湖域工业初始排污权纳什议价模型研究_以太湖流域纺织行业为例_

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0 1
1
Bargaining 定 湖域工业初始排污权 Nash价模型
初始排污权具有共有资源属性
[17 ]
, 其定价过程无法
( 1) 为运营成本; c″
i
通过市场出清完成, 必须在综合考虑资源稀缺性、 主体参 与能动性等条件下进行定价。 首先进行问题概化与基本 假设如下: 1. 1 问题概化与基本假设 考虑湖域工业初始排污权定价问题。假设初始排污权 配置采取政府定额定价模式, 存在唯一的政府主体作为定 湖域周边存在 n 类符合产业规划方案的工业行业, 不 价方, 同行业之间不可替代, 所有行业用水均取自同一湖域, 处理 则存在 n 家湖域工业 后排放的工业污水也均排至该湖域, 初始排污权购买方。该定价过程可以理解为在考虑个体理 性与集体理性基础上, 处理多利益相关者( 政府、 行业) 由于 共同使用湖域工业初始排污权资源而产生的成本分摊问
· 78·
刘 钢等: 湖域工业初始排污权纳什议价模型研究
Bargaining 寻求使得个体与集体效用最大满意 业的 Nash化的价格平衡解。
1, 2, ..., n] ; j =[ 1, 业行业治污成本核算问题。 令 i = [ 2, ..., m] 。其中, 工业行业治污运营成本包括动力费、 材 料费、 维修费、 折旧费、 人工工资及福利费和税金等; 固定 资产折旧成本包括污水处理固定设备与构筑物投资。 对 有行业治污总成本函数: 行业 i, C i = c i' + c i″ C i 为行业治污成本; 其中, 资产折旧成本。 ( 1 ) 行业治污运营成本函数。 企业污水处理系统必 然同时处理多种污染物, 因此, 运营成本函数需要针对所 有污染物。对于需要处理 n 种污染物的第 i 类行业的污 染物削减的费用可表示为: c i' = e α ·Q α i ·∏(
3
( 1. 河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室, 江苏 南京 210098 ; 2. 河海大学管理科学研究所, 江苏 南京 210098 ; 3. 河海大学商学院, 江苏 常州 213022 )
摘要
针对湖域工业初始排污权定价问题, 文章从多利益相关者合作视角出发, 结合我国现阶段基本国情, 利用合作博弈理论构建了
。另一方面, 黄桐城团队探讨了污染治

、 二次交易乏力等问题。总结多年来国际社会在排污 可以发现: 初始排污权定价
理成本收益理论与期权理论在排污权市场定价应用可行 , 林云华利用影子价格模型分析了排污权交易价 , 这些研究表明: 初始排污权标价出售的重点在于如何
权交易方面实践经验
机制是影响排污权交易的核心要素, 决定了排污权交易活 。“单一性、 跃程度 随意性、 主观性 ” 的初始排污权定价将 极大增加排污权交易运营风险, 甚至导致排污权资源垄 “十二五 ” 断。因此, 结合国家层面的 规划要求, 从多利益 相关者合作角度入手, 探讨针对我国湖域工业点源的初始 排污权定价机制, 对“十二五 ” 期间建立健全湖域排污权 交易机制具有重要的现实意义。 目前, 较为常见的初始排污权定价方式为免费分配、 公 标价出售 开拍卖、 讨
· 中国人口 资源与环境
2012 年
第 22 卷
第 10 期
CHINA POPULATION, RESOURCES AND ENVIRONMENT Vol. 22
No. 10
2012
湖域工业初始排污权纳什议价模型研究
— — — 以江苏省太湖流域纺织行业为例
刘 钢
1, 2
王慧敏
1, 2


1, 2
刘高峰
[22, 23 ] [20, 21 ]
, 其实
质是求取单位产出对每个合作联盟贡献的加权平均值。在 、 自然垄断资源定价问
· 79·
· 中国人口 资源与环境 2012 年
第 10 期

[24 ]
[25, 26 ] 、 多利益相关者参与下的共有资源定价问题 方面
问题, 其多利益相关者之间必然存在着合作与冲突并存的 混合动机冲突
。一方面, Suzi Kerr、 李寿德、 肖江文、 王
先甲等 分 别 针 对 免 费 分 配 与 公 开 拍 卖 方 式 进 行 了 探 , 研究表明, 免费配置将导致整体效用受损, 同时诱
收稿日期: 2012 - 04 - 01 作者简介: 刘钢, 博士生, 主要研究方向为环境资源管理、 排污权交易。 “非常规突发水灾害事件的应急合作机制与建模仿真” ( 编号: 90924027 ) ; 国家社会科学基金重点 基金项目: 国家自然科学基金重大培育项目 “气候变化条件下我国水资源管理问题研究” ( 编号: 10AJY005 ) ; 国家社会科学基金项目 “水污染排放权交易机制与政策研究— — —以太湖流域 项目 ( 编号: 08CJY022 ) ; 2010 江苏省研究生创新基金项目 “区域排污许可初始配置多主体自主管理模式及情境仿真研究” ( 编号: CX10B_049R) 。 为例”
( 5)
考虑到初始排污权具有的共有资源属性以及湖域生态 - 经济环境的半闭合状态, 本文引入合作博弈理论中的 AumannShapley 值来优化湖域内存在多排污行业及多种污 Bargaining 的交易 给出 Nash染物时的治污成本分摊问题, Shapley 值构架于无原子博弈理论[19], 价格约束。Aumann满足预算平衡、 可加性、 弱加总不变性和非负性 异质可 分 摊 成 本 分 摊 问 题
[9 - 12 ] [8 ]
在满足多利益相关者权益诉求基础上寻求社会、 环境、 经济可 持续发展的价格平衡解。Biswas 也指出解决 21 世纪水资源 危机的出路之一就是对水资源进行标价和成本收回
[ 16 ]
, 标价
出售对于提高配置效率、 减少寻租空间、 降低交易成本具有显 著优势, 其应用难点主要在于: ①稀缺性资源定价机理不明 晰; ②政府行政定价难以满足多利益相关者权益诉求。 综上所述, 本文提出基于多利益相关者合作的湖域工 Bargaining 定价模型。 即在满足多利 业初始排污权 NashShapley 值给出 益相关者权益诉求基础上, 通过 AumannNashBargaining 的交易价格约束, 进而通过政府与工业行
[17 ] 题。Ostrom 总结多年实证经验发现 , 多利益相关者合作
c'
i
为固定
m
j =1
c j' ) cj
βj
百度文库
( 2)
c i' 为第 i 类行业治污运营成本; Q i 为第 i 式中, 式中, 个行业的污水排放量; c j' 为污染物 j 的出口浓度; c j 为污染 j = 1, 2, ..., m。 α1 、 β j 为回归系数, 物 j 的进口浓度; α0 、 如前文假设, 所有企业均为达标排放, 则行业可排放 污水总量等于所购买初始排污权总量与污染物 j 行业排
近年来, 太湖流域一直是水环境排污权交易的热点区 域
[1 - 3 ] [4 ]
并可能导致初始排 发寻租行为; 公开拍卖增大了交易成本, 污权资源被垄断 性 格
[ 13, 14 ] [ 15 ] [9 ]
, 但实践 中 存 在 着 政 府 行 政 指 令 式 交 易、 企业寻
[1 - 3 , 5 -7 ]
m 2, ..., m) 表示行业 i 所购 放标准的比值, 令 q ij ∈R + ( j = 1 ,
对于实现共有资源配置效用最大满意化具有显著优势。因 本文从多利益相关者合作视角出发, 提出了针对湖域工 此, Bargaining 定价模型, 业初始排污权定价问题的 Nash首先, 在行 业 治 污 经 营 成 本 与 固 定 成 本 核 算 基 础 上, 通过 AumannShapley 值给出 NashBargaining 的价格约束, 进而 Bargaining 模型实现满足价格约束的政府与 通过构建 Nash从而在多利益相关者合作基础上实现 行业主体合作定价, 初始排污权定价的个体与集体效用最大满意化。具体到本 文分析问题, 做基本假设如下: ( 1 ) 企业无排污权不可生产、 不可排污, 即企业产量 与购买初始排污权总量存在相关性; ( 2 ) 所有企业均为达标排放, 本文不考虑超标排放与 水质优于排放标准情况; ( 3 ) 政府制定行业可购买初始排污权总量上限, 行业 根据自身需求及初始排污权价格决定购买量。 购买量与 初始排污权价格存在相关性; ( 4 ) 工业初始排污权配置能够满足生态环境可持续 发展需求, 不会因配置造成环境恶化, 即不考虑因突发环 境污染造成的治污成本激增; ( 5 ) 政府关于初始排污权交易的收益均将在公开、 透 明监管的前提下用于环保用途, 不考虑环保资金的挪用问 题与官员个体寻租行为。 1. 2 1. 2. 1 Bargaining 价格约束 湖域工业初始排污权 Nash行业治污成本函数 m 种初始排污权资源配置背景下的工 针对 n 种行业,
则行业 i 排的污水排放总量 Q i 可 买的初始排污权 j 总量, ( j = 1, 2, . . . m) 。则上式( 2 ) 可表示为: 表示为 Q i = q ij / c sj , c i' = e α ·Q α i ·∏(
0 1
m
j =1
c j' ) cj
βj
= e α ·(
0
m c j' q ij α ) ·∏( ) j =1 c sj c sj
[28 ]
对于存在多利益相 已有较为成熟的应用。已有研究表明, 关者合作需求的共有资源定价问题, 基于多利益相关者异 Shapley 值 对 现 实 拟 合 程 度 较 质性成 本 函 数 的 Aumann高
[27 ]
关系, 合作博弈下的议价机制有助于实
现混合动 机 冲 突 关 系 下 的 多 利 益 相 关 者 合 作。 Nash 于 1950 年首先给出合作博弈下的 NashBargaining 形式解, 并 给出纳什议价的基本公理体系
槇i 为污水处理设施的设计处理能力, Q t / d。
行业 i 的治污总成本函数可表述为: C i = c i' + c i″ = e α · (
0
q ij ) c sj
α1
·∏(
j =1
m
c j' ) c sj
βj
槇β + η · eβ · Q i ,
0 1
2, ..., m) ( j = 1, 1. 2. 2 NashBargaining 价格约束函数
1
βj
( 3)
( 2 ) 行业固定资产折旧成本函数。 折旧年限以 20 年 计, 基本折旧率 η 取 4 . 8 %
[18 ]
, 以设计处理能力为自变量,
工业企业污水处理固定投资折旧成本函数:
槇β c i″ = η·e β ·Q i
0
1
( 4)
式中, β0 为行业特征系数; β1 为处理能力调整系数;
Bargaining) 定价模型。即在满足湖域水环境排污权总量控制及区域产 基于多利益相关者合作的湖域工业初始排污权纳什议价( NashBargaining, 业规划调整方案的前提下, 通过政府主体与行业主体之间考虑议价能力系数 λ 影响的 Nash求解符合价格约束的行业初始 Shapley 值给出。并以江苏省太湖流域纺织染整行 排污权价格的最大满意解。其中, 价格约束通过求解行业治污成本函数的 AumannBargaining 定价模型与江苏省太湖流域现行氨氮类资源价格, 针对湖域工业点源氨氮初始排污权定价问题, 对比分析了 Nash业为例, Bargaining 定价模型影响显著, 结果表明: 议价能力系数 λ 对 Nashλ 的合理区间为 0 . 5 ≤λ≤0 . 7 , 现行氨氮初始排污权价格对应于 0 . 3 < λ < 0 . 4 时的情况, 不利于初始排污权资源的可持续利用; 现行氨氮初始排污权价格的标准化系数 ξ = 0 . 91 , 以 λ = 0 . 6 时的价格为 NashBargaining 定价模型所给出的价格的标准化指数 ξ = 0 . 85 , 例, 具有比现行价格更强的资源补偿性能, 考虑到太湖流域污染现状, NashBargaining 定价模型所得价格可行性更强 。因此, 建议适当调高氨氮初始排污权价格。 关键词 Bargaining; 定价模型 湖域工业点源; 初始排污权; Nash文献标识码 A 文章编号 1002 - 2104 ( 2012 ) 10 - 0078 - 08 doi: 10. 3969 / j. issn. 1002 - 2104. 2012. 10. 012 中图分类号 C931
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