Bài giảng Kinh tế và quản lý môi trường: Chương 4

CHƯƠNG 4: CHƯƠNG 4: KINH TẾ TÀI NGUYÊN KINH TẾ TÀI NGUYÊN

Msc Nguyen Quang Hong National Economics University

Nội dung Nội dung Nội dung Nội dung

I. Mô hình khai thác tài nguyên không tái I Mô hình khai thác tài nguyên không tái tạo (khoáng sản)

II. Mô hình khai thác tài nguyên tái tạo II Mô hình khai thác tài nguyên tái tạo

(thuỷ sản)

I. Lý thuyết khai thác tối ưu Tài I. Lý thuyết khai thác tối ưu Tài nguyên không tái tạo (ER) nguyên không tái tạo (ER) (ER) (ER)

ê khô ê khô

tái t tái t

11.Khái niệm và các vấn đề liên quan .Khái niệm và các vấn đề liên quan Khái niệm 11..1 1 Khái niệm

• Là các dạng tài nguyên được hình thành từ các quá trình địa lý kéo dài hàng triệu năm, do đó có thể coi là những tài nguyên có trữ lượng cố là những tài nguyên có trữ lượng cố thể coi định.

đá đồ

hiê

• Bao gồm các dạng năng lượng hoá thạch (dầu, than đá, đồng, nickel, th i k l

ga tự nhiên, uranium, t gold).

oà bộ các dạ g tà

guyê

• Toàn bộ các dạng tài nguyên này số lượng có ày số ượ g có hạn trong lòng đất. Trong ngắn hạn nguồn tài nguyên này không thể tái tạo.

1.2 Các vấnvấn đềđề vềvề khai 1.2 Các 1.2 Các 1.2 Các vấnvấn đềđề vềvề khai

khai thác khai thác

thác ERER thác ERER

• Khai thác mỏ là một quyết định đầu tư. Để khai thác mỏ thặng dư của mỏ phải tăng với một tỷ lệ thác mỏ thặng dư của mỏ phải tăng với một tỷ lệ bằng tỷ lệ của các tài sản khác.

ạ

ộ g

ợ g ự

• Sau mỗi một giai đoạn lượng dự trữ giảm dần trong lòng đất, sử dụng loại tài nguyên này thường gây ra chất thải cho môi trường, v× vậy việc phân bổ, sử dụng tài nguyên này sẽ khác nhau trong bổ sử dụng tài nguyên này sẽ khác nhau trong mỗi giai đoạn.

• Điều chúng ta quan tâm khi phân tích là khai thác với tốc độ nào, mức khai thác qua các giai đoạn khác nhau và bao giờ thì nguồn tài nguyên này sẽ cạn kiệt. cạn kiệt

CácCác vấnvấn đềđề vềvề khai CácCác vấnvấn đềđề vềvề khai

khai thác khai thác

thác ERER thác ERER

- Giá - Chi phí

Hàng hoá là ER, có giá cao hơn và lượng ít hơn

PER

Hàng hoá thông thường

MUC

P = MC

D D

UC (user cost) chi phí cơ hội của việc sử dụng tài nguyên hôm nay, UC=P-MC ta UC=P-MC ta gọi UC là chi phí người sử dụng phải trả cho ER.

Sản lượng

YER

. Khai thác mỏ với giá thay đổi-- 22. Khai thác mỏ với giá thay đổi Mô hình hai giai đoạn Mô hì h h i Mô hình hai giai đoạn Mô hì h h i

i đ i đ

i i

Một mỏ khoáng sản có trữ lượng 2500 tấn • Một mỏ khoáng sản có trữ lượng 2500 tấn được khai thác hai năm. Hàm cầu khoáng 700 0,25qt. Chi phí khai sản này là pt = 700 – 0 25qt Chi phí khai sản này là pt thác là cố định và bằng 200$. Tỷ lệ chiết khấu là 5%. Xác định lượng khai thác và khấu là 5% Xác định lượng khai thác và giá loại khoáng sản qua các giai đoạn.

Hiệu quả động Hiệu quả động Hiệu quả động Hiệu quả động

( (

−

(

PVNB

max

= ∑

B t 1(

)C )C t t )

B 0 1(

)C )C 0 0 )

B 1 1(

)C − 1 1 r ) +

P1 = 700 – 0,25q1

P0 = 700 – 0,25q0

NB1

NB0

200

MC =200

200

Tại Q1: PVNB = O1HEQ* + O2KEQ* - ABE

Tại Q2: PVNB = O1HEQ* + O2KEQ* - ECD O2KEQ ECD O1HEQ Tại Q2: PVNB Tại Q*: PVNB = O1HEQ* + O2KEQ*

Tại Q*: PVNB =>max

500

PVNB0 0

PVNB1

476

183

500

2000

1010

• Điều kiện cân bằng • Điều kiện cân bằng PVNB0 = PVNB1 hay 700 – 0,25q0- 200 = (700

– 0,25q1- 200)/(1+0,05) 0 25q 200)/(1+0 05)

hay 500 – 0,25q0 = 476 – 0,223q1 với q0+q1 =

25002500

383$/tấ

Giải có: q0 = 1268 tấn; q1 = 1232 tấn Và p0 = 383$/tấn; p1 = 392$/tấn Và 392$/tấ Nhận xét về sản lượng, mức giá qua mỗi giai

đoạn??? đ ???

(p1–p0)/p0 và {(p1-c) – (p0-c)}/(p0-c)

1111

Mô hình khai thác hai giai đoạn Mô hình khai thác hai giai đoạn Mô hình khai thác hai giai đoạn Mô hình khai thác hai giai đoạn

Giả sử mỏ có trữ lượng X0 được khai thác hết qua hai giai đoạn

ỗ

Giá tài nguyên mỗi giai đoạn là p0 và p1

Chi phí khai thác không đổi qua mỗi giai đoạn là c.

Bài toán tối ưu:

1 1

qc .

=π

−

qp 0

− r

1 1 +

qp qp 1 1 ( 1

cq cq )1

rb b

X X

1212

Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu

(

)

−

qp 0

− r

1 +

qp 1 ( 1

cq ) 1

)1(

−

L δ q δ

−

)2(

−

L δ q q δ δ

p ( ( 1

c ) )

1 1

−

)3(1

L δ δλ

Từ (1) và (2) có

ế

p

c =−

Thặng dư biên của mỗi giai đoạn khai thác khi triết khấu về ề ấ thời điểm hiện tại có giá trị bằng nhau.

p p − 1 ( ( 1 +

c c ) )r

1313

trong điềều kiu kiệện n giá giá

33..Khai Khai tháthác c mỏ mỏ trong đi tt ờờ

không đổổi i –– trtrườường hng hợợp mp mộột t mỏ cụ khô không đ đổổii đ khô

mỏ cụ ththểể ththểể

ộộtt ỏỏ

Giả định: • Giả định: 1. Giá tài nguyên không thay đổi trong suốt

thời kì khai thác thời kì khai thác

2. Biết được trữ lượng của mỏ 3. Quặng mỏ có chất lượng như nhau 4. Chi phí khai thác là một hàm của sản

ộ

lượng khai thác.

1414

Khai Khai tháthác c mỏ mỏ trong đi

không trong điềều kiu kiệện n giá giá không

đđổổi i ((titiếếp)p) đđổổii ((titiếế ))

Giả sử mỏ có trữ lượng X0 • Giả sử mỏ có trữ lượng X0 • Qua quá trình khai thác, trữ lượng giảm:

Xt – qt = Xt+1. X q = X

ợ

• Doanh thu ở thời điểm t: p*qt • Chi phí ở thời điểm t: C(qt) • Lợi nhuận: ∏ = p*qt - C(qt) (qt)

ậ ∏ p qt

1515

Khai thác mỏ…. (tiếp) Khai thác mỏ…. (tiếp) Khai thác mỏ…. (tiếp) Khai thác mỏ…. (tiếp)

Lợi nhuận từ tất cả các giai đoạn khai thác: • Lợi nhuận từ tất cả các giai đoạn khai thác:

(

)

(

)).

(

)).

.....

(

)).

=∏

. qCqp −

.( qCqp −

.( qCqp − 1

.( qCqp − T

1 1

r r

) )

1( 1(

) )

1( 1(

1 + +

1 r r + +

Lợi nhuận max khi lợi nhuận biên của mỗi giai đoạn Lợi nhuận max khi lợi nhuận biên của mỗi giai đoạn

khai thác là bằng nhau. Hay:

(

−

(

)

(

1 1 r

)

1 1 +

1616

Khai thác mỏ…(tiếp) Khai thác mỏ…(tiếp) Khai thác mỏ…(tiếp) Khai thác mỏ…(tiếp)

(

Nguyên tắc: phân bổ tài nguyên qua các • Nguyên tắc: phân bổ tài nguyên qua các giai đoạn khai thác sao cho lợi nhuận biên của mỗi giai đoạn khai thác (đã chiết g khấu) là bằng nhau.

• Để phân bổ TN có hiệu quả thì TN sẽ

iả đi

tá d

là

được khai thác nhiều hơn ở hiện tại và ít hơn ở tương lai. Lý do là tỷ lệ chiết khấu đã phát huy tác dụng làm giảm đi giá trị iá t ị đã hát h của các khối lợi ích thu được ở tương lai

1717

Khai thác mỏ…(tiếp) Khai thác mỏ…(tiếp) hứ ú

• Công thức rút gọn:

Cô

−

[

]

MC t

( (

p p

) ).

( (

p p

) ).

−

t )( )( t

t )1( )1( t + +

t t

1 1 + +

hay hay

) )

1( 1(

) )

1 r +

MC t p

] [ p − +1 MC MC − t

Quy tắc khai thác r%: Giữa hai giai đoạn khai thác lợi nhuận

biên phải tăng theo tỷ lệ r% biên phải tăng theo tỷ lệ r%

Giai đoạn t

Giai đoạn t +1

P MC(t) P – MC(t)

P MC(t+1) P – MC(t+1)

qt+1

Gợi ý về khai thác Gợi ý về khai thác Gợi ý về khai thác Gợi ý về khai thác

g g

Việc quyết định khai thác trong bao nhiêu • Việc quyết định khai thác trong bao nhiêu giai đoạn, số lượng trong mỗi giai đoạn phụ thuộc vào lượng khai thác trong giai g p đoạn đầu tiên.

• Trước khi khai thác, chủ mỏ sẽ chọn một mức khai thác ở giai đoạn cuối cùng (T) sao cho P- MC(T) là lớn nhất sau đó sử dụng quy tắc r% để xác định lượng khai kh i tắ % để á đị h l d thác giai đoạn đầu.

1919

4. Khai thác 4. Khai

hạn với trong dàidài hạn với

thác ERER trong giá thay đổi giá thay đổi đổi đổi iá th iá th

• Pt: Giá ER được khai thác trong thời điểm t • P : Giá ER được khai thác trong thời điểm t • t: Thời gian khai thác (t=0,T) • Yt: Sản lượng ER khai thác trong thời điểm t Yt: Sản lượng ER khai thác trong thời điểm t • C: Chi phí khai thác ER • X0: trữ lượng ER trong thời kỳ đầu • XT: trữ lượng ER trong thời kỳ cuối

2020

Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu

Hàm mục tiêu

T T

( (

) )

YP t

max

==>

∑

− 1(

)

C(Y ( r +

Các ràng buộc

X X

T T =

T T −

2 X

Y 1 Y 2 Y t

X − 1 − − 1 T

−

1 −

∑∑ Y = t

(

)

YP t t

)

max

( α

−

( β

−

) +

( µ

−

Y t

1 −

∑

− 1(

C(Y t t ) r +

Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu Bài toán tối ưu

Kết quả của mô hình

P t

dC tdY dY t

Giá = chi phí biên (MC) + chi phí người sử dụng (MUC)

Chi phí người sử dụng = Giá - chi phí biên

Hotelling’s rule

2222

Nhận xét sự thay đổi MUC Nhận xét sự thay đổi MUC • Chi phí của người sử dụng (MUC) được tính là khoảng chênh lệnh giữa giá và chi phí biên g luôn có giá trị không đổi khi quy về giá trị hiện tại.

ị

ỳ

MUCt = MUC0(1+r)t MUCt MUC0(1 r)

• Có nghĩa là chi phí người sử dụng ở thời kỳ sau bằng giá trị của nó ở thời kỳ trước nhân g g với tỷ lệ chiết khấu. • MUC1 = MUC0(1+r)1 MUC1 MUC0(1 r) • Điều này đảm bảo sự công bằng liên thế hệ khi chi phí người sử dụng là như nhau khi quy khi chi phí người sử dụng là như nhau khi quy về giá trị hiện tại.

2323

Nhận xét sự thay đổi giá Nhận xét sự thay đổi giá Nhận xét sự thay đổi giá Nhận xét sự thay đổi giá

Ta có: Ta có:

r) P1 MC (P0 MC) (1 P1 - MC = (P0 - MC) (1 + r) P1 = (P0 - MC) (1 + r) + MC

Mở rộng cho thời kỳ dài t ta có: Mở rộng cho thời kỳ dài t ta có:

Pt = MC+ (P0 - MC) (1 + r)t Giá của ER liên tục tăng theo thời gian, tuy nhiên Giá của ER liên tục tăng theo thời gian tuy nhiên sẽ không liên tục tăng cho đến vô cùng được Trong điều kiện chi phí biên là nhỏ so với giá và Trong điều kiện chi phí biên là nhỏ so với giá và không thay đổi thì giá của tài nguyên không tái tạo tăng lên theo tỷ lệ chiết khấu tạo tăng lên theo tỷ lệ chiết khấu

2424

Đường giágiá ERER theotheo thời Đường Đường Đường giágiá ERER theotheo thời

thời giangian thời giangian

Giá thay đổi công nghệ Choke price

PB PB

UCt

UC0 UC0 C

t 0

TrữTrữ lượng

lượng ERER theotheo thời

thời giangian

Trữ lượngt

t 0 T T

KhaiKhai thác

thác ERER trong

trong dàidài hạnhạn

Pt = P0ert Pt P t

Đường giá

Cầu ER PB

P0 T Qt t

Trữ lượng ER

450 t

hưởng tớitới khai

thác khai thác

CácCác yếuyếu tốtố ảnhảnh hưởng dàidài hh

trong dàidài hạnhạn trong

Chiết khấukhấu Chiết khấukhấu

thay đổiđổi côngcông nghệnghệ

khai thác thác, , CC ,,

(cid:139)(cid:139) Chiết (cid:139)(cid:139) Chiết (cid:139)(cid:139) GiáGiá tạitại điểmđiểm thay lượng ERER (cid:139)(cid:139) TrữTrữ lượng pp (cid:139)(cid:139) ChiChi phíphí khai (cid:139)(cid:139) CầuCầu ERER

Chiết khấukhấu Chiết

Tăng chiết khấu

Giảm chiết khấu

K d

P0’

Time 0 T T T1 T T2

ThayThay đổiđổi côngcông nghệnghệ tạitại giágiá tốitối đađa ThayThay đổiđổi côngcông nghệnghệ tạitại giágiá tốitối đađa

PB’

P0’

t 0 T’ T’ T T

lượng ThayThay đổiđổi trữtrữ lượng ThayThay đổiđổi trữtrữ lượng lượng

P0 P0’

t 0 T T T’ T’

lượng ThayThay đổiđổi trữtrữ lượng ThayThay đổiđổi trữtrữ lượng lượng

P Giá tài nguyên khi không có phát hiện mở mới ệ

ê khi hát hiệ

Giá ủ tài Giá của tài nguyên khi phát hiện ra mỏ mới

Giá của tài nguyên khi mỏ được phát hiện đều đặn hát hiệ đề đặ ỏ đ P0 P0’

t 0 T T T’ T’

ThayThay đổiđổi chichi phíphí khai ThayThay đổiđổi chichi phíphí khai

khai thác khai thác

thác, , CC thác CC

Giá

UC'

P'0 P0

UC0

t 0 T' T t

ThayThay đổiđổi chichi phíphí khai ThayThay đổiđổi chichi phíphí khai

khai thác khai thác

thác, , CC thác CC

khai nguyên còncòn dồidồi dàodào dễdễ khai nguyên còncòn dồidồi dàodào,, dễdễ khai khai khai thác

thác thấpthấp

(cid:132)(cid:132) BanBan đầuđầu tàitài nguyên (cid:132)(cid:132) BanBan đầuđầu tàitài nguyên thác,, chichi phíphí khai thác

khai lượng ítít điđi mỏmỏ sâusâu hơnhơn chichi phíphí khai lượng ítít điđi,, mỏmỏ sâusâu hơnhơn,, chichi phíphí khai khai

áá người chủchủ thác làlà quáquá caocao,, người ườiười hủhủ lại mộtmột phầnphần tàitài

(cid:132)(cid:132) KhiKhi trữtrữ lượng (cid:132)(cid:132) KhiKhi trữtrữ lượng thác lớnlớn hơnhơn thác NếNế (cid:132)(cid:132) NếuNếu chichi phíphí khai hihi híhí kh i cócó quyền nguyên trong nguyên êê tt

khai thác kh i tháthá làlà quyền sởsở hữuhữu mỏmỏ sẽsẽ bỏbỏ lại trong lònglòng đấtđất.. đấtđất lòlò

khai thác

thác caocao

ChiChi phíphí khai Pt

P0’

P0 P

D c’ c Time t R'0 0 R0 R0 TM TM 450 450 T T T T’ Trữ lượng Trữ lượng

Time t

TăngTăng cầucầu ERER TăngTăng cầucầu ERER

ảnh hưởng của việc dịch chuyển đường cầu

t 0 T’ T