非对称性区域生态补偿的多目标设计模型——基于EKC非对称性的分析

郭志远

一、引言

区域生态补偿作为一种改善生态系统服务的重要途径，对于生态环境及生态系统的修复与改善、区域间生态关系的和谐、区域发展机会的公平都起着极其重要的作用。生态系统服务提供区域大多是贫困地区或者欠发达地区，如江河上游，生物多样性丰富的西南山林地区，等等，生态系统服务接受区域大部分是较发达地区。二者的经济发展阶段和对环境产品的需求都不一样，即存在EKC的区域非对称性。由于这种非对称性的存在，导致区域生态补偿的效果不太理想。为探索非对称性情形下的区域生态补偿，单目标设计难以取得效果，应该进行多目标设计，不少学者对此进行了研究。在EKC非对称性方面，张可云和吴瑜燕（2008）根据已有的关于中国的经验研究认为北京大致处于EKC的右半部分，即环境污染水平和经济发展水平呈负相关，其周边地区则处于EKC的左半部分，即环境污染水平和经济发展水平呈正相关，北京与周边的张承地区经济发展阶段的差异性决定了处于不同发展阶段的区域对环境需求不尽相同，由此产生区域冲突和区域矛盾。张可云和张文彬（2009）将非对称外部性和EKC进行结合，并将Selden和Song的一区域EKC模型扩展到两区域，认为我国流域内区域环境合作所实现的总体福利的增进不能直接保证两个地区福利同时增进，下游与上游地区在环境保护的区域合作方面需要引入补偿机制。朱广芹和佟光霁（2011）依据经济增长与环境交互作用的强弱程度及环境库兹涅茨曲线，把区域主体之间的博弈分为两种情况：处在EKC不同发展阶段的区域主体为非对称主体，此时区域生态合作的博弈是非对称博弈，相反则为对称的。在多目标方面 ，Sven Wunders（2008）研 究 了 厄 瓜 多 尔 的Pimampiro流域补偿项目，此项目除针对流域生态系统所进行的直接补偿外，还有30%的贫困参与者接受了医疗、实物和教育补偿，以改善贫困及当地的健康和教育水平。侯成成等（2012）认为虽然生态补偿工程实施的主要目的是产生生态效益，但对于区域来说，更关注地方经济和社会的发展，并设计了生态补偿影响区域发展的指标体系，包括区域经济、社会发展和生态环境三个目标层，农户的收入、就业、技能、观念、社会福利等准则层，以及农户收入结构、农畜产品商品率、非农就业率、草地盖度等21个单指标作为衡量标准。以上这些研究分别对EKC非对称性和生态补偿的多目标选择进行了较为深入的研究，但是对于基于EKC非对称性生态补偿中的多目标选择研究较少，并且在多目标的模型设计方面也存在一定的欠缺。鉴于目前我国EKC非对称性区域生态补偿普遍存在，而相应的补偿措施效果并不明显的情况，有必要研究基于EKC非对称性区域生态补偿，探讨其多目标设计模型，改善生态补偿的效果。

二、非对称性区域生态补偿的困境

（一）非对称性区域生态补偿的界定

简单来说，非对称性区域生态补偿指的是参与区域生态补偿的主客体双方具有非对称性。非对称性可以指经济实力、创新能力、区域竞争力的非对称性，也可以指区域间地位的不对称。本文中，非对称性主要是指两类区域基于EKC的不对称。

EKC，即环境库兹涅茨曲线，是指环境污染水平和经济发展水平之间呈倒U型关系，即当初始经济发展水平较低的时候，环境污染水平随着经济发展水平的提高先增而后减。基于EKC的区域不对称性主要表现在两类区域在EKC中的水平不对称，如图1所示。

图1 A、B区域EKC曲线图

区域A、B分别是生态系统服务的提供者和付费者，即生态补偿的受偿方和补偿方。A位于EKC的左边，表示环境污染水平和经济发展水平正相关，B位于EKC的右边，表示环境污染水平和经济发展水平负相关。很显然，A、B的经济发展阶段具有差异性。非对称性区域生态补偿可以理解为具有EKC非对称性的B区域向A区域提供生态补偿。

（二）非对称性区域生态补偿的困境

尽管目前我国的非对称性区域生态补偿普遍存在，但是大多面临诸多困境。

困境之一：区域生态补偿效果难以落到实处。生态系统服务本身具有的公共性、外部性、产权不明晰等特点，使得生态价值难以货币化，生态补偿的利益相关方难以界定，补偿的标准很难协调，各方利益难以平衡，区域生态补偿目前还难以落到实处。特别是具有EKC非对称性的区域间生态补偿的实施效果不尽如人意。

困境之二：区域生态补偿缺乏持续动力。作为提供生态系统服务的欠发达区域，本身发展资金就比较缺乏，再加上要提供生态系统服务而发展受限，因而在维持和改善生态系统服务方面内在动力不强。目前大部分生态补偿以生态工程、项目或协议方式进行，期限较短，补偿标准偏低且不稳定，难以发挥生态补偿的持久动力。

困境之三：受偿区域与补偿区域存在摩擦与冲突。如黑龙江鸡西市梨树区上万人因穆棱河水质恶化而遭遇饮水难问题，但是上下游城市互相推诿责任；漳河上游的山西拦水筑坝、截江断流对下游河北的老百姓的生产生活影响很大，上下游争执由来已久。

（三）原因分析

非对称性区域生态补偿困境的出现除与生态系统服务自身具有的公共性、外部性、产权不明晰等特点密切相关外，还在于区域EKC非对称性使得区域利益诉求不一致和政府地位不对等，单目标的补偿设计难以满足需要。

首先，区域利益诉求不一致。根据图1，A区域提供生态系统服务，但是其经济发展还比较落后，此时A区域的主要目标是发展经济，但这一目标不可避免地会影响环境质量和生态系统服务的提供，B区域已经发展到一个较高级的阶段，在促进自身经济社会发展的同时，比A区域更加注重生活品质、环境质量的提高，因而其主要目标是发展经济和追求高质量的发展，尽管其有为高质量发展支付的意愿，但是以往搭便车的历史惯性及约束激励机制的不完善使得其向A区域的生态补偿并不足以补偿A区域提供的生态系统服务的价值及为此付出的发展机会成本。利益诉求的不一致使得区域间的生态补偿难以有效实施。

其次，区域政府地位不对等。即使不考虑政府级别的区分，EKC的对称程度也会影响政府地位的对等性。当处于相同水平的EKC时，经济发展阶段相同或相似，经济实力相当，两区域政府地位基本对等；当处于相异水平（见图1）时，两区域政府地位不对等。因为经济实力在很大程度上代表了话语权。B区域政府在与A区域政府进行有关生态补偿的磋商谈判过程中占据优势地位，B政府很可能消极补偿，A政府则相应地消极提供生态服务，从而影响区域生态补偿效果。

再次，单目标设计难以满足实际需要。鉴于目前我国对生态补偿无论是理论研究还是实践探索都还不深入，而我国地域广阔，生态系统区域丰富多样，以及生态系统服务的特点和补偿双方的差异性目标需求，使得目前对于生态系统服务的直接、单一目标补偿难以实现。目前的区域生态补偿大部分以单目标设计为主，虽然有些也考虑到了改善生态系统服务目标之外的改善贫困、增加就业等方面，但是并没有将此作为区域生态补偿的必然性目标。中国国情在于区域生态补偿大部分具有EKC非对称性，单目标设计难以满足实际需要。

三、非对称性区域生态补偿的多目标设计模型

严峻的生态事实摆在我们面前，必须保障生态补偿的效果及其可持续性。非对称性区域生态补偿的单目标设计难以满足实际需要，以多目标设计作为区域生态补偿的途径，拓宽合作领域，不失为一种实施非对称性区域生态补偿的有效方式。

（一）两区域假设

假设在一个区域生态补偿项目中存在区域A和区域B。区域A位于EKC的左边，区域B位于EKC的右边，见图1。区域A向区域B提供生态系统服务，区域B为此进行生态补偿。

（二）单目标模型

区域生态补偿的单目标设计意味着只有对生态系统服务的直接补偿。将区域的社会福利以货币形式表现，用W表示，将生态补偿C进行货币化，WA、WB分别表示A、B区域的社会福利，MA、MB分别表示A、B区域的原始资本存量，C1表示B区域向A区域实际支付的直接补偿，C0表示A区域提供的生态系统服务价值量，C表示B区域愿意为A区域提供的生态系统服务所进行的支付。一般来说，C2≤C0，0≤C1≤C0，模型可如下表示：

单目标模型设计可能得到三种结果：

（1）当C1≤C0时，即B区域的实际支付低于A区域向其提供的生态系统服务价值时，B支付不足，此时A区域的生态资本只有部分转化为货币资本得到补偿，A区域与B区域之间的差距将会拉大。A区域可能消极提供生态系统服务，A、B区域可能走向“囚徒困境”。这种状态只可能存在于短期内，两区域最终可能通过谈判等方式达成妥协，达到C1=C0的均衡状态。从总福利来看，以货币形式表现的WA+WB没有变化，但生态系统服务质量可能降低。

其中，当0≤C1＜C2时，B区域的实际支付低于其意愿支付，更低于A区域提供的生态系统服务价值量时，虽然总福利不变，但是B区域占有了A区域的部分福利，区域差距扩大，当C1为0时，更是无偿消费了A区域提供的生态系统服务；当C2≤C1＜C0时，B区域的实际支付高于其意愿支付，但低于A区域提供的生态系统服务价值量，此时B区域的原有福利部分流向A区域，但仍然部分无偿地消费A区域提供的生态系统服务。

（2）当C0=C1时，即B区域实际支付与A区域向其提供的生态系统服务等值的货币时，A区域的生态资本全部有效地转化成货币资本。此时，WA快速增长，与WB的差距将缩小。有利于缩小区域差距。从总福利来看，以货币形式表现的WA+WB没有变化，但是生态环境会有改善。

（3）当C2＞C1时，即B区域的实际支付高于A区域向其提供的生态系统服务价值时，B区域超额支付，A区域与B区域之间的差距将会缩小。从总福利来看，以货币形式表现的WA+WB没有变化，但A区域获得了来自B区域的额外福利，区域差距缩小。但是这种状况基本不存在，或者只可能存在于短期内，B区域所特有的优势会通过谈判等方式减少补偿，最终将会回到C0=C1的均衡状态。

综上所述，在单目标设计中，总福利并不能增加，只会涉及两区域之间的福利分配。单目标模型中的最优解是当C1=C2=C0时，总福利没有变化，但是有利于缩小区域差距和改善生态环境。这是一种理想状态。现实中第一种结果最为普遍，其原因也在于区域生态补偿的非对称性。

（三）多目标模型

区域生态补偿的多目标设计意味着除了对生态系统服务的直接补偿外还有其他与直接补偿相关的行为。模型可如下表示：

WA、WB、MA、MB、C1与单目标模型中的一致。CA（y）表示A区域除了直接补偿外的与B区域行为相关的福利集。一般而言，CA（y）＞0，表示福利改进。

CB（y）表示B区域除了直接补偿外的与A区域行为相关的福利集。CB（y）有三种情况：

CB（y）＞0，表示B区域的福利改进；

CB（y）=0，表示B区域的福利不变；

CB（y）＜0，表示B区域的福利减少。该模型有以下几种结果：

（1）假设MA、MB、C1既定，有如下结果：

当CA（y）＞0，CB（y）＞0时，A、B区域的福利都有改进，总福利W大于单目标模型中的总福利；

当CA（y）＞0，CB（y）=0时，A区域的福利改进，B区域的福利不变，总福利W大于单目标模型中的总福利；

当CA（y）＞0，CB（y）＜0时，A区域的福利改进，B区域的福利减少，总福利W要根据CA（y）而定，当∣CB（y）∣＜CA（y）时，总福利大于单目标模型中的总福利；当∣CB（y）∣＞CA（y）时，总福利小于单目标模型中的总福利；当∣CB（y）∣=CA（y）时，总福利等于单目标模型中的总福利。

（2）当C1难以确定时，取极端值情况C1=0，即没有任何的直接生态补偿，只要CA（y）≥C1，则足以弥补生态系统服务没有被补偿的部分，总福利也大于单目标模型中的总福利。但是一般情况下，两区域合作的动力不足，因而不一定足够大，只有当两区域基于生态联系进行合作时，才更具有内在动力，所以C1＞0。

综上所述，除在CB（y）＜0，且∣CB（y）∣＞CA（y）时，总福利才小于单目标模型中的总福利。其他情况都不小于单目标模型中的总福利。A区域福利大于单目标模型中的福利。并且，基于趋利心理，B区域在实施时，其选择的必然是自身利益最大化，即-C1+CB（y）＞原有的-C1，也就是说B区域可以通过多目标设计来达到两种结果：

1）C1不减少，CB（y）增加，B区域福利增加，实现与A区域共赢；

2）C1减少，同时增加CB（y），此时B区域为此支付的直接货币减少了，减少部分由其他补偿的福利替代了。由此看来，多目标设计模型相对单目标模型来说总福利都得到了改进，是符合帕累托优化原则的，在理论上是成立的。

（四）非对称性区域生态补偿的多目标模型

非对称性区域生态补偿的多目标模型，重点在于对CA（y）、CB（y）的探讨。

CA（y）=CA（y1，y2，……，yn）

CB（y）=CB（y1，y2，……，yn）

因为假设A区域是提供生态系统服务的欠发达地区，位于EKC的左半部分，其追求经济发展的需求非常迫切，并且因为要提供生态系统服务而要选择放弃一些发展机会，这样如果B区域能帮助A区域实现经济发展目标，则A区域在提供生态系统服务方面将更为积极和有效，B区域追求高质量的发展，良好的生态环境是符合其发展需求的。因而，如何做到副目标的设计使得双方都受益，关键在于提高CA（y）、CB（y）的值，既增进A、B区域各自的福利，又增进总福利。具体而言，应根据EKC情况，B区域为A区域的发展机会提供帮助，如异地开发，生态性扶贫，提供技术培训和就业岗位，等等，而B区域也在这种方式中获利，最终实现共赢。如果当C1难以确定，即在直接补偿一时间难以实现的情况下，可以先实施或辅助实施CA（y）、CB（y），以弥补生态系统服务补偿的空缺。

综上所述，在非对称性区域生态补偿中，多目标设计模型符合帕累托优化原则，在理论上可行。下文从实践上证明多目标设计模型在非对称性区域生态补偿中也是可行的。

四、一个典型案例（实证检验）

浙江省的磐安县与金华市之间的区域生态补偿是非对称性区域生态补偿多目标设计的典型例子。磐安县位于浙江省金华市境内，生态环境优良，是浙江省最重要的水源保护区和生态屏障，全县森林覆盖率达81%，山地面积占总面积的91%，大气和水质量常年达到国家Ⅰ级、一类以上标准。磐安县在涵养水源、森林碳汇、形成生态屏障、保护生物多样性等方面都具有非常重要的意义，其生态系统服务辐射周边很多地区，其中对金华市的辐射效益最为明显。但是，磐安县总体经济实力较弱，前些年甚至是扶贫县，而金华市总体经济实力较强。如何实现磐安县的经济发展与生态保护双赢，是金华市和磐安县共同面对的难题。经过多年探索，通过多目标设计的生态补偿，这个难题已经破解。

在公式4和公式5中，C1表示经济补偿；CA（y）表示磐安县得到的除直接经济补偿外的由金华市行为带来的福利，包括金华市给予磐安县的政策补偿、生态移民补偿，以及颇具典型意义的金磐开发区“工业飞地”开发式生态补偿。在直接补偿难达生态补偿目的的情况下，“工业飞地”开发式生态补偿作为非对称性生态补偿多目标设计中的一种典型方式，既能使提供生态系统服务的贫困地区磐安县在发达的金华市建设“工业飞地”获得财政收入和增加就业，又能安心地保护生态环境，改善生态系统服务。CA（y）＞0，磐安县的福利得到改进，表现在以下几个方面：（1）增加了磐安县的财政收入和发展经济的基础与能力，1996年就摘掉了贫困县的帽子；（2）吸纳了磐安县大部分剩余劳动力向发达区域集聚，减少了贫困人口，同时培养了一大批技术人才和经济管理干部；（3）金磐开发区为磐安县提供了一个窗口，使人才、信息、资金、产业、资源能得到快速流动；（4）县内生态环境得到很大改善，接连获得了“国家级卫生县城”“国家级生态示范区”等荣誉称号。生态工程建设也取得良好进展，大盘山国家级自然保护区和夹溪自然保护区相继建立。

CB（y）表示金华市得到的因为对磐安县实施直接经济补偿外的行为而带来的福利，包括金华市在给予磐安县的政策补偿、生态移民补偿，以及“金磐开发区飞地”式开发式生态补偿中得到的福利。如前所述，CB（y）有三种情况，基于趋利心理，金华市采取直接经济补偿外的行为应当是有利可图的，事实证明的确如此。虽然政策补偿和生态移民补偿消耗了金华市的一部分财政资金，但是金磐扶贫经济开发区对金华市产生了较大的收益：（1）金华市逐渐从每年直接把财政收入中的一部分无偿支付给磐安县的负担中解脱出来；（2）解决了金华市2000多人的就业问题；（3）作为金华市城市化规划的一部分，有力地推动了金华市城市化的进程和区域中心城市的建设。

可以看出，无论是磐安县、金华市还是其总体的福利水平都得到了提高，在EKC非对称条件下，实现了经济发展与生态保护的双赢，实现了生态系统提供方与补偿方的合作共赢，这也从实践上证明在非对称性区域生态补偿中，多目标设计模型是可行的。

五、结语

非对称性区域生态补偿指的是参与区域生态补偿的主客体双方具有非对称性。在本文中，非对称性主要是指两类区域基于EKC的不对称，即两类区域在EKC中的水平不对称。尽管目前我国的非对称性区域生态补偿普遍存在，但是大多面临着生态补偿难以落到实处、缺乏持续动力、生态补偿受偿区域与补偿区域存在摩擦与冲突等诸多困境。非对称性区域生态补偿困境的出现除与生态系统服务自身具有的公共性、外部性、产权不明晰等特点密切相关外，还在于区域的EKC非对称性使得区域利益诉求不一致和政府地位不对等，单目标的补偿设计难以满足需要。

在单目标模型中，总福利并不能增加，只会涉及两区域之间的福利分配。单目标模型中的最优解是当C1=C2=C0时，总福利没有变化，但是有利于缩小区域差距和改善生态环境。这是一种理想状态。现实中第一种结果最为普遍，即A区域的生态资本只有部分转化为货币资本得到补偿，A区域与B区域之间的差距将会拉大，其原因也在于区域生态补偿的非对称性。

在非对称性多目标模型中，从理论上来说，除在CB（y）＜0，且∣CB（y）∣＞CA（y）时，总福利才小于单目标模型中的总福利，其他情况都不小于单目标模型中的总福利。但是，从实际来说，基于趋利心理，B区域在实施时，其选择的必然是自身利益最大化，即-C1+CB（y）＞原有的-C1。因此，通过多目标设计，A区域福利大于单目标模型中的福利，而B区域也可以通过多目标设计达到两种结果：

（1）C1不减少，CB（y）增加，B区域福利增加，实现与A区域共赢；

（2）C1减少，同时增加CB（y），此时B区域为此支付的直接货币减少了，减少部分由其他补偿的福利替代了。

由此看来，多目标设计模型相对于单目标模型来说，总福利都得到了改进，是符合帕累托优化原则的，在理论上是成立的。

磐安县与金华市之间的区域生态补偿是非对称性区域生态补偿的典型例子。通过多目标设计，无论是磐安县、金华市还是其总体的福利水平都得到了提高，在EKC非对称条件下，实现了经济发展与生态保护的双赢，实现了生态系统提供方与补偿方的合作共赢，这也从实践上证明了在非对称性区域生态补偿中，多目标设计模型是可行的。

［1］张可云，吴瑜燕.北京与周边地区基于环境保护的区域合作机制研究［J］.北京社会科学，2009，（1）:32-39.

［2］张可云，张文彬.非对称外部性、EKC和环境保护区域合作——对我国流域内部区域环境保护合作的经济学分析［J］.南开经济研究，2009，（3）:25-45.

［3］朱广芹，佟光霁.区域生态合作的演化博弈分析［J］.科技进步与对策，2011，（3）:29-34.

［4］Sven Wunders，Montserrat Albanb.Decentralized Payments for Environmental Services:The Cases of Pimampiro and PRO-FAFOR in Ecuador［J］.Ecological Economics，2008，65（4）:685－698.

［5］侯成成，赵雪雁，张丽，等.生态补偿对区域发展的影响——以甘南黄河水源补给区为例［J］.自然资源学报，2012，（1）:50-61.

［6］Alberto，A.and Charles，P.（2000）“Transboundary Externalities in the Environmental Transition Hypothesis”，Environmental and Resource Economics，17:353-373.

［7］安晓明，郭志远.跨省域生态补偿的政府作为研究［J］.广西社会科学，2012，（7）:109-114.

［8］邓新杰.异地开发——一种有效的区域生态补偿机制［D］.浙江师范大学，2007.