基于“均衡污染”的越界污染分析框架

3.3.2　基于“均衡污染”的越界污染分析框架

3.3.2.1　建模的基本思路

根据环境经济学有关外部性的基本原理，决定环境容量有效利用（或者污染物有效排放）水平的两项关键因素是边际削污成本和边际损害成本。边际削污成本曲线MAC向右下方倾斜，表明削污成本随着排放水平的提高而减少；边际损害成本曲线MEC向右上方倾斜，表明损害成本随着排放水平的提高而增加。削污成本与损害成本之和是社会总成本（参见图3-8）。理想的排污水平和削污水平是在E点，此点又称为有效的污染水平，此时边际治理成本等于边际损害成本，社会总成本最小。

图3-8　有效污染水平的决定

不同地区不同时期的污染价格和排污量是共同由该地区的环境需求（Environment Demand，ED）和环境供给（Environment Supply，ES）决定的。其中，ED反映企业最小化污染削减成本（即上文所说的MAC），描述企业在既定污染价格下的工业污染行为，ES则反映边际社会损害（MEC），描述特定地区对边际环境损失的增加所需要的污染价格，由于要考虑到有限信息、社区环境规制的执行能力等原因，均衡污染并不必然等于黑板经济学中的最优污染。因此，我们可以考虑通过构建环境供给和环境需求函数的方法，对各地区排污定价和排污量的决定因素进行考察。

3.3.2.2　不考虑越界外部性的环境供给与需求函数

我们先不考虑越界污染对一个区域的环境供给与环境需求的影响，初步构建环境需求函数和环境供给函数。

（1）环境需求函数（ED）。

参照本章第一节对我国现行环境规制制度的介绍，不考虑标准以内的污染排放，超标排污费的收费方法可以用下式表示：

L_jkm＝Max［L_jk1，…，L_jkm，…，L_jkn］　　　（3.3）

其中，L_jkm表示对k部门企业j第m种污染物所征收的超标排污费，它等于企业各种污染物可能征收的超标排污费中最大的那一项。

对污染物i，可能征收的超标排污费按下式计算。

其中：ρ_ki为k部门污染物i的国家征收率；η_jki为j企业污染物i的排放集中度；为k部门污染物i的法定排放集中度标准；W_j 为j企业的废水排放规模。

为简化起见，假定以COD排放量作为计费标准，那么某省企业j所预期的总收费为

其中：L_j为预期所缴纳的排污收费；ρ_e为预期征收率；μ_j为污染物排放浓度（例如每单位废水的COD排放量）；μ_s为污染物排放浓度标准。

根据对中国环境污染的相关计量分析成果（Dasgupta，Huq and Wheeler，1996），对单一污染物（如COD）的企业削减成本可以用下式表示。

其中：0＜γ₁＜1；γ₂＞0；A_j为总削污成本；μ_0j为进流浓度（Influent Concentration）；μ_j为出流浓度（Effluent Concentration）。由于污水处理具有规模经济效应，因此γ₁＜1。边际削减成本随着进流到出流污染物浓度的降低而增加。

综上，与污染相关的总成本为

选择相应的污染物排放浓度μ_j使成本最小化，即。因此，对位于地区r的企业j而言，最优的排放浓度满足如下等式：

令，其中：ω_j为企业产出的废水污染密度；P_j为污染规模；η_j为企业每单位产出的污染量。式（3.8）进而可以改写为^[32]

式（3.9）为地区r特定企业的环境需求函数。污染密度随着产出Q的增加而降低（0＜γ₁＜1），随着废水污染密度、进流浓度和污染物排放浓度标准的提高而增加，随着预期污染收费的增加而降低。

（2）环境供给函数（ES）。

假定污染在区域完全内部化，那么某区域的污染损失可以通过与污染相关的本区域人口健康损失来加以测算，式（3.10）表明，污染导致的总损失（D）等于人口（N）乘以人均预期损失（t），t在边际上随着环境污染暴露程度（c）的提高而上升（θ₁＞1），c是总的污染排放量（P）的函数，单位面积污染（P/T）可以作为比较区域间污染排放的标准化指标。随着污染排放量的增加，环境风险随之增加（φ₁＞1），因环境风险所导致的健康损失随每单位面积污染量的上升而高比例增加（ω₁＞1）。环境损失的货币化评估（V）则与人均收入（Y）正相关（ω₂＞0）。即

其中：。

给定总损失函数，该区域污染的价格可以由社会边际损失表达，即地区r的环境供给函数表示为

3.3.2.3　考虑越界污染的环境供给与需求函数

考虑到越界污染问题，必须对环境供给与需求函数加以修正。

（1）环境需求函数（ED）。

假定地方规制部门不考虑区域自身利益而进行污染控制，可以对企业搭便车的行为进行惩罚，那么企业不能够将搭便车可能导致的成本节约计算入自身污染的成本节约当中，则企业的环境需求函数依然保持式（3.9）的形式不变。但很明显，这并不符合现实情况，企业越界污染的那部分并不会受到本地环境部门的规制，同时又难以被下游区域所规制，因此，越界污染P_e将带给企业增加污染的激励，用表示，因此环境需求函数ED可以表示为

（2）环境供给函数（ES）。

环境供给函数中如果考虑到越界污染因素，则本区域所产生的污染所造成的损失并不完全由本地区人口来承担，而是通过一定程度的外溢将污染转移，由其他地区的人口来承担。这时用式（3.12）评估特定地区的污染损失将是偏高的。考虑到越界外部性，我们用φ₁-δ来表示污染排放量的增加带给特定区域人口的环境风险，其中δ表示污染的外溢效应。这时环境污染暴露程度（c）与单位面积污染量（P/T）是正相关的，但在边际上并不一定随着单位面积污染量的上升而高比例上升，也就是说，ω₁大于0但不一定大于1。如果ω₁＜1，那么我们可以推断，越界污染将大大降低该地区的环境损失。存在越界污染的条件下，式（3.10）到式（3.13）可以改为

其中：。

除了环境损失和越界外部性问题以外，环境供给函数需要考虑到规制政策的内生性问题，一般而言，环境规制强度反映了特定区域内利益群体的信息和谈判能力，有研究表明（Dasgupta and Wheeler，1996），社区对污染的认识程度与教育水平有关，教育反映了特定地区居民要求环境规制的社会压力程度。此外，工业化水平对环境规制强度的影响必须加以审慎考察，在低工业化阶段，工业带动的经济发展所带来的收入增长效应比较明显，政府更倾向于采用缓和的环境规制政策。综上所述，环境供给函数可以改写为

其中：E_r为教育水平；I_r为工业化程度。