流域生态补偿机制被认为是解决相邻区域、上下游及更高层次上经济发展与生态系统保护问题的有效途径。但是生态补偿标准的计算十分复杂且目前还未很好解决。基于水质水量补偿的生态补偿标准是目前比较容易接受的补偿标准,但其中关键的问题是流域各方责任没有很好地被确定,从而引起可能的不公平。流域责任的界定(包括水质责任和水量责任的界定)是十分复杂的问题,目前流域生态补偿水质责任普遍要求各行政区要达到跨界断面Ⅲ类水质标准,水量责任则要求如果下游水量能满足居民基本生活用水和生态用水的情况下,上游以不提供下游水量作为水量责任,否则上游应提供下游水量以满足其之所需,并以此作为水量责任及补偿和赔偿的基准。然而这种责任的界定是政府的强制手段,虽易于政府实施,却没有考虑到公平、效率以及可持续发展的原则,成为阻碍流域生态补偿机制有效实施的重大障碍。在排污权和水权交易理论中,水质责任和水量责任的界定实际上就是排污权和水权的初始分配,因而在前人在这些方面丰富的研究成果基础上,本文在考虑公平、效率和可持续发展原则的基础上,分别建立水质和水量责任界定模型,运用环境基尼系数法,并建立非线性规划模型来处理排污权的分配,采用AHP层次分析法来解决水权的分配。针对淮河流域水资源总供给小于总需求,并且最近几年这个缺口越来越大,淮河流域水资源过度开发,水污染非常严重,近几年v类及v类以上水质的河段已占河流评价总长度的65%,跨界污染纠纷也时常发生。为此在淮河流域建立良好的生态补偿机制,以激励流域节约用水,减少排污,显得十分必要。为此,本文在最后一章用淮河流域作为水质和水量责任界定的研究实例,并进行深入分析。结果表明,该种责任界定比原来的方式更加公平且有效率。