国际宏观经济中的环境政策协调

胡 方，徐 芸

(1．武汉大学经济与管理学院，湖北 武汉 430072;2．武汉软件工程职业学院，湖北 武汉 430072)

一、引 言

20世纪80年代～20世纪90年代，环境经济学者Daly就提倡扩展现存的宏观经济学理论与模型，纳入环境变量，形成所谓的“环境宏观经济学”(Daly，1981，1996)。响应这种倡导，Lawn和Heyes相继提出环境宏观经济学的理论与模型。这种理论模型的基本特征是在传统的宏观经济学模型:IS－LM模型中，加入环境方面的约束方程，形成表示环境制约的EE曲线，并与IS曲线与LM曲线一起组成IS－LM－EE模型。他们把这种理论模型称为“环境宏观经济学模型”(Heyes，2000;Lawn，2007)。

Lawn进一步把这种理论模型扩展到开放宏观经济学领域，在传统的开放宏观经济学理论模型:曼德尔—弗莱明模型中加入环境约束，形成环境均衡曲线，即EE曲线，并与IS曲线、LM曲线以及BP曲线一起组成IS－LM－BP－EE模型，即开放的环境宏观经济学模型，或者说是纳入了环境变量的曼德尔—弗莱明模型(Lawn，2007)。

Lawn在IS－LM－BP－EE模型中，分析了两个基本问题:一个是国际资本流动条件下的开放宏观经济均衡问题，另一个是汇率管理条件下的开放宏观经济均衡问题。他在各种具体条件下，阐述了开放宏观经济学模型的均衡解及其所受到的约束条件，论述了持续可能的国民收入及经济体系可持续增长等问题。

由Daly、Heyes和Lawn开创的这种环境宏观经济学的理论研究框架，可以分析与环境经济、宏观经济和开放经济相关的许多经济问题。随着世界经济发展过程中，与环境、生态等相关的可持续发展日益成为各国经济增长与经济发展中的重要问题，运用这一理论框架分析与环境相关的经济问题，显然具有重要的意义。

本文将在开放的环境宏观经济学模型的基础上进行研究。由于国际环境协调逐渐成为国家的共识，本文将把开放的环境宏观经济学模型与传统的国际经济协调的理论结合起来，研究环境政策的国际协调问题。一般来说，国际政策协调的基本框架由 Niehans(1968)和 Hamada (1976)提出，其后有许多学者发展了这一理论框架，如Canzoneri and Henderson(1991)、Kiyokawa (2003)等，并对国际货币政策协调、国际财政政策协调、国际贸易政策协调、国际债务协调等问题进行研究。本文把这两类文献结合起来，研究环境政策的国际协调问题。

值得注意的是，已有一些学者对环境政策的国际协调问题进行研究，如Chandler and Tulkens (1992)、Copeland(2000)等。不过，这些文献主要是从微观经济的角度，运用博弈理论和战略的相互依存理论对环境政策的国际协调进行分析，而本文是从宏观经济的角度对环境政策的国际协调进行分析。二者并不相同。

二、模型的基本结构

本文的理论模型是Daly、Heyes、Lawn等人提出的具有环境变量的曼德尔—弗莱明模型，其中表现环境变量的是环境均衡曲线(EE曲线)。因此，下面首先说明EE曲线，然后说明模型的基本结构。

依据Daly、Heyes、Lawn等人的研究，可定义生产过程中利用资源的技术效率E如下:

其中，Y为实际国内生产总值，Z为资源的投入量。E受到实际利率R(等于r/p)、使用资源的制度规定φ和使用资源的技术水平λ的约束，一般地，ER＜0，Eφ＞0，Eλ＞0，其中Er表示E对r的导数，其他类推。假设自然资源的存量为N，自然资源的再生率为ξ，则自然资源的增加或枯竭的变化率为:

其中d为求导数的符号。在环境均衡时，有dN/dt=0，从而，Y/E(R，φ，λ)=ξN。将这一方程式写成对数形式，可得下列方程式:

其中假设E(R，φ，λ)=Rσφηλδ，σ，η，δ为参数。依据上述针对函数E的导数的规定，一般有σ＞0，η＞0，δ＞0，r为名义利率，p为国内产品的价格。同时，这里用y表示Y的对数形式，n表示N的对数形式，其他的符号没有变动，如仍然用λ表示λ的对数形式。

在对EE曲线说明后，再对曼德尔—弗莱明模型进行描述。这一模型来自于 Mundell (1968)、Dornbusch(1980)等。模型假设世界由两个部分组成，其中各方程式的变量也是对数形式，各符号中，不带星号*的表示本国，带星号*的表示外国。假设由两个国家组成的世界经济体系中，具有固定价格、汇率可以变动、静态的汇率预期、完全资本流动等特征，且两国的经济结构相同，其开放的经济体系可表示如下:

其中，y、r、p同上，分别为实际国内生产总值、名义利率、国内产品的价格，e为以本国货币为基准的汇率，m为名义货币供给量，g为实际政府支出。α1～α4，β1，β1，θ为正的参数，其中，外国国民收入对本国国民收入的影响参数α1小于1。

(3)式为表示本国产品供求均衡的IS曲线。本国国民收入y随着外国国民收入y*、实际汇率(e+p*－p)、本国政府支出g的上升而增加，随着本国利率r的上升而减少。(4)式为表示外国产品供求均衡的IS曲线。外国国民收入依赖于本国国民收入、外国利率、外国政府支出以及实际汇率。(5)式为表示本国货币市场供求均衡的LM曲线，左边的m－p为实际货币供给量，右边为实际货币需求量，它与国民收入具有正向关系，与利率具有负向关系。(6)式为外国的LM曲线。(7)式为利率等式，由于对将来的汇率预期为静态预期，且国际间资本完全流动，从而本国和外国利率能够快速调整，达到一致。(8)式为本国一般物价水平pc定义式，这一定义式说明本国一般物价水平是本国产品价格P和进口的外国产品价格p*的边权平均，权数为θ。由于与进口产品相比，对本国产品的支出较大，因而设0＜θ＜1/2。(9)式为外国一般物价水平的定义式。在分析两国经济的相互关系时，依据Cooper (1989)等的研究，可假设p=p*=p0，即两国的物价固定在同一水平p0上，这样由(8)、(9)式可见，一般物价水平pc、pc*仅随着汇率e的变化而变动。

在由(3)～(9)式表示的传统国际宏观经济学模型中，加入由(2)式和下列(10)式表示的环境均衡方程式，可形成两国的开放环境宏观经济学模型。

以上是模型的基本结构。在这一模型中，本国和外国的政策变量，即货币供给量m、m*，政府支出g、g*，针对环境的规定φ、φ*，给定的使用资源的技术水平λ、λ*，以及固定的价格p=p*= p0为外生变量，其他为内生变量。

三、模型求解与环境政策对各国经济的影响

在由方程式(2)～(10)组成的附带环境变量的开放宏观经济学体系中，可依据开放宏观经济学的基本方法，把上述方程式重新整理成下列关于国民收入、利率、汇率和物价水平的方程。由于本文的分析重点是环境政策对各国经济的影响与政策协调问题，因而可以假设两国使用资源的技术水平λ、λ*为定数且相等，同时假设两国自然资源的存量相等(值得注意是，即使不做这种假设，其结论也大致相同，只是分析方程式更为复杂一些)，在这种假设条件下，可通过对方程式(2)～(10)进行重新组合、计算和整理，得到下列方程式:

其中，各参数的值如下:

同时，可得:A1＞A2，A1－A2=A4。

依据方程式(11)～(16)，可得财政政策、货币政策等宏观经济政策以及环境政策对各国经济的影响。由于本文主要研究开放宏观经济中的环境政策问题，因而下面仅仅列出环境政策对各国经济的影响，并对这种环境政策影响的经济含义进行说明。

环境政策表现为针对环境的各种规定，当针对环境的各种规定增加时，意味着环境政策强化。当本国环境政策强化后，依据上列方程式(11)～(16)，可得这种环境政策强化对各国经济的影响如下:

可见，本国环境政策的强化将增加本国的国民收入，减少外国的国民收入，也就是说，这种政策对于本国的经济增长具有正向的作用，但对于外国的经济增长却具有负向作用，具有“以邻为壑”的明显特征。同时，由于A1＞A2，本国环境政策的强化对本国国民收入的增加幅度将大于外国国民收入的减少幅度。同时这种政策作用的结果还带来本国和外国利率水平的下降，本国货币价值的低下(即e上升)。同时还提高本国的物价水平，降低外国的物价水平。

为什么会导致这种结果?可能的途径如下:当本国强化环境政策后，政府会运用各种方式和方法，促进本国企业增加对环境方面的投资，以达到本国环境政策的目的。政府和企业活动的综合后果之一是利率的下降。由于本国利率下降，而外国利率没有变化，从而会导致本国资本外流，这种资本外流的一个结果是本国货币价值的下降(表现为汇率e的上升)。本国货币价值的下降将促进本国对外国的出口，从而改善本国的贸易收支。这样对本国产品的需求增加，本国国民收入趋于上升。与此同时，汇率的变化意味着外国产品的价格相对上升，这会恶化外国贸易收支。同时由于资本流入，其利率也会趋于低下，从而导致民间消费支出的扩张。当汇率变化的幅度较大时，对外国产品的总需求将减少，并由此导致外国国民收入的相应下降。外国国民收入的减少会导致外国对本国产品的进口相应下降，这会减缓本国国民收入的上升速度。通过这种途径，最后出现(17)式的结果。

四、国际环境政策协调的必要性

上节的分析表明，当各国的政策当局采取相关的环境政策促进本国经济增长时，会对另外一个国家的经济产生不良的影响。这种“以邻为壑”的政策将导致另外一个国家的政策抵制，从而不利于各国经济的正常交往。为了各国经济的顺利发展，显然需要在环境政策方面进行国际协调。下面对这种环境政策的国际协调问题进行分析。

一般来说，各国政策当局的政策目标是国民收入的增长和物价水平的稳定。对于本国来说，这一目标可用下列式子的形式表示:

其中，y，pc各为与最适的国民收入和物价水平的数值相差的国民收入与物价水平，各国政策的目标是促使这种差额最小化，或者说促使U最大化。此外，目标函数中的ω为国民收入对物价水平的相对比重，一般假设ω＞0。当ω取较大的值时，表明政策当局在两大政策目标中，更加重视物价水平的稳定。

对于外国来说，它的政策目标函数可以写成大致相同的形式，即:

在这种目标函数的假设下，可从两个方面对两国环境政策的关系进行分析。其中一个方面是两国在环境政策上进行非协力博弈，另外一个方面是两国在环境政策方面进行协力博弈。然后从协力博弈与非协力博弈的比较中明确两国进行环境政策国际协调的必要性。

首先，两国环境政策的非协力博弈。这里假设两国政策博弈的对象仅仅是环境政策，两国不使用财政政策和金融政策，也就是说，g=g*=m =m*=0，同时假设两国以古诺式竞争为基础进行政策博弈，这样，本国效用最大化的一价条件为下列形式:

∂U/∂φ=－2［y(∂y/∂φ)+ωpc(∂pc/∂φ)］= 0

将(17)式和(11)、(15)式代入其中进行整理，可得:

其中，F1=＞ 0，F2=。同时可见，由于A1＞A2，有F1＜ 1。(20)式表明，当给定外国的环境政策水平时，本国如何决定自己的环境政策水平。因而(20)式是本国的反应函数。运用同样的方法，可得外国的反应函数为:

由(20)和(21)式，可求得两国环境政策水平的古诺—纳什均衡解为:

由于F2/(1－F1)＜1，古诺—纳什均衡解将小于固定的国内价格水平 p0。同时可计算古诺—纳什均衡时的效用水平UN和，即:

不过，由上述古诺—纳什均衡的环境政策水平和效用水平代表的古诺—纳什均衡并不具有帕累托最优的性质。其原因在于:若从古诺—纳什均衡进行调整，还存在某个国家获得利益的可能性。从数学上来看，有下列关系:

这意味着如果两国采取某种相互协调的方式，扩大环境政策的范围，还可以共同地提高其效用水平。这也意味着，这种古诺—纳什均衡并不具有帕累托最优的性质。

其次，两国环境政策的协力博弈。两国进行协力博弈的形式多种多样，从帕累托最优性出发，可用两国效用水平共同最大化这种协力博弈的目标函数进行分析。这时两国的共同效用水平如下:

其中，δ为本国效用水平所占的比重，且0≤δ≤1。当δ越大时，本国的效用水平在两国共同效用水平中所占的比重越大。当δ=1时，本国获得所有的效用;反之，当δ=0时，外国获得所有的效用。一般说来，依据两国相互交涉的力量的大小确定值。由于在前面的分析中，两国具有对称性，因而可以简单地假设δ=1/2，即在两国效用水平共同最大化上，两国获得相同的效用水平的值(当然，如果不假设δ=1/2，而把它作为一个不设确定量的参数，也能够获得与δ=1/2时大致相同的结果，只是数学表达式更复杂一些)。

通过在(12)式中求解效用最大化的一阶条件，可得到帕累托最优的环境政策水平的值，在δ =1/2的条件下，该值为:

由此可计算出帕累托最优的效用水平如下:

最后，对两国环境政策的非协力博弈和协力博弈的结果进行比较，可见，环境政策协力下的效用水平大于环境政策非协力下的效用水平，即:

也就是说，帕累托最优的均衡优越于古诺—纳什均衡。同时上面的分析表明，从古诺—纳什均衡出发，对两国环境政策进行协调，必然会增进其中一些国家的利益，因而，必然存在着优于古诺—纳什均衡的帕累托最优均衡。这充分说明两国间进行国际环境政策协调的必要性。

五、结论与未来进一步研究的课题

本文扩展了 Daly(1981，1996)、Heyes (2000)、Lawn(2007)等人开创的环境宏观经济学的理论研究，把Daly、Heyes、Lawn等人提出的开放的环境宏观经济学模型与传统的国际经济协调的理论结合起来，研究环境政策的国际协调问题。本文的基本结论是:与各国各自独立地从本国利益出发实施环境政策相比，环境政策的国际协调将增进各国的利益。

本文的结论与前述 Chandler and Tulkens (1992)、Copeland(2000)等人研究的结论大体一致。不过，本文研究的角度不同，本文是从宏观经济的角度对环境政策的国际协调进行分析。这是本文的独特之处。

虽然本文提出了基于开放宏观经济学的、针对环境政策国际协调的基本理论模型，但还有许多问题需要进行进一步研究，如环境政策国际协调的可行性、自律性、有效性等问题。虽然Daly、Heyes、Lawn等人是在曼德尔—弗莱明模型的理论框架中纳入环境变量进行分析，不过，由于开放宏观经济学在最近的发展过程中，出现了许多新理论，如新凯恩斯主义的开放宏观经济学等，因而有必要把Daly、Heyes、Lawn等人的研究与新凯恩斯的开放宏观经济学联系起来进行分析。同时，本文的理论模型主要是以两国经济具有对称性为基础进行的分析，因而有必要以非对称的两国经济为对象，对本文的结论进行扩展。本文在分析过程中，对国际资本流动、汇率等作了一些假设，为了单纯研究环境政策的效果，假定财政政策、金融政策保持不变，在后续研究中，还需要缓和这些假设，并把环境政策与财政政策和金融政策联系起来进行分析。此外，还需要运用相关的统计资料对环境政策的国际协调及其效果进行实证分析。这些将是未来进一步研究的课题。

［1］Canzoneri M，D Henderson．Monetary Policy in Interdependent Economies:A Game－Theoretic Approach［M］．Cambridge:MIT Press，1991．

［2］Chandler，Tulkens．Theoretical foundations of negotiations and cost sharing in transfrontier pollution problems［J］．European Economic Review，1992，36(2－3): 388－399．

［3］Cooper R．Macroeconomic Policy Adjustment in Interdependent Economies［J］．Quarterly Journal of Economics，1969，(83):1－24．

［4］Copeland B R．Trade and environment:policy linkages［J］．Environment and Development Economics，2000，5 (4):405－432．

［5］Daly H．Towards an environmental macroeconomics［J］．Land Economics，1981，67(2):255－259．

［6］Daly H．Beyond Growth:The Economics of Sustainable Development［M］．Boston，Beacon Press，1996．

［7］Dornbusch R．Open Economy Macroeconomics［M］．New York，Basic Books，1980．

［8］Hamada K．A Strategic Analysis of Monetary Interdependence［J］．Journal of Political Economy，1976，(84):677－700．

［9］Heyes A．A Proposal for the Greening of Textbook Macro:“IS－LM－EE”［J］．Ecological Economics，2000，(32):1－7．

［10］Kiyokawa Y．Policy Coordination and the burden of dollar stabilization［J］．Keizagaku Ronso，2003，(3): 64－80．

［11］Lawn P．Frontier Issues in Ecological Economics［M］．Edward Elgar Publishing，2007．

［12］Mundell R．International Economics［M］．Macmillan，New York，1968．

［13］Niehans J．Monetary and Fiscal Policies in Open Economies under Fixed Exchange Rates:An Optimizing Approach［J］．The Journal of Political Economy，1968，(76):893－913．