基于博弈论视角的政府间流域生态补偿机制研究

张欣 高鑫

摘要：目前，建立市场化、多元化的生态补偿机制受到社会的广泛关注。本文应用博弈论分析方法，建立了流域上下游政府之间生态补偿博弈模型。研究结果显示：流域环境保护成本对生态补偿的执行产生负向影响，流域环境保护的额外收益、生态补偿额则对生态补偿的执行产生正向的影响。

Abstract： At present， the establishment of a market-oriented and diversified ecological compensation mechanism has received extensive attention from society. In this paper， the game theory analysis method is used to establish an ecological compensation game model between upstream and downstream governments. The research results show that the cost of environmental protection in the basin has a negative impact on the implementation of ecological compensation. The additional benefits of ecological protection in the basin and the amount of ecological compensation have a positive impact on the implementation of ecological compensation.

關键词：生态补偿机制;流域;博弈论

Key words： ecological compensation mechanism;watershed;game theory

中图分类号：F230                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2018）36-0110-03

0  引言

伴随着经济社会的高速发展，我国城市化与工业化的推进也日新月异。在社会经济的进步与发展过程中，水资源的消耗量日益增加，同时也排出了大量的污染物。水资源的过度利用，水环境的污染与破坏等都导致了水量与水质的下降。由此导致流域上游与下游地区政府之间的用水关系日趋紧张，用水矛盾也日益突出。那么如何在流域上下游之间合理调度用水、如何缓解流域上下游之间的用水矛盾，成为维持我国社会稳定发展的重要问题。党的十九大提出“要建立市场化、多元化的生态补偿机制”，可见生态补偿是缓解流域上下游之间用水矛盾，避免用水危机的重要方法，对于流域上下游政府间的生态补偿机制研究，具有重要的现实意义。

1  流域生态补偿的现状与问题

我国对于流域生态补偿的研究起步较晚，所以我国对于流域生态补偿问题中的补偿主体划分、补偿标准制定、补偿资金来源等问题并没有形成统一的、标准化的规定。正因如此，流域生态补偿存在的问题也较为集中，主要有以下几点：

1.1 生态补偿的资金来源单一

生态补偿的资金来源主要以国家或者上级政府的纵向支付为主，以流域上下游政府之间的横向转移支付为辅。对于生态补偿的市场化与准市场化的资金来源则较少。

1.2 生态补偿标准的测算缺乏统一标准

生态补偿标准的测算基本依照项目的不同而采取不同的测算方式，缺乏统一的测算方法与标准，导致不同项目之间的可参考性较低。

1.3 生态补偿的区域分布差异较大

经济发达地区由于资金来源较多，使得生态补偿的项目较多;而对于经济落后的地区，由于资金来源有限，生态补偿的项目少，进而导致了生态补偿的空间分布差别较大[1]。

2  政府间流域生态补偿博弈研究

由于我国流域生态补偿出现以上问题，为了深入了解上下游政府对于生态补偿的行为方式，本文通过建立流域上下游政府之间的博弈模型来研究以上问题，同时提出相应的对策。

2.1 流域上下游政府之间生态补偿博弈模型的建立

由于流域上下游政府是独立的个体，不同个体之间目标不同，从而导致流域上下游之间存在着博弈行为。根据理性经济人假设，上下游不同政府作为不同的利益主体，其主要目标都是使自身所在行政区域的利益最大化。那么上游政府会为了促进本地区的经济发展，大力发展工业，进而增加了对于水资源的利用与开发，同时造成了流域水环境的污染。此时，上游地区经济发展产生的负的外部性伴随着水的流动性转移到了下游地区。如果上游地区具有保护流域生态环境的积极性，那么下游地区即使不对上游地区进行额外的补偿，也能获得由于上游地区努力保护流域生态环境所产生的正的外部性，也即在上游地区保护流域水生态的同时，下游地区产生了“搭便车”的现象。若此时下游地区政府不对上游地区进行相应的补偿，那么上游地区将缺乏长期保护流域水环境的积极性。正是由于流域上下游政府之间对于流域水生态的保护存在不同的利益诉求，进而导致上下游之间产生巨大的用水矛盾，进而引发用水危机。

2.1.1 基本假设与参数设定

由于上下游政府之间存在着不同的利益诉求，使得双方在博弈的过程中存在着不同的策略选择。对于上游地区，在博弈过程中有保护与不保护两种策略。而下游地区则有补偿与不补偿两种策略。

对于上下游政府之间的博弈，假设R为上游地区选择不保护策略所获得的收益;r为上游地区选择保护策略时，流域生态环境好转而获得的额外收益;C为上游地区选择保护策略时付出的总成本;K为下游地区对上游地区的生态补偿额;M为下游地区在上游选择不保护策略时的收益;m为上游地区在选择保护策略时，流域生态环境好转使得下游获得的额外收益;p为上游地区选择保护策略的概率;q为下游地区选择补偿策略的概率[2]。

2.1.2 流域上下游政府之间生态补偿博弈模型

2.1.2.1 支付函数

根据流域上下游政府之间对于流域生态补偿变量的设定，当博弈双方选择不同的策略时，会导致博弈方最终的支付函数发生变化。对于不同博弈方而言，可能存在的策略组合有以下四种：

①当上游地区选择保护策略，下游地区选择补偿策略时，上游地区的支付函数为：f1=R+K+r-C，下游地区的支付函数为：f2=M+m-K;

②当上游地区选择保护策略，下游地区选择不补偿策略时，上游地区的支付函数为：f1=R+r-C，下游地区的支付函数为：f2=M+m;

③当上游地区选择不保护策略，下游地区选择补偿策略时，上游地区的支付函数为：f1=K+R，下游地区的支付函数为：f2=M-k;

④当上游地区选择不保护策略，下游地区选择不补偿策略时，上游地区的支付函数为：f1=R，下游地区的支付函数为：f2=M。

2.1.2.2 博弈模型的建立

上下游政府都视为理性经济人，那么上下游政府在博弈过程中除了要以保护流域生态环境为基础外，还需要达到博弈各方最大利益。由此，假设流域上下游政府对于彼此之间可供选的的策略以及不同策略下的支付函数都完全了解，那么对于上下游政府之间的博弈过程可以使用完全信息下的靜态博弈进行分析。根据已经确定的上下游政府之间在不同策略组合下的支付函数，可以得到上下游政府之间的博弈矩阵，如表1所示。

2.2 流域上下游政府之间生态补偿博弈分析

2.2.1 纯策略纳什均衡的求解

由于上下游政府之间的博弈满足完全信息静态博弈，那么首先要研究该博弈模型中的纯策略纳什均衡。

通过表1的博弈矩阵，对下游政府而言，当上游政府选择保护策略时，下游政府选择不补偿策略获得的收益始终大于选择补偿策略的收益（M+m-K < M+m），即在上游政府选择保护策略时，下游政府选择的不补偿策略是占优策略。当上游政府选择不保护策略时，下游政府选择不补偿策略同样是补偿策略的占优策略，即M-K<M。由此可得，无论上游政府选择保护还是不保护流域生态环境，下游地区政府都会选择不补偿策略。

那么，对于上游政府而言，无论下游政府选择补偿策略还是不补偿策略，都无法直接判断上游政府两个策略的优劣，因为r-C的具体数额不知。

①当r-C>0时，下游政府选择补偿策略，此时上游政府选择保护策略获得的收益大于选择不保护策略获得的收益（R+K+r-C> K+R）。由此可得，无论下游选择补偿还是不补偿策略，上游政府都会选择保护策略。此时，本博弈的纯策略纳什均衡解为（R+K+r-C，M+m），即上游地区政府选择保护策略，下游地区政府选择不补偿策略。虽然此时下游地区政府选择不向上游地区进行生态补偿，但是上游政府由于保护流域生态环境获得的额外收益大于其付出的各项成本，那么上游地区政府仍然会选择保护策略。由于上游政府进行了流域生态环境的保护，那么流域生态环境状况会不断好转，有利于整个流域的生态健康。

②当r-C<0时，下游政府选择补偿策略，此时上游政府选择保护策略获得的收益小于选择不保护策略获得的收益（R+K+r-C< K+R）。由此可得，无论下游选择补偿还是不补偿策略，上游政府都会选择不保护策略。此时，本博弈的纯策略纳什均衡解为（K+R，M+m），即上游地区政府选择不保护策略，下游地区政府选择不补偿策略。此时，上下游政府之间的生态补偿博弈陷入了“恶性循环”，上游地区政府没有保护流域生态环境的意愿，同时下游地区政府也不存在补偿的可能性，进而导致流域整体的生态环境恶化。

2.2.2 混合策略博弈分析

通过计算可得，上游地区的平均收益为U1=p（qK+R+r-C）+（1-p）（qK+R）;下游政府的平均收益为U2=q（mp+M-K）+（1-q）（pm+M）。为了使博弈双方的收益达到最大，则要满足，■解得p*=r-C，q*=-K。由此可以得出以下结论：

①当上游政府选择保护流域生态环境，由于环境好转导致上游地区获得的额外收益r增大时，上游地区选择保护策略的概率将同时增大。说明当上游地区保护水生态时，由于生态环境的变好给上游地区带来气候、经济等方面的额外收益越大，从而会促使上游地区选择保护流域生态环境，并且这种保护行为可以长期维持。

②当上游地区保护流域生态环境的成本C降低时，上游地区选择保护策略的概率将同时增大。说明上游地区由于保护流域生态环境需要投入大量的人力物力财力，用于建设保护流域生态环境的基础设施，而这些基础设施的建设成本往往很高。如果上游地区能有效的降低建设保护流域生态环境基础设施的成本，那么会促使上游选择保护流域生态环境的策略。

③当下游地区对上游地区的生态补偿额K增大时，下游地区选择对上游地区进行补偿的概率会降低，这说明补偿额度的大小是制约下游地区是否会对上游进行生态补偿的关键因素。若补偿额降低，那么下游地区将更加愿意补偿上游地区由于保护流域生态环境而产生的损失。

3  结论与建议

3.1 博弈分析结论

①由于流域生态补偿缺乏长期有力的监督机制，当上游地区政府保护流域生态环境产生的收益大于其付出的成本时，无论下游地区政府是否对上游地区进行生态补偿，上游地区政府仍然会坚持保护流域生态环境;但是与此相反，当上游地区政府保护流域生态环境产生的收益小于其付出的成本时，上游地区政府将会一直选择不保护策略，那么上下游政府之间的博弈将陷入“恶性循环”，流域生态环境状况将会每况愈下。由此可以得出，从整个流域的角度来看，由于缺乏长期而且有力的监督机制，势必会使得生态补偿成为一个只能在短期有效而长期无效的政策。所以，为了保证存在一个长期有力的监督机制，需要上下游政府之间共同协商签订一个长期有效的监督协议，以保证生态补偿政策的持续有效性。

②流域环境治理成本与收益成为制约生态补偿政策执行的重要因素。上游政府是否选择保护策略，关键在于生态保护成本与获得收益的相对大小。但是由于流域环境保护所产生的经济与社会效益难以度量，所以保护流域生态环境的成本就成为主要原因。若上游地区政府保护生态环境所要投入的直接成本与间接成本较高，并且下游地区政府又无力支付更多的生态补偿额时，应该增加生态补偿资金的来源，进而保证生态补偿的持续性进行。

3.2 促進生态补偿有效执行的建议

①流域上下游之间应签订长期的生态补偿协议。通过博弈分析可得，当上下游政府之间缺乏长期有力的监督机制时，上下游政府之间会陷入“囚徒困境”，进而导致流域生态环境的恶化。那么为了走出上下游政府之间的“囚徒困境“，则需要上下游政府之间签订长期有效的生态补偿协议，进而约束博弈双方的行为。

②生态补偿标准的确定应该参考上游地区政府保护流域生态环境的成本与下游地区政府的经济收益。生态补偿额的高低对于生态补偿政策的执行具有重要的影响。由于上下游政府都是独立的理性经济体，上游地区希望得到更高的生态补偿额，而下游地区希望支付更少的生态补偿额。当补偿额度较低时，上游缺乏持续保护流域生态环境的经济刺激。若补偿额不能覆盖上游支付的保护生态环境的成本时，上游地区很难保护好流域生态环境;当生态补偿额较高时，下游地区实际获得的收益将减少，进而会影响到下游地区的经济发展。若生态补偿额超过了上下游政府可以支付的范围，那么需要增加生态补偿资金的来源，如上级政府通过纵向支付的方式弥补差额等。

③生态补偿法律法规亟待完善。目前，我国对于生态补偿缺乏全国性的立法，而各个省级地区之间的立法差距太大，不具有普适性，进而造成生态补偿难以落实到实处。伴随着生态补偿政策的关注度的提高，生态补偿对于环境保护的作用将会越来越大，应在国家层面制定有关于生态补偿的单独法律法规，以规范生态补偿的顺利实施。

4  结束语

本文通过博弈论研究了流域上下游政府之间的生态补偿机制问题，降低上游地区保护流域生态环境的成本、提高保护生态环境的收益、增加生态补偿额都能够促进流域上下游之间生态补偿政策的执行。同时，完善生态补偿相关法律有助于生态补偿政策的落实。只有这样才能促进我国流域生态环境的保护，建成“绿水青山就是金山银山”的美丽中国。

参考文献：

[1]曲富国，孙宇飞.基于政府间博弈的流域生态补偿机制研究[J].中国人口·资源与环境，2014，24（11）：83-88.

[2]王志风.经济欠发达地区饮用水源地生态补偿研究[D].南京农业大学，2014.

[3]郑海霞.关于流域生态补偿机制与模式研究[J].云南师范大学学报（哲学社会科学版），2010（05）.