Модернизация эколого-экономической политики с учетом эндогенного инновационного процесса

ТЕRRА ECONOMICUS ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭКОЛОГО ЭКОНОМИЧЕСКОЙ политики С УЧЕТОМ ЭНДОГЕННОГО ИННОВАЦИОННОГО ПРОЦЕССА

ИПП С.Л.

аспирант, Северо-Кавказский научный центр высшей школы ЮФУ, e-mail: ncsc@sfedu.ru

Проводится качественное и количественное сравнение различных инструментов государственного регулирования вредных производственных выбросов (налоговых платежей за вредные выбросы, продаваемых и бесплатно распределяемых разрешений на загрязнение), при условии, что уровень инновационной технологии является эндогенным параметром. Проиллюстрированы ситуации, в которых возможны существенные отличия в использовании инструментов регулирования вредных выбросов с точки зрения национального благосостояния, и ситуации, когда эти отличия несущественны.

Ключевые слова: вредные выбросы; разрешения на загрязнение; экологический налог; национальное благосостояние; инновации.

The paper focuses on the qualitative and quantitative comparison of emissions regulation instruments (environmental taxes, auctioned and free emission permits), when technological innovation is endogenous. We illustrate the types of situations when there can be significant welfare discrepancies between the instruments of regulation and when there are not.

Keywords: hazard emissions; environmental taxation; emission permits; welfare; innovations.

Коды классификатора JEL: Q57.

В последние несколько десятилетий в большинстве стран мира сложился техногенный тип производства, для которого характерны значительные экстерналии — внешние эффекты, внешние последствия экономической деятельности, которые не принимаются во внимание субъектами производства или не зависят от них. 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 [1, 3]. Одним из подходов к защите окружающей среды является использование рынка. Это может делаться при помощи расширения прав собственности. Однако во многих случаях этот подход является непрактичным. Рынок самостоятельно не может достичь общественно эффективного использования окружающей среды, поскольку значительная часть природы является ресурсом совместного пользования. Другой способ состоит во введении платежей за использование окружающей среды. В этих условиях весьма актуальна проблема выбора наиболее эффективного инструмента регулирования (и стимулирования разработки экологически более чистых технологий) выбросов загрязняющих веществ хозяйствующих субъектов.

Рассматриваем процесс сокращения вредных выбросов n конкурирующими производственными предприятиями, включающий создание инновационной технологии (внедрение которой позволяет сократить вредные выбросы), распространение инновационной технологии в производственной отрасли и сокращение вредных выбросов. Одна из производственных фирм является фирмой, изобретающей новую более экологически чистую технологию. На первой стадии фирма-инноватор решает, сколько средств инвестировать в создание новой, сокращающей вредные выбросы технологии. На второй стадии остальные n-1 фирм решают, внедрять ли эту новую технологию (внедрение новой технологии предполагает выплату лицензионных платежей фирме-инноватору, альтернативный путь состоит в копировании производственными фирмами инновационной технологии и получении в результате технологии, которая, как правило, уступает оригинальной технологии). На третьей стадии все n конкурирующих производственных предприятия выбирают уровень сокращения вредных выбросов с целью минимиза-

© С.Л. Ипп, 2010

ции затрат при условии, что за вредные выбросы предполагаются платежи в форме налогов или продаваемых разрешений на загрязнение. Инструмент экономической политики регулирования вредных выбросов (налоги или разрешения на загрязнение) выбирается госрегулятором до появления инновационной технологии, однако ее реализация (включая продажу разрешений на загрязнение) имеет место на последней стадии.

Издержки сокращения вредных выбросов фирмы на третьей стадии описываются функцией С(а, к), где а — уровень сокращения вредных выбросов на уровне фирмы [2]. Состояние технологии, позволяющей сократить вредные выбросы, /, определяется до третьей стадии.

Обозначим через / «цену» вредных выбросов. В случае, если инструментом регулирования вредных выбросов является налог на фирмы, производящие загрязнение, / представляет собой просто ставку налога, а если инструментом регулирования являются разрешения на загрязнение, / является равновесной ценой разрешений. На третьей стадии каждая фирма решает задачу

а

где е — уровень вредных выбросов до сокращения (а<е), а р(к, () — минимизируемая сумма (1) издержек сокращения вредных выбросов и (2) налоговых платежей за вредные выбросы или затрат на покупку (отказа от продажи) разрешений на загрязнение. Условие первого порядка задачи минимизации (1) имеет вид

Условие (2) означает, что предельные издержки сокращения вредных выбросов равны цене вредных выбросов.

Однако обычно фирме-инноватору удается лишь частично присвоить экстернальные выгоды, получаемые остальными фирмами от создания инновационной технологии [4]. В частности, остальные фирмы могут получить выгоду от информации о новой технологии как национального блага с целью разработки технологии, имитирующей оригинальную. Описываем неидеальное присвоение фирмой-инноватором общественных выгод от инновации, предполагая, что разработавшая новую технологию фирма получает патент, создающий монопольную власть, однако другие фирмы могут (несовершенно) имитировать оригинальную технологию. Поэтому на второй стадии фирмы, нуждающиеся в новой технологии, принимают решение: либо выплатить лицензионный платеж У за лицензирование новой технологии (к), разработанной фирмой-инноватором на первой стадии, либо разработать собственную имитацию оригинальной технологии, которая улучшает существующую технологию до уровня ак, где 0 < а < 1. При а = 1 инновационная технология является чисто общественным благом и может быть идеально воспроизведена путем копирования; при а = 0 имитация не способна усовершенствовать уровень технологии, используемый фирмами, не являющимися инноваторами, и экологически чистая технология является чисто частным благом. Фирма внедряет патентованную технологию, если ее затраты (включая лицензионный платеж) не превосходят затраты на копирование инновационной технологии.

Каждая фирма принимает решение о внедрении новой технологии, воспринимая аналогичные решения других фирм и равновесную цену разрешений на загрязнение как заданные. В результирующем равновесии Нэша максимальный размер лицензионного платежа, назначаемого фирмой-инноватором (Т), соответствует безразличию последней внедряющей технологию фирмы между запатентованной технологией и имитирующей ее технологией (предполагаем, что фирма-инноватор не может проводить ценовую дискриминацию между фирмами, внедряющими новую технологию, взимая с фирм, внедряющих новую технологию первыми, большую плату):

У + \ь

Будем предполагать, что имеет место полное распространение оригинальной технологии — это оптимально с общественной и частной точек зрения в интервалах параметров, используемых ниже при численных расчетах. Поэтому, в то время как в равновесии ни одна из фирм не прибегает к копированию, угроза копирования ограничивает способность фирмы-инноватора полностью присваивать себе общественные выгоды от инновационной технологии. Из соотношений (1) и (3) максимальный лицензионный платеж выражается следующим образом

где верхние индексы а и 1 соответствуют условию (2) для фирмы с уровнем технологии ак и к соответственно.

ТЕ1ЖА ЕСОЫОМЮиБ ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

ТЕІІІІА ЕСОІХІОМІСІІБ ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

При условии, что в качестве инструмента регулирования вредных выбросов используются разрешения на загрязнение, по мере того как отраслевая кривая предельных издержек сокращения вредных выбросов сдвигается вниз, цена разрешений на загрязнение падает, и поэтому / = ¡(к) (ставка налога / постоянна при использовании налогообложения в качестве инструмента регулирования вредных выбросов). В той степени, в которой инновационная технология вызывает падение цены разрешений на загрязнение, внедрившие новую технологию фирму выигрывают за счет более низких платежей за свои инфрамаржинальные вредные выбросы (эти фирмы получают выгоду М(е-ай). Однако, фирма-инноватор не может присвоить эти выгоды, поскольку любя отдельная фирма может свободно воспользоваться этим падением цены разрешений на загрязнение независимо от того, внедряет она инновационную технологию или нет.

Дифференцирование выражения (4) по к дает предельное изменение лицензионных платежей

Предполагаем, что инновационная технология является результатом научно-исследовательских разработок одной фирмы. Затраты на научно-исследовательские разработки, необходимые для создания инновационной технологии, описываются функцией ¥(к).

На первой стадии фирма-инноватор выбирает объем научно-исследовательских работ (или, эквивалентно, величину технологической инновации) с целью максимизации прибыли

Прибыль фирмы-инноватора включает лицензионные платежи от остальных п-1 фирм за вычетом суммы собственных затрат на сокращение вредных выбросов, затрат на разработку инновационной технологии и платежей за собственные вредные выбросы (налоговых платежей или стоимости разрешений на загрязнение). Величина е представляет собой (экзогенное) распределение разрешений на загрязнение фирме-инноватору при использовании регулятором в качестве инструмента регулирования вредных выбросов бесплатно выдаваемых разрешений на загрязнение (е = 0 при использовании в качестве инструмента регулирования налогообложения и продаваемых разрешений на загрязнение). Заметим, что е не появляется в уравнениях (1) и (3), поскольку индивидуальные решения фирмы относительно вредных выбросов и внедрения инновационной технологии не влияют на цену загрязнения, и, следовательно, на ренту, получаемую от распределения разрешений на загрязнение.

Максимизация выражения (6) относительно к приводит к следующему соотношению

Из соотношений (5) и (7) получаем следующее условие для оптимальной величины инновации с точки зрения фирмы-лицензиара

у'

эффект затрат на сокращение вредных выбросов

эффект имитации

- Ґ(к)(е -ах - е)+ (// -1 )Ґ(к)(р' -

эффект затрат на разрешения на загрезнение

эффект адаптации цены разрешении к пост инновационному уровню

В уравнении (8) предельные затраты на разработку инновационной технологии равны частным предельным выгодам от разработки инновации, причем последние представлены в виде четырех составляющих. Первая составляющая, (предельный) эффект затрат на сокращение вредных выбросов, представляет собой готовность п фирм платить за снижение издержек сокращения вредных выбросов, вызванный приростом величины инновации. Вторая составляющая, (предельный) эффект копирования представляет собой снижение готовности п-1 фирм, не являющихся инноваторами, платить за инновационную технологию, возникающее благодаря воздействию инновации на увеличение возможности копирования экологически чистой технологии для сокращения вредных выбросов.

Третья и четвертая составляющие (8) возникают только при использовании в качестве инструментов регулирования вредных выбросов разрешений на загрязнение. (Предельный) эффект затрат на разрешения на загрязнение представляет собой снижение затрат фирмы-инноватора на покупку разрешений на загрязнение, за вычетом выделенных разрешений, благодаря воздействию инновационной технологии на сокращение цены разрешений на загрязнение. При продаваемых разрешениях на загрязнение фирма-инноватор должна платить за вредные выбросы е - а1. При бесплатно распределяемых разрешениях на загрязнение, если распределение е меньше (больше) выбросов е - а1, фирма-инноватор будет чистым покупателем (продавцом) разрешений на загрязнение.

Последний член в (8) есть эффект адаптации цены разрешений к постинновационному уровню. При бесплатно выдаваемых или продаваемых разрешениях на загрязнение, если фирмы, не являющиеся инноваторами, должны были бы использовать имитацию вместо запатентованной технологии, их вредные выбросы были бы выше, и этим фирмам пришлось бы платить ¡(к) (а1-Оа) за дополнительные разрешения на загрязнение. Снижая цену разрешений на загрязнение, инновационная технология сокращает эти платежи и, следовательно, готовность платить за новую технологию.

Проведен сравнительный анализ инструментов регулирования вредных выбросов с точки зрения стимулирования инноваций и с точки зрения максимизации национального благосостояния. Национальное благосостояние (Ж) представляет собой экологические выгоды В(га) за вычетом затрат на сокращение вредных выбросов и разработку инновационной технологии

]¥ = В

Максимизация функции (9) относительно а и к дает

С а

1<\к') = -пСк{а',к'\

Уравнение (10) показывает, что с точки зрения максимизации национального благосостояния предельные затраты на сокращение вредных выбросов в расчете на фирму должны быть равны предельным экологическим выгодам. Согласно уравнению (11), предельные затраты на разработку инновационной технологии равны предельной общественной выгоде, выражающейся в сокращении затрат на сокращение вредных выбросов для всех фирм.

Далее сравним влияние экономических инструментов регулирования вредных выбросов на разработку инновационной технологии и национальное благосостояние, предполагая, что инструменты регулирования зафиксированы на уровнях, соответствующих равенству предельных затрат и выгод от сокращения вредных выбросов до появления инновации.

Рис. 1 показывает частные выгоды фирмы-инноватора (рис. 1,а) и остальных фирм (рис. 1,б) от разработки инновационной технологии при условии, что в качестве инструмента регулирования используется налогообложение фирм, производящих вредные выбросы. На рис. 1,а фирма-инноватор получает выгоды, соответствующие заштрихованному треугольнику ОН], от сокращения своих собственных предельных издержек сокращения вредных выбросов. Однако, фирма-инноватор может получить от фирмы, не являющейся инноватором, только выгоды, соответствующие области 01] на рис. 1,б, поскольку предельные издержки сокращения вредных выбросов составляют для последней Са(а, ак), если эта фирма не внедряет запатентованную технологию. Области ОН] на рис. 1,а соответствуют эффекту затрат на сокращение вредных выбросов, в то время как область 01] на рис. 1,б соответствует эффекту копирования.

Рис. 2 показывает частные выгоды фирмы-инноватора (рис. 2,а) и остальных фирм (рис. 2,б) от разработки инновационной технологии при условии, что в качестве инструмента регулирования используются продаваемые разрешения на загрязнение, причем равновесное сокращение вредных выбросов для фирм постоянно и составляет а0, а цена разрешений падает до уровня ¡(к) с появлением более экологически чистой технологии. Фирма-инноватор получает выгоды от сокращения своих собственных предельных издержек сокращения вредных выбросов, соответствующие треугольнику ОЫ, и от эффекта затрат на разрешения на загрязнение (область Нот). В действительности совокупные выгоды фирмы-инноватора при условии, что в качестве инструмента регулирования используются продаваемые разрешения на загрязнение, превосходят соответствующие выгоды при использовании в качестве инструмента регулирования налогообложения на область узг. С другой стороны, фирма-инноватор извлекает при использовании

ТЕ1ЖА ЕСО1\ЮМ1СиБ ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

ТЕРРА ЕСО\ЮМ!Си8 ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

(а) Фирма-инноватор

(б) Фирма — не инноватор

Сокращение вредных Вредные выбросы, е

выбросов, а

Рис. 1. Выгоды от инновации: налог на загрязнение

(а) Фирма-инноватор

(б) Фирма — не инноватор

к у/С.М) у/ Са(а,ок) / д.

/

/

/

'(*}

Сокращение вредных выбросов, а

Рис. 2. Выгоды от инновации: продаваемые разрешения на загрязнение

продаваемых разрешений на загрязнение более низкий лицензионный платеж, чем при использовании в качестве инструмента регулирования налогообложения, поскольку эффект сокращения издержек снижения вредных выбросов в рассматриваемом случае меньше на область glji. Кроме того, лицензионный платеж меньше на величину эффекта адаптации цены разрешений на загрязнение к постинновационному уровню (qgi). Заметим, что если фирма, не являющаяся инноватором, использует имитирующую технологию вместо запатентованной технологии, она сокращает вредные выбросы до уровня аа и покупает а- аа дополнительных разрешений на загрязнение. Эта возможность покупки разрешений на загрязнение по новой более низкой цене сокращает издержки при использовании копирования на площадь qig.

ТЕР1РА ЕСО1\ЮМ!Си8 ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

TERRA ECONOMICUS ^ 2011 ^ Том 9 № 1 Часть 3

Из рис. 1 и 2 нетрудно проследить, какой из инструментов регулирования вредных выбросов (налогообложение или продаваемые разрешения на загрязнение) стимулирует создание лучшей инновационной технологии при различных обстоятельствах. Предположим, что имеет место идеальная имитация (т.е. а = 1), так что фирма-инноватор не присваивает ни одну из выгод, получаемых другими фирмами на рис. 1,б и рис. 2,б. Стимулы для разработки инновационной технологии больше при использовании продаваемых разрешений на загрязнение на область ijsr на рис. 2,а. Предположим теперь, что имитация вообще невозможна (т.е. а = 0). В этом случае фирма-инноватор извлекает в качестве лицензионных платежей от остальных n-1 фирм прибыль, большую на величину, равную n-1 областям hjiu, при использовании в качестве инструмента регулирования вредных выбросов налогообложения, чем продаваемых разрешений на загрязнение. Эта дополнительная выгода превосходит область ijsr, если число n велико.

Анализ показывает, что для достаточно высокого уровня сокращения вредных выбросов существует критическое значение параметра а, характеризующего имитацию, такое, что налогообложение фирм, допускающих загрязнение окружающей среды, стимулирует разработку инновационной технологии более высокого (низкого) уровня, чем продаваемые разрешения на загрязнение, если параметр, характеризующий имитацию, меньше (больше) этого критического значения. Бесплатно распределяемые разрешения на загрязнение индуцируют инновацию меньшей величины, чем при налоге на загрязнение и продаваемых разрешениях на загрязнение.

Воздействие различных инструментов регулирования вредных выбросов на национальное благосостояние сравнить несколько сложнее, поскольку оно зависит и от того, как инновационная технология зависит от уровня первого лучшего при альтернативных инструментах регулирования, и от того, является ли уровень сокращения вредных выбросов (после появления инновационной технологии) субоптималь-ным. В двух следующих ситуациях, как показывает проведенный анализ, возможно четкое ранжирование инструментов регулирования:

• при постоянных предельных экологических выгодах и при отсутствии копирования налог на фирмы, производящие вредные выбросы, индуцирует оптимум первого порядка, в то время как продаваемые и бесплатно распределяемые разрешения на загрязнение приводят к более низким эффектам с точки зрения национального благосостояния;

• при постоянных предельных экологических выгодах бесплатно распределяемые разрешения на загрязнение приводят к более низким эффектам с точки зрения общественного благосостояния, чем налоги на вредные выбросы, при любых значениях параметра, характеризующего имитацию инновационной технологии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бобылев С. Н., Ходжаев А.Ш. Экономика природопользования. М., 1997.

2. Пиндайк Р.С., Рабинфельд Д.Л. Микроэкономика. СПб: «ПИТЕР», 2002.

3. Гофман К.Г., Витт М.Б. Платежи за природные ресурсы // Экономика и организация производства. 1990. № 2. С. 15-21.

4. Nordhaus W.D. Modeling Induced Innovation in Climate-Change Policy. Discussion paper. New Haven, CT: Yale University, 1998.