资源替代困境下的可持续增长：劳动力与知识创新在生态约束经济中的作用机制研究

本研究针对自然资源与人工资本间替代弹性不足这一可持续发展核心难题，通过构建内生增长模型，揭示了劳动力"水床效应"与知识"安全港"机制如何协同克服生态约束。研究发现即使σ<1时，人口增长通过创新驱动仍可实现稳态增长，但生态临界点会引发系统性风险。该研究为平衡经济增长与生态保护提供了理论范式，发表于JEEM期刊。

　　

在全球生态承载力逼近极限的背景下，经济增长与自然资源耗竭的矛盾日益尖锐。传统资本-资源模型认为，当生产要素间替代弹性σ<1时，经济系统将不可避免地走向衰退——这正是"罗马俱乐部"半个世纪前预言的数学表达。然而现实世界中，工业革命以来的技术飞跃不断打破增长边界，这种理论与现实的割裂催生了对可持续发展机制的新思考。

瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）的Lucas Bretschger教授在《Journal of Environmental Economics and Management》发表的研究，通过构建多部门内生增长模型，解开了这个"可持续发展悖论"。研究创新性地将制造业（使用资本K和生态系统服务R）、消费服务业（劳动密集型）与研发部门纳入统一框架，采用CES生产函数（σ_KR<1）刻画要素替代困境，同时引入知识资本A的跨部门溢出效应。通过动态一般均衡分析，揭示了"劳动力再配置-知识创新"的双重补偿机制。

关键技术方法包括：(1)构建包含N_t种中间品的D-S垄断竞争模型；(2)设定生态服务流量R_t=S_t^φ的动态约束；(3)采用Hotelling规则模拟资源耗竭路径；(4)引入消费效用函数U_t=(C_M^ρ+C_S^ρ)^1/ρ（ρ≤1）分析需求刚性影响。研究特别关注了当R_t→0时的渐进稳态与生态临界点R^*的突变效应。

【稳态增长】

在基准情景中，模型推导出消费增长率?_C=[(1-α)θL_R]/γ - ρ，其中知识扩散强度θ和劳动培训效率γ是关键参数。这表明即使制造业占比α→0，研发部门仍能通过持续创新维持增长，验证了Julian Simon"终极资源"假说。

【生态约束应对】

当R_t下降时，模型揭示三重机制：(1)价格效应：w↓促使劳动向研发和服务业流动（水床效应）；(2)知识溢价：制造业利润份额(1-1/σ_x)形成创新"安全港"；(3)要素重组：?ln(L_R/L_M)/?lnR=-[σ_KR/(1-σ_KR)]<0，证实资源稀缺反而刺激创新。

【人口悖论】

人口增长呈现双重性：直接效应??_C/?L>0体现Schumpeter-Simon-Kremer效应，但若伴随?R/?L>0（马尔萨斯压力），可能抵消创新收益。模型测算显示，当资源消耗弹性η_RL<1/2时，人口规模扩大仍能提升可持续性。

【生态临界点】

研究警告当S_t<>^*时，自然再生函数G(S)转为负值，系统将崩溃性收敛至C_∞=0。这与Acemoglu等(2012)的"环境灾难"预测一致，但强调创新无法逆转已触发的生态正反馈。

【政策启示】

研究否定了"去增长"路径的可行性——模拟显示强制降低?_C会使?R/??_C=σ_KR/(σ_KR-1)>1，造成福利损失超过生态收益。相反，通过知识溢出提升θ和优化Hotelling定价规则，可实现自然资本S_t>S^*的稳态增长。

这项研究从根本上重构了可持续发展理论框架：要素替代弹性不足不再是增长的绝对约束，但生态阈值的存在要求将自然资本存量（而非流量）作为核心监测指标。该成果为理解工业革命以来的"增长奇迹"提供了微观基础，同时为《巴黎协定》等环境政策的制定确立了理论基准。特别是关于"创新安全港"的发现，解释了为何德国等高技术经济体能在严格环境规制下保持竞争力，这对发展中国家的转型路径具有重要启示。