再生特性
第二个基本特征是资源消耗的不可逆性。
可再生资源与可耗竭资源的储藏所发挥的作用是不同的
5.2 非再生资源的开采决策模型
非再生资源的供给包含相互联系的三个阶段：
勘探 (exploration)、开发 (development)和采集 (extraction)。
非再生资源存量有限性，决定了这类资源的优化利用就是要把企业和社会的资源利用决策过程规范化，寻求有效利用资源的基本条件，确定不同时期的合理开采规模，从而获得最大总收益
一、社会最优利用的基本条件
条件 1,从全社会角度来看，为确保资源的最优利用，任何时候自然资源产品的价格（即资源的边际价值 )都必须与失去的环境价值，边际开采成本和边际使用者成本等三者之和相等。
条件 2,从社会整体利益角度来看，当且仅当增加一个单位原位资源的保有所带来的好处跟所需付出代价相抵时，资源保有者将会停止别人或自己对资源的继续开采，从而确定相应的存量规模。
霍特林定律,资源资本价值的增长率 q*(t)
／ q(t)=贴现率 r，即不可再生资源的消耗必须遵循以下路线,资源价值的增长率必须等于贴现率。
二、竞争性企业最优利用的基本条件
条件 1：自然资源产品的企业最优开采水平必须使资源产品价格等于边际开采成本加上资源使用费 (或稀缺租 )；
条件 2：企业最优的资源存量水平必须使持有资源所增加的收益等于开发资源所可能增加的收益。
在近期内，企业最优的资源产品产出水平高于社会最优的产出水平 (R’>R)，而且价格和租金较低 (P’<P,q‘=q)。而且企业最优的资源存量水平一直低于社会最优的存量水平 (S’<S)、稀缺租一直高于社会最优的稀缺租 (q‘>q)。 为什么？
三、垄断性企业的资源利用
在个别企业垄断自然资源产品市场的情况下，虽然一定程度上比完全竞争情况下能够节约和保护资源，但是跟社会最优利用相比仍然存在过快开发利用的倾向。
为什么？
四、勘探活动决策模型
为了确保自然资源的勘探和开采处于最优活动水平，必须使资源使用费等于新增加 — 单位储量的边际成本。
即边际勘探成本等于资源使用费或资源稀缺租。
五、影响资源开发利用的主要因素
(一 )稀缺程度
(二 )贴现率
(三 )风险和不确定性
(四 )发现新资源和技术进步
(五 )制度因素
5.3 非再生资源开采税收问题的经济学分析
一、资源收益的索取
从国家索取“资源收益”的角度来看，最突出的方法有以下四类：
①无条件拍卖 (unconditional bonus bid)；
②联合开采 (joint venture)；
③对产品征税 (tax On produced product)；
④对利润征税 (tax On operating profits)或者对资源租征税 (tax On resource rent)。
二、矿山使用费 (the gross royalty)
在传统上，矿山使用费是在地主的地产上开发一项资源时向地主交纳的费用。
三、收入税或利润税
尽管利润税在理论上能够很好地解决既存矿石开采中的问题，但是它确实也减少了利润现值，因此很容易打消企业勘探新矿的积极性。
四、资源租税 RRT
5.4 典型分析：石油
一、石油储量、生产和消费
(一 )世界石油储量和年产量
(二 )中国石油生产和消费
二、世界石油市场与石油输出国组织
(一 )欧佩克 (OPEC)
(二 )影响卡特尔的因素
卡特尔的组织成功与否受到以下几个因素的影响：①原油需求的价格弹性
②原油需求的收入弹性
③其他供给者的影响
5.5天然气价格控制 (补充 )
在 1974年底到 1975年初的冬天，美国发生了严重的天然气短缺。
问题根源 。 1938年美国通过了天然气法案开始对天然气的使用进行管制。
价格管制会产生什么影响。
（ 1）价格上限对供给方的影响也是十分显著的
(2)在价格控制下天然气向替代品转换的时间提前了；
(3)并且这种转变是突然的，相伴随的是价格突然跳跃至更高的水平。
（ 4）价格控制和替代倾向
使用合成天然气作为替代产品。为什么它是对经济发展不利？
为什么国会采用这样一个缺乏经济效率的政策呢?
政府动机结论
从长期的角度考虑,价格控制对消费者来说是有害的 。 稀缺性租金在资源分配过程中起着重要的作用,企图消除稀缺性租金只会引发更多的问题 。
5.6石油,卡特尔问题
1、需求价格弹性
需求弹性是一个重要的指标，因为它决定需求对价格变化的反应
石油的需求价格弹性决定于可以进行节约的机会的大小，以及替代品获得的难易程度。
2 需求收入弹性
需求收入弹性越高，需求对经济变化越敏感。
需求收入弹性的重要性体现在它反映石油需求对世界经济发展的敏感程度。
3 非欧佩克成员供应商
非欧佩克石油供应商能不能影响石油价格？
针对非卡特尔供应商，卡特尔会如何制定价格策略？
4 卡特尔成员利益的一致性
5石油,国家安全问题
如果石油进口国采取禁运措施会产生什么后果呢?
在禁运期间，消费者剩余的损失将会很大。
自给自足的净收益 (消费量为 Q3，进口为零 )明显低于有效率配置水平 (消费量为
Q4)，进口为 (Q4-Q2)的水平，收益的损失可以由图中阴影部分表示。
当禁运会给进口国带来损失，而自给自足会消除这种损失，那么为什么自给自足又是如此的低效率呢?
答案就是由进口引发的国家安全成本低于自给自足所引发的成本。
这里又有一个问题，为什么国家的安全成本会相对较低呢?
主要有三个原因,(1)禁运不一定会发生，
也许永远不会发生； (2)可采取措施来降低由进口引发的国家安全成本； (3)加速国内供给量会使未来消费者的资源拥有量减少，
从而增加使用者成本。
结论
石油是一种可耗竭资源，在其有效率的利用过程中存在使用者成本。自给自足战略会使资源的当前开采量增加，从而减少资源的未来净利益。因此自给自足战略是缺乏远见的，
它在解决了短期的进口脆弱性的同时却引发了未来更严重的问题。
能源保护是解决上述问题的常用方式。进行能源保护的一个途径是征收能源使用税。
我们需要解决的是进口问题，而能源税却是作用于所有的能源消费。能源保护可以增加净收益；但一般不会单独使用这种战略，因为它还不能达到有效率的资源分配状态。
有一种政策可以更接近于解决这个问题,一国可以征收数量为 SFo— SF1的进口关税,
或者也可以设定一定数量的进口配额,使用上述任何一种政策都会使价格 P上涨到 Pl，
总消费量减少至 Q4,此时进口额为 Q4— 02。
因此可以得出结论,在征收关税或实行配额的基础上再配合前述的各种政策,可以达到一个有效率的分配状态 。
关税或配额的使用会引起收益再分配现象
为什么进口商更偏好于政府使用配额政策,
而不是关税政策？
5.7 可回收资源的有效分配
一、回收问题产生
（ 1）资源消耗，而替代资源少
（ 2）人口增加
（ 3）回收的可能性
二、回收作用
（ 1）回收可增加资源的数量
三、回收决策
处理费用和效率。
边际处理成本和可回收材料的价格影响回收水平
对生产者而言，回收使用的边际成本小于使用新材料的边际成本时，则应采取回收措施。
对消费者而言，对旧废物的处理上有许多选择，如驱车送到中心，或丢在垃圾桶里，或随意乱扔等。
这些行为会产生私人成本和社会成本的缺口问题。
假设生产某一产品的原材料是天然矿石，生产的边际成本是 MCl=0.5Q1。如果生产这一产品的原料是回收后的材料，其边际生产成本是
MC2=5+0.1Q2
(a)如果逆向需求曲线的公式是 P=10—
0.5(Q1+Q2)，那么用天然矿石为原料可以生产出多少单位的产品?而用回收后的材料又能生产出多少单位的产品?(b)如果逆向需求曲线的公式为 P=20— 0.5(Q1+Q2)，你的答案又是多少呢?
回收问题举例
a假设只有原始的矿石被利用。所以
P=MCl，因此 10— 0.5Ql=0.5Q1或 Q1=10，
MC1=5生产任何单位可回收产品的边际成本都大于 5。因此不会有可回收的产品被利用。所以，有 10个单位的产品被生产，生产他们的将全部是原始的矿石。
b随着需求曲线的升高，当价格足够高时，就会刺激生产者用回收的材料来生产产品。解决问题的关键，生产者用可回收材料生产产品的边际成本和用原始的矿石生产产品的边际成本相等。根据这一事实，我们建立以下两个方程 0.5Q1=5+0.1Q2或 Q1=10+0.2Q2，把上式带入需求方程式中
P=20-0.5(10+0.2Q2+Q2),即 P=15-0.6Q2当
P=MC，即 15-0.6Q2=5+0.1Q2，解 Q2=100/7，
Q1=10+0.2(100/7)=90/7,P=MC1=MC2=45/7。
本章小结
可耗竭资源和可再生资源的有效配置要依赖于周围的环境。
在产权结构界定清晰时，可耗竭资源的市场配置也是有效的。利己主义和效率并不是完全相斥的。然而当资源的开采需承担外部的环境成本时，市场配置通常就会失效。
从某种程度上来讲，政府对资源配置不应干涉过多，但另一方面，如果市场不能对资源进行有效配置，政府以某种形式进行干涉也是十分必要的。
讨论题
1．勒那 (Lerner,1980年 )建议美国政府对进口石油征收与进口价格相等的关税。这种关税的目的是减少美国对进口石油的依赖，同时打击欧佩克的提价措施 (因为征收关税后，进口石油的价格将是欧佩克定价的两倍，这将大大减少对进口石油的消费量 )。这个建议可以作为一项国家政策来实施吗?为什么?
思考题
1.某国煤碳资源储量为 14400（ 亿吨 ）,1986
年的开采量为 8.7亿吨,按 1986年的开采量计算静态的耗竭年限为多少年?如果年开采率增长水平为 1%,则耗竭年限为多少年?
2,现在已有很多州对开采资源征收消费税,为了便于理解税收对资源在不同时期配置的影响,我们假定需求曲线是一条稳定的直线 (a)假设该可耗竭资源的边际成本是递增的,而它的替代资源的边际成本却是固定不变的,那么每吨 4美元的税收将如何影响该资源在竞争中的配置?(b)比较在征税和不征税两种情况下的资源配置状况,说明在资源开采累计总量和价格方面有何不同?
3,在 1983年世界经济衰退期间,石油卡特尔开始降低石油价格 。 为什么经济衰退引起卡特尔降低价格?如果卡特尔不降价,卡特尔成员与竞争边缘的非卡特尔成员如何分担总需求的减少量?
