基于演化博弈視角下的跨界水資源沖突分析

(浙江財經(jīng)大學(xué) 浙江 杭州 310018)

一、流域水資源沖突背景

水是人類生存和維持生態(tài)系統(tǒng)健康的控制性因素，也是人類及一切生物賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ)性自然資源。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，水資源開發(fā)、利用和保護(hù)等顯得越來越重要，各地區(qū)對于水資源的需求越來越大，跨界取水過程中的一方在取水過程中沒有兼顧其他用水戶的利益，致使另一方用水權(quán)益受到損害時就會產(chǎn)生沖突。隨著現(xiàn)行的流域管理與區(qū)域管理相結(jié)合的水資源管理模式不斷深入，其固有的弊端不斷地凸顯，導(dǎo)致當(dāng)前水資源矛盾和糾紛越演越烈，水資源方面的沖突日益頻發(fā)。根據(jù)《中國水利年鑒》等資料的統(tǒng)計，我國2010年發(fā)生水資源沖突計6998起，2011年發(fā)生水資源沖突7672起，2012年發(fā)生水資源沖突8423起，2013～2015年水資源沖突依然尖銳，其造成的經(jīng)濟(jì)損失無法估量，為此跨界水資源沖突問題急需解決。

目前政府為解決跨界水資源沖突問題出臺了眾多政策。國家發(fā)展改革委2015年印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)區(qū)域合作工作的指導(dǎo)意見》，將創(chuàng)新區(qū)域合作機(jī)制列為重要發(fā)展領(lǐng)域。2016年7月國務(wù)院發(fā)布《關(guān)于實行最嚴(yán)格水資源管理制度的意見》，指出要嚴(yán)格控制流域和區(qū)域取用水總量，加快制定主要江河流域水量分配方案，建立覆蓋流域和省市縣三級行政區(qū)域的取用水總量控制指標(biāo)體系，實施流域和區(qū)域取用水總量控制。隨著城市化進(jìn)程的不斷發(fā)展，跨界水資源問題依然突出，受到黨和政府的高度重視。

二、文獻(xiàn)綜述

由于流域的水量是有限的，流域的不同區(qū)域間都難免會產(chǎn)生一定程度上的用水沖突。Heaney等指出隨著水資源緊缺程度的加劇，不同利益相關(guān)者因爭奪水源不可避免地產(chǎn)生沖突，全球范圍內(nèi)用水沖突的數(shù)量和層次都在上升[1]。水資源管理中心涉及眾多利益相關(guān)者，他們在水資源利用上通常有不同的需求，目標(biāo)和戰(zhàn)略。特別是在水資源嚴(yán)重短缺的情況下，流域內(nèi)水資源在不同用水主體之間進(jìn)行分配時極易引發(fā)矛盾產(chǎn)生利益沖突[2]。崔偉等指出由于河流水系的連續(xù)性和流動性，以及流域與行政區(qū)域之間的不對稱甚至相互分割性，決定了上下游主題在流域水資源開發(fā)利用、流域治理和生態(tài)保護(hù)中，存在著成本和效益相互轉(zhuǎn)移的問題[3]。上游地區(qū)為了追求最大的經(jīng)濟(jì)利益而過度使用水資源，流域環(huán)境遭到破壞，成本也可以轉(zhuǎn)移到下游，形成負(fù)的外部性[4]。在水量配置的過程中，要盡可能得平衡各方利益，有效的利益補償是高效的水量分配方案實施的關(guān)鍵，也是維護(hù)流域穩(wěn)定的重要途徑[5]。

本論文將演化博弈理論運用到流域用水量研究上，并突破了原有的上下游博弈基礎(chǔ)而引入第三方博弈，構(gòu)造出上中下游三方博弈模型，擴(kuò)展了傳統(tǒng)博弈的維度，并且運用Matlab仿真平臺，對流域水資源沖突中的博弈主體的演化行為進(jìn)行模擬，探討沖突運行機(jī)理和演化規(guī)律，得出的相關(guān)結(jié)論可以為流域管理機(jī)構(gòu)提出相應(yīng)的政策建議，進(jìn)而從一定程度上減少流域水資源沖突的發(fā)生，也為豐富水資源沖突管理的理論和方法提供了一條重要的途徑。

三、多流域演化博弈模型構(gòu)建

本文假設(shè)跨界流域分為上、中、下游三個博弈方。博弈三方選擇策略的過程基于有限理性和不確定性，不斷嘗試、不斷學(xué)習(xí)，是一個隨時間變化的動態(tài)博弈過程。流域上中下游博弈主體均為有限理性的經(jīng)濟(jì)人。因為有限理性是演化博弈論的基本假設(shè)，演化博弈主體無法在博弈一開始就能夠識別并選擇出最優(yōu)策略解，這些主體尋找并選擇演化穩(wěn)定策略是一個不斷比較、學(xué)習(xí)和模仿的逐漸演化的過程。

建立流域上、中、下游演化博弈模型具體可得一下八種博弈結(jié)果：(上游合作，中游合作，下游合作)、(上游合作，中游合作，下游不合作)、(上游不合作，中游不合作，下游不合作)、(上游合作，中游不合作，下游合作)、(上游不合作，中游不合作，下游不合作)、(上游不合作，中游不合作，下游合作)、(上游不合作，中游合作，下游不合作)、(上游不合作，中游合作，下游合作)。根據(jù)演化博弈模型列出上中下游用水量沖突的支付矩陣，支付矩陣的具體構(gòu)建方法主要參照以上的八種博弈結(jié)果進(jìn)行，假設(shè)：E1、E2和E3分別代表流域上、中、下游在混合策略意義下的平均期望收益，搭建多主體博弈的復(fù)制動態(tài)方程得出各均衡點的特征值。

對于多主體博弈的復(fù)制動態(tài)方程進(jìn)行運算，通過比較在不同影響因素下的正負(fù)情況判斷均衡點是否為演化穩(wěn)定策略。當(dāng)特征值均為負(fù)時，則對應(yīng)的均衡點為該系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略(ESS)，當(dāng)特征值均為正時，則對應(yīng)的均衡點為不穩(wěn)定點，當(dāng)特征值存在一負(fù)兩正或者一正兩負(fù)時，對應(yīng)的均衡點為鞍點。最終獲取均衡點(上游不合作，中游不合作，下游合作)，(上游不合作，中游合作，下游合作)，(上游合作，中游不合作，下游合作)，(上游合作，中游合作，下游合作)。

四、結(jié)論

在跨界水資源調(diào)用中，流域上中下游之間存在明顯的沖突關(guān)系，本文從演化博弈視角展開，通過構(gòu)建流域上中下游取水的三方博弈模型進(jìn)行模擬。確定了流域上中下游三方用水量博弈的4種穩(wěn)定狀態(tài)。流域上中下游博弈主體均為有限理性的經(jīng)濟(jì)人，其在用水量博弈過程中總共有8種選擇策略。演化博弈主體無法在博弈一開始就能夠識別并選擇出最優(yōu)策略，各方從自身需求和實際情況出發(fā)追求自身利益的最大化，經(jīng)過不斷試錯和不斷學(xué)習(xí)后確定了4種上中下游最優(yōu)穩(wěn)定策略(不合作，不合作，合作)、(不合作，合作，合作)、(合作，不合作，合作)、(合作，合作，合作)。