基于F-H方法的黄河流域跨边界水污染冲突研究

胡玉盼,陈艳萍

(河海大学商学院,江苏 南京　211100)



基于F-H方法的黄河流域跨边界水污染冲突研究

胡玉盼,陈艳萍

(河海大学商学院,江苏 南京211100)

摘要：针对黄河流域跨边界水污染冲突问题,采用冲突分析法,构建由政府、中下游地区和上游地区作为局中人的冲突分析模型。结合预见性和合理性特性对冲突分析模型进行冲突均衡分析,得出冲突分析模型的均衡点,再通过平衡状态分析得到各局中人优先选取各个可行局势的概率,两者结合,选取最优解。结果表明,政府采取补偿政策和惩罚政策,中下游地区负担部分费用,上游地区采用完全消减污染物的策略是冲突分析模型的最优解。

关键词：F-H方法;跨边界;水污染冲突;黄河流域

冲突现象源于资源和利益配置不均,以两种或两种以上不同目标相互排斥为表现形式,并可能引发严重后果,它存在于政治、经济、文化等各个领域。

20世纪80年代,针对现实社会冲突问题,Fraser和Hipel以元对策理论为基础,对运算法则进行完善,并增加约束条件,从而形成了冲突分析方法,即F-H(Fraser-Hipel)分析法。F-H分析法借助冲突模型表述现实冲突问题,根据局中人的目标和态度对可行局势进行偏好排序,再通过稳定性分析求得冲突问题的均衡解。针对冲突问题的分析,Sakamoto等[1]从局中人的角度,引入第三方协调人。Hamouda等[2]从偏好的角度,提出一组新的偏好结构。从冲突模型角度,曾勇等[3]使用经典F-H分析法分析跨区域冲突问题;张永军等[4]利用三维图示模型解决跨区域水质冲突问题。从稳定性分析角度,赵微等[5]提出考虑决策者对冲突问题预见能力的冲突问题分析方法;韩雪山等[6]提出考虑局中人三步行为的Nash均衡分析法;彭本红[7]通过统计分析确定偏好排序的排序概率,得出各方优先选取局势的概率。从冲突分析法的应用领域入手,赵超等[8]、施国庆等[9]、陈家昀等[10]、周敏等[11]分别将冲突分析法应用于统计领域、西部水电农村移民后的土地再分配领域、中日钓鱼岛争端和企业冲突领域。

针对黄河流域上游地区和中下游地区之间出现的跨边界水污染冲突问题,本文从稳定性分析角度出发分析冲突问题。

1冲突分析方法

1.1冲突分析模型的基本要素

在冲突分析模型中,局中人指冲突事件的参加者,Ν={1,2,…,n}表示n个局中人,i∈Ν={1,2,…,i,…,n},i指代第i个局中人。策略是指局中人可能采取的各种措施,xi表示局中人i的策略。每个局中人选择一种策略后,这些策略构成的集合称作冲突的一个局势,用q表示,qi表示第i个局势,Q表示所有局势的集合,Q={q1,q2,…,qm},q={x1,x2,…,xi,…,xn}。偏好是局中人根据局势对其的效用表达出的喜好程度,用P表示,Ρ=Ρi(q)表达了局中人i对q的偏好程度,其中,q∈Q。对于局中人i,将所有可行局势按照满意程度由强到弱依次排序,用Ρi表示,称作局中人i的偏好向量。相对局势q2,局中人i更加偏好局势q1,可以表示为Ρi(q1)≻Ρi(q2)。

冲突分析模型用H表示

1.2偏好向量

并非所有局势都是可行的,经过分析,去除所有不可能的局势,留下所有可行局势。对每个局中人来说,各个可行局势产生的后果是不同的,因此,给局中人带来的效用也不同。根据各个局势给局中人带来效用的大小,局中人表现出对应的满意程度。

1.3可行局势和有利局势

在冲突分析模型中,局中人i的移动转移情况用可达矩阵Τi表示:当b≠q时,i在一步之内由局势b移动到局势q,可以用Τi(b,q)=1表示,否则,用Τi(b,q)=0表示。在b=q时,Τi(b,q)=0。

i以b为出发点,一步之内可以移动到的局势组成一个集合,称为可行局势集,用Si(b)表示：

定义有利局势集为

1.4稳定性分析

在对冲突分析模型进行稳定性分析时,对于其中的一个可行局势,当某个局中人在主观判断下没有单方改进它的意愿和动机时,这个局势对于该局中人来说具有稳定性。当所有局中人都认为某个可行局势具有稳定性,则这个局势就是冲突分析模型的一个平衡点。根据冲突分析的一致性原理,冲突分析模型可以至少确定一个平衡点。

1.4.1冲突均衡分析

冲突分析模型的稳定性取决于局中人的主观判断，局中人对于局势移动的预见性与局中人的主观判断密不可分。预见性表现了局中人对冲突发展的预见能力，同时也有利于局中人利用自己的预见性进行博弈，以此提高自己的效用。某个局中人在主观判断下没有单方改进某局势的意愿和动机时，即对该局势不存在单方改进时，这个局势对于该局中人来说具有合理性。本文结合预见性和合理性两个特性，将冲突问题的解分为Y1型解和Y2型解。

对N个局中人来说，q∈Q都满足Y1型解或Y2型解，则局势q为冲突分析模型的一个均衡点。

1.4.2平衡状态分析

冲突分析模型的均衡点可能不止一个,为了更好地应对这种情况,从中选出最优解,借助各局中人的偏好排序进行平衡状态分析,通过统计分析偏好排序的排序概率,得到的结果反映了各局中人优先选取各个可行局势的概率。

1.4.3结合分析

冲突均衡分析可以得出冲突分析模型的均衡点,平衡状态分析可以得到各局中人优先选择的可行局势,将两种分析结果结合,就可以获得各局中人优先选择的均衡局势,即冲突分析模型的最优解。

2实证分析

2.1冲突局势

黄河被称为中国的“母亲河”,发源于青海省巴颜喀拉山,流经青海、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、陕西、山西、河南、山东等9个省区,在山东垦利县流入渤海,全长5 464 km,流域面积79.5万km2。黄河流域上游从河源到贵德,两岸以山岭和草地高原为主,海拔高度均超过3 000 m,高峰高度在4 000 m以上,河道呈S形,河源段400 km内,两岸湖泊、草地、沼泽众多,河水水清量大,水流稳定,担负着为中下游地区提供净水的重要任务。

20世纪90年代以来,黄河的污染速度超过治理速度,污染治理工作陷入恶性循环。从根本上探究,地方保护主义和体制弊端有着不可推卸的责任。

黄河流域为了发展经济而忽视环境保护,中上游地区尤为明显。地方领导重视GDP和当前利益,忽视环境保护和长远利益,归根结底在于地方领导的任用与考核没有与环境保护问题挂钩,即使挂钩,也是流于形式。同时,由于体制问题,黄河上游地区与中下游地区很难协调一致并共同处理污染问题。

因此,上游地区与中下游地区跨边界水污染冲突很严重,亟待解决。

2.2冲突建模

2.2.1确定局中人

黄河流域上游地区为经济发展忽视环境保护,又不愿意消减污染物,中下游地区要求“谁污染谁治理”,倾向于上游单独承担治污费用,上游地区和中下游地区矛盾突出。政府作为第三方,目的在于化解冲突,促进双方合作,推进全流域协调可持续发展。因此,冲突分析模型的局中人为上游地区、中下游地区和政府。

2.2.2局中人策略

上游地区策略:①采取末端治理的方式,部分消减污染物;②采用源头治理方式,完全消减污染物。

中下游地区策略:①根据“谁污染谁治理”的原则,要求上游地区单独承担治污费用;②根据“谁受益谁补偿”的原则,愿意承担部分治污费用。

政府的策略:①补偿政策。对上游地区进行补偿,激励上游地区防治水污染,保护生态环境;对中下游地区受到污染的情况进行补偿。②惩罚政策。惩罚上游地区的污染行为,增加治污成本;惩罚中下游地区无偿享受外部性收益的行为,要求对上游地区治污行为承担部分费用。

2.2.3可行局势

在冲突分析模型中,存在上游地区、中下游地区和政府3个局中人,每个局中人又都有2种策略,共有6种策略,每种策略有“是”和“否”两种选择,26=64,所以,共有64种局势,但是并非所有局势都是可行局势,经过比较分析,把不可行局势删除,最后剩下12种可行局势,局势编号为1到12,具体见表1。表1中,1表示选择该策略,0表示拒绝该策略。

表1　冲突分析模型可行局势

2.2.4偏好向量分析

政府倾向于促进上游地区和中下游地区的合作,实现全流域的协调和可持续发展。政府局势偏好的判断依据以下原则:①上游选择完全消减污染物的策略;②补偿政策和惩罚政策相结合;③中下游地区和上游地区相互合作。

中下游地区局势偏好的判断依据以下原则:①上游地区选择完全消减污染物的策略;②政府对上游地区采取补偿政策和惩罚政策。

上游地区局势偏好的判断依据以下原则:①政府对其采取补偿政策,对中下游地区采取惩罚政策;②中下游地区选择承担部分治污费用的策略。

以政府为例,局势10中,政府采取补偿政策与惩罚政策,局势2中,政府采取补偿政策,局势10比局势2更符合政府的局势偏好,因此,在政府的偏好向量排序中,局势10在局势2之前。局势2中,中下游地区承担部分费用,体现中下游地区与上游地区的合作,而局势12要求上游地区为污染付费,显然偏离相互合作,因此,从政府的角度出发,局势2在局势12之前。结合政府局势偏好判断原则,依次类推,得到政府的局势偏好向量排序，见表2。中下游地区与上游地区的局势偏好向量排序通过各自的局势偏好判断原则,通过同样的方法得到(表2)。

表2　局中人局势偏好向量排序

2.2.5稳定性分析

在对冲突分析模型进行稳定性分析时,当所有局中人都认为某个可行局势具有稳定性,则这个局势就是冲突分析模型的一个平衡点。根据冲突分析的一致性原理,冲突分析模型可以至少确定一个平衡点。再利用平衡状态分析,得到各局中人优先选取各个可行局势的概率,从而选出最优解。

a. 冲突均衡分析。利用局中人对于局势移动的预见性,当局中人在主观判断下没有单方改进当前局势的动机时,该局势具有合理性。只有当所有局中人对某个可行局势都是Y1型解或Y2型解时,该局势才是冲突模型的均衡点。冲突模型均衡分析结果如表3所示。

由表3可知,2、4、10和11这4种可行局势是冲突分析模型的均衡点。

b. 平衡状态分析。均衡分析结果表明,冲突分析模型存在4个均衡点,为了从4个均衡点中选出最优解,借助各局中人的偏好排序进行平衡状态分析,通过统计分析偏好排序的排序概率,得到的结果反映了各局中人优先选取各个可行局势的概率。偏好排序的排序概率分析结果如表4所示。

表3　冲突分析模型均衡分析

表4　排序概率统计

根据表4的结果,将Z值由小到大依次排列,即可得到各局中人对各可行局势的选择顺序,优先选择方案依次为局势10、2、12、4、8、6、9、11、1、3、5、7。

c. 结合分析。冲突均衡分析可以得出冲突分析模型的均衡点,平衡状态分析可以得到各局中人优先选择的可行局势,结合两种分析结果,即可获得冲突分析模型的最优解。由冲突均衡分析可知,局势2、4、10、和11是冲突分析模型的均衡点;通过平衡状态分析可知,优先选择方案依次为局势10、2、12、4、8、6、9、11、1、3、5、7。两者结合,最终得到局势10是冲突分析模型的最优解,即政府采取补偿政策和惩罚政策,中下游地区负担部分治污费用,上游地区采用完全消减污染物的策略。

3结论

在对冲突分析模型进行稳定性分析时,结合局中人对局势移动的预见性,以及局中人主观判断局势不存在单方改进状态下局势的合理性,利用预见性和合理性两个特性将冲突问题的解分为Y1型解和Y2型解,求出冲突分析模型的均衡点。考虑到冲突分析模型的均衡点可能不止一个,于是借助统计分析手段对各局中人的偏好排序进行平衡状态分析,得到各局中人优先选取各个可行局势的概率。两种结合,最终得到冲突分析模型的最优解。

针对黄河流域上游地区与中下游地区矛盾突出、呈现跨边界水污染冲突的情况,构建冲突分析模型,通过冲突均衡分析得出冲突分析模型的均衡点。接着利用平衡状态分析得到各局中人优先选择方案,两种分析结果结合,最终确定局势10是冲突分析模型的最优解，即政府采取补偿政策和惩罚政策,中下游地区负担部分治污费用,上游地区采用完全消减污染物的策略。分析结果有利于黄河流域上游地区与中下游地区的合作,促进整个流域的协调可持续发展。

黄河上游地区与中下游地区存在固有的利益冲突,单纯的行政手段难以从根本上解决问题,只有通过立法,对各地区的职责和权限加以确认,通过有效的约束与激励机制,促进流域统一管理。同时,将环境保护切实纳入到地方领导的政绩考核之中,加大环境友好型产业的发展,限制高污染、高消耗的产业发展,不断加强污染治理能力,促进环境与经济协调发展。

参考文献：

[1] SAKAMOTO M, HAGHARA Y.A study on social conflict management in a water resources development[J].Journal of Japan Society of Hydrology and Water Resources,2005,18(1):11-21.

[2] HAMOUDA L,KILGOUR D M,HIPEL K W. Strength of preference in graph models for multiple-decision-maker conflicts[J]. Applied Mathematics and Computation,2006,179(1):314-327.

[3] 曾勇,杨志峰.官厅水库跨区域水质改善政策的冲突分析[J].水科学进展,2004,15(1):40-44.

[4] 张永军,曾维华,路娴,等.三维图示模型在流域水资源地域冲突分析中的应用[J].水利学报,2005,36(8):966-971.

[5] 赵微,刘灿.基于 F-H 方法的冲突局势稳定性分析方法及其应用[J].长江流域资源与环境,2010,19(9): 1058-1062.

[6] 韩雪山,徐海燕.基于冲突分析图模型的技术转移冲突的研究[J].科技与经济,2012,25(5):72-76.

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[8] 赵超,樊相宇.基于F-H方法的统计冲突管理策略分析[J].西安邮电学院学报,2012,17(5):92-96.

[9] 施国庆,郑瑞强.基于F-H方法的西部水电农村移民冲突分析[J].人民长江,2009,40(9):86-88.

[10] 陈家昀,宋杰鲲.基于冲突分析的中日钓鱼岛争端评价[J].科技信息,2013 (13):491-493.

[11] 周敏.基于选项形式的企业冲突分析方法及其应用[J].中国矿业大学学报,1998,27(4):398-401.

Cross-border water pollution conflicts in Yellow River basin based on F-H method/

HU Yupan, CHEN Yanping

(Business School, Hohai University, Nanjing 211100, China)

Abstract:For the cross-border pollution conflicts in Yellow River basin, a conflict analysis model regarding the government, the middle and lower reaches and the upstream reach as players is established by using the conflict analysis method. Combined with the prediction and rationality, the conflict equilibrium of the conflict model is analyzed, and the point of conflict equilibrium is obtained. Then various players’ prior selected probabilities for each possible situation are yielded through the equilibrium analysis. A combination of the above two results in the optimal solution, that is, the government adopts compensation and punishment policies, the middle and lower reaches pays part of the cost, and the upstream reach uses full abatement of pollutants.

Key words:F-H method; cross-border; water pollution conflict; Yellow River basin

(收稿日期：2015-08-02编辑：胡新宇)

中图分类号：TV213.4

文献标识码：A

文章编号：1003-9511(2016)02-0068-04

DOI：10.3880/j.issn.1003-9511.2016.02.016

作者简介：胡玉盼(1990—),男,江苏南京人,硕士研究生,主要从事宏观经济管理研究。E-mail:1019189003@qq.com

基金项目：国家社会科学基金 (13CGL095)