自2012年年底以来,京津冀乃至整个华北地区高频次地出现持续时间长、影响范围广的大面积雾霾天气,严重制约经济社会的可持续发展,威胁着人民群众的身体健康。由于大气污染物主要成份PM2.5具有跨境长距离传输特征,因此环境污染没有行政区划之隔,环境保护必须重视区域合作。为破解大气污染防治难题,北京、天津、河北三地政府启动联防联控机制。京津冀大气污染联防联控机制虽然已经建立,但是三地政府目前的治理模式仍是单独完成国家分配的大气污染物减排指标,由于京津冀的经济实力,产业布局、能源消费以及科研能力等因素的不同,联防联控过程中三地在一些问题上存在利益冲突,出现了北京过度治理,河北治污乏力的现象,一定程度上产生了社会资源和环境资源的极大浪费。而且,联防联控大气污染实际上是发展与保护的博弈。在治理大气污染的过程中,三地政府存在着利益博弈关系,重视短期利益,忽视大气污染防治。本文利用合作博弈模型中的区域优化模型求解京津冀合作治理二氧化硫的最优去除成本,比较合作前后的污染治理成本。根据夏普利值收益分配法合理分配京津冀合作后的联盟收益,对社会资源得到有效配置,京津冀在联防联控大气污染过程中实现共赢具有重要意义。具体内容分为六个部分。第一部分主要介绍本文的选题背景和研究意义,国内外学者在大气污染联防联控及利用博弈理论研究环境污染治理方面的研究进展状况,阐述本文要研究的问题。第二部分阐述本文的理论基础,介绍外部性理论、非合作博弈以及合作博弈理论。从外部性的角度介绍大气污染的危害京津冀合作治理大气污染的必要性,用非合作博弈和合作博弈理论解释京津冀联合防治大气污染的优越性。第三部分描述京津冀大气污染现状,指出京津冀地区大气污染形势严峻,京津冀三地大气排污主源差异化明显。京津冀虽然加大大气污染治理力度,但治理政策缺乏协调。第四部分介绍区域优化模型和夏普利值收益分配方法,并结合2010年京津冀地区SO2排放及去除情况进行实证分析。结果表明,京津冀合作后的污染物去除成本明显少于各省市单独去除污染物的成本。第五部分介绍目前对京津冀联防联控大气污染的对策建议,总结了国内外跨区域治理大气污染的成功经验,根据模型分析结果,提出京津冀联防联控大气污染今后的工作重点。最后是结论部分,对本文的研究工作做出总结归纳,并指出研究的不足与展望。