文獻回顧 - 緒論 - 環保技術研發補貼,生產從量稅與國際貿易

1. 緒論

1.2. 文獻回顧

在經濟體系的生產行為中，謝惠婷、陳智華與謝智源 (2007) 發現：「經濟體系中的高污染產業，如石化產業、能源產業、基礎金屬工業與造紙業等，大多屬於中間財貨。」我們以石化工業的生產體系為例，大致可分為基本原料上游工業、中間產品中游業、與最終成品下游業及下游加工業三部分。石化上游業為輕油裂解、煉油業，包括烯烴與芳香烴之製造；中游業為石化原料業，係利用輕油裂解提煉出輕油餾份，製造塑膠原料、人纖原料、橡膠原料、石油化學品等中間原料；下游業及下游加工業則為塑膠製品、人纖和紡織製品、橡膠製品、化學製品等食、衣、住、行、育、樂等日常生活上需要的各種消費品產業。其中石化工業所使用的中間產物和產品種類繁多，若製程、設備、管線輸送、儲存、運輸過程等步驟稍有疏失，都可能成為污染的排放源或逸散源。

因此，為了降低各種污染對環境產生的損害，各種環保政策工具的福利效果比較一直都是環境經濟理論最熱門的討論議題。在寡占的市場結構下討論環保政策的文獻，較具代表性的有：Conrad (1993)、Conrad and Wang (1993)、Ulph (1996a)、

Horan and Claassen (2007)。Conrad (1993)在寡占的國際市場架構下，探討本國政府的污染防治補貼政策，該文發現污染防治補貼可提高本國之福利。Conrad and Wang (1993)在完全競爭、寡占市場及領導廠商寡占等市場結構下，比較生產從量稅及污染防治補貼對市場結構的影響。Horan and Claassen (2007)在政府的環保預算限制下，對不同廠商的最適防治補貼，他們得出，對各廠商的最適防治補貼，

除了要考慮各廠商造成的邊際污染損害外，尚須考慮廠商的防治成本、所得移轉效果及廠商參與程度。

探討環保政策工具對廠商環保技術選擇的誘因的文獻有：Downibg and White (1986)、Ulph (1994)、Ulph (1996b)、Requate (1998)、Denicolo (1999)、Newell et

al (1999)、Innes and Bial (2002)、Montero (2002)、Fischer et al. (2003)、Tarui and Polasky (2005)、Greake(2006)、Greaker and Rosendahl (2008)、Fischer and Newell (2008)。

Downibg and White (1986)在比較生產從量稅、防治量補貼、可交易的污染許可、排放直接管制等環保制度對廠商污染防治技術研發的誘因。Requate (1998) 利用規模報酬不變的完全競爭市場模型，比較生產從量稅及拍賣污染許可對廠商引進先進污染減量技術的誘因。Montero (2002)利用雙占的 Counot 競爭模型，比較排放標準、排放表現標準、可交易的污染許可、拍賣的污染權許可等政策對廠商污染減量技術研發的誘因，他發現；政策對廠商污染減量技術研發的誘因大小取決於直接效果及策略效果；一般而言，排放標準度下的誘因大於污染權許可制度。Fischer et al (2003)在廠商防污的研發水準內生化下，比較生產從量稅、拍賣的污染權及免費的污染權等三種制度福利效果。該文發現，沒有一項制度的福利效果必然是最佳的。三者的優劣取決於研發成本、減污技術被模仿的程度。Tarui and Polasky (2005)將廠商的環保技術選擇納入考慮，在污染之損害不確定下，比較訂定法則及事後更新政策哪一政策較有效率。Greaker and Rosendahl (2008)將污染製造商之污染防治技術外包的特性納入考慮，建立一個寡占的上游污染防治技術市場，下游最終財市場則為完全競爭的上下游模型，探討環保標準趨嚴之下的效果，該文發現，環保標準趨嚴會造成上游的污染防治技術市場更競爭，有助於降低下游的污染防治成本。

在國際貿易理論方面也有關於貿易保護對進口廠商研發或技術選擇影響之論文：Reitzes (1991)、Miyagiwa and Ohno(1995)、Konish (1999)、Goh (2000)、

Neary (2002)、Ekholm and Midelfart (2005)、Chiou et al. (2006)。Reitzes (1991)設立一不完全競爭模型以探討進口國政府的保護政策對期廠商研發行為的影響，它的研究顯示了關稅政策與配額政策對於進口國廠商研發活動的影響方向常常相

左。Miyagiwa and Ohno(1995)設立一動態模型，以探討保護政策如何影響國內幼稚產業技術更新的時間點。他們指出保護政策是否會提前或延遲國內受保護廠商的技術更新行為，需視政策實施的時間特性而定；如果關稅與配額政策的執行是暫時性的，則國內廠商在這兩政策下會延遲技術更新；但是，關稅(配額)政策的實施若是永久性的，則有助於廠商提前(延遲)進行技術更新。Goh (2000)考慮了技術研發活動在資源使用上的機會成本，並在線性需求函數與成本函數的假設下，

得到了進口保護會降低廠商研發努力的結論。Neary (2002)則設立一個一般均衡的寡占模型，據以分析進口國的關稅自由化對於其國內廠商研發活動的影響，

Neary (2002)指出進口國廠商在其國內降低關稅稅率的同時，可能會採取較高的技術水準以降低進口競爭程度增加的壓力。Ekholm and Midelfart (2005) 則引用 Neary(2002) 的架構以分析自由貿易協定與廠商技術選擇的關係，他們的研究顯示只要貿易協定所創造出的產業內貿易量夠大，則會員國國內廠商就會採取較佳的技術來生產。Chiou et al. (2006)則採取了異質產品的假設，分析關稅與等量配額下廠商的技術水準是否會因為不同的市場競爭行為模式而有差異，他們發現當市場競爭型態為 Counot 數量競爭時，進口國廠商在關稅政策下的技術一定會高於等量配額下的技術水準；但當市場競爭型態為 Bertand 價格競爭時，後者的技術選擇水準有可能會高於前者。楊雅博等 (2009)則是探討關稅配額(tariff-rate quota)自由化對出口國廠商研發的影響。

由上述的文獻分析可知，各種環保政策工具對廠商環保技術選擇的誘因及其福利效果的比較，一直都是環境經濟理論最熱門的議題。但在現有的文獻中，將環保技術外包的特性納入考慮，探討環保政策對環保技術研發的影響者僅有 Greaker and Rosendahl (2008)一篇論文。因此，本文擬建立一個上下游的相關出口模型，分別在上游獨占的污染要素供應商對本國及外國廠商採取單一訂價及差別取價的訂價策略下，比較生產從量稅以及環保技術研發補貼政策對上游獨占的污染要素供應商之技術選擇的影響及相關的福利效果。

1.3.模型設定

假設本國與外國分別有一家最終財廠商與，皆從本國上游一家獨占的污染要素供應商購買污染要素，並搭配另一非污染要素，生產同質產品後全數出口到第三國市場從事 Cournot 競爭，第三國市場的需求函數為，其中與 分別為本國廠商及外國廠商的產量。兩國 廠商的生產函數為 Leontief 型，

，，，其中與為完全互補要素，為污染要素，為非污染要素。使用要素在生產過程或生產過後會製造污染，每單位 生產 1 單位的污染，污染邊際損害為 D，而此一污染要素皆由本國一獨 占廠商所提供。此外，兩國最終財廠商使用的非污染要素 則個別由其國內的完全競爭市場所提供。在我們設定生產函數中，

可視為污染要素的技術效率，越高代表等量的非污染要素，搭配較少量的污染要素 (相當於污染 減量) 即可生產等量的產品，因此提高表示污染要素的使用效率提高，故有減 少污染的效果；為互補要素的使用效率值，此設定為上游原料供應商不只提供原料給下游，同時將技術也包含在此原料中一同販售。假設本國污染要素供應商 有能力改變，故 r 可視為廠商對於污染減量技術的研發投入程度，

為廠商投入的研發成本，其中，代表研發效率，愈小表示研發效率愈高，

愈大表示研發效率愈小。假設、分別為廠商( ) 所面對的兩種要素價格，由本國獨占廠商所決定，則由本國及外國知國內完全競爭市場決定，其值為固定。因此，在上述設定下，最終財廠商的成本函數可寫成：

，。

根據上述設定，我們可得到市場結構如下：

圖 1 市場結構

假設本國政府選擇下列兩種環保制度之一來實施環境保護：一是對本國下游廠商實施生產從量稅政策，每一單位的產品課徵元的稅率。另一是對本國上游污染要素供應商實施環保技術研發補貼政策，本國政府對本國上游污染要素供應商之環保技術研發成本補貼比例的金額。此外，假設外國政府不實施任何政策。在上述設定下，兩國廠商的目標函數為下列二式：

；

根據(1.1)、(1.2)兩式之一階條件，可解出均衡的產量、，並得出此二最終財廠商的污染要素引申需求函數為，

。利用此二引申需求函數，我們可將本國上游廠商 u 的目標函數寫成下式：

上式中，為廠商提供污染要素的邊際成本，為上游污染要素供應商

之減污技術研發成本， 為廠商接受本國政府之減污技術研發補貼金額。

因此，社會福利函數為下式：

在上式中，為本國的污染損害函數。

本賽局共分成三階段，在本國上游原料供應商的訂價策略下(差別訂價或單一訂價)，第一階段，本國政府決定本國社會福利極大之最適生產從量稅或環保技術研發補貼。在第二階段，本國上游廠商決定最適之污染要素價格、以及最適之環保技術研發水準，第三階段，兩國廠商決定 Cournot 競爭之市場均衡產量及。

由上述模型可得知，對本國而言，此一上下游相關市場存在著污染外部性扭曲、上游獨占扭曲以及下游國際市場雙占之扭曲，利用本模型我們可探討，上述兩種政策工具何者對環境較友善(污染排放水準較小)，兩者的相關福利效果的差異何在?因此，本文在後面 2、3、4 章將分開別探討不同政策下的差異，在第 5 章做出比較。

1.4.本文架構

本文架構共分為 6 章：除本章為緒論外，第 2 章為政府採取減污研發補貼政策之下，市場之均衡。第 3 章為政府採取生產從量稅政策之下，上游原料供應商

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