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二、科斯定理存在的问题
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科斯定理在理论上存在着三个问题：
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1．自愿谈判解的有效性值得怀疑
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科斯认为，只要交易成本为零，并且当事人双方进行的谈判是自愿的，则通过这种自愿谈判来解决外部性引起的争端，其结果必定是有效的。
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但这里发生了两个问题：
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第一，科斯这里所指的只是一种静态的、双头博弈格局，并且是一种非协同博弈。萨缪尔逊就指出（见Samuelson, 1995年），即使是在私人品场合，这类静态的、双头非协同博弈所产生的解也是不确定的。其古诺—纳什解只是一种可能的解，而且一般说来，这种解也不是帕累托最优解。在外在性与公共品领域，即使能自愿交易，又如何能确保其有帕累托有效解呢？萨缪尔逊指出，只有在动态博弈的框架里，双头博弈才可能趋近于帕累托有效。但是，科斯的分析并没有给出博弈论的证明，证明谈判双方在交易成本为零时，会趋于帕累托有效。
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萨缪尔逊的批评实质上提出了两个疑问，一是怀疑双头自愿谈判可以有效地解决外在性与公共品提供问题，二是怀疑按博弈论（动态博弈）的框架能证明科斯定理的正确性。往下我们会看到，Dixit与Olson于2000年发表的论文《自愿加入是否动摇了科斯定理》（“Does Voluntary Participation Undermine the Coase Theorem?”. Journal of Public Economics 76 (2000): 309—335），恰恰证实，萨缪尔逊的两点疑问是有道理的。Dixit与Olson用博弈论证明了，在一次性博弈中，即使是动态博弈，科斯定理的“有效性”命题并不成立；在重复的动态博弈里，双头自愿谈判也不必定会达到帕累托有效。
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第二，科斯定理所设的经典状态是双头为外在性问题进行自愿谈判，如果参与事端的当事人人数增加了，结果会如何？科斯本人认为，即使参与外部性与公共品提供的当事人不止两方，而是由一大批人构成，即使外部性问题是极端糟糕、极端混乱的，只要交易成本为零，谈判仍能达到帕累托有效（见科斯1988年《企业，市场与法律》第24—25页，170—177页，180—182页）。如果科斯这一论断是正确的，那么，即使是遇上2000年春北京沙尘暴这样大的问题，也不需要政府作任何干预，而只需要经济中的各方当事人进行理性的谈判，便会使经济实现帕累托有效。
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然而，两类麻烦产生了：一是随着参与谈判的人数增加，当外部性涉及到大的群体利益时，交易成本（即便只讨论谈判成本）便会增加，这难道不会影响外在性问题的有效解决吗？这里所涉及的，其实是科斯定理对于交易成本由于人数增加而上升的敏感性与强劲性问题。二是当人数增加时，有什么机制能协调各方力量，使人们自愿参加交易，并保证协议得以贯彻？从70年代以来，经济学理论界给出了两种解法：（1）Foley（1970年），Mas-Colell（1980年），Comes与Sandler（1986年）是用“核”理论来讨论群体外在性环境下的协调可能解的。这即是用某种公开的协同概念来论证协调机制，其理论框架是协同博弈论；（2）Clarke（1971年），Groves与Ledyard（1977年），Comes与Sandler（1986年，第7章）等人提出了机制贯彻理论，这是一种非协同的协调方式。只有在一系列条件得以满足时，群体选择的外部性谈判问题与公共品提供问题才会有帕累托有效解。而这一切，都超出了科斯定理那两个前提（交易成本为零与自愿谈判）。
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2．“不变性”命题所依赖的前提需要澄清
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科斯定理令人惊奇的发现主要是：只要零交易成本与自愿谈判两条件满足，资源配置的最终状态与产权配置的初始状态无关，即外在性的最终均衡水平（如污染水平）与体制因素相独立。
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但正如赫尔维茨（1995年）所指出的那样，这个“不变性”的命题是依赖于一种特定的偏好类型的，即偏好是平行的，写成效用函数形式，效用函数便是准线性的。1995年，赫尔维茨以十分严密的数学证明，揭示了准线性的效用函数（或平行的偏好关系）是“不变性”命题的充分条件与必要条件。
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说平行的偏好关系是“不变性”的“必要条件”，是指这个条件是不可或缺的。如果两个正在进行关于外在性（如污染）谈判的当事人中有一人的偏好不是平行的，则在埃奇沃斯盒式图中两人之间的契约线就不是一条水平线。这会对外在性的均衡水平产生什么后果呢？回答是，最后的均衡的外在性水平便会与产权的初始配置状态有关联。
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为了说明这一点，可设两个当事人之一的偏好不是平行的，又设外在性（污染）水平为R，为了使社会最后均衡的外在性水平达到R，那就要求另一个当事人（该人的偏好是平行的）去“匹配”这个R，但这样一来，实质上就相当于对另一个当事人的偏好、收入与产权中的初始位置等等都附加了许多限制。但是，科斯定理原本与两个当事人的偏好关系的状态无关。因此，为了保持外在性均衡水平的“不变性”，必须假定所有当事人的偏好都是平行的。
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我们可以用下列图形来说明上述道理。在图17.5里，个人A与个人B的偏好关系都不是拟线性，收入效应是存在的。因此，在个人A（吸烟者）与个人B（被动吸烟者）的效用函数中，“货币”都不是线性的，随着收入的改变，这两个人对于“货币”的边际效用的评价不会恒等于1，即收入变化后引起他们在吸烟与货币（或洁净空气与货币）的边际替代率上的态度发生变化。
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图17.5 偏好与外在性水平的决定
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在图17.5里，货币量是在A与B两个人之间进行配置的，一人多得必定使另一人少得。但“吸烟”量是不能在俩人之间分配的，B所受的被动吸烟量少，必定是由于A少吸了烟，因此“吸烟”只有从下往上一个方向。设资源禀赋的初始状态为E，在该点是A与B各自拥有100元钱，但B拥有“洁净空气权”（吸烟量为零）。在B拥有产权的前提下，最后的均衡点为x。
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但是，如A拥有“吸烟权”，假定他在E1点拥有“最大限度吸烟权”，则即使双方都拥有100元货币，最终的均衡的外在性水平会在x1点。而x1点的吸烟水平会明显地高于x点所代表的吸烟水平。
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在图17.6里，由于A与B两者的效用函数都是拟线性，即对于“货币”的偏好为线性，货币的边际效用恒为1，则收入变化后个人（A与B）的均衡消费点变化都会只反映在“货币”这一量纲上，而不会改变“吸烟”在消费组合中的量。这样，无论最初的资源禀赋权利在A与B之间如何配置，社会只会改变“货币”在两人之间的分配格局，而不会改变“吸烟”的均衡水平。
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因此，我们的结论是，如果人们的偏好关系是拟线性的，如果不存在收入效应，则科斯定理中的“不变性”命题成立；但若存在收入效应，那么，仅仅“产权清晰”这一前提是不够的，还应看到不同的产权配置会带来不同的资源配置结果。这时，“不变性”命题就是错误的。
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图17.6 拟线性偏好与外在性水平的决定
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“不变性”命题有可能导致误用，并且在社会改革与市场转移过程中会产生严重后果。为此，我们特别提醒大家，如果存在收入效应，那么，我们不但应当强调“产权清晰”，而且应当强调产权配置对于经济资源配置的不同结果。我们在第十八讲会对此再作进一步的分析。