湖域工業(yè)初始排污權(quán)納什議價(jià)模型研究
——以江蘇省太湖流域紡織行業(yè)為例

劉 鋼 王慧敏 仇 蕾 劉高峰

(1．河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210098;2．河海大學(xué)管理科學(xué)研究所，江蘇南京210098;3．河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇常州213022)

湖域工業(yè)初始排污權(quán)納什議價(jià)模型研究
——以江蘇省太湖流域紡織行業(yè)為例

劉 鋼1，2王慧敏1，2仇 蕾1，2劉高峰3

(1．河海大學(xué)水文水資源與水利工程科學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，江蘇南京210098;2．河海大學(xué)管理科學(xué)研究所，江蘇南京210098;3．河海大學(xué)商學(xué)院，江蘇常州213022)

針對(duì)湖域工業(yè)初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題，文章從多利益相關(guān)者合作視角出發(fā)，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段基本國(guó)情，利用合作博弈理論構(gòu)建了基于多利益相關(guān)者合作的湖域工業(yè)初始排污權(quán)納什議價(jià)(Nash-Bargaining)定價(jià)模型。即在滿足湖域水環(huán)境排污權(quán)總量控制及區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃調(diào)整方案的前提下，通過(guò)政府主體與行業(yè)主體之間考慮議價(jià)能力系數(shù)λ影響的Nash-Bargaining，求解符合價(jià)格約束的行業(yè)初始排污權(quán)價(jià)格的最大滿意解。其中，價(jià)格約束通過(guò)求解行業(yè)治污成本函數(shù)的Aumann-Shapley值給出。并以江蘇省太湖流域紡織染整行業(yè)為例，針對(duì)湖域工業(yè)點(diǎn)源氨氮初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題，對(duì)比分析了Nash-Bargaining定價(jià)模型與江蘇省太湖流域現(xiàn)行氨氮類資源價(jià)格，結(jié)果表明:議價(jià)能力系數(shù)λ對(duì)Nash-Bargaining定價(jià)模型影響顯著，λ的合理區(qū)間為0．5≤λ≤0．7，現(xiàn)行氨氮初始排污權(quán)價(jià)格對(duì)應(yīng)于0．3＜λ＜0．4時(shí)的情況，不利于初始排污權(quán)資源的可持續(xù)利用;現(xiàn)行氨氮初始排污權(quán)價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)ξ=0．91，以λ=0．6時(shí)的價(jià)格為例，Nash-Bargaining定價(jià)模型所給出的價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)ξ=0．85，具有比現(xiàn)行價(jià)格更強(qiáng)的資源補(bǔ)償性能，考慮到太湖流域污染現(xiàn)狀，Nash-Bargaining定價(jià)模型所得價(jià)格可行性更強(qiáng)。因此，建議適當(dāng)調(diào)高氨氮初始排污權(quán)價(jià)格。

湖域工業(yè)點(diǎn)源;初始排污權(quán);Nash-Bargaining;定價(jià)模型

近年來(lái)，太湖流域一直是水環(huán)境排污權(quán)交易的熱點(diǎn)區(qū)域［1－3］，但實(shí)踐中存在著政府行政指令式交易、企業(yè)尋租［4］、二次交易乏力等問(wèn)題?？偨Y(jié)多年來(lái)國(guó)際社會(huì)在排污權(quán)交易方面實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［1－3，5－7］可以發(fā)現(xiàn):初始排污權(quán)定價(jià)機(jī)制是影響排污權(quán)交易的核心要素，決定了排污權(quán)交易活躍程度?！皢我恍?、隨意性、主觀性”的初始排污權(quán)定價(jià)將極大增加排污權(quán)交易運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，甚至導(dǎo)致排污權(quán)資源壟斷。因此，結(jié)合國(guó)家層面的“十二五”規(guī)劃要求，從多利益相關(guān)者合作角度入手，探討針對(duì)我國(guó)湖域工業(yè)點(diǎn)源的初始排污權(quán)定價(jià)機(jī)制，對(duì)“十二五”期間建立健全湖域排污權(quán)交易機(jī)制具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，較為常見(jiàn)的初始排污權(quán)定價(jià)方式為免費(fèi)分配、公開(kāi)拍賣、標(biāo)價(jià)出售［8］。一方面，Suzi Kerr、李壽德、肖江文、王先甲等分別針對(duì)免費(fèi)分配與公開(kāi)拍賣方式進(jìn)行了探討［9－12］，研究表明，免費(fèi)配置將導(dǎo)致整體效用受損，同時(shí)誘發(fā)尋租行為;公開(kāi)拍賣增大了交易成本，并可能導(dǎo)致初始排污權(quán)資源被壟斷［9］。另一方面，黃桐城團(tuán)隊(duì)探討了污染治理成本收益理論與期權(quán)理論在排污權(quán)市場(chǎng)定價(jià)應(yīng)用可行性［13，14］，林云華利用影子價(jià)格模型分析了排污權(quán)交易價(jià)格［15］，這些研究表明:初始排污權(quán)標(biāo)價(jià)出售的重點(diǎn)在于如何在滿足多利益相關(guān)者權(quán)益訴求基礎(chǔ)上尋求社會(huì)、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的價(jià)格平衡解。Biswas也指出解決21世紀(jì)水資源危機(jī)的出路之一就是對(duì)水資源進(jìn)行標(biāo)價(jià)和成本收回［16］，標(biāo)價(jià)出售對(duì)于提高配置效率、減少尋租空間、降低交易成本具有顯著優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用難點(diǎn)主要在于:①稀缺性資源定價(jià)機(jī)理不明晰;②政府行政定價(jià)難以滿足多利益相關(guān)者權(quán)益訴求。

綜上所述，本文提出基于多利益相關(guān)者合作的湖域工業(yè)初始排污權(quán)Nash-Bargaining定價(jià)模型。即在滿足多利益相關(guān)者權(quán)益訴求基礎(chǔ)上，通過(guò)Aumann-Shapley值給出Nash-Bargaining的交易價(jià)格約束，進(jìn)而通過(guò)政府與工業(yè)行業(yè)的Nash-Bargaining尋求使得個(gè)體與集體效用最大滿意化的價(jià)格平衡解。

1 湖域工業(yè)初始排污權(quán)Nash-Bargaining定價(jià)模型

初始排污權(quán)具有共有資源屬性［17］，其定價(jià)過(guò)程無(wú)法通過(guò)市場(chǎng)出清完成，必須在綜合考慮資源稀缺性、主體參與能動(dòng)性等條件下進(jìn)行定價(jià)。首先進(jìn)行問(wèn)題概化與基本假設(shè)如下:

1．1 問(wèn)題概化與基本假設(shè)

考慮湖域工業(yè)初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題。假設(shè)初始排污權(quán)配置采取政府定額定價(jià)模式，存在唯一的政府主體作為定價(jià)方，湖域周邊存在n類符合產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方案的工業(yè)行業(yè)，不同行業(yè)之間不可替代，所有行業(yè)用水均取自同一湖域，處理后排放的工業(yè)污水也均排至該湖域，則存在n家湖域工業(yè)初始排污權(quán)購(gòu)買方。該定價(jià)過(guò)程可以理解為在考慮個(gè)體理性與集體理性基礎(chǔ)上，處理多利益相關(guān)者(政府、行業(yè))由于共同使用湖域工業(yè)初始排污權(quán)資源而產(chǎn)生的成本分?jǐn)倖?wèn)題。Ostrom總結(jié)多年實(shí)證經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)［17］，多利益相關(guān)者合作對(duì)于實(shí)現(xiàn)共有資源配置效用最大滿意化具有顯著優(yōu)勢(shì)。因此，本文從多利益相關(guān)者合作視角出發(fā)，提出了針對(duì)湖域工業(yè)初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題的Nash-Bargaining定價(jià)模型，首先，在行業(yè)治污經(jīng)營(yíng)成本與固定成本核算基礎(chǔ)上，通過(guò)Aumann-Shapley值給出Nash-Bargaining的價(jià)格約束，進(jìn)而通過(guò)構(gòu)建Nash-Bargaining模型實(shí)現(xiàn)滿足價(jià)格約束的政府與行業(yè)主體合作定價(jià)，從而在多利益相關(guān)者合作基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)初始排污權(quán)定價(jià)的個(gè)體與集體效用最大滿意化。具體到本文分析問(wèn)題，做基本假設(shè)如下:

(1)企業(yè)無(wú)排污權(quán)不可生產(chǎn)、不可排污，即企業(yè)產(chǎn)量與購(gòu)買初始排污權(quán)總量存在相關(guān)性;

(2)所有企業(yè)均為達(dá)標(biāo)排放，本文不考慮超標(biāo)排放與水質(zhì)優(yōu)于排放標(biāo)準(zhǔn)情況;

(3)政府制定行業(yè)可購(gòu)買初始排污權(quán)總量上限，行業(yè)根據(jù)自身需求及初始排污權(quán)價(jià)格決定購(gòu)買量。購(gòu)買量與初始排污權(quán)價(jià)格存在相關(guān)性;

(4)工業(yè)初始排污權(quán)配置能夠滿足生態(tài)環(huán)境可持續(xù)發(fā)展需求，不會(huì)因配置造成環(huán)境惡化，即不考慮因突發(fā)環(huán)境污染造成的治污成本激增;

(5)政府關(guān)于初始排污權(quán)交易的收益均將在公開(kāi)、透明監(jiān)管的前提下用于環(huán)保用途，不考慮環(huán)保資金的挪用問(wèn)題與官員個(gè)體尋租行為。

1．2 湖域工業(yè)初始排污權(quán)Nash-Bargaining價(jià)格約束

1．2．1 行業(yè)治污成本函數(shù)

針對(duì)n種行業(yè)，m種初始排污權(quán)資源配置背景下的工業(yè)行業(yè)治污成本核算問(wèn)題。令 i=［1，2，．．．，n］;j=［1，2，．．．，m］。其中，工業(yè)行業(yè)治污運(yùn)營(yíng)成本包括動(dòng)力費(fèi)、材料費(fèi)、維修費(fèi)、折舊費(fèi)、人工工資及福利費(fèi)和稅金等;固定資產(chǎn)折舊成本包括污水處理固定設(shè)備與構(gòu)筑物投資。對(duì)行業(yè)i，有行業(yè)治污總成本函數(shù):

其中，Ci為行業(yè)治污成本;c'i為運(yùn)營(yíng)成本;c″i為固定資產(chǎn)折舊成本。

(1)行業(yè)治污運(yùn)營(yíng)成本函數(shù)。企業(yè)污水處理系統(tǒng)必然同時(shí)處理多種污染物，因此，運(yùn)營(yíng)成本函數(shù)需要針對(duì)所有污染物。對(duì)于需要處理n種污染物的第i類行業(yè)的污染物削減的費(fèi)用可表示為:

式中，式中，c'i為第i類行業(yè)治污運(yùn)營(yíng)成本;Qi為第i個(gè)行業(yè)的污水排放量;c'j為污染物j的出口濃度;cj為污染物 j的進(jìn)口濃度;α0、α1、βj為回歸系數(shù)，j=1，2，．．．，m。

如前文假設(shè)，所有企業(yè)均為達(dá)標(biāo)排放，則行業(yè)可排放污水總量等于所購(gòu)買初始排污權(quán)總量與污染物j行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)的比值，令qij∈Rm+(j=1，2，．．．，m)表示行業(yè)i所購(gòu)買的初始排污權(quán)j總量，則行業(yè)i排的污水排放總量Qi可表示為 Qi=qij/csj，(j=1，2，．．．m)。則上式(2)可表示為:

(2)行業(yè)固定資產(chǎn)折舊成本函數(shù)。折舊年限以20年計(jì)，基本折舊率η取4．8%［18］，以設(shè)計(jì)處理能力為自變量，工業(yè)企業(yè)污水處理固定投資折舊成本函數(shù):

式中，β0為行業(yè)特征系數(shù);β1為處理能力調(diào)整系數(shù);槇Qi為污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)處理能力，t/d。

行業(yè)i的治污總成本函數(shù)可表述為:

1．2．2 Nash-Bargaining 價(jià)格約束函數(shù)

考慮到初始排污權(quán)具有的共有資源屬性以及湖域生態(tài)－經(jīng)濟(jì)環(huán)境的半閉合狀態(tài)，本文引入合作博弈理論中的Aumann-Shapley值來(lái)優(yōu)化湖域內(nèi)存在多排污行業(yè)及多種污染物時(shí)的治污成本分?jǐn)倖?wèn)題，給出Nash-Bargaining的交易價(jià)格約束。Aumann-Shapley值構(gòu)架于無(wú)原子博弈理論［19］，滿足預(yù)算平衡、可加性、弱加總不變性和非負(fù)性［20，21］，其實(shí)質(zhì)是求取單位產(chǎn)出對(duì)每個(gè)合作聯(lián)盟貢獻(xiàn)的加權(quán)平均值。在異質(zhì)可分?jǐn)偝杀痉謹(jǐn)倖?wèn)題［22，23］、自然壟斷資源定價(jià)問(wèn)題［24］、多利益相關(guān)者參與下的共有資源定價(jià)問(wèn)題［25，26］方面已有較為成熟的應(yīng)用。已有研究表明，對(duì)于存在多利益相關(guān)者合作需求的共有資源定價(jià)問(wèn)題，基于多利益相關(guān)者異質(zhì)性成本函數(shù)的Aumann-Shapley值對(duì)現(xiàn)實(shí)擬合程度較高［27］。同時(shí)，相對(duì)于合作博弈理論中的其他成本分?jǐn)倷C(jī)制，Aumann-Shapley值能夠更有效的利用成本函數(shù)本身所提供的信息，而且也能有效的擴(kuò)展到多重投入與產(chǎn)出的情況［25］，因此，可有效保障價(jià)格對(duì)成本函數(shù)的敏感性。

定義N={1，．．．，n}為參與初始排污權(quán)配置的湖域周邊行業(yè)主體集合，n為正整數(shù)，S為其中達(dá)成治污合作協(xié)議謀求治污成本最小化的行業(yè)聯(lián)盟，S N，聯(lián)盟S為N的一個(gè)分割，形如且對(duì)任意 i≠j，Si∩

式中，湖域工業(yè)行業(yè)總治污運(yùn)營(yíng)成本函數(shù)可表達(dá)為:Sj=。Qi為第i個(gè)行業(yè)的污水排放總量，cij為行業(yè)i的污染物j的平均進(jìn)口濃度，則行業(yè)i關(guān)于初始排污權(quán)j的需求總量為cij·Qi，假設(shè)行業(yè)i可購(gòu)買初始排污權(quán)j總量為Eij，實(shí)際購(gòu)買量為 qij，則有 qij∈［0，min(Eij，cij·Qi)］。行業(yè) i的治污運(yùn)營(yíng)成本函數(shù)如上式(3)，當(dāng)行業(yè)i污染物j的處理率達(dá)到100%，或可實(shí)現(xiàn)污水100%循環(huán)利用，即不存在排污需求時(shí)(qij=0)，該行業(yè)對(duì)湖域整體治污成本貢獻(xiàn)度為0。其中，c'i連續(xù)可微且有)=0，則湖域工業(yè)初始排污權(quán)合作定價(jià)的Aumann-Shapley值可表達(dá)為:

在式(4)基礎(chǔ)上可以給出單位初始排污權(quán)固定成本使用費(fèi)率:

定義湖域工業(yè)初始排污權(quán)Nash-Bargaining的價(jià)格下界為:

同時(shí)，考慮到初始排污權(quán)資源具有的稀缺性屬性，Nash-Bargaining的價(jià)格上界趨于無(wú)窮大。

1．3 湖域工業(yè)初始排污權(quán)Nash-Bargaining定價(jià)模型

對(duì)于交易雙方存在差異性議價(jià)空間的共有資源定價(jià)問(wèn)題，其多利益相關(guān)者之間必然存在著合作與沖突并存的混合動(dòng)機(jī)沖突［28］關(guān)系，合作博弈下的議價(jià)機(jī)制有助于實(shí)現(xiàn)混合動(dòng)機(jī)沖突關(guān)系下的多利益相關(guān)者合作。Nash于1950年首先給出合作博弈下的Nash-Bargaining形式解，并給出納什議價(jià)的基本公理體系［29］，Rubinstein給出了不對(duì)稱條件下的 Nash-Bargaining完美均衡解［30］;Kalai＆Smorodinsky［31］、Rosenthal［32］、Roth［33］在靜態(tài)合作議價(jià)對(duì)策領(lǐng)域中發(fā)展和改進(jìn)了 Nash-Bargaining 解;Binmore［34－35］在輪流出價(jià)模型中的破裂風(fēng)險(xiǎn)概念等方面做出了重要貢獻(xiàn);Ehtamo＆Ruusunen等［36］給出了開(kāi)環(huán)動(dòng)態(tài)Nash-Bargaining解的充要條件及求解算法，并將其應(yīng)用于資源分配問(wèn)題。已有研究表明，Nash-Bargaining解滿足包括個(gè)體理性、集體理性、對(duì)稱性、線性效用變換不變性、無(wú)關(guān)選擇獨(dú)立性等在內(nèi)的公理體系［37］，同時(shí)，該機(jī)制無(wú)需假設(shè)參與者具備完全理性，參與者可通過(guò)學(xué)習(xí)機(jī)制最終實(shí)現(xiàn)合作均衡解，可以更好的觀察現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)影響［38］。因此，在湖域工業(yè)初始排污權(quán)合作定價(jià)問(wèn)題中引入Nash-Bargaining，可有效保障多利益相關(guān)者合作穩(wěn)定性，促進(jìn)初始排污權(quán)定價(jià)工作的有效性與可行性。

假設(shè)行業(yè)之間可形成合作聯(lián)盟，則聯(lián)盟同政府合作議價(jià)機(jī)制類同于單個(gè)行業(yè)與政府合作議價(jià)過(guò)程，僅議價(jià)主體的邊際成本不同。因此，本文僅討論政府與行業(yè)之間一對(duì)一的合作議價(jià)過(guò)程。定義N={1，2}為參與合作議價(jià)的利益相關(guān)者i的集合，令 (S，d)表示政府與行業(yè)之間一對(duì)一的合作議價(jià)問(wèn)題。其中，S表示雙方通過(guò)議價(jià)可以達(dá)成的可能效用對(duì)集合，有S∈R2;無(wú)協(xié)議點(diǎn)d為當(dāng)議價(jià)雙方無(wú)法達(dá)成一致協(xié)議時(shí)的保留效用對(duì)，有d∈S。

假設(shè)1:集合S的帕累托邊界Ω是一條凹函數(shù)曲線，其定義域?yàn)殚]區(qū)間I R。同時(shí)，存在ui={ui:|ui＞di，ui∈I}，di為無(wú)協(xié)議點(diǎn)，有 di∈S。

假設(shè)2:滿足弱帕累托有效的效用對(duì)集合Ω'閉合。

Nash證明了存在唯一滿足上述假設(shè)的Nash-Bargaining 解 f(S，d)［29］，進(jìn)一步，考慮到不同主體議價(jià)能力差異性，Rubinstein提出了不對(duì)稱納什議價(jià)模型［30］，即在納什模型中加入議價(jià)能力系數(shù)λ∈(0，1)，表示議價(jià)雙方的談判技巧、風(fēng)險(xiǎn)偏好等特質(zhì)。因此，假設(shè)行業(yè)初始排污權(quán)可購(gòu)買總量上限為q*，定義湖域工業(yè)初始排污權(quán)定價(jià)中的政府與行業(yè)主體的Nash-Bargaining模型:

式中，ui為議價(jià)主體的目標(biāo)效用函數(shù)。定義相關(guān)主體目標(biāo)效用函數(shù)如下:

定義相關(guān)函數(shù)表達(dá)式如下:

式中，u1為政府主體目標(biāo)效用函數(shù);u2為行業(yè)主體目標(biāo)效用函數(shù);pj為初始排污權(quán)j的單位價(jià)格;qj為初始排污權(quán)成交量;t為受產(chǎn)量影響的稅率;h(q)為在初始排污權(quán)配置影響下的收益，其中，ω為行業(yè)治污費(fèi)用占利潤(rùn)的百分比，b為行業(yè)產(chǎn)品的平均市場(chǎng)價(jià)格，c為行業(yè)平均邊際生產(chǎn)成本，Ci為行業(yè)治污總成本;g(qj)為政府主體承擔(dān)的交易成本，考慮到初始排污權(quán)的共有資源屬性，假設(shè)政府承擔(dān)全部交易成本，其中，δ≥0與θ＞0為相關(guān)系數(shù);v(qj)為行業(yè)總產(chǎn)量與購(gòu)買初始排污權(quán)總量函數(shù)，εj＞0為單位產(chǎn)品對(duì)初始排污權(quán) j的資源耗損系數(shù);假設(shè)在 Nash-Bargaining中量?jī)r(jià)關(guān)系為線性，則α與β為相關(guān)系數(shù)。

當(dāng)議價(jià)失敗時(shí)，行業(yè)主體需關(guān)?；蜻w離，但若遷移至其他區(qū)域仍可獲得一定收益;政府主體可將原計(jì)劃配置給議價(jià)行業(yè)的初始排污權(quán)重新配置，仍可保留一定收益。因此，考慮議價(jià)主體的機(jī)會(huì)成本，定義無(wú)協(xié)議點(diǎn)di如下:

其中，參數(shù)φj為初始排污權(quán)j的稀缺性指數(shù)，表征此部分初始排污權(quán)用于其它用途可能獲得收益，考慮到議價(jià)之前已完成初始排污權(quán)配置，重新配置必然提升交易成本，有0≤φj＜1;為區(qū)域權(quán)重系數(shù)，表征行業(yè)遷移異地對(duì)收益的影響，假設(shè)行業(yè)首選購(gòu)買初始排污權(quán)區(qū)域?yàn)樾袠I(yè)最滿意區(qū)域，有0≤＜1。

由Nash-Bargaining定理可知，式(10)的最優(yōu)解為:

其中，

初始排污權(quán)定價(jià)的難點(diǎn)在于具有共有資源屬性的產(chǎn)品無(wú)法通過(guò)市場(chǎng)出清價(jià)格定價(jià)，而傳統(tǒng)的邊際成本定價(jià)、平均成本定價(jià)、影子價(jià)格定價(jià)等定價(jià)方法往往難以在保障經(jīng)濟(jì)運(yùn)作與保護(hù)生態(tài)環(huán)境之間尋求一個(gè)合理的穩(wěn)定平衡點(diǎn)。相對(duì)于傳統(tǒng)定價(jià)方法，本文提出的Nash-Bargaining定價(jià)模型體系具有以下優(yōu)勢(shì):①可有效保障生態(tài)環(huán)境資源利用產(chǎn)生的治理成本;②對(duì)于政府主體，可以保障經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙重發(fā)展目標(biāo);③對(duì)于工業(yè)行業(yè)主體，可以保障初始排污權(quán)購(gòu)買價(jià)格的可接受性最大。下面結(jié)合江蘇省太湖流域紡織染整行業(yè)相關(guān)數(shù)據(jù)，針對(duì)氨氮初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)比分析本文提出的Nash-Bargaining定價(jià)模型與現(xiàn)有的太湖流域氨氮類資源價(jià)格，探討本文模型對(duì)于實(shí)際問(wèn)題的適用性。

2 實(shí)證分析

2．1 研究背景與數(shù)據(jù)來(lái)源

根據(jù)《2009年江蘇環(huán)境質(zhì)量報(bào)告》，江蘇省太湖流域總體為中度污染，氨氮已成為影響太湖流域水環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)。隨著絲綢產(chǎn)品產(chǎn)量的增加，紡織業(yè)的氨氮排放量日益增大。因此，研究太湖流域紡織業(yè)的氨氮初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題對(duì)于推進(jìn)重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)的排污權(quán)交易具有較強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義與示范作用。本文主要數(shù)據(jù)來(lái)源為《中國(guó)環(huán)境統(tǒng)計(jì)年報(bào)2010》、《江蘇統(tǒng)計(jì)年鑒2010》、2010年江蘇省污染源普查數(shù)據(jù)，具體數(shù)據(jù)說(shuō)明如下。

參考環(huán)境保護(hù)部環(huán)境規(guī)劃院曹東等人［39］以及於方等人［40］研究，厘定相關(guān)系數(shù) α0、α1、βj、β0、β1見(jiàn)表 1;假設(shè)行業(yè)污水處理設(shè)施的設(shè)計(jì)能力為2009年行業(yè)污水排放總量Q的2倍;b為行業(yè)產(chǎn)品平均市場(chǎng)價(jià)格(以米布為單位，布幅以914 mm計(jì)，寬幅按比例折算)，b=行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)收入/行業(yè)產(chǎn)成品量;c為行業(yè)平均邊際生產(chǎn)成本，c=行業(yè)主營(yíng)業(yè)務(wù)成本/行業(yè)產(chǎn)成品量;t=銷售利稅率;根據(jù)劉鋼等的研究成果［41］，江蘇省太湖流域紡織染整行業(yè)氨氮初始排污權(quán)可購(gòu)買總量q=556．14t/年;紡織染整行業(yè)氨氮排放標(biāo)準(zhǔn)cs=5 mg/L①資料來(lái)源:江蘇省環(huán)境保護(hù)廳《太湖地區(qū)城鎮(zhèn)污水處理廠及重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)主要水污染物排放限值DB321072－2007》。。實(shí)證分析中涉及參數(shù)具體見(jiàn)表1。

表1 實(shí)證分析相關(guān)參數(shù)值Tab．1 The parameters in the empirical analysis

2．2 議價(jià)能力系數(shù)敏感性分析

如前文公式(10)所示，議價(jià)能力系數(shù)λ主要刻畫(huà)了政府主體在Nash-Bargaining中的話語(yǔ)權(quán)。λ=0時(shí)，初始排污權(quán)定價(jià)處于完全競(jìng)爭(zhēng)狀態(tài)，市場(chǎng)配置效率較高，但難以保障公平性;λ=1時(shí)，屬于計(jì)劃經(jīng)濟(jì)狀態(tài)，完全付款定價(jià)無(wú)法實(shí)現(xiàn)配置最優(yōu)化，也不符合我國(guó)現(xiàn)實(shí)需求。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段基本國(guó)情，湖域工業(yè)初始排污權(quán)定價(jià)過(guò)程需要在政府主導(dǎo)下，通過(guò)多利益相關(guān)者合作實(shí)現(xiàn)，因此，λ取值需要結(jié)合實(shí)際情況，以追求多利益相關(guān)者合作的個(gè)體效用最大滿意化與集體效用最大滿意化為目標(biāo)。結(jié)合表1，取λ∈{0．1，0．2，0．3，0．4，0．5，0．6，0．7，0．8，0．9}，由式(17)可分析議價(jià)能力系數(shù)敏感性，如圖1所示。

圖1 議價(jià)能力系數(shù)敏感性分析Fig．1 The sensitivity analysis of bargaining power parameter

分析圖1可發(fā)現(xiàn):①議價(jià)能力系數(shù)對(duì)Nash-Bargaining解影響顯著，隨著議價(jià)能力系數(shù)提高，Nash-Bargaining解隨之升高;②由于兩主體的議價(jià)能力系數(shù)之和為1，因此，隨著政府主體議價(jià)能力系數(shù)提高，企業(yè)主體話語(yǔ)權(quán)將隨之降低;③高交易價(jià)格的增長(zhǎng)幅度小于低交易價(jià)格。進(jìn)而，將結(jié)果代入初始排污權(quán)合作議價(jià)過(guò)程中的量?jī)r(jià)關(guān)系式(12)，可發(fā)現(xiàn):高交易價(jià)格會(huì)導(dǎo)致交易量q＜0，不符合式(10)約束條件，故而舍棄。由5．1中數(shù)據(jù)易知有 pij=9 679．37 元/t，則當(dāng) λ ＜0．2 時(shí)，價(jià)格不符合式(10)約束條件，應(yīng)予舍棄。因此，下文考察當(dāng)λ＞0．2時(shí)的低交易價(jià)格對(duì)Nash-Bargaining雙方目標(biāo)函數(shù)以及社會(huì)福利函數(shù)影響，分析議價(jià)能力系數(shù)對(duì)Nash-Bargaining穩(wěn)定性的影響能力。

如表2所示，①議價(jià)能力系數(shù)對(duì)主體效用函數(shù)及社會(huì)福利函數(shù)影響顯著，隨著議價(jià)能力系數(shù)提高，政府主體效用函數(shù)隨之提升，但交易量、行業(yè)效用函數(shù)、社會(huì)總福利均有所下降;②隨著議價(jià)能力系數(shù)提高，政府與行業(yè)的效用函數(shù)趨同于社會(huì)福利函數(shù)值，政府效用提高的很大原因是企業(yè)效用減少，這也是雙方效用函數(shù)趨同的主要原因;③考慮到初始排污權(quán)具有的共有資源屬性，初始排污權(quán)無(wú)法完全滿足買方需求，為賣方市場(chǎng)，λ≥0．5較為合適;同時(shí)，當(dāng)λ≥0．7時(shí)，政府與行業(yè)效用減速同步減緩，進(jìn)一步提高議價(jià)能力系數(shù)對(duì)于促進(jìn)合作穩(wěn)定性并無(wú)優(yōu)勢(shì)，因此，政府主體議價(jià)能力系數(shù)取0．5≤λ≤0．7較為合理，此時(shí)江蘇省太湖流域印染行業(yè)氨氮初始排污權(quán)價(jià)格合理區(qū)間為［15 051．4，18 268．17］元/t。

表2 議價(jià)能力系數(shù)對(duì)合作穩(wěn)定性影響Tab．2 The effect of bargaining power parameter to cooperative stability

2．3 與相關(guān)價(jià)格指標(biāo)比較分析

目前，江蘇省紡織行業(yè)氨氮初始排污權(quán)交易價(jià)格為11 000元/t①數(shù)據(jù)來(lái)源:江蘇省物價(jià)局、江蘇省財(cái)政廳、江蘇省環(huán)境保護(hù)廳，2011年，(蘇價(jià)費(fèi)［2011］162號(hào))。;江蘇省太湖流域的氨氮排污收費(fèi)價(jià)格為1 750元/t②數(shù)據(jù)來(lái)源:江蘇省物價(jià)局、江蘇省財(cái)政廳、江蘇省環(huán)境保護(hù)廳，2010年，(蘇價(jià)費(fèi)［2010］306號(hào)、蘇財(cái)綜［2010］64號(hào))。;區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)中氨氮補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)為100 000元/t③數(shù)據(jù)來(lái)源:江蘇省環(huán)境保護(hù)廳，2009年，《江蘇省太湖流域環(huán)境資源區(qū)域補(bǔ)償方案(試行)》。。以λ=0．6時(shí)對(duì)應(yīng)的江蘇省太湖流域紡織行業(yè)氨氮初始排污權(quán)價(jià)格=16 823．05 為例，該價(jià)格相當(dāng)于此區(qū)域現(xiàn)行交易價(jià)格的1．53倍、氨氮排污收費(fèi)價(jià)格的9．61倍、區(qū)域生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)中氨氮補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的17%。

考慮排污收費(fèi)具有的社會(huì)服務(wù)性質(zhì)與生態(tài)補(bǔ)償具有的懲罰性質(zhì)，假設(shè)排污收費(fèi)價(jià)格為pd，生態(tài)補(bǔ)償價(jià)格為pc，初始排污權(quán)價(jià)格為p，則構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)p＜pc表征初始排污權(quán)價(jià)格所代表的經(jīng)濟(jì)服務(wù)性能與資源補(bǔ)償性能，則標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)定義域?yàn)棣?(0，1)，當(dāng)ζ→0時(shí)，則價(jià)格p具有的資源補(bǔ)償性能更強(qiáng);當(dāng)ζ→1時(shí)，則價(jià)格p具有的經(jīng)濟(jì)服務(wù)性能更強(qiáng)。初始排污權(quán)價(jià)格的性能偏好需要綜合考慮不同社會(huì)發(fā)展情況，因地制宜的制定，以確保區(qū)域社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境協(xié)同發(fā)展。一般認(rèn)為，當(dāng)環(huán)境質(zhì)量較好時(shí)，可適當(dāng)提高經(jīng)濟(jì)服務(wù)性偏好;當(dāng)環(huán)境質(zhì)量下降時(shí)，應(yīng)及時(shí)提高資源補(bǔ)償性偏好。

通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn):①目前江蘇省紡織染整行業(yè)氨氮初始排污權(quán)交易價(jià)格偏低，一方面，該價(jià)格相當(dāng)于合作議價(jià)模型體系中0．3≤λ≤0．4時(shí)情形，如前文分析可知，不利于保護(hù)初始排污權(quán)資源的可持續(xù)利用;②江蘇省現(xiàn)行紡織染整行業(yè)氨氮初始排污權(quán)交易價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)ζ=0.91，以 λ=0．6時(shí)對(duì)應(yīng)價(jià)格為例，Nash-Bargaining定價(jià)模型所給出的氨氮初始排污權(quán)價(jià)格的標(biāo)準(zhǔn)化指數(shù)ζ=0.85，具有比現(xiàn)行價(jià)格更強(qiáng)的資源補(bǔ)償性能，考慮到太湖流域嚴(yán)重的污染現(xiàn)狀，本文所得價(jià)格比現(xiàn)行價(jià)格更具有可行性。因此，建議適當(dāng)調(diào)高氨氮初始排污權(quán)價(jià)格。

3 結(jié)論與建議

綜上所述，針對(duì)湖域工業(yè)初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題，文章從多利益相關(guān)者合作視角出發(fā)，結(jié)合我國(guó)現(xiàn)階段基本國(guó)情，利用合作博弈理論構(gòu)建了湖域工業(yè)初始排污權(quán)Nash-Bargaining定價(jià)模型。即在滿足湖域水環(huán)境排污權(quán)總量控制及區(qū)域產(chǎn)業(yè)規(guī)劃調(diào)整方案的前提下，從各利益相關(guān)者合作視角出發(fā)，通過(guò)政府主體與行業(yè)主體之間考慮議價(jià)能力系數(shù)影響的Nash-Bargaining，求解符合價(jià)格約束的行業(yè)初始排污權(quán)價(jià)格最大滿意解。并以江蘇省太湖流域紡織行業(yè)為例，針對(duì)氨氮初始排污權(quán)定價(jià)問(wèn)題，對(duì)比分析了Nash-Bargaining價(jià)格與江蘇省太湖流域現(xiàn)行氨氮類資源相關(guān)價(jià)格，分析表明，江蘇省太湖流域紡織染整行業(yè)現(xiàn)行氨氮初始排污權(quán)價(jià)格偏低，建議適當(dāng)調(diào)高氨氮初始排污權(quán)價(jià)格，合理區(qū)間為 p=［15 051.48，18 268.17］元/t。

Nash-Bargaining定價(jià)模型可應(yīng)用于具有共有資源屬性的準(zhǔn)公共產(chǎn)品定價(jià)問(wèn)題，如其他類初始排污權(quán)定價(jià)、社會(huì)公共服務(wù)定價(jià)等方面，具有良好的推廣價(jià)值。

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［41］劉鋼，王慧敏，仇蕾．湖域工業(yè)初始排污權(quán)配置定額模型與算法研究——以江蘇省太湖流域?yàn)槔跩］．長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境，2012，(5):618－626．［Liu Gang，Wang Huimin，Qiu Lei．Quota Model and Algorithm Research on Lake Basin IndustryInitial Discharge Permits:a Case Study of Jiangsu Province Taihu Lake Basin［J］．Resources and Environment in the Yangze Basin，2012，(5):618 － 626．］

Research on Nash-Bargaining Pricing Model of Initial Discharge Permit of Lake Basin Industry:A Case Study of Textile and Printing Industry in Taihu Lake Basin of Jiangsu Province

LIU Gang1，2WANG Hui-min1，2QIU Lei1，2LIU Gao-feng3
(1．State Key Laboratory of Hydrology Water Resource and Hydraulic Engineering，Hohai University，Nanjing Jiangsu 210098，China;2．Management science institute of Hohai University，Nanjing Jiangsu 210098，China;3．Business School，Hohai University，Changzhou Jiangsu 213022，China)

Focusing on the pricing problem of industry initial discharge permits allocation in the lake basin area，from the perspective of multi-stakeholders'cooperation，based on Chinese fundamental realities，this paper uses cooperation game theory to build a Nash-Bargaining pricing model for the industry initial discharge permits allocation in lake basin area．Under the constraint condition of the total amount control of water environment discharge permits in lake basin area and the region's industrial adjustment planning，through the Nash-Bargaining by bargaining power parameter λ effect between government and industrial agent，the paper finds the maximum satisfactory solution of industry initial discharge permits pricing under the pricing constraint condition．The constraint condition is given through solving the Aumann-Shapley value of industry's pollution treatment function．Taking the textile and dyeing industry of Taihu Lake Basin of Jiangsu Province，focusing on pricing problem of the industrial point source NH3-N initial discharge permits，making a comparative analysis between Nash-Bargaining pricing model and the current NH3-N resources price in Taihu Lake Basin of Jiangsu Province，the paper draws following results:bargaining power parameter λ has an obvious impact on Nash-Bargaining pricing model;the reasonable range of λ is 0．5≤λ≤0．7;when the present price of NH3-N initial discharge permits is 0．3 ＜ λ ＜ 0．4，it is not beneficial to sustainable use of initial discharge permits resource;if the present price of NH3-N initial discharge permits standardized coefficient is ζ=0．91，the pricing λ =0．6，the standardized coefficient under the Nash-Bargaining pricing model is ζ=0．85，and resource compensation performance is better than the present price．Considering about the pollution situation of the Taihu Lake Basin，the Nash-Bargaining price will have better pricing feasibility．Thus，authors suggest the initial NH3-H discharge permits price should be increased．

lake basin industry;linitial discharge permits;Nash-Bargaining;pricing model

C931

A

1002－2104(2012)10－0078－08

10.3969/j.issn.1002－2104.2012．10．012

2012－04－01

劉鋼，博士生，主要研究方向?yàn)榄h(huán)境資源管理、排污權(quán)交易。

國(guó)家自然科學(xué)基金重大培育項(xiàng)目“非常規(guī)突發(fā)水災(zāi)害事件的應(yīng)急合作機(jī)制與建模仿真”(編號(hào):90924027);國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“氣候變化條件下我國(guó)水資源管理問(wèn)題研究”(編號(hào):10AJY005);國(guó)家社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目“水污染排放權(quán)交易機(jī)制與政策研究——以太湖流域?yàn)槔?編號(hào):08CJY022);2010江蘇省研究生創(chuàng)新基金項(xiàng)目“區(qū)域排污許可初始配置多主體自主管理模式及情境仿真研究”(編號(hào):CX10B_049R)。

(編輯:田 紅)