劉 剛，周凱玲，王 星

（湖北經(jīng)濟學院 金融學院，湖北 武漢 430205）

空氣污染對社會經(jīng)濟發(fā)展的影響
——以武漢市為例

劉 剛，周凱玲，王 星

（湖北經(jīng)濟學院 金融學院，湖北 武漢 430205）

隨著經(jīng)濟建設的高速發(fā)展,人類賴以生存的自然環(huán)境也因此受到了破壞,污染程度日趨嚴重，生態(tài)平衡正經(jīng)受著嚴峻的考驗。本文首先分析了我國空氣污染的現(xiàn)狀及分析空氣污染對社會經(jīng)濟發(fā)展影響的意義。然后以武漢市為例，基于博弈論模型對于大氣污染治理涉及政府、企業(yè)、居民三方微觀利益主體進行了分析。并以此從政府、企業(yè)、居民三方面對武漢市的大氣污染治理提出了相關建議。

空氣污染；經(jīng)濟建設；可持續(xù)發(fā)展；博弈論模型

一、問題的提出

（一）我國空氣污染現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，工業(yè)企業(yè)的不斷擴張，對環(huán)境的污染也越來越嚴重。在一些工業(yè)污染比較嚴重的區(qū)域，經(jīng)常會出現(xiàn)霧霾天氣，近幾年，北京、邢臺、保定、武漢等地霧霾的天氣明顯增加。

20世紀70年代末期以來，隨著我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展，發(fā)達國家上百年工業(yè)化過程中分階段出現(xiàn)的環(huán)境問題在我國集中出現(xiàn)，環(huán)境與發(fā)展的矛盾日益突出。資源相對短缺、生態(tài)環(huán)境脆弱、環(huán)境容量不足，逐漸成為我國發(fā)展中的重大問題。到2012年，中國已有三分之一的國土被酸雨侵蝕，三分之一的城市人口呼吸著嚴重污染的空氣，城市垃圾無害化處理不足20%，工業(yè)危險廢物處置率僅為32%，全球污染最嚴重的10個城市中，中國占5個，這說明我們賴以生存的環(huán)境被污染的程度在逐步加劇。

（二）分析空氣污染對社會經(jīng)濟發(fā)展影響的意義

目前我國頻頻出現(xiàn)沙塵暴、霧霾、PM2.5超標等大氣問題，大氣污染不僅影響人們的身體健康，而且還會抑制經(jīng)濟的發(fā)展。各種違反自然常規(guī)的活動不僅給企業(yè)增加了處理的成本，同時也破壞了環(huán)境和資源的平衡。社會需要花大量的人力物力去治理，每年所消耗于環(huán)境污染上面的資金和人力也是逐年增加，當增加的比例越來越快時，對經(jīng)濟發(fā)展的社會影響就會越大。我們處在一個資源虧乏，人口眾多的社會，環(huán)境污染間接性的限制了經(jīng)濟社會的發(fā)展，使大量的資源流失，所以減少污染和無污染是必要的，不能“先污染，后治理”。如果把污染給中國國民經(jīng)濟造成的損失折合成美元計算，大氣污染和水污染加在一起造成的損失高達540億美元?？梢娍諝馕廴疽呀?jīng)對我國經(jīng)濟建設帶來了巨大損失，嚴重阻礙了國民經(jīng)濟的發(fā)展，所以研究空氣污染對社會經(jīng)濟發(fā)展的影響這一問題極具有現(xiàn)實意義。

（三）研究對象的選取

近年來，由于武漢城市圈建設進程的實施，中部崛起戰(zhàn)略的推進，經(jīng)濟飛躍發(fā)展，大批工廠進駐武漢。政府在吸引外資的同時，尚未建立完善的環(huán)境保護制度，工業(yè)廢氣仍將持續(xù)惡化。武漢人生活水平逐步提高，城市汽車通行量迅猛增長，排放大量尾氣，污染了人們賴以生存的大氣環(huán)境。城市人的環(huán)保意識雖然有所增強，但是遠超過環(huán)境負荷的人口量也將對空氣產(chǎn)生巨大影響。據(jù)調(diào)查，武漢市大氣污染物質(zhì)主要來源于運輸機械尾氣，工業(yè)污染和生活污染三方面：

1．運輸機械尾氣。武漢市機動車總量已經(jīng)突破一百萬量，數(shù)量驚人的機動車在擁堵交通的同時，也排放了大量汽車尾氣。不僅如此，武漢市作為一個內(nèi)陸港口城市，每天港口輪渡通行量今年來也激增，同樣制造了大量空氣污染尾氣。

2．工業(yè)污染。武漢市工業(yè)規(guī)模巨大，產(chǎn)業(yè)結構尚不合理，高耗能產(chǎn)業(yè)以及低環(huán)保企業(yè)匯聚江城，工廠在消耗能源的同時也排放了大量污染物質(zhì)。例如顆粒物質(zhì)，硫氧化物，氮氧化物，烴類和CO，CO2均有排放。

3．生活污染。作為一個人口大市，武漢人在日常生活中也會制造空氣污染，比如室內(nèi)裝修施用化肥，燃燒秸稈，處理生活垃圾等。由于人們節(jié)能環(huán)保的意識尚未完善，生活污染已經(jīng)成為巨大的環(huán)境問題。

據(jù)市環(huán)保委介紹，武漢市每年排放的廢氣總量約為1000多億立方米（不包括汽車尾氣）。為了能更好的促進經(jīng)濟發(fā)展，推進中部崛起戰(zhàn)略，對武漢市空氣質(zhì)量的管控顯得至關重要。因此，我們選取了武漢市這一具有代表性的城市進行實證分析。

二、基于博弈視角對于武漢市空氣污染的三方分析

（一）市場經(jīng)濟條件下政府與企業(yè)之間的博弈分析

1．靜態(tài)博弈分析。在市場經(jīng)濟條件下，企業(yè)以盈利為目的，對于企業(yè)的環(huán)境作為，其在缺少政府的監(jiān)管下，沒有任何的成本，因此政府監(jiān)管作為一種約束是必須的，這種約束與企業(yè)的環(huán)境污染之間便形成了一場博弈。

一般情況下，政府對企業(yè)的監(jiān)管是通過行政手段來進行，這種監(jiān)管的具體形式便是行政罰款，與此同時政府也會因此產(chǎn)生機會成本，其次政府的行政效率也會影響到最后的結果，該種方式將在多大程度上阻止企業(yè)的污染行為，罰款數(shù)額定為多少能被迫使企業(yè)進行治污，下面將通過具體的分析來說明。

假設：c1：政府的監(jiān)督管理費用；

c2：企業(yè)的治污成本；

c3：政府對于違法排污企業(yè)的罰款；

且 c3＞c1。

表1：政府對排污企業(yè)行政處罰的收益矩陣

如表1所示，在這一博弈中，企業(yè)是否存在占優(yōu)策略均衡取決于c1和c2的大小比較：如果c1＞c2，即企業(yè)的治污成本大于企業(yè)可能受到的罰款處罰，則不論政府是否采取相應的監(jiān)督措施，企業(yè)的最優(yōu)選擇都是排污，這可以解釋當?shù)胤秸幜P力度不夠時，污染問題屢禁不止的原因。

如果c3＞2c2，該博弈不存在占優(yōu)策略均衡，我們來分析其混合戰(zhàn)略納什均衡。以α代表政府監(jiān)督的概率，β代表企業(yè)排污的概率，政府的期望收益為πG，企業(yè)的期望收益為πE，則：

對兩式分別求導，可以得到企業(yè)和政府的最優(yōu)一階條件：

上述政府與企業(yè)博弈的模型建立在政府對排污企業(yè)進行行政處罰的基礎上，雖然處罰力度的提高有利于降低企業(yè)的排污概率，但通常不足以彌補對社會造成的損失,即沒有考慮政府機會成本，因此需要對此博弈進行改進。

2.動態(tài)模擬的承諾合作博弈分析。假設政府代表社會的整體利益，其最終目標是給社會帶來更多的福利，政府可以通過和企業(yè)的承諾合作，即企業(yè)承諾進行污染治理，并進行技術設備改造，來減少對大氣污染。這樣做的好處一方面是政府可以減少每年花費在治污上的財政支出，并且政府還可以把這一部分支出和隱性的罰款給企業(yè)進行發(fā)展（政府基于社會最大利益考慮）。假設企業(yè)在進行了設備更新技術改造后，不會對空氣進行二次污染，這樣通過投資乘數(shù)的作用，除開不能量化的空氣質(zhì)量帶來的福利，會給社會帶來數(shù)倍的經(jīng)濟增值，以下通過武漢市空氣污染的實證分析，來說明改進的承諾合作博弈模型的確會給社會帶來更多福利。

為了在合作情況下企業(yè)答應減少工業(yè)廢氣排放，以達到政府要求的空氣質(zhì)量要求，需要建立兩者之間的關系，以推導出要達到政府要求，企業(yè)需要減排多少工業(yè)廢氣，經(jīng)過相關數(shù)據(jù)的模擬可以找出兩者之間的大致關系為：

X是空氣綜合指數(shù)，Y是工業(yè)廢氣排放量。

表3通過計算為了達到協(xié)議的空氣質(zhì)量指數(shù)，企業(yè)需要承諾減排的廢氣量，并且通過實際單位廢氣治理成本，并測算出因為廢氣治理而導致的支出資金數(shù)量，此資金作為合作情況下的成本測算。

表3：合作情況下每年空氣質(zhì)量、資金詳情

對于合作情況下，企業(yè)獲得的資金怎么轉換成GDP，用經(jīng)濟學中的投資乘數(shù)解決。利用武漢市2002～2009年消費額和GDP擬算出消費函數(shù)：

其中Y為消費量，X為GDP，0.396為邊際消費傾向，即增加一單位GDP用于消費的為0.396單位。

由表3可以得到在合作情況下，企業(yè)獲得的資金會再通過投資乘數(shù)的作用轉化為GDP。同時為了保證投資時不會再引起大氣污染，企業(yè)需要進行技術的改造與創(chuàng)新，為此需要支出資金，這部分資金需要從GDP的增量中減去。

從表4中可以看出并不是所有年份兩者合作帶來的社會經(jīng)濟效益值都大于非合作，原因在與兩者之間的合作程度，即政府所要求的空氣質(zhì)量等級會影響兩者具體策略。政府所要求的空氣質(zhì)量從一開始就一直就要下降，導致有的年份出現(xiàn)的負效用，這時政府會從大局出發(fā)，此時可能會考慮到可持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展，繼續(xù)進行合作，同時也可以改變政府所要求的空氣質(zhì)量，來分析當空氣質(zhì)量達到什么程度時，兩者合作是最好的結果。

在進行承諾合作博弈模型分析的時候，并沒有考慮到因空氣質(zhì)量的提升為此給社會巨大的潛在福利，如果考慮到這部分，在有的年份出現(xiàn)的“缺口”會因此而消失，使這一動態(tài)博弈繼續(xù)進行下去。

表4：合作情況下改進的承諾合作博弈模型動態(tài)模擬結果

（二）居民與企業(yè)之間的博弈分析

在環(huán)境保護方面，除了政府和企業(yè)外，居民也是一方重要的當事人，居民有要求良好生活環(huán)境的權利。對于有污染行為侵犯居民權益的企業(yè)，當?shù)鼐用裼袡嗬笃滟r償自身損失，但維權過程中也需要付出較大的成本，例如時間成本和協(xié)調(diào)成本。企業(yè)對于居民的索賠行為，有理睬與不理睬兩種回應方式，企業(yè)既可以與居民協(xié)商和解并適當滿足居民的要求，也可以置之不理，居民對于企業(yè)的不理睬行為，又可以繼續(xù)采取起訴或者放棄的策略。因而，居民與企業(yè)之間的博弈是一個完全信息動態(tài)博弈。我們以圖1來分析居民與企業(yè)的博弈過程：

圖1：居民與企業(yè)的博弈過程

針對該博弈，我們用逆向歸納法求博弈的均衡解。

首先看第三階段的博弈，即居民要求索賠，企業(yè)不理睬后居民的策略選擇，圖中ri表示居民的收益，ei代表企業(yè)的收益。r4=pz-c1-c2-l，其中p表示居民起訴獲勝的概率，z表示企業(yè)敗訴后給居民的賠償，c1，c2分別表示居民在第一階段索賠和第三階段起訴的成本，l表示居民在環(huán)境污染中遭受的損失。如果居民在最后一個階段選擇放棄，則其獲得的收益r3=-c1-l，顯然居民在最后一個階段的策略選擇取決于pz和c2的大小比較。

現(xiàn)實情況是，由于中國的法制體系還不成熟，加之地方政府對經(jīng)濟發(fā)展的重視程度遠遠高于環(huán)境保護的重視程度，居民通過起訴企業(yè)污染行為，保護自己合法權益的道路還比較艱難，相比于其可能獲得的收益，付出的成本往往是巨大的，即pz＜c2，從而r4＜r3。在居民是“理性經(jīng)濟人”的假設條件下，其第三階段的最優(yōu)博弈策略是放棄。

該博弈是完全信息博弈，因此企業(yè)在第二階段選擇策略時就能夠預見第三階段的結果，在第二階段，如果企業(yè)選擇理睬居民的索賠需求，與居民協(xié)商和解，則其需要付出一定的代價，而如果企業(yè)選擇不予理睬，由于第三階段居民肯定會選擇放棄起訴，企業(yè)的付出為零，即e2＜e3，因此企業(yè)在第二階段的最優(yōu)博弈策略是不理睬。

最后回到第一階段，如果居民從一開始就放棄索賠的權利，其收益r1=-l，即居民雖然遭受了環(huán)境污染的損失，但由于放棄了權利也免于了后續(xù)成本的支出，但如果居民選擇索賠，企業(yè)必然選擇不理睬，最后居民依然選擇放棄，到那時居民的收益r3=-c1-l，顯然r3＜r1，所以理性并掌握完全信息的居民從第一階段就會選擇放棄索賠。

該模型最終的納什均衡是居民不索賠，企業(yè)繼續(xù)污染。無疑這是一個對社會整體利益不利的博弈結果，居民作為環(huán)境污染代價的承受者，主動放棄了利益訴求。問題的關鍵在于pz和c2的比較，如果政府和居民有足夠的環(huán)保意識，其維權思想非常強烈，且制度建設使居民能夠合理保護自己的權益，獲得適當?shù)馁r償，則居民在最后一個階段的最優(yōu)選擇將是起訴。企業(yè)在第二階段考慮到敗訴賠償?shù)某杀疽笥趨f(xié)商和解的成本，就會選擇和居民調(diào)解，而居民如果在第一階段放棄索賠，其必須要承擔環(huán)境污染的損失，如果要求索賠，企業(yè)和解，居民將得到適當?shù)难a償，因此該博弈的納什均衡將是居民索賠，企業(yè)和解，這將使企業(yè)在將來主動降低排污的概率?？梢姡用竦沫h(huán)保意識、維權行動，以及政府有效的制度措施保障居民合法權利的實現(xiàn)對于抑制企業(yè)的污染環(huán)境的行為，降低負外部經(jīng)濟效應具有積極作用。

三、促進環(huán)境與經(jīng)濟和諧發(fā)展的政策建議

（一）基于武漢市政府監(jiān)管角度

通過政府監(jiān)管角度下政府與企業(yè)之間的博弈可知，政府要求企業(yè)承擔環(huán)境污染造成的損失，使企業(yè)排污的概率進一步下降，這其實反映了產(chǎn)權交易的效率。通過合理界定產(chǎn)權，實行“空氣污染誰負責”的懲處機制，企業(yè)排污的成本將上升，其追求利益最大化的經(jīng)濟決策將自動減少污染，從而促進整體社會效益的提升。

1．完善環(huán)境管理法規(guī)體系，合理界定排污權交易制度。由于企業(yè)的排污行為所造成的私人成本小于社會成本（包括環(huán)境損失），因而出現(xiàn)過度排污的現(xiàn)象，社會總福利未能實現(xiàn)最大化。因此提出排污權交易制度，從而實現(xiàn)資源的全社會優(yōu)化配置與福利的最大化。

2．積極籌集資金，增加環(huán)境保護投入。對于環(huán)保部門，一是可在互惠互利的基礎上向一些銀行申請環(huán)保資金；二是建立環(huán)境容量有償使用機制，實施排污就收費和稅收政策，收取的費用大部分用于環(huán)境保護；三是建立環(huán)?；?，可以向社會籌措資金，如發(fā)售債券，個人投資等形式，并加強環(huán)保資金的管理，讓個人和大眾共同得利。

（二）基于武漢市企業(yè)能源利用與排污控制的角度

1．企業(yè)能源結構調(diào)整與有效利用。目前武漢能源結構仍以煤為主，在一次能源消費構成中，煤炭所占比例為70%左右，而發(fā)達國家這一比例平均只有21%左右。同時，在全國范圍內(nèi)能源利用效率都相對較低，能源生產(chǎn)和使用仍然粗放。在實現(xiàn)能源有效利用與配置的問題上，可考慮以下幾點：一方面，企業(yè)可通過合作調(diào)整能源結構，推廣集中供熱和供氣，或采用其他清潔燃料對城區(qū)鍋爐、茶爐、大灶等大氣污染源進行有效地調(diào)度使用。另一方面，鼓勵環(huán)保科研單位積極研發(fā)清潔能源，逐步替代以煤為主的能源結構現(xiàn)狀，盡量減少煤炭、石油等化石能源的使用，發(fā)展諸如風能、太陽能、水電等可再生能源等清潔能源，與此同時，加大天然氣和核電的開發(fā)力度也是可行性較高的選擇。

2．產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整與排污的嚴格控制。產(chǎn)業(yè)結構的高度化水平從根本上決定著經(jīng)濟發(fā)展所付出的環(huán)境代價的大小，決定著資源消耗和廢棄物的排放強度和規(guī)模，不合理的產(chǎn)業(yè)結構往往是造成環(huán)境污染的直接原因。因此，建議從合理規(guī)劃工業(yè)布局，以及促使企業(yè)優(yōu)先發(fā)展污染少、能耗低、產(chǎn)值高的綠色產(chǎn)業(yè)，逐步淘汰高污染、高能耗、高排放和低產(chǎn)值的劣勢產(chǎn)業(yè)兩方面出發(fā)，來有效調(diào)整產(chǎn)業(yè)結構和控制污染物的排放。

（三）基于武漢市公民的環(huán)境權益視角

從居民與企業(yè)的博弈模型可以看出，積極引導公眾參與，保障公民環(huán)境權利對于監(jiān)督企業(yè)與政府的環(huán)保行為具有十分重要的意義。在當下，我們需要積極鼓勵社會團體參與環(huán)境管理與保護，并建立中國的環(huán)境公益訴訟制度。由于環(huán)境資源的地域性特征，環(huán)境保護通常只影響到一定范圍內(nèi)民眾的利益，社會團體可以有效組織與協(xié)調(diào)該范圍內(nèi)民眾的利益表達，發(fā)揮最有效率的作用。同時，加強環(huán)境公益訴訟的制度建設，將允許公民個人、集體、社會組織等作為公共利益的代表人，對行為人提出民事或行政的訴訟，實現(xiàn)有效監(jiān)督和保障自身權益。

[1]蔡如鵬.中國灰霾天氣增加污染轉向復合型[N].中國新聞周刊，2010，（45）.

[2]陳麗萍.浙江經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的博弈分析[J].技術經(jīng)濟與管理研究，2005，（3）.

[3]賈引獅,駱鑫.西部大開發(fā)中環(huán)境保護的博弈分析與法律制度創(chuàng)新——一種法律經(jīng)濟學觀點[J].蘭州商學院學報，2005，（4）.

[4]江民錦.森林旅游開發(fā)中環(huán)境保護問題的博弈分析[J].湖南環(huán)境生物職業(yè)技術學院學報，2006，（2）.

[5]周國雄.公共政策執(zhí)行阻滯的博弈分析——以環(huán)境污染治理為例[J].同濟大學學報（社會科學版），2007，（4）.

[6]劉艷莉,呂彥昭.環(huán)境與區(qū)域經(jīng)濟增長的博弈分析[J].北方經(jīng)貿(mào)，2006，（3）.