合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究

赵昌平 徐晓江 方超 杨亚丽 龚宇

摘要  通过国际合作解决全球气候变暖的问题仍是21世纪的一个紧迫的课题：蓝碳”的国际合作为这一课题提供了一种具有经济可行性的方案。南中国海具有最丰富的“蓝碳”资源，同时它也具有重要的战略价值，其域内的蓝碳合作平台搭建将有助于南海区域的和平与稳定。通过梳理国内外“蓝碳”研究的相关文献，论证了蓝碳生产的经济属性。在明确南海域内国家蓝碳生产的经济要素基础上，选择道格拉斯函数为产出效益函数，并以此构建合作博弈模型，利用数学模型推导与证明合作博弈解的存在，进而证明蓝碳合作的可行性。查找中国、印度尼西亚和泰国的红树林、盐沼、海草床面积与GDP的数据，把数据代入合作博弈的夏普利值模型中进行计算，验证了合作博弈的解的存在。研究结果表明南海域内国家的蓝碳合作从长期看存在稳定的谈判解。并从蓝碳的生产成本、南海域内的政经风险、文化认知差异等方面讨论了合作面临的现实难题。针对这些问题，从长期与短期两个方面给出了政策建议。长期的策略为：构建一个统一、可线上交易的碳汇市场;建立东亚区域“蓝碳”标准体系;在域内建立“蓝碳”增汇的示范合作项目;推动海洋高新产业的领域的合作。短期策略为：加大“蓝碳”科普宣传上的合作;开展“蓝碳”经济的数据收集与分析、“蓝碳”资源的科研项目合作;建立“海洋碳汇”测量、近海养殖环境监测、海洋“碳汇”协同创新合作的区域合作平台;组建南海域内国家的“蓝碳”经济论坛。

关键词 蓝碳;南海区域;合作博弈;经济可行性

中图分类号F062.1文献标识码A 文章编号1002-2104（2020）07-0066-07 DOI：10.12062/cpre.20191122

2017年6月，美国总统特朗普宣布美国将退出巴黎协定，这对解决全球气候问题的合作模式提出了挑战。而全球气候变暖带来海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、动植物数量减少等自然问题，进而导致农业生产不稳、水资源供需矛盾突出。国际性的农业资源冲突会增加战争风险，引发地区冲突。故而通过国际合作解决全球气候变暖问题仍是21世纪一个紧迫的课题。控制气候变化的有效途径为从“末端”增加碳吸收与从源头上减少碳排放两个方面。增加碳吸收的两种路径是增加“绿碳”与“蓝碳”。“绿碳”是通过陆地植树造林增加的碳汇;“蓝碳”是利用海洋固碳、储碳技术增加的碳汇，是一种利用海洋生物、微生物捕获的碳[1]。当“碳汇”建立起了国际交易市场，存在合适的定价机制，相关国家就能通过交易“蓝碳”获得收益，它就成了一种经济价值的产品，其生产过程符合经济系统的运行规律[2]。减少碳排放则主要从调整能源结构、减少化石燃料使用量、增加可再生能源的使用、提高能源使用效率等方面进行⑶，南海区域内的国家已进行了减排实践，取得了一定的效果，各国对可持续发展有了较为深入的认识，对该领域的国际合作持有积极的态度⑷。已有研究证明，综合面积仅有热带森林面积2%～6%的“蓝碳”如果被破坏，造成的碳排放比砍伐森林还要高出19%左右，“蓝碳”的增汇效率比“绿碳”高[s-8]o促进“蓝碳”的国际合作，提高“蓝碳”产量，将能更高效地减少碳排放，有利于全球气候问题的解决。南海既是“21世纪海上丝绸之路”的关键节点，也是全球“蓝碳”资源最丰富的区域，南海域内国家中印度尼西亚、马来西亚、越南的红树林分布量均排在全球的前十以内[4]。南海区域的“蓝碳”合作具有现实可行性与必要性，其现实可行性表现為：“一带一路”的五通建设、中国东盟自由贸易区的升级、《南海行为准则》框架的通过，为南海区域国家的政经合作奠定了坚实的基础，也为南海区域国家的“蓝碳”合作营造了良好的环境;南海丰富的蓝碳（红树林、海草、盐藻等）资源为合作提供了资源保障[9];南海域内国家都是发展中国家，在发展经济与保护环境方面都面临着共同的难题，“蓝碳”合作是南海域内国家的共同需求。必要性则为：南海区域“蓝碳”合作机制的建立将为全球气候问题的解决提供示范工程，有利于控制全球气候变化;其次，南海区域“蓝碳”合作机制的建立，将能促进域内国家的海洋经济可持续发展，增进域内国家的经济联系;再者南海区域“蓝碳”合作为域内国家提供了一个新的合作平台，有利于维持南海区域的繁荣与稳定，为全球经济增长提供新动力。

1文献综述

“蓝碳”这一概念受到了学者们的广泛关注，由联合国环境规划署、粮农组织、教科文组织、政府间海洋学委会联合发布的《蓝碳：健康海洋对碳的固定作用一快速反应评估报告》从碳固定、海洋与气候、“蓝碳”作用、现状、对人类社会的意义以及改变途径六个方面对2009年前“蓝碳”的研究、实践进行了阶段性总结[10]o报告建议建立全球“蓝色碳汇”基金、将“蓝色碳汇”纳入国际气候变化政策工具中。此外，报告把“蓝碳”看作一种具有公共经济属性的产品，从国际公共经济政策的角度给出了治理建议与对策。

“蓝碳”研究的成果主要分布在海洋固碳机制与“蓝碳”测量上，Garrard[11]研究了海洋酸化对海草床上碳储存和整合的影响。Murdiyarso等皿的研究指出，三十年来印度尼西亚因发展水产养殖已经失去了40%的红树林，红树林的减少导致印尼的年均碳排放量达到0.07～0.21PgCOze。Duarte〔」项研究了海洋植被在海洋碳循环的主要功能，评估了海洋植被的沉积物的碳储存量。Pendleton^估测了“蓝碳”生态系统退化状态下释放到大气中的COz量，总量为每年0.15～1.02百万t的估计值。Sanders等〔17〕指出如果采取有效措施遏制对红树林的砍伐行为，到2115年全球红树林碳储量可能会因热带雨量的增加而增加近10%oLovelock等邕提出了评估退化土壤导致的COz排放风险的框架，构筑了“碳汇”管理碳价值形式。Crooks等顷撰写了关于沿海碳汇管理的专著。“碳汇”测量与评估的成果为“蓝碳”的经济价值实现提供了依据，为“蓝碳”交易市场的建立奠定了基础，为“蓝碳”经济合作的价值分配提供了依据。

3.1数据与假设

（1）技术水平的设定。假设中国技术水平41=1，主要依据是中国在“蓝碳”的科学研究与理论构建走在世界前列，在南海区域国家中，中国的技术水平最高[3°]，将最高值设为1。印度尼西亚与泰国的技术水平低于中国，有些研究还处于初级阶段，为计算方便，将这两国的技术水平设置为42=43=°5。

（2）各国“蓝碳”资源投入的设定。依据2°17年东亚“蓝碳”资源报告的数据，红树林平均碳埋藏速率为226gCm「2a-1，海草床的平均碳埋藏速率为138gCm「2aT，盐沼平均碳埋藏速率为218gCm-2a-1[4]。单位面积的红树林对“蓝碳”生态系统有效利用面积的贡献率设为1，海草床和盐沼的贡献率分别设为°.61和0.96.中国红树林面积为328.34km2，海草床面积为87.65km2，盐沼面积为1207～3434km2（取平均值232°.5km2）[31]。则中国“蓝碳”生态系统有效利用面积X1=328.34+87.65x°.61+232°.5x°.96=2609.49km2。根据Mcowen等[32]研究绘制的盐沼世界分布地图可得印度尼西亚，泰国等国家无明显盐沼。印度尼西亚红树林面积为31894km2，海草床面积为3°°°°km2。则印度尼西亚“蓝碳”生态系统有效利用面积X2=31894+3°°°°x°.61=5°194km2[33]。泰国红树林面积为2296.19km2[34]，海草床面积为189.86km235〕。则泰国“蓝碳”生态系统有效利用面积X3=2296.19+189.86x°.61=2412km2。

（3）资本投入的设定。各国在“蓝碳”资源保护及生产的资本投入同各国的经济发展水平相关，假设各国依据GDP一定的比例投入资本到“蓝碳”生产中去，可根据GDP的值大致估测各国在“蓝碳”生产上的资本投资概况。查阅世界银行的网站（https：//data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.MKTP.CD），可知2°17年中国GDP为122377°°.48百万美元，印度尼西亚GDP为1°1542°.59百万美元，泰国GDP为4553°2.68百万美元。为保持量纲的一致性，假设各国初始能投入合作的资金为GDP的千分之一，则中国的资本投入为Y1=122377百万美元，印度尼西亚投入的资本Y2=1°154百萬美元，泰国投入生产的资本Y3=4553百万美元。

3.2数据计算

（1）各国“蓝碳”生产的收益计算。中国独自生产时的“蓝碳”收益为：

V1=41X1°5匕°5=1787°

印度尼西亚独自生产“蓝碳”时的收益为：

V2=42X2°5y2°-5=11288

泰国独自生产“蓝碳”时的收益为：

V3=43X3°-5y3°-5=1657

（2）两两联盟的联盟收益计算。中国、印度尼西亚联盟，按中国的技术进行生产，其收益为：

V（1，2）=83655

中国、泰国联盟，按中国的技术水平进行联合生产，其收益为：

V（1，3）=139°8

印度尼西亚、泰国联盟，按两个共同的技术水平进行生产，其收益为：

V（2，3）=25246

（3）三国结成一个大联盟的收益计算。中国、印度尼西亚、泰国结成一个大联盟，共享中国的技术进行生产，其收益值为：

V（1，2，3）=87°°1

计算夏利普值，将三国合作博弈模型的计算过程整理为表1所示。

表格中计算的Matlab计算程序如下：

由实例计算可以得知，中国、印度尼西亚、泰国三国在“蓝碳”生产上进行合作，加入联盟得到的收益多于单独生产时的收益，合作博弈的协调谈判解存在。即南海区域的国家结成联盟关系，能够有效提高产出效率，有助于全球气候问题的解决。

4结论与讨论

4.1讨论

（1）在假设中从可持续发展的角度将“蓝碳”生产的成本看成了环境治理投入的溢出效应，予以了忽略。在南海区域存在一些国家受经济发展的阶段、技术水平等制约使得其对环境保护的投入不足，导致“蓝碳”的生产成本较高。需要投入的成本越高，夏利普值越小，联盟协议越难以达成。

（2）南海区域存在不确定性的自然风险、政治风险与经济风险;自然界突发灾难如台风、海啸、赤潮等会破坏“蓝碳”生产的资源，给域内国家带来损害;南海区域中资源开发争端如印尼同越南、菲律宾等国的渔业争端破坏了域内国家间的政治互信，进而会阻碍“蓝碳”的生产合作;中美全面战略博弈带来的全球经济会导致南海域内国家调整其经济发展方式，减少在“蓝碳”上的资本投入，进而导致“蓝碳”合作的收益减少，合作面临风险。

（3）在前面假设中，可持续发展被当成了一种共识。但一国经济发展模式受其认知模式的影响，南海域内一些国家重视陆上工业经济的发展，对海洋的经济价值缺乏深人的认知，导致工业与生活污水通过内水排放入海，这使得“蓝碳”生产的滩涂、沼泽、海草等资源遭受损失。这种认知差异会破坏合作上的互信，从而阻碍“蓝碳”生产合作。

（4）“蓝碳”生产带来海洋旅游、深海科研、数字贸易发展等高端产业的经济溢出效益，故“蓝碳”是可持续的经济发展方式。它的价值与重要性没有被有效传播，使得南海域内国家在经济决策时忽视了这种新的经济发展模式，从而阻碍了合作的进程。

（5）从现实的层面看，南海区域“蓝碳”生产合作还存在诸多的挑战：首先是区域性碳汇市场的建立，南海域内国家还没能建立起国际性的“碳交易”市场，因而南海区域“蓝碳”合作机制的建立是一个长期的过程，面临着诸多挑战[4]。其次，“蓝碳”研究还处于起步阶段，“蓝碳”资源的开发与管理体系还没有建立起来，制度的缺失会增加蓝碳资源的保护难度。再者，“蓝碳”与“绿碳”是全球碳循环的两个有机组成部分，两者间具有协同关系，构建起陆海统筹、协调发展的“碳汇”系统是一个长期的过程，涉及诸多因素，构建过程面临着诸多挑战。

4.2结论

依据模型分析与例证的结果，夏普利值同国家的总体数量，子联盟的国家个数、蓝碳的资源投入情况、投入的资本数量以及技術生产水平相关。由此可以推出以下结论：

（1）联盟体的国家数量越多，夏普利值越大，加入联盟的国家所获得的收益越多。资源投入越大、资本投入越多，夏普利值越大，加入联盟所获得的收益越多，达成“蓝碳”合作的可行性越高。

（2）在南海区国家“蓝碳”技术级差的前提下，共享先进性技术将提高联盟体的技术水平，提高夏普利值，联盟国家从合作中获得收益越大，越有利于联盟的形成，维持联盟体的稳定性。

（3）总体来看，从生产经济的视角南海区域“蓝碳”合作具有现实的可行性。

4.3理论贡献

“南海区域”是全球“蓝碳”资源分布最丰富的区域，域内国家广泛从经济角度合作对全球气候问题的解决具有重要的贡献，从理论上证明“蓝碳”联盟存在合作博弈的核或夏普利值将能为“蓝碳”的国际合作措施的制定提供理论依据与指导。“蓝碳”合作博弈模型中的参与国的数量增加并不影响模型合作解的存在，从理论上证明合作可以从南海区域向全球扩展，这也从经济理论的视角侧面证实了“构建全球海洋命运共同体”具有现实可行性。

4.4实践启示

从合作博弈的视角看，南海区域的“蓝碳”合作具有现实的可行性，采用合作的措施可以有效推动“蓝碳”的国际合作，促进南海区域国家的经济一体化进程，维持南海地区的和平与繁荣。研究结论从长期与短期为南海区域的“蓝碳”合作提供了启示：

从长期维度需做好以下工作：①南海区域国家需要构建一个统一、可线上交易的碳汇市场。域内国家需整合“碳交易”市场，通过谈判达成统一的碳测量、碳交易、碳关税的标准，通过这一交易市场低成本地完成碳排放交易，获得“碳汇”收益。②建立东亚区域“蓝碳”标准体系，通过标准体系的建立，为域内国家的“蓝碳”资源的开发或管理提供标准化的指导。③在域内建立“蓝碳”增汇的示范合作项目[28]，通过示范合作项目来吸引更多的国家加入合作联盟中来。④大力发展“碳汇”渔业、海洋数字化产业，推动海洋高新产业的领域的合作，从而提高“蓝碳”资源开发的效率。

在短期可从以下方面开展工作：①在现有的“蓝碳”国际科研交流平台基础上，加大“蓝碳”科普宣传上的合作，让南海域内的公众认识蓝碳、了解蓝碳，自觉保护“蓝碳”资源。②利用已有的湄公河区域经贸合作平台、中国东盟自贸区等合作平台，开展“蓝碳”经济的数据收集与分析、“蓝碳”资源的科研项目合作。③同印尼、马来西亚、泰国、越南等“蓝碳”资源丰富的国家，建立“海洋碳汇”测量、近海养殖环境监测、海洋“碳汇”协同创新合作的区域合作平台。④组建南海域内国家的“蓝碳”经济论坛，通过论坛推动域内国家的政策交流。

4.5研究的局限性

（1）南海域内国家之间在经贸、政治、文化之间存在较为紧密的联系，已成为一个相互作用与影响的网络系统。在构建模型过程中以理性经济人为假设，简化了国家之间的相互影响的关系，在未来的研究中将以现实的政经网络为基础，对合作博弈的模型进行修正。

（2）在“碳汇”交易市场建立起来后，“蓝碳”的价格会随供求关系变化，南海区域内的国家的“蓝碳”经济收入分配会影响到博弈战略的选择。模型以道格拉斯生产函数为基础进行构建，没能反映出“蓝碳”生产成本及溢出效应问题，在后续研究中将予以讨论。

（3）受“蓝碳”数据较少的限制，文章只选择三个国家的数据进行了实证检验，在后续将进一步增加数据的调研，通过增补数据与国家的数量加以完善。

（编辑：于杰）

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FeasibilityStudyofbluecarboncooperationintheSouth

ChinaSearegionfromthecooperafioegameperspective

ZHAOChang-pingXUXiao-jiang FANGChaoYANGYa-li GONGYu

（SchoolofShippingEconomicsandManagement，DalianMaritimeUniversity，DalianLiaoning116026，China）

AbstractAddressingglobalwarmingthroughinternationalcooperationremainsanurgenttaskforthe21stcentury.Theinternational‘bluecarboncooperationprovidesaneconomicallyfeasibleschemeforthisinitiative.TheSouthChinaSeahasthemostabundant‘bluecarbonresources.Theestablishmentofa‘bluecarboncooperationplatforminthisregionwillcontributetoitspeaceandstability.Thusthe‘bluecarboncooperationintheSouthChinaSearegionhasimportantstrategicsignificance.Fromtheperspectiveofcooperativegame，theexistenceofcooperativegamesolutionisdeducedandprovedbymathematicalmodel，andthentheeconomicfeasibilityof‘bluecarboncooperationisprovedinthisresearch.Thedataofmangrove，saltmarsh，seagrassbedandGDPofChina，IndonesiaandThailandwerefoundtobesubstitutedintotheShapleymodelofthecooperativegameforcalculation，whichverifiedtheexistenceofthesolutionofthecooperativegame.Theresearchresultsshowthatthereisastablenegotiatedsolutionfor‘bluecarboncooperationamongcountriesintheSouthChinaSearegioninthelongterm.Thepracticaldifficultiesfacedbythecooperationare‘bluecarbonproductioncosts，politicalandeconomicrisksintheSouthChinaSearegion，andculturaldiferences.Inordertosolvetheseproblems，policyrecommendationsareprovidedfrombothshort-termandlong-termperspectives.Long-termstrategiesincludethedevelopmentofaunified，onlinetradingcarbonsinkmarket，theestablishmentofa‘bluecarbonstandardsysteminEastAsia，theestablishmentofdemonstrationcooperationprojectsof‘bluecarbonforscaling，andthepromotionofcooperationinthefieldofmarinehigh-techindustries.Short-termstrategiesincludetheincreaseofcooperationinthepopularizationof‘bluecarbonscience，theimplementationofdatacollectionandanalysisof‘bluecarboneconomy，thecooperationinscientificresearchprojectsof‘bluecarbonresources，theestablishmentof‘marinecarbonsink*measurement，themonitoringofoffshoreaquacultureenvironment，theestablishmentofregionalplatformsforcollaborativeinnovationandcooperationofmarine‘carbonsinks，andtheestablishmentofa‘bluecarboneconomicforumforcountriesintheSouthChinaSearegion.

Keywordsbluecarbon;SouthChinaSearegion;cooperativegame;economicfeasibility

收稿日期：2019-11-22修回日期：2019-12-13

作者簡介：赵昌平，博士，教授，主要研究方向为国际经济与政治关系、复杂网络oE-mail：zhao0037@sina.com。

基金项目：国家社会科学基金项目“‘一带一路'倡议下我国装备制造业国际产能合作机制研究”（批准号：16BJY068）;国家自然科学基金项目“北极航线通航评价与海上突发事件的响应机制研究”（批准号：614730S3）°