鄱阳湖生态经济规划建议与水环境市场化管理方法.ppt

中国系统工程学会第十五届学术年会 南昌 2008 10 21 25鄱阳湖生态经济规划建议与水环境市场化管理方法王先甲武汉大学 1 生态经济规划简介 1 1生态经济学 ecologicaleconomics 1 生态经济学是研究生态系统和经济系统的复合系统的结构 功能及其运动规律的学科 2 主要内容与目的 内容 围绕着人类经济活动与自然生态之间相互作用的关系 研究生态经济结构 功能 规律 平衡 生产力及生态经济效益 生态经济的宏观管理和数学模型等内容 生态产业 生态恢复 生态保护经济发展与环境保护之间的关系环境污染 生态退化 资源浪费的产生原因和控制方法 目的 揭示生态经济发展和运动的规律 寻求人类经济发展和自然生态发展相互适应 保持平衡的对策和途径 使生态经济系统整体效益优化 在生态平衡的基础上促使社会经济实现持续稳定发展 为解决环境资源问题 制定正确的发展战略和经济政策的科学依据 3 生态平衡 是生态系统在一定时间内结构和功能的相对稳定状态 其物质和能量的输入输出接近相等 在外来干扰下能通过自我调节 或人为控制 恢复到原初的稳定状态 自然生态系统中生物与环境之间 生物与生物之间相互作用而建立起来的动态平衡联系生态平衡是动态的生态系统具有一定内部调节能力生态系统可以在人为有益的影响下建立新的平衡 达到更合理的结构 更高效的功能和更好的生态效益 理想生态状态 舒适的人类生存环境 适应动植物的生存条件 保持和发展资源的再生能力 4 生态经济学研究的特点 综合性 生态经济学是以自然科学同社会科学相结合来研究经济问题 从生态经济系统的整体上研究社会经济与自然生态之间的关系 地域性 生态经济问题具有明显的地域特殊性 生态经济学研究要以一个国家或一个地区的国情或地区情况为依据 多目标和谐性 满足人们物质需求 保护自然资源再生能力局部和近期经济效益 全局和长远经济效益永久保持人类生存 发展的良好生态环境 1 2生态经济规划特点 用系统观为指导 以生态与经济协同发展为目标指导对自然资源的开发与利用和社会经济发展根据不同地区自然生态与经济特点发挥其生态经济总体功能 获取生态经济的最佳效益根据不同地区特点 研究最佳生态经济模式与开发方式 2 鄱阳湖生态经济区规划 2 1鄱阳湖简介 我国第一大淡水湖 位于九江至湖口的江湖相接处 上承赣 抚 信 饶 修五江之水 下接我国第一大河 长江 它每年流入长江水量超过黄 淮 海三河水量的总和 是长江水量的调节器 1 湖盆 位于长江南 南北长173公里 东西最大宽74公里 湖岸线长1200公里 丰水期面积5100平方公里 枯水期仅146平方公里 2 滨湖地区 湖滩洲地 由10县两区组成 1 98万平方公里 3 环湖地区 鄱阳湖经济地域联系带 由6个设区市和12个县市组成 2 38万平方公里 4 鄱阳湖流域 以五大水系为脉络 流域面积16 22万平方公里 江西境内15 71万平方公里 占96 8 闽浙皖湘境内0 51万平方公里 占3 2 2 2鄱阳湖生态经济开发背景 1 1985年启动 江西山江湖开发治理工程 2 2007年4月温家宝总理考察江西时指出 一定要搞好鄱阳湖生态环境保护 永远保持鄱阳湖一湖清水 3 鄱阳湖有丰富的生态经济资源 但鄱阳湖周边大部分县仍处于国贫 省贫县 洪涝灾害频繁 血吸虫病流行 交通不便等 2 3指导思想与基本原则 1 指导思想 推进 五化 建设 三个江西 五化 农业农村现代化 新型工业化 新型城镇化 经济市场化和国际化三个江西 创新创业 绿色生态 和谐平安以鄱阳湖为核心 以环湖城市为依托 以五水为纽带 优化空间布局 转变发展方式 保护生态环境 壮大经济实力 促进社会和谐 建设生态良好 经济发达 城乡协调 生活富裕 生态文明与经济文明统一 人与自然和谐相处的鄱阳湖生态经济区 2 基本原则 开发与保护并重 环境保护与发展经济 合理布局 有序发展 强化主体 优化空间结构和开发时序 人口 产业 资源有效合理集聚 制度创新 政府计划与协调机制 市场机制 态文明的利益引导机制 以人为本 促进和谐发展 2 4战略步骤与主要目标 1 战略步骤 第一步 2008 2012 初步形成生态与经济协调发展新模式第二步 2013 2015 生态文明和经济文明统一 人与自然和谐相处的发展格局第三步 2016 2020 实现全面建设小康社会 2 主要目标 到2012年 生态建设取得重大进展 环境质量稳步提高五河与鄱阳湖稳定在 类水质以上湿地功能和生物多样性保持稳定节能减排取得进展空气质量达国家二级标准森林覆盖率达63 水土流失面积持续减少 血吸虫防治明显成效 经济实力显著增强 经济效益大幅提高生产总值 财政收入大幅增加经济质量改善 自主创新能力提升经济结构优化 三产结构调整为 10 56 34全社会固定资产投资增长 进出口扩大三大产业协调发展 投资 消费 出口协同增长 1 农业结构调整 2 优化农业产业布局 3 推广生态农业模式 4 加强农业市场建设 5 加强农产品质量安全体系建设 下一页 2 5鄱阳湖地区生态规划主要内容2 5 1 生态农业建设 1 农业结构调整 A 发展高附加值经济作物 加快发展畜牧业 水产养殖业和农产品加工业 发展创汇农业 B 鼓励发展绿色 特色和名优农业产品 着力提高农产品质量 C 提高牧业和渔业在农业产值中的比重 D 发展以旅游 休闲为主的观光农业 2 优化农业产业布局加快传统农业向现代农业转变 农业产业化经营向林牧副渔等产业发展 经营规模向集中和区域化发展 经营模式由单一向多种形式发展 3 推广生态农业模式构建生态农业循环体系 引入循环经济理念 把农村的 三废 秸秆 粪便 垃圾 变成 三料 燃料 饲料 肥料 解决生态保护与经济发展之间的矛盾 根据以往赣南地区群众的经验和鄱阳湖实际情况 主要模式有 猪 沼 果 粮 渔 油 菜 模式 果园 林地 禽畜模式 畜禽粪便 鱼 稻模式 鱼 鸭模式 4 加强农业市场建设培育建立一批有较强辐射功能的综合性农业龙头市场和专业批发市场 立足基地办市场 立足特色办市场 形成以专业批发市场为骨干 集贸市场为主体 布局合理 功能完善 交换便捷 覆盖面广的农业市场网络 5 加强农产品质量安全体系建设农产品质量是农业的生命线关乎人民群众身体健康和生命安全 逐步形成以市本级检测中心为骨干 县级质检站为基础 乡 基地 市场 企业检测为补充 覆盖全市的农产品质量安全检验检测体系 逐步实行对农产品从生产到餐桌全过程质量有效监督和管理 1 优化工业结构利用鄱阳湖航运优势和市场优势 促进钢铁 机械 电力 纺织等大工业的发展 循环利用资源 延伸产业链条 提高能源和物质的利用效率 发展环保产业 支撑主导产业生态链的形成 发展高新技术产业 努力形成产业优势 限制发展环境成本比较高的传统产业 2 5 2 生态工业建设 将南昌中心城区工业向郊区和周边卫星城转移 金融 贸易第三产业向中心城区集中 打造昌九先进制造业产业带 沿江临港生态工业产业带 浙赣铁路沿线高新技术产业 突出发展九江 景德镇 新余 鹰潭 抚州5个区域中心城市 2 调整工业布局 鼓励发展市场需求大 技术含量高 有利于优化产业结构 提高产业竞争力 扩大就业限制发展工艺技术落后 原材料和能源消耗高 不利于节约资源和保护生态环境等方面的产业和项目禁止发展危及生命 生态安全 污染严重 质量不符合国家标准等方面的产业和项目 3 严格准入制度 2 5 3生态环境建设 1 生态工程建设 水系规划 合理利用水资源 防洪兴利 改善水环境 改善水土人关系鄱阳湖生态水利枢纽工程 改善江湖关系湿地保护工程 改善生物多样性环境血吸虫病防治工程 直接改善人的健康条件 2 生态管理建设循环经济 社会物质循环应用探讨不同的生态经济开发模式 2 5 4生态产品的市场规划 1 鄱阳湖主要农产品 被称为生态农产品 粮 猪 油 菜 果 茶 药 桑六大优势农产品产区 赣南柑橘主产区 赣北早熟梨主产区 赣中生猪主产区 赣中北绿色大米主产区 鄱阳湖虾蟹主产区 泛鄱阳湖水禽主产区全省通过农业部统一无公害农产品认证的产品数达到434个 中国名牌 产品称号6个 省名牌产品54个农产品 2 问题 公司 基地 市场 农户 的产业化经营模式 有待进一步完善市场信息与交易平台不完善 交易成本大生产与销售没有很好的专业分工交通不便 3 建立鲜活农产品物流信息平台与市场 新鲜农产品物流特点 1 及时性 其供应有很强的时令特性 2 有生命的动植物 要求物流的绿色化 3 满足一些农产品特殊的物流方式 如鱼 肉的冷藏运输 牛奶等制品的恒温运输等 4 价格较低 要求做到低成本运营 怎样寻找鲜活农产品的需求与供给信息 怎样进行新鲜农产品的交易 使其流向价值最大的地方 并使交易成本最小化 怎么设计合理的机制将每个物流项目交给能以最省资源提供最优质的物流服务供应商 需要建立 新鲜农产品的需求与供给信息管理系统新鲜农产品的交易方式与交易平台新鲜农产品的配送调度管理系统关心的问题 鲜活农产品及其物流配送调度交易方式 新鲜农产品物流的交易方式 网上标价交易网上双边协商讨价还价交易网上拍卖交易我们推荐网上拍卖交易 拍卖作为一种市场交易机制 是一种发现特殊商品的价值的一种市场交易手段 一种寻找资源最优配置的机制设计 所以如何将拍卖机制设计引入到物流服务项目定价中去 将为解决物流服务市场中资源最优配置的问题找到新的合理方法 新鲜蔬菜物流拍卖的决策过程 首先 各物流方由于自身的内外因条件不一致 其进行同一服务的成本不一样 在这个拍卖过程中 将他们当成具有个体理性的投标者 其所有信息都包含在了他的报价当中 其次 拍卖者只要通过设计拍卖形式 从多个竟标者中找到综合最优的物流供应商 最后 整个过程实际上是一个具有个体理性的多方博弈的过程 逆向拍卖作为物流交易的可用工具 电子采购使企业的成本下将 交易时间缩短 突破地域限制等特点 其中逆向拍卖作为一种采购的方式 利用互联网作为有力工具 为企业的物流成本的降低具有很好的前景 正向拍卖 商品 招标方 需求方逆向拍卖 需求方 招标方 供应方前者以价格最优为目标 后者以成本最低为目标 具体问题1 基于逆向拍卖的多属性物流交易模型 在鲜活农产品物流中的防真实验 特性 1 有多属性要求 比如价格 保鲜度 运送周期 安全标准等 2 要实现一个定量的物品运送 从A地到B地 物品可分 寻找多个物流方共同完成物流服务 3 拍卖实现交易 设计拍卖机制 分配与支付规则 竞价策略 各利益主体的收益分析 基本模型 变量设定 C 买方总成本 Q 物流总量 N 系统中参与竟标的人数 i 竟标方 Pi 竟标方的单位报价 qi 竟标方i的竟标数量 Xi 状态 得0表示出局 得1表示存活 得0 1之间的数表示部分存活 就是物流供应方以部分自己报的数量得到供应量 比例为Xi AL 总体属性约束水平 L 1 2 L aiL 供应商i的属性约束参数 模型构建 在价格上属性达到买方 物流需求方 要求基础上 以价格最低为目标 是一个逆向拍卖 各方物流总量大于买方需求 各物流方属性1的指标总量大于买方要求 其可对平均水平控制 模型对多属性的控制方法 将对多属性的控制通过约束函数来实现 决策变量的含义 其表示竟标者的存在状态 当xi 1时 竟标方以它自己的竟标数量和竟标价格获标 当0 xi 1时 竟标方以他自己的竟标价格和xi qi的竟标数量获标 部分获标 当xi 0时 竟标方出局 2 系统在规定的时间范围内 潜在竟标者可以不断进入 为保证新进入者能够在系统中存活 同时实现买方成本下降 通过下面这个判系统给新进入者一个建议报价 第一步假设已有16个竟标者进入了系统 现对第17个进入者给个建议价 上一轮中买者支付给完全存活和部分存活的竟标者的成本总合 新进入者使成本下降的量 激励相容性分析 该系统中 由于竟标者报价以后 过中标 将以自己的竟标价成交 所以 竟标者报价不可能是自己的真实成本 即该拍卖模型是非激励相容的 参与约束 竟标者了解拍卖规则 知道自己报出自己竟标向量以后 如果中标 将以自己的竟标价中表 所以他的报价一定高于自己的成本 中标以后也保证自己的收益为正 所以该模型满足参与约束 问题2 基于多属性二阶拍卖模型的物流在线交易机制设计 问题 1 要实现一个定量的物品运送从A地到B地 物品可分 寻找1个物流方完成物流服务 2 有多属性要求 比如价格 保鲜度 运送周期 安全标准等 3 要使物流卖方成本最小化 变量设定 1 竞标者的投标为向量 包括价格属性和质量属性 其中质量属性分别代表物流中的安全技术水平 单件运输周期等属性要求的指标值 2 拍卖者 物流买者 的效用表达为 其中 表示交易给买方带来的价值 次例中设价值与质量因子间是如下非现形关系 物流买方及竟标者效用和成本函数 买方效用函数 1 竟标者 物流供应商 成本函数 对竟标者的评分函数 由 1 转化而来买方目标函数 分配规则 第一得分竞标者获胜 支付规则 提供第二得分竞标者所报参数向量规定的服务商品 或提供分值为第二竞标者得分的产品 属性值可通过谈判确定 激励相容 竟标者的分值是价格属性的减函数和质量性的增数 和二价拍卖一样 竟标者的最优策略是报出自己的真实信息和价格 满足激励相容性 参与约束 竟标者以自己的真实信息竟标 如果中标 其支付是低于自己的保价的 所以一定是满足参与约束的 希望构建的物流市场 3 鄱阳湖地区面源污染现状及对策 近年来由于工农业废水及生活废水逐年大量排放 造成鄱阳湖水体环境质量下降 总磷和氨氮的比重呈上升趋势 总磷和氨氮指标自1996年后占有较大的比重 且一直处于超标状态 1 鄱阳湖地区面源污染成因 1 生活污水 2 农药 化肥使用 3 农业养殖 4 矿产开发 2 鄱阳湖地区面源污染对策 1 改良化肥农药品种 以低残留高效农药替代高残留农药 改进施肥方法 尽快推行科学施肥及合理灌溉技术 减少氮 磷肥流失 从而控制水体中的总氮和总磷等指标 2 推广使用无磷或低磷洗衣粉 减少磷的排放 制定行之有效的限磷和禁磷的法规 减少总磷负荷 3 推广畜禽 水产养殖的产业化 生态化 4 采用生态工程与技术 加强保护湖区湿地水生植物 提高湖区水体自净能力 5 在周边城镇建设污水处理厂 使污水经过脱氮 脱磷处理 未经处理的污水严禁进人河流和湖区 以减缓湖区的富营养化进程 6 集中堆肥处理 集中处理养殖污染物 7 推广朝气设施 秸秆 垃圾的综合利用 资源循环利用 减少养殖户畜禽养殖污染入湖负荷 鄱阳湖调湖工程实施后 需要进行面源污染水力学演化计算 由此分析鄱阳湖水环境面源污染及富营养化状况及及保持良好水质的治理成本 4 鄱阳湖水环境管理的市场化方法 4 1概况 1 城镇化率上升 由1996年的15 提高到2003年的30 以上 2 生活污水无组织排放 污染得不到有效的处理 排放量逐年增多 3 工业废水量大处理率低 至2003年 全省生活废水排放量为6 19亿吨 超标工业废水排放总量的5 01亿吨而处理率仅为3 75 4 治理率低 治理成本高 4 2环境市场化的现状 1 太湖流域排污权市场化 2008年1月1日 污染物排放总量控制排污权有偿使用和交易 2 湖北省 武汉为配合建立两型城市 今天10月开始进行排污权交易 化学需氧量和二氧化硫 3 鲁 晋 苏 豫 沪 津等省市开展二氧化硫排污权交易试点 4 3污染的经济学原理 2 环境管理特性 1 经济学属性个体行为的外部不经济性社会成本大于私人成本市场失灵 通过市场不能达到资源的最优配置 环境属于社会公共领域 是一种公共资源对环境公共资源的保护或公共产品的供给维护环境质量 即供给产品的质量 满足人类生存需要政府管理 市场管理 3 政府管理市场失灵需要政府管理公共产品需要政府供给公共资源需要政府分配政府有权威决定供给制度与规则 4 市场管理极小化环境管理的社会成本有效配置公共资源 克服政府分配中的信息不对称激励和约束个体行为个体与社会竞争性治理污染 4 4市场化管理的目的 在保证满足人类生存要求的环境质量的条件下 应用政府管制和市场机制 使全社会治理污染物的社会成本最小化 同时使全社会的社会福利最大化 激励企业 个体 治污激励企业生产转型自发调整产业结构企业治污自我选择 高污染企业自觉关闭 而非强制关闭企业在生产效益与治污成本之间自觉权衡作出选择激励社会治污 于规模效益降低治污成本减少政府治理环境的支出费用 4 5 现行排污管理 1 以浓度控制为基础的达标管理 确定允许各种污染物排放的浓度标准对不超过规定浓度标准的污染物允许排放 不限制 对超过规定浓度标准的污染物收取排污费问题 污染物对环境的影响最终取决于排入自然界中的污染物总量 因而此法不能控制环境污染 2 以总量控制为基础的排污管理 美国 法国等国在20世纪70年代开始了借助于市场机制 先后实行了 污染物总量控制 排污许可证制度 允许 排污交易 等 在中国 1988年开始在上海 北京等18个城市试点水污染总量控制和排污许可证制度 1990年开始试行排放大气污染物许可证制度 1996年 地市级城市以上城市实行水污染物排放许可证制度 1991年开始在包头 柳州 太原 贵阳等城市试行了大气污染物排污权交易 自然界对污染物具有自净能力 对不同类型污染物自净能力不同 零排放是 好 的 但不是最经济的 利用自然界对污染污的自净能力可减少企业 个体 治理污染的成本 同时也不影响人类生存质量 4 6要解决的问题 1 排污总量的确定 2 排污权如何分配 3 分配后排污权如何交易 4 企业怎样选择排污许可证 治污和排放 5 超过规定总量的污染物如何处理 6 怎样鼓励企业生产和治污 7 社会治污规模效益如何体现 8 政府在治污中的作用 4 7 环境管理理念与思路 提供给人类生存优良的自然环境激励企业和个体对自然环境的保护激励企业生产和治污激励社会治污污染物的资源化环境治理的总社会成本最小化 全社会福利最大化 图3 1环境管理的流程图 4 8 可持续发展的排污量确定 以湖泊流域水资源可持续利用排污量确定为例 1 自然系统与经济系统的关系 2 水环境功能 资源供给 生命维持 对污染物的稀释与消减 3 经济排污量 经济排污量 社会福利最大化的排污量称为经济排污量数学模型 设企业或行业生产函数为f x x为生产要素投入量 企业治理环境的投入量为c 企业的排污量为生产投入量x和治理环境投入量c的函数w x c 排污量的社会 损失函数为P w x c 设生产产品的价值函数为F f x 那么社会福利最大化模型为 这里将生产 治污 排污的社会福利定义为生产产品价值与排污社会损失之差 这里要确定生产投入量x 和治污投入量c 在生产满足要求 0的条件下使社会福利最大化 由此确定出排污量w x c 为经济排污量 经济排污量w x c 的社会损失 设wa为流域的自净能力规定的纳污量 如果 第一步 转变思想 注 MAC为边际治理成本 MEC为边际损害成本 水环境容量的计算一般是根据河段水文水质条件 水动力参数 主要净化机理等选择合适的水质模型 得出污染物的分布规律 再根据环境质量标准推算出河段的水环境容量 假设可段的分区如图 4 水资源可持续利用排污量 环境容量 环境容量 对确定水域 一定水文条件和污染物特性 在满足特定用户水质要求和环境保护目标下 湖泊或流域可以容纳的外来污染物的上限 不同水用户对水质有不同的要求水环境容量的计算 水自净 对于一维的稳态的水质模型 其污染物质守恒可以表示为 和 分别表示河流第i 1 i河段污染物浓度和i 1 i河段流出的河水流量 表示第i河段和第i 1河段的水体体积转换系数 第i河段的体积 为第i河段污染物降解系数 表示进入第i河段的污染物总量 又称污染负荷 由上式得 写成如下矩阵形式 G C W 其中 G 表示传递矩阵 C 表示浓度矩阵 W 表示污染负荷矩阵 如果用该河段水质保护目标 S 来代替 C 求解这一线性规划 就可以求出允许的污染负荷 也就是使水资源可持续利用的排污量 在计算过程中考虑了水体的稀释 扩散 降解和消减能力 水域环境保护目标S包括了水用户对水质的需求 那么 用线形规划表示此模型则为 4 9 排污权的初始分配 1 污染物的环境容量w 是一种公共资源 由政府分配 2 排污权及排污权许可 3 排污权的初始分配方式 计划分配方式 设有n个企业 计划者准备给企业的初始排污权为zi 由于企业的污染函数为xi qi 那么企业的生产量为qi xi 1 zi fi qi 为生产成本函数 那么计划者则按如下最优化模型分配排污的初始权 将环境容量w 划分成若干个单位 每个单位为一个单位排污权 企业或个体通过某种方式获取若干单位排污权后 允许企业或个体按不超过排污权规定得量和浓度排污的制度为排污许可证制度 第一步 转变思想 该模型是所有企业的排污量在环境的自净能力范围内 企业不需要投入治理污染设备和技术 社会也不需要建污水处理厂 这种情况是理想化的 在实际中是不存在的 企业的生产计划与排污治污计划和社会的治污计划则按如下模型确定 即推出 第一步 转变思想 企业按以下模型购买排污权 不难看出 最优排污计划zi 是排污费率的函数zi p 社会治污企业按以下模型进行社会治污 同样 最优治污量yi 是排污费率的函数yi p 于是 由市场均衡可以计算出排污费率 或排污许可证价格 即 很明显 排污权初始分配的市场方式是用完全竞争的治污市场模型在排污企业之间分配排污权 而在我国市场经济建设的初级阶段 排污权市场不成熟 其次 市场配置方式是一个动态变化过程 有一定的滞后性 市场分配方式 企业生产与自治污及排污 社会治污下的环境容易分配 第一步 转变思想 设第i个竞买者的报价为 为竞买者i所报买的排污权 是他的单位报价 将单位报价按以高到低排序 令为 如果存在正数 使得 且 但这里 令 当时 竞买者按交易 当时 竞买者按 交易 即报价为的竞买者按比例分得余下的排污权 拍卖分配方式 第一步 转变思想 设竞买者的报价策略为 这是为所报买排污权 为愿付的单位价格 竞买者i对获得排污权价值的估计为 假设竞买人i是风险中性的 则竞买人i的支付为 第一步 转变思想 显然 水资源持续利用排污量的拍卖是一个n人博弈 对策 问题 每个竞买者的收益 支付 不仅依赖于自己的报价策略和他对所报买排污权xi价值的估计vi 还依赖于其它竞买者的报价策略 一般讲 每个竞买者对其所报买排污权价值估计的信息只有他自己知道 他不会让别的竞买者知道 这种信息特征称竞买人的私有信息 显然 竞买者心中的报价策略为 这里为在所获排污权水平上竞买人对其边际效益的估计 这是竞买者i心中的报价策略 并非实际报价策略 可以肯定的是如果他的实际报价策略为 那么他希望的是 注意是只为竞买人所拥有的信息 即竞买人的私有信息 而是他报出的购买排污权的单位价格 这一信息为所有竞买者所共知 即为共有信息 4 10 排污管理制度及其市场行为 引言 1 排污许可制度的效率 条件 环境容量b被初始分配 第i个企业获得排污许可bi 排污权不能转让 企业自主选择生产和治污 当生产的污染量大于bi时 必须自己治污 企业生产行为和治污行为由如下模型描述 生产者排污行为影响排污量 水环境管理手段 行政管理 行政命令或法规经济手段 利用市场机制 通过环境资源定价 激励排污者控制污染和治理污染 达到保证环境质量的目的 常包括 排污收费 押金 补贴 奖励等 设水资源持续利用允许排污量为b 有n个企业 第i个企业的排污许可为bi 第i个企业的产量qi 产品市场价格pi xi为产量为qi时的污染量 设企业治污成本函数Ci 生产成本函数为fi 是生产量qi的函数 企业i的最优生产行为 或排污行为 企业的生产保持在其边际生产成本与治污边际成本之和等于产品市场价格的规模上 2 非竞争排污费制度的效率 其中 P为排污费率 为企业治理成本函数 政府对企业排污按一定排污费率收费 保证收费对企业无歧视性 不实行排污许可制度 企业自主选择生产 治污和排污 其生产 治污和排污行可用如下模型描述 企业i的最生产行为和排污行为 求解模型 企业i的排污量yi 它是排污费率p的函数 政府调整p 使得 为社会允许排污量 可大于环境容量 超出部分由社会治污 或政府治污 3 排污许可与排污费率联合制度 企业取得排污许可bi 同时允许企业排污超过bi的排污量 对超出部分按一定排污费率收费 排污权不能转让 企业自主选择生产 治污和排污 其行为由如下模型描述 企业i的最生产行为和排污行为 排污费率p的计算 设为社会治污成本函数 排污费率的计算公式如下 以上是平衡排污费率的计算公式 全社会治污总成本为 4 竞争市场下的排污费率 设社会治污企业有m个 第j的治污成本为Dj y 由于是竞争性治污市场 每个治污企业不能确定排污费率 排污费率只能由市场决定 对排污费率p 第j个治污企业愿意提供的治污量由如下模型决定 设其最优解为 竞争市场的排污费率 4 11 排污权的交易 1 拥有排污权bi的企业可能由以下情况 设环境容量为b 第i个企业拥有排污权bi i 1 n 生产成本函数为fi qi 污染函数为xi qi 产品价格为pi qi为生产产量 自己治污成本函数为ci xi 转让价格为p 排污量少于bi 希望出让部分排污权 企业自己治污成本较低 可出让部分排污权 2 排污权不能交易 则不能流向效率高的地方 本质上是环境资源的浪费 3 排污总量是不超过环境容量的排污权转让 企业的生产规模型和转让排污权的大小由下式决定 设最优解为 qi p 和yi p yi p 0 出让 yi p 0 购入 4 允许排污总量超过环境容量的排污权转让 分析 对新企业 拥有的排污权为0 如不允许排污权出让 新企业不能获取排污权 它只能自己治污 如果它是生产效率很高 而治污成本也很高时 这样就使治污总社会成本很高 排污费率确定 企业生产效率高 治污成本高 需要更多的排污权 如果不允许排污总量超过环境容量 排污权的交易价格一定很高 排污费率是在平衡环境容量b时 所有企业自己治污的边际成本最小者 这个边际成本一般很高 如果不是专业性的治污企业 专业性治污企业的产生 社会对排污的总需求大于环境容量 生产企业 非专业性治污企业 自己治污成本高 专业性治污企业规模效益 保本型专业治污企业F的排污权交易价格 设有生产企业i i 1 n 专业性治污企业o 生产企业i的成本函数为fi qi 污染函数为xi qi 产品价格为pi qi为产量 治污成本函数为ci 专业性治污企业治污成本函数为co 设排污权交易费率为p 企业i有排污权bi 那么企业i i 1 n 的生产行为和购买排污权的行为可用如下优化模型描述 设最优解为 分别表示在排污费率p下企业i对生产量和购买排污量的最优选择 由于专业性治污企业是保本型企业 因此 排污权交易价格由下式确定 垄断经营型专业治污企业的排污权交易价格 假设同前 那么企业i i 1 n 的生产行为和购买排污权的行为依然可用如下优化模型描述 设最优解为 分别表示在排污费率p下企业i对生产量和购买排污量的最优选择 由于是垄断经营型专业治污企业 所以治污供给量由如下模型确定 设最优解为 它为的函数 排污权交易价格由以下关系确定 本质上 这个排污权交易价格完全由垄断型治污企业确定 竞争型专业治污企业下的排污权交易价格 假设同前 那么生产企业i i 1 n 的生产行为和购买排污权的行为依然可用如下优化模型描述 设最优解为 表示企业i在排污费率p下最优生产量和购买排污量 设有m个专业性治污企业 企业j的治污成本函数为gj 在排污价格p下 专业性治污企业j提供的治污量由如下模型确定 设最优解为 它为的函数 排污权交易价格由以下关系确定 排污权交易价格由市场确定 4 12 排污权交易方式 1 排污权交易市场 愿意出让排污权和购买排污权的用户分别向交易中心报价 建立交易中心报价规则与交易规则交易技术与交易监管结标方式 2 双边拍卖交易 拍卖是寻找资源价格的一种重要手段 通过参与者的报价显示资源对他的真实价值或生产成本 双边拍卖交易过程 报价是一个二元组序列 aj bj aj为出让 或购买 的排污权数量 bj是相应的价格 这种报价可以是线性价格报价 也可以是非线性价格报价报价 区别是出让者还是购买者的方法是aj取不同的符合 交易中心按事先规定的交易规则确定交易 即确定每个出让者或购买者出让或购买的排污权数量和支付的价格 可以对交易规则建立数学模型求得交易的排污权和支付数量 我们对双边拍卖交易提出了多种拍卖机制与模型 这里从略 交易结标 交易中心