自然资源耗竭、内生技术进步与经济可持续发展，本文主要内容关键词为：自然资源论文,可持续发展论文,技术进步论文,内生论文,经济论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
中图分类号：F120.4 文献标识码：A 文章编号：1005-1309(2005)03-0003-11
一、引言
上个世纪60年代以来，随着社会生产力和科学技术的飞速发展，人类改造自然的规模 空前扩大，从大自然索取的资源也越来越多，使得能源消耗急剧增长，大量资源面临耗 竭，从而自然资源稀缺、不断耗竭与经济可持续发展问题已逐渐成为全球性的社会焦点 问题之一。近年来，经济学家开始将自然资源问题引入到经济增长模型框架，探讨在自 然资源稀缺和不断耗竭条件下的经济可持续增长问题。在1970年代，如Dasgupta and
Heal(1979)、Stiglitz(1974)、Solow(1974)、Garg and Sweeney(1978)等运用新古典 增长模型(Ramsey模型)对可耗竭性资源的最优开采、利用路径进行了分析，并且研究结 论是相对乐观的：一定技术条件下，即使自然资源存量有限，人口增长率为正，人均消 费持续增长仍然是可能的。但问题是在他们的模型中，技术进步都是外生给定的，这引 起了广泛争议。
20世纪80年代中后期，以Romer(1990)、Lucas(1988)、Grossman and Helpman(1991) 、Aghion and Howitt(1992)等人为代表的内生增长模型的出现，摆脱了新古典模型中 长期人均增长率被外生技术进步率所钉住的束缚，使得分析长期经济增长成为可能。在 这些模型中，技术进步是有目的的R&D活动的结果，而且这种活动获得了某种形式的事 后垄断力量以作为奖励，如果经济中不存在想法、观念耗竭的趋势，那么增长率在长期 中可以保持为正，这一结论主要是源于对要素边际报酬递减这一核心假设的放松(Barro and Sala-I-Martin，1995)。然而，现有的内生增长研究文献却较少关注自然资源问题对长期经济增长的影响，代表性文献有：Robson(1980)将不可再生资源纳入Uzawa(19 65)的模型分析，Takayama(1980)强调非竞争性的技术进步作为增长的引擎。Schou(199 6)和Scholz and Ziemes(1996)通过把不可再生资源引入生产函数，建立了以研发为基 础的内生增长模型，强调了由于不完全竞争性引致的市场失灵，但他们的模型没有讨论 相应的社会性最优增长路径问题。最近，Grimaud and Rouge(2003)则构建了一个包含 不可再生资源的新熊彼特模型，研究结论显示，如果R&D产出足够有效，人均产出具有 正的最优增长率是可能的，而市场均衡往往不是帕累托最优的，但该模型仅仅只考虑了 一种中间产品的最简单形式。
在已有文献研究的基础上，本文通过将不可再生资源引入生产函数，构建了一个产品 种类扩张型的四部门内生增长模型。首先，通过对模型的社会最优均衡分析，给出了最 优解及其存在性条件，揭示了社会计划者经济条件下，不可再生资源不断耗竭、技术进 步与长期经济增长的内在关系。结论表明：一旦经济中有足够的人力资本积累以及较高 的R&D产出效率，即研发创新活动是充分有效的，是可以克服自然资源的稀缺和不断耗 竭以及消费者相对缺乏耐心等问题，从而保持经济的可持续的最优增长，相反，如果经 济中消费者是相对缺乏耐心的——相对于人力资本积累和R&D部门的产出效率，人均消 费(产出)将出现负的最优增长率，即在不可再生自然资源条件下无限制的增长是不可持 续的。其次，对社会性最优增长路径进行了比较静态分析，讨论了各经济变量以及经济 环境参数的变化对稳态增长率的影响效应并给出经济学解释，并且，本文还进一步对系 统动态与稳定性进行了讨论。最后，给出综合结论及其政策含义，并提出有待进一步研 究的方向。
二、模型描述
考察一个封闭经济，整个经济分为四个部门：最终产品部门、中间产品生产部门、研 发(R&D)部门和自然资源开采部门。不考虑人口增长，并将经济中人口总数量L标准化为 1(L = 1)，假设人力资本总量H是固定的，人力资本既可以投入到最终产品部门，也可 以投入到研发部门从事技术的研发，即研究开发新的中间产品(资本设备)品种或设计方 案，投入到最终产品部门和研发部门的人力资本数量分别记为uH和(1 - u)H。经济中只 有一种最终产品，其产量用Y表示，由最终产品部门提供。整个经济体系运行机制如： 研发部门使用投入的人力资本结合已有的技术知识存量进行研究开发，然后将新研发出 来的中间产品设计方案注册为永久性专利并出售给下游的中间产品生产商；中间产品商 使用购买来的中间产品设计方案和物质资本(用K表示)生产新的中间产品，然后将新生 产出来的中间产品再出售给其下游的最终产品生产商；最终产品生产商使用其购买来的 新的中间产品(用x[,i]表示)和资源部门开采的资源(用R表示)，同时雇佣一定量人力资 本(uH)生产最终产品(Y)。
(一)生产技术
通过把不可再生资源作为生产要素引入生产函数，最终产品部门的总量生产函数采用 扩展的D-S形式：
其中，A＞0为外生的一般性生产力技术参数，uH为投入到最终产品生产部门中的人力 资本数量，N为经济中中间产品的种类数，表示创新水平或技术知识的存量，为避免整 数约束，设N是连续而非离散的，x[,i]为第i种中间产品数量，R为投入到最终产品部门 生产的自然资源数量。
研发部门开发(或“发明”)新的中间产品品种或设计方案，研发产出取决于该部门的 人力资本投入和已有的技术知识存量，其生产函数为：
N = δ(1 - u)HN，δ＞0
(2)
其中，N表示经济中已有的技术知识存量，N为技术知识的增量，δ为研发部门的生产力参数，(1 - u)H为投入的人力资本量。
在中间产品部门，类似Romer(1990)和Rivera-Batiz and Romer(1991)，假设一旦新的 产品品种或设计方案被R&D部门发明出来后，一单位任一种类型的中间产品x[,i](i∈[0 ，N])的生产正好耗费1单位的物质资本K，因此经济中的物质资本总量可表示为：
其中，c = C/L表示人均消费，L为家庭规模——对应于人口总数，而人口总量标准化 为1(即L = 1)，因此，模型中所有的经济变量都可解释为人均量。σ为边际效用弹性， 它是跨期替代弹性的倒数，ρ＞0为消费者的主观时间偏好率。
三、社会最优均衡分析
(一)最优增长路径
假设经济中无所不能、仁慈的社会计划者目标是寻求代表性家庭在无限时域上的效用 最大化。根据(2)式与(4)～(8)式，对于社会计划者问题，整个规划可以表示为：
注释：
①本文中符号g[,z] = z/z表示任意变量z的增长率，所有上标“0”表示最优均衡解
优增长路径，人均产出(消费)不断增长，当且仅当经济中人力资本存量和R&D部门的产 出效率充分大于经济中人们的主观时间偏好率。因此，一旦经济中有足够的人力资本积 累以及较高的R&D产出效率，即研发创新活动是充分有效的，是可以克服自然资源的稀 缺和不断耗竭以及消费者相对缺乏耐心(相对于未来消费而言消费者更偏好当前消费— —当前消费能够带来更大的效用)等问题，从而实现经济的可持续的最优增长；相反， 如果经济中消费者是相对缺乏耐心的——相对于人
注释：
②这一结论与Solow(1974)基于新古典增长模型框架的研究结论类似
(二)比较静态分析
为了分析经济中人力资本积累以及各个经济环境参数的变化对稳态经济增长率的影响 ，通过对命题1中方程(9)、(10)、(11)以及(27)式求偏导数(结果见表1)，我们容易得 到以下性质。
1.偏好参数的经济增长效应
命题2：经济中消费者的时间偏好率ρ越大，稳态增长率越小。当人均产出(消费)增长 率为正时，边际效用弹性参数σ越大，稳态增长率越小。
经济中人们的主观时间偏好率ρ增大，意味消费者越缺乏耐心：相对于未来消费而言当期消费
2.技术参数的经济增长效应
命题3：提高研发部门生产力参数δ，将提高产出增长率和技术知识的增长率；当边际 效用弹性σ＞1时，提高参数δ将降低不可再生资源存量的稳态增长率。
R&D部门生产力参数δ提高意味着研发部门的产出效率提高，使得研发部门的人力资本 投资(相对于最终产品部门)更有效，结果更多的人力资本将用于研发部门的生产活动( 即(1 - u[0])H增加)，从而提高了技术知识增长率g[0][,N]，社会计划者也将选择更高 的产出增长率及人均消费增长率。同时，如果边际效应弹性σ＞1，意味着平滑型的消费路径能够给消费者带来更大的效用，故消费者越不愿意接受对持续均一消费模式的偏 离，随着R&D效率δ的提高，社会计划者将加速资源的开采与利用，使得g[0][,R]减小，根据(26)式易知，这将减缓产出增长率以及消费增长率的提高，以实现平滑型消费模 式；相反，如果σ＜1，则随着R&D部门产出效率δ的提高，社会计划者将减缓资源的开采与利用(使g[0][,R]增大)，从而使得产出以及消费长期增长率进一步提高。
3.人力资本积累的经济增长效应
命题4：人均产出增长率和技术知识的增长率随着经济中人力资本积累H的增加而增加 ；当边际效用弹性σ＞1时，不可再生自然资源存量的增长率随着人力资本积累H的增加 而减小。
增加中人力资本积累H将直接增加研发部门人力资本投资(1 - u[0])H(注：由(27)式可 看出
，即人力资本存量越丰裕的国家，其研发部门与最终产品部门的人力资 本比重也越大，这一结论与现实也较为吻合)，从而提高技术知识增长率g[0][,N]，类 似于研发参数δ的增长效应，社会计划者也将选择更高的人均产出增长率及消费增长率 。如果边际效应弹性σ＞1，意味着消费者越不愿意接受对持续均一消费模式的偏离，因此，随着人力资本积累H的增加，社会计划者将加速资源的开采与利用(使g[0][,R]减 小)，根据(26)式，这将减缓产出增长率以及消费增长率的提高，从而实现平滑型消费 路径；如果σ＜1，则随着H的增加，将
命题5：社会计划者经济的稳态是局部鞍点稳定的，即系统存在唯一确定的均衡增长路 径收敛到稳态。
四、结论及政策含义
本文构建了一个内生增长理论模型，通过把不可再生资源引入生产函数，完整地刻画 了自然资源耗竭、研发创新与经济可持续增长的内在机理。通过模型分析得到以下主要 结论：①一旦经济中有足够的人力资本积累以及较高的R&D产出效率，即研发创新活动 是充分有效的，是可以克服自然资源的稀缺和不断耗竭以及消费者相对缺乏耐心等问题 ，从而保持经济的可持续的最优增长，相反，如果经济中消费者是相对缺乏耐心的—— 相对于人力资本积累和R&D部门的产出效率，人均消费(产出)将出现负的最优增长率， 即在不可再生自然资源条件下无限制的增长是不可持续的。②社会计划者经济系统存在 唯一、全局鞍点稳定的稳态，并且存在唯一确定的均衡增长路径收敛到该稳态。
由于在社会计划者问题中，因为整个经济都是完全竞争的，与现实经济中单个生产者 或消费者不一样，计划者所做的供给决策都是最优的，并且把企业之间知识的外溢内部 化了，不存在现实分散经济下垄断定价和技术知识外部性造成的市场扭曲问题，从而引 导经济中资源的开采与利用、研发创新以及长期产出和消费处于最优增长路径。
因此，在现实世界经济中，对于作为社会计划者的政府来说，一方面应考虑通过适当 的财政政策(如税收、补贴)，来克服产品垄断定价所导致的效率损失问题和由于研发外 部性导致的研发私人回报率低于社会回报率问题，从而刺激对产品的需求和对自然资源 有效率的开采、利用，以及私人投资者研究与开发新技术的积极性，从而诱导长期经济 增长达到社会性最优状态；另一方面应大力扶持人力资本的积累，加大自然资源保护力 度，保证可耗竭性资源的合理利用，因为只有这样才能维持一个可持续、稳定的、高的 经济增长态势。
由于本文只着重分析了模型的社会最优均衡问题，今后可考虑进一步研究分权经济条 件下的市场均衡解及其动态特征，并通过内生化公共政策，寻求引导分权经济达到社会 性最优增长路径的政策工具及其最优水平。
收稿日期：2005-01-06