环境保护优化经济增长的数学模型及实证分析

环境保护优化经济增长的数学模型及实证分析数学计算机学院数学与应用数学专业2010届杨建国摘要:在界定环境保护投入产出核算的概念基础上,根据环保投资与治理费用作用的原理借鉴环境经济投入产出基本思想,构建了环境保护优化经济增长的数学模型,主要包括污染治理投资对经济的影响模型和污染治理运行费用对经济的影响模型,并对该模型进行了实证模拟分析,得出了相关结论与政策建议.关键词:环境保护投入产出核算;环保投资;运行费用;实证分析.中图分类号:O242.1ThemathematicalmodelofenvironmentalprotectionforimprovingeconomicdevelopmentanditsapplicationAbstract:InthispaperbasedontheconceptionoftheenvironmentalprotectionInput-outputaccounting,accordingtotheprincipleofenvironmentprotectioinvestmentoneconomicanddrawinglessonsfromtheideaofinput-outputmodel,thepaperestablishedtheinput-outputmodelforcontributionofenvironmentprotectioninvestmentoneconomic,includingthemodelofpollution-controlconstructioninvestmentoneconomicandpollution-controlconstructionoperationcostoneconomic.Itmadeapplicationanalysisonthemodelsintheend.Keywords:environmentalprotectioninput-outputaccounting;environmentalinvestment;input-outputmodel;demonstrationanalysis.目录1引言......................................................................12环境保护投入产出核算的内涵................................................13环境保护优化经济增长贡献度模型的建立......................................23.1一般投入产出模型....................................................23.2污染治理投资对经济的影响模型........................................23.3污染治理运行费用对经济的影响模型....................................43.4污染治理对经济的贡献度计算模型......................................54环境保护优化经济增长贡献度的实证分析......................................64.1环境污染治理投资对经济发展的贡献....................................64.2环境污染治理运行费用对经济发展的影响................................74.3总环境污染治理投入对经济发展的贡献..................................85结论及建议................................................................95.1环境保护投入具有明显的优化经济增长的作用............................95.2环境保护投入结构和方向不尽合理，贡献度需进一步提高..................95.3引导环境保护投入的结构和方向合理化.................................10致谢.......................................................................11参考文献：.................................................................111环境保护优化经济增长的数学模型及实证分析1引言当前，我国环境保护工作进入了以保护环境优化经济增长的新阶段，正面临历史性转变的重要机遇．在第六次全国环境保护大会上，温家宝总理提出了新时期环境保护“三个转变”的战略思想．开展环境保护投入产出核算研究，从定量上计算和分析环境保护对于经济社会发展的贡献，有助于从环境保护“三个转变”的高度，深刻认识和阐述新时期的环境与经济之间关系，从而为环境保护的科学决策提供依据．随着人们对环境问题的不断重视,环境与经济的关系也日益受到关注．人类为促进生活水平的提高,需要发展经济,需要利用各种自然资源,对资源的过度利用不可避免的会对环境造成破坏,这种破坏反过来又会阻碍经济的发展．环境对经济的影响是多方面的,自然环境是经济发展的基础,对自然界的侵犯与破坏已经严重影响了经济的持续发展,甚至危害到人类的健康与生命．中国同样面临这个问题，经济的高速增长带来的不仅是物质水平的提高、生活的便利,同样还有空气的污染、水质的恶化等环境问题。如何才能既保证经济的增长,又能尽量减少环境的污染,是摆在我们面前的一个重大任务．1987年,世界环境与发展委员会向联合国大会提交的报告《我们共同的发展》中第一次提到可持续发展的问题,促进人与自然的协调发展．中国结合自己的情况也提出了实行可持续发展战略,正确处理人与自然的关系,树立科学的发展观．然而,以往经济增长模型很少考虑环境因素的影响,这会影响人们对环境与经济正确关系的认识．因此本文考虑引入环境因素的经济增长模型．2环境保护投入产出核算的内涵环境保护投入产出核算不同于一般意义上的投入产出核算，它是针对环境保护活动所编制的投入产出表，是在一般投入产出表基础上针对环境保护投入的具体应用．同时，环境保护投入产出核算也不同于环境经济学中所运用的投入产出模型，它不是要反映经济活动与环境污染之间的投入产出关系，而是要将环境保护作为一类具有特殊意义的经济活动和一个产业部门，利用投入产出核算框架，说明环境保护投入对于经济、社会、环境产生的影响，定量描述环境保护优化经济增长的大小，从而转变人们对于环境保护与经济增长对立观的认识，推动人们从各个层面开展环境保护活动[1-2]．环境保护投入的效益，与一般2的固定资产投资或其他资金投入的效益，有着十分明显的区别．通常，环境保护投入效益包括环境效益、经济效益和社会效益等三个方面，其中，环境效益是环境保护投入的根本目的．本文主要从社会经济的角度研究环境保护投入产生的效益（环境效益不在此文中考虑），具体核算指标包括：环境保护投入（包括环境保护投资和污染治理运行费用）对国内生产总值（GDP）或产业增加值的贡献、对就业的影响、对利税的影响、对居民消费的影响和对进出口的影响等5个方面[3-5]．3环境保护优化经济增长贡献度模型的建立为了研究污染治理的投资和运行成本对经济的贡献度，在现行的国民经济核算体系中将污染治理的投资和运行成本从现有的投入产出表中单独分离出来，建立环境保护优化经济增长的贡献度模型，也叫环境保护投入产出模型，研究污染治理投资及设施运行对经济的贡献和影响[6-8]．3.1一般投入产出模型现行一般价值型投入产出模型结构如表1所示；表1一般价值型投入产出模型投入产出中间消耗最终使用进口总产出中间投入iiX0F／0X初始投入0V／／／总投入0X／／／其一般模式可表示为：1000()XIAF,（1）式中：0X为包括了污染治理的投资和运行成本情况下的各行业总产出向量；0A为投入产出直接消耗系数矩阵；0F为包括了污染治理的投资和运行费用引发的最终需求向量．3.2污染治理投资对经济的影响模型3为了研究污染治理投资对经济的影响，将污染治理投资从投入产出模型中的固定资产投资中分离出来，再运行模型，即在减去污染治理投资的情况下,计算各行业增加值的变动及其增长率的变动．其主要计算式：10pFFF，pFPS，（2）式中，1F为减去污染治理投资后的最终需求向量（含乘数效应）；PF为污染治理投资引发的最终需求变动量向量；P为污染治理投资额；S为污染治理投资消费系数向量．-1111()XIAF，（3）式中，1X为减去污染治理投资后的各行业总产出向量，1F为减去污染治理的投资引发的最终需求向量．11,VX011,nijia110VVV,（4）式中，1V为减去污染治理投资后的各行业增加值向量；0V为污染治理投资引发的各行业增加值变动量向量．10P,（5）式中，0W为包括了污染治理的投资和运行费用的各行业从业者的从业收入向量；1W为减去污染治理投资后的各行业从业者的从业收入；PW为污染治理投资引发的各行业从业者的从业收入变动量向量．10PGGG,（6）式中，0G为包括了污染治理的投资和运行费用的各行业折旧向量；1G为减去污染治理投资后的各行业折旧变向量；PG为污染治理投资引发的各行业折旧变动量向量．10PTTT,（7）式中，0T为包括了污染治理的投资和运行的各行业利税向量；1T为减去污染治理投资后的各行业的利税向量；PT为污染治理投资引发的各行业的利税变动量向量．1PPPTVWG,（8）43.3污染治理运行费用对经济的影响模型为了研究污染治理运行费用对经济的影响，将污染治理运行的消耗从投入产出模型中的部门中间消耗中分离出来，再运行模型，即在减去污染治理运行成本情况下，计算各行业增加值的变动及其增长率的变动等．其主要计算式：10wijijijaaa，（9）式中，1ija为减去污染治理运行成本后的投入产出直接消耗系数；wija是污染治理运行成本引发的投入产出直接消耗系数变动量．,ijwijjwax20WFFF，（10）式中，ijW为污染治理运行的中间消耗，2F为减去污染治理运行成本后的最终需求向量；WF为污染治理运行成本引发的最终需求变动量向量．222XIAF，（11）式中，2X为减去污染治理运行成本后的各行业总产出向量；2A是减去污染治理运行成本后的投入产出直接消耗系数矩阵．22VX，011nijia，220VVV，（12）式中，0V为包括了污染治理的投资和运行成本的各行业增加值向量；2V为减去污染治理运行成本后的各行业增加值向量；2V是为污染治理运行成本引发的各行业增加值变动量向量．20，（13）式中，2W为减去污染治理运行成本后的各行业从业者的从业收入向量；WW为污染治理运行成本引发的各行业从业者的从业收入变动量向量．20wGGG，（14）式中，2G为减去污染治理运行成本后的各行业折旧向量；WG为污染治理运行成本引发的各行．520wTTT，（15）式中，2T为减去污染治理运行成本后的各行业的利税向量；WT为污染治理运行引发的各行业的利税变动量向量．w2wwTVWG，（16）3.4污染治理对经济的贡献度计算模型污染治理对经济的贡献度是指每增加一单位的污染治理投入（污染治理投资或运行费用）所增加的GDP值（行业增加值）、利税收入、居民消费、进出口净额等，它反映了污染治理投入国民经济的贡献大小，同时也表明环境保护优化经济增长的大小．各指标的计算公式为：''tt1t1tvttVVVVRPIPC，（17）式中，VR表示污染治理投入对GDP或增加值的贡献度；1ttVV表示当期由于污染治理投资所带来的GDP（或增加值）增量；