發(fā)布時間：2020-06-30 13:34

【摘要】：20世紀70年代以來,隨著經濟粗放式的快速發(fā)展,我國各大湖泊和重要水域的環(huán)境污染日趨嚴重,已經嚴重影響到區(qū)域經濟的可持續(xù)性發(fā)展。點源污染和面源污染是造成流域水體污染的主要原因,但是由于點(面)源污染的不同特征,如不易監(jiān)測性,導致點(面)源污染環(huán)境管理方式不能通用。因此,如何針對點(面)源污染的不同特征,設計出不同的管理模式,顯得尤為關鍵。本文主要針對湖泊環(huán)境容量的確定、污染的最優(yōu)削減量、點源污染的市場化管理方式——排污權交易以及面源污染的激勵管理機制設計進行了研究,這些研究和探討對我國環(huán)境管理的實踐具有重要的理論意義和現實意義。 本文主要對以下幾個方面的內容進行了探討： 環(huán)境容量的確定是構建區(qū)域環(huán)境管理體系中的基礎。論文利用系統(tǒng)動力學的方法建立湖泊生態(tài)系統(tǒng)內各生態(tài)元素之間的系統(tǒng)動力學模型,討論了湖泊中各生態(tài)元素的變化對湖泊環(huán)境容量大小的影響,并利用算例計算某湖泊在滿足國家一級水質標準下能夠容納的無機N的數量,為國家制定環(huán)境標準和排放標準提供依據。 管理者知道當前該地區(qū)的污染量A和達到環(huán)境目標時的污染量B,此時,在環(huán)境管理目標從A到B的過程之中必然有一個最優(yōu)路徑的選擇,于是我們利用最優(yōu)控制理論來描述湖庫流域污染存量連續(xù)變化特性,建立了污染削減量的最優(yōu)控制模型,用最大值原理給出了污染存量最優(yōu)控制的必要條件,分析了不同條件下水庫流域污染最優(yōu)控制策略和具體表示形式。 針對點源污染,單一的命令控制型的管理方式已無法對當前環(huán)境進行有效的管理,必須輔之以市場化的管理手段,論文討論了總量控制下的排污權交易制度。排污權交易制度的順利實施,首先要解決的一個關鍵問題是如何實現初始排污權的合理、有效分配,于是,我們同時考慮效率、公平和污染企業(yè)生產的連續(xù)性,滿足環(huán)境資源的可持續(xù)利用,建立了排污權初始分配多目標決策模型。 實現排污權有效的初始分配之后,各企業(yè)或者投資機構等個體在擁有初始排污權的同時,由于一些因素(如治污技術的改進),必然會出現一些供需不平衡現象,通過交易市場實現排污權所有者之間的排污權轉讓與交易,將成為排污權優(yōu)化配置的主要手段。另外,排污權交易對交易企業(yè)有激勵作用,能夠促進環(huán)境污染的治理工作。所以論文構建了排污權交易市場結構的框架,并在此框架之上設計了一個滿足激勵相容的雙邊拍賣交易機制,并通過算例驗證了該交易機制的有效性和實用性。 非點源污染與點源污染不同,主要是指溶解的或固體污染物從非特定的地點,在降水和徑流沖刷作用下,通過徑流過程而匯入受納水體而引起的水體的污染。由于非點源污染的不易監(jiān)測性、分散性、不確定性、滯后性等特性導致針對點源污染能起到很好的治理效果的手段(如排污權交易)對非點源污染的管理不再適用。生態(tài)補償是當前生態(tài)經濟學界、政府環(huán)保部門甚至社會大眾關注的熱點問題之一,可將其運用到面源污染管理中。論文提出了生態(tài)補償的內涵,對生態(tài)補償主客體的確定、生態(tài)補償的方式與途徑做了總結,然后利用博弈論相關知識,對生態(tài)補償項目中主客體之間的博弈行為進行了分析,建立補償主體和客體之間的靜態(tài)和動態(tài)的博弈分析模型,從理論上探究傳統(tǒng)補償項目達不到預期效果的原因。 在傳統(tǒng)的補償模型中,由于補償客體的策略性行為選擇,導致補償效果不理想。所以論文以委托——代理理論為基礎,建立了不完全信息下的非點源污染管理激勵基本模型,基于激勵理論之上的機制設計可以用來揭示生產者的私人信息。政府規(guī)制者獲取生產者的私人信息的成本是支付給農戶信息租金。應用機制設計研究了信息租金產生的根源：環(huán)境管理者與被規(guī)制農戶之間的信息不對稱性。為了減少信息租金,本節(jié)后面對基本模型進行了改進,建立了帶審核手段的政府激勵模型,但是,審核需要成本。所以政府在進行管理時,要對各種規(guī)制策略的成本進行比較,以最經濟的規(guī)制手段獲得有效的規(guī)制效果。 論文的第八章對全文的研究工作進行了總結,概述了本論文的研究內容,指出了進一步需要深入研究的問題。 論文的主要創(chuàng)新點如下： (1)利用最優(yōu)控制理論描述了區(qū)域污染削減量與社會總福利之間關系的模型,精確地描述了區(qū)域環(huán)境中污染物的連續(xù)動態(tài)變化過程。采用最大值原理得到了簡化模型的最優(yōu)控制必要條件,通過對其解析求解,最終得到了最優(yōu)控制路徑,并對其特性進行了分析。針對某算例,將我們的結果與動態(tài)規(guī)劃的結果進行了對比,驗證了方法的有效性。 (2)針對有多個排污權出售方和購買方參加的排污權交易市場,設計出一個激勵相容的雙邊拍賣機制。此機制除了能保證排污權交易市場的實時出清,實現社會的最小治污成本外,還能激勵理性的企業(yè)披露自己的真實治污成本信息。該機制使排污權流向對單位排污權估價最高的廠商,從而達到全局經濟優(yōu)化,實現稀缺資源的有效配置。最后通過算例表明了該機制的有效性和實用性。 (3)對生態(tài)補償項目中主客體之間的博弈行為進行了分析,建立補償主體和客體之間的靜態(tài)和動態(tài)的博弈分析模型,從理論上探究補償項目達不到預期效果的原因。通過建立模型分析了博弈雙方在完全信息下的占優(yōu)策略選擇,得到在占優(yōu)策略下補償的大小以及相應的環(huán)境質量；然后建立了不完全信息下的兩階段動態(tài)博弈模型,分析了兩個區(qū)域的策略選擇以及不完全信息如何影響補償的大小和環(huán)境質量。 (4)建立了完全信息下的非點源污染管理模型,當政府掌握了農戶的生產類型的充分信息后,就可以對農戶進行有效的規(guī)制,達到環(huán)境管理者的管理目標。然后對不完全信息下的非點源污染管理激勵機制進行設計,通過對所建立的模型求解,得到了在不完全信息下的政府激勵的措施,從而達到揭示被規(guī)制生產者私人信息的目的。并設計了帶審核手段的政府激勵模型來減少信息租金。
【學位授予單位】：武漢大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2010
【分類號】：X321

【參考文獻】

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本文編號：2735378