省域污染物总量控制指标差异性公平分配与优化算法研究——基于不对称Nash谈判模型

公平合理的污染物排放总量控制指标分配是总量控制制度有效运行的关键环节。本文综合考虑区域差异、行业差异等,研究总量控制指标差异性公平分配模式;设定区域差异情景、行业差异情景、一般耦合情景和综合耦合情景,运用Nash谈判模型建立政府横向公平对比谈判机制,研究区域污染物总量控制指标差异性公平分配的优化算法,并以吉林省的COD总量控制指标分解为例进行实例分析。结果显示,与基准年排放量占比相比,基于区域差异的分配方案变化不大(-15.22%~4.48%),但基于行业差异的分配方案因化学纤维制造业(30.0%)和黑色金属冶炼和压延加工业(27.2%)配额影响而变化很大(-87.83%~154.22%)。考虑传统总量指标配额行政直接分配模式单一,运用Nash谈判模型对分配结果进行谈判优化,结果显示综合耦合情景下的COD配额分配结果因综合区域差异和行业差异而基本得到了所有市的认可,综合满意度为89.02%;而区域差异情景下的COD配额分配结果,因更接近于基准年排放量占比而得到除吉林市和通化市以外的其他7个城市的认可,优化博弈后的满意度最高(89.25%);一般耦合情景和行业差异情景,因部分配额高指标行业集中到吉林市和通化市,存在很大的争议;博弈结果显示各市并不希望配额指标分配结果偏离基准年太多。因此,实现省域总量控制指标差异性公平分配,可引入政府横向公平谈判机制博弈优化差异性配置方案,识别满意度最高或认可度最高的谈判优化方案,实现总量控制指标分配的差异性公平。     

“双碳”目标下中国制造业的碳减排责任分配

制造业是中国的第二大碳排放源,其减排的成功与否是中国能否顺利实现碳达峰、碳中和目标的关键。基于中国到2030年的碳强度降低目标,利用基于熵权的TOPSIS综合评价法,核算中国制造业2020—2030年碳减排责任,并进一步将制造业碳减排责任分配到中国30个省份、28个制造业细分行业、各省份的各细分行业。核算结果表明:(1)制造业需完成中国碳减排总量的35.52%。(2)各地区碳减排责任的差别较大,制造业二氧化碳排放量大的省份,其碳减排责任也较大,碳减排责任居于前三的省份分别是江苏、山东、河北。(3)制造业碳排放主要来自黑色金属冶炼及压延加工业,非金属矿物制品业,化学原料及化学制品制造业,石油加工、炼焦和核燃料加工业这四个行业,其年均排放量之和占制造业年均二氧化碳排放总量的80%以上。其中黑色金属冶炼和压延加工业,非金属矿物制品业,石油加工、炼焦和核燃料加工业的碳减排责任分别占制造业减排总量的31.65%、15.79%、9.12%。(4)黑色金属冶炼和压延加工业的碳减排责任在2/3的省份中占比都是最高的,尤其是在河北,其碳减排责任占河北制造业碳减排总量的71.73%。其次是非金属矿物制品业,其在广西的占比最高,约为29.63%。鉴于制造业在地区间、行业间的减排责任差别较大,因此制定合理的碳减排责任分配方案有益于保证中国"双碳"目标的顺利实现。     

中国温室气体排放总量控制的关键问题和实施路径初探

碳排放空间是全球稀缺的战略性资源,是国家和地区发展权竞争的核心要素之一。强化碳排放约束,合理配置排放空间资源,实施总量控制是大势所趋,把碳排放总量控制作为国家战略,来精心实施顶层设计,连贯开展政策行动,研究适合国情的政策实践路径十分必要。据此,本文系统化提出了温室气体排放总量控制的科学命题,探讨了总量控制的理论和方法基础,从范围和边界、目标设定、分配方法、立法保障和技术支撑体系等方面提出了我国实施温室气体排放总量控制制度面临的关键问题,并尝试性提出符合国情的中国碳排放总量控制实施路径策略,对总体战略定位、阶段目标、控制范围、执行机制、政策配套提出了有针对性的分析和建议。     

“十二五”时期污染物排放总量控制路线图分析

研究评析了我国"十一五"时期(2006-2010年)污染排放总量控制进展以及发达国家的经验,进而探讨了总量控制与污染控制以及环境质量改善的关系,并对国家"十二五"(2011-2015年)污染物排放总量控制路线图进行了分析。结果表明:尽管"十一五"时期污染总量减排预期目标基本实现,但是仍然存在污染总量减排与环境质量改善不对应、环境管理制度难以适应污染总量控制要求等问题;从国内外污染总量控制的实践经验来看,污染总量控制的应用范围和成效与一时期的社会经济与技术基础有关,与环境质量改善并不一定具有直接响应关系。建议:"十二五"期间我国应实施污染总量控制约束结合环境质量改善指导的环境管理模式,构建"国家-行业-区域"污染总量减排体系,国家减排总量削减目标应通过行业和地区潜力技术经济分析来确定;区域排放总量应与环境质量改善密切挂钩;行业总量控制应采用基于排放绩效的管理模式。为此,本研究进一步提出了"十二五"期间加强总量控制支撑体系建设的政策建议。     

基尼系数法在水污染物总量区域分配中的应用

水污染物总量的区域初始分配是实施污染物总量控制工作的起点。直接影响到排污许可证的发放工作。如何实现水污染物目标总量初始分配的公平性是要解决的关键问题。通过综合考虑待分配区域的经济、自然等客观因素．筛选出既能充分代表地区水环境承载力，又与总量分配密切相关的指标，应用经济学中衡量居民收入分配公平程度的基尼系数的概念．建立以基尼系数最小化为目标的规划模型，通过设定合理的运算规则和约束条件构建优化方程，制定基于公平性的水污染物总量的区域初始分配方案。初始分配后．可以在区域内部建立排污许可证交易制度．通过企业间的交易。实现社会总体治污成本最小化的目标。     

基于基尼系数的江苏省建设用地总量分配研究

土地资源有限性与建设用地需求增长的矛盾加剧,建设用地增量控制亟需向总量管控转变,而合理分配区域间建设用地总量是实现其总量管控的前提。本文从区域社会经济发展需求和资源禀赋供给约束两方面,筛选出常住人口、GDP、建设用地可拓展空间、农村居民点整理潜力等影响建设用地总量分配的主要指标,兼顾效率与公平,构建基于基尼系数的建设用地总量分配模型,以综合基尼系数最小为目标函数,建立多约束的线性规划求解方程,得到2020年江苏省建设用地总量分配方案。研究结果表明:1基于基尼系数的建设用地总量分配兼顾了资源配置的效率和公平需求,提高了分配方案的合理性。基于基尼系数的分配结果与现行规划方案相比,综合基尼系数由0.330降为0.315,各指标的基尼系数都有不同程度的下降。2根据建设用地总量分配结果,结合建设用地现状规模,测算江苏省13个地级市现行扩张趋势下建设用地总量剩余空间的可使用年限,依据可使用年限与现行规划剩余时间的对比关系,将13个地级市划分为3类建设用地管控区域。苏州、盐城和徐州为合理缩减区,应按照"严控总量,盘活存量"的目标,实施建设用地减量化管理;南京、无锡、常州、南通、连云港、淮安和宿迁为优化调整区,应采取"增量递减、存量优化"的调控策略,逐步缩减新增建设用地规模;扬州、镇江和泰州为重点发展区,应适度增加年度新增指标配置,同时强化新增建设用地的供地门槛。     

基于三部门划分的能源碳排放总量目标地区分解

中国是世界上最大的温室气体排放国,在《巴黎协定》确立2℃控温目标后,面临越来越严峻的减排压力,碳排放总量控制亟待开展。由于中国各省在经济水平、产业结构、资源禀赋等方面均存在较大差异,如何将国家碳排放总量控制目标合理分解至各省,对实现碳减排目标具有重要的意义。本文在目前碳排放目标地区分解研究和实践成果的基础上,谋求建立基于发电、产业、生活三部门划分的碳排放总量核算和目标分解方法。该方法体系首先确定国家各部门碳排放总量控制目标,其次计算当前省级部门碳排放和包含权利、责任、能力三个维度的指标体系得分,最后通过目标分解模型并根据各省在部门中的排放比例对部门碳排放总量按指标得分进行分解。在此基础上,应用该方法对"十三五"排放目标进行实证研究。结果表明,部门碳排放目标分解具有明显的地区差异性,非化石能源供应比例或电力净输出比例较大地区的发电部门总量增幅较大,产业结构相对合理或经济增长相对较快地区的产业部门总量增幅较大,终端能源结构较优或人口增长较快地区的生活部门总量增幅较大。通过本研究结果和现行省级碳强度下降目标比较、调整分解模型参数等分析,发现本研究的分解结果为发达地区分配更多排放空间,当收紧国家总量目标或降低现状排放比例对分解过程的重要程度,具有高碳特征的省份总量增幅压减甚至负增长越来越明显。该分解方法有助于地区准确了解各部门排放情况并制定有针对性的碳减排政策,促进地区的可持续均衡发展,可为国家碳排放总量控制和目标分解工作提供技术支撑。     

双控行动下流域初始水权分配的多层递阶决策模型

以流域初始水权配置实践为导向,参考现有水权按照"流域-省区-市区-行业"层级结构进行初始配置的思路,在用水总量和用水强度控制的制度约束下,建立双控行动下流域初始水权分配的多层递阶决策模型,以模拟各个层面水权相关利益主体之间的民主协商及其上级层面行政仲裁过程,实现"流域-省区-市区-行业"层级结构的水权分配,充分兼顾分水的公平性与效率性,优化流域社会经济综合用水效益。在此基础上,提出多层递阶决策模型的迭代算法,对流域初始水权分配模型进行求解。并结合流域初始水权配置实践,验证多层递阶决策模型的可行性。研究方法的创新性体现为:一方面,构建的"流域-省区-市区-行业"层级结构的目标函数,有效保障了流域整体的国内生产总值最大化,体现了双控行动下流域分水的经济效益性。同时,有效保障了流域内各省区之间、各市区分水的协调满意度最大化,体现了用水总量控制约束下流域分水的社会公平性;另一方面,构建的"流域-省区-市区-行业"层级结构的约束条件,有效保障了各省区、各市区的配水比例与社会经济发展综合指数之间的匹配关系,提高了各省区之间、各市区之间的耦合协同发展效度,有效保障了双控行动下市区内各行业的用水目标达到预期的目标值,充分体现了流域内各省区、省区内各市区的经济社会发展需求以及市区内各行业的发展用水需求。从大凌河流域初始水权配置实践的多层递阶决策结果来看,流域社会经济综合效益的满意度达到0.993 4。其中内蒙古、辽宁、河北的水权分配比例分别为4.939%、93.731%、1.330%。与水利部试点方案进行对比分析可知,大凌河流域初始水权分配的多层递阶决策模型结果与水利部试点方案相吻合。     

基于环境约束的工业行业结构优化研究

工业系统是经济社会发展不可缺少的动力,但中国工业的发展面临着日益严峻的环境约束,工业系统内部的行业结构和各行业污染水平是影响工业污染的主要原因。本文选取陕西省进行实证研究,在对陕西省工业经济发展现状及污染物排放趋势分析的基础上,选取工业废水、化学需氧量、工业废气等8种污染物排放强度指标,运用综合评价法,对陕西省2001-2006年34个工业行业的污染排放强度进行综合评价,得到不同行业的污染排放强度综合评价指数;然后,采用K-means聚类算法针对"工业行业对GDP贡献率"和"工业行业污染排放强度综合评价指数"两属性进行聚类分析,综合考虑经济发展和环境负荷因素,将工业行业划分为高经济贡献率高环境负荷、高经济贡献率低环境负荷、低经济贡献率低环境负荷、低经济贡献率高环境负荷4个类型。在此基础上,提出了重点发展、优化发展、引导发展、限制发展四种不同的结构优化策略,从而为工业行业结构调整提供参考依据。     

区域机动车污染物总量排放特征与削减量分配

随着区域经济一体化的日益深入与机动车保有量的快速增长,机动车尾气污染已成为影响城市群空气质量的重要威胁。由于大气流动性等原因,大气污染治理的范围亟需从单一城市层面扩展到区域层面,因此,研究区域机动车污染物排放总量的排放特征,并据此提出区域减排的对策措施变得尤为重要和紧迫。京津冀协同发展已上升为重大国家战略,因此,本文以京津冀地区为例,分析2007-2011年的机动车常规污染物(CO,NOx,HC,PM)区域总量的排放特征,并从区域内部的污染物分担率角度,分析不同省市的污染物贡献程度。然后以2012年的区域排放总量为基础,根据地区间的产业结构、经济水平和空气质量差异运用改进的等比例分配方法分配污染物区域总量减排指标,结果表明:京津冀四种污染物总量除个别年份波动外均呈现上升趋势,而从区域内部分担率上看,河北省对污染物排放贡献率呈上升趋势,北京和天津均呈现递减趋势。在2012年的基础上降低10%的目标下,计算得各地区削减率分别为:CO(北京12.4%,天津10.0%,河北77.7%),NOx(北京33.1%,天津11.1%,河北55.8%),HC(北京9.0%,天津5.2%,河北85.8%),PM(北京24.0%,天津13.2%,河北62.8%)。因此,建议将京津冀机动车污染物总量减排的重点放在河北省,加快在河北省内实行更高的机动车污染物排放标准,并加大对新能源汽车的投入,以降低区域机动车污染物的排放总量。     

基于区域差异的污染物削减总量分配研究

随着污染物总量控制手段在我国的不断推进与深化，如何公平合理地在不同区域之间分配污染物削减总量是学术研究和政府决策关注的重要问题。在对现有的污染物（削减）总量分配方法及其体现的不同分配思想进行比较的基础上，充分考虑污染物从产生、削减到排放的全过程影响因素，提出了合情合理的污染削减分配公平准则。以COD削减总量分配为例，构建了相应的公平分配指标体系，重点考虑各地区在污染物结构减排、工程减排和环境质量状况等方面的差异，基于熵权法建立了体现区域差异的“改进的等比例分配方法”，并对我国省际间COD削减总量分配进行了案例研究。结果表明，这种改进的等比例分配方法，在考虑公平的基础上同时兼顾了各省市之间的差异性，为我国在不同区域间进行不同类型污染物的削减总量分配提供了新的思路与方法     

区域经济重心及 COD、SO_2、TSP排放重心演变路径分析——以江苏省为例

运用重心模型，采用1996~2006年江苏省经济和环境数据，计算出各年份GDP、工业产值、COD、SO ₂和TSP排放重心坐标，揭示江苏省经济重心和环境污染排放重心变化轨迹及演变规律，以期为江苏省环境宏观战略决策及生态省建设提供理论参考。研究表明，经济重心总体上向东南方向偏移，GDP重心偏移距离为14.81 km，工业产值重心偏移距离为12.84 km；经济重心在南北方向上的偏移程度大于东西方向的偏移程度。环境污染排放重心也向东南方向偏移，COD和TSP排放重心轨迹呈现较大变化，SO2排放重心轨迹变动较小；COD排放重心偏移距离为79.26 km，SO₂排放重心偏移距离为15.73 km，TSP排放重心偏移距离为42.24 km；各污染排放重心轨迹在不同时段表现出不同特点。COD、SO₂和TSP排放重心相对于经济重心偏向于西北方向，且COD排放重心近年来明显趋向于工业产值重心；COD排放重心和TSP排放重心与经济重心存在着强正相关.     

中国工业水污染排放的空间格局及结构演变研究

我国工业企业污染物排放的空间格局正在发生变化。现有的统计数据不能提供区分区域和行业层面的工业企业污染物排放数据,无法刻画地市尺度上各个工业部门污染排放的空间格局及其演变。工业企业污染物排放的空间认知是制定环境污染控制和区域产业发展规划的科学基础。本文聚焦于工业水污染,构建了新的工业企业水污染排放的空间估算方法,估算分行业分区域的工业水污染排放量,来分析地市尺度上中国工业水污染排放的空间格局及其演变。本文构建的空间估算方法首先将全国分行业污染排放量依据产值分解到省级和地市层面,再依据企业规模校正系数、生产工艺校正系数和环境管制能力校正系数对未考虑区域差异的排放强度进行校正,最后采用适时修正法对污染物排放量的估算结果进行部门和区域的平衡调整。以基于空间估算方法估算的工业COD为例,剔除个别异常值后,2010年省级尺度重点行业工业COD排放量估算结果的平均误差为12.7%,数据质量优良,显示本估算方法较强的适用性。根据本文的结果,发现2005年至2010年间我国工业COD的减排主要由造纸及纸制品业的技术效应贡献,其中又以西部地区造纸及纸制品业贡献突出,其次是东部地区,中部地区略有贡献,东北部地区贡献为负值。其他对工业COD减排作出较大贡献的行业包括食品加工业和化学原料及化学品制造业,但不同产业的区域差异显著。基于可持续性发展的视角,技术效应与规模效应同样显著的产业应当作为区域的主导产业予以重点发展。     

环境税对高污染行业的影响研究——以湖南邵阳高COD排放行业为例

针对开征环境税对高污染行业的影响，选取湖南省邵阳市为研究区域，以COD排放为例，选择了COD排放量最多的造纸及纸制品业、农副食品加工业、化学原料和化学制品制造业，调查各行业的废水治理成本。通过调查发现行业平均治理成本差别较大，从1.55元/kg到8.11元/kg，调查时点区域排污费收费标准0.7元/kg，相比行业平均治理成本太低，就几乎不具有激励减排的功能，同时也不具备筹集环境治理资金的功能。通过分析湖南邵阳高COD排放行业征收环境税的影响发现，无论基于行业废水平均治理成本制定环境保护税税率，还是考虑边际治理成本提高的情况下制定环境保护税税率，对行业大部分企业利税影响率均小于5%。而且基于行业治理成本征税，有利于淘汰行业中高污染的落后产能，促进行业整体资源优化配置，从长远来看有利于整个行业的发展，对于推动供给侧改革，改善环境质量具有重要意义。 关键词： 环境税；影响分析；高污染行业；供给侧改革     

鄱阳湖流域排污权初始分配模式的比较研究

排污权初始分配是排污权交易的起点和基础,在分配模式和实证研究方面需要加强。采用地区人口法、经济总量法、历史排污量法、环境容量法和综合分配法5种模式研究了鄱阳湖流域11个地市水污染物化学需氧量(COD)与氨氮的初始排污权分配。结果表明:COD和氨氮初始排污权在地市之间的分配格局相似;南昌、新余与鹰潭3市按经济总量模式分配的排污量明显高于其它模式,上饶、吉安两市人口分配模式高于其它模式,景德镇、九江两市历史排污量模式高于其它模式,赣州市环境容量模式高于其它模式,宜春市综合模式高于其它模式。综合分配模式为赣州市排污权总量最高,南昌、九江、吉安、宜春、抚州和上饶6市次之,景德镇、萍乡、新余、鹰潭4市最低。总体来看,排污权配额因分配模式不同而有所差异,综合分配模式得到的初始排污权最为合理。建议鄱阳湖流域严格执行综合分配模式下的各地市初始排污权分配额度,确保区域经济社会与生态环境的协调发展。     

中国经济发展与水环境压力脱钩态势评价与展望

在对经济发展的水环境压力概念进行合理界定基础上,建立经济发展与水环境压力的脱钩指标体系。通过国内外相关文献研究与数据收集,构建了中国经济发展与水环境压力的脱钩潜力评价与时态分析模型,评价1986~2010年水利发展不同阶段中国经济总量增长与废水排放的脱钩潜力与脱钩时态、以及经济总量增长与工业废水化学需氧量的脱钩时态。在此基础上,根据水环境库茨涅茨曲线变化趋势,对我国废水排放总量的自然发展趋势进行预测,并根据国家发展规划对废水排放总量预测结果进行修正。同时,结合国家发展规划和环境保护规划,对水环境压力脱钩进行展望。结果表明,我国经济发展与废水排放总量总体处于弱脱钩发展态势、与工业废水化学需氧量排放总量总体处于强脱钩发展态势。预计2020年左右,我国经济发展与水环境压力有望保持绝对脱钩的发展态势,水环境得到彻底改善与净化     

江苏省水资源利用、水环境保护与国民经济发展关系分析

资源与环境是人类社会赖以生存和发展的物质基础，利用投入产出技术，能定量地研究国民经济发展与资源环境的关系，指导国民经济产业结构向着资源与环境可持续方向健康发展。以作者所编制的2002年江苏省水资源利用、水污染防治投入产出表为基础，通过计算2002年江苏省国民经济各部门直接用水系数与完全用水系数以及COD直接排放系数与完全排放系数，深入分析了各部门对水资源的使用情况和水环境的消耗情况；利用投入产出价格模型，分析和测度了水资源费与排污费征收标准单独变动及同时变动等5种不同情况下江苏省国民经济各部门产品价格的变化率，进一步分析研究了水资源费与排污费征收标准调整对国民经济各部门的影响；最后依据上述计算分析结果，给出了江苏省国民经济不同行业今后调整的一些建议和意见.     

Setting up the criteria and credit-awarding scheme for building interior material selection to achieve better indoor air quality

Methods, standards, and regulations that are aimed to reduce indoor air pollution from building materials are critically reviewed. These are classified as content control and emission control. Methods and standards can be found in both of these two classes. In the regulation domain, only content control is enforced in some countries and some regions, and asbestos is the only building material that is banned for building use. The controlled pollutants include heavy metals, radon, formaldehyde, and volatile organic compounds (VOCs). Emission rate control based upon environment chamber testing is very much in the nature of voluntary product labeling and ranking, and this mainly targets formaldehyde and VOC emissions. It is suggested that radon emission from building materials should be subject to similar emission rate control. A comprehensive set criteria and credit-awarding scheme that encourages the use of low-emission building material is synthesized, and how this scheme can be practiced in building design is proposed and discussed.     

Emission Patterns under Alternative Congestion and Motor Vehicle Pollution Mitigation Policies in Shanghai

As a megacity with thriving economy, Shanghai is experiencing rapid motorisation and confronted with traffic congestion problems despite its low car ownership. It is of value to look into the policies on emission control of motor vehicle and congestion reduction in such a city to explore how to reconcile mobility enhancement with the environment. Results of a dynamic simulation displayed time paths of emissions from motor vehicles in Shanghai over the period from 2000 to 2020. The simulation results showed that early policies on emission control of motor vehicle could bring about far-reaching effects on emission reduc- tion, and take advantage of available low-polluting technologies and technical innovation over time. Travel demand management would play an important role in curbing congestion and reducing motor vehicle pollution by calming down car ownership rise and deterring inefficient trips as well as reducing fuel waste caused by congestion.     

基于控制单元的水环境容量核算研究——以锦江流域为例

水环境容量核算是流域水环境容量总量分配的重要依据，关系到流域水质目标的实现。控制单元作为流域水环境管理的一个基本实施单位，以其为基础开展水环境容量核算，对于科学制定控制单元容量总量分配具有重要意义。以江西省锦江流域为例，根据水环境容量核算的基本原理，结合锦江流域的污染状况、水质现状和水环境功能区划，对流域各控制单元COD和氨氮的水环境容量进行分析，结果表明，控制单元的水环境容量与其内排污口的分布及功能区水质目标密切相关，COD的水环境容量以高安控制单元的最大，为 21 811 t/a；其次为上宜控制单元，为 21 168 t/a；再次为新丰控制单元，为 14 493 t/a；万载控制单元的最小，为 7 607 t/a。氨氮的水环境容量在各控制单元的分布特征与COD的略有不同，以上宜控制单元的最大，为790 t/a；其次为高安控制单元，为664 t/a；再次为新丰控制单元，为462 t/a；万载控制单元的最小，为303 t/a