水源地生态补偿各主体博弈及其行为选择

□于富昌 葛颜祥 李伟长

一、引言

近年来，国家出台相关政策限制水源地产业发展，不仅使水源地现有的经济发展模式和产业规划受到严重影响，而且还使水源地的经济发展承受了巨大机会成本。从全国各流域来看，水源地的发展一般都落后于流域的下游地区，形成了所谓的“源头现象”。作为流域的最上游水源地具有特殊生态地位，只有采取适当的方式对水源地生态保护直接投入以及机会损失进行合理的补偿，才能有效激励水源地的生态保护行为。水源地生态补偿机制是促进水源保护的利益驱动机制、激励机制和协调机制的综合体，其方式是利用经济手段、政策手段和法律手段，通过水源地生态保护外部性的内部化，来调动水源地生态建设与保护者的积极性。［1］本文运用博弈分析的方法，对水源地生态补偿中各利益相关体进行分析，并对其行为及其相互影响进行研究，模拟其最优选择和均衡结果，以验证生态补偿制度的效用并为生态补偿政策制定提供借鉴。

二、生态补偿博弈行为及其参与主体

(一)生态补偿博弈行为

博弈论是在多决策主体之间行为具有相互作用时，各主体根据所掌握信息及对自身能力的认知，做出有利于自己的决策的一种行为。［2］在市场经济条件下，各参与主体根据市场需求做出对自身有利的选择。市场经济强调依靠“看不见的手”来实现资源的最优配置，传统经济学认为通过市场机制总会把个人利己行为的最大化变成集体、社会利益的最大化，而博弈论中的囚徒困境却揭示了这种论断的矛盾，即个人理性并不总能带来集体理性。同样的，从个体利益出发的行为也并不总是能实现个人利益的最大化，而有可能出现相反的结果。

作为公共资源的流域生态环境，由于其自身的外部性，其经济价值并没有在市场交换中体现出来。各参与主体为了获得利润，会倾向无限制地开发利用资源，而在这一过程中，生态环境无法通过价格、竞争机制来实现其最优配置，因此需要政府动用行政权力来影响各补偿主体的行为，使其能在补偿合作中作出理性的利益选择，从而实现帕累托最优。

(二)博弈行为的参与主体

在水源地生态补偿中，博弈参与主体包括补偿者、被补偿者和政府。

1.补偿者

在水源地生态补偿中，补偿者是指一切从水源地生态资源中受益的群体。按照对水资源的利用形式的不同，补偿者可以分为下游的工业、农业及第三产业生产活动的用水户，养殖、发电、旅游等经营活动的用水户以及以下游政府为代表的生态用水户。［3］在生态补偿博弈过程中，补偿者总是希望尽可能少补偿，但同时希望获得最大收益。

2.被补偿者

被补偿者是在水源地生态保护工作中为保障水资源可持续利用做出贡献的地区或群体，是补偿资金的接受方。包括上游的生态环境建设者和减少生态破坏者。他们希望以最小的投入或代价来获得最大化的利益补偿，是生态补偿博弈中的重要一方。

3.政府

在水源地生态补偿中地方政府是地区利益的代表者，尽可能的争取本地区补偿的最大化或者保护投入的最小化，以维护当地群众的利益。而上一级政府则是生态补偿的维护者和监督者，一方面希望下级政府之间达成补偿合作来实现自身的利益诉求(税收增加、生态环境改善等)，另一方面要实施监督职能，对下游的不补偿行为及水源地的不保护行为进行惩罚。

三、生态补偿博弈模型

在水源地生态补偿中，博弈双方为水源地生态资源的保护者和流域下游生态环境的受益者，按照“经济人”假设，参与博弈的双方都会朝着最大化自身利益的方向努力，实现个体理性的纳什均衡。

(一)无政府干预下的博弈模型

1.模型假设

假设模型中的补偿者和被补偿者都是完全理性的个体，以自身利益最大化为目标，而且两者之间都彼此了解双方的战略空间和收益，即掌握对方完全拥有的信息。在没有政府干预的情况下，博弈策略有四种:(1)补偿者不补偿，被补偿者不保护;(2)补偿者不补偿，被补偿者保护;(3)补偿者补偿，被补偿者不保护;(4)补偿者补偿，被补偿者保护。

假定在被补偿者保护的情况下，补偿者能从流域中获得的收益为U1;在被补偿者不保护的情况下，补偿者获得的收益为U2(U2＜U1)，被补偿者自身所获得的收益为S;被补偿者的保护投入为C1;补偿者的补偿数额为C2。

2.无政府干预下的博弈支付矩阵及模型分析

根据上述假设，在被补偿者保护、补偿者补偿的条件下，被补偿者与补偿者的收益分别为S-C1+C2、U1-C2;在被补偿者保护、补偿者不补偿的条件下，被补偿者与补偿者的收益分别为S -C1、U1;在被补偿者不保护、补偿者补偿的条件下，被补偿者与补偿者的收益分别为S+C2、U2-C2;在被补偿者不保护、补偿者不补偿的条件下，被补偿者与补偿者的收益分别为S、U2(具体支付矩阵见表1)。

表1 无政府干预下补偿者与被补偿者的博弈支付矩阵

依据表1 支付矩阵，对于被补偿者而言:S-C1+C2＜S +C2，S -C1＜S，即不保护是其最优策略;对于补偿者而言:U1-C2＜U1，U2-C2＜U2，即不补偿是其最优策略。可见，(不补偿，不保护)是这个博弈的纳什均衡点，在这种均衡条件下，被补偿者与补偿者都没有积极性去打破平衡，两方陷入“囚徒困境”。这反映了个人理性与集体理性之间的矛盾。

显然，如果补偿者选择补偿、被补偿者选择保护，在他们各自福利得到增加的同时社会的总福利也得到了增加，这虽然是一种帕累托改进，但并不满足个人理性的要求，不是纳什均衡。即使博弈双方事先达成一个协议，规定受益者采取补偿的策略，保护者采取保护的策略，在没有外在强制力约束的情况下，这个协议也难以实施。因为只要这个协议不构成纳什均衡，那么参与人是没有积极性自觉遵守协议规定的规则，不满足纳什均衡的协议或制度安排是没有制度效力的。［4］

为了改变这种不合理的均衡，需要政府通过行政干预使个人理性与社会理性都达到平衡，即形成新的纳什均衡。

(二)政府干预下的博弈模型

1.模型假设

在无政府干预下，补偿者、被补偿者都不会自觉地去进行补偿或保护，生态补偿合作无法自发进行。政府为了促进这种合作的开展，就需要制定一种奖惩制度，设立流域生态补偿合作基金，当一方合作时，政府会以正常收益额为基础，进行奖励，奖励系数为θ1，当一方不合作时，政府会以其正常收益额为基础，进行惩罚，惩罚系数为θ2，为方便计算，将奖惩系数简化为θ1=θ2=θ(0 ＜θ ＜1)，当双方都合作时，政府需要为生态补偿合作基金进行补贴，用以奖励双方合作。惩罚一方的资金也将纳入流域生态补偿合作基金，用以支付对合作方的奖励。

根据政府奖惩力度θ 的不同，补偿者会根据自身利益进行选择补偿或者不补偿，被补偿者同样会选择保护或者不保护。假设补偿者的补偿概率为x，则不补偿概率为1 -x;被补偿者保护的概率为y，则不保护的概率为1 -y。根据这些假设，形成政府干预下的博弈支付矩阵(见表2)。

2.混合策略纳什均衡点的确定

设补偿者、被补偿者双方行为选择为(x，y)，那么双方混合策略纳什均衡点的确定就是寻找被补偿者的最佳保护概率以及补偿者的最佳补偿概率的过程。

表2 政府干预下补偿者与被补偿者的博弈支付矩阵

(1)被补偿者的最佳保护概率y*的确定

被补偿者的最佳保护概率y*的确定需要满足如下条件:即此时无论补偿者的补偿(补偿概率x=1)还是不补偿(补偿概率x=0)，补偿者的期望收益值都相等。给定被补偿者的保护概率y:

补偿者选择补偿(x=1)时期望收益为:

补偿者选择不补偿(x=0)时期望收益为:

令π1(1，y)=π1(0，y)得:

如果被补偿者的保护概率小于y*，补偿者的最优策略是不补偿;如果被补偿者的保护概率大于y*，补偿者的最优策略是补偿。

(2)补偿者的最佳补偿概率x*的确定

补偿者的最佳补偿概率x*的确定需要满足如下条件，此时无论被补偿者保护(保护概率y=1)还是不保护(保护概率y=0)，补偿的期望收益值都相等。给定补偿者的保护概率x:

被补偿者选择保护(y=1)时的期望收益为:

被补偿者选择不保护(y=0)时的期望收益为:

如果补偿者的补偿概率小于x*，被补偿者的最优策略是不保护;如果补偿者的补偿概率大于x*，被补偿者的最优策略是保护。

(三)博弈模型分析

根据上述分析，可以看出(x*，y*)是补偿者和被补偿者行为选择的混合策略纳什均衡点，对应着双方的最佳行为选择。在这一点上仅靠单方改变策略不会增加自身的收益，即在一方行动不变的情况下，理性的另一方没有积极性打破这种均衡。

1.被补偿者的保护积极性分析

在(1)式中，对被补偿者保护概率的影响主要通过可变动量C2和θ，而U1、U2作为确定量不予讨论。被补偿者的保护积极性通过最佳保护概率y*的增大而提高，随y*的减小而降低。通过对:

求偏导可知，C2越大，y*越大，θ 越大，y*越小。被补偿者保护积极性与各影响因素之间存在较为复杂的关系，通过表3 分析如下:

表3 被补偿者的保护积极性与主要影响因素间的关系

被补偿者的保护合作意愿较为复杂，较高的补偿金额C2，以及合理的奖惩系数θ 会促进补偿合作的进行。

2.补偿者的补偿积极性分析

在(2)式中，可变动量C1、C2和θ 的变化对补偿者补偿概率存在一定的影响，而S 作为确定量不予讨论。补偿者的补偿积极性通过补偿概率x*的增大而提高，随x*的减小而降低。通过对:

求偏导可知，θ 越大，x*越大;C2、C1越大，x* 越小。补偿者的补偿积极性与相关因素的主要影响关系如表4 所示。

表4 补偿者的补偿积极性与主要影响因素间的关系

补偿者的补偿合作意愿受到上述因素的影响，较高的奖惩系数θ 以及较低的保护投入C1，较低的补偿金额C2会提高补偿者的补偿积极性。

3.政府奖惩系数与补偿金额的确定

在上述模型中，政府奖惩系数θ 可由上级政府确定。在水源地生态补偿博弈过程中，政府可以通过控制奖惩系数θ 的值来提高双方合作的积极性。通过对最佳补偿概率(2)式以及最佳保护概率(1)式对奖惩系数θ 求偏导数，可得:

由此可见，补偿者的最佳补偿概率随奖惩系数θ 的增大而增大，但被补偿者的最佳保护概率却随θ 的增大而降低。因此存在确定的θ值，使补偿者的补偿概率与被补偿者的保护概率相等，且使双方都处于均衡状态。

令 x*=Y*

当政府制定奖惩系数为θ*时，双方具有相等的补偿与保护意愿，且满足补偿者和被补偿者行为选择的混合策略纳什均衡点。

四、提高各主体参与水源地生态补偿积极性的对策建议

(一)提高下游生态补偿的积极性

1.生态补偿额的确定要充分考虑下游的承受能力

通过前面的分析，随着下游补偿者的补偿金额C2的增大，补偿者的补偿积极性会下降，因此当上下游进行生态补偿时，补偿额的确定要充分考虑到下游的承受能力。下游补偿者通过大力发展区域经济，提高自身的经济实力，来提高对补偿金额的承受能力。同时注重经济发展方式的转变，发展资源集约型经济，减少对水资源的依赖，提高用水效率，以便在同水源地被补偿者就补偿合作进行谈判时会有更大的主动权，来降低补偿金额C2。

2.提高政府的奖惩力度

政府利用奖惩系数θ，一方面对于上游的生态保护行为进行奖励，另一方面对于下游的补偿行为进行奖励，对其违约行为进行处罚。政府通过控制奖惩系数θ 值，调整奖惩力度，调动下游生态补偿的积极性。

(二)提高水源地生态保护积极性

1.优化水源地经济结构

对于被补偿者来说，当经济发展对水源地生态的影响超过生态系统自身的修复能力时，对生态环境的破坏将不可逆转，作为上游其治理成本将会大大增加，在博弈模型中较高的保护投入C1会阻碍补偿合作的进行。通过优化水源地产业结构，大力发展环境友好型经济来降低保护投入C1，能有效促进补偿合作的进行。

2.建立水源地生态保护激励机制

水源地生态补偿机制更多的是在政府层面、宏观层面的开展，如何落实则更多的依赖个体、微观层面的行动。被补偿者在保护水源地生态环境时引入激励机制，从政策上和财政上支持鼓励资源节约、环境保护的行为，能够极大地调动区域内部门、企业、个人保护生态环境的积极性，从而使生态补偿效益最大化。［5］

(三)对于上级政府的政策建议

1.制定合理的奖惩制度

上级政府作为补偿合作的协调者和监督者，有责任推进水源地生态补偿的顺利进行，其中对于奖惩系数θ 的制定尤为重要。上级政府要在科学合理调研的基础上，充分听取下游补偿者与水源地被补偿者的意见，使上游水源地被补偿者有较高的保护积极性，下游补偿者也有较高的补偿积极性。

2.加大监督检查力度

由于水源地生态补偿的补偿者、被补偿者涵盖流域上下游众多补偿个体，因此对于生态补偿的顺利实施存在着较大困难，上级政府要对补偿合作加大监督检查力度，对于补偿者要督促其按时足额缴纳协议规定的补偿金额，对于被补偿者水源地的保护工作则要进行定期考核检查，对合作方增大奖励力度，对不合作方加大处罚力度。以促使双方都能遵守相关补偿协议，促进补偿合作的良性互动。

3.增加水源地生态保护的资金支持，建立补偿合作基金

资金支持是生态补偿保障机制建设的重要方面，充分利用经济因素达到生态保护的目标，这包括明晰中央财政、地方财政、微观个体的职能范围，增强补偿的可持续性。通过财政支持，建立本流域内的补偿合作基金，对于上游水源地的保护投入C1进行一定数额的资金支持，促进其保护工作的开展。上级政府的这种转移支付直接降低了被补偿者自身的保护投入C1，可以有效提高水源地被补偿者地保护积极性。对于下游补偿者的积极补偿行为，补偿合作基金也可以进行一定的资金支持，这种资金补贴直接降低了补偿者的补偿金额C2，也会提高补偿者的补偿积极性。

4.建立统一的流域环境管理机构

我国在流域环境管理体制上存在制度性的缺陷。虽然我国对水资源有管理权限的部门10多个，但缺少一个统一的、有权威的流域环境管理机构，并且流域一般涵盖多个行政区域，导致流域管理混乱、无序，无法实现对流域综合有效管理。［6］因此政府通过科学合理的规划，整合相关机构，建立一个对流域环境有权威管理权的机构，对水源地生态补偿合作进行监管，对流域在各行政区域间出境水质和入境水质的标准进行界定及统一，明确各方权责，并处理补偿者、被补偿者之间因补偿合作产生的纠纷，保障水源地生态补偿的顺利进行。

［1］［4］王燕.水源地生态补偿理论与管理政策研究［D］.山东农业大学，2011:29 -37.

［2］刘建林，张浩明.基于混合策略Nash 均衡的商洛水源地补偿研究［J］.人民黄河，2011，(9):38 -40.

［3］葛颜祥，梁丽娟，接玉梅.水源地生态补偿机制的构建与运作研究［J］.农业经济问题，2006，(9):22 -27.

［5］张俊.饮用水源保护区生态补偿机制研究—以宁波市皎口-周公宅水库为例［D］.宁波大学，2010:53 -55.

［6］董正举，严岩.国内外流域生态补偿机制比较研究［J］.人民长江，2010，(4):37 -39.