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摘 要:长江三角洲区域的经济一体化步伐正不断加快,而不容忽视的是长江三角洲区域在生态上是一个不可分割的整体。太湖,长江,东海以及错综复杂的水系把长江三角洲各方联接成为一个有机整体,任何一方的生态活动都会通过水而影响到其他地方。从博弈论的角度对长江三角洲污染现状和格局进行分析,得出在长江三角洲地区的环境保护中,相关各方必须实现区域合作与一体化措施,而不能采取有悖生态规律的“画地为牢式”的保护方法,并提出长江三角洲地区的一体化管制政策建议。
关键词:长江三角洲;博弈分析;一体化管制
中图分类号:F205文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)02-0100-02
1 长江三角洲工业污染的现状
1.1 工业是长江三角洲区域的主要污染源
长江三角洲区域,是指在长江入海而形成的扇形冲积平原上,以上海为龙头,由浙江的嘉兴、杭州、绍兴、宁波、舟山和江苏的苏州、无锡、镇江、南京等16个城市所组成的城市带,是我国目前经济发展速度最快、经济总量规模最大、最具有发展潜力的经济板块。2004年度统计数据表明,长江三角洲区域占全国土地的1%,人口占全国5.8%,但创造了18.7%的国内生产总值、全国22%的财政收入和18.4%的外贸出口。但是拉动GDP增长的几乎都是高污染,高能耗产业,由此带来的问题就是工业污染的排放量(尤其是江浙两省)所占比例高于全国平均水平(表1),工业是长江三角洲地区的主要污染源。
长江三角洲的能耗在不断上升。上海1992年能源消耗总量为3656.92万吨标准煤,2004年上升到7266.85万吨标准煤,整整翻了一番。江苏和浙江的情况同样如此。1995年至2003年,江苏的煤炭、原油和燃料油的消费量分别增长了93%、65.9%和63.4%。据推算,整个长江三角洲2010年能源消耗将达到4.3亿吨。与发达国家相比,苏、浙两省的单位GDP能源消耗大约是日本的6倍、美国的2.2倍、韩国的1.8倍。特别是大规模发展加工工业,水污染、大气污染、土壤污染等正威胁着长江三角洲经济和城市的良性发展。
1.2 水污染和水质型缺水严重
由于太湖,长江,东海以及错综复杂的水系把长江三角洲各方联接成为一个有机整体,该地区水资源非常丰富,江、河、湖往往跨行政区域分布,这些水资源为这些地方的经济发展做出了重要贡献,然而也同时遭受这些地区经济发展带来的污染,并且,一个地方的污染会影响到整个区域。京杭运河长江三角洲地区段、太湖、长江下游段、钱塘江段等水资源都受到不同程度的污染,其中以太湖最为严重。2007年5月底,太湖水域大规模暴发的蓝藻再一次为长江三角洲地区的环境恶化敲响了警钟,也暴露出长江三角洲地区环保合作机制存在着严重的漏洞。
调查显示,除长江,钱塘江干流的水质保持良好外,长江三角洲地区其余中小河流的水质污染均很严重。大多数城市河流都存在比较严重的有机物污染问题,水质均远劣于V类标准,出现季节性的或终年的水体黑臭现象。
长江三角洲地区人均水资源拥有量为775立方米,相当于全国水平的1/3,尤其是上海和苏中南地区,人均拥有当地水资源仅为246立方米,458立方米, 加上水体污染的加剧,都已进入缺水城市的行列。江苏2004年与1999年相比,工业废水排放量增长了31.0%。
1.3 大气污染加剧,酸雨频繁
近年来,整个长江三角洲地区的大气污染未得到明显改善,形势反而更加严峻。整个地区被酸雨所覆盖,酸雨发生频率达75%以上,成为全国酸雨的高频率地区,且酸度高,PH值常小于4。据2006年环境公告,浙江酸雨污染仍较严重。公报表明,省控测站降水PH年均值都在5.60以下,全省平均为4.30,比上年下降0.08;平均酸雨率为91.6%,比上年下降了0.3个百分点,32个省控城市中有25个为重酸雨区。个数与上年持平,其余7个为中酸雨区。
1999年至2004年,上海的废气排放量和二氧化硫排放量分别增长了72.7%和17.4%;工业废气排放量增长了46.9%,二氧化硫排放量增长了32.9%。
2 区域污染的博弈分析
2.1 “囚徒困境”格局及其成因
长江三角洲区域在经济上的一体化进程,从博弈论的角度看,也是一种合作联盟博弈格局。而在经济发展中,各方都没有注重其在生态环境上更是一个不可分割的整体,各方都采取“画地为牢式”的环境保护策略,一定程度上加剧了长江三角洲区域的污染,更不利于长江三角洲区域的可持续发展。
与经济上的合作博弈格局相对比的是,在环境保护中,长江三角洲各城市陷入了个体理性与集体理性相矛盾的“囚徒困境”之中。长江三角洲的各个城市可以看成是个体理性的代表,从污染治理成本和收益上,各方不仅考虑自己对环境保护的支付,也考虑其他相关城市对环境的支付,显然对于单方来说,简化为两种治理与不治理的情况,最终达到纳什均衡,单方都会选择不治理。而由“囚徒困境”格局产生这种纳什均衡的结局,对长江三角洲区域密切联系的各城市环境保护和可持续发展来说,是不利的。
2.2 博弈分析——以公共水体为例
我们假设以长江三角洲区域的一公共水体,如太湖为例来分析。在上述“囚徒困境”格局中,如果各个城市之间可以达成攻守联盟,如果这种同盟有外界力量保证实施,那么这种博弈就是合作博弈;如果各个“囚徒”之间没有外界力量保证同盟能够实施的话,那么这种博弈就是非合作博弈,博弈的结局如我们分析简单囚徒困境一样是纳什均衡,即各个利益主体会选择从各自利益出发的不合作治污。
假设公共水体周围有n个城市,每个城市都可以自由使用水域中的水(这里忽略水体上下游污染的不同质性),如果水被污染,则城市需要将其处理后才能使用。假设如果有k个城市污染此水域,则城市的水处理成本是kc(实际情况下,各城市的这部分费用由自来水厂等供水机构承担)。城市排出的水被污染的话,他们可以在排放前加以治理,达到排放要求,设治理成本为b,假设0 E={1,2,……,n}表示为该水体流域的n个城市集合;VE表示n个城市的总和收益;P表示i城市的收益;Vi表示i城市不与任何城市结盟的收益;SE的一个联盟;V′i城市i在结盟S下的收益。在无政府监管或监管不严的情况下,由博弈的知识可知:
Vi=P-kc (0 这样的情况下,城市的收益会随着k的增大而减少,但这并不是所愿意看到的,于是在利益一致的目的上,形成联盟S,都必须按照联盟的要求排污前加以治理或按照协商进行集体治理,于是:
V′E=P-(k-k′)c-b (0 k′为联盟S成员数。现实状态下一开始会存在k′
由于在一体化管制下,k′n,这就使得联盟中各个城市只是投入治理污染的费用nkc,相比于在无联盟限制状态下,投入处理水成本 要小得多。
nk′c-nb>0(6)
理想状态也即我们所追求的总效用最大,如果在n个城市形成统一治理污水的联盟,并且建立在互相协同合作的基础上,对各城市来说,他们就能获得帕累托最优。
公共水域的研究,扩展到长三角湿地生态系统的其他方面,如大气,土壤,只有在合作保护机制下,才最有利于长三角生态系统的良性循环和经济的可持续发展。
3 长三角地区区域污染的一体化管制政策探讨
3.1建立跨区域管制监督机构,加强各方在水、大气等污染中的合作
在前面我们已经证明,各个城市要达到合作博弈的帕累托最优,必须要有外界力量的监督和管制。在这里外界力量应该是政府部门,但是由于长江三角洲区域,跨越两省一市,不是属于单一的行政区域,所以要进行彻底的合作,首要之举是要打破行政上的分割,组织跨区域的管制监督机构。这也是在长江三角洲加快经济一体化步伐的形式下的必要之举。
如果仅是在环境问题出现后,采取处罚之类的暂时性举措,远远不能弥补其所造成的污染损失和生态破坏。只有在组织了跨区域的管制监督机构后,才会有整体的区域规划和生态眼光。在管制机构的推动下,加强区域间在水、大气、固体废弃物等污染治理中的合作,最终对长江三角洲地区的可持续发展发挥重要作用。
3.2 在一体化合作格局下,完善区域环境监管
(1)逐步推动区域建立生态工业链和实行清洁生产。
传统工业中工厂追求的都是单一产品的效益,采用一种从原料到产品的到废料排放的线性生产方式,以达到单一产品的经济效益最大化。有学者统计,在现有的工业生产中,只有4%左右的资源得到了利用,其余的都被废弃了,未被利用的资源是环境污染的根本因素。
在长江三角洲管制一体化的格局下,推动建立区域性的企业信息交流平台,使资源在空间上优化配置,可能会产生变废为宝的效应,从根本上减少污染物的产生。
清洁生产是对生态工业思想的实践,它是相对于现有技术而言的,所以如果没有区域联合和监管规划,清洁生产根本不可能落到实处。清洁生产的要旨就在于从产品、生产过程、及其构成的整个产业体系,围绕结构生态化重组转型,推动生态产业系统的建设。特别地,针对导致“资源-产品-废物”线性物质代谢模式的核心:产品,实施生态设计,应成为清洁生产的关键。
产品的清洁生产,促进产品生命周期过程中物质流的改观,提高生产的市场竞争力,同时打破现在长三角以加工业,高能耗产业为主,只能用我们的资源为国外打工的局面。
(2)规范环保产业市场,促进环保产业的发展。
环保产业在产生经济效应的同时还能产生巨大的经济效益,也是改善工业污染的有效方法,在发达国家已经成为一个重要的新兴产业。目前长三角的环保产业已经有一定程度的发展,但是水平低,规模小。跨区域的监管机构在很大程度上可以推动环保产业的发展。
跨区域工业污染一体化管制,在很大程度上会增加对环保产业的市场需求,从而有效推动环保产业的发展。通过建立和完善区域环保设施运营资质,环境监测仪器、环境工程设计等认证认可制度,以及与国际惯例接轨的ISO14000环境管理体系、环境保护产品、环境标志产品及环境技术认证制度,以促进环保产业的健康发展。
4 结 论
长江三角洲区域已成为中国新的生态环境脆弱带,在长三角加快经济一体化的同时,更应重视其在生态上的耦合和密切相关性。本文从博弈论合作博弈的理论出发论证了长江三角洲区域在环境保护上应该采取联盟,将会达到帕累托最优,实现经济和生态的可持续发展,并提出一些管制政策建议。
参考文献
[1]安树伟.资源环境约束下的长江三角洲地区工业发展[J].资源与产业,2007,(4).
[2]钟水映,简新华.人口、资源与环境经济学[M].北京:科学出版社,2007.
[3]张天柱.从清洁生产到循环经济[J].中国人口.资源与环境[J].2007.
[4]黄涛. 博弈论教程:理论·应用[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。
关键词:长江三角洲;博弈分析;一体化管制
中图分类号:F205文献标识码:A文章编号:1672-3198(2008)02-0100-02
1 长江三角洲工业污染的现状
1.1 工业是长江三角洲区域的主要污染源
长江三角洲区域,是指在长江入海而形成的扇形冲积平原上,以上海为龙头,由浙江的嘉兴、杭州、绍兴、宁波、舟山和江苏的苏州、无锡、镇江、南京等16个城市所组成的城市带,是我国目前经济发展速度最快、经济总量规模最大、最具有发展潜力的经济板块。2004年度统计数据表明,长江三角洲区域占全国土地的1%,人口占全国5.8%,但创造了18.7%的国内生产总值、全国22%的财政收入和18.4%的外贸出口。但是拉动GDP增长的几乎都是高污染,高能耗产业,由此带来的问题就是工业污染的排放量(尤其是江浙两省)所占比例高于全国平均水平(表1),工业是长江三角洲地区的主要污染源。
长江三角洲的能耗在不断上升。上海1992年能源消耗总量为3656.92万吨标准煤,2004年上升到7266.85万吨标准煤,整整翻了一番。江苏和浙江的情况同样如此。1995年至2003年,江苏的煤炭、原油和燃料油的消费量分别增长了93%、65.9%和63.4%。据推算,整个长江三角洲2010年能源消耗将达到4.3亿吨。与发达国家相比,苏、浙两省的单位GDP能源消耗大约是日本的6倍、美国的2.2倍、韩国的1.8倍。特别是大规模发展加工工业,水污染、大气污染、土壤污染等正威胁着长江三角洲经济和城市的良性发展。
1.2 水污染和水质型缺水严重
由于太湖,长江,东海以及错综复杂的水系把长江三角洲各方联接成为一个有机整体,该地区水资源非常丰富,江、河、湖往往跨行政区域分布,这些水资源为这些地方的经济发展做出了重要贡献,然而也同时遭受这些地区经济发展带来的污染,并且,一个地方的污染会影响到整个区域。京杭运河长江三角洲地区段、太湖、长江下游段、钱塘江段等水资源都受到不同程度的污染,其中以太湖最为严重。2007年5月底,太湖水域大规模暴发的蓝藻再一次为长江三角洲地区的环境恶化敲响了警钟,也暴露出长江三角洲地区环保合作机制存在着严重的漏洞。
调查显示,除长江,钱塘江干流的水质保持良好外,长江三角洲地区其余中小河流的水质污染均很严重。大多数城市河流都存在比较严重的有机物污染问题,水质均远劣于V类标准,出现季节性的或终年的水体黑臭现象。
长江三角洲地区人均水资源拥有量为775立方米,相当于全国水平的1/3,尤其是上海和苏中南地区,人均拥有当地水资源仅为246立方米,458立方米, 加上水体污染的加剧,都已进入缺水城市的行列。江苏2004年与1999年相比,工业废水排放量增长了31.0%。
1.3 大气污染加剧,酸雨频繁
近年来,整个长江三角洲地区的大气污染未得到明显改善,形势反而更加严峻。整个地区被酸雨所覆盖,酸雨发生频率达75%以上,成为全国酸雨的高频率地区,且酸度高,PH值常小于4。据2006年环境公告,浙江酸雨污染仍较严重。公报表明,省控测站降水PH年均值都在5.60以下,全省平均为4.30,比上年下降0.08;平均酸雨率为91.6%,比上年下降了0.3个百分点,32个省控城市中有25个为重酸雨区。个数与上年持平,其余7个为中酸雨区。
1999年至2004年,上海的废气排放量和二氧化硫排放量分别增长了72.7%和17.4%;工业废气排放量增长了46.9%,二氧化硫排放量增长了32.9%。
2 区域污染的博弈分析
2.1 “囚徒困境”格局及其成因
长江三角洲区域在经济上的一体化进程,从博弈论的角度看,也是一种合作联盟博弈格局。而在经济发展中,各方都没有注重其在生态环境上更是一个不可分割的整体,各方都采取“画地为牢式”的环境保护策略,一定程度上加剧了长江三角洲区域的污染,更不利于长江三角洲区域的可持续发展。
与经济上的合作博弈格局相对比的是,在环境保护中,长江三角洲各城市陷入了个体理性与集体理性相矛盾的“囚徒困境”之中。长江三角洲的各个城市可以看成是个体理性的代表,从污染治理成本和收益上,各方不仅考虑自己对环境保护的支付,也考虑其他相关城市对环境的支付,显然对于单方来说,简化为两种治理与不治理的情况,最终达到纳什均衡,单方都会选择不治理。而由“囚徒困境”格局产生这种纳什均衡的结局,对长江三角洲区域密切联系的各城市环境保护和可持续发展来说,是不利的。
2.2 博弈分析——以公共水体为例
我们假设以长江三角洲区域的一公共水体,如太湖为例来分析。在上述“囚徒困境”格局中,如果各个城市之间可以达成攻守联盟,如果这种同盟有外界力量保证实施,那么这种博弈就是合作博弈;如果各个“囚徒”之间没有外界力量保证同盟能够实施的话,那么这种博弈就是非合作博弈,博弈的结局如我们分析简单囚徒困境一样是纳什均衡,即各个利益主体会选择从各自利益出发的不合作治污。
假设公共水体周围有n个城市,每个城市都可以自由使用水域中的水(这里忽略水体上下游污染的不同质性),如果水被污染,则城市需要将其处理后才能使用。假设如果有k个城市污染此水域,则城市的水处理成本是kc(实际情况下,各城市的这部分费用由自来水厂等供水机构承担)。城市排出的水被污染的话,他们可以在排放前加以治理,达到排放要求,设治理成本为b,假设0
Vi=P-kc (0
V′E=P-(k-k′)c-b (0
由于在一体化管制下,k′n,这就使得联盟中各个城市只是投入治理污染的费用nkc,相比于在无联盟限制状态下,投入处理水成本 要小得多。
nk′c-nb>0(6)
理想状态也即我们所追求的总效用最大,如果在n个城市形成统一治理污水的联盟,并且建立在互相协同合作的基础上,对各城市来说,他们就能获得帕累托最优。
公共水域的研究,扩展到长三角湿地生态系统的其他方面,如大气,土壤,只有在合作保护机制下,才最有利于长三角生态系统的良性循环和经济的可持续发展。
3 长三角地区区域污染的一体化管制政策探讨
3.1建立跨区域管制监督机构,加强各方在水、大气等污染中的合作
在前面我们已经证明,各个城市要达到合作博弈的帕累托最优,必须要有外界力量的监督和管制。在这里外界力量应该是政府部门,但是由于长江三角洲区域,跨越两省一市,不是属于单一的行政区域,所以要进行彻底的合作,首要之举是要打破行政上的分割,组织跨区域的管制监督机构。这也是在长江三角洲加快经济一体化步伐的形式下的必要之举。
如果仅是在环境问题出现后,采取处罚之类的暂时性举措,远远不能弥补其所造成的污染损失和生态破坏。只有在组织了跨区域的管制监督机构后,才会有整体的区域规划和生态眼光。在管制机构的推动下,加强区域间在水、大气、固体废弃物等污染治理中的合作,最终对长江三角洲地区的可持续发展发挥重要作用。
3.2 在一体化合作格局下,完善区域环境监管
(1)逐步推动区域建立生态工业链和实行清洁生产。
传统工业中工厂追求的都是单一产品的效益,采用一种从原料到产品的到废料排放的线性生产方式,以达到单一产品的经济效益最大化。有学者统计,在现有的工业生产中,只有4%左右的资源得到了利用,其余的都被废弃了,未被利用的资源是环境污染的根本因素。
在长江三角洲管制一体化的格局下,推动建立区域性的企业信息交流平台,使资源在空间上优化配置,可能会产生变废为宝的效应,从根本上减少污染物的产生。
清洁生产是对生态工业思想的实践,它是相对于现有技术而言的,所以如果没有区域联合和监管规划,清洁生产根本不可能落到实处。清洁生产的要旨就在于从产品、生产过程、及其构成的整个产业体系,围绕结构生态化重组转型,推动生态产业系统的建设。特别地,针对导致“资源-产品-废物”线性物质代谢模式的核心:产品,实施生态设计,应成为清洁生产的关键。
产品的清洁生产,促进产品生命周期过程中物质流的改观,提高生产的市场竞争力,同时打破现在长三角以加工业,高能耗产业为主,只能用我们的资源为国外打工的局面。
(2)规范环保产业市场,促进环保产业的发展。
环保产业在产生经济效应的同时还能产生巨大的经济效益,也是改善工业污染的有效方法,在发达国家已经成为一个重要的新兴产业。目前长三角的环保产业已经有一定程度的发展,但是水平低,规模小。跨区域的监管机构在很大程度上可以推动环保产业的发展。
跨区域工业污染一体化管制,在很大程度上会增加对环保产业的市场需求,从而有效推动环保产业的发展。通过建立和完善区域环保设施运营资质,环境监测仪器、环境工程设计等认证认可制度,以及与国际惯例接轨的ISO14000环境管理体系、环境保护产品、环境标志产品及环境技术认证制度,以促进环保产业的健康发展。
4 结 论
长江三角洲区域已成为中国新的生态环境脆弱带,在长三角加快经济一体化的同时,更应重视其在生态上的耦合和密切相关性。本文从博弈论合作博弈的理论出发论证了长江三角洲区域在环境保护上应该采取联盟,将会达到帕累托最优,实现经济和生态的可持续发展,并提出一些管制政策建议。
参考文献
[1]安树伟.资源环境约束下的长江三角洲地区工业发展[J].资源与产业,2007,(4).
[2]钟水映,简新华.人口、资源与环境经济学[M].北京:科学出版社,2007.
[3]张天柱.从清洁生产到循环经济[J].中国人口.资源与环境[J].2007.
[4]黄涛. 博弈论教程:理论·应用[M].北京:首都经济贸易大学出版社,2004.
注:本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文。