Моделирование и анализ эффективности инструментов эколого-экономической политики на рынке экологически дифференцированной продукции

Актуальность темы

исследования. Все виды хозяйственной деятельности обычно сопровождаются не только получением желаемых результатов, но и непреднамеренными (внешними) последствиями, как положительными, так и отрицательными. Отрицательные внешние эффекты (экстерналии) возникают тогда, когда деятельность одних экономических субъектов вызывает дополнительные издержки у других. При наличии отрицательных экстерналий рыночное равновесие не позволяет осуществить аллокацию ресурсов с высокой эффективностью, т. е. не позволяет максимизировать общественное благосостояние. Несмотря на логику теоремы Коуза, экономическим агентам редко удается самостоятельно решить вызванные отрицательными экстерналиями проблемы, а в случае экстерналий, состоящих в загрязнении участниками рынка окружающей среды, решение Коуза не применимо, если существует множество загрязнителей и множество пострадавших. Государство решает проблему внешних эффектов производственной деятельности либо командно-контрольными методами (область применения которых весьма ограничена), либо применением рыночно ориентированной политики, которая состоит во введении платы за загрязнение окружающей среды (экологического налога), развитии рынка разрешений на загрязнение или использовании стандарта на выбросы.

Однако экстерналии инициируются не только хозяйственной деятельностью. Отрицательные экологические внешние эффекты возникают также в процессе потребления. В связи с этим в качестве институционального инструмента интернализации экстерналий вполне правомерно рассматривать экологизацию не только производства, но и потребления. Экологизация потребления, способствующая интернализации экологических внешних эффектов, может принимать следующие формы: предпочтение долговечных товаровпредпочтение экологически чистых товаровпредпочтение товаров, не требующих перевозок на большие расстоянияотказ от излишних услугминимизация твердых бытовых отходоврационализация потребления энергии. Под «экологически чистыми» следует понимать не только те товары, которые безопасны для здоровья, но и товары, производство, потребление и утилизация которых не сопряжены со значительными экологическими экстерналиями.

Достоверные количественные результаты, касающиеся оптимального регулирования вредных выбросов на рынках «с экологически ориентированным потреблением», могут быть получены в рамках строгих экономико-математических моделей эколого-экономической политики с учетом дифференциации производимой продукции относительно экологических свойств и присутствия потребителей, готовых платить больше за экологически чистую продукцию. Этим и определяется актуальность диссертационного исследования.

Степень разработанности проблемы. Проблемам экономической оценки природных ресурсов, вопросов платности природопользования и экологического менеджмента, исследованию экологических аспектов устойчивого развития, теории внешних эффектов и разработке институциональных основ их интернализации посвящены работы.

A.Г.Исаченко, Н. Н. Колосовского, И. В. Комара, Г. А. Приваловской,.

B.М.Разумовского, Т. Г. Руновой, В. Н. Холиной, Н. В. Пахомовой, Г. В. Шалабина, С. А. Рафикова, О. П. Литовки, С. Н. Бобылева, Е. В. Рюминой,.

A.А.Гусева, С. Э. Вомперского, К. В. Папенова, Т. С. Хачатурова, К. Г. Гофман,.

B.С.Арсенов, Л.С.ГраничИ.К.Выскребенцевым, В. В. Лебедева, О. А. Меркуловой, В. В. Петрунина, О. В. Семеновой, В. К. Донченко, К. Я. Кондратьева, К. С. Лосева, В.И.Данилова-Данильяна, Д. С. Львова, А. Е. Шаститко, А. И. Олейника, Р. И. Капелюшникова, М. Г. Завельского, О. Ю. Красильникова, В. Л. Малышева, Е. В. Мишон, Ф. И. Иванова и др., а также зарубежных ученых К. Рихтера, А. Пигу, А. Эндреса, Э. Вайцзеккера, Э. Ловинса, Л. Ловинс, Ф. Шмидта-Блеека, Дж. Саймона, У. Риса,.

М.Ваккернагеля, Р. Уэтерингса, Й. Опшура, Р. Коуза, Биглайзера Ж., Блэкмана А., Д. Медоуза, Робинсона Н., Й. Рандерса, К. Сегерсона, Т. Мисели, Д. Пирса, Р. Ставинса и др.

Вопросы, связанные с оценкой экологического ущерба, формированием экономико-правовой базы платного природопользования, возможностями совершенствования системы экологических платежей, функциями экологизации производства и потребления посвящены работы отечественных и зарубежных ученых Н. В. Овчинниковой, А. Е. Шаститко,.

A.И.Олейника, Тяглова С. Г., Р. И. Капелюшникова, А. И. Бородина, Э. А. Варфоломеевой, В. В. Волкова, JI.T. Главинской, А. С. Гринина, С. Ю. Даймана, С. Е. Дерягиной, Л. Г. Ёлкиной, Л. Б. Залесского, В. Г. Игнатова, М. Г. Завельского, О. Ю. Красильникова, В. Л. Малышева, Е. В. Мишон, И. А. Наталухи, Ф. И. Иванова, Герасимовича В. Н., Глухова В. В., Глушковой.

B.Г., Гулдера Л., Кроппера М., Отса У., Голуба А. А., Дасгупты П., Джаффе А., Лисичкиной Т. В., Макара С. В., Минца А. А., Нестерова А. П., Нестерова П. М., Папенова К. В., Петракиса Е., Русина И. И., Ходжаева А. Ш. и др.

Вместе с тем, недостаточно изучены проблемы регулирования выбросов загрязняющих веществ (с учетом ответных реакций фирм) на рынках, характеризующихся двумя существенными чертами: (1) производимая продукция различается экологическими характеристиками и (2) потребители готовы платить больше за товары, меньше загрязняющие окружающую среду. Важна проблема определения оптимальной государственной стратегии субсидирования создания фирмами инновационных экологически чистых технологий. Решение этих проблем требует разработки адекватных экономико-математических моделей, что и определило тему и постановку задач диссертационного исследования.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются рынки экологически дифференцированной продукции. Предметом исследования является эффективность инструментов реализации эколого-экономической политики.

Цель и задачи исследования

Цель диссертационного исследования заключается в разработке методов оптимального регулирования выбросов загрязняющих веществ на рынках экологически дифференцированной продукции. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

— анализ эффективности воздействия различных инструментов эколого-экономической политики (стандартов на вредные выбросы в расчете на единицу продукции, субсидий на разработку иновационной технологии и платежей за вредные выбросы) на объем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции, на совокупный объем производственных выбросов, на прибыли фирм и на национальное благосостояние;

— выявление равновесных характеристик дуополистического рынка экологически дифференцированной продукции при условии отсутствия государственного регулирования выбросов загрязняющих веществ;

— моделирование и анализ государственного регулирования производственных выбросов в форме стандарта уровня выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу выпуска продукции как инструмента регулирования загрязнения окружающей среды;

— анализ наложения единообразных и дифференцированных (относительно экологических свойств продукции) платежей за выбросы загрязняющих веществ с точки зрения повышения национального благосостояния;

— моделирование и анализ государственного субсидирования инвестиций в создание экологически чистых технологий как инструмента сокращения выбросов загрязняющих веществ на рынках экологически дифференцированной продукции.

Теоретическая и эмпирическая база исследования. Диссертационное исследование основано на фундаментальных разработках отечественных и зарубежных ученых-экономистов по теории внешних эффектов и несостоятельности рынка, экономике благосостояния, экономике природопользования, теории фирмы, теории налогообложения, теории игр, методам оптимизации.

Информационную базу исследования составили статистические материалы Федеральной службы государственной статистики, законодательные акты Российской Федерациирешения и нормативные акты Правительства Российской Федерации и Министерства природных ресурсов РФ, регулирующие загрязнение окружающей среды субъектами рынка в процессе их производственной деятельности.

Представленное диссертационное исследование выполнено в рамках п. 1.4 «Разработка и исследование моделей и математических методов анализа микроэкономических процессов и систем: отраслей народного хозяйства, фирм и предприятий, домашних хозяйств, рынков, механизмов формирования спроса и потребления, способов количественной оценки предпринимательских рисков и обоснования инвестиционных решений» паспорта специальности 08.00.13 — Математические и инструментальные методы экономики.

Методы исследования. В диссертации использовались различные методы и приемы экономических исследований: экономико-математического моделирования, теории динамической оптимизации, теории игр, теории полезности, анализа обыкновенных дифференциальных уравнений и дифференциальных уравнений в частных производных, сравнительной статики равновесия, расчетно-конструктивный.

Научная новизна диссертационного исследования заключается в развитии методологии математического моделирования и анализа эффективности инструментов эколого-экономической политики на рынке экологически дифференцированной продукции. В диссертации получены следующие результаты:

— разработана экономико-математическая модель оптимального регулирования выбросов загрязняющих веществ на дуополистическом рынке продукции, различающейся экологическими характеристиками, с учетом дифференциации потребителей относительно готовности платить за более экологически чистые товары, позволяющая оценить эффективность воздействия различных инструментов эколого-экономической политики (стандарты на вредные выбросы в расчете на единицу продукции, субсидии на разработку экологически чистой технологии и платежи за вредные выбросы) на объем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции, на совокупный объем производственных выбросов, на прибыли фирм и на национальное благосостояние;

— определены, методами теории игр, характеристики равновесия на конкурентном рынке экологически дифференцированной продукции при условии отсутствия государственного регулирования выбросов загрязняющих веществ (спрос на более и менее экологически чистую продукцию, равновесные цены продукции, равновесные доли рынка в зависимости от степени экологической дифференциации продукции), что позволяет определять совокупные объемы выбросов загрязняющих веществ, связанные с выпуском продукции каждого вида, и объем вредных выбросов в расчете на единицу продукции в зависимости от степени значимости экологической чистоты продукции для потребителя;

— установлено, что при условии стратегического поведения фирм государственное регулирование в форме стандарта уровня выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу выпуска продукции приводит к более низкой экологической дифференциации продукции, более сильной рыночной конкуренции, существенному снижению цен, увеличению потребительского излишка и снижению прибылей фирм, значительному росту объема продаж продукции, который компенсирует снижение вредных выбросов в расчете на единицу продукции, и вследствие этого совокупный отраслевой объем производственных выбросов растет, что может оказаться нежелательным с точки зрения национального благосостояния;

— доказано, методами оптимизации, что повышение ставки дифференцированных (относительно экологических свойств продукции) платежей за выбросы загрязняющих веществ, сопровождающие выпуск менее экологически чистой продукции, приводит к росту выбросов в расчете на единицу продукции всех видов, снижению совокупного объема производственных выбросов, а также к снижению потребительского излишка и прибыли фирмоднако этот инструмент эколого-экономической политики может быть целесообразным с точки зрения повышения национального благосостояния;

— установлено, что прямое государственное субсидирование инвестиций в создание инновационных экологически чистых технологий приводит к сокращению выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу выпуска продукции, не оказывает влияние на равновесный совокупный объем выбросов загрязняющих веществ, приводит к увеличению потребительского излишка и совокупной прибыли фирм, а вследствие этого к увеличению национального благосостояния, что позволяет избежать неэффективности, связанной с применением в качестве инструмента регулирования загрязнения окружающей среды стандарта выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции.

Практическая значимость полученных результатов. Практическая значимость исследования определяется тем, что разработанные в диссертации модели, методы и алгоритмы ориентированы на оптимизацию эколого-экономической политики на рынках экологически дифференцированной продукции с учетом дифференциации потребителей относительно готовности платить за экологически чистую продукцию. Построенная экономико-математическая модель оптимального регулирования выбросов загрязняющих веществ на дуополистическом рынке продукции, различающейся экологическими характеристиками, позволяет оценить эффективность воздействия различных инструментов эколого-экономической политики на объем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции, на совокупный объем производственных выбросов, на прибыли фирм и на национальное благосостояние.

Разработанная модель субсидирования инвестиций в создание инновационных экологически чистых технологий позволяет избежать неэффективности (с точки зрения национального благосостояния), связанной с применением в качестве инструмента регулирования загрязнения окружающей среды стандарта выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором на VII Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Йошкар-Ола, 2006, зимняя сессия), Всероссийском симпозиуме «Математические модели и информационные технологии в экономике» (г. Кисловодск, 2007), IX Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Кисловодск, 2008, весенняя сессия), Международной научно-практической конференции «Конкуренция и конкурентоспособность. Организация производства конкурентоспособной продукции» (г. Новочеркасск, 2009), Международной научно-практической конференции «Учетно-аналитические аспекты и перспективы развития инновационной экономики» (г. Ставрополь, 2010), VI Международной научно-практической конференции «Экономическое прогнозирование: модели и методы» (г. Воронеж, 2010).

Результаты диссертационного исследования используются Ставропольским государственным аграрным университетом и Кисловодским институтом экономики и права в учебном процессе и включены в структуру учебных дисциплин «Экономико-математическое моделирование», «Экономика природопользования», «Экологический менеджмент» и «Микроэкономика».

Публикации. Основные результаты исследования отражены в опубликованных автором 7 печатных работах общим объемом 3,3 п.л. (в том числе автора 2,75 п.л.).

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, трех.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

В классическом виде ни планово-регулируемая, ни тем более рыночная экономика не создают у товаропроизводителей материального интереса к тому, чтобы строго соблюдать в производственно-хозяйственной деятельности экологические требования. Каждый товаропроизводитель заинтересован в том, чтобы произвести как можно больше товарной продукции, реализуемой по высокой цене, при наименьших издержках производства. Однако все виды хозяйственной деятельности обычно сопровождаются не только получением желаемых результатов, но и непреднамеренными (внешними) последствиями, как положительными, так и отрицательными. Отрицательные внешние эффекты (экстерналии) возникают тогда, когда деятельность одних экономических субъектов вызывает дополнительные издержки у других. Мероприятия по снижению вредных выбросов, стоимость которых достаточно высока, входят в издержки производства, но, как правило, не увеличивают объемы производимой продукции, а поэтому товаропроизводителю невыгодны. При наличии отрицательных экстерналий рыночное равновесие не позволяет осуществить аллокацию ресурсов с высокой эффективностью, т. е. не позволяет максимизировать общественное благосостояние. Несмотря на логику теоремы Коуза, экономическим агентам редко удается самостоятельно решить вызванные отрицательными экстерналиями проблемы, а в случае экстерналий, состоящих в загрязнении участниками рынка окружающей среды, решение Коуза не применимо, если существует множество загрязнителей и множество пострадавших. Государство решает проблему внешних эффектов производственной деятельности либо командно-контрольными методами (область применения которых весьма ограничена), либо применением рыночно ориентированной политики, которая состоит во введении платы за загрязнение окружающей среды и развитии рынка разрешений на загрязнение.

В диссертации проводится анализ часто используемых инструментов эколого-экономической политики регулирования выбросов загрязняющих веществ на региональном рынке, характеризующемся двумя существенными чертами: (1) товары различаются экологическими характеристиками и (2) потребители готовы платить больше за товары, меньше загрязняющие окружающую среду. Проведенный анализ показывает, что если потребители дифференцируются относительно готовности платить за более экологически чистые товары, для фирм оказывается оптимальным дифференцировать свою продукцию по экологическим характеристикам для получения более высоких прибылей. При условии стратегического поведения фирм государственное регулирование не только воздействует на экологические характеристики продукции, но также на распределение потребителей на региональном потребительском рынке. Этот последний эффект может привести к тому, что традиционно применяемые инструменты эколого-экономической политики регулирования выбросов загрязняющих веществ могут привести к росту совокупных промышленных выбросов, даже если вредные выбросы в расчете на единицу продукции снижаются.

Проведенный анализ учитывает важнейшие черты регионального рынка «с экологически ориентированным потреблением» в модели дуополии, дифференцированной относительно экологических свойств производимой продукции. Товары, производимые фирмами, различаются только уровнем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу производимой продукции, который является эндогенной переменной. Потребители (индивидуальные покупатели или фирмы) различаются готовностью платить за товар, однако предпочитают те виды продукции, которые меньше загрязняют окружающую среду. Сторона предложения товара представлена первоначально симметричными фирмами-дуополистами. Фирмы вовлекаются в игру, состоящую из двух стадий, сначала выбирая вид товара с определенными экологическими свойствами, а затем цены. Производственные затраты включают издержки, связанные с сокращением выбросов загрязняющих веществ. Эти затраты возрастают по мере сокращения объемов выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции.

Единственное возникающее равновесие характеризуется сосуществованием двух видов продукции, различающихся уровнем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу производимой продукции. Проведенный анализ позволил установить, что чем выше средняя готовность потребителей платить за продукцию, тем ниже вредные выбросы в расчете на единицу продукции, однако выше совокупный объем производственных выбросов. В качестве инструментов регулирования вредных выбросов используются стандарты выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции, технологические субсидии (на разработку экологически чистой технологии) и платежи за вредные выбросы. Проведено исследование воздействия этих трех инструментов эколого-экономической политики на выбросы в расчете в расчете на единицу продукции, на совокупный объем производственных выбросов и на общественное благосостояние.

Сначала показано, что стандарт выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции приводит к росту совокупного объема производственных выбросов. После государственной интервенции обе фирмы начинают производить продукцию, характеризующуюся более низкими выбросами загрязняющих веществ, однако это приводит к более низкой дифференциации продукции. Это, в свою очередь, вызывает сильную рыночную конкуренцию, приводящую к существенному снижению цен. То, что более экологически чистая продукция предлагается на рынке по более низким ценам, приводят к существенному росту продаж продукции, который компенсирует снижение вредных выбросов в расчете на единицу продукции, и вследствие этого совокупный объем производственных выбросов растет. Несмотря на то, что введение стандарта выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции увеличивает потребительский излишек и прибыли фирм, это может оказаться нежелательным с точки зрения общественного благосостояния.

Отмеченная неэффективность не возникает, если вместо применения стандарта выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу продукции фирмам предлагается субсидирование технологических инновационных затрат фирм на разработку экологически чистых технологий, сокращающих вредные выбросы. Причина состоит в том, что степень дифференциации продукции при этом не меняется, т. е. этот инструмент эколого-экономической политики не приводит к изменению уровня рыночной конкуренции. Субсидирование технологических инновационных затрат фирм оказывается повышающим общественное благосостояние. Единообразные платежи за вредные выбросы оказывают воздействие, противоположное субсидированию технологических инновационных затрат фирм на разработку экологически чистых технологий.

Наконец, исследовано влияние дифференцированных (относительно экологических свойств продукции) платежей за вредные выбросы на выбросы в расчете в расчете на единицу продукции, на совокупный объем производственных выбросов и на общественное благосостояние. С одной стороны, установлено, что повышение ставки налогообложения более экологически чистой продукции приводит к росту выбросов в расчете на единицу продукции обоих видов, а также совокупного объема производственных выбросов. При этом потребительский излишек и прибыли фирм снижаются. Поэтому это инструмент регулирования однозначно снижает общественное благосостояние. С другой стороны, показано, что повышение ставки налогообложения менее экологически чистой продукции приводит к росту выбросов в расчете на единицу продукции обоих видов, однако совокупный объем производственных выбросов при этом снижается. Следовательно, хотя потребительский излишек и прибыли фирм снижаются, этот инструмент эколого-экономической политики может быть целесообразным с точки зрения общественного благосостояния, поскольку он приводит к снижению совокупного объема производственных выбросов.

Итак, в работе исследовано воздействие различных инструментов эколого-экономической политики на совокупный объем выбросов загрязняющих веществ и общественное благосостояние на дуополистическом региональном рынке, на котором потребители готовы платить больше за более экологически чистую продукцию. Равновесие характеризуется сосуществованием двух различных видов продукции, различающимися экологическими характеристиками (уровнем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу производимой продукции). Проведенное исследование показывает, что в результате применения государственного регулирования выбросов загрязняющих веществ совокупные объемы вредных выбросов могут возрасти в силу стратегического реагирования фирм. А именно, в построенной модели совокупные объемы выбросов загрязняющих веществ увеличиваются после введения стандарта выбросов в расчете на единицу производимой продукции, а также после наложения налогового платежа за вредные выбросы на продукцию, характеризующуюся более низким уровнем выбросов загрязняющих веществ в расчете на единицу производимой продукции. Эти неэффективные результаты существенным образом объясняются тем, что даже хотя фирмы снижают выбросы загрязняющих веществ в расчете на единицу производимой ими продукции в результате введения регулирования, они вынуждены так сильно конкурировать, что продажи продукции (производство которой, пусть и на бол низком уровне, все равно сопровождается вредными выбросами) стремительно возрастают. Поскольку совокупные производственные объемы выбросов загрязняющих веществ возрастают, применение политики регулирования может приводить к потерям общественного благосостояния. Проведенный анализ показывает, что эколого-экономическая политика в условиях, когда товары различаются экологическими характеристиками, и потребители дифференцируются относительно готовности платить за более экологически чистые товары (т.е. для фирм оказывается оптимальным дифференцировать свою продукцию по экологическим характеристикам), должна учитывать не только ее воздействие на экологические свойства продукции, но и на распределение потребителей между фирмами, производящими продукцию, различающуюся экологическими характеристиками.