Двухсекторная модель регулирования выбросов загрязняющих веществ
-
Автор (авторы):Айдинова Д.Х.-М.
-
Дата публикации:31.12.10
-
ВУЗ ИЛИ ОРГАНИЗАЦИЯ:Кисловодский институт экономики и права
Аннотация: Построена двухсекторная модель конкурентного производственного и научно-исследовательского сектора (монополии), позволяющая вычислить максимизирующие национальное благосостояние объемы производства каждого из секторов, уровни сокращения загрязнения, общественную выгоду от инновации и прибыль научно-исследовательского сектора.
Ключевые слова: выбросы загрязняющих веществ,инструменты регулирования выбросов
Abstract: The two-sector model of competitive industrial and research sector (monopoly) is presented, allowing for calculation of maximizing national welfare production volumes of each of the sectors, levels of abatement, social profit from development of clean technologies and profit of research sector.
Keywords: hazardemissions, instruments of environmental regulation
Айдинова Диана Хаджи-Муратовна
аспирантка
Кисловодского института экономики и права
Введение
Ни планово-регулируемая, ни тем более рыночная экономика не создают у товаропроизводителей материального интереса к тому, чтобы строго соблюдать в производственно-хозяйственной деятельности экологические требования. Каждый товаропроизводитель заинтересован в том, чтобы произвести как можно больше товарной продукции, реализуемой по высокой цене, при наименьших издержках производства. Мероприятия по снижению вредных выбросов, стоимость которых достаточно высока, входят в издержки производства, но, как правило, не увеличивают объемы производимой продукции, а поэтому товаропроизводителю невыгодны. Чтобы преодолеть такую негативную с точки зрения принципов устойчивого развития ситуацию, государство применяет различные экономические механизмы, снижающие давление производственного сектора на окружающую среду (налоги на загрязнение, продаваемые разрешения на загрязнение и технологические стандарты на вредные выбросы [1,2]. Надежные количественные результаты, касающиеся оптимального налогообложения вредных выбросов хозяйствующих субъектов, а также выбора наиболее эффективного инструмента регулирования загрязнения в различных условиях, могут быть получены в рамках строгих экономико-математических моделей равновесия в производственном и научно-исследовательском секторах.
Экономико-математическая модель
Анализ проводится на основе экономико-математической модели, предложенной в [3], однако в настоящей работе предполагается наличие рыночной власти в научно-исследовательском секторе. Рассматривается производственная отрасль, производящую однородную продукцию. Объем производства продукции обозначаем через . Спрос на продукцию определяется обратной функцией спроса
. Функция, определяющая отраслевые производственные затраты, обозначается
. Выбросы загрязняющих веществ вызывают ущербы в окружающей среде, определяемые функцией
. Имеется также научно-исследовательский сектор, разрабатывающий технологию сокращения вредных выбросов, которая позволяет снизить интенсивность выбросов загрязняющих веществ производственного сектора до уровня
. В [3] предполагалось, что научно-исследовательский сектор является конкурентным, и поэтому цена инновационной технологии равна предельным производственным затратам ее разработки. Однако рынок научно-исследовательских разработок часто характеризуется наличием несовершенной конкуренции. В этой работе проводится исследование того, как наличие рыночной власти в научно-исследовательском секторе воздействует на характеристики рыночного равновесия и на оптимальную политику сокращения вредных выбросов. Для простоты предположим, что научно-исследовательский сектор представляет собой монополию. Монополист может назначать надбавку к цене
на каждую продаваемую единицу очистного оборудования. Эта надбавка к цене может принимать форму лицензионного платежа. Надбавка к цене создает разницу между реальными экономическими затратами сокращения выбросов загрязняющих веществ
и ценой, которую должны платить предприятия производственной отрасли для очистки единицы выпуска продукции.
Характеристики рыночного равновесия
При использовании в качестве инструмента регулированиявыбросов загрязняющих веществ продаваемых разрешений на выбросы типичная фирма производственного сектора максимизирует прибыль
(1)
при наличии ограничения , где
равновесная цена разрешений на выбросы загрязняющих веществ, а
- верхний предел выбросов.
Условия первого порядка максимизации прибыли (1) дают следующую систему уравнений:
при
, (2)
при
, (3)
. (4)
Условия (2) и (3) устанавливают, что цена продукции каждого типа должна быть равна предельным производственным затратам. Условие ( 2.15) определяет ограничение на количество разрешений на выбросы. Совместно условия (2)-(4) определяют равновесные объемы выпуска продукции и
, а также равновесную цену разрешений на выбросы
.
В зависимости от надбавки к цене на каждую продаваемую единицу очистного оборудования и установленного количества разрешений на выбросы следует рассматривать три различных случая: полное не применение в отрасли инновационной технологии, частичное ее использование и полное внедрение предприятиями отрасли инновационной технологии.
Полное не применение в производственной отрасли инновационной технологии будет иметь место, если предельные производственные затраты получения «экологически чистого» выпуска продукции превосходят предельные производственные затраты получения «грязного» выпуска продукции. Используя соотношения (2) и (3), получаем, что это будет иметь место, если надбавка к цене на каждую продаваемую единицу очистного оборудования достаточно высока, а именно
. Заметим, что этой условие ситуации (4) приводится к равенству
(поскольку
), и цена продаваемых разрешений на выбросы определяется условием (2). Пороговое значение надбавки к цене
на каждую продаваемую единицу очистного оборудования, которое вызывает полное не применение в производственной отрасли инновационной технологии, может быть, следовательно, быть переписано в следующем виде
.
Полное внедрение предприятиями отрасли инновационной технологии будет иметь место, если предельные производственные затраты получения «экологически чистого» выпуска продукции ниже предельных производственных затрат получения «грязного» выпуска продукции, т.е. если сумма затрат на сокращение выбросов и надбавки к цене на каждую продаваемую единицу очистного оборудования ниже, чем экономия, возникающая от снижения затрат на продаваемые разрешения на выбросы загрязняющих веществ, т.е.
. Однако, цена продаваемых разрешений на выбросы – теперь определяемая условием (3) – сама является функцией надбавки к цене
на каждую продаваемую единицу очистного оборудования. Используя равенство
и условие (3), получаем пороговое значение надбавки к цене на единицу очистного оборудования, которое соответствует полному внедрению в отрасли инновационной технологии
.
Частичное использование предприятиями отрасли инновационной технологии будет иметь место, если предельные производственные затраты получения «экологически чистого» выпуска продукции равны предельным производственным затратам получения «грязного» выпуска продукции, т.е. если справедливо равенство . При заданном значении предельного уровня совокупного объема выбросов
это будет иметь место для всех значений надбавки к цене
на каждую продаваемую единицу очистного оборудования в интервале
. Используя условия первого порядка максимизации прибыли (2) и (3), получаем, что совокупный объем выпуска продукции при частичном использовании предприятиями отрасли инновационной технологии
неявно определяется уравнением
. (5)
Заметим, что при частичном использовании предприятиями отрасли инновационной технологии совокупный объем выпуска продукции не зависит от количества продаваемых разрешений на выбросы загрязняющих веществ, а зависит только от надбавки к цене на каждую продаваемую единицу очистного оборудования. Объемы «экологически чистого» и «грязного» выпуска продукции, однако, являются функциями и количества разрешений на выбросы загрязняющих веществ
, и надбавки к цене
на каждую продаваемую единицу очистного оборудования. Используя равенство
и ограничение на количество разрешений на выбросы (4), получаем
,
(6)
Соотношения (6) завершают описание равновесных объемов выпуска продукции и цены продаваемых разрешений на выбросы загрязняющих веществ как функций количества разрешений на выбросы и надбавки к цене на каждую продаваемую единицу очистного оборудования.
Монополия, представляющая научно-исследовательский сектор, назначает надбавку к цене на каждую продаваемую единицу очистного оборудования, максимизирующую прибыль
. (7)
Государство выбирает количество разрешений на выбросы загрязняющих веществ,

. (8)
, (9)

Как надбавка монополиста к цене

При достаточно высоких затратах на сокращение выбросов загрязняющих веществ инновационная технология вообще не будет использоваться. Поскольку интенсивность выбросов для «грязного» выпуска равна единице, единичное изменение количества разрешений на выбросы загрязняющих веществ соответствует единичному изменению объема «грязного» выпуска продукции. Условие (9) упрощается и соответствует условию оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния, когда весь объем выпуска продукции «грязный» (2). Государство может осуществить оптимум с точки зрения максимизации национального благосостояния для всех уровней предельных издержек сокращения выбросов

Для уровней предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ





Для уровней предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ, меньших












Вычисляя первую производную от левой части равенства (8) по



Это приводит к четвертому и последнему ранжированию уровней предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ. При всех уровнях издержек сокращения выбросов


При всех уровнях издержек сокращения выбросов между


Соотношение между издержками сокращения выбросов загрязняющих веществ и соответствующими оптимуму второго порядка количеством разрешений на выбросы загрязняющих веществ и объемом выпуска продукции определяется следующим Утверждением.
Утверждение. Оптимум второго порядка при использовании регулятором продаваемых разрешений на выбросы загрязняющих веществ характеризуется следующим образом:
- Для всех значений предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ
оптимум с точки зрения максимизации национального благосостояния может быть реализован при использовании регулятором продаваемых разрешений на выбросы. Совокупный отраслевой объем выпуска продукции и совокупный отраслевой уровень выбросов являются убывающими функциями предельных издержек сокращения выбросов.
- Для всех значений предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ
уровень распространения инновационной технологии среди предприятий отрасли оптимален с точки зрения максимизации национального благосостояния, однако совокупный отраслевой объем выпуска продукции и совокупный отраслевой уровень выбросов ниже общественно оптимального уровня. Совокупный отраслевой объем выпуска продукции и совокупный отраслевой уровень выбросов загрязняющих веществ являются убывающими функциями предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ.
- Для всех значений предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ
уровень распространения инновационной технологии среди предприятий отрасли и совокупный отраслевой объем выпуска продукции ниже общественно оптимального уровня. Совокупный отраслевой уровень выбросов ниже общественно оптимального уровня для предельных издержек сокращения выбросов, достаточно близких к нижнему пороговому значению
, однако выше общественно оптимального уровня для предельных издержек сокращения выбросов в интервале
при
. Совокупный отраслевой уровень выбросов является возрастающей функцией предельных издержек сокращения выбросов.
Заключение
Для интервала изменения предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ , в котором весь объем выпуска продукции в оптимуме второго порядке при использовании регулятором разрешений на выбросы является экологически чистым (получен с использованием инновационной экологически чистой технологии), но не оптимальным с точки зрения максимизации национального благосостояния (
), уровень распространения среди производственных предприятий инновационной экологически чистой технологии все еще общественно оптимален. Однако регулятор предпочитает ограничить выбросы загрязняющих веществ и. следовательно, объем выпуска продукции до уровня ниже оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния. Это увеличивает дефицитность разрешений на выбросы и, следовательно, делает снижение вредных выбросов достаточно привлекательным, так что, несмотря на надбавку монополиста, разрабатывающего технологию сокращения вредных выбросов, к цене
на каждую продаваемую единицу очистного оборудования, полное распространение среди производственных предприятий инновационной технологии соответствует максимизации их прибыли. В интервале издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ
увеличение издержек сокращения выбросов характеризуется двумя эффектами. Во-первых, это делает производство (которое целиком осуществляется с применением инновационной экологически чистой технологии) менее привлекательным и способствует снижению его объема. Во-вторых, поскольку увеличение издержек сокращения выбросов понижает привлекательность снижения выбросов, государство должно повысить дефицитность разрешений на выбросы, чтобы обеспечить в равновесии полное распространение среди производственных предприятий инновационной технологии.
Библиографический список
- Голуб А.А., Струкова Е.Б. Экономика природных ресурсов. М., 1998.
- Гофман К.Г., Рюмина Е.В. Кредитные отношения общества и природы // Экономика и математические методы. - 1994. - Т. 30. - Вып. 2. - С. 155-161.
- Айдинова Д.Х.-М. Моделирование и анализ инструментов регулирования вредных производственных выбросов конкурентной отрасли // Бизнес. Образование. Право. Вестник Волгоградского института бизнеса. - 2010. - № 14.
Примечание: № гос. рег. статьи 0421000034/