国际公共品市场发展的理论问题研究

申　萌

(首都经济贸易大学经济学院)

摘　要:科斯(1960)提出了典型的芝加哥学派自由市场理论——科斯定理:市场可以有效地将外部性内部化。《京都议定书》下的国际碳市场是该理论在国际范围内的最大尝试。本文将在文献梳理的基础上，通过一个简化的模型，论述科斯定理的两个困境:福利困境和谈判困境，并以美国硫市场为例说明成功的公共品市场如何克服这两个困境。然而由于气候变化问题的全球公共品性质，客观要求国际化的公共品市场，科斯定理的理论缺陷在碳排放问题上反映的更加明显。

关键词:财富效应;国际公共品市场;环境规制;科斯定理;政府间谈判

JEL Classification: D62，H41，H87　中图分类号: F415.1

The Applicability of Coase Theorem on the Issue of G lobal Climate Change

Abstract: Coase theorem is a typical Chicago school argument for free-market.Kyoto

protocol drives the application of this theory into the international level.But this ambitious attempt failed to reach the expectation of international community because of the defects of Coase theorem.This paper uses a simple model to demonstrate these defects and shows some new mechanisms adopted by Cancun conference to overcome these difficulties.

Keywords: International Public good market; Coase theorem; International negotiation

一、引言

科斯在1960年提出了一个典型的芝加哥学派自由市场论断:在没有交易成本和产权明晰的前提下，外部性可以通过市场机制内部化，且该市场机制的效率不受产权初始分配的影响。这一论断被Stigler(1966)命名为科斯定理(Coase Theorem)。科斯在其经典论文中以两交易方交易模型举例论证了这一结论，而且他随后将这一理论扩展到了多方甚至空气污染等极复杂的问题之中(Aivazian and Callen，2003)。

这一理论在针对环境污染等外部性问题上有着广泛的应用。美国1990年通过的《清洁空气法案修正案》可以说是科斯定理第一次的大规模应用，并达到了良好的效果。《清洁空气法案》以法律形式要求美国环境署对主要污染物进行数量管制，其修正法案通过以后，美国主要电力企业通过市场方式交易配额，这一模式大规模降低了各企业的治理成本，并成功降低了美国各大城市的主要空气污染指数(Joskow and Schmalensee et al.，1998)。市场配额交易模式在其他环境治理方面也已经取得了相当大的成就，如固体废物(如英国的Landfill Allowance Trading Scheme，LATS，)(Bulkeley and Askins，2009)、水资源保护等。但是这些应用都无一例外地基于国家内部法律的约束和政府部门的支持，而非单纯的像科斯论述的那样在市场自由谈判下进行。

以《京都议定书》为依托，2005年开始正式交易的国际碳市场，是科斯定理解决外部性问题的最大尝试。《斯特恩报告》将气候变化问题描述成为“前所未有的市场失灵”(Stern，2008)。1997年通过的《京都议定书》确立了气候变化问题的市场解决机制。这一尝试确实取得了一定的成果，2010年全球市场规模达到1420亿美元(World Bank，2011)。但《京都议定书》减排目标的难以实现、哥本哈根会议的惨淡落幕、CDM市场的急速萎缩等，都说明了国际公共品市场建立的复杂性。

关于科斯定理有效性的讨论持续了近半个世纪。本文将在文献梳理的基础上，通过一个简化的碳市场模型，论述科斯定理的两个困境:福利困境和谈判困境。福利困境是指在外部性存在的情况下，市场是否有效并不总独立于配额在各交易方之间的初始分配，或者说并非每一种市场配置都帕累托有效。事实上，只有在对各交易方的偏好进行非常独特的设定后［Hurwicz(1995)将其称为无财富效应的函数］，市场才帕累托有效。而这种效用函数的设定并没有得到实证结果的支撑［参见Kahneman和Knetsch等(1990)］。谈判困境是指:对于理性的市场参与者而言，只有对其偏好进行同样的限定的前提下，才能产生这样的纳什均衡，即所有人都愿意在市场上进行交易且没有组成次级市场(Sub-market)的动力。

科斯定理在应用上的困难来自于这两个困境。事实上人们在应用中已经很大程度上改进了科斯定理。实践中的“总量控制与交易机制”(Cap and Trade)可以看作是科斯所指出的单纯市场解决机制的改进。科斯定理在应用上的成就很大程度上归功于这种改进。但是本文要指出的是，在国际层面上，由于缺乏法律的约束和更高权利机构的监督，这种解决机制势必又将回到科斯定理本身的困境。科斯定理在国际层面上的应用具有其独特性和复杂性。

本文拟安排如下:第二部分为文献综述，主要梳理自科斯(1960)论文之后对科斯定理的各种定义，在福利经济学和博弈论方面的争议以及实验经济学的实证结果。第三部分将以一个纯交换经济模型证明，上述两个困境不出现的必要条件是所有市场参与者的偏好类型均为拟线性。第四部分将以美国硫市场为例讨论科斯定理在应用上的改进。第五部分论述气候变化问题的独特性与复杂性，并据此探讨科斯定理已有的改进如何在国际层面上遇到困难，而后论述哥本哈根会议以来，特别是坎昆会议中出现的新进展。第六部分为总结。

二、文献综述

科斯(1960)按照其惯有的举例方式，以一个养牛人和农户的例子说明外部性可以通过市场机制解决:“在价格系统无交易成本的前提下，无论司法偏向如何，市场可以最大化产出。”科斯并没有声明他给出了一个所谓的“定理”，也没有给出完整的定义。Stigler(1966)首次提出了科斯定理的概念，并将其总结为:“在完美竞争市场环境下，私人成本与社会成本相同。”Stiglitz也有类似的解释:“无论何时市场存在外部性，各方总可以商讨出某种安排使外部性内部化，并且保证市场有效率。”本文将采用总结自Hurwicz(1995)的定义:在交易成本和产权明晰的前提下，外部性可以通过市场机制解决，且产权的具体分配不影响市场的效率。按照Hurwicz(1995)的定义，科斯定理可以分解为两部分:首先是外部性可以通过市场机制解决，即各方可以通过协商制定出一套价格机制将外部性内部化，即谈判的有效性;其次是内部化的结果具有市场效率，且独立于产权的初始分配，即市场的有效性。

关于外部性和福利关系的论述最早可以追述到20世纪初庇古对福利经济学的论述，而Samuelson(1954)在林德尔论文的基础上提出了使外部性内部化的必要条件，即萨缪尔森必要条件(以污染为例):污染者的边际转换率等于所有被污染者的边际替代率之和。我们可以将其看作公共品帕累托有效的必要条件。

科斯定理中关于外部性条件下市场有效的论断实际是对福利经济学第一和第二定理的扩展。福利经济学第一和第二定理作为福利经济学的基础，说明了所有的竞争市场配置都是有效的，且所有的帕累托有效配置都可以被完全竞争市场分配。但这些证明都在无外部性假设上证明。将福利经济学两大基础定理扩展到外部性的尝试始于科斯(1960)论文之后。但截至目前，所有尝试都是在特定偏好下进行的。Starrett(1972)论证了在纯交换经济下，只有在消费者偏好非凸(Non-convex)的假设下市场均衡才是帕累托有效的;若包含生产则在完全竞争条件下，生产商任意对消费者的补贴都将使得部分生产厂商退出市场。Hurwicz (1995)在纯交换经济下证明了市场的有效性只有在消费者偏好拟线性(Quasilinear)条件下成立。

关于外部性的市场谈判解决效力的争论已久。论述始于Aivazian and Callen (1981)，他们阐述了在理性经济人假设下，超过两个谈判方的谈判不一定能达成协议，并据此将科斯定理称为无核(No Core)的定理，并进一步指出谈判的有效性可以在法律或政府的监管下达成(Aivazian and Callen，2003)。Coase (1981)回应了这一论断，但是Telser(1994)指出科斯的回应并没有涉及其理论无核的问题。Dixit(2000)指出科斯定理对谈判效率的论述严重的忽视了“搭便车”行为，并且指出谈判只可能在少数人参与的情况下达成协议。Kahneman and Knetsch et al.(1990)利用实验经济学的方法实证证明了市场初始分配与谈判结果有强烈的相关关系。

三、模型

我们假设存在这样一个简化的但具有一般性的碳市场:

经济中存在一个负责减少大气中温室气体浓度(用y表示)的厂商，其每减少一单位浓度需要t单位私有品投入(用x表示)。温室气体浓度为公共品。社会中有N个消费者，所有消费者都具有完全信息且理性，其偏好具有凸性。第i个消费者的效用函数为ui(x，y)，每一个消费者都可以向厂商提供私有品以购买公共品。市场中的私有品x总量为W。

命题1:若任意交易方的偏好不属于拟线性偏好，则不存在支持帕累托有效性的市场非配机制。

证明:若存在一个市场使具有外部性的商品分配有效，则一定存在价格P，使得萨缪尔森必要条件成立。萨缪尔森必要条件为:

其中下标表示效用对某种商品的偏导，上标代表第i个消费者。此式代表污染者降低一单位污染，所有被污染者福利都提高相应一单位，即生产者的边际转换率的1/t应等于所有消费者的边际替代率之和。

若存在一个统一的市场价格P，则所有消费者的边际替代率一定相等且都等于P，则:

将私有品总量为W的条件代入(1)，将消费者N的私有品用其他消费者的表示;再将公式(1)两边对第i个消费者的私有品xi求偏导，并将公式(2)带入以简化得:

结合公式(2)，可以将公式(3)变化为:

观察公式(4)可以得到:

按照科斯定理，无论初始分配如何，公式(5)都成立，则二阶偏导必须均为零，偏好为拟线性。问题得证。

该命题背后的经济学含义如下:公共品市场和私有品市场最重要的区别在于，所有消费者对公共品y的消费量都相同。在这里，所有消费者都“消费”共同的二氧化碳减排量。同时，如果存在一个统一市场价格P，实际要求所有消费者的边际替代率相同。这两个条件使市场条件过定(Overdetermined)。只有两种情况可使市场同时满足这两个条件，第一种情况是上面提到的消费者偏好为拟线性，即私有品的数量不影响边际替代率;另一种情况则是所有消费者的私有品数量相同。所以如果科斯定理成立，即市场效率独立于交易方之间的分配方式，那么所有消费者的偏好要求为拟线性。

命题2:若任意交易方的偏好不属于拟线性偏好，则不存在支持纳什均衡的谈判结果。

若科斯定理中关于市场谈判有效性的论述正确，即在本模型中所有消费者可以通过协商制定出一个有效力的公共品分配方式，且有效性独立于私有品的初始分配，则消费者数量仅为一人。

证明:若该命题成立，则可以达到这样的纳什均衡:每个消费者在最大化自身效用的前提下愿意换取一定量的公共品。即:

代表第i个消费者在均衡时“购买”的公共品数量，解上述问题可以得到:

对于所有购买公共品数量大于零的消费者:

若该分配方式有效，则必须满足萨缪尔森必要条件:

故消费者数量仅为一人。问题得证。

这一命题说明，通过市场主体自由谈判的结果不可能是完全符合各方利益最大化的。谈判的结果可能是帕累托改进(不存在帕累托最优)，但是各方都有冲动根据自己的利益破坏这一协议。因此任何谈判的结果都是很难具有长期效力的。

四、政府与法律的参与

科斯定理对于自由市场论断的缺陷并不代表公共品市场的存在失去了意义。相反地，在帕累托有效性不被支持的情况下，公共品市场是在政府的监管和法律执行力保护的前提下才能产生的。

对空气污染的重视起源于美国上世纪60年代初的环境运动。1963年《清洁空气法案》被美国国会通过成为正式立法，1970年其修正案赋予联邦政府和各州州政府对居民、企业污染气体排放进行监管的权利，并推出了《国家空气质量标准》(National Ambient Air Quality Standards)。自此美国主要城市空气中二氧化硫含量迅速下降，20世纪末美国绝大多数人口已经生活在服从《国家空气质量标准》的地区。但是与此同时，经济学家一直诟病于“命令与控制”形式的成本居高。1990年通过《清洁空气法案修正案题目四》(Title IV of Clean Air Act A-mendment，下称《题目四》)对大型发电企业实施污染配额制度，并允许在市场上自由买卖。该法案在1995年正式生效，第一笔有记录的交易在1992年五月就已经发生，并且市场在1994年中期已经很有效(Joskow and Schmalensee et al.，1998)。

我们可以在硫市场的例子中发现，该市场并不是单纯科斯定理的应用，首先，科斯所指的谈判的过程并没有真正出现过。市场中各交易方交易的基础并非各方达成的协议，而是法律所规定的配额制度以及政府期间的监管。法律规定了全国范围内由某一发电单位所能产生的二氧化硫总量，被称为“总量控制”。各发电单位每年排放的初始配额也因此被规定起来，发电单位可以通过配额交易以弥补不足的配额。发电单位必须每年向美国环境署(EPA)报告实际的二氧化碳排放量，美国环境署据此决定是否对企业进行金融上的惩罚。因此我们说各交易方的交易基础是法律的约束和政府的监管。

其次，该市场也并不是科斯定理中所指出的污染者与被污染者(模型中的消费者)之间的交易，而是污染者之间的交易。《题目四》的实施可以分为两个阶段，第一阶段为1995～1999年，法律仅针对了263家污染严重的发电企业，要求它们合计每年减排570万吨左右二氧化硫;第二阶段为2000年之后，几乎扩展到了所有电力企业。我们可以发现两个阶段都没有被污染者参与。这是一个非常重要的改变，从经济学的角度而言，被污染者被排除在市场之外后，减少了经济中的一个价格约束，从而修正了本来“过定”的市场［在模型中公式(2)的约束被去除］。因此纠正了科斯定理:这样一个局部均衡的市场的有效性独立于配额的初始分配。换句话说，任何的分配方式都可以使厂商在市场上最小化自身的成本。这样的市场有效率背后的经济学直觉在于:厂商之间的边际减排成本不同，对于完全信息且没有操控市场能力的厂商组成的市场来说，无论具体的配额情况如何，实际减排都会由最有效率的厂商承担。

美国硫市场并不应当完全理解为科斯定理的应用。在该市场形成之前，“命令与控制”方式已经运行了多年并取得了良好的效果。美国环境署已经对“总量控制”有了长期的经验并取得了良好的信誉。硫市场的出现是为了降低成本，而事实证明它确实起到了相应的作用。但如果我们将其理解为科斯定理的应用，它则是通过政府监管和剔除被污染者参与的方式，成功克服科斯定理中的缺陷。它的出现为科斯定理的应用提供了良好的范本。

五、科斯定理国际应用的困难与改进

(一)科斯定理国际应用的困难

国际碳市场可以看作是迄今为止科斯定理的最大尝试。1997年通过的《京都议定书》通过了三项灵活解决机制，国际排放交易机制、清洁发展机制和联合解决机制，从而确立了全球范围内的碳排放交易机制。到2010年，全球碳市场已经发展到1420亿美元的规模。但是全球除欧盟以外的交易市场都在萎缩，国际碳市场已经基本被欧洲碳市场所取代。到2010年，欧洲排放交易体系(EU ETS)的交易量已占到全球碳交易总量的84%，如果加上CDM市场，欧洲整个碳交易量将占到全球总量的97%(World Bank，2011)。尤其以CDM市场萎缩最为严重，经过连续超过两位数的下跌后，2010年的交易量甚至低于2005年。

从根本上说，美国硫市场所体现的科斯定理在实践中的改进，在国际碳市场中都很难实施。首先，虽然《京都议定书》也属于国际法的范畴，但相对国家内部的法律而言，它并没有起到实质的约束作用。相比美国硫市场，各交易方的交易基础不再是法律约束和政府监督，而是回到了谈判。谈判的困难已经在模型过程中提到，几乎所有应用博弈论相关理论对谈判进行模拟的文献全部使用了拟线性偏好假定，这一假定很显然过强了。我们现在考虑问题的另一个极端，假设偏好是同位偏好(Homothetic Preference)，那么不难推导出谈判成功的必要条件是所有国家的初始分配情况完全相同(国家类似于模型中的消费者)。换句话说，在同位偏好假设下，只有所有国家的财富完全相同才有可能达成协议。我们可以认为谈判成功的条件在拟线性和同位偏好假设所得到的推论之间，既不完全独立于初始分配，也不要求完全相同。那么我们可以预测，初始财富状况越相近的国家之间越容易达成协议，比如欧盟内部;初始财富状况相距越大的国家之间越难达成协议，如发展中国家与发达国家之间。而现实谈判的困难也没有脱离理论模型的预测。哥本哈根会议和坎昆会议的困难证实了这一推论，谈判的最重要分歧是发达国家与发展中国家的分歧。

其次，市场的交易方不再是类似于美国硫市场那样厂商间的交易，而是以国家为单位的交易。这是因为《京都议定书》的碳排放限额是针对国家而不是针对企业。这一现状使国际碳市场又回到了科斯定理关于福利的困境中。

(二)国际层面谈判与市场的改进

针对科斯定理的缺陷与国际谈判和碳市场所必然面临的困难，谈判方式与市场形式的改变势在必行，国际社会也对此进行过各种的尝试。但气候变化问题的独特性和复杂性使得很多替代性方案都难以操作。

类似于美国硫市场，国际社会也有针对企业设定总量控制并进行相应惩罚的策略。比如美国曾经试图通过《清洁能源与安全法案》(American Clean Energy and Security Act)，试图通过对电力等部门实施“总量控制与交易”以提高美国能源效率并最终减少温室气体排放。这一法案在美国众议院得以通过但在参议员被否决。相比空气污染问题，气候变化问题显然要复杂很多。降低空气污染的努力是在为某一区域提供公共品，但减缓温室气体则在为全球提供公共品，任何一个国家很难有动力去进行全球公共品的提供。而共和党参议员就曾经提出在中国和印度提出相似方案之前取消这一法案的修正案。

坎昆会议虽然算不上成功，但却在谈判方式和减排机制上做出了一些积极的改变。坎昆会议落实了一些哥本哈根会议的成果。首先，承诺落实发达国家对发展中国家到2020年每年1000亿美金的用于碳减排的资助，并成立绿色气候基金(Green Climate Fund)，由发达国家成员和发展中国家成员共同组成的绿色气候委员会(Green Climate Board)管理。作为交换条件，发展中国家在气候框架公约下注册“可测量、可报告、可审核”的“国家适当的减缓行动(Nationally Ap-propriate Mitigation Actions)”以换取资金的支持。在这次谈判中最值得注意的进展是谈判的方式。我们可以将其理解为一种有层次的谈判方式:首先解决发达国家和发展中国家两大阵营之间的分歧，再解决各阵营内部的分歧。这种谈判方式减少了每次谈判中的谈判方数量。在博弈过程中，博弈方的数量对博弈的进程起着关键的作用(Dixit，2000)，减少谈判方的数量可以大大增加谈判的成功率。此外，在下一次的谈判中将上一次谈判的结果作为约束进行谈判，可以使谈判有序的进行。

另外一个值得关注的改进在于，基于项目的CDM市场被以国家为单位的“适当减缓行动”所取代。正如我们模型中所分析的那样，缺乏政府力量参与的公共品市场很难成为有效的市场。各个发展中国家所注册的“适当减缓行动”基本都以政府主导为主。但是“可测量、可报告、可审核”制度其实是将联合国气候变化框架公约置于了各个政府之上，并对所有注册的政府进行监管。对政府的惩罚则与“绿色气候基金”的授予相挂钩。这是一个相对完整的，以行政力量为主导的，针对各国企业和能源效率的减排机制。这样使得市场交易被资金和技术的转让所替代，从而避免了市场难以有效的问题。

六、结论

本文通过一个简单的模型阐述了科斯定理存在的福利困境和谈判困境。并以美国硫市场为例说明了成功的公共品市场如何克服了这两个困境。气候变化问题由于其自身的独特性和复杂性，使得硫市场的改进很难在碳市场中得以体现。作为全球公共品，温室气体的减排需要世界所有国家的共同参与，政府从市场的管理者变成了市场的参与者，在没有更高权利机构和有效惩罚措施的前提下，国际谈判又回到了科斯定理中原有的困境。

联合国气候框架缔约方第16次会议(即坎昆会议)已取得了一些新进展，主要表现在两个方面:首先，在谈判方式上，出现了层次有序的谈判方式:以发达国家和发展中国家谈判作为第一轮谈判，确立资金和技术转让问题;再以第一轮谈判为基础，在发达国家之间进行谈判确立资金和技术的分担问题。其次，在市场构架上，出现了各国政府统一参与的，在联合国框架下的“国家适当减排行动”，从而部分解决了市场效率的问题。

但是由于气候变化问题的复杂性，这样的改进仍不足以完全克服谈判和市场困境。哥本哈根会议上各方承诺的目标是到2020年将温度控制在工业化前温度水平上的两摄氏度范围内。国际能源组织(IEA)估计要完成这一目标大约需要资金1970亿美金，这是目前发达国家承诺提供资金的近一倍。此外，发达国家之间的资金如何分担，怎样才能达到“可测量、可报告、可审核”的标准，都还没有明确的定论。这些问题包括文中所提到的困境，使得我们对这些问题的解决仅抱有有限的乐观。

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