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1、管毅平/高级应用微观经济学/上海交大经管学院 硕士生 2010-2011-1 学期/ 20100908 始 1112 外部性与科斯定理外部性与科斯定理标准的标准的“市场失灵市场失灵” ，是指第一和第二福利经济学定理的假设，是指第一和第二福利经济学定理的假设不再成立时，我们不能从市场均衡导出帕累托最优的结果。不再成立时，我们不能从市场均衡导出帕累托最优的结果。市场机制，真的会失灵么？如果会失灵，所谓的模仿市场机市场机制，真的会失灵么？如果会失灵，所谓的模仿市场机制就难于实现。如果不会失灵，为什么会有那么多没有明确定义制就难于实现。如果不会失灵，为什么会有那么多没有明确定义的价格的现象出现？于是，
2、更好的提法是：市场机制在什么条件的价格的现象出现？于是，更好的提法是：市场机制在什么条件下有什么样的表现？没有搞清楚的东西，未必就不存在。科学总下有什么样的表现？没有搞清楚的东西，未必就不存在。科学总是指向未知的领域。走进未知，才可能寻得知识。不触未知，何是指向未知的领域。走进未知，才可能寻得知识。不触未知，何以求知？以求知？我的直觉是，市场机制就象科学原理，具有中性的性质，它我的直觉是，市场机制就象科学原理，具有中性的性质，它有效发生的条件有时非常复杂，是人们探讨的兴趣与焦点所在。有效发生的条件有时非常复杂，是人们探讨的兴趣与焦点所在。公共物品、外部性、垄断，尤其是公共物品、外部性、垄断，尤
3、其是信息约束信息约束导致的问题，是导致的问题，是经济学家对于市场机制曲折表现的条件的探索，意义重大。经济学家对于市场机制曲折表现的条件的探索，意义重大。12.1 外部性及其涵义外部性及其涵义12.1.1 外部性的定义外部性的定义外部性：一个行为人（消费者或生产者）外部性：一个行为人（消费者或生产者） ，其福利或者生产的，其福利或者生产的可能性，在没有明确定义的价格的条件下（没有自愿的交易合约可能性，在没有明确定义的价格的条件下（没有自愿的交易合约时）时） ，受到其他人行为损益的性质。这个性质的具体表现（行为），受到其他人行为损益的性质。这个性质的具体表现（行为） ，就是外部效应（效果）就是外部
4、效应（效果） 。存在外部性时，市场均衡是低效率的，存在着其他的资源有存在外部性时，市场均衡是低效率的，存在着其他的资源有效配置的替代方案。效配置的替代方案。管毅平/高级应用微观经济学/上海交大经管学院 硕士生 2010-2011-1 学期/ 20100908 始 22负外部性（正外部性）：负外部性（正外部性）：A 在没有自愿支付或者不知情时，在没有自愿支付或者不知情时，受到的受到的 B 的损害（增益）的损害（增益） 。1. 消费的外部性消费的外部性：消费者：消费者 A 的效用（福利）受到的效用（福利）受到 B 的效用的效用（福利）的影响。即：（福利）的影响。即：= (, , , )AuAu1x
5、nxBu其中其中, , 是是 A 消费的商品束。对于上式求偏导，如果消费的商品束。对于上式求偏导，如果1xnx，说明，说明 A 与与 B 之间的关系是互损的，之间的关系是互损的，B 的境况的改进必的境况的改进必0BAuu使使 A 的境况变差，利己而损人，是相互负外部性的关系。如果的境况变差，利己而损人，是相互负外部性的关系。如果，说明他们之间的关系是互利的，有时可以将，说明他们之间的关系是互利的，有时可以将 A 视为利他视为利他0BAuu者，者，A 以以 B 的效用增进为乐事。的效用增进为乐事。2. 生产的外部性生产的外部性：厂商：厂商 A 的生产可能性集受到的生产可能性集受到 B 的产出的影
6、的产出的影响。即：响。即：= (, , , )AyAy1xnxBy这里，这里，, , 为为 A 生产生产的投入要素。同上，如果的投入要素。同上，如果，则，则1xnxAy0BAyyB 的产出的增加造成了的产出的增加造成了 A 的负外部性，例如钢厂的污染对于渔场的负外部性，例如钢厂的污染对于渔场的生产造成损害。如果的生产造成损害。如果，则两者之间存在正外部性，例如，则两者之间存在正外部性，例如0BAyyJames Meade 提出的蜂农和果农生产之间的互利性质。提出的蜂农和果农生产之间的互利性质。12.1.2 生产外部性的例子生产外部性的例子1. 设厂商设厂商 1 的产出的产出 x 有污染，其私人
7、成本为有污染，其私人成本为 c(x)，价格为，价格为 p；管毅平/高级应用微观经济学/上海交大经管学院 硕士生 2010-2011-1 学期/ 20100908 始 33它给厂商它给厂商 2 造成了影响造成了影响成本成本 e(x)。设这两个厂商的成本函数是。设这两个厂商的成本函数是递增且凸的，则它们的利润函数分别是：递增且凸的，则它们的利润函数分别是： pxc(x) 1 xmax e(x)2显然，在只考虑厂商显然，在只考虑厂商 1 的私人成本的条件下，竞争性均衡的的私人成本的条件下，竞争性均衡的产出数量产出数量，由，由p = c ()求出。求出。qxqx但是，上面的式子没有考虑这个两人社会的但
8、是，上面的式子没有考虑这个两人社会的 社会成本社会成本c(x) + e(x)，其中，其中 e(x) 就是厂商就是厂商 1 给厂商给厂商 2 造成的造成的负外部性负外部性。为了解决这一问题，求出社会的帕累托有效产出数量，可以为了解决这一问题，求出社会的帕累托有效产出数量，可以设想将这两个厂商设想将这两个厂商合并合并，内部化其外部性，即，内部化其外部性，即外部性的内部化外部性的内部化。于是，联合利润函数是：于是，联合利润函数是： pxc(x)e(x) xmax其其有效产出有效产出的一阶条件是：价格等于的一阶条件是：价格等于社会边际成本社会边际成本，即，即exp = c () + e ()exex不
9、难看出，竞争性均衡产出大于社会帕累托有效产出，不难看出，竞争性均衡产出大于社会帕累托有效产出，qx。相应地，竞争性均衡价格小于社会帕累托有效价格，相应地，竞争性均衡价格小于社会帕累托有效价格，exp p 。这就是考虑外部性时，这就是考虑外部性时，竞争结果的非最优性竞争结果的非最优性。 （如图示，（如图示，绘于黑板）绘于黑板）我们再看一个生产的外部性的例子，以考察外部性我们再看一个生产的外部性的例子，以考察外部性为什么为什么会导会导致资源配置无效率。这里仍然以两家厂商致资源配置无效率。这里仍然以两家厂商 x 和和 y 在同一条河上相邻在同一条河上相邻为例。为例。 管毅平/高级应用微观经济学/上海
10、交大经管学院 硕士生 2010-2011-1 学期/ 20100908 始 442. 设产生污染的设产生污染的 X 厂商的生产函数为厂商的生产函数为，是用于是用于)(xLgx xL生产物品生产物品 X 的劳动量。厂商的劳动量。厂商 Y 的生产函数由的生产函数由给出。给出。);(xLfyy根据帕累托效率条件，劳动的有效率配置，要求根据帕累托效率条件，劳动的有效率配置，要求劳动的社会边劳动的社会边际收益产品际收益产品对两家厂商来说是相等的对两家厂商来说是相等的。以。以和和分别表示分别表示)(LSMRPxpypX 和和 Y 的价格，在物品的价格，在物品 Y 的生产中，劳动的社会边际收益产品如的生产中
11、，劳动的社会边际收益产品如下：下：yyY LLfpSMRP由于存在生产的外部性，由于存在生产的外部性，X 厂商每增加使用一单位劳动将增加厂商每增加使用一单位劳动将增加一些一些 X 物品，但它同时也产生出一些额外的物品，但它同时也产生出一些额外的“产品产品” ，比如污染，比如污染，由此将减少由此将减少 Y 产量。所以，对于物品产量。所以，对于物品 X 的生产来说，劳动的社会的生产来说，劳动的社会边际收益产品应表示为：边际收益产品应表示为：xy xxX LLx xfpLgpSMRP其中第二项表示：其中第二项表示：X 厂商雇佣额外的劳动，对厂商雇佣额外的劳动，对 Y 厂商产出水平的厂商产出水平的影响
12、。如果影响。如果，这种影响就是负的外部性。对于社会来说，这种影响就是负的外部性。对于社会来说，0/xf配置效率所要满足的条件是：配置效率所要满足的条件是：Y LX LSMRPSMRP由于两家厂商各自打自己的盘算，由于两家厂商各自打自己的盘算， （12.6）式不一定能得到满）式不一定能得到满足足。作为追求利润最大化的理性生产者，。作为追求利润最大化的理性生产者，Y 厂商将把它所雇佣的劳厂商将把它所雇佣的劳动量推进到这样一点：它的私人边际收益产品动量推进到这样一点：它的私人边际收益产品等于现行的工等于现行的工)(LMRP资率，即：资率，即：yyY LLfpMRPw管毅平/高级应用微观经济学/上海交
13、大经管学院 硕士生 2010-2011-1 学期/ 20100908 始 55X 厂商也有同样的行为：厂商也有同样的行为：xxX LLgpMRPw因此，市场机制自发调节的结果将是：因此，市场机制自发调节的结果将是：Y LX LMRPMRP不难看出，在上式中，不难看出，在上式中，只有在只有在时，市场均衡才具有帕时，市场均衡才具有帕0/xf累托效率累托效率。换句话说，只要存在外部性，私人厂商的决策不一定能。换句话说，只要存在外部性，私人厂商的决策不一定能导致资源的有效率配置。当导致资源的有效率配置。当时，意味着劳动被过度配置到时，意味着劳动被过度配置到0/xf物品物品 X 的生产上。的生产上。X
14、生产中的劳动的社会边际收益产品低于生产中的劳动的社会边际收益产品低于 Y 生生产中的劳动的社会边际收益产品；这时如果将一部分劳动从产中的劳动的社会边际收益产品；这时如果将一部分劳动从 X 生生产中转移出来，用于产中转移出来，用于 Y 生产，将会增加总产出量。当生产，将会增加总产出量。当，意，意0/xf味着在味着在 X 生产中劳动的配置过少。生产中劳动的配置过少。12.2 外部性的解决方式外部性的解决方式外部性的传统解决之道有：外部性的传统解决之道有：1. 政府规定外部性的限额。这是政府政府规定外部性的限额。这是政府最直接最直接的干预市场，控的干预市场，控制外部性的活动水平，使之小于最优水平。制
15、外部性的活动水平，使之小于最优水平。2. 征税或者补贴（皮古税）征税或者补贴（皮古税） 。因皮古。因皮古 1920 年在年在福利经济学福利经济学一书中提出而得名。一书中提出而得名。3. 合并厂商，将外部性内部化。如上述例子的成本结构。合并厂商，将外部性内部化。如上述例子的成本结构。4. 建立厌恶品（如污染）市场。为厌恶品定价或者显示社会建立厌恶品（如污染）市场。为厌恶品定价或者显示社会成本，通过交易或者补偿实现资源的有效配置。成本，通过交易或者补偿实现资源的有效配置。管毅平/高级应用微观经济学/上海交大经管学院 硕士生 2010-2011-1 学期/ 20100908 始 66显然，这几种方法的政府干预程度依次递减。显然，这几种方法的政府干预程度依次递减。12.2.1 皮古税皮古税 皮古税：对于类似上例的情况，政府通过征税（补贴）的办皮古税：对于类似上例的情况，政府通过征税（补贴）的办法解决外部性问题。法解决外部性问题。这使得厂商这使得厂商 1 面临的最大化利润的一阶条件成为面临的最大化利润的一阶条件成为 p = c (x) + t设成本函数为凸性，令设成本函数为凸性，令te ()，则厂商有激励选择产出，则厂商有激励选择产出exx。ex如果成本函数非凸，则可以由政府对于厂商如果成本函数非凸，则可以由政府对于厂商 1 开征一个非线开征一个非线性税性税 e(x)，内部化其外部
