文档介绍：第五章物质平衡理论
第一节物质平衡的概念模型
1. 从质量守恒定律的角度看待经济的生产和消费过程
在经济系统中,生产活动和消费活动是在进行一系列的物理反应和化学反
应,遵从质量守恒定律。严格说来,标准的经济学分配理论是关于服务的,而不
是关于物质实体的。物质实体只是携带某种服务的载体。
经过生产过程,自然资源转化为产品和废气物,物质实体的形式发生了转化,
但依然存在,经过消费过程之后,商品的物质实体也没有消失,只是从原来有用
的物质变成了无用的污染物。无论商品是被“生产”还是被“消费”,实际上只
是提供了某些效用、功能和服务。其物质实体仍然存在,最终或者被重新利用,
或者被排入自然环境中。
2. 考察环境与经济系统的物质流动关系
令 E 为环境的物质储量,E*为环境对经济系统的物质投入,E^为经济系统向
环境的排放的污染物,用 K 表示经济系统的物质沉淀(积累),则物质平衡模
型可表示为:
E* = E^+K
1. 如果生产和消费过程中不存在积累,
即 K=0 时,E* = E^,
投入的环境物质最终必然以污染物的形势返回环境,如 5-1 图。在这个物质
流动过程中,环境物质投入的唯一功用就是为人类提供了服务,即图中虚线箭头
所示。
2. 但是在现实经济中,生产和消费过程都存在积累,
即 K>0 时,E* = E^+K
若把这些积累考虑进去,如图 5-2,循环利用,污染物就有可能返回生产过
程,成为原材料的一部分,再次被利用。在这一条件下,图 5-1 可以变为图 5-2。
因此,根据物质平衡理论可以推断,为了保证一定的生产和消费水平,即为
了保证图 5-2 虚框所示的一定服务水平,必须不断投入新的环境物质。
但新物质的投入可以随着能量转换和物质利用效率,以及污染物回收效率的
提高而减少。类似地,用于固定资产的积累,如汽车、建筑物、机器和其他耐用
消费品的使用时间越长,用于补偿损失、磨损、报废所需要的新物质的量就越少。
3. 为了进一步考察物质平衡关系,生产部门分为能量转换和物质加工两个部门。
又考虑到污染物处理已经成为现代经济系统的基本功能,因此,在经济系统内部
还应当设立污染物处理部门。
改造后经济系统内部的物质平衡关系可以用图 5-3 来表示。
图 5-3 表明,在一个封闭的(没有进口或出口)、没有物质(植物、设备、
储备、耐用消费品和建筑物)净积累的经济系统中,
即 K=0 时,E* = E^
排入自然环境中的污染物量必然大致等于进入经济系统的食物、原材料加上从大
气中获得的氧。
减少污染物对环境的危害,除了对其进行回收利用外,还可以对其进行末端
处理。但处理污染物并不能使污染物消失,而只是改变了污染物存在的形式。因
此,只有当某种环境容量未被充分利用时,末端处理的方法才是有效的,否则,
必然会造成某种形式的污染,而不能最终解决环境问题。相比之下,提高污染物
循环利用水平和采用清洁生产工艺,才是更为有效的办法。
上面的论述表明,当从环境与经济关系的角度,全面考察生产和消费活动时,
传统经济学家假定环境(如,水、空气等)不论作为资源还是作为污染物的倾倒
场,只是一种没有价值的公共物品。这种认识造成了经济活动的两种无效率:
一是与“外部性”相关的无效率——由于不考虑外部性的费用和效益而造成
的无效率;
二是与“使用者费用”相关的无效率——对环境资源利用的唯一制约是现行
费用,而不是未来收益的机会成本。因此,在这种条件下得出的“帕累托最优(最
适度)”只是一种“次优”。即使在私人领域里市场能有效地配置资源,一旦涉及
公共物品,市场就“失灵”了。
第二节物质平衡与一般均衡模型
1. 瓦尔拉-卡塞尔模型
瓦尔拉-卡塞尔模型包括下列变量:
式中:R——资源和服务量; V——资源价格; X——产品或商品量;
P——产品价格; Y——最终需求。
在 n 个部门中分配 m 种资源:
r1=a11x1+a12x2+…+a1nxn
r2=a21x1+a22x2+…+a2nxn
……
rm=am1x1+am2x2+…+amnxn
矩阵形式如下:
式中:A——资源消耗矩阵;
αij——j 部门单位产品消耗资源 i 的量。
根据投入产出模型,中间产品、最终需求和商品生产的关系有:
CX+Y=X
(5-2a)
即: X=BY
(5-2b)
式中:C——著名的列昂惕夫系数矩阵;
CX——中间投入(或中间产品);
B=(I-C)-1;