基于演化博弈的水权交易双方行为策略选择及案例仿真

作     者：田贵良 胡豪 景晓栋 TIAN Guiliang;HU Hao;JING Xiaodong

作者机构：河海大学商学院江苏南京211100 河海大学经济与金融学院江苏南京211100 长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 

出 版 物：《中国人口·资源与环境》 (China Population,Resources and Environment)

年 卷 期：2023年第33卷第4期

页      面：184-195页

核心收录：

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 

基　　金：国家重点研发计划课题“梯级水库群水沙-生态-经济多目标协同调控技术”(批准号:2021YFC3200403) 国家社会科学基金重大项目“跨境水资源确权与分配方法及保障体系研究”(批准号:17ZDA064) 国家自然科学基金项目“合同节水管理中不确定风险评估、收益分配机制和节水效益评价”(批准号:61873084)。 

主　　题：水权交易 演化博弈 议价模型 破裂风险 交易价格 

摘      要：水资源短缺是中国的基本国情,人口增长和气候变化将进一步加剧这一问题。水权交易是缓解水资源短缺和利用效率不足的一种经济手段,能够有效促成水资源的优化配置。由于水权交易双方的策略选择直接影响水权交易的效率,该研究基于演化博弈对水权交易的相关参数进行了系统分析。首先,考虑到市场竞争环境对水权交易效率的影响,该研究假设市场竞争是导致谈判破裂的主要因素,基于具有破裂风险的议价模型建立了交易双方的收益矩阵,并分析了不同情况下平衡点的位置、稳定性和系统演化机制。其次,为了强调初始策略点对博弈结果的重要影响,该研究以双方潜在合作者的数量描述了相对竞争条件,并据此确定了博弈系统的初始策略点。在此基础上,运用演化博弈理论分析了双方策略选择的稳定性。最后,借助MATLAB对中宁县与京能中宁电厂间的水权交易案例进行仿真分析。研究结果表明,交易水量、受让方水资源利用水平及市场竞争等因素对交易价格具有重要影响,且(1)当水权受让方的需求量过低时,若水权转让方节约的水权不能有效拆分,会影响水权交易效率。当水权受让方的需求过高时,综合补偿成本的急剧增大将直接抬高转让方的预期价格,同样会影响水权交易效率。(2)当交易价格等条件给定时,受让方的用水效率与水权交易博弈系统的收敛速度成正比。(3)当水权受让方的用水效率较高时,可以适当提高水权交易的价格,在实现水资源有偿使用的同时,保障水权转让方的财产性收入。(4)当交易价格等条件给定时,水权交易市场的参与者数目越多,越有利于水权交易的达成。