張婕 古明敏 王陳

摘要 生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是打破黃河流域零散化環(huán)境保護(hù)，應(yīng)對(duì)流域生態(tài)環(huán)境變化，推動(dòng)流域高質(zhì)量發(fā)展的重要制度創(chuàng)新。該研究在共享視角下，利用微分博弈模型和最優(yōu)控制理論，結(jié)合黃河流域生態(tài)保護(hù)具體情況與出臺(tái)的相關(guān)支持政策，引入徑流增加量和泥沙治理量?jī)蓚€(gè)環(huán)境保護(hù)衡量指標(biāo)構(gòu)建了黃河流域綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的博弈模型，探討在完全共享生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制、不完全共享無(wú)橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制以及不完全共享有橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制3類情形下的最優(yōu)策略，并針對(duì)共享效益系數(shù)、生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)等展開(kāi)了參數(shù)影響分析。結(jié)果顯示：①完全共享生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制以及不完全共享有橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制均可以提高政府對(duì)生態(tài)保護(hù)的投入，完全共享生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是最優(yōu)機(jī)制，不完全共享有橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制更具有實(shí)踐性和操作性。②區(qū)域政府的生態(tài)保護(hù)投入、環(huán)境改善效果以及流域整體的經(jīng)濟(jì)利益與生態(tài)保護(hù)成本系數(shù)負(fù)相關(guān)，與生態(tài)保護(hù)效果系數(shù)正相關(guān)，共享效益系數(shù)是各區(qū)域政府關(guān)于環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展博弈后的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)合理的共享效益系數(shù)有利于加強(qiáng)長(zhǎng)期跨界合作關(guān)系的穩(wěn)定。③在預(yù)期收益對(duì)生態(tài)環(huán)境更加敏感的區(qū)域，開(kāi)展綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制有利于形成生態(tài)環(huán)境改善與預(yù)期收益增加相互促進(jìn)的良性循環(huán)。最后通過(guò)實(shí)證分析驗(yàn)證了結(jié)論的有效性，并從發(fā)揮中央政府統(tǒng)籌作用、健全流域信息共享機(jī)制以及均衡生態(tài)保護(hù)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展關(guān)系3個(gè)方面為構(gòu)建黃河流域綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提出了對(duì)策建議，進(jìn)一步推動(dòng)了黃河流域的協(xié)同治理，完善了黃河流域生態(tài)補(bǔ)償制度。

關(guān)鍵詞 生態(tài)補(bǔ)償；黃河流域；共享理念；微分博弈

中圖分類號(hào) X321 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2024）03-0192-13 DOI：10. 12062/cpre. 20230341

黃河流域是中國(guó)重要的生態(tài)安全屏障，也是人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要區(qū)域。黃河流域生態(tài)保護(hù)和高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵是提升水資源保障能力，改善人水關(guān)系［1］。流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是提升水資源保障能力的重要經(jīng)濟(jì)激勵(lì)手段之一，通過(guò)對(duì)流域生態(tài)保護(hù)方提供一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償以解決由于水資源的準(zhǔn)公益性特征而導(dǎo)致的各區(qū)域流域生態(tài)環(huán)境資源外部不經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題［2］。黃河流域生態(tài)補(bǔ)償政策于2007年開(kāi)始陸續(xù)在沿黃9省份開(kāi)展實(shí)踐，主要以流域各省份內(nèi)生態(tài)補(bǔ)償為主，其中陜甘兩省于2011年簽訂的《渭河流域環(huán)境保護(hù)城市聯(lián)盟框架協(xié)議》是黃河流域首個(gè)跨省生態(tài)補(bǔ)償政策。截止至2017年，黃河流域9 省份均頒布了各省份的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制相關(guān)辦法［3］。2019年國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)印發(fā)的《生態(tài)綜合補(bǔ)償試點(diǎn)方案》指出要推進(jìn)建立流域上下游生態(tài)補(bǔ)償制度。2020 年，財(cái)政部等4 部門共同印發(fā)的《支持引導(dǎo)黃河全流域建立橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制試點(diǎn)實(shí)施方案》提出了以中央財(cái)政安排引導(dǎo)資金為主要補(bǔ)償方式的黃河全流域橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的試點(diǎn)方案，并鼓勵(lì)地方加快建設(shè)多元化橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。因此，黃河流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制需要轉(zhuǎn)型升級(jí)，由原來(lái)的流域內(nèi)部?jī)墒》葜g、省份內(nèi)城市間以及中央政府對(duì)地方政府間“碎片化”的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制升級(jí)為中央政府以及全流域各地方政府共同參與的橫向綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制。黃河流域的生態(tài)環(huán)境復(fù)雜且脆弱，上、中、下游生態(tài)環(huán)境保護(hù)目標(biāo)各不相同，上游需要提升水源涵養(yǎng)能力，中游加強(qiáng)水土保持，下游解決水沙失衡與河道淤積問(wèn)題［4］。全流域綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制需要在信息溝通與利益共享的前提下，不僅滿足上、中、下游各自流域生態(tài)保護(hù)的需求，還要滿足全流域社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境共同發(fā)展的需求。因此，在設(shè)計(jì)全流域橫向綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制時(shí)，需遵循“保護(hù)責(zé)任共擔(dān)、流域環(huán)境共治、生態(tài)效益共享”的共享機(jī)制原則，針對(duì)上、中、下游區(qū)域的不同利益訴求展開(kāi)研究，促使流域各地區(qū)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展政策與改善保護(hù)流域生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)相一致，推動(dòng)各區(qū)域成為相互合作的利益共同體，激發(fā)流域上、中、下游各行政區(qū)域自發(fā)保護(hù)流域生態(tài)環(huán)境的強(qiáng)大動(dòng)力，提高流域環(huán)境質(zhì)量［3］。

1 文獻(xiàn)綜述

20世紀(jì)末，學(xué)者們將生態(tài)補(bǔ)償理論引入跨界流域水資源管理的理論與實(shí)踐中。國(guó)外學(xué)者通常將“流域生態(tài)補(bǔ)償”稱作“流域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費(fèi)”［5-6］，是一種基于市場(chǎng)機(jī)制的生態(tài)保護(hù)模式，生態(tài)服務(wù)的受益者對(duì)其享受的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)付費(fèi)。國(guó)內(nèi)早期的流域生態(tài)補(bǔ)償實(shí)踐是以政府主導(dǎo)為主的行政行為，經(jīng)過(guò)各流域試點(diǎn)，相應(yīng)的理論與實(shí)踐逐漸走向成熟，對(duì)于生態(tài)補(bǔ)償概念的認(rèn)知也逐漸趨于統(tǒng)一［7］。生態(tài)補(bǔ)償是在明晰產(chǎn)權(quán)的基礎(chǔ)上，通過(guò)協(xié)調(diào)利益相關(guān)者的關(guān)系，來(lái)促進(jìn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最終目標(biāo)。

流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的已有研究主要集中在補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)與分?jǐn)?、補(bǔ)償方案、補(bǔ)償利益機(jī)制分析等方面。構(gòu)建具有針對(duì)性且合理的生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)和分?jǐn)偡桨甘橇饔蛏舷掠螀f(xié)調(diào)發(fā)展的基礎(chǔ)，梳理關(guān)于流域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)與分?jǐn)偟奈墨I(xiàn)發(fā)現(xiàn)，已有研究方法主要包括生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值法［8］、成本費(fèi)用法［9］、機(jī)會(huì)成本法［10］和支付意愿法［11］等。

隨著研究的進(jìn)一步深入，少數(shù)學(xué)者選擇嘗試基于水質(zhì)水量雙視角［12］、選擇容量?jī)r(jià)值視角［13］、水足跡視角［14-15］等定量分析補(bǔ)償分?jǐn)偙壤⑦M(jìn)行實(shí)證分析，如孫玉環(huán)等［12］從水質(zhì)水量雙視角構(gòu)建生態(tài)補(bǔ)償模型，測(cè)算生態(tài)補(bǔ)償總額以及各受水區(qū)應(yīng)分別承擔(dān)的生態(tài)補(bǔ)償額；楊海樂(lè)等［13］通過(guò)選擇價(jià)值容量將經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r和資源環(huán)境狀況結(jié)合，并以選擇價(jià)值容量為指標(biāo)測(cè)算生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)；劉紅光等［15］通過(guò)核算長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶的灰水足跡，建立基于水污染的水資源生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)模型。黃河流域生態(tài)補(bǔ)償?shù)囊延醒芯恐饕婕傲饔虿糠謪^(qū)域間的生態(tài)補(bǔ)償行為［16］、轉(zhuǎn)移支付對(duì)環(huán)境治理的影響［17］以及對(duì)流域整體構(gòu)建生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的初步思考，重點(diǎn)是構(gòu)建跨省橫向生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制，促進(jìn)共建共享機(jī)制的形成［18］。

隨著流域生態(tài)補(bǔ)償試點(diǎn)的逐漸深入，多元化綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制是生態(tài)補(bǔ)償轉(zhuǎn)型升級(jí)的方向，博弈論是分析補(bǔ)償各方利益得失的常用方法。部分學(xué)者基于演化博弈理論［19-22］，對(duì)沿岸地方政府的決策行為及原因進(jìn)行研究分析。Jorgensen等［19］和李寧等［20］均認(rèn)為在中央政府的干預(yù)下，上下游政府之間建立合作關(guān)系以實(shí)現(xiàn)上游“保護(hù)”、下游“補(bǔ)償”，而僅依靠地方政府的自覺(jué)行為并不能實(shí)現(xiàn)這一結(jié)果。能否建立長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系受諸多因素的影響。李芳等［21］基于鷹鴿博弈模型從地理位置、用水及用水需求、水資源開(kāi)發(fā)能力三個(gè)維度衡量區(qū)域間的非對(duì)稱性，分析了非對(duì)稱因子、沖突的單本成本收益對(duì)穩(wěn)定合作狀態(tài)的影響；楊夢(mèng)杰等［22］對(duì)上下游區(qū)域政府不同的利益訴求進(jìn)行了分析，構(gòu)建了動(dòng)態(tài)演化博弈模型，根據(jù)局部穩(wěn)定性從機(jī)構(gòu)監(jiān)督、政策約束、生態(tài)補(bǔ)償和水質(zhì)考核4個(gè)角度加強(qiáng)區(qū)域政府間的合作關(guān)系。部分學(xué)者選擇利用微分博弈模型［23-26］探討在多主體且時(shí)間連續(xù)情況下各參與者的最優(yōu)化決策，以達(dá)到納什均衡。Yeung等［23-24］利用微分博弈模型研究在跨界工業(yè)污染治理情形下，各博弈方在連續(xù)時(shí)間內(nèi)保持合作狀態(tài)的最優(yōu)解，從而保持各博弈方合作與時(shí)間的一致性；徐松鶴等［25］將微分博弈模型用于流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的研究，驗(yàn)證了政府主導(dǎo)下的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制能夠有效解決環(huán)境治理的外部化問(wèn)題；馬駿等［26］討論了中央政府參與補(bǔ)貼與上下游選擇分擔(dān)污染治理成本行為之間的互動(dòng)博弈策略，提出了應(yīng)綜合考慮橫向生態(tài)補(bǔ)償和縱向生態(tài)補(bǔ)償，構(gòu)建了多元化的流域生態(tài)補(bǔ)償方式。

已有文獻(xiàn)在流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制、流域生態(tài)補(bǔ)償利益相關(guān)方博弈分析方面也取得了一定研究成果。但是鑒于黃河流域面積大、涉及省份多且上、中、下游各省份間的發(fā)展不均衡，已有黃河流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究尚未在“全流域共享”視角下展開(kāi)分析，大多為省份域內(nèi)或相鄰省份間的生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制研究，不能滿足建設(shè)黃河全流域橫向綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的要求。同時(shí)，現(xiàn)有流域生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制分析的博弈模型，大多將污染治理量作為衡量指標(biāo)，不適用黃河流域生態(tài)保護(hù)的具體情況。因此，本研究主要貢獻(xiàn)為：①針對(duì)黃河流域生態(tài)環(huán)境具體情況，引入徑流量增加量和泥沙治理量?jī)蓚€(gè)環(huán)境改善衡量指標(biāo)，運(yùn)用微分博弈模型和最優(yōu)控制理論，構(gòu)建黃河流域綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的博弈模型。該模型考慮了黃河流域的水沙治理特征，更符合黃河流域生態(tài)治理情景。②在“保護(hù)責(zé)任共擔(dān)、流域環(huán)境共治、生態(tài)效益共享”的共享視角下，構(gòu)建共享效益系數(shù)，生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，并展開(kāi)了參數(shù)影響分析，以揭示綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制的運(yùn)行機(jī)制，結(jié)論可為構(gòu)建全流域綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制提供均衡方案及對(duì)策路徑。

2 模型構(gòu)建

2. 1 模型描述

由于水資源的流動(dòng)性特征，流域生態(tài)環(huán)境呈現(xiàn)了一體化特征，流域上、中、下游區(qū)域是生態(tài)環(huán)境、生態(tài)經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)保護(hù)責(zé)任的命運(yùn)共同體［27］。流域上游水資源以及生態(tài)環(huán)境的優(yōu)良程度影響著中、下游區(qū)域的生產(chǎn)、生活和生態(tài)活動(dòng)，體現(xiàn)了全流域經(jīng)濟(jì)利益的共享。流域下游區(qū)域?qū)ι?、中游區(qū)域的補(bǔ)償，反映了全流域共同承擔(dān)生態(tài)保護(hù)責(zé)任。因此，在流域綜合生態(tài)補(bǔ)償機(jī)制設(shè)計(jì)時(shí)，需要在全流域預(yù)期收益共享視角下，不僅要考慮上、中、下游地區(qū)的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)效益的最大化，還要兼顧全流域經(jīng)濟(jì)、社會(huì)以及生態(tài)效益的共享。

黃河流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)和治理工作的主要參與方為流域上、中、下游區(qū)域政府及中央政府。目前黃河流域主要存在上游水源涵養(yǎng)能力退化，中游水土流失嚴(yán)重，下游水沙失衡、河道淤積突出等環(huán)境問(wèn)題。因此，黃河流域生態(tài)保護(hù)與治理的主要目標(biāo)是進(jìn)一步提升水資源保障能力，改善生態(tài)環(huán)境等。黃河流域上游區(qū)域的生態(tài)環(huán)境保護(hù)行為會(huì)帶來(lái)黃河流域徑流量以及泥沙治理量的增加，提高了水源涵養(yǎng)能力，從而帶來(lái)生態(tài)效益的正外部性，需要中、下游區(qū)域政府對(duì)其享受的正外部性進(jìn)行一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償；中游展開(kāi)水土保持和污染治理工作，其生態(tài)保護(hù)行為影響了自身及下游區(qū)域的生產(chǎn)生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及生態(tài)效益。流域中、下游區(qū)域政府需要做出是否對(duì)上游區(qū)域進(jìn)行生態(tài)補(bǔ)償，以及如何補(bǔ)償?shù)臎Q策；上、中游區(qū)域政府則需要根據(jù)中、下游政府提供的生態(tài)補(bǔ)償比例來(lái)做出生態(tài)保護(hù)努力程度的決策。中央政府對(duì)上、中、下游區(qū)域政府起到協(xié)調(diào)管理的作用，通過(guò)對(duì)流域上、中、下游區(qū)域給予一定補(bǔ)償?shù)确椒ù偈箙^(qū)域政府間能維持長(zhǎng)期穩(wěn)定的合作關(guān)系。因此，在全流域共享視角下，黃河上、中、下游地方政府需要決策生態(tài)保護(hù)努力程度以及生態(tài)補(bǔ)償系數(shù)，中央政府需要對(duì)上、中、下游區(qū)域政府的補(bǔ)貼系數(shù)進(jìn)行決策。

2. 2 基本假設(shè)與模型符號(hào)說(shuō)明

為了構(gòu)建模型，需要設(shè)定一些前提假設(shè)，具體如下。

（1）博弈參與方為完全理性主體。即黃河流域上游區(qū)域政府、中游區(qū)域政府、下游區(qū)域政府以及中央政府在決策時(shí)遵循收益最大化原則，在補(bǔ)償利益決策中以尋求最優(yōu)方案為目標(biāo)。

（2）各區(qū)域生態(tài)保護(hù)成本隨著其生態(tài)保護(hù)努力程度的增大而增大。在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，生產(chǎn)要素的邊際生產(chǎn)率是遞減的，隨著區(qū)域政府投入的增大，生態(tài)保護(hù)的邊際成本是遞增的。

（3）基于生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值理論，可以用貨幣量化各類生態(tài)系統(tǒng)所提供的各類服務(wù)功能所帶來(lái)的服務(wù)價(jià)值［28］。因此，假設(shè)流域上、中、下游區(qū)域政府從流域生態(tài)環(huán)境保護(hù)與治理中獲得的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及生態(tài)收益均可以用貨幣衡量，且與生態(tài)環(huán)境改善程度呈線性關(guān)系。

（4）為簡(jiǎn)化處理，假設(shè)在連續(xù)的時(shí)間內(nèi)，由于自然原因或設(shè)備老化，徑流量增加量和泥沙治理量衰減系數(shù)相同，并且預(yù)期收益的折現(xiàn)率為一給定的外生常數(shù)。

模型中各種符號(hào)說(shuō)明見(jiàn)表1。