【流域水污染协同治理中的博弈模型探析实例13000字（论文）】

流域水污染协同治理中的博弈模型分析实例摘要太湖流域内涉及多方主体，流域内的上下游各级政府、地理位置邻近的企业是水污染治理中的重要参与者，多主体利益协调情况影响着水污染协同治理结果，水污染协同治理现已取得一定成效，但现有治理模式仍有改善空间但情况仍不容乐观。为了改进太湖流域水污染治理的利益协调机制，推动流域的可持续发展，有必要分析该流域各方的利益博弈。借助演化博弈模型,分析太湖流域水污染治理中上下游政府之间、环保部门与企业之间、地理位置邻近的企业与企业之间的博弈过程和策略选择，并使用MATLAB软件对该过程进行模拟演化，来进一步验证各主体的策略选择与其成本收益的关联，最终改进水污染协同治理机制，包括推进治理机制创新、优化政府协作机制、促成“政府—企业”模式以及构建企业良性合作机制，从而促成利益机制的改进，使得水生态环境进一步改善，进一步推进长三角一体化建设。关键词：水污染；协同治理；太湖流域；演化博弈目录摘要 3第1章绪论 71.1选题背景与意义 71.1.1选题背景 71.1.2研究意义 71.2文献综述 81.2.1流域协同治理相关研究 81.2.2流域治理博弈相关研究 81.2.3相关研究评述 91.3研究内容与方法 101.3.1研究内容 101.3.2研究方法 101.4创新点 11第2章理论基础及相关概念 122.1理论基础 122.1.1演化博弈理论 122.1.2协同治理理论 122.1.3囚徒困境 132.2相关概念 132.2.1太湖流域 132.2.2水污染治理 14第3章太湖流域水污染现状分析 153.1太湖流域经济社会发展情况 153.2太湖流域污染的表现及特征 153.3太湖流域水污染成因 16第4章太湖流域水污染协同治理博弈分析 174.1上下游政府之间的博弈 174.1.1基本假设 174.1.2模型构建 184.1.3演化路径分析 184.2环保部门与排污单位的博弈 204.2.1基本假设 204.2.2模型构建 204.2.3演化路径分析 214.3排污单位之间的博弈 234.3.1基本假设 234.3.2模型构建 234.3.3演化路径分析 24第5章结论及建议 265.1研究结论 265.2政策建议 265.2.1推进治理机制创新 265.2.2优化政府协作机制 275.2.3促成“政府—企业”模式 275.2.4构建企业良性合作机制 28参考文献 29第1章绪论1.1选题背景与意义1.1.1选题背景太湖流域健康状况评级较低。太湖流域占地约为36900km²，其所属行政地域包括江苏省南部的多数地市，浙江省的个别地市，上海等地区。太湖流域的经济近年来发展较快，GDP的增长伴随着企业数量的不断增加，部分工业企业产生的污水直接排入河湖之中，以及农药化肥等化学品的使用，从上游污染到下游的例子随处可见，使得水生态环境不断恶化，导致流域内人口的饮水安全以及环境的可持续发展受到了威胁，当前太湖流域健康状况评级仅为亚健康水平[1]。太湖流域内的上下游各级政府、地理位置邻近的企业是水污染治理中的重要参与者，各方主体之间的协同对水污染治理十分重要。而各方在治理的过程中，会产生不同的成本以及收益，这就势必会影响政府间、政企间、企业间的博弈结果，进而影响其策略的选择，最终流域水污染治理的效果就会受到影响，所以，分析政府间、政企间、企业间在水污染治理中的博弈是十分必要的。1.1.2研究意义（1）本研究丰富了太湖流域水污染治理的研究方法，拓宽了演化博弈的运用场景。流域水污染治理问题，由于各治理主体之间存在利益冲突的情况，政府间很难达成一致的利益导向，政企间也很难形成良性的合作，难以调动各主体积极性，而协同治理的方式，能够充分调动政府、企业等各社会主体的积极性，从而治理主体都可以发挥自身优势，丰富了研究太湖流域水污染治理的方法；运用演化博弈的方法，通过MATLAB软件对该过程进行模拟演化，来进一步验证各主体的策略选择与其成本收益的关联，探讨出政府与企业的最优决策，从而提出政策建议，拓展了该理论的应用范围。（2）本研究可完善政府、企业等各方利益协调机制，促进太湖流域水污染协同治理。政府、企业等多个主体在流域水污染协同治理的过程中，政府提供相应的奖励、惩罚机制会提高企业治理污染的积极性；同时，政府能够公开更多的信息为企业等主体服务，形成良好的沟通与合作机制，从而使得其他社会主体主动治理流域内的水污染；因此，运用协同治理理论，不仅有助于流域的水污染问题的解决，还有助于建设高效能的政府。1.2文献综述1.2.1流域协同治理相关研究在流域协同治理的研究上，Oplhulsw表示[2]，在完善流域水污染治理机制上，政府需要强制性介入，以避免“囚徒困境”的产生；AxelMichaelowa表示[3]，排污权交易等市场性的策略，应当与对应的政府提出的政策相结合使用，以助于解决跨界水污染问题；Helmuth表示[4]，跨界污染的问题可以在两个不同的地区之间使用征税来调整利益；PierreCalame表示[5]，为了保证治理主体成为一个整体，可以制定共同的目标和标准，关于流域水污染问题，行政手段越来越受到关注。现在最常用的方法是征税；吴春梅等表示[6]，流域治理中，网络、协作、整合等要素十分关键，不可或缺；李正升表示[7]，地方政府只强调自己的地方性利益，对其他邻近行政区域的污染置之不理，导致了水污染治理的低效，田培杰表示[8]，由于参与主体的利益不同，治理水污染时，协同治理的优势可能无法体现，反而导致“搭便车”等现象的产生。1.2.2流域治理博弈相关研究在水污染治理中府际博弈的研究上，DanielColeman表示[9]，政府之间互相合作具有重要意义，加强政府合作之中，统一的价值导向、合作意识、合作沟通桥梁是不可或缺的；Tietenberg表示[10]，可以通过许可证交易来减小水污染治理的代价；曲富国[11]表示，上下游政府之间由于利益导向不同，下游可以利用上游治理水污染的生态福利，所以上下游政府之间存在矛盾；罗胜利[12]表示，目前对流域水资源的利用缺少相应的体制机制；李胜[13]表示，上下游政府在治理流域水污染时会陷入“囚徒困境”的局面；潘峰[14]表示，在上下游政府之间添加奖惩机制就可以引领政府积极作为，监督水污染的治理。牛文娟等[15]，在研究跨区域水资源治理问题时运用了演化博弈理论。在水污染治理中政企博弈的研究上，Edoardo表示[16]，政企之间的关系有三次变动：从采取命令等的管制方式，到采取经济工具，再到采取自愿协议；托马斯表示[17]，由于政策存在一定的不足，作为企业，不会将其污染水环境的实情传达给政府部门；经合组织表示[18]，公共采购可以促使企业自觉进行绿色生产；朱德米等表示[19]，政企间存在三种关系：零和、合谋以及合作关系；埃莉诺表示[20]，如果想要避免“囚徒困境”的产生，政府要具有完全信息、完善的奖惩机制、完善的监督机制等条件；Smith表示[21]，运用私有产权制度可以避免“囚徒困境”的发生；李胜等表示[22]，跨区域水污染的治理应当引入其他社会组织的参与。在水污染治理中企业间博弈的研究上，皮埃尔表示[23]，治理主体应当对共同目标承担自己的责任；安哥拉诺夫等表示[24]，私营部门等社会组织也可以产生协作关系；张紧跟表示[25]，除了地方政府应参与到水污染治理中外，还应当有企业等社会主体之间的主动合作；胡思洋表示[26]，要厘清水污染防治中各主体的利益关系，充分利用市场机制保护水生态环境；杨华峰表示[27]，协同治理体现在私营部门在制度规范的范围内互动与合作。1.2.3相关研究评述根据以上的有关流域协同治理和利益主体的系统性整理和分析后，发现多数文献尚无研究综合分析上下游政府、环保部门与企业、企业与企业三对主体之间的关系以及得益，而只是针对其中某一对利益主体进行研究；涉及到演化博弈模型的文献，对于参数数量的设置较少，只将净收益，净损失等设置为一个参数，并未讲明主体间具体的利益机制，致使支付矩阵较为简单，得出的结论也具有较弱的参考价值。1.3研究内容与方法1.3.1研究内容本文从太湖水污染协同治理的角度出发，运用演化博弈理论这个方法论，系统分析排污单位以及政府部门等影响太湖水污染治理的关键因素，从而提出解决方案，为国家的生态文明建设助力，打造更加清洁的太湖流域。主要分为以下几个部分：第1章绪论。剖析选题背景、研究意义，对流域协同治理、流域治理博弈的相关研究进行国内外研究现状的综述，同时寻找创新点，论述本文的研究内容与研究方法。第2章理论基础及相关概念。对演化博弈理论、协同治理理论、囚徒困境等相关理论，太湖流域、水污染治理等相关概念进行解读。第3章太湖流域水污染现状分析。阐述当前太湖流域经济社会的发展情况，以表明研究该流域的水污染防治问题具有必要性，同时阐述太湖流域水污染表现以及特征，通过这些表现进一步分析成因，以为构建支付矩阵进行演化博弈做好铺垫。第4章太湖流域水污染协同治理博弈分析。运用演化博弈模型，分析太湖流域中上下游政府之间、环保部门与企业之间、地理位置邻近的企业与企业之间的博弈过程及各利益主体的策略选择，使用MATLAB软件对该过程进行模拟演化，来进一步验证各主体的策略选择与其成本收益的关联，为有针对性地提出对策建议打下基础。第5章政策建议。根据第4章政府间、政企间、企业间演化博弈得出的演化稳定策略，提出针对性的对策。包括推进治理机制创新、优化政府协作机制以及促成“政府—企业”模式，从而完善利益机制、改善太湖流域的水生态环境。1.3.2研究方法本文采用了文献研究法、比较研究法、演化博弈分析法等方法：（1）文献研究法：本文通过对水污染治理、协同治理、演化博弈等方面的文献进行搜集、整理、归纳，在吸取前人经验的基础上，形成对太湖流域水污染治理方法的初步认知，从而为提出解决方案奠定基础。（2）比较研究法：本文通过查阅相关新闻报刊、浏览相关网站以及文献资料，对太湖流域原有治理模式和先进经验进行对比，从而完善现有模式，提出相应的政策建议。（3）演化博弈分析法：本文运用演化博弈拟合的方法，通过设定参数，以得出政府、企业等主体之间的稳定策略，从而改进政府政策，提出太湖流域水污染的治理方法。1.4创新点（1）综合分析政府间、政企间、企业间策略选择。目前国内外尚无研究综合分析上下游政府、环保部门与企业、企业与企业三对主体之间的关系以及得益，而只是针对其中某一对利益主体进行研究。而实际上，不同主体之间的成本或收益都是相互影响的，策略抉择也要综合考虑多种因素，所以本文基于此，综合分析三对主体之间的得益，从而得出较为综合性的政策建议，为利益协调机制的完善提供可靠的参考。（2）完善演化博弈支付矩阵，增加上下游政府的生态补偿、上下级政府的奖惩以及政府与企业的奖惩等参数。已有研究中，涉及到演化博弈模型的文献，对于参数数量的设置较少，仅仅考虑净收益，净损失等，致使支付矩阵较为简单，得出的结论也具有较弱的参考价值，所以本文综合考虑上下游政府之间的生态补偿、上下级政府之间的奖惩以及政府与企业之间的奖惩等因素，构建了综合性较强的支付矩阵，来为最终政策建议的提出打下较好的基础。

第2章理论基础及相关概念2.1理论基础2.1.1演化博弈理论演化博弈理论结合了进化论和遗传基因理论，强调的是群体在动态中达到均衡状态，它不同于传统博弈基于“完全理性”的假设，而是立足于“有限理性”与“有限信息”，将理论分析与过程分析相结合的一种理论，其首先根据博弈各方的成本收益设置参数，借助参数来构造多方博弈中的支付矩阵，分别对参数进行不断赋值，从而得出演化稳定策略（ESS）[28]。2.1.2协同治理理论协同治理理论指多主体之间为一致的目标，执行高效有序，最终实现共同的利益，其内涵包括:（1）主体多元化。水污染协同治理的主体不只包括政府，还有企业等其他社会组织，每个主体都有不同的成本以及收益，主体的多元化，意味着治理权威的多元化，治理主体在协同合作中，都可以运用自身的权威来发挥作用，以促成水污染的治理。（2）协同性。子系统之间应加强互相之间的协调配合，进而实现整个系统的良性运作。协同治理是指：各主体之间不需要依靠强制力执行各项策略，而是通过内在利益协调机制，主动管理某项事务。（3）动态性。子系统应当按照社会系统的变化及时调整策略，治理主体也要根据治理过程中的变化作出反应，不断顺应形势，灵活调整行为，保证目标的实现。（4）有序性。如果整个协同治理的体系处于混乱无序的状态，就无法发挥出协同的优势，以至于协同的失效，整个体系便不能正常运行，会出现“囚徒困境”、“搭便车”等现象的产生。协调治理模式也存在很多限制因素和实际执行中的困难，这也是该种模式至今没有被广泛采用的原因。面对各种地理、社会、经济等的差异，建立协调治理机制时会遇到各种困难，例如，上下级政府、参与企业拥有不同的利益，在谈判和行动过程中必然面临各种阻碍，这将影响到协同治理的效果，而这些问题的解决需要实际经验的持续积累和创新来实现突破。2.1.3囚徒困境AlbertTucker命名了“囚徒困境”：两个人由于共同谋划了一场犯罪，而双双被捕入狱，并且被分别关在了不同的地方，导致两个人不能互相沟通，由于证据并不确定，两个人如果互不揭发，每个人只能获罪一年；假使一方坦白，另一方沉默，则坦白的人会立即获得释放，另一个选择沉默的一方则会获罪十年；若两个人都坦白，互相揭发了对方，则二人同时获罪八年。这就导致囚徒之间会同时选择揭发对方，而不是互不揭发，同时沉默，最终导致纳什均衡落在了非合作点上。“囚徒困境”在双方博弈中，得到了非零和博弈的结果，表明对于团队来说，个人看似理性的选择并不一定会导致集体的理性。2.2相关概念2.2.1太湖流域（1）行政概念：太湖流域所属行政地域包括江苏省南部的多数地市，浙江省的个别地市，上海等地区。其下游归属于长三角一体化示范区之中，包括苏州、上海、嘉兴的地区。（2）地理概念：其河流、湖泊广布：太湖流域水域占地约6134km²，水面率达17%，其中包括189个0.5km²以上的湖泊，河流的总长度达120000km，流域内的平原地带，河流稠密，纵横交错，湖泊众多，星罗棋布。太湖流域共有9座占地大于10km²的湖泊，分别是太湖、澄湖、元荡湖、滆湖、阳澄湖、昆承湖、洮湖、淀山湖、独墅湖，合计占地2838.3km²，占流域湖泊总面积的89.8%。2.2.2水污染治理即在产生水污染的地方，当地政府以及企业等主体对区域内的水污染通过某种途径（法律、政策、工程等手段）来对水生态环境进行改善，进而使水资源能够得到有效利用，对危害人体健康、影响流域可持续发展的水生态环境破坏的情况得到解决。在本文中，该概念主要指向政府或企业等主体对太湖流域的水生态环境进行修复的过程[29]。第3章太湖流域水污染现状分析3.1太湖流域经济社会发展情况截至2019年，太湖流域片（太湖流域与东南诸河）内人口约为1.4亿人，占到了中国总人口的1/10以上；GDP（国内生产总值）高达18.1万亿元，约占中国GDP总值的1/5；人均GDP达到12.5万元。太湖流域人口6千万余人，占全国总人口的1/20左右；GDP达9.7万亿余元，约占中国GDP总值的1/10；人均GDP高达15.7万元，约为中国人均GDP的2.2倍。3.2太湖流域污染的表现及特征太湖流域功能区达标率较低。截至2018年，太湖流域重点水功能区的水质达标率为66.7%，流域重点水功能区达标率呈明显上升趋势，但缓冲区达标率仍处于较低水平；省界河流断面达到或优于Ⅲ类有19个，占比为55.9%，较2017年上升11.8个百分点；22个主要入太湖河道控制断面，达到或优于Ⅲ类标准有12个（其中达到Ⅱ类标准有5个），Ⅳ类9个，V类1个，达到或优于Ⅲ类标准的断面数量与2017年持平，且连续4年无劣V类入湖断面；水质较为稳定，贡湖沙渚水源地、贡湖锡东水源地、金墅湾水源地和湖东渔洋山水源地蓝藻数量均有所降低；太湖平均营养指数为60.3，为中度富营养；与2017年相比，贡湖和东太湖由中度富营养转为轻度富营养，其他湖区营养状态未发生变化。太湖流域健康状况较差。根据建立的太湖健康状况评价指标体系，对太湖水文水资源、自然形态、水体质量、水生态及服务功能等5类17项分项指标进行赋分评价，2018年太湖健康状况评价得分为59.1分，处于亚健康水平。由于社会服务、水体质量和水生态功能得分的上升，太湖健康状况得分虽然明显上升，但仍处于亚健康水平。3.3太湖流域水污染成因太湖流域水污染成因之一为工农业、生活污水的直接排放。最近以来，太湖流域的城市化水平提高的同时，工业废水、生活污水、农业污水等直接向河湖内排放，虽然部分企业的工业废水经过处理再排放，但仍有部分工业废水和生活污水直接排放或没有达到排放标准就进行排放，便使得水生态环境不断恶化。其次，太湖流域水污染还受到“囚徒困境”的影响[30]。太湖流域由于跨越了上海、江苏、浙江和安徽等多个行政区，各地方政府之间缺乏治理的积极性，都是以“搭便车”的心态，无法协同合作，在流域上游地区的地方政府，甚至抱有“先污染后治理”的观念，发展经济的同时，当地的水域受到了污染，也致使下游的可持续发展受到了牵连，使得下游不仅享受不到上游发展的经济成果，反而需要投资去治理污染，水污染问题便更加严重。

第4章太湖流域水污染协同治理博弈分析4.1上下游政府之间的博弈4.1.1基本假设当排污单位在流域内产生污染物后，太湖流域上下游政府各有两种策略：保护或者不进行保护[31]。上下游政府在双方博弈中的支付矩阵如表1所示：表SEQ表\*ARABIC1上下游政府在双方博弈中的支付矩阵上游政府下游政府保护不保护保护(a+A-A1+J+E,

b+B+C-B1-J+E)(a+A-A1+J+E,

b+B-F-J-I)不保护(a-N-F-L,

b+C-B2-K+E)(a-N-F,

b-F-M)该支付矩阵中，a为上下游政府均采取不保护策略时，上游的初始收益；b为上下游政府均采取不保护策略时，下游的初始收益；A为上游政府采取保护策略时，上游获得的收益；B为上游政府采取保护策略时，下游获得的收益；C为下游政府采取保护策略时，下游获得的收益；A1为上游政府采取保护策略时所付出的成本；B1是上游政府保护后，下游政府采取保护策略所付出的成本；B2是上游政府不保护时，下游政府采取保护策略所付出的成本（B2＞B1）；J是上游政府采取保护策略时，下游政府对上游政府的补偿；K为上游政府采取不保护策略、下游政府采取保护策略时，下游对上游提出诉讼的成本；L为上游政府采取不保护策略、下游政府采取保护策略时，上游由于被起诉而受到的惩罚以及诉讼成本；E是上级政府对采取保护策略一方的奖励；F是上级政府对采取不保护策略一方的惩罚；I是上游政府采取保护策略、下游政府采取不保护策略时，下游地区的损失（社会舆论、居民健康等）；M是上下游政府均采取不保护策略时，下游地区的损失（社会舆论、居民健康等）（M＞I）；N是上游政府采取不保护策略时，上游地区的损失（社会舆论、居民健康等）。4.1.2模型构建对于上下游政府，假设采取“保护”策略的上游政府比例为x，采取“保护”策略的下游政府比例为y，则上游政府的复制动态方程为：F下游政府的复制动态方程为：G4.1.3演化路径分析对于上游政府，如果y=−(A−A1+J+E+F+N)/L，则Fx始终等于0，这表明无论x取何值，都为稳定状态；如果y≠−(A−A1+J+E+F+N)/L时，则x1∗=0和x2∗=1是解。对于下游政府，当x=−(C−B2+K+E+F+M)/(B2−B1+I−K−M)时，Gy始终为0，表明y可以取任意值；当上下游政府之间的动态演化过程，如图1、图2所示。其中，图1为上级政府对流域内上下游政府采取相应的奖惩措施，下游政府对上游政府不采取补偿措施；图2为上级政府对流域内上下游政府加大奖惩力度，下游政府对上游政府采取补偿措施。图SEQ图\*ARABIC1如图1所示，令J=0，当A−A1+J+E+F+N<0，C−B2+K+E+F+M<0时，该博弈存在唯一解x∗=0，y∗=1。这图SEQ图\*ARABIC2如图2所示，增大E、F的值，且赋予J正值，当A−A1+J+E+F+N>0，C−B2+K+E+F+M>0时，该博弈存在唯一解x∗=1，y∗=1。这说明上级政府对“不保护”的政府加大惩罚力度、对“保护”的政府加大奖励力度，且下游政府对上游政府采取一定的补偿措施时，上下游政府经历多次博弈4.2环保部门与排污单位的博弈4.2.1基本假设当排污单位产生污染物时，有两种策略：处理后排放，或不处理进行排放，环保部门对企业有两种策略：不进行监测，或进行监测，以确定污染物是否符合排放标准。对于排污单位，其处理污染物会存在成本，不处理污染物会面对环保部门对它的惩罚；对于环保部门，监测时要耗费人力物力等成本，上级部门会有相应的奖励（投资、补偿等），不监测时则会面临上级部门的惩罚。为便于讨论，假设排污单位采用处理污染物再排放的策略、环保部门采取不对排污单位进行监测的策略时，双方的收益是0(把它当作0的目的是我们关注不同策略下的收益的对比)，环保部门与排污单位在双方博弈中的支付矩阵如表2所示：表SEQ表\*ARABIC2环保部门与排污单位在双方博弈中的支付矩阵排污单位环保部门不监测监测处理(-m,0)(-m,s-c1)不处理(0,-c2)(-r,s-c1)该支付矩阵中，c1为环保部门对排污单位进行监测时的成本（c1>0），c2是环保部门不作为、不监测时，上级部门对其的处罚（c2≥0）；s是环保部门作为、监测时，上级部门对其的奖励（s≥0）；r是排污单位不处理污染物便排放时，环保部门对其的处罚（r>0）；m是排污单位处理污染物的成本（m>0）。4.2.2模型构建对于环保部门和排污单位，假设处理污染物再排放的排污单位的比例为x，不作为、不监测的环保部门比例为y，则排污单位的复制动态方程为[32]：Fx环保部门的复制动态方程为：G4.2.3演化路径分析对于排污单位，如果y=(r−m)/r，则Fx始终等于0，这表明无论x取何值，都为稳定状态；如果y≠(r−m)/r时，则x1∗=0和x2∗=1是解。对于环保部门，当x=(s+c2−c1)/c2时，排污单位和环保部门的动态演化过程，如图3-7所示。其中，图3为排污单位治污成本高于所受处罚，环保部门监测成本较低，且上级的奖励力度较大，或所受上级处罚较大的情况，图4为排污单位的治污成本高于所受处罚，环保部门监测成本较高，但上级奖励过少，或所受上级处罚过轻的情况，图5为排污单位的治污成本低于所受处罚，环保部门监测成本较高，但上级奖励过少，或所受上级处罚过轻的情况，图6、7为排污单位的治污成本低于所受处罚，环保部门监测成本较低，且上级的奖励力度较大，或所受上级处罚较大的情况.图SEQ图\*ARABIC3如图3所示，当r−m<0,s+c2−c1>0时，该博弈存在唯一解x∗=0，y∗=1。图SEQ图\*ARABIC4如图4所示，当r−m<0,s+c2−c1<0时，该博弈存在唯一解x∗=0，y∗=0。图SEQ图\*ARABIC5如图5所示，当r−m>0,s+c2−c1<0时，该博弈只有唯一解x∗=1，y∗=0。图SEQ图\*ARABIC6图SEQ图\*ARABIC7如图6、7所示，当r−m>0,s+c2−c1>0时，该博弈不存在稳定策略，结果是：随着处理污染物再排放的排污单位的比例升高，4.3排污单位之间的博弈4.3.1基本假设当排污单位产出污染物后，有两种选择:先处理污染物，符合排放标准后再向外进行排放；不处理污染物直接向外排放。地理位置邻近的排污单位在双方博弈中的支付矩阵如表3所示：表SEQ表\*ARABIC3地理位置邻近的排污单位在双方博弈中的支付矩阵排污单位1排污单位2处理不处理处理(j,j)(k,c)不处理(c,k)(d,d)该支付矩阵中，j为产生污染物后，二者都处理后进行排放的净收益；d为产生污染物后，任何一方都不处理的净收益；k为产生污染物后，一方处理，另一方不处理，处理的一方获得的净收益；c为不处理的一方获得的净收益。4.3.2模型构建假设在这些排污单位中，选择“处理污染物”的比例为x，选择“不处理污染物”的比例为（1-x）。（x一般为时间t的函数），选取“处理污染物”的排污单位可以表示为下面的复制动态方程：dxdt=x(其中uT为选取“处理”策略下排污单位的期望收益，uF为选取“不处理”策略下排污单位的期望收益，则将uT=xj+(1−x)k，uFdxdt=x令dxdt=0x4.3.3演化路径分析（1）若j>c且k>d，此时F'x1∗>0，F'x2∗<0，x3∗是非稳定状态，x2∗=1是唯一（2）若j<c且k<d，此时，F'x1∗<0，F'x2∗>0，x3∗是非稳定状态，x1∗=0是唯一解。即环保部门对排污单位的惩罚小于其处理污染物的成本，且对于排污单位，不论一方是否会对污染物进行处理后再排放，（3）若j<c且k>d，此时，F'x1∗>0，F'x2∗>0，F'x3∗<0，x3=∗d−kj−k−c+d是唯一解。即排污单位的一方处理污染物后再排放时，另一方不处理污染物便排放的收益，大于处理污染物再排放的收益；而排污单位的一方不处理污染物直接排放时，另一方排污单位处理污染物再排放的收益，大于不（4）若j>c且k<d，此时，F'x1∗<0，F'x2∗<0，F'x3∗>0，x1∗=0和x2∗=1都是初始的x∈(0，x3∗)时，排污单位经过多次博弈均会采用不处理污染物便排放的策略；当初始的x∈(x3∗，1)时，排污单位经过多次博弈均会采用处理污染物再排放的策略。而x3=∗d−kj−k−c+d随着（d−k）的变大而变大，随着（j−c）的变大而变小。特别地，当d=k，j≠c时，x3∗=0，排污单位经过多次博弈均会采用处理污染物再排放的策略；当d≠k，j=c时，x第5章结论及建议5.1研究结论本文围绕“太湖流域水污染协同治理”模式，对现存问题及改进策略做了深入研究，综合了国内外相关文献的研究现状后，运用演化博弈理论对流域内各方治理主体进行了成本收益分析，并最终得出了演化稳定策略。本文研究得出以下结论：（1）在政府间的博弈中，若上级政府对上下游政府加大奖惩力度，且下游政府对上游政府采取一定的补偿措施时，上下游政府经历博弈，均趋向于选择“保护”的策略。（2）在政企间的博弈中，企业的的治污成本低于其所受处罚，且政府监测成本较高时，环保部门选择监测，排污单位选择处理污染物再排放。（3）在企业间的博弈中，环保部门对排污单位的惩罚大于其处理污染物的成本，且对于排污单位，不论一方是否对污染物进行处理后再排放，另一方处理污染物再排放的收益，大于不处理污染物便排放的收益时，排污单位经过博弈均会采用处理污染物再排放的策略。5.2政策建议为了实现流域水污染治理主体之间的协同合作，需要将流域水污染的协同治理制度化、规范化，逐步搭建完整的协同架构，而这既不是一朝一夕就能完成的，同时也并不只能单靠政府来作为，也应包含企业等社会团体的配合，在此过程中，各个主体既会产生正向激励因素，也会带来负向阻力因素，这些因素形成了协同治理系统的动力系统，所以，为了实现高效的流域协同治理，应当推进激励因素的产生，阻止阻碍因素的产生，从而形成较强的合力。具体包括：推进治理机制创新；优化政府协作机制；促成“政府—企业”模式。5.2.1推进治理机制创新我国相关的水污染防治法律法规虽然已经逐渐成型，但由于执法不到位，水污染治理效果不佳，造成这种现象的原因一是政府部门推行“先发展后治理”的思想，二是监管部门监督不力。考虑到这些因素，就需要完善法律法规，加大对监督不力、尸位素餐的部门的惩罚力度，对于屡改不利的政府部门成员设立罢免机制，还应设立激励机制与补偿机制，对于尽职尽责的部门在考核时有针对性地进行奖励，提高其监督的积极性；同时，要从流域的整体性出发，针对流域内所有行政区域综合立法，综合考虑上下游之间的协同发展。5.2.2优化政府协作机制上述“上下游政府之间的博弈”结果中，上级政府对上下游政府加大奖惩力度，且下游政府对上游政府采取一定的补偿措施时，上下游政府经历博弈，均趋向于选择“保护”的策略。因此，对于上级政府，其应当加大对恪守职责的地方政府的奖惩力度，严格政府内监督流程的同时，调动起地方政府监督企业的积极性；对于上下游政府之间，要形成地方政府间的合作机制，构建定期沟通机制、利益分配和平衡机制以及人才培训机制等，对于流域下游的地方政府来说，在利用上游维护水生态环境所带来的福利去发展经济的同时，应当给予上游政府相应的生态补偿，以弥补上游维护水域环境所付出的成本；此外，还需要注重经验的总结和积累，个别案例的成功与失败，往往很难引起关注，但基于众多实践的经验，便能成为后来者的参考，使得河流流域协同治理激励因素最大化、阻碍因素最小化。5.2.3促成“政府—企业”模式上述“环保部门与排污单位的博弈”结果中，排污单位的治污成本低于其所受处罚，且环保部门监测成本较高时，环保部门选择监测，排污单位选择处理污染物再排放。流域的水污染治理，只靠政府单打独斗是不够的，还需要企业的主动参与，应当积极促成“政府—企业”模式形成，使其能够互相协调配合，从而达到高效的流域协同治理。首先，上级政府要加大对流域内政府的奖惩力度，且地方政府应当积极作为，对不主动处理污染物的企业加大惩罚力度；其次，加强企业的社会责任感，鼓励有能力的企业积极为环保行动捐款；引入“企业河长”，对流域内的企业单位进行划定监管区域，权责明晰，且加大对不履责的企业惩罚力度，提高其环境意识；最后，公开政府信息，供企业使用，且帮助企业建立沟通桥梁，形成治理污染的“规模效应”，消除“囚徒困境”。5.2.4构建企业良性合作机制上述“排污单位之间的博弈”结果中，环保部门对排污单位的惩罚大于其处理污染物的成本，且对于排污单位，不论一方是否对污染物进行处理后再排放，另一方处理污染物再排放的收益，大于不处理污染物便排放的收益时，排污单位经过博弈均会采用处理污染物再排放的策略。企业是河流流域协同治理中重要的参与者，因此，地理位置邻近企业之间要主动合作，共同处理污染物，形成“规模效应”，在节约成本的同时，企业之间从争夺水资源利益走向共同维护水资源环境，从利益冲突变为利益协同，由相互竞争走向合作，为太湖流域水污染的治理做出相应贡献。

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