張化楠，葛顏祥，接玉梅

（山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，山東 泰安 271018）

0 引言

近年來，伴隨社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，全國(guó)大部分流域受到不同程度的點(diǎn)狀和面狀污染，且有逐年加重的趨勢(shì)。日趨嚴(yán)重的流域污染不僅大大降低了水資源的使用功能，而且進(jìn)一步加劇了我國(guó)淡水資源急劇短缺的緊張局勢(shì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境及居民的日常生產(chǎn)生活造成嚴(yán)重威脅。流域生態(tài)補(bǔ)償作為生態(tài)補(bǔ)償?shù)囊粋€(gè)重要組成部分，受到全國(guó)的高度關(guān)注，協(xié)調(diào)好流域上下游間的生態(tài)關(guān)系和經(jīng)濟(jì)利益關(guān)系，對(duì)保障全流域的生態(tài)安全和促進(jìn)全流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。主體功能區(qū)規(guī)劃的實(shí)施，對(duì)流域上下游各行政單元的主體功能進(jìn)行了明晰地界定，并明確了“誰開發(fā)、誰保護(hù)，誰破壞、誰恢復(fù)，誰受益、誰補(bǔ)償，誰污染、誰付費(fèi)”的權(quán)利和責(zé)任，對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的發(fā)展與完善提供了新的契機(jī)。

我國(guó)對(duì)流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)睦碚撗芯亢蛯?shí)踐探索仍處于探索階段，流域生態(tài)補(bǔ)償作為主體功能區(qū)順利實(shí)施的重要配套措施，對(duì)推動(dòng)區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展提供了重要保障，但目前國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)主體功能區(qū)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的研究還比較缺乏。為此，本文基于主體功能區(qū)的視角，以流域生態(tài)補(bǔ)償為研究對(duì)象，引入“政府獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制”對(duì)生態(tài)補(bǔ)償相關(guān)利益群體的行為進(jìn)行制約和監(jiān)督，運(yùn)用有限理性進(jìn)化博弈模型分析利益群體的復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)及其進(jìn)化穩(wěn)定策略，并據(jù)此提出實(shí)現(xiàn)進(jìn)化穩(wěn)定策略抗擾動(dòng)穩(wěn)定性的政策建議，以期為豐富與發(fā)展我國(guó)主體功能區(qū)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供有益借鑒。

1 模型假設(shè)與設(shè)計(jì)

根據(jù)不同區(qū)域的資源環(huán)境承載能力、國(guó)土開發(fā)密度和發(fā)展?jié)摿?，按開發(fā)方式劃分，國(guó)土空間被劃分為優(yōu)化開發(fā)、重點(diǎn)開發(fā)、限制開發(fā)和禁止開發(fā)四大功能區(qū)域。但由于流域中各主體功能區(qū)所受到的國(guó)家財(cái)政政策、區(qū)域發(fā)展政策、人口和土地政策的差異性，導(dǎo)致各主體功能區(qū)的相關(guān)利益和發(fā)展程度的不均衡，進(jìn)而影響生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的順利進(jìn)展。為方便下文分析，本文將流域上游的限制開發(fā)區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)定義為生態(tài)保護(hù)區(qū)，將流域下游的優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點(diǎn)開發(fā)區(qū)定義為經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)。

1.1 博弈模型的基本假設(shè)

本文對(duì)主體功能區(qū)視角下的流域生態(tài)補(bǔ)償相關(guān)利益群體的進(jìn)化博弈模型做出以下假設(shè)：

（1）流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)目腕w為流域上游限制開發(fā)區(qū)和禁止開發(fā)區(qū)的政府和居民，他們對(duì)土地資源的開發(fā)程度、水資源的利用程度等經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式直接影響到水源地的生態(tài)環(huán)境。因此他們作為生態(tài)服務(wù)的提供方，既可能是生態(tài)環(huán)境的保護(hù)者，又可能是生態(tài)環(huán)境的破壞者；流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹黧w為流域下游優(yōu)化開發(fā)區(qū)和重點(diǎn)開發(fā)區(qū)的政府、企業(yè)和居民，水生態(tài)環(huán)境的優(yōu)劣直接關(guān)系到他們的日常生活和生產(chǎn)活動(dòng)。因此他們作為生態(tài)服務(wù)的使用方，既可能是生態(tài)環(huán)境的受益者，又可能是生態(tài)環(huán)境的受害者。

（2）流域上游政府代表的是生態(tài)保護(hù)區(qū)的利益，在進(jìn)行水生態(tài)環(huán)境保護(hù)的過程中可采取“保護(hù)”策略，如轉(zhuǎn)變土地利用方式、增加水利基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和水污染治理投入、合理引導(dǎo)生態(tài)移民等；也可采取“不保護(hù)”策略，如濫伐林木、不合理或過量使用化肥農(nóng)藥、重工業(yè)及生活廢水直接排到河流中等。經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)為經(jīng)濟(jì)和人口集聚條件較好的區(qū)域，重點(diǎn)發(fā)展經(jīng)濟(jì)效益較高的工業(yè)產(chǎn)業(yè)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度較快，企業(yè)和居民在很大程度上有一定的補(bǔ)償意愿和補(bǔ)償能力追求獲得更好的生活生產(chǎn)用水和生態(tài)環(huán)境。流域下游政府代表的是經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的利益，會(huì)根據(jù)生態(tài)保護(hù)區(qū)的行為作出對(duì)生態(tài)保護(hù)區(qū)的“補(bǔ)償”策略或“不補(bǔ)償”策略。

（3）流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制實(shí)施的目標(biāo)實(shí)際上是通過機(jī)制的設(shè)立解決經(jīng)濟(jì)的外部性問題，政府以補(bǔ)貼的方式鼓勵(lì)和推動(dòng)正的外部影響，以罰款的方式減輕和消除負(fù)的外部影響。依據(jù)“誰受益、誰補(bǔ)償，誰污染、誰付費(fèi)”的原則，為更好地實(shí)現(xiàn)全流域各主體功能區(qū)的公平公正，完善政府主導(dǎo)下的流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)氖袌?chǎng)化運(yùn)作機(jī)制，本文引入“政府獎(jiǎng)懲機(jī)制”。生態(tài)功能區(qū)選擇“保護(hù)”策略時(shí)，會(huì)消耗一定的生態(tài)保護(hù)成本和發(fā)展機(jī)會(huì)成本，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)從中獲益。因此，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)需采取“補(bǔ)償”策略支付給生態(tài)功能區(qū)一定的費(fèi)用，否則將受到上級(jí)政府的嚴(yán)厲懲罰；同樣，在生態(tài)功能區(qū)選擇“不保護(hù)”策略時(shí)，需支付給經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)一定的費(fèi)用，否則將受到上級(jí)政府的嚴(yán)厲懲罰。在生態(tài)功能區(qū)選擇“保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)選擇“補(bǔ)償”策略的情況下，上級(jí)政府將從流域生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)資金中抽取一定金額獎(jiǎng)勵(lì)于流域上下游政府；相反，當(dāng)生態(tài)功能區(qū)選擇“不保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)選擇“不補(bǔ)償”策略時(shí)，上級(jí)政府將對(duì)流域上下游政府進(jìn)行懲罰，收取的懲罰金額存入流域生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)資金中。

（4）生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“補(bǔ)償”策略，可以看作為流域各主體功能區(qū)之間的合作狀態(tài)。相反，生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“不保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“不補(bǔ)償”策略，可以看作為流域各主體功能區(qū)之間的不合作狀態(tài)。構(gòu)建該演化博弈模型的目的是實(shí)現(xiàn)各主體功能區(qū)利益的最大化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)理想的穩(wěn)定狀態(tài)。因此，只有在合作狀態(tài)下，才能達(dá)到整條流域生態(tài)環(huán)境與生態(tài)經(jīng)濟(jì)的良性循環(huán)，使整個(gè)社會(huì)福利得到整體提高。

1.2 博弈模型設(shè)計(jì)

A1、A2分別為生態(tài)保護(hù)區(qū)選擇“保護(hù)”和“不保護(hù)”策略的生態(tài)效益產(chǎn)出；B1（為時(shí)間遞增函數(shù)）、B2（為時(shí)間遞減函數(shù)）分別為經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)在生態(tài)保護(hù)區(qū)選擇“保護(hù)”和“不保護(hù)”策略時(shí)所獲得的總效益產(chǎn)出；C為生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略所付出的直接成本損失和機(jī)會(huì)成本損失；D為生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)應(yīng)支付給生態(tài)保護(hù)區(qū)的補(bǔ)償費(fèi)用，E為經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)沒有支付給生態(tài)保護(hù)區(qū)補(bǔ)償費(fèi)用所受到的上級(jí)政府的懲罰，上級(jí)政府從中抽取監(jiān)督管理費(fèi)用E1，剩余費(fèi)用E2用于補(bǔ)償生態(tài)保護(hù)區(qū)，以防止其采取“不保護(hù)”策略；M為生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“不保護(hù)”策略而經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“補(bǔ)償”策略，生態(tài)保護(hù)區(qū)應(yīng)支付給經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的補(bǔ)償費(fèi)用；生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“補(bǔ)償”策略時(shí)，流域上下游地方政府將分別受到上級(jí)政府的獎(jiǎng)勵(lì)G1、G2；生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“不保護(hù)”策略，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“不補(bǔ)償”策略時(shí)，流域上下游地方政府將分別受到上級(jí)政府的懲罰F1、F2。生態(tài)功能區(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的有限理性博弈的收益矩陣如表1所示。

表1 生態(tài)保護(hù)區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的博弈收益矩陣

2 結(jié)果與分析

2.1 博弈模型的進(jìn)化穩(wěn)定策略

（1）生態(tài)保護(hù)區(qū)的進(jìn)化穩(wěn)定策略

假設(shè)生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略的概率為x（0≤x≤1），經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“補(bǔ)償”策略的概率為y（0≤y≤1）。則生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略的期望收益為：

生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“不保護(hù)”策略的期望收益為：

生態(tài)保護(hù)區(qū)采取“保護(hù)”策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

令F（x）=0，得到三個(gè)局部平衡點(diǎn)：x1=0，x2=1和

根據(jù)微分方程的穩(wěn)定性原理，滿足F（x）=0且F′（x）＜0 的局部平衡點(diǎn)即為進(jìn)化穩(wěn)定策略。對(duì)F（x）求一階偏導(dǎo)數(shù)，得：

下面將根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)選擇補(bǔ)償策略的概率y，分三種情況分析討論生態(tài)功能區(qū)的進(jìn)化穩(wěn)定策略。

圖1 生態(tài)保護(hù)區(qū)策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)

（2）經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的進(jìn)化穩(wěn)定策略

經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“補(bǔ)償”策略的期望收益為：

經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“不補(bǔ)償”策略的期望收益為：

經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)采取“補(bǔ)償”策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

令F（y）=0，得到三個(gè)局部平衡點(diǎn)：y1=0，y2=1和

根據(jù)微分方程的穩(wěn)定性原理，滿足F（y）=0且F′（y）＜0 的局部平衡點(diǎn)即為進(jìn)化穩(wěn)定策略。對(duì)F（y）求一階偏導(dǎo)數(shù)，得：

同樣，根據(jù)生態(tài)功能區(qū)選擇“保護(hù)”策略的概率x，分三種情況分析討論經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的進(jìn)化穩(wěn)定策略。

圖2 經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)

2.2 復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)化穩(wěn)定性分析

根據(jù)F（x）和F（y）構(gòu)成的生態(tài)保護(hù)區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，通過穩(wěn)定策略分析可知該博弈模型共有（0，0）、（0，1）、（1，0）、（1，1）、（x*，y*）五個(gè)局部均衡點(diǎn)。該有限理性博弈系統(tǒng)均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性可根據(jù)Friedman所提出的雅克比矩陣的局部均衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析方法所得到。該博弈模型的雅克比矩陣為：

表2 局部均衡點(diǎn)的行列式值和跡

由表2可以看出，局部均衡點(diǎn)的行列式值和跡的正負(fù)性只與生態(tài)功能區(qū)選擇“保護(hù)”策略（A1）和“不保護(hù)”策略（A2）時(shí)的生態(tài)效益有關(guān)，并在該有限理性博弈中起著決定作用。生態(tài)功能區(qū)采取不同策略時(shí)的收益參數(shù)存在以下三種關(guān)系：

①:A1-C+D＞A1-C＞A2-M-G1＞A2-E2-F1

②:A1-C+D＞A2-M-G1＞A1-C＞A2-E2-F1

③:A1-C+D＞A2-M-G1＞A2-E2-F1＞A1-C

根據(jù)上述三種情況可對(duì)生態(tài)功能區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)之間有限理性博弈的五個(gè)均衡點(diǎn)的抗擾動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行分析，其分析結(jié)果如下頁(yè)表3所示。

表3 三種關(guān)系下局部穩(wěn)定性分析結(jié)果

如表3所示，在關(guān)系①下，當(dāng)均衡點(diǎn)為（1，1）時(shí)復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，且 det（J）＞0 ，trace（J）＜0 ，因此（保護(hù)，補(bǔ)償）策略是該演化模型的最優(yōu)解。在關(guān)系②和關(guān)系③下，復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性結(jié)果表明五個(gè)均衡點(diǎn)均不具有抗擾動(dòng)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)論與政策啟示

生態(tài)功能區(qū)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)地方政府之間的有效合作，是決定主體功能區(qū)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制能否順利實(shí)施的關(guān)鍵。雙方間的合作是由低級(jí)向高級(jí)不斷探索、學(xué)習(xí)及調(diào)整的動(dòng)態(tài)演進(jìn)過程，最終達(dá)成最優(yōu)策略。本文基于有限理性進(jìn)化博弈模型，分別從生態(tài)保護(hù)區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的角度分析其進(jìn)化穩(wěn)定策略，并利用雅克比矩陣局部均衡點(diǎn)穩(wěn)定性分析方法得出該博弈模型的最優(yōu)解。研究表明：

（1）通過引入“政府獎(jiǎng)懲機(jī)制”的進(jìn)化博弈模型表明，流域中各主體功能區(qū)之間的博弈能夠?qū)崿F(xiàn)均衡點(diǎn)的抗擾動(dòng)穩(wěn)定性只與生態(tài)功能區(qū)選擇“保護(hù)”策略和“不保護(hù)”策略所產(chǎn)生的生態(tài)效益及影響其博弈收益的參數(shù)有關(guān)。

（2）政府獎(jiǎng)懲機(jī)制下的進(jìn)化博弈模型只有在滿足關(guān)系狀態(tài)A1-C+D＞A1-C＞A2-M-G1＞A2-E2-F1時(shí)，才能實(shí)現(xiàn)復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的唯一最優(yōu)均衡策略（保護(hù)，補(bǔ)償）。其中，在“不保護(hù)，不補(bǔ)償”狀態(tài)下，生態(tài)保護(hù)區(qū)所受到上級(jí)政府的懲罰應(yīng)大于在“保護(hù)，補(bǔ)償”狀態(tài)下的所受到的上級(jí)政府的獎(jiǎng)勵(lì)；在“保護(hù)，不補(bǔ)償”狀態(tài)下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)所受到的上級(jí)政府的懲罰應(yīng)大于在“不保護(hù)，補(bǔ)償”狀態(tài)下生態(tài)功能區(qū)應(yīng)支付給經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)的補(bǔ)償費(fèi)用。

基于上述研究結(jié)論，本文提出如下促進(jìn)主體功能區(qū)流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制發(fā)展與完善的政策啟示：

第一，加快流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)牧⒎üぷ骱驼叻ㄖ平ㄔO(shè)，推動(dòng)流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)闹贫然头ㄖ苹Ｖ醒胝畱?yīng)盡快與流域各主體功能區(qū)地方政府之間以合同契約的形式，建立對(duì)全流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)谋O(jiān)督制約機(jī)制，明確跨行政區(qū)交界斷面的責(zé)任主體，明確流域在各行政交界斷面的水質(zhì)要求，規(guī)范生態(tài)補(bǔ)償利益群體的行為決策。

第二，進(jìn)一步建立健全中央及省級(jí)政府的財(cái)政補(bǔ)償機(jī)制，設(shè)立流域生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)資金，科學(xué)劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線，強(qiáng)化對(duì)省級(jí)及以上生態(tài)保護(hù)區(qū)的補(bǔ)償力度。通過稅收調(diào)整、政策傾斜、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)移民轉(zhuǎn)移及就業(yè)培訓(xùn)等方式，鼓勵(lì)并支持生態(tài)保護(hù)區(qū)發(fā)展特色經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)，提升生態(tài)保護(hù)區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力，加快農(nóng)民脫貧致富的進(jìn)程。真正實(shí)現(xiàn)流域生態(tài)補(bǔ)償與主體功能區(qū)規(guī)劃、生態(tài)脫貧扶貧等有機(jī)結(jié)合，試點(diǎn)先行、穩(wěn)步實(shí)施。

第三，逐步擴(kuò)大流域生態(tài)補(bǔ)償專項(xiàng)資金的使用范圍，充分調(diào)動(dòng)全社會(huì)共同參與流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)的積極性和主動(dòng)性，進(jìn)一步加快建立以公共財(cái)政為主導(dǎo)，全社會(huì)共同參與的流域生態(tài)補(bǔ)償多元化的投入機(jī)制和多樣化的生態(tài)補(bǔ)償模式，提升生態(tài)補(bǔ)償?shù)亩鄻有浴㈧`活性和適應(yīng)性。