基于F-H方法的黃河流域跨邊界水污染沖突研究

胡玉盼,陳艷萍

(河海大學商學院,江蘇 南京　211100)

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基于F-H方法的黃河流域跨邊界水污染沖突研究

胡玉盼,陳艷萍

(河海大學商學院,江蘇 南京211100)

摘要：針對黃河流域跨邊界水污染沖突問題,采用沖突分析法,構建由政府、中下游地區和上游地區作為局中人的沖突分析模型。結合預見性和合理性特性對沖突分析模型進行沖突均衡分析,得出沖突分析模型的均衡點,再通過平衡狀態分析得到各局中人優先選取各個可行局勢的概率,兩者結合,選取最優解。結果表明,政府采取補償政策和懲罰政策,中下游地區負擔部分費用,上游地區采用完全消減污染物的策略是沖突分析模型的最優解。

關鍵詞：F-H方法;跨邊界;水污染沖突;黃河流域

沖突現象源于資源和利益配置不均,以兩種或兩種以上不同目標相互排斥為表現形式,并可能引發嚴重后果,它存在于政治、經濟、文化等各個領域。

20世紀80年代,針對現實社會沖突問題,Fraser和Hipel以元對策理論為基礎,對運算法則進行完善,并增加約束條件,從而形成了沖突分析方法,即F-H(Fraser-Hipel)分析法。F-H分析法借助沖突模型表述現實沖突問題,根據局中人的目標和態度對可行局勢進行偏好排序,再通過穩定性分析求得沖突問題的均衡解。針對沖突問題的分析,Sakamoto等[1]從局中人的角度,引入第三方協調人。Hamouda等[2]從偏好的角度,提出一組新的偏好結構。從沖突模型角度,曾勇等[3]使用經典F-H分析法分析跨區域沖突問題;張永軍等[4]利用三維圖示模型解決跨區域水質沖突問題。從穩定性分析角度,趙微等[5]提出考慮決策者對沖突問題預見能力的沖突問題分析方法;韓雪山等[6]提出考慮局中人三步行為的Nash均衡分析法;彭本紅[7]通過統計分析確定偏好排序的排序概率,得出各方優先選取局勢的概率。從沖突分析法的應用領域入手,趙超等[8]、施國慶等[9]、陳家昀等[10]、周敏等[11]分別將沖突分析法應用于統計領域、西部水電農村移民后的土地再分配領域、中日釣魚島爭端和企業沖突領域。

針對黃河流域上游地區和中下游地區之間出現的跨邊界水污染沖突問題,本文從穩定性分析角度出發分析沖突問題。

1沖突分析方法

1.1沖突分析模型的基本要素

在沖突分析模型中,局中人指沖突事件的參加者,Ν={1,2,…,n}表示n個局中人,i∈Ν={1,2,…,i,…,n},i指代第i個局中人。策略是指局中人可能采取的各種措施,xi表示局中人i的策略。每個局中人選擇一種策略后,這些策略構成的集合稱作沖突的一個局勢,用q表示,qi表示第i個局勢,Q表示所有局勢的集合,Q={q1,q2,…,qm},q={x1,x2,…,xi,…,xn}。偏好是局中人根據局勢對其的效用表達出的喜好程度,用P表示,Ρ=Ρi(q)表達了局中人i對q的偏好程度,其中,q∈Q。對于局中人i,將所有可行局勢按照滿意程度由強到弱依次排序,用Ρi表示,稱作局中人i的偏好向量。相對局勢q2,局中人i更加偏好局勢q1,可以表示為Ρi(q1)?Ρi(q2)。

沖突分析模型用H表示

1.2偏好向量

并非所有局勢都是可行的,經過分析,去除所有不可能的局勢,留下所有可行局勢。對每個局中人來說,各個可行局勢產生的后果是不同的,因此,給局中人帶來的效用也不同。根據各個局勢給局中人帶來效用的大小,局中人表現出對應的滿意程度。

1.3可行局勢和有利局勢

在沖突分析模型中,局中人i的移動轉移情況用可達矩陣Τi表示:當b≠q時,i在一步之內由局勢b移動到局勢q,可以用Τi(b,q)=1表示,否則,用Τi(b,q)=0表示。在b=q時,Τi(b,q)=0。

i以b為出發點,一步之內可以移動到的局勢組成一個集合,稱為可行局勢集,用Si(b)表示：

定義有利局勢集為

1.4穩定性分析

在對沖突分析模型進行穩定性分析時,對于其中的一個可行局勢,當某個局中人在主觀判斷下沒有單方改進它的意愿和動機時,這個局勢對于該局中人來說具有穩定性。當所有局中人都認為某個可行局勢具有穩定性,則這個局勢就是沖突分析模型的一個平衡點。根據沖突分析的一致性原理,沖突分析模型可以至少確定一個平衡點。

1.4.1沖突均衡分析

沖突分析模型的穩定性取決于局中人的主觀判斷，局中人對于局勢移動的預見性與局中人的主觀判斷密不可分。預見性表現了局中人對沖突發展的預見能力，同時也有利于局中人利用自己的預見性進行博弈，以此提高自己的效用。某個局中人在主觀判斷下沒有單方改進某局勢的意愿和動機時，即對該局勢不存在單方改進時，這個局勢對于該局中人來說具有合理性。本文結合預見性和合理性兩個特性，將沖突問題的解分為Y1型解和Y2型解。

對N個局中人來說，q∈Q都滿足Y1型解或Y2型解，則局勢q為沖突分析模型的一個均衡點。

1.4.2平衡狀態分析

沖突分析模型的均衡點可能不止一個,為了更好地應對這種情況,從中選出最優解,借助各局中人的偏好排序進行平衡狀態分析,通過統計分析偏好排序的排序概率,得到的結果反映了各局中人優先選取各個可行局勢的概率。

1.4.3結合分析

沖突均衡分析可以得出沖突分析模型的均衡點,平衡狀態分析可以得到各局中人優先選擇的可行局勢,將兩種分析結果結合,就可以獲得各局中人優先選擇的均衡局勢,即沖突分析模型的最優解。

2實證分析

2.1沖突局勢

黃河被稱為中國的“母親河”,發源于青海省巴顏喀拉山,流經青海、四川、甘肅、寧夏、內蒙古、陜西、山西、河南、山東等9個省區,在山東墾利縣流入渤海,全長5 464 km,流域面積79.5萬km2。黃河流域上游從河源到貴德,兩岸以山嶺和草地高原為主,海拔高度均超過3 000 m,高峰高度在4 000 m以上,河道呈S形,河源段400 km內,兩岸湖泊、草地、沼澤眾多,河水水清量大,水流穩定,擔負著為中下游地區提供凈水的重要任務。

20世紀90年代以來,黃河的污染速度超過治理速度,污染治理工作陷入惡性循環。從根本上探究,地方保護主義和體制弊端有著不可推卸的責任。

黃河流域為了發展經濟而忽視環境保護,中上游地區尤為明顯。地方領導重視GDP和當前利益,忽視環境保護和長遠利益,歸根結底在于地方領導的任用與考核沒有與環境保護問題掛鉤,即使掛鉤,也是流于形式。同時,由于體制問題,黃河上游地區與中下游地區很難協調一致并共同處理污染問題。

因此,上游地區與中下游地區跨邊界水污染沖突很嚴重,亟待解決。

2.2沖突建模

2.2.1確定局中人

黃河流域上游地區為經濟發展忽視環境保護,又不愿意消減污染物,中下游地區要求“誰污染誰治理”,傾向于上游單獨承擔治污費用,上游地區和中下游地區矛盾突出。政府作為第三方,目的在于化解沖突,促進雙方合作,推進全流域協調可持續發展。因此,沖突分析模型的局中人為上游地區、中下游地區和政府。

2.2.2局中人策略

上游地區策略:①采取末端治理的方式,部分消減污染物;②采用源頭治理方式,完全消減污染物。

中下游地區策略:①根據“誰污染誰治理”的原則,要求上游地區單獨承擔治污費用;②根據“誰受益誰補償”的原則,愿意承擔部分治污費用。

政府的策略:①補償政策。對上游地區進行補償,激勵上游地區防治水污染,保護生態環境;對中下游地區受到污染的情況進行補償。②懲罰政策。懲罰上游地區的污染行為,增加治污成本;懲罰中下游地區無償享受外部性收益的行為,要求對上游地區治污行為承擔部分費用。

2.2.3可行局勢

在沖突分析模型中,存在上游地區、中下游地區和政府3個局中人,每個局中人又都有2種策略,共有6種策略,每種策略有“是”和“否”兩種選擇,26=64,所以,共有64種局勢,但是并非所有局勢都是可行局勢,經過比較分析,把不可行局勢刪除,最后剩下12種可行局勢,局勢編號為1到12,具體見表1。表1中,1表示選擇該策略,0表示拒絕該策略。

表1　沖突分析模型可行局勢

2.2.4偏好向量分析

政府傾向于促進上游地區和中下游地區的合作,實現全流域的協調和可持續發展。政府局勢偏好的判斷依據以下原則:①上游選擇完全消減污染物的策略;②補償政策和懲罰政策相結合;③中下游地區和上游地區相互合作。

中下游地區局勢偏好的判斷依據以下原則:①上游地區選擇完全消減污染物的策略;②政府對上游地區采取補償政策和懲罰政策。

上游地區局勢偏好的判斷依據以下原則:①政府對其采取補償政策,對中下游地區采取懲罰政策;②中下游地區選擇承擔部分治污費用的策略。

以政府為例,局勢10中,政府采取補償政策與懲罰政策,局勢2中,政府采取補償政策,局勢10比局勢2更符合政府的局勢偏好,因此,在政府的偏好向量排序中,局勢10在局勢2之前。局勢2中,中下游地區承擔部分費用,體現中下游地區與上游地區的合作,而局勢12要求上游地區為污染付費,顯然偏離相互合作,因此,從政府的角度出發,局勢2在局勢12之前。結合政府局勢偏好判斷原則,依次類推,得到政府的局勢偏好向量排序，見表2。中下游地區與上游地區的局勢偏好向量排序通過各自的局勢偏好判斷原則,通過同樣的方法得到(表2)。

表2　局中人局勢偏好向量排序

2.2.5穩定性分析

在對沖突分析模型進行穩定性分析時,當所有局中人都認為某個可行局勢具有穩定性,則這個局勢就是沖突分析模型的一個平衡點。根據沖突分析的一致性原理,沖突分析模型可以至少確定一個平衡點。再利用平衡狀態分析,得到各局中人優先選取各個可行局勢的概率,從而選出最優解。

a. 沖突均衡分析。利用局中人對于局勢移動的預見性,當局中人在主觀判斷下沒有單方改進當前局勢的動機時,該局勢具有合理性。只有當所有局中人對某個可行局勢都是Y1型解或Y2型解時,該局勢才是沖突模型的均衡點。沖突模型均衡分析結果如表3所示。

由表3可知,2、4、10和11這4種可行局勢是沖突分析模型的均衡點。

b. 平衡狀態分析。均衡分析結果表明,沖突分析模型存在4個均衡點,為了從4個均衡點中選出最優解,借助各局中人的偏好排序進行平衡狀態分析,通過統計分析偏好排序的排序概率,得到的結果反映了各局中人優先選取各個可行局勢的概率。偏好排序的排序概率分析結果如表4所示。

表3　沖突分析模型均衡分析

表4　排序概率統計

根據表4的結果,將Z值由小到大依次排列,即可得到各局中人對各可行局勢的選擇順序,優先選擇方案依次為局勢10、2、12、4、8、6、9、11、1、3、5、7。

c. 結合分析。沖突均衡分析可以得出沖突分析模型的均衡點,平衡狀態分析可以得到各局中人優先選擇的可行局勢,結合兩種分析結果,即可獲得沖突分析模型的最優解。由沖突均衡分析可知,局勢2、4、10、和11是沖突分析模型的均衡點;通過平衡狀態分析可知,優先選擇方案依次為局勢10、2、12、4、8、6、9、11、1、3、5、7。兩者結合,最終得到局勢10是沖突分析模型的最優解,即政府采取補償政策和懲罰政策,中下游地區負擔部分治污費用,上游地區采用完全消減污染物的策略。

3結論

在對沖突分析模型進行穩定性分析時,結合局中人對局勢移動的預見性,以及局中人主觀判斷局勢不存在單方改進狀態下局勢的合理性,利用預見性和合理性兩個特性將沖突問題的解分為Y1型解和Y2型解,求出沖突分析模型的均衡點。考慮到沖突分析模型的均衡點可能不止一個,于是借助統計分析手段對各局中人的偏好排序進行平衡狀態分析,得到各局中人優先選取各個可行局勢的概率。兩種結合,最終得到沖突分析模型的最優解。

針對黃河流域上游地區與中下游地區矛盾突出、呈現跨邊界水污染沖突的情況,構建沖突分析模型,通過沖突均衡分析得出沖突分析模型的均衡點。接著利用平衡狀態分析得到各局中人優先選擇方案,兩種分析結果結合,最終確定局勢10是沖突分析模型的最優解，即政府采取補償政策和懲罰政策,中下游地區負擔部分治污費用,上游地區采用完全消減污染物的策略。分析結果有利于黃河流域上游地區與中下游地區的合作,促進整個流域的協調可持續發展。

黃河上游地區與中下游地區存在固有的利益沖突,單純的行政手段難以從根本上解決問題,只有通過立法,對各地區的職責和權限加以確認,通過有效的約束與激勵機制,促進流域統一管理。同時,將環境保護切實納入到地方領導的政績考核之中,加大環境友好型產業的發展,限制高污染、高消耗的產業發展,不斷加強污染治理能力,促進環境與經濟協調發展。

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Cross-border water pollution conflicts in Yellow River basin based on F-H method/

HU Yupan, CHEN Yanping

(Business School, Hohai University, Nanjing 211100, China)

Abstract:For the cross-border pollution conflicts in Yellow River basin, a conflict analysis model regarding the government, the middle and lower reaches and the upstream reach as players is established by using the conflict analysis method. Combined with the prediction and rationality, the conflict equilibrium of the conflict model is analyzed, and the point of conflict equilibrium is obtained. Then various players’ prior selected probabilities for each possible situation are yielded through the equilibrium analysis. A combination of the above two results in the optimal solution, that is, the government adopts compensation and punishment policies, the middle and lower reaches pays part of the cost, and the upstream reach uses full abatement of pollutants.

Key words:F-H method; cross-border; water pollution conflict; Yellow River basin

(收稿日期：2015-08-02編輯：胡新宇)

中圖分類號：TV213.4

文獻標識碼：A

文章編號：1003-9511(2016)02-0068-04

DOI：10.3880/j.issn.1003-9511.2016.02.016

作者簡介：胡玉盼(1990—),男,江蘇南京人,碩士研究生,主要從事宏觀經濟管理研究。E-mail:1019189003@qq.com

基金項目：國家社會科學基金 (13CGL095)