空氣污染對社會經濟發展的影響
——以武漢市為例

劉 剛，周凱玲，王 星

（湖北經濟學院 金融學院，湖北 武漢 430205）

空氣污染對社會經濟發展的影響
——以武漢市為例

劉 剛，周凱玲，王 星

（湖北經濟學院 金融學院，湖北 武漢 430205）

隨著經濟建設的高速發展,人類賴以生存的自然環境也因此受到了破壞,污染程度日趨嚴重，生態平衡正經受著嚴峻的考驗。本文首先分析了我國空氣污染的現狀及分析空氣污染對社會經濟發展影響的意義。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、居民三方微觀利益主體進行了分析。并以此從政府、企業、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；經濟建設；可持續發展；博弈論模型

一、問題的提出

（一）我國空氣污染現狀

隨著我國經濟的快速發展，工業企業的不斷擴張，對環境的污染也越來越嚴重。在一些工業污染比較嚴重的區域，經常會出現霧霾天氣，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，隨著我國經濟持續快速發展，發達國家上百年工業化過程中分階段出現的環境問題在我國集中出現，環境與發展的矛盾日益突出。資源相對短缺、生態環境脆弱、環境容量不足，逐漸成為我國發展中的重大問題。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境被污染的程度在逐步加劇。

（二）分析空氣污染對社會經濟發展影響的意義

目前我國頻頻出現沙塵暴、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，而且還會抑制經濟的發展。各種違反自然常規的活動不僅給企業增加了處理的成本，同時也破壞了環境和資源的平衡。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，對經濟發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，環境污染間接性的限制了經濟社會的發展，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。可見空氣污染已經對我國經濟建設帶來了巨大損失，嚴重阻礙了國民經濟的發展，所以研究空氣污染對社會經濟發展的影響這一問題極具有現實意義。

（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，中部崛起戰略的推進，經濟飛躍發展，大批工廠進駐武漢。政府在吸引外資的同時，尚未建立完善的環境保護制度，工業廢氣仍將持續惡化。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境。城市人的環保意識雖然有所增強，但是遠超過環境負荷的人口量也將對空氣產生巨大影響。據調查，武漢市大氣污染物質主要來源于運輸機械尾氣，工業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突破一百萬量，數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．工業污染。武漢市工業規模巨大，產業結構尚不合理，高耗能產業以及低環保企業匯聚江城，工廠在消耗能源的同時也排放了大量污染物質。例如顆粒物質，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，比如室內裝修施用化肥，燃燒秸稈，處理生活垃圾等。由于人們節能環保的意識尚未完善，生活污染已經成為巨大的環境問題。

據市環保委介紹，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濟發展，推進中部崛起戰略，對武漢市空氣質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）市場經濟條件下政府與企業之間的博弈分析

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

一般情況下，政府對企業的監管是通過行政手段來進行，這種監管的具體形式便是行政罰款，與此同時政府也會因此產生機會成本，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的污染行為，罰款數額定為多少能被迫使企業進行治污，下面將通過具體的分析來說明。

假設：c1：政府的監督管理費用；

c2：企業的治污成本；

c3：政府對于違法排污企業的罰款；

且 c3＞c1。

表1：政府對排污企業行政處罰的收益矩陣

如表1所示，在這一博弈中，企業是否存在占優策略均衡取決于c1和c2的大小比較：如果c1＞c2，即企業的治污成本大于企業可能受到的罰款處罰，則不論政府是否采取相應的監督措施，企業的最優選擇都是排污，這可以解釋當地方政府處罰力度不夠時，污染問題屢禁不止的原因。

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

對兩式分別求導，可以得到企業和政府的最優一階條件：

上述政府與企業博弈的模型建立在政府對排污企業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的承諾合作，即企業承諾進行污染治理，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進行發展（政府基于社會最大利益考慮）。假設企業在進行了設備更新技術改造后，不會對空氣進行二次污染，這樣通過投資乘數的作用，除開不能量化的空氣質量帶來的福利，會給社會帶來數倍的經濟增值，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答應減少工業廢氣排放，以達到政府要求的空氣質量要求，需要建立兩者之間的關系，以推導出要達到政府要求，企業需要減排多少工業廢氣，經過相關數據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，Y是工業廢氣排放量。

表3通過計算為了達到協議的空氣質量指數，企業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量、資金詳情

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

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，企業獲得的資金會再通過投資乘數的作用轉化為GDP。同時為了保證投資時不會再引起大氣污染，企業需要進行技術的改造與創新，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量等級會影響兩者具體策略。政府所要求的空氣質量從一開始就一直就要下降，導致有的年份出現的負效用，這時政府會從大局出發，此時可能會考慮到可持續協調發展，繼續進行合作，同時也可以改變政府所要求的空氣質量，來分析當空氣質量達到什么程度時，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，在有的年份出現的“缺口”會因此而消失，使這一動態博弈繼續進行下去。

表4：合作情況下改進的承諾合作博弈模型動態模擬結果

（二）居民與企業之間的博弈分析

在環境保護方面，除了政府和企業外，居民也是一方重要的當事人，居民有要求良好生活環境的權利。對于有污染行為侵犯居民權益的企業，當地居民有權利要求其賠償自身損失，但維權過程中也需要付出較大的成本，例如時間成本和協調成本。企業對于居民的索賠行為，有理睬與不理睬兩種回應方式，企業既可以與居民協商和解并適當滿足居民的要求，也可以置之不理，居民對于企業的不理睬行為，又可以繼續采取起訴或者放棄的策略。因而，居民與企業之間的博弈是一個完全信息動態博弈。我們以圖1來分析居民與企業的博弈過程：

圖1：居民與企業的博弈過程

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，加之地方政府對經濟發展的重視程度遠遠高于環境保護的重視程度，居民通過起訴企業污染行為，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“理性經濟人”的假設條件下，其第三階段的最優博弈策略是放棄。

該博弈是完全信息博弈，因此企業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，如果企業選擇理睬居民的索賠需求，與居民協商和解，則其需要付出一定的代價，而如果企業選擇不予理睬，由于第三階段居民肯定會選擇放棄起訴，企業的付出為零，即e2＜e3，因此企業在第二階段的最優博弈策略是不理睬。

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境污染的損失，但由于放棄了權利也免于了后續成本的支出，但如果居民選擇索賠，企業必然選擇不理睬，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，企業繼續污染。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，獲得適當的賠償，則居民在最后一個階段的最優選擇將是起訴。企業在第二階段考慮到敗訴賠償的成本要大于協商和解的成本，就會選擇和居民調解，而居民如果在第一階段放棄索賠，其必須要承擔環境污染的損失，如果要求索賠，企業和解，居民將得到適當的補償，因此該博弈的納什均衡將是居民索賠，企業和解，這將使企業在將來主動降低排污的概率。可見，居民的環保意識、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對于抑制企業的污染環境的行為，降低負外部經濟效應具有積極作用。

三、促進環境與經濟和諧發展的政策建議

（一）基于武漢市政府監管角度

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

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

2．積極籌集資金，增加環境保護投入。對于環保部門，一是可在互惠互利的基礎上向一些銀行申請環保資金；二是建立環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境保護；三是建立環保基金，可以向社會籌措資金，如發售債券，個人投資等形式，并加強環保資金的管理，讓個人和大眾共同得利。

（二）基于武漢市企業能源利用與排污控制的角度

1．企業能源結構調整與有效利用。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，而發達國家這一比例平均只有21%左右。同時，在全國范圍內能源利用效率都相對較低，能源生產和使用仍然粗放。在實現能源有效利用與配置的問題上，可考慮以下幾點：一方面，企業可通過合作調整能源結構，推廣集中供熱和供氣，或采用其他清潔燃料對城區鍋爐、茶爐、大灶等大氣污染源進行有效地調度使用。另一方面，鼓勵環保科研單位積極研發清潔能源，逐步替代以煤為主的能源結構現狀，盡量減少煤炭、石油等化石能源的使用，發展諸如風能、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力度也是可行性較高的選擇。

2．產業結構調整與排污的嚴格控制。產業結構的高度化水平從根本上決定著經濟發展所付出的環境代價的大小，決定著資源消耗和廢棄物的排放強度和規模，不合理的產業結構往往是造成環境污染的直接原因。因此，建議從合理規劃工業布局，以及促使企業優先發展污染少、能耗低、產值高的綠色產業，逐步淘汰高污染、高能耗、高排放和低產值的劣勢產業兩方面出發，來有效調整產業結構和控制污染物的排放。

（三）基于武漢市公民的環境權益視角

從居民與企業的博弈模型可以看出，積極引導公眾參與，保障公民環境權利對于監督企業與政府的環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境管理與保護，并建立中國的環境公益訴訟制度。由于環境資源的地域性特征，環境保護通常只影響到一定范圍內民眾的利益，社會團體可以有效組織與協調該范圍內民眾的利益表達，發揮最有效率的作用。同時，加強環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，實現有效監督和保障自身權益。

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