Моделирование и оптимизация инструментов эколого-экономического регулирования производственных выбросов тема диссертации по экономике, полный текст автореферата

Автореферат диссертации по теме "Моделирование и оптимизация инструментов эколого-экономического регулирования производственных выбросов"

На правах рукописи

Горохова Наталья Витальевна

МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОПТИМИЗАЦИЯ ИНСТРУМЕНТОВ ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ВЫБРОСОВ

08.00.13 - Математические и инструментальные методы экономики

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата экономических наук

1 5 Ш. Р 1Ш

Кисловодск-2012

005012942

Работа выполнена в НОУ ВПО «Кисловодский институт экономики и права»

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

Курдюков Сергей Иванович,

доктор экономических наук, профессор, НОУ ВПО «Кисловодский институт экономики и права», профессор кафедры финансов, денежного обращения и кредита

Янукян Эдуард Григорьевич,

доктор физико-математических наук, профессор, ГОУ ВПО «Северо-Кавказский государственный технический университет», филиал в г. Пятигорске, заведующий кафедрой прикладной информатики и математики

Кошелев Игорь Викторович,

кандидат экономических наук, доцент, ГОУ ВПО «Российский государственный торгово-экономический университет» (Пятигорский филиал), доцент кафедры информатики и математики

ФГБОУ ВПО «Кабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. Бербекова»

Защита состоится 26 марта 2012 года в 13 часов на заседании объединенного диссертационного совета ДМ 521.002.01 по экономическим наукам при НОУ ВПО «Кисловодский институт экономики и права» (357700, г. Кисловодск, ул. Р. Люксембург, 42).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НОУ ВПО «Кисловодский институт экономики и права»

Автореферат разослан 22 февраля 2012 года

Ученый секретарь диссертационного совета

Бостанова А.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследования. Экономические преобразования начала 90-х годов привели к резкому снижению влияния государства на процессы регулирования промышленного производства, что привело к возникновению целого ряда проблем финансового, организационно-экономического, законодательного л политического характера, последствия которых ощутимы и в наше время. Наиболее заметно негативное воздействие этих проблем на промышленный сектор экономики: остановился рост числа внедряемых прогрессивных технологий, резко замедлился процесс обновления производственных мощностей, снизились значения показателей, характеризующих уровень развития промышленного производства, ухудшилась технологическая структура инвестиций и т.д. Постепенная стабилизация экономической ситуации в стране привела к определенному улучшению положения и в сфере промышленного производства. Стала осознаваться важность проблемы совершенствования управления развитием промышленных предприятий, необходимость применения моделей, методов и инструментальных средств поддержки принятия управленческих решений. Очень часто внешние издержки трудно оценить количественно, т.е. придать им денежное выражение. Как правило, они представляют собой издержки для общества, а иногда - и для будущих поколений. Проблемы экстерналий, а также тесно связанные с ними «провалы рынка», т.е. ситуации невозможности автоматического отражения в цене экономической ценности экологических ресурсов, являются одними из главных для современной экономики. Одним из подходов к защите окружающей среды является использование рынка. Ведь, как отмечал еще А. Пигу, когда предельные общественные издержки больше предельных частных затрат, то госрегулятор должен облагать налогом товар или экономическую деятельность, имеющую отношение к дополнительным издержкам, для последующего отражения в цене этих внешних издержек. Однако основными трудностями в реализации на практике системы А. Пигу является, как известно, отсутствие корректного математического обоснования Эффективности использования конкретных инструментов регулирования эколого-экономической деятельности. Поэтому результаты диссертационного исследования, разработанные автором модели и методы анализа эффективности инструментов государственного регулирования вредных производственных выбросов - продаваемых разрешений на загрязнение и использование в качестве регулирующего инструментария целенаправленного налогообложения - представляют большой теоретический и прикладной интерес.

Степень разработанности проблемы. Анализу взаимосвязи экономических и экологических проблем, определению показателей эффективности природопользования и охраны окружающей среды, анализу экологических издержек хозяйственной деятельности, а также определению экономического ущерба от загрязнения окружающей среды и экономического оптимума загрязнения окружающей среды посвящены труды отечественных ученых Бобылева С.Н., Герасимовича В.Н., Глухова В.В., Глушковой В.Г., Голуба A.A., Дудова A.C., Лисички-ной Т.В., Макара С.В., Минца A.A., Нестерова А.Г1., Нестерова П.М., Папенова К.В., Русина И.И., Тяглова С.Г., Ходжаева А.Ш. и др., также зарубежных ученых

Бейтмана И., Вэриана X., Гулдера Л., Кроппера М., Отса У., Пирса Д., Робинсона Н„ Скотта Э„ Тайтенберга Т. и др.

Методам административного регулирования в области разработки экологических нормативов и стандартов и административно-контрольным механизмам управления снижением негативного воздействия производственных процессов на окружающую среду, а также принципам определения платы за пользование окружающей средой и за выбросы загрязняющих веществ посвящены работы отечественных и зарубежных ученых Биглайзера Ж., Блэкмана А., Витта М.Б., Герасимовича В.Н., Голуба A.A., Гофмана К.Г., Гусева A.A., Дасгупгы П., Джаффе А., Коуза Р., Овчинниковой Н.В., Петракиса Е., ГТигу А., Скогга Э., Смита Ф., Солоу Р., Струковой Е.Б., Стэвинса Р., Тарнера К., Тихонова О.В., Ульфа Д., Фишера А. и др.

Проблемы взаимодействия экономического роста и окружающей среды, механизмы государственного стимулирования инвестиций в экологически чистые технологии исследуются в работах Бобылева С.Н., Бовенберга А., Гроссмана Ж., Дорнбуша Р., Коскела Е., Крюгера А., Нордхауса У., Наталухи И.А., Перри Я., Потерба Дж., Реквейта Т., Сандмо А., Смалдерса С., Скитер H.H., Стиглица Дж., Тарновского С., Элайсона Л. и др.

Наряду с этим, недостаточно исследованы проблемы оптимального эколо-го-экономического регулирования при наличии рынка инновационных более экологически чистых технологических процессов и услуг. Важна проблема исследования эффективности таких инструментов снижения воздействия производственной деятельности на окружающую среду, как продаваемые квоты на загрязнение и налогообложение производственных предприятий. Решение этих проблем требует создания адекватных экономико-математических моделей, что и определяет тему и постановку задач диссертации.

Объект и предмет исследования. Объектом исследования являются производственные предприятия, загрязняющие окружающую среду, и научно-исследовательские организации, разрабатывающие экологически чистые технологические процессы. Предметом исследования являются процессы эколого-экономического регулирования.

Цель н задачи исследования. Цель диссертационного исследования заключается в анализе эффективности и оптимизации различных инструментов и схем реализации эколого-экономической политики. Достижение поставленной цели потребовало решения следующих задач:

- разработка экономико-математических моделей регулирования выбросов производственного сектора и разработки более экологически чистых технологических процессов научно-исследовательским сектором;

- моделирование и ранжирование инструментов эколого-экономического регулирования как стимуляторов разработки более экологически чистых технологических процессов;

- анализ эффективности различных схем и инструментов эколого-экономического регулирования (реализация эколого-экономической политики с использованием экологических налоговых платежей, эффективность рынка экологически чистых технологий при использовании в качестве инструмента эколо-

гической политики продаваемых разрешений на выбросы загрязняющих веществ, эффективность фиксированного и корректируемого технологического стандарта на выбросы как инструментов экологического регулирования);

- моделирование и анализ реализации эколого-экономической политики с использованием экологического налогообложения и субсидирования предприятий производственного сектора;

- анализ эффективности комбинированной схемы экологического налогообложения и субсидирования организаций научно-исследовательского сектора.

Теоретическая и эмпирическая база исследования. Диссертационное исследование основывается на фундаментальных исследованиях отечественных и зарубежных ученых по региональной экономике, теории внешних эффектов и несостоятельности рынка, фискальному федерализму, экономике благосостояния, теории предприятия, теории налогообложения, методам оптимизации.

Информационно-документальной базой исследования послужили статистические материалы Федеральной службы государственной статистики, законодательные акты Российской Федерации; решения и нормативные акты Правительства Российской Федерации и Министерства природных ресурсов РФ, регулирующие загрязнение окружающей среды субъектами рынка в процессе их производственной деятельности; материалы научно-практических конференций, публикации в периодической печати, тематические Интернет-ресурсы.

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, в рамках системного подхода, 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, графический, расчетно-конструкгивный.

Научна» новизна диссертационного исследовании заключается в развитии методов экономико-математического моделирования и оптимизации инструментов и схем эколого-экоиомического регулирования. В диссертации получены следующие результаты:

- разработана экономико-математическая модель регулирования загрязнения окружающей среды производственными предприятиями с учетом разработки инновационных технологий сокращения вредных выбросов, которая позволяет оптимизировать эколога-экоиомическую политику с использованием таких инструментов регулирования, как экологическое налогообложение предприятий, допускающих выбросы загрязняющих веществ, продаваемые квоты на выбросы загрязняющих веществ и технологические стандарты на вредные производственные выбросы;

- проведен количественный сравнительный анализ эффективности инструментов реализации эколопкжономического регулирования (эмиссионного налогообложения, квот на производственные выбросы и технологических стандартов) с позиции мотивации к разработке инновационных экологически чистых технологических процессов и повышения национального благосостояния в зависимости от эффективности инновации, качества копирования инновационной технологии, доли отраслевого выпуска продукции с использованием новой технологии, предельного ущерба окружающей среде, затрат на сокращение промышленного загрязнения; это позволило установить, что эмиссионное налогообложение имеет значительное преимущество перед другими инструментами регулирования только в случае существенных инноваций, а копирование инновационных технологий не приводит к значительной неэффективности рынка инноваций;

- проанализирована эффективность использования комбинированной схемы экологического регулирования, состоящей в эмиссионном налогообложении фирм-загрязнителей и субсидировании фирм научно-исследовательского сектора, разрабатывающих инновационные более экологически чистые технологии, в условиях, когда производственные фирмы-загрязнители приобретают инновационную продукцию и услуги экологического назначения на специализированном олигополистическом рынке, что позволяет выявить влияние на процессы эколого-экономического регулирования двух экстернальиых эффектов, один из которых связан с загрязнением окружающей среды производственными предприятиями, а другой с силой и характером рыночного влияния научно-исследовательских фирм;

- доказано, что если инновационная продукция и услуги экологического назначения предоставляются специализированным конкурентным научно-исследовательским сектором, то налогообложение предприятий, допускающих вредные выбросы, дополненное прямым субсидированием деятельности предприятия-загрязнителя по сокращению выбросов, обеспечивает максимальную рыночную власть фирм научно-исследовательского сектора, что не позволяет достичь регулятору эколого-экономической политики оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния;

- установлены условия, при которых эмиссионное налогообложение предприятий, допускающих вредные выбросы, дополненное предоставлением ограниченной субсидии фирмам научно-исследовательского сектора, поставляющим производственному сектору инновационную продукцию и услуги экологического назначения, позволяет достичь оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния.

- доказано, что если общественные трансферты предполагают значительные административные затраты, комбинированная схема эмиссионного налогообложения фирм-загрязнителей и субсидирования фирм научно-исследовательского сектора, разрабатывающих инновационные экологически чистые технологии, более эффективна, чем использование только эмиссионных налоговых платежей, если интенсивность конкуренции фирм на рынке инновационной продукции и услуг экологического назначения низка.

Практическая значимость полученных результатов. Практическая значимость исследования определяется тем, что разработанные в диссертации модели, методы и алгоритмы ориентированы на решение тактических и стратегических задач при осуществлении регулирующими органами деятельное™, связанной со снижением вредных производственных выбросов и стимулированием разработки более чистых технологий. Разработанная в диссертации модель конкурентного производственного и научно-исследовательского секторов позволяет определять оптимальную ставку эмиссионного налога в различных условиях с учетом копирования инновационной технологии производственными предприятиями. Результаты численного анализа эффективности различных инструментов реализации жолого-экоиом и ческой политики (налогов и продаваемых квот на выбросы, а также технологических стандартов) дают возможность выбирать наилучший инструмент эколог ического регулирования с точки зрения максимизации национального благосостояния и/или стимулирования разработки инновационных технологий.

Апробация и внедрение результатов исследования. Основные положения и результаты диссертационного исследования докладывались автором на 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), Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы социально-экономического развития» (г. Кисловодск, 2009), XI Всероссийском симпозиуме по прикладной и промышленной математике (г. Сочи, 2010, осенняя сессия), Всероссийских научных чтениях «Математическая экономика и экономическая информатика» (г. Кисловодск. 2010), Всероссийской научной конференции «Формирование, развитие и прогнозирование социально-экономических систем: методы и способы управления» (г. Кисловодск, 2011).

Результаты диссертационного исследования используются Кисловодск™ институтом экономики и нрава в учебном процессе и включены в структуру учебных дисциплин «Экономико-математическое моделирование», «Экономика природопользования» и «Микроэкономика».

Публикации. Основные результаты исследования отражены в опубликованных автором 7 печатных работах общим объемом 2,8 п.л.

Объем н структура работы. Диссертация состоит из введения, грех глав, заключения и списка использованной литературы. Текст диссертации изложен на 138 страницах, включает 9 рисунков, 3 таблицы. Список использованной литературы содержит 132 источника.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, дана характеристика степени изученности проблемы, сформулированы цель и задачи исследования, научная новизна и практическая значимость.

В первой главе «Негативные экологические последствия производственной деятельности и методы их нейтрализации» сделан критический обзор работ, посвященных анализу воздействия отрицательных экстерналий на экономическое благосостояние. Выясняется, почему воздействие внешних эффектов приводит к снижению результатов рыночной аллокации ресурсов. Рассматрива-

ются работы, посвященные решению проблем, связанных с внешними эффектами производственной деятельности. Охарактеризованы различные способы, с помощью которых рынки могут быть скорректированы так, чтобы они работали эффективно с точки зрения общества. Дается характеристика условий достижения общественно эффективного уровня производства, определяемых теоремой Коуза. Обсуждаются такие инструменты государственного регулирования загрязнения окружающей среды, как налоги на выбросы производственных предприятий в расчете на единицу загрязнения и продажа разрешений на загрязнения. Рассматриваются нерыночные методы регулирования загрязнения окружающей среды, известные как оперативные системы управления (технологически обоснованные стандарты, стандарты для окружающей среды и стандарты общественного воздействия).

Во второй главе «Моделирование и ранжирование инструментов эко-лого-экономичсского регулирования как стимуляторов разработки более экологически чистых технологических процессов» выясняется, при каких условиях может иметь место значительный эффект от внедрения инновационных более экологически чистых технологических процессов при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей по сравнению с другими инструментами регулирования загрязнения окружающей среды. Рыночная цена продукции производственных

с/Х п

предприятий X составляет /\ кривая спроса имеет постоянный наклон —. Продукция X производится при постоянной отдаче от масштаба, а затраты на производство единицы продукции X составляют с > 0. Поэтому кривая предложения X идеально эластична. Производство продукции X сопровождается вредными выбросами. Эти выбросы наносят ущерб окружающей среде, который является внешним для отрасли (например, ущерб здоровью людей, выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, загрязнение питьевой воды и т.п.). Производственные предприятия могут сократить выбросы в расчете па единицу выпуска X, инвестируя в создание экологически более чистых технологий. Выбросы в расчете на предприятие составляют 1-Лс, где Ае - снижение выбросов в расчете на единицу X. Затраты снижения вредных производственных выбросов в расчете на единицу X для предприятия составляют аЛе'/2. Совокупные отраслевые выбросы составляют 0 - Ае)Х . Экологический ущерб составляет //(I - Ае)Х .

Организации научно-исследовательского сектора разрабатывают инновационные более экологически чистые технологические процессы, позволяющие снизить выбросы в окружающую среду. Эта технология приводит к снижению затрат сокращения производственных выбросов до уровня (1 - г}яЛе2/2, 0 < г < 1. Определим в как часть отраслевого выпуска X, которая производится с применением инновационного процесса. При 0 <\ некоторые производственные предприятия используют инновационный более экологически чистый технологический процесс, в то время как остальные продолжают использовать старую технологию. Вероятность того, что инновационная более экологически чистая технология разработана хотя бы одной организацией из общего числа М, определяется функцией

выоросок

1'ис I. - Оптимальное снижение вредных производственных выбросок в расчете на предприятие; I - предельные затраты снижения вредных производственных- выбросов при использовании традиционной технологии, аЛе;2 - предельные затраты снижении вредных производственных выбросов при копирования ниновашш. (1 - : 3 - предельные

затраты снижения вредных производственных выбросов при инновационного более жолотнчсскн чистого производственного процесса, (1 - гУ/Ае (авторские расчеты)

Оптимальное с точки ¡рения максимизации национального благосостояния снижение вредных производственных выбросов в расчете на предприятие определяется минимумом суммы издержек производства, затрат по снижению вредных производственных выбросов и экологического ущерба. Для предприятий, использующих традиционную технологию, условие оптимума имеет вид

1ШШ - с I - Ш. )2 + /7(1 - Ле.)

ч 2

[ (индекс I соответствует равновесным значениям пе-

)

ременных для традиционного технологического процесса, а индекс 2 - при ис-

пользовании инновационного более экологически чистого производственного процесса). Условие минимизации дает

«л<?; = л. (2)

В диссертации вычислен выигрыш национального благосостояния в расчете на предприятие от внедрения инновационного более экологически чистого производственного процесса (т.е. снижения затрат на снижение выбросов)

= (3)

' 2 20-г)

Как следует из рис. 1, этот выигрыш национального благосостояния включает две компоненты, одна из которых - треугольник Ош, который определяет снижение полных затрат сокращения загрязнения на первоначальной стадии Ле[, когда кривая предельных издержек снижения вредных производственных выбросов перемещается от «Ле к <1 - гу/Ле. Вторая компонента есть треугольник 1\п< и представляет приращение благосостояния при росте сокращения производственных выбросов до Ле;. Рис. 2 иллюстрирует выигрыш национального благосостояния от внедрения инновационного более экологически чистого производственного процесса на уровне отрасли. Когда все производственные предприятия используют традиционную технологию, оптимальный с точки зрения максимизации национального благосостояния производственный выпуск есть точка в которой предельный потребительский выигрыш уравновешивает общественные затраты в расчете на предприятие Если инновационная более экологически чистая технология доступна, но только часть предприятий может ее использовать (0<\), предельные общественные затрата производства постоянны на уровне вплоть до выпуска 0Х\ и постоянны на уровне Л',' при меньшем выпуске. Поэтому разработка инновационного более экологически чистого производственного процесса не влияет на оптимальный с точки зрения максимизации национального благосостояния уровень производства, если инновационный более экологически чистый технологический процесс разработан, но только часть предприятий его используют. В этом случае полный выигрыш национального благосостояния от инновационного более экологически чистого производственного процесса А В представляет собой прямоугольник на рис. 2. Используя (3), получаем

Если, напротив, весь отраслевой объем выпуска продукции может осуществляться с применением инновационного более экологически чистого производственного процесса, тогда маргинальные производственные затраты составляют 52. В этом случае оптимальный с точки зрения максимизации национального благосостояния уровень производства будет Х\ на рис. 2. Используя (3) и (3), получаем

(4)

где

Таблица I. - Характеристики научно-исследовательского сектора при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей на выбросы загрязняющих веществ

Параметры

.....

я(М')

Лс*

0

О

0,75 0,.35

~ 0.9 " "6,05"

"0.Г

У-1 _ "Г '

Прибыль паучио-¡¡сспс:ииш1сл1,с\'Ога ссктори, отнесенная к прибыли, соотиетст-нующеи общественному оптп-

Обч-см научно исследонател!.-скнх |К1бо1, отнесенный к обь-ему, соответствующему общественному оптимуму

муму

0,01 0,1 0,4 0.01 0.1 0,4

0,92 0,94 0,9« 0,72 0,75 0,87

0,93 0.93 0,93 1,26 1.26 1,26

1,00 1,00 0,95 1.01 1,03 1,09

0,63 0,66 0.79 6,39 0,42 0,54

0,83 0,85 0,92 0,59 0,61 0,72

1,00 1,00 0,97 1,03 1,06 1,18

0,92 0,94 0,98 0,72 0,75 0,87

0,92 0,94 0.98 0.72 0,75 0,87

0,92 0,94 0,98 0,72 0,72 0,87

0,92 0,92-0,94 0,90-0.98 0,72 0,75 0,85-0.87

Источник: ангорские рПСЧС! ы

платежей превосходит объем, соответствующий оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния. В предельном случае, соответствующем условию копирования (// - 0) объем экологических научно-исследовательских разработок превосходит оптимальный с точки зрения максимизации национальною благосостояния объем на 26%. Кроме того, когда объем научно-исследовательских разработок отличается от оптимального с точки зрения максимизации национального благосостояния уровня, потеря эффективности имеет тенденцию к сокращению относительно полной эффективности на рынке экологических инноваций, поскольку дополнительная эффективность экологических инноваций снижается. Например, в рассматриваемой базовом случае при /'-0,1, объем экологических научно-исследовательских разработок па 25% меньше оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния, по эффективность инноваций (прибыль научно-исследовательского сектора), тем не менее, составляет около 94% от оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния. Однако, если имитационный эффект существенен, неэффективность на рынке экологических инноваций может быть более значительной. Например, когда частные выигрыши от распространения инновационного технологического процесса составляют 25% от общественных выигрышей (/и = 0,75), эффективность экологических инноваций при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей падает до 63-79% от соответствующего оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния (при остальных параметрах, соответствующих базовому случаю).

Изменение параметра //, характеризующего эффект копирования инновационного более экологически чистого производственного процесса, приводит к изменению прибыльности экологических инноваций при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей, однако оптимум с точки зрения максимизации националь-

л,Г I), -.......-'»М—Л. (8)

2(1 - г) ( 2(1 - /)(2 - Ле,) I Ожидаемая прибыль научно-исследовательского сектора от снижения промышленного загрязнения составляет

/.¡•./> ,:(\1)\П' (9)

Выражение (9) представляет собой вероятность разработки инновационного более экологически чистого производственного процесса, умноженную на выигрыш национального благосостояния от внедрения инновационного производственного процесса за вычетом затрат на ИИОКР. Максимизация э того выражения дает

д'Ш'),\гг =ш\ (Ю)

Уравнение (10) приравнивает ожидаемый предельный выигрыш национального благосостояния и предельные общественные затраты научно-исследовательских разработок. Используя выражения (2) и (10), получаем оптимальное количество научно-исследовательских разработок в следующем виде

и- ом

/М/г-дй 2)

Выражение (12) определяет выгоду от использования результатов НЖЖР как оптимум с точки зрения максимизации национального благосостояния

ти-) '•*.! . (12)

1 р-м I

Далее в диссертации исследуется вариант модели, соответствующий конкуренции в производственном и научно-исследовательском секторах. Объем НЖЖР дастся уравнением

д,:'/!/- ..и/ (13)

м

где - доход от лицензирования инновационного более экологически чистого производственного процесса производственным предприятиям. Предполагаем, что производственные предприятия, потенциально способные использовать инновационный более экологически чистый технологический процесс, могут также вместо ее лицензирования копировать инновацию, и это копирование приводи т к снижению их затраты на снижение вредных производственных выбросов пропорционально на /а-, где о < ц < I.

Реализация чколого-жономичсской политики с использованием экологических налоговых платежей. Сравним выгоду от НИОКР при использовании эмиссионного налогообложения с выгодой, соответствующей оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния. Предположим сначала, ч то инновационная более экологически чистая технология не разработана. Частные затраты в расчете па одно предприятие составляют С,' - г-+ </Ле,?/2 + Л(1 - /V,). Индексы I и р соответствуют величинам при применения эмиссионного налогообложения и продаваемых квот на выбросы, соответственно. Предприятия выбирают Де, минимизирующие С,', и это дает условие (2). Поэтому с" -.V,', т.е. частные затраты в расчете па предприятие равны общественным.

Сравнение выражений (13) и (19) показывает, что равновесный объем научных исследований может быть выше или ниже соответствующего оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния. Предположим, что пред-приятие-шшоватор может присваивать полный выигрыш национального благосостояния от распространения инновационного более экологически чистого производственного процесса (/•"' - АН'); тогда объем научно-исследовательских работ при налогах на выбросы превосходит объем, соответствующий оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния (М'

Это объясняется экстернальными эффектами, связанными с конкуренцией за патентную ренту: научно-исследовательские предприятия не учитывают влияние своих исследований на снижение вероятности выигрыша патента другими предприятиями. Предприятия входят в научно-исследовательский рынок до тех пор, пока средняя прибыль в расчете на предприятие, а не предельная прибыль, равна предельным издержкам. Поскольку кривая средней вероятности л(М)/М лежит выше кривой предельной вероятности л'(М), это создаст общественно избыточный объем научных исследований при !■'' ~ АН'. Этот эффект аналогичен избыточной эксплуатации ресурсов общего пользования, например, мест рыболовства. Однако частный выигрыш от распространения инновационной технологии (доход владельца патента), как правило, меньше выигрыша национального благосостояния от инновационной разработки, соответствующего оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния (Я <ЛВ').Это объясняется тем, что угроза копирования инновационной разработки приводит к снижению максимальный лицензионный платеж ниже уровня понижения общественных издержек в расчете на предприятие. Па рис. 2 частный выигрыш от распространения инновационной технологии меньше выигрыша национального благосостояния на величину, равную площади А]'ул^+/] при 0 < 1 и площади 1г<$'г + /)+ гше при в = \. В результате приходим к следующему утверждению, касающемуся налога на вредные выбросы: налоговый платеж на выбросы загрязняющих веществ может индуцировать избыточные или недостаточные инвестиции в разработку экологически чистых технологий, в зависимости от того, преобладает ли эффект копирования инновационной технолог ии или эффект экстерна-лий, связанный с конкуренцией за патентную ренту.

Используя выражения (1) и (19), можно представить эффективность инноваций при применении налога на вредные выбросы в следующем виде

= = "У" 4--ДТЧ. (20)

Результаты численного анализа. Рассматриваем три сценария потенциального пропорционального снижения издержек, связанных с сокращением выбросы загрязняющих веществ окружающей среды за счет инновации: /• =0,01; 0,1; 0,4. Эти три значения параметра г охватывают широкий интервал воздействий на отрицательные экстерналии: от очень малых снижений вредных производственных выбросов до очень больших. Грубо говоря, частный выигрыш от инновации сокращается ниже выигрыша национального благосостояния пропорционально

Х'л/) = л" - (Л- .ч; ./) — • Огсюда х; < Х'2 < Л';. Следовательно, при 0 --• 1 налоговый платеж та вредные производственные выбросы индуцирует снижение вредных выбросов на единицу выпуска продукции, соответствующее оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния, и субоитимальпый уровень выпуска продукции.

В случае разработки инновационного более экологически чистого производственного процесса объем производства продукции ниже оптимального с точки зрения максимизации национального благосостояния уровня в силу эффекта монопольной цепы патента. Было бы общественно эффективно внедрять чистую технологию бесплатно. Однако производственные предприятия должны платить за лицензирование, что повышает их частные производственные затраты и приводит к снижению объема выпуска продукции. Если обратиться к рис. 2, то благосостояние от распространения более чистой технологии ниже при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налог овых платежей на выбросы, чем в оптимуме с точки зрения максимизации национального благосостояния па площадь треугольника :т<, который имеет основание .\';'-Л'; и высоту /'. Если пет угрозы копирования инновационной технологии, лицензионный платеж будет Л',' .V,", и объем выпуска продукции составляет Л',\ В другом предельном случае, если производственные предприятия в состоянии идеально скопировать запатентованную технологию, лицензионный платеж равен нулю и объем выпуска продукции составляет Л',. Используя соотношения (5) н (15), получаем площадь треугольника :т\> в виде

(16)

( ' I /« I /•] 1(7 V.')

Вычитая выражение (16) из Л/Г в (X), получаем выигрыш национального благосостояния распространения более чистой технологии при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей на выбросы при условии О - I:

Лй'^:^-!,,........(17)

2(1 г) | 2(1--г)(2- .V,) VI- /г) )

Умножая выражение (15) на Л'," (при в <\) или на А', (при 0=1), получаем следующие выражения для прибыли патентообладателя

:\<у(1 - //)

- пил ) , и I

8)

ItOX. .0 < I 2(1 -/«')(!- г)

i,, ______I v':'41 i,\- ()-

1 (2 -Л«; К!-/"') J 2(1 -/»■)(! -И

Из (1) и (П) получаем равновесный объем научно-исследовательских работ

Am- ч

Сравнение выражении (1.1) и (19) показывает, что равновесный объем научных исследований может быть выше или ниже соответствующего оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния. Предположим, что иред-нриятие-шшоиатор может присваивать полный выигрыш национального блат-состояния от распространения инновационного более экологически чистого производственного процесса ( /•" - ЛИ' ); тогда обьем научно-исследовательских работ при налогах па выбросы превосходит объем, соответствующий оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния (А/' > А/').

Это объясняется экстернальпыми эффектами, связанными с конкуренцией за патентную решу: научно-исследовательские предприятия не учитывают влияние своих исследований на снижение вероятности выигрыша патента другими предприятиями. Предприятия входят в научно-исследовательский рынок до тех нор, пока средняя прибыль в расчете на предприятие, а не предельна» прибыль, равна предельным издержкам. Поскольку кривая средней вероятности л(.1/)/.1/ лежит выше кривой предельной вероятности п'(Н), это создает общественно избыточный обьем научных исследований при /" л//'. Этот эффект аналогичен избыточной эксплуатации ресурсов общего пользования, например, мест рыболовства. Однако частный выигрыш от распространения инновационной технологии (доход владельца патента), как правило, меньше выигрыша национального благосостояния от инновационной разработки, соответствующего оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния (<.\lf).Это объясняется тем, что угроза копирования инновационной разработки приводит к снижению максимальный лицензионный платеж ниже уровня понижения общественных издержек в расчете на предприятие. 11а рис. 2 частный выигрыш от распространения инновационной технологии меньше выигрыша национального благосостояния на величину, равную площади л'. \<v" i / ; при 0 < 1 и площади !-/}i-.-mr при 0- 1. В результате приходим к следующему утверждению, касающемуся налога на вредные выбросы: налоговый платеж на выбросы загрязняющих веществ может индуцировать избыточные или недостаточные инвестиции в разработку экологически чистых технологий, к зависимости or того, преобладает ли эффект копирования инновационной технологии или эффект экстерна-лий, связанный с конкуренцией за патентную ренту.

Используя выражения (!) и (19), можно представит!, эффективность инноваций при применении налога на вредные выбросы в следующем виде

„„,■,,,„■,л,]ЬИ>

Результаты численно!о анализа. Рассматриваем три сценария потенциального пропорционального снижения издержек, связанных с сокращением выбросы загрязняющих веществ окружающей среды за счет инновации: с■•■0,01; 0,1; 0,4. Эти три значения параметра г охватывают широкий ин тервал воздейст вий па отрицательные жстерналии: от очень малых снижений вредных производственных выбросов до очень больших. Грубо говоря, частный выигрыш от инновации сокращается ниже выигрыша национального благосостояния пропорционально

Х'г(/) = Х]-(S,' -5; --/)—•■ Отсюда Л','s Л-; < Л'2'. Следовательно, при 0 = 1 палого-

dt

вый платеж за вредные производственные выбросы индуцирует снижение вредных выбросов на единицу выпуска продукции, соответствующее оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния, и субоптимальный уровень выпуска продукции.

В случае разработки инновационного более экологически чистого производственного процесса объем производства продукции ниже оптимального с точки зрения максимизации национального благосостояния уровня в силу эффекта монопольной пены патента. Было бы общественно эффективно внедрять чистую технологию бесплатно. Однако производственные предприятия должны платить за лицензирование, что повышает их частные производственные затраты и приводит к снижению объема выпуска продукции. Если обратиться к рис. 2, то благосостояние от распространения более чистой технологии ниже при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей на выбросы, чем в оптимуме с точки зрения максимизации национального благосостояния на площадь треугольника гшт, который имеет основание Х\-Х[ и высоту /'. Если нет угрозы копирования инновационной технологии, лицензионный платеж будет Л",* — 5"*, и объем выпуска продукции составляет Л','. В другом предельном случае, если производственные предприятия в состоянии идеально скопировать запатентованную технологию, лицензионный платеж равен нулю и объем выпуска продукции составляет Х2. Используя соотношения (5) и (15), получаем площадь треугольника =т\> в виде

(ле-1Ш-Е-У-З!*!-. (16)

1' с' \-ftr\-r) 2(2 - Ае,)

Вычитая выражение (16) из АВ' в (8), получаем выигрыш национального благосостояния распространения более чистой технологии при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей на выбросы при условии 0 = 1:

(17)

2(1-г) I 2(1 -г)(2-Ле,')

Умножая выражение (15) на Х[ (при 0 <\) или на Х'г (при 0=1), получаем следующие выражения для прибыли патентообладателя

F, 2(1 -/*■)(! -Г) (18)

{,_____l^lLilL.нх-о =,

( (2 -- Лс, )(1 -///■) J 2(1 - /¡г )(1 - г)

Из (1) и (13) получаем равновесный объем научно-исследовательских работ

w.=if * +1Т'. (19)

ßiß'F1 4 J

Таблица I. - Характеристики паучпо-иеслодопательекого сектора при использовании и качестве инструмента реализации жолото экономической

/I

/га/*) д,; о

На

■рм ИрнГн.ин. паучно- (Kvi.i'm научно ncejic,4oimejii.-

1нч'л(.'д1!н;мсл1.скшх1 сектора, от- i.kiiv [KiOoi, oi Hevennuii ic oiu.-

hccl'UII; Ii! < upilliMJIII, ему, пютсгсшующсму ofiiilc-

»Viomcit общественному Oll i II- e l iieinioMv oin нмуму

муму

'"' 'НИ ........<t Г" 0.4 "' .....0 0! oi..... 0 4 '

парама рок 0,9;? (1,94 0,98 <1,72 0.75 0,87

0 O.'H O/O 0,93 1.26 1,26 1.26

0,25 1,00 1,00 0,9:Г 1,01 1,03 L09

0.7.5 0,6,1 0,66....... ' ' (179 (U9 0,42 0.54

о,55 ' 0,8.1 0.85 0,92 0,59 0,61 0,72

.........(¡.У.......... .....1 00 .. - .....ТЖ Lüh" I.IS

......0,05.........~ 0,92 Ö/M........ "" 0.98........ ......0,72 " ......'0,75' 0.87" '

' " 0,5....... .....().')2........ "~~~Q})4...... ........0,98 ""' .....OjT" "' '«"7.5"" " 0.87

'.....о У' '""" .....0,92 .....0,94......... .......[),98...... "" '"'(172...... 0.72......

02)2...... 0.92-ÖT94 ' 0,90-(1,98 .....im " .....07У 0.X5-0.S7

'очипк; ¡iivropewiic p;ic'K"M.i

платежей превосходит объем, соответствующий оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния. В предельном случае, соответствующем условию копирования (//-<>) объем экологических научно-исследовательских разработок превосходит оптимальный с точки зрения максимизации национального благосостояния объем на 26%. Кроме того, когда объем научно-исследовательских разработок отличается от оптимального с точки зрения максимизации национального благосостояния уровня, потеря эффективности имеет тенденцию к сокращению относительно полной эффективности на рынке экологических инноваций, поскольку дополнительная эффективность экологических инноваций снижается. Например, в рассматриваемой баюиом случае при /"0,1, объем экологических научно-исследовательских разработок па 25% меньше оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния, по эффективность инновации (прибыль научно-исследовательского сектора), тем не менее, составляет около 94% от оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния. Однако, если имитационный эффект существенен, неэффективность на рынке экологических инноваций может быть более значительной. Например, когда частные выигрыши от распространения инновационного технологического процесса составляют 25% от общественных выигрышей (//--/).75), эффективность экологических инноваций при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономнческой политики экологических налоговых платежей падае т до 63-79% от соответствующего оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния (при остальных параметрах, соответствующих базовому случаю).

Изменение параметра //, характеризующего эффект копирования инновационного более экологически чистого производственного процесса, приводит к изменению прибыльности экологических инноваций при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономнческой политики экологических налоговых платежей, однако оптимум с точки зрения максимизации нациоиаль-

2(1 - г) { 2(1 -г)(2 - Ас,")] Ожидаемая прибыль научно-исследовательского сектора от снижения промышленного загрязнения составляет

П(М) = л-(М)АВ' — . (9)

Выражение (9) представляет собой вероятность разработки инновационного более экологически чистого производственного процесса, умноженную на выигрыш национального благосостояния от внедрения инновационного производственного процесса за вычетом затрат на НИОКР. Максимизация этого выражения дает

л'(А/')ЛД" =Ш". (10)

Уравнение (10) приравнивает ожидаемый предельный выигрыш национального благосостояния и предельные общественные затраты научно-исследовательских разработок. Используя выражения (2) и (10), получаем оптимальное количество научно-исследовательских разработок в следующем виде

Р

+ Ц . (П)

/?2ЛВ 2

Выражение (12) определяет выгоду от использования результатов НИОКР как оптимум сточки зрения максимизации национального благосостояния

(12)

Далее в диссертации исследуется вариант модели, соответствующий конкуренции в производственном и научно-исследовательском секторах. Объем НИОКР дается уравнением

= ш (13)

м

где Р - доход от лицензирования инновационного более экологически чистого производственного процесса производственным предприятиям. Предполагаем, что производственные предприятия, потенциально способные использовать инновационный более экологически чистый технологический процесс, могут также вместо ее лицензирования копировать инновацию, и это копирование приводит к снижению их затраты на снижение вредных производственных выбросов пропорционально на /а, где 0 < ц < 1.

Реализация эколого-экономичсской политики с использованием экологических налоговых платежей. Сравним выгоду от НИОКР при использовании эмиссионного налогообложения с выгодой, соответствующей оптимуму с точки зрения максимизации национального благосостояния. Предположим сначала, что инновационная более экологически чистая технология не разработана. Частные затраты в расчете на одно предприятие составляют С,' =с+аДе,г/2 + '<и-л«,). Индексы / и р соответствуют величинам при применения эмиссионного налогообложения и продаваемых квот на выбросы, соответственно. Предприятии выбирают Ае, минимизирующие С,', и это дает условие (2). Поэтому С" = 5,\ т.е. частные затраты в расчете на предприятие равны общественным.

водство и выбросы оптимальны, и цена квот равна предельным экологическим ущербам /;. Если предприятие может внедрить инновационный более экологически чистый технологический процесс, ее кривая предельных издержек сокращения выбросов загрязняющих веществ повернется в положение (1 -г)аАе на рис. I. Поэтому частный оптимальный уровень снижения выбросов загрязняющих веществ возрастет выше Ле' (при первоначальной цене киот). Это означает, что предприятие будет иметь «свободные» квоты на выбросы загрязняющих веществ, которые могу! быть проданы другим предприятием. В этом разделе предполагаем, что эти квоты покупаются предприятиями-резидентами отрасли, не имеющими инновационного более экологически чистого производственного процесса (а не предприятиями, входящими в отрасль), поэтому выпуск остается па уровне Л",'. Частные затраты для предприятия, лицензирующей инновационный более экологически чистый технологический процесс, составляют СТ =с+■(1~Ф(Лс'2)72• + /•- г/:(Лсг - Ас,'), где г/2 - цеиа квоты на выбросы загрязняющих веществ. Такие предприятия снижают вредные выбросы в расчете на единицу выпускаемой продукции от 1-Лс* до \~Лс.п и поэтому получают доход

д2(Ае2 - Ас,) от продажи квот. Минимизируя Г.", получаем выражение для оптимального частного снижения вредных производственных выбросов для предприятий, использующих инновационный более экологически чистый технологический процесс (1 - гН/Ае!' откуда

Для предприятий, продолжающих использовать традиционную технологию, частные затраты составляют

Г,г =с + д(Де2)72 + ?2(Ле," -/Ц). (22)

Такие предприятия несколько повышают выбросы загрязняющих веществ в ответ на снижение цены квот на вредные выбросы. Последнее слагаемое в выражении (22) описывает затраты этих предприятий на дополнительные разрешения. Минимизируя выражение (22), получаем

аЛе,"=Ч2- (23)

Условие равновесия на рынке квот определяется соотношением

(1 - Ас|')Х! ~ (1 - Ас'!')Ж1 + (I - Ле,'')(1 - 0)Х|. (24)

Левая часть этого уравнения представляет собой предложение квот, которое фиксируется госрегулятором эколого-экономической политики. Правая часть уравнения (24) представляет совокупный спрос на квоты на выбросы загрязняющих веществ; 1-Лсгг есть спрос на квоты от каждого из ах' предприятий, использующих инновационный более экологически чистый технологический процесс, а 1 - Ас' есть спрос на квоты со стороны каждого из (|-г?)х* предприятий, использующих традиционную технологию. Из уравнений (2), (23), (21) и (24) можно получить следующее выражение для цены квоты на выбросы загрязняющих не-

ществ е/2 =-— Цена квот, определяемая этим выражением, меньше И при

О < I. В диссертации доказано, что:

1. при в < 1 при фиксированном количестве квот на выбросы загрязняющих веществ снижение вредных производственных выбросов в расчете на пред-

приятие меньше пост-инновациопного оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния.

2. объем инвестиций в разработку экологических инноваций выше при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей, чем при использовании в качестве политики регулирования фиксированного количества квот на выбросы загрязняющих веществ.

Результаты численных расчетов приведены в табл. 2. Значения характерных параметров модели использовались те же, что и в табл. 1. Левая часть табл. 2 показывает результаты расчетов эффективности экологических инноваций при фиксированном количестве квот на выбросы загрязняющих веществ, отнесенной к эффективности экологических инноваций при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей. Правая часть табл. 2 показывает объем научно-исследовательских работ при фиксированном количестве квот на выбросы загрязняющих веществ, отнесенный к соответствующему объему при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей. Все данные табл. 2 не превосходят единицу. Это означает, что объем научно-исследовательских работ и эффективность экологических инноваций при продаваемых разрешениях на выбросы загрязняющих веществ, как правило, ниже, чем при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей. Как обсуждалось ранее, это объясняется тем, что цена на квоты надает ниже предельных экологических ущербов, что приводит к субоптимальному снижению выбросов загрязняющих веществ и ослабляет инициативы для разработки экологических инноваций. Однако различие между продаваемыми разрешениями на выбросы загрязняющих веществ и налогом на выбросы загрязняющих веществ как инструментами регулирования вредных производственных выбросов существенно только при значительных инновациях приводящих к значительному снижению вредных производственных выбросов), когда цена квот на выбросы загрязняющих веществ сильно падает. Например, эффективность экологических инноваций при разрешениях на выбросы загрязняющих веществ составляет 87-100% от соответствующей эффективности при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей при экологической инновации, снижающего затраты сокращения вредных производственных выбросов на 10%. При инновации, снижающего затраты сокращения вредных производственных выбросов на 40%, эффективность экологических инноваций при разрешениях на выбросы загрязняющих веществ составляет 60-70% от соответствующей эффективности при использовании в качестве инструмента реализации эколого-экономической политики экологических налоговых платежей. Кроме того, как обсуждалось ранее, различие между разрешениями на выбросы загрязняющих веществ и налогами на выбросы загрязняющих веществ может быть устранено путем корректировки этих инструментов к соответствующим постинновационным уровням. Заметим, однако, что на практике довольно трудно осуществлять такую корректировку, поэтому фиксированное количество квот на выбрось г загрязняющих веществ представляется более реалистичным инструментом регулирования.

Таблица 2. - Характеристики научно-исследовательского сектора при

Прибыль научно- Объем научно исследова-

исследовательского сектора, тельских работ, отнесенный

отнесенная к соответствующей к соответствующему оОъему

прибыли при использовании п при использовании в качест-

Параметры качестве инструмента реализа- ве инструмента реализации

ции :)коло10-:жопомической зколого-ткопомпчсскоп по-

политики экологических нало- литики экологических нало-

говых платежей на выбросы говых платежей на выбросы

Л ......0.01 " *.....0.1 "" 0.01 од........ ........0,4 *.....

битовые значения параметров 0,99 0,89 0,55 0,99 0,91 0,61

0 1,00 0,94 0,67 0,99 0,92 0,63

0,25 0,99 0,92 0,61 0,99 0,92 0,62

0,75 0,99 0,87 0,49 0,99 0,91 0,59

я(М') 0,35 0,99 0,88 0,50 0,99 0,90 0,58

0.9 0,99 0,93 0,69 0,99 0,93 0,68

0,05 0,99 0,89 0,55 0,99 Г 0,91 0,61

0.5 0,99 0.8*9 0,55 0,99 0,91 0,61

0,1 1,00 0.98 0,89 1,00 0.9*8* 0.90

0 1 1,00 0,940,99 0,63-0,93 1,00 0,920.99 0,630,91

Источник: авторские расчеты

Налогообложение фирм-загрязнителей и субсидирование отрасли, разрабатывающей инновационные экологически чистые технологии. Далее в диссертации рассматривается комбинированная схема экологического регулирования, состоящая в эмиссионном налогообложении фирм-загрязнителей и субсидировании фирм научно-исследовательского сектора, разрабатывающих инновационные более экологически чистые технолог ии, в условиях, когда производственные фирмы-загрязнители приобретают инновационную продукцию и услуги экологического назначения на специализированном олигополистнческом рынке. Рассматриваем типичную для отрасти фирму, производящую потребительскую продукцию и реализующую ее па конкурентном рынке по цене /'. Затраты производства количества х потребительской продукции определяются функцией С(х), которая предполагается дважды дифференцируемой, строго возрастающей и выпуклой.

При объеме выпуска продукции х объем выбросов загрязняющих веществ определяется функцией <?(.*,«)» где а представляют собой инвестиции фирмы в сокращение выбросов за счет применения более экологически чистых технологий. Функцию, определяющую объем выбросов, может быть представлена в аддитивной сепарабельной форме е(х,а) = м'(х)~е[а). Каждая научно-исследовательская фирма /' несет производственные затраты С {а,) на создание объема а1 инновационной продукции и услуг. Обозначим через ц{а) обратную функцию спроса на инновационную продукцию и услуги научно-исследовательского сектора, разрабатывающего инновационные более экологи-

чески чистые технологии (а - полный объем покупаемой инновационной продукции и услуг). Прибыль каждой научно-исследовательской фирмы определяется следующим образом

П, =<•/(«)«,-С(а,), / = 1,...,л, (25)

а равновесие Курно - Нэша определяется следующими условиями

-¡-а, ) ч(а)-0(а,) = 0, / = (26)

да

Обозначая а' = —, перепишем уравнение (26) в следующем виде

дд

Ч{а) = 0'{а,)--~ , ¡ = 1,...,п. (27)

п а

Производная а представляет собой изменение спроса на инновационную продукцию и услуги при изменении их цены. В соответствии с (27) рыночная цена инновационной продукции и услуг экологического назначения равна предельным затратам плюс надбавка, поскольку производная а', очевидно, отрицательна.

Единица выбросов загрязняющих веществ наносит окружающей среде ущерб V. Цель регулятора эколого-экономической политики состоит в нахождении баланса между потребительским излишком, прибылью фирм и ущербом окружающей среде, вызванным производственным загрязнением. Госрегулятор, следовательно, выбирает уровень потребления продукции х и инвестиций в сокращение выбросов а с целью максимизации национального благосостояния

IV- "¡Р(и)с/11-С(х)~пС^~у[Мх)-ф)1. (28)

Условия максимизации национального благосостояния (28) имеют вид

Г(х)~С'(:г')-т'(х') = 0, 1^:'(а*) = 0 . (29)

В соответствии с уравнением (29) цена потребительской продукции равна сумме предельных затрат ее производства и денежной величине ущерба окружающей среде, связанного с производством. Согласно уравнению (56), инновационная продукция и услуги экологического назначения поставляются вплоть до точки, в которой предельные затраты их производства равны предельной общественной выгоде от их применения.

Относительно оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния прибылемаксимизирующая производственная фирма будет, естественно, производить слишком большой объем продукции и недостаточно инвестировать в инновационную продукцию и услуги экологического назначения. Производственная фирма решает следующую задачу максимизации прибыли

шах л - Рх - С'(л) -qa , (30)

выбирая объем производства продукции х1', при котором предельные производственные затраты С'(-т") равны рыночной цене продукции Р, и полагая затраты на снижение вредных выбросов а" = 0. Для корректировки такого отрицательного внешнего эффекта производственной деятельности госрегулятор эколого-экономической политики может использовать различные инструменты. Наличие

двух экстерналышх эффектов, один из которых связан с загрязнением окружающей среды производственными предприятиями, а другой с наличием рыночной власти у научно-исследовательских фирм, требует использования двух инструментов регулирования. В следующих разделах рассмотрим конкретные способы совместного использования экологического налогообложения и субсидирования.

Использования экологического налогообложения и субсидирования. Регулятор эколого-экономической политики устанавливает ставку налоговог о эмиссионного платежа в размере / за единицу выбросов и предоставляет загрязняющей окружающую среду фирме субсидию по ставке .у в расчете на единицу инвестиций фирмы в сокращение выбросов. Анализ показывает, что в принципе оптимум с точки зрения максимизации национального благосостояния мог бы быть достигнут применением следующей схемы налогообложение-субсидирование

т.е. комбинацией классического экологического налога и субсидии в расчете на единицу инвестиций фирмы в сокращение вредных выбросов по ставке, равной равновесной надбавке к цене продукции (сверх затрат) научно-исследовательского сектора, разрабатывающего инновационные более экологически чистые технологии. Поскольку — =1, производная а' долж-

с1ч ' </(/ и:"

па быть близка к нулю, так что ставка субсидии ,ч' должна стремиться к Итак, если инновационная продукция и услуги экологического назначения предоставляются специализированным научно-исследовательским сектором, в котором имеет место несовершенная конкуренция, то налогообложение предприятий, допускающих вредные выбросы, дополненное прямым субсидированием деятельности предприятия-загрязнителя по сокращению выбросов, обеспечивает максимальную рыночную власть фирм научно-исследовательского сектора. Размер субсидии, необходимой для достижения оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния, в таком случае неограничен.

Этот результат имеет место также в том случае, если имеется свободный вход в научно-исследовательский сектор, разрабатывающий инновационные более экологически чистые технологии. На практике экологическая политика, предполагающая очень большие субсидии загрязняющим окружающую среду отраслям, вряд ли может быть реализована. Регулятор будет вынужден установить верхний предел субсидии, тем самым ограничивая рыночную власть научно-исследовательского сектора, однако допуская недостаточное сокращение вредных выбросов. Чтобы противодействовать этому, госрегулятор может увеличить ставку налогообложение выше соответствующей предельным ущербам окружающей среде. В этом случае получим субоитимальное решение, при котором обеспечивается недостаточное сокращение вредных выбросов и более низкий по сравнению с оптимумом первого порядка объем выпуска продукции.

Далее рассмотрена схема, при которой регулятор эколого-экономической политики устанавливает ставку налогового эмиссионного платежа в размере ( за

(31)

единицу выбросов и предоставляет фирмам научно-исследовательского сектора, разрабатывающим инновационные более экологически чистые технологии, субсидию по ставке л в расчете на единицу инновационной продукции. Прибыль производственной фирмы принимает следующий вид

к =Рх~ С(х)-(¡а-ф<>(х)- е(й)1, (32)

а условия максимизации прибыли определяются уравнениями

Р~С(х')-Ы>'{х') = О, -д+1Е'(а")=0. (33)

Сравнение этих уравнений с выражениями (27) и (28) показывает, что оптимальная ставка налогообложения должна быть установлена на традиционном уровне

(Пигу) / = >', если ц = 01—]. Заметим, что прибыль фирмы научно-

исследовательского сектора в рассматриваемом случае составляет

П( =?(«)<*,.-0(«,) + .м,, (34)

так что такая фирма будет поставлять на рынок объем инновационной продукцию и услуг экологического назначения а,, удовлетворяющий уравнению

/ \

<?» = С(а,) + - (35)

л а

V /

Регулятор эколого-экономической политики может в таком случае установить ставку субсидии .5 следующим образом = - - 1, чтобы назначаемая цена продукции и услуг экологического назначения соответствовала предельным затратам Действительно, в рассматриваемом случае оптимум с точки зре-

ния максимизации национального благосостояния будет достигаться при следующей комбинации налог-субсидия

<•"■ '-тВ)- (36)

Эта схема выглядит достаточно похожей на рассмотренную в предыдущем разделе: предлагаемая ставка эмиссионного налогового платежа соответствует предельному ущербу окружающей среде, вызванному производственным загрязнением, а размер субсидии соответствует надбавке к цене продукции (сверх затрат) научно-исследовательского сектора, разрабатывающего инновационные более экологически чистые технологии. Поскольку субсидия предоставляется фирмам научно-исследовательского сектора, она имеет верхнюю границу. Чтобы убедиться в этом, заметим, что знаменатель а\, который представляет собой производную по цене от функции спроса фирм-загрязнителей на продукцию научно-исследовательского сектора и определяется полным дифференцированием уравнения (70), в данном случае определяется следующим образом а\ = = ПРИ

стандартной ставке налогообложения (ставке Пигу) имеем а, = , так что став-

ка субсидирования м' ---{- ve") конечна. Получаем следующий результат: если а

инновационная продукция и услуги экологического назначения предлагаются специализированным научно-исследовательским сектором, в котором имеет место несовершенная конкуренция, го налогообложение предприятий, допускающих вредные выбросы, дополненное предоставлением ограниченной субсидии фирмам научно-исследовательского сектора, позволяет достичь оптимума с точки зрения максимизации национального благосостояния.

Для осуществления этой политики ре!улятор должен оценивать предельный ущерб окружающей среде, вызванный производственным загрязнением, г, и иметь информацию относительно затрат С(-) и воздействия «{•) при использовании соответствующих продукции и услуг экологического назначения. При осуществлении этой политики могут иметь место также административные затраты, важный аспект которых рассматривается в следующем разделе.

Теперь опустим предположение о том, что осуществление управления государственными средствами не предполагает экономических искажений. Общественные затраты государственных денежных трансфертов описываются параметром Л е [0,Ц ■ При сборе налоговых поступлений часть А из них будет потеря-па. Аналогично, при распределении субсидий часть Я из них не сможет достичь потенциальных реципиентов. Возможны два варианта реализации эколого-экономической политики:

1. регулятор использует только экологическое налогообложение, что приводит к субоптимальному решению, при котором обеспечивается недостаточное сокращение вредных выбросов и более низкий по сравнению с оптимумом первого порядка объем выпуска продукции;

2. регулятор эколого-экономической политики устанавливает ставку налогового эмиссионного платежа в размере Í за единицу выбросов и предоставляет фирмам научно-исследовательского сектора, разрабатывающим инновационные более экологически чистые технологии, субсидию по ставке 5 в расчете па единицу инновационной продукции; такой подход лучше решает проблемы загрязнения окружающей среды и рыночной власти в научно-исследовательском секторе, однако создает дополнительные искажения, если часть субсидий в процессе распределения не достигают реципиентов.

Некоторые области значений параметров, соответствующие предпочтительности одного из вариантов эколого-экономической политики, показаны па рис. 3.1 и 3.2. Для конкретных функциональных форм

/'О^Ю-л-, ("(.v) = ~.v2, G(a) = a, e(x,a) = x-Ja

найдем ставки налогообложения и субсидирования для двух вариантов эколого-экономической политики.

1. Регулятор использует только экологическое налогообложение, что приводит к субоптимальному решению, при котором обеспечивается недостаточное сокращение вредных выбросов и более низкий по сравнению с оптимумом первого порядка объем выпуска продукции. Максимизируя функцию национального

благосостояния (76) по / при условии /а0 и учитывая (78), получаем оптимальную ставку налогообложения

' 8и (1-2А)-4и(1 -Я) + !

Г

г

те

о V о

Рис. 3. - Предпочтительные варианты эколого-экономической политики (авторские расчеты)

2. Регулятор эколого-экономической политики устанавливает ставку налогового эмиссионного платежа в размере / за единицу выбросов и предоставляет фирмам научно-исследовательского сектора, разрабатывающим инновационные более экологически чистые технологии, субсидию по ставке л' в расчете на единицу инновационной продукции. Решая эту систему, получаем оптимальную ставку субсидии

, 8Я(ЗУ + 5Я-10)п2 + (20А2 + 40Я -10Лу-4У)Я + ЛС

л,Л. (Л, V,/;)-=-- - --------------

(38)

4(30А2 + XV - 2 у)>Г + 2Я(у -1 О Л)п и оптимальную ставку экологического налога

п2(160Я(1 + Л) -2у(5Л + 2)) + 4Хт 4«2(17Я2 + 4Д - 4) - 12 Л'п + Я2 Рис. 3.1 соответствует малым значениям Я, а рис. 3.2 более высоким значениям Я. Область, обозначенная Г, соответствует значениям л,»в Я, при которых первый вариант эколого-экономической политики более эффективен. Область, обозначенная ТЗ, соответствует значениям п, V и Я, при которых первый вариант эколого-экономической политики более эффективен. Заштрихованные области соответствует значениям и Я, в которых ни один из вариантов не эффективен. В диссертации доказано, что области параметров (п,у), при которых схема «налогообложение-субсидирование» более эффективна, чем налогообложение,

сужаются с ростом общественных затрат на государственные денежные трансферты Л. Однако, при условии, что предельные ущербы обществу от загрязнения v не слишком велики, комбинированная схема эмиссионного налогообложения фирм-загрязнителей и субсидирования фирм научно-исследовательского сектора, разрабатывающих инновационные более экологически чистые технологии, более эффективна, чем использование только эмиссионных налоговых платежей, если количество фирм в научно-исследовательском секторе п мало.

Эти результаты интерпретируются следующим образом. Во-первых, заметим, что в заштрихованных областях на рис 3.1 и 3.2 параметр v принимает низкие значения. Очевидно, что если отрицательный экстернальный эффект, вызванный загрязнением, мал относительно общественных затрат на государственные денежные трансферты X, субоптимально накладывать налог на выбросы при условии низкой выгоды и высоких затрат такой меры. Однако без экологического налога сокращение вредных выбросов не имеет места, и субсидирование фирм, разрабатывающих экологически чистые технологии, бессмысленно, поскольку эти фирмы не имеют рынка сбыта. Поэтому при низких значениях v не должно использоваться ни экологическое налогообложение, ни субсидирование. При высоких значениях v и п, с другой стороны, национальное благосостояние будет выше при использовании только экологического налогообложения. В этом случае выбросы загрязняющих веществ оказывают большее негативное воздействие на национальное благосостояние, чем несовершенная конкуренция в отрасли, разрабатывающей экологически чистые технологии (поскольку наличие большого числа научно-исследовательских фирм означает, что конкуренция в этой отрасли относительно сильна), так что госрегулятор должен сосредоточить активность на нейтрализации отрицательного экстернального эффекта, вызванного загрязнением. Напротив, если число научно-исследовательских фирм п достаточно мало, искажение, вызванное несовершенной конкуренцией в отрасли, разрабатывающей экологически чистые технологии, становится достаточно значительной для того, чтобы стоило применять схему «налогообложение-субсидирование». Область, где такая комбинация предпочтительна, сокращается с ростом Я.

Публикации по теме диссертации Публикации в ведущих рецензируемых журналах и изданиях, определенных ВАК

1. Горохова Н.В. Комбинированная схема экологического налогообложения и субсидирования предприятий производственного сектора // Управление экономическими системами (электронный научный журнал), 2011. - № 12 (36). - 0,4 пл.

2. Горохова Н.В. Моделирование налогообложения предприятий-загрязнителей и субсидирования разработки экологически чистых технологий // Управление экономическими системами (электронный научный журнал), 2012. -№ 1 (37). - 0,4 п.л.

3. Горохова Н.В. Моделирование и ранжирование инструментов эколого-экономического регулирования как стимуляторов разработки более экологически чистых технологических процессов II Управление экономическими системами (электронный научный журнал), 2012. - № 2 (38). -0,4 п.л.

с-У

Публикации е других изданиях

4. Горохова Н.В. Эффективность рынка экологически чистых технологий при использовании в качестве инструмента экологической политики продаваемых разрешений на выбросы загрязняющих веществ И Сборник научных трудов Всероссийского симпозиума «Математические модели и информационные технологии в экономике». - Кисловодск: Издат. Центр КИЭП, 2007. - 0,4 п.л.

5. Горохова Н.В. Экономико-математическая модель регулирования выбросов производственного сектора и разработки более экологически чистых технологических процессов научно-исследовательским сектором // Тенденции, проблемы и перспективы развития социально-экономических систем (межвузовский сборник научных трудов) - М.: МИСОН, 2008. - 0,4 п.л.

6. Горохова Н.В. Анализ эффективности фиксированного и корректируемого технологического стандарта на выбросы как инструментов экологического регулирования // Материалы Всероссийской научной конференции «Формирование, развитие и прогнозирование социально-экономических систем: методы и способы управления». - Кисловодск, 2011. - 0,3 пл.

7. Горохова Н.В. Экономико-математическая модель реализации эколого-экономической политики с использованием экологических налоговых платежей // Современные научные исследования. - 2011, № 2. - Кисловодск: Издат. Центр КИЭП,- 0,5 пл.

Подписано в печать 20 февраля 2012 г. Формат 60x84/16. Бумага типографская №1. Гарнитура Тайме. Усл. п.л. 1,5. Тираж НО. Заказ 328 Издательский центр Кисловодского института экономики и права. 357700, г. Кисловодск, ул. Розы Люксембург, 42.