环境污染及其治理是一个世界各国普遍关心的重要问题。近年来,我国环境污染事件频发,区域大面积空气污染严重,已经是阻碍我国社会发展的重大问题,因此关于大气污染尤其是雾霾的研究成为了热点课题。本文对国内外采用博弈模型和协同治理这两种方法研究大气污染的文献进行了整理综述,在此基础上选取了最具代表性的京津冀地区为研究背景,以北京政府-河北政府为例,构建了在中央政府监督下不对称性政府间的演化博弈模型并优化,改变以往“搭便车”的策略倾向,达到合作治理的策略选择;但由于博弈模型的政策研究能力较弱,故本文如引入了协同治理的概念,研究如何打破政府间的行政壁垒,让各类要素自发流动,实现协同治理的目的。具体而言,本文是基于政府在大气污染治理过程中的收益和成本建立了各自的目标函数,综合运用运筹与优化等理论和方法对区域大气污染问题进行深入探究;最后通过数值算例分析了决策变量和参数对目标函数的影响,为区域环境污染治理和政府间的协作共治机制和政策评价提供支持。本文研究结果表明:(1)北京市作为博弈中的领导者,其生产技术发展水平和资本投入的生产弹性对整个博弈过程起着至关重要的作用,当赋予北京政府更多的自主权时,更有利于促进区域的有效合作;(2)在同样的弹性下,没有中央政府参与奖励的情况下,决策变量呈现线性关系时协同治理的效果更好;有中央政府给予北京政府奖励的情况下,决策变量呈现非线性关系时协同治理的效果更好,故可以给予后续治理时具体制定转移支付金额一定的参考意义;(3)在治理过程中,根据生产弹性对目标函数的影响强弱,应该在前期注重资本投入进行治理,且在治理过程中精简机构提高效率。