环境竞争力内涵及测算的经济学分析

王荧　黄茂兴　徐刚

摘 要：通过深入探析环境与人类福祉之间的相互作用机理可知，环境竞争力实际上是生态环境和人类之间的相互作用的协调能力，最终表现为生态环境对人类生存和发展的支持与促进能力，表现为一个区域的可持续发展能力，一个地区环境最大化人类福祉的能力。而通过动态最优经济模型分析可知，环境竞争力是一个动态概念，它可以进一步地分解为六个子能力，评价环境竞争力不仅要评价生态环境品质现状给人类带来的福祉能力，也要分析人类行为对生态环境品质造成的压力、人类对生态环境品质的治理反应能力。

关键词：环境竞争力；人类福祉；动态最优经济模型

中图分类号： F124.5 文献标志码： A 文章编号：16720539（2013）05005006

当前，生态环境越来越成为影响各国、各地区发展实力的竞争因素，生态环境与经济发展的关系也越来越密切。因此，研究如何改善生态环境、增强区域发展竞争力自然成为各国政府、学者关注的热点问题。环境竞争力就是测度区域发展实力的重要量度指标，它涉及经济、社会、环境等多个方面，由五个要素构成，即生态环境、资源环境、环境管理、环境影响、环境协调。跟传统的竞争力概念相比，环境竞争力更强调环境作为人类生产、生活的基本要素作用，注重人类与环境的协调可持续发展，突出环境的现有及潜在影响力。环境竞争力的主要特点是：既要考虑现有的环境竞争能力，又要考虑变化的潜在影响。以自然环境的考察为主，与生态环境、硬环境相互交融。重视环境质量改善，对区域内及区域外的影响。关注环境保护措施实施的多重叠加效应。

对于环境竞争力的研究，目前文献主要集中于两个方面：一是环境竞争力的概念内涵；二是环境竞争力的测算与评价。当前国内外学术界在国家竞争力、省域竞争力、城市竞争力、产业竞争力、企业竞争力的概念内涵方面进行了深入、广泛的研究，并取得了很多成果，但对于环境竞争力的概念界定与内涵解析较少，其中黄茂兴、高建设等对环境竞争力的概念与内涵进行界定和明晰 [1]。在环境竞争力的测算与评价方面，研究文献较多。目前，关于经济-环境系统评价模型框架主要可以分为两大类：经济学框架和自然科学框架。经济学框架是建立在主流经济学理论基础之上的，它主张指标的货币综合价值核算 [2]。根据经济学理论来评价的方法主要包括绿色GDP核算 、自然资源损耗的货币价值核算、可持续经济福利指数、真实储蓄指数等。这些方法大都将人类经济发展中的环境损耗折算成货币价值，并将其纳入国民收入核算当中。自然科学领域的研究人员也提出了很多评价框架。在国外，经济合作与发展组织（OECD）提出了压力——状态——反应框架（PSR）模型以及随后由PSR框架扩展得来的DPSIR框架，联合国环境规划署和美国非政府组织提出了一个著名的社会、经济和环境三系统模型，这些都得到广泛应用。在国内，《管理世界》杂志社、社会科学文献出版社、福建师范大学共同设立的“省域经济竞争力研究中心”提出了一个生态环境、资源环境、环境管理、环境影响、环境协调等五个方面的评价模型[3]。

纵观现有文献，对于环境竞争力的研究取得了一定的成果，不过还存在着一些不足：（1）环境竞争力的概念内涵还需进一步深刻揭示和明晰；（2）对于区域经济竞争中的环境因素评估存在经济学框架和自然科学框架两种不同理论基础的评价方法，这两类评价方法之间的相互关系，还有待进一步揭示；（3）环境竞争力的自然科学框架评价方法中的指标选择较为随意，缺乏理论论证。所以，环境竞争力内涵及测算研究还要在理论解释、论证层面上进一步深入。基于此，本文试图对以上三个问题展开探讨。

一、环境竞争力与人类福祉的作用机理

生态环境通过经济-环境系统之间相互影响相互制约的相互作用关系，为人类提供各种服务。这些服务是人类从经济-环境系统中获得的收益，包括供给服务、调节服务、文化服务和支持服务（见图1）[5]。供给服务是指人类从生态环境获得的各种产品资源，包括食物、原材料、能源原料等物质资源，也包括生物遗传等非物质资源。调节服务是指人类从生态环境过程的调节作用当中获得的收益，例如维护空气质量、调节气候和水分、控制侵蚀、净化水质和处理废弃物、调控人类疾病、生物控制、授粉以及避免遭受风暴侵袭的保护等。文化服务是指通过丰富精神生活、发展认知、大脑思考、消遣娱乐和美学欣赏等方式，而使人类从生态环境获得的非物质收益，包括文化多元性、精神与宗教价值、知识系统、教育价值、灵感源泉、美学价值、社会关系、地方感、文化遗产价值、消遣和生态旅游等。支持服务是指生产所有的其他生态环境服务所不可或缺的服务，相比于生态环境的其他服务对人类产生相对直接的短期影响，支持服务对人类的影响则要么是通过间接的方式，要么是发生在一个很长的时间，例如养分循环、制造氧气和形成土壤等。

人类福祉是一个复杂的概念，由多种要素构成，包括维持高质量生活所需要的基本物质条件、自由与选择和健康、良好的社会关系以及安全保障等。福祉的组成要素，与周围的环境密切相关，可以反映

图1 自然环境服务及其与人类福祉之间的联系

出当地的地理、文化与生态状况[5]。事实上，生态环境通过为人类提供供给服务、调节服务、文化服务和支持服务，满足人类的各种物质、健康、安全等需要，增加人类的福祉。可以说，生态环境是人类福祉所不可或缺的。首先，生态环境的供给服务和调节服务与人类获取维持高质量生活所需要的基本物质条件具有强烈的联系。例如，生态环境供给的食物是人类生存的物质基础，原材料和能源则是人类生产的基本投入；而生态环境通过净化等调解服务为人类提供干净的水资源。其次，人类的健康与生态环境的供给服务、调节服务和文化服务存在强烈的联系。例如，生态环境提供的食物质量将直接决定人类的健康状况；生态环境的调节服务可以对传播疾病的害虫的发布产生影响，进而间接影响人类的健康；而生态环境的文化服务则为人类在消遣和精神方面提供惠益，进而提升人类健康状况。此外，安全同样受生态环境供给服务、调节服务和文化服务的变化影响。供给服务的变化可以影响各种物资的供应以及由于资源不断减少而引发冲突的可能性；调节服务的变化将会影响各种自然灾难发生的规律、频率、分布；生态环境的差异也会引起各种宗教礼仪或精神特性的不同，将会影响社区内的不同族群之间的关系。再次，人类社会关系主要受到生态环境文化服务的变化影响：文化服务可以对与人生体验相联系的品质产生影响。最后，自由与选择很大程度上是建立在人类福祉的其他要素基础之上的，因此也是受到生态环境变化影响。

生态环境不是一成不变的，有许多因素可以直接和间接地导致生态环境、生态环境系统服务与人类福祉发生变化。这些直接或间接导致生态环境系统发生变化的自然因素或人为因素并称为驱动力。生态环境系统服务的变化受多种驱动力的影响，而且这些驱动力之间存在着复杂的相互作用；同时，生态环境系统服务的变化反过来又对导致其变化的驱动力具有反作用。

根据不同的划分标准，可以把驱动力分为不同的类型。根据各种影响因素对生态环境作用的路径，可以把驱动力分为直接驱动力和间接驱动力两大类。其中，直接驱动力是直接地影响生态环境过程，是导致生态环境及其服务发生变化的物理、化学和生物方面的驱动力，我们可以根据不同的精确程度对它进行识别和测度。直接驱动力包括气候变化、局地的土地利用与土地覆被变化、物种引入或消除、技术改进与应用、外部输入（如化肥施用、害虫控制、灌溉等）、各种自然、物理和生物驱动力（如火山喷发等）、收获和资源消耗，等等。间接驱动力的作用比较广泛，常常是通过对一个或者多个直接驱动力的改变而起作用，是激发决策制定过程的各种信号，因而对于间接驱动力的影响，我们可以通过了解它对直接驱动力的作用而得以确定。直接驱动力和间接驱动力通常都可以发生协同作用。间接驱动力主要有人口驱动力（如人口数量、年龄和性别结构、受教育结构、空间分布等）、经济驱动力（如经济规模、进出口结构，等等）、社会政治驱动力（如民主化、民间社会组织地位、解决国际分歧的机制等）、文化与宗教驱动力（如个人消费观的选择等）、科学与技术驱动力（如对科研与开发的投资率、新技术的采用率、生物技术发展状况等）[5]。

二、环境竞争力的内涵

从上文可知，生态环境与人类经济系统之间相互影响、相互制约共同构成经济-环境系统。在这个系统中，生态环境具有供给服务、调节服务、文化服务和支持服务等服务作用。这些服务与维持高质量生活所需要的基本物质条件、人类健康水平、良好的社会关系、安全保障和自由与选择状况具有深刻的关系，也就是与人类的福祉息息相关。生态环境不是一成不变的，有许多驱动力会导致其发生变化，这些驱动力有直接因素，也有间接因素，有些决策可以控制的，有些则不能。人类会响应生态环境给人类带来的福祉变化，寻找其中的变化原因，适时改进社会制度，规范社会行为，促进科技创新，提升生产力，进而影响经济发展方式、速度、规模等状况，经济发展的不同状况会对生态环境造成不同的压力，最终促成生态环境的不同发展状况和不同的服务能力。而生态环境的不同状况也给人类带来不同的福祉，最后，人类又会根据生态环境给人类带来的福祉变化来调整自己行为。总之，区域经济-环境系统是生态环境和经济子系统组成的相互有机联系[6-8]。这个系统是一个循环运动的动态发展的整体系统[9]。由此可见，生态环境和人类社会发展之间的相互作用，与物理学上的力与功之间的作用机制十分相似：由社会响应、经济发展压力、生态环境状况变化组成的生态环境循环变化的动态系统最终形成环境竞争力，这个环境竞争力作用于人类社会，为人类社会带来功效与福祉。而环境竞争力的做功结果又反馈到生态环境循环变化的动态系统中，再次形成一个新的环境竞争力对人类社会进行做功。环境竞争力与其为人类带来的功效与福祉是循环变化和动态发展的。

对环境竞争力的作用机理进行理论探析可知，环境竞争力实际上是人类经济系统和生态环境之间相互作用的协调能力，最终表现为生态环境对人类生存和发展的支持与促进能力，表现为一个区域的可持续发展能力，一个地区环境最大化人类福祉的能力。它是生态环境循环变化和动态发展的结果。首先，环境竞争力是生态环境对人类的作用力。经济和环境之间互相影响、互相制约，共同组成了一个互相依赖的经济-环境系统。其次，人类发展对生态环境又有反作用。人类社会经济发展和生态环境的循环动态变化相互影响，相互作用，其作用结果则形成一个地区的环境竞争力（参见图2）。

图2 环境竞争力形成与做功的动态机制

三、环境竞争力内涵及测算的动态经济学分析 我们也可以通过动态最优经济学模型进一步分析环境竞争力内涵、环境竞争力的组成部分、环境竞争力的评价方法。

假设一个封闭的国家没有对外贸易，则可用以下的方程组来描述该国的经济-环境系统模型[10]：

MAX W=∫t=∞t=0Ut（C，S，P）e-ρtdt

（1）

Subject to ：

K·=F（K，L，R，P，M）-C-f（R，S）-

g（D，S）-i（A，P）-j（N）

（2）

S·=a（S）+D-R

（3）

P·=A+b（P）-r（F，P）

（4）

M·=N

（5）

我们维护经济-环境系统的合理运作，最终目标要使经济-环境系统为人类提供的福祉最大化。这里的人类不仅包括当代人，还包括未来的子子孙孙。（1）式表示目标函数。其中，W表示人类的福祉总和，Ut（C，S，P）表示t时期的人类福祉，C表示消费的产品数量（如各种农产品、工业品等），S表示生态环境提供的各种资源存量（如石油等能源原料或者纤维等原材料），P表示环境品质状况（如空气状况、水污染程度等）。通过消费各种产品、资源、环境服务，人类可以获得福祉，越多的产品和资源的消费、越好的环境品质则意味着获得的福祉越多。因此，用Uc、US、UP分别表示边际产品福祉、边际资源存量福祉、边际环境状况福祉，则Uc>0、US>0、UP>0。ρ表示社会福祉贴现率，把不同时期的福祉折现为当前值。

（2）式～（5）式表示实现目标函数的约束条件。

（2）式中，K表示人造资本存量（如厂房、各种生产机器等人造生产工具与设施），K·表示人造资本存量的变动数量。F（K，L，R，P，M）表示生产函数。L表示劳动力数量，假设劳动力数是外生的。R和S均表示资源，只是R表示用于生产的各种资源投入，是一种流量概念，而S表示资源存量。f（R，S）表示在资源存量S的状况下，开采R的资源所需要的成本投入。D表示在人类的作用下资源的增长数量。g（D，S）表示在源存量S的状况下，要诱发资源增长D的数量所需要的成本投入。A表示人类对于环境的治理程度。i（A，P）表示在环境品质P状况下，要达到A的环境治理程度所需要的成本投入。N表示人力资本的增长数量。j（N）表示实现人力资本增长数量N需要付出的成本。所以（2）式表示，生产出来的产品用于人造资本的积累、人们的消费、资源的开采成本、资源的诱发成本、环境的治理成本、人造资本的积累。

（3）式中，S·表示资源的真实变化数量，a（S）表示资源存量S的自然增长数量。（3）式表示，资源的真实变化数量等于资源的自然增长数量加上人类诱发的增长数量再减去生产投入数量。

（4）式中，P·表示环境品质的真实变化情况。b（P）表示环境品质在P状况下的自净情况。r（F，P）表示环境品质在P状况下生产F对环境造成的影响。（4）式表示，环境品质的真实变化等于人类对环境的治理程度加上环境的自净状况减去生产造成的环境影响。

（5）式中，M·表示人力资本的真实变化数量，其应等于人类对人力资本的培育数量N。

需要求解的方程组其实是一个最优控制模型，其哈密尔顿函数则为：

H=U+γKK·+γSS·+γPP·+γMM·

（6）

（6）式中，γK、γS、γP、γM分别表示人造资本、资源、环境品质、人力资本的影子价格。求得最大化的一阶条件并整理，可以得到整理后的哈密尔顿函数：

H=U（C，S，P）+UC（F-C-f-g-

i-j）+UCgD（a+D-R）+

UCiA（A+b-r）+UCjNN

（7）

（7）式中，gD、iA、jN分别表示边际资源诱发增长投入成本、边际环境治理成本、边际人力资本增长投入成本。（7）式的哈密尔顿函数H表示t期动态真实福祉状况，它等于t期静态福祉U（C，S，P）加上人造资本变动带来的福祉变化加上生态环境的资源真实存量变动带来的福祉变化加上环境品质变动带来的福祉变化加上人力资本变动带来的福祉变化。

对t期静态福祉U（C，S，P）进行泰勒公式展开：

U（C，S，P）=U（0，0，0）+C·UC（0，0，0）+

S·US（0，0，0）+

P·UP（0，0，0）+

12！（CC+SS+

PP）2U（0，0，0）+…

（8）

（8）式中，U（0，0，0）表示消费产品、资源数量、环境品质均为0时福祉，其值等于0。UC（0，0，0）、US（0，0，0）、UP（0，0，0）分别表示消费产品、资源数量、环境品质均为0时的边际产品福祉、边际资源福祉、边际环境品质福祉。根据泰勒公式原理，可以把（8）整理，表示为：

U（C，S，P）≈C·UC（0，0，0）+

S·US（0，0，0）+

P·UP（0，0，0）

（9）

把（9）式代入（7）式并整理得：

H≈C·UC（0，0，0）+UCjNN+UC（F-

C-f-g-i-j）+UC（gD（a+

D-R）+iA（A+b-r）+SUC·

US（0，0，0）+PUC·UP（0，0，0））

（10）

（10）式中前半部分C·UC（0，0，0）+UCjNN+UC（F-C-f-g-i-j） 表示消费产品、人造资本变动、人力资本变动等给人类带来的动态福祉状况。而（10）中后半部分UC（gD（a+D-R）+iA（A+b-r）+SUC·US（0，0，0）+PUC·UP（0，0，0）），表示生态环境为人类提供各种资源和良好环境品质给人们带来的福祉。式中Uc是边际产品福祉，表示消费一单位产品所能带来的福祉，因此式中gD（a+D-R）+iA（A+b-r）+SUC·US（0，0，0）+PUC·UP（0，0，0）则表示，用消费品为计量单位的生态环境给人类带来福祉的能力，也就是我们上文提到的环境竞争力，用字母V表示：

V=gD（a+D-R）+iA（A+b-r）+

SUC·US（0，0，0）+PUC·UP（0，0，0）

（11）

因此，生态环境给人类带来的福祉=Uc（边际产品福祉）*V（环境竞争力）。

对（11）式中a（S）和b（P）进行泰勒公式处理，并整理得：

V≈gD·D-gD·R-iA·A+iA·

r+S（US（0，0，0）UC+as（0））+

P（UP（0，0，0）UC+bP（0））+…

（12）

（12）式中US（0，0，0）UC+as（0）和UP（0，0，0）UC+bP（0）均为常数分别用d和e表示，则（12）可以整理为：

V≈gD·D-gD·R+iA·A-iA·r+

S·d+P·e

（13）

由此可见，环境竞争力可以分解为六个部分：人类诱发自然资源增长的能力gD·D，人类对自然资源开发利用对自然资源给人类带来福祉的能力下降程度-gD·R，人类治理环境的能力iA·A，人类生产活动带来的环境品质衰退对生态环境给人类带来福祉的能力下降程度-iA·r，自然资源存量现状给人类带来的福祉能力S·d，环境品质现状给人类带来的福祉能力P·e。换句话说，这六个部分中，gD·D其实表示人类对自然资源维护反应能力，gD·R表示人类生产行为对自然资源造成的压力，iA·A表示人类对生态环境品质的治理反应能力，iA·r表示人类生产行为对生态环境品质造成的压力，S·d表示自然资源存量现状给人类带来的福祉能力，P·e表示环境品质现状给人类带来的福祉能力。由此可见，通过对经济-环境系统的经济模型分析可知，环境竞争力可以按照压力——状态——反应框架（PSR）展开测算分析。

四、结语

生态环境越来越成为影响各国各地区发展实力的竞争因素，最终影响着人类福祉状况，因此，评价环境竞争力是一个重要议题。通过动态最优经济模型，可以深入探析环境竞争力的内涵、测算评价方法，揭示评价环境竞争力的经济学框架和自然科学框架以及这两类评价模型之间的本质联系。首先，环境竞争力是生态环境和人类之间的相互作用的协调能力，最终表现为生态环境对人类生存和发展的支持与促进能力，表现为一个区域的可持续发展能力，一个地区环境最大化人类福祉的能力。其次，环境竞争力是一个动态概念，它可以进一步地分解为六个子能力，这六个子能力揭示了：评价环境竞争力不仅要评价生态环境品质现状给人类带来的福祉能力，也要分析人类行为对生态环境品质造成的压力、人类对生态环境品质的治理反应能力。

本文只是在理论上探析环境竞争力的内涵、测算评价方法，至于环境竞争力的完整测算评价模型以及实证分析，还需在后续研究中进一步展开。

参考文献：

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