合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究.pdf

书书书 赵昌平，徐晓江，方超，等．合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究［Ｊ］．中国人口资源与环境，２０２０，３０（７）６６－７２． ［ＺＨＡＯＣｈａｎｇｐｉｎｇ，ＸＵＸｉａｏｊｉａｎｇ，ＦＡＮＧＣｈａｏ，ｅｔａｌ．ＦｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙｏｆｂｌｕｅｃａｒｂｏｎｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎｔｈｅＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａｒｅｇｉｏｎｆｒｏｍｔｈｅ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｇａｍｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ［Ｊ］．Ｃｈｉｎａｐｏｐｕｌａｔｉｏｎ，ｒｅｓｏｕｒｃｅｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０２０，３０（７）６６－７２］ 收稿日期２０１９－１１－２２ 修回日期２０１９－１２－１３ 作者简介赵昌平，博士，教授，主要研究方向为国际经济与政治关系、复杂网络。Ｅｍａｉｌｚｈａｏ００３７＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ。 基金项目国家社会科学基金项目“‘一带一路’倡议下我国装备制造业国际产能合作机制研究”（批准号１６ＢＪＹ０６８）；国家自然科学基金项目 “北极航线通航评价与海上突发事件的响应机制研究”（批准号６１４７３０５３）。 合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究 赵昌平 徐晓江 方 超 杨亚丽 龚 宇 （大连海事大学航运经济与管理学院，辽宁大连１１６０２６） 摘要 通过国际合作解决全球气候变暖的问题仍是２１世纪的一个紧迫的课题，“蓝碳”的国际合作为这一课题提供了一种具有经济 可行性的方案。南中国海具有最丰富的“蓝碳”资源，同时它也具有重要的战略价值，其域内的蓝碳合作平台搭建将有助于南海区域 的和平与稳定。通过梳理国内外“蓝碳”研究的相关文献，论证了蓝碳生产的经济属性。在明确南海域内国家蓝碳生产的经济要素 基础上，选择道格拉斯函数为产出效益函数，并以此构建合作博弈模型，利用数学模型推导与证明合作博弈解的存在，进而证明蓝碳 合作的可行性。查找中国、印度尼西亚和泰国的红树林、盐沼、海草床面积与ＧＤＰ的数据，把数据代入合作博弈的夏普利值模型中进 行计算，验证了合作博弈的解的存在。研究结果表明南海域内国家的蓝碳合作从长期看存在稳定的谈判解。并从蓝碳的生产成本、 南海域内的政经风险、文化认知差异等方面讨论了合作面临的现实难题。针对这些问题，从长期与短期两个方面给出了政策建议。 长期的策略为构建一个统一、可线上交易的碳汇市场；建立东亚区域“蓝碳”标准体系；在域内建立“蓝碳”增汇的示范合作项目；推 动海洋高新产业的领域的合作。短期策略为加大“蓝碳”科普宣传上的合作；开展“蓝碳”经济的数据收集与分析、“蓝碳”资源的科 研项目合作；建立“海洋碳汇”测量、近海养殖环境监测、海洋“碳汇”协同创新合作的区域合作平台；组建南海域内国家的“蓝碳”经济 论坛。 关键词 蓝碳；南海区域；合作博弈；经济可行性 中图分类号 Ｆ０６２．１ 文献标识码 Ａ 文章编号 １００２－２１０４（２０２０）０７－００６６－０７ ＤＯＩ１０．１２０６２／ｃｐｒｅ．２０１９１１２２ ２０１７年６月，美国总统特朗普宣布美国将退出巴黎协 定，这对解决全球气候问题的合作模式提出了挑战。而全 球气候变暖带来海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、动 植物数量减少等自然问题，进而导致农业生产不稳、水资 源供需矛盾突出。国际性的农业资源冲突会增加战争风 险，引发地区冲突。故而通过国际合作解决全球气候变暖 问题仍是２１世纪一个紧迫的课题。控制气候变化的有效 途径为从“末端”增加碳吸收与从源头上减少碳排放两个 方面。增加碳吸收的两种路径是增加“绿碳”与“蓝碳”。 “绿碳”是通过陆地植树造林增加的碳汇；“蓝碳”是利用 海洋固碳、储碳技术增加的碳汇，是一种利用海洋生物、微 生物捕获的碳 ［１］ 。当“碳汇”建立起了国际交易市场，存 在合适的定价机制，相关国家就能通过交易“蓝碳”获得 收益，它就成了一种经济价值的产品，其生产过程符合经 济系统的运行规律 ［２］ 。减少碳排放则主要从调整能源结 构、减少化石燃料使用量、增加可再生能源的使用、提高能 源使用效率等方面进行 ［３］ ，南海区域内的国家已进行了减 排实践，取得了一定的效果，各国对可持续发展有了较为 深入的认识，对该领域的国际合作持有积极的态度 ［４］ 。已 有研究证明，综合面积仅有热带森林面积２％～６％的“蓝 碳”如果被破坏，造成的碳排放比砍伐森林还要高出１９％ 左右，“蓝碳”的增汇效率比“绿碳”高 ［５－８］ 。促进“蓝碳” 的国际合作，提高“蓝碳”产量，将能更高效地减少碳排 放，有利于全球气候问题的解决。南海既是“２１世纪海上 丝绸之路”的关键节点，也是全球“蓝碳”资源最丰富的区 域，南海域内国家中印度尼西亚、马来西亚、越南的红树林 分布量均排在全球的前十以内 ［４］ 。南海区域的“蓝碳”合 作具有现实可行性与必要性，其现实可行性表现为“一带 一路”的五通建设、中国东盟自由贸易区的升级、南海行 为准则框架的通过，为南海区域国家的政经合作奠定了 坚实的基础，也为南海区域国家的“蓝碳”合作营造了良 好的环境；南海丰富的蓝碳（红树林、海草、盐藻等）资源 为合作提供了资源保障 ［９］ ；南海域内国家都是发展中国 家，在发展经济与保护环境方面都面临着共同的难题，“蓝 ６６ 中国人口资源与环境 ２０２０年 第３０卷 第７期 ＣＨＩＮＡＰＯＰＵＬＡＴＩＯＮ，ＲＥＳＯＵＲＣＥＳＡＮＤＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ Ｖｏｌ．３０ Ｎｏ．７ ２０２０ 碳”合作是南海域内国家的共同需求。必要性则为南海 区域“蓝碳”合作机制的建立将为全球气候问题的解决提 供示范工程，有利于控制全球气候变化；其次，南海区域 “蓝碳”合作机制的建立，将能促进域内国家的海洋经济 可持续发展，增进域内国家的经济联系；再者南海区域“蓝 碳”合作为域内国家提供了一个新的合作平台，有利于维 持南海区域的繁荣与稳定，为全球经济增长提供新动力。 １ 文献综述 “蓝碳”这一概念受到了学者们的广泛关注，由联合 国环境规划署、粮农组织、教科文组织、政府间海洋学委会 联合发布的蓝碳健康海洋对碳的固定作用快速反 应评估报告从碳固定、海洋与气候、“蓝碳”作用、现状、 对人类社会的意义以及改变途径六个方面对２００９年前 “蓝碳”的研究、实践进行了阶段性总结 ［１０］ 。报告建议建 立全球“蓝色碳汇”基金、将“蓝色碳汇”纳入国际气候变 化政策工具中。此外，报告把“蓝碳”看作一种具有公共 经济属性的产品，从国际公共经济政策的角度给出了治理 建议与对策。 “蓝碳”研究的成果主要分布在海洋固碳机制与“蓝碳” 测量上，Ｇａｒｒａｒｄ ［１１］ 研究了海洋酸化对海草床上碳储存和整 合的影响。Ｍｕｒｄｉｙａｒｓｏ等 ［１２］ 的研究指出，三十年来印度尼西 亚因发展水产养殖已经失去了４０％的红树林，红树林的减少 导致印尼的年均碳排放量达到０．０７～０．２１ＰｇＣＯ ２ ｅ。 Ｄｕａｒｔｅ ［１３－１５］ 研究了海洋植被在海洋碳循环的主要功能，评估 了海洋植被的沉积物的碳储存量。Ｐｅｎｄｌｅｔｏｎ ［１６］ 估测了“蓝 碳”生态系统退化状态下释放到大气中的ＣＯ ２ 量，总量为每 年０．１５～１．０２百万ｔ的估计值。Ｓａｎｄｅｒｓ等 ［１７］ 指出如果采取 有效措施遏制对红树林的砍伐行为，到２１１５年全球红树林碳 储量可能会因热带雨量的增加而增加近１０％。Ｌｏｖｅｌｏｃｋ 等 ［１８］ 提出了评估退化土壤导致的ＣＯ ２ 排放风险的框架，构筑 了“碳汇”管理碳价值形式。Ｃｒｏｏｋｓ等 ［１９］ 撰写了关于沿海碳 汇管理的专著。“碳汇”测量与评估的成果为“蓝碳”的经济 价值实现提供了依据，为“蓝碳”交易市场的建立奠定了基 础，为“蓝碳”经济合作的价值分配提供了依据。 但近年也有一些成果论证了“蓝碳”的经济属性。这 方面成果集中在“蓝碳”产业化可行性与碳交易价值评估 的方法上。“碳汇”渔业是利用渔业生产活动促进水生生 物吸收水中的ＣＯ ２ ，并通过收获把这些已经转化为生物产 品的碳移出水体的一种产业化“蓝碳” ［２０－２４］ 。在中国已有 初具规模的“碳汇”渔业，它是具有规模经济效益的一种 新型产业，并具有向南海域内国家推广的价值 ［２５］ 。“蓝 碳”的经济属性还表现在它的公共性上，“蓝碳”资源在公 海与域内国家的领海都有分布，在公共海域所固定的“碳 汇”就是一种公共产品；另一方面，各国领海内固定的“碳 汇”降低了全球的碳排放，净化了环境，产生了溢出效应， 具有公共产品的特性。 综合来看，“蓝碳”是一种具有经济属性的潜在公共 品，提供者之间的合作将能提高产出效率，有助于降低全 球碳排放，为全球气候问题提供新的解决路径。“蓝碳” 资源分布在拥有海岸线的国家，其产出效率又受陆域国家 的影响，陆域国家注入的淡水中所含污染物越少，“蓝碳” 资源越容易恢复，故陆海统筹协调、相互合作能提高“蓝 碳”的生产效率 ［２６－２７］ 。综上，南海域内国家的“蓝碳”合 作的博弈更符合协调博弈的特性，不同于已有文献从测量 学及定性的理论推理视角，本文将以合作博弈模型为基 础，结合道格拉斯生产函数来证明南海域内国家“蓝碳” 合作的经济可行性。 ２ 模型与方法 “蓝碳”生产是依靠海洋生物、微生物的生物化学活动将 空气中的ＣＯ ２ 转化为有机碳存储在海洋中的过程，海岸线及 海洋中的海草、滩涂湿地、红树林等生物碳泵的分布面积越 大，其“固碳”的量越大。研究表明它们的面积加速消失已导 致全球每年有２％～７％的蓝色“碳汇”损失，故而“蓝碳”同海 草、滩涂湿地、红树林等生物资源分布的海洋面积直接相 关 ［４］ 。另一方面，投入陆域生态环境治理、海岸带环境治理的 资金越多，沿海岸线的海草、滩涂湿地、红树林等“蓝碳”生态 系统恢复力越强，“蓝碳”生态系统的“固碳”效率越高，“蓝 碳”固碳量越高，故而“蓝碳”固碳量同其资源的分布面积、环 境治理的资本投入直接相关。从环保产业经济的视角，可假 设“蓝碳”的生产函数符合道格拉斯函数特点。可持续与绿 色发展得到了发展中国家的认同，各国在发展经济的同时也 注意环境治理的投入，而“蓝碳”的生产主要以滩涂盐藻、自 然的红树林、海草为主 ［２８］ ，是一种自然生态的生产方式，投入 主要以固定资本为主，变动成本相对较小，“蓝碳”治理的资 本投入可以看成是一国环境治理的溢出，故而“蓝碳”合作收 益函数中的成本可暂不考虑与忽略。同时，“蓝碳”的交易以 碳汇市场的交易价格为参考价格，在短期内可以堪称一个固 定值。综上，南海域内国家的“蓝碳”收益主要由固碳量决 定，可用生产函数来替代收益函数。依据分析，假设“蓝碳” 生产满足柯布－道格拉斯函数。其基本形式如公式（１） Ｙ＝ＡＬ α Ｋ β （１） 其中α，β为正值，当α＋β＝１时，表示投入要素的规 模经济不变 ［８］ 。则单一国家的“蓝碳”生产函数可以设定 为公式（２） ｖ ｉ ＝Ａ ｉ Ｘ ｉ α Ｙ ｉ １－α （２） 其中Ａ表示“蓝碳”技术水平，Ｘｉ表示ｉ国的“蓝碳”生态 ７６ 赵昌平等合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究 系统有效利用面积，Ｙ ｉ 表示ｉ国的环境治理的资本投入量，Ｘｉ， Ｙｉ＞０，α∈（０，１），ｉ＝｛１，２，３ｎ｝代表南海区域的国家。 ２．１ 合作博弈参与人的设定 “蓝碳”资源分布比较集中与广泛的是南海域内国 家，由于南海同东南亚的陆域国家存在河流相通，陆域国 家河流注入水的富营养物质将影响红树林、盐藻以及滩涂 湿地的“固碳”能力 ［４］ ，同时东盟经常以一个整体的身份 作为国际事务的参与方，故而可以将东盟十国与中国作为 域内合作的参与国，即ｉ的值最大为１１，分别是中国、越 南、泰国、柬埔寨、新加坡、文莱、菲律宾、印尼、马来西亚、 老挝、缅甸。这１１个国家经济发展阶段不一样，因经济发 展导致的“蓝碳”资源的消失速度不一样，生产的技术研 发水平存在差异，在此用Ａ ｉ 代表ｉ国的技术生产水平。同 时，由于“蓝碳”具有公共品的属性，这些国家结成联盟， 能够共享技术，用效率最高的技术生产，联盟内国家获得 的收益常常大于联盟外独自生产的国家。 ２．２ 夏普利值的原理 对于合作博弈的求解问题，夏普利给出了一种解决方 法，即Ｓｈａｐｌｅｙ值 ［２９］ 。其原理如下 设集合Ｎ＝｛１，２，３ｎ｝，对任意ｓＮ，称ｓ为Ｎ的一 个联盟。对南海区域的国家集而言Ｎ＝｛１，２，３１１｝，给定 的集合Ｎ，存在有序对［Ｎ，ｖ］，其中特征函数ｖ是从２ Ｉ ＝｛ｓ｜ ｓＩ｝到实数集Ｒ ｎ 的映射，即［Ｎ，ｖ］２ Ｎ → Ｒ ｎ ，且满足 ｖ（Φ）＝０（３） ｖ（ｓ １ ∪ｓ ２ ）≥ｖ（ｓ １ ）＋ｖ（ｓ ２ ）（４） 对任何ｓ １ ，有 ｓ １ ∩ｓ ２ ＝φ（５） 其中，ｓ为ｎ人集合中的任一种合作，ｖ（ｓ）为合作ｓ的收益。 当公式（４）成立时，合作博弈存在解集。用ｚ ｉ 表示φ ｉ （ｖ）的成员从合作的最大效益ｖ（ｎ）中应得到的收益。用ｚ ＝［ｚ １ ，ｚ ２ ，ｚ ３ ｚ ｎ ］为合作博弈的分配，或是核。它满足 ｚ （ｓ） －ｚ （ｓ＼１） （６） ｚ ｉ ≥ｖ （ｉ） （７） 由于公式（６）、（７）可知Ｎ人合作博弈存在无穷多个解。 对于合作博弈的解，可以用Ｓｈａｐｌｅｙ值φ＝［φ１，φｉ， φｎ］由下式给出 φ ｉ （ｖ）＝ ∑ （ＳＩ） （｜Ｓ｜－１）（ｎ－｜Ｓ｜） ｎ ［ｖ （ｓ） －ｖ （ｓ＼ｉ） ］，ｉ＝１，２，ｎ（８） ２．３ 南海区域“蓝碳”合作博弈模型解的存在的证明 依据公式（２）可以计算出南海区域国家的“蓝碳”生 产的总产出为 ｖ Ｎ ＝ ∑ ｉ ｎ ｖ ｉ ＝ ∑ ｉ ｎ Ａ ｉ Ｘ ｉ α Ｙ ｉ １－α （９） 当南海区域内的国家结成联盟关系，它们将能共享技 术按效率最高的技术从事生产，则联盟体的总体收益为 ｖ ｃ ＝Ａ ｍａｘ （ ∑ ｉ ｎ Ｘ ｉ ） α （ ∑ ｉ ｎ Ｙ ｉ ） （１－α） ，Ｘ ｉ ＞０， Ｙ ｉ ＞０，ｉ∈｛１，２，３，ｎ｝，α∈（０，１）（１０） 从经济角度联盟合作稳定的前提是从联盟中获得的 收益要大于等于它独自生产的收益。即 ｖ ｃ ＝Ａ ｍａｘ （ ∑ ｉ ｎ Ｘ ｉ ） α （ ∑ ｉ ｎ Ｙ ｉ ） １－α ≥ｖ ｎ ＝ ∑ ｉ ｎ （Ａ ｉ Ｘ ｉ α Ｙ ｉ（１－α） （１１） 首先证明 Ａ ｍａｘ （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） （１－α） ≥Ａ １ Ｘ １ α Ｙ １ １－α ＋ Ａ ２ Ｘ ２ α Ｙ ２ １－α （１２） 由于 Ａ ｍａｘ ≥Ａ １ ，Ａ ｍａｘ ≥Ａ ２ 因此可简化为证明 Ａ ｍａｘ （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） １－α ≥Ａ ｍａｘ Ｘ １ α Ｙ １ １－α ＋ Ａ ｍａｘ Ｘ ２ α Ｙ ２ １－α （１３） （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） １－α ≥Ｘ １ α Ｙ １ １－α ＋Ｘ ２ α Ｙ ２ １－α （１４） 等式两边同时除以左边可得 １≥ Ｘ １ α （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α Ｙ １ １－α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） １－α ＋ Ｘ ２ α （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α Ｙ ２ １－α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） １－α （１５） 假定ｕ １ ＝ Ｘ １ （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） ，ｖ １ ＝ Ｙ １ （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） ，ｕ ２ ＝ Ｘ ２ （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） ，ｖ ２ ＝ Ｙ ２ （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） （１６） 其中ｕ １ ＋ｕ ２ ＝１，ｖ １ ＋ｖ ２ ＝１。 （１５）可简化为 １≥ｕ １ α ｖ １ １－α ＋ｕ ２ α ｖ ２ １－α （１７） 由（１７）可推出 １＝ｕ １ α＋ｖ １ （１－α）＋ｕ ２ α＋ｖ ２ （１－α） ≥ｕ １ α ｖ １ １－α ＋ｕ ２ α ｖ ２ １－α （１８） 只需证明ｕ １ α＋ｖ １ （１－α）≥ｕ １ α ｖ １ １－α ，ｕ ２ α＋ ｖ ２ （１－α）≥ｕ ２ α ｖ ２ １－α 成立，等同于 ｘα＋ｙ（１－α）≥ｘ α ｙ １－α （１９） 两边取对数有 ｌｏｇ（ｘ α ｙ １－α ）＝αｌｏｇｘ＋（１－α）ｌｏｇｙ＜ｌｏｇ［αｘ＋ （１－α）ｙ］（２０） （２０）式满足中值定理，则说明 ｘα＋ｙ（１－α）＞ｘ α ｙ １－α （２１） 故 （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） １－α ≥Ｘ １ α Ｙ １ １－α ＋Ｘ ２ α Ｙ ２ １－α （２２） 则有 （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ＋Ｘ ３ ） α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ＋Ｙ ３ ） １－α ≥ ８６ 中国人口资源与环境 ２０２０年 第７期 （Ｘ １ ＋Ｘ ２ ） α （Ｙ １ ＋Ｙ ２ ） １－α ＋Ｘ ３ α Ｙ ３ １－α ≥ Ｘ １ α Ｙ １ １－α ＋Ｘ ２ α Ｙ ２ １－α ＋Ｘ ３ α Ｙ ３ １－α （２３） 可以推知式（２４）成立 （ ∑ ｉ ｎ Ｘ ｉ ） α （ ∑ ｉ ｎ Ｙ ｉ ） １－α ≥ ∑ ｉ ｎ （Ｘ ｉ α Ｙ ｉ １－α ）（２４） 因而式（２５）成立 Ａ ｍａｘ （ ∑ ｉ ｎ Ｘ ｉ ） α （ ∑ ｉ ｎ Ｙ ｉ ） １－α ≥ ∑ ｉ ｎ （Ａ ｉ Ｘ ｉ α Ｙ ｉ １－α ）（２５） ３ 合作博弈模型的例证 上文的合作博弈模型说明了南海区域内的国家可以 通过联盟和合作得到高于独自发展“蓝碳”经济的收益。 在南海区域国家中，“蓝碳”资源分布最多的国家是印度 尼西亚，而“蓝碳”资源消失速度最快，经济发展对蓝色 “碳汇”影响最大，技术研究最领先的国家则是中国 ［４］ ，泰 国在地理位置上处于联通印度尼西亚和中国的位置；而且 这三国“蓝碳”的相关数据最全，故而以三国合作为例来 检验模型的科学性与合理性。 ３．１ 数据与假设 （１）技术水平的设定。假设中国技术水平Ａ１＝１，主 要依据是中国在“蓝碳”的科学研究与理论构建走在世界 前列，在南海区域国家中，中国的技术水平最高 ［３０］ ，将最 高值设为１。印度尼西亚与泰国的技术水平低于中国，有 些研究还处于初级阶段，为计算方便，将这两国的技术水 平设置为Ａ２＝Ａ３＝０．５。 （２）各国“蓝碳”资源投入的设定。依据２０１７年东亚 “蓝碳”资源报告的数据，红树林平均碳埋藏速率为２２６ｇ Ｃｍ －２ ａ －１ ，海草床的平均碳埋藏速率为１３８ｇＣｍ －２ ａ －１ ，盐 沼平均碳埋藏速率为２１８ｇＣｍ －２ ａ －１［４］ 。单位面积的红树 林对“蓝碳”生态系统有效利用面积的贡献率设为１，海草 床和盐沼的贡献率分别设为０．６１和０．９６．中国红树林面 积为３２８．３４ｋｍ ２ ，海草床面积为８７．６５ｋｍ ２ ，盐沼面积为 １２０７～３４３４ｋｍ ２ （取平均值２３２０．５ｋｍ ２ ） ［３１］ 。则中国 “蓝碳”生态系统有效利用面积Ｘ１＝３２８．３４＋８７．６５ ０．６１＋２３２０．５０．９６＝２６０９．４９ｋｍ ２ 。根据Ｍｃｏｗｅｎ等 ［３２］ 研究绘制的盐沼世界分布地图可得印度尼西亚，泰国等国 家无明显盐沼。印度尼西亚红树林面积为３１８９４ｋｍ ２ ，海 草床面积为３００００ｋｍ ２ 。则印度尼西亚“蓝碳”生态系统 有效利用面积Ｘ２＝３１８９４＋３０００００．６１＝５０１９４ ｋｍ ２［３３］ 。泰国红树林面积为２２９６．１９ｋｍ ２［３４］ ，海草床面积 为１８９．８６ｋｍ ２［３５］ 。则泰国“蓝碳”生态系统有效利用面积 Ｘ３＝２２９６．１９＋１８９．８６０．６１＝２４１２ｋｍ ２ 。 （３）资本投入的设定。各国在“蓝碳”资源保护及生 产的资本投入同各国的经济发展水平相关，假设各国依据 ＧＤＰ一定的比例投入资本到“蓝碳”生产中去，可根据 ＧＤＰ的值大致估测各国在“蓝碳”生产上的资本投资概 况。查阅世界银行的网站（ｈｔｔｐｓ／／ｄａｔａ．ｗｏｒｌｄｂａｎｋ．ｏｒｇ／ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ／ＮＹ．ＧＤＰ．ＭＫＴＰ．ＣＤ），可知２０１７年中国ＧＤＰ为 １２２３７７００．４８百万美元，印度尼西亚ＧＤＰ为１０１５４２０．５９ 百万美元，泰国ＧＤＰ为４５５３０２．６８百万美元。为保持量 纲的一致性，假设各国初始能投入合作的资金为ＧＤＰ的 千分之一，则中国的资本投入为Ｙ１＝１２２３７７百万美元， 印度尼西亚投入的资本Ｙ２＝１０１５４百万美元，泰国投入 生产的资本Ｙ３＝４５５３百万美元。 ３．２ 数据计算 （１）各国“蓝碳”生产的收益计算。中国独自生产时 的“蓝碳”收益为 Ｖ １ ＝Ａ １ Ｘ １ ０．５ Ｙ １ ０．５ ＝１７８７０ 印度尼西亚独自生产“蓝碳”时的收益为 Ｖ ２ ＝Ａ ２ Ｘ ２ ０．５ Ｙ ２ ０．５ ＝１１２８８ 泰国独自生产“蓝碳”时的收益为 Ｖ ３ ＝Ａ ３ Ｘ ３ ０．５ Ｙ ３ ０．５ ＝１６５７ （２）两两联盟的联盟收益计算。中国、印度尼西亚联 盟，按中国的技术进行生产，其收益为 Ｖ （１，２） ＝８３６５５ 中国、泰国联盟，按中国的技术水平进行联合生产，其 收益为 Ｖ （１，３） ＝１３９０８ 印度尼西亚、泰国联盟，按两个共同的技术水平进行 生产，其收益为 Ｖ （２，３） ＝２５２４６ （３）三国结成一个大联盟的收益计算。中国、印度尼 西亚、泰国结成一个大联盟，共享中国的技术进行生产，其 收益值为 Ｖ （１，２，３） ＝８７００１ 计算夏利普值，将三国合作博弈模型的计算过程整理 为表１所示。 表１ 中国、印度尼西亚、泰国“蓝碳”合作博弈收益分配表 ｓ１１，２１，３１，２，３ ｖ（ｓ）１７８７０８３６５５２５２４６８７００１ ｖ（ｓ＼１）０１１２８８１６５６．９４１３９０８ ｖ（ｓ）－ｖ（ｓ＼１）１７８７０７２３６７２３５８９７３０９３ ｜ｓ｜１２２３ ｗ（｜Ｓ｜）１／３１／６１／６１／３ ｗ（｜Ｓ｜）［ｖ（ｓ）－ ｖ（ｓ＼１）］ ５９５７１２０６１３９３２２４３６４ ９６ 赵昌平等合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究 表格中计算的Ｍａｔｌａｂ计算程序如下 ａ＝［１７８７０ ７２３６７ ２３５８９ ７３０９３］ ｂ＝［１２２３］ ｎ＝３； ｗ＝ｆａｃｔｏｒｉａｌ（ｎ－ｂ）ｆａｃｔｏｒｉａｌ（ｂ－１）／ｆａｃｔｏｒｉａｌ（ｎ） ｃ＝ｗａ Ｓｈａｐｌｅｙ１＝ｓｕｍ（ｃ） 得出Ｓｈａｐｌｅｙ１＞ｖ１，Ｓｈａｐｌｅｙ２＞ｖ２，Ｓｈａｐｌｅｙ３＞ｖ３。 由实例计算可以得知，中国、印度尼西亚、泰国三国在 “蓝碳”生产上进行合作，加入联盟得到的收益多于单独 生产时的收益，合作博弈的协调谈判解存在。即南海区域 的国家结成联盟关系，能够有效提高产出效率，有助于全 球气候问题的解决。 ４ 结论与讨论 ４．１ 讨论 （１）在假设中从可持续发展的角度将“蓝碳”生产的 成本看成了环境治理投入的溢出效应，予以了忽略。在南 海区域存在一些国家受经济发展的阶段、技术水平等制约 使得其对环境保护的投入不足，导致“蓝碳”的生产成本 较高。需要投入的成本越高，夏利普值越小，联盟协议越 难以达成。 （２）南海区域存在不确定性的自然风险、政治风险与 经济风险；自然界突发灾难如台风、海啸、赤潮等会破坏 “蓝碳”生产的资源，给域内国家带来损害；南海区域中资 源开发争端如印尼同越南、菲律宾等国的渔业争端破坏了 域内国家间的政治互信，进而会阻碍“蓝碳”的生产合作； 中美全面战略博弈带来的全球经济会导致南海域内国家 调整其经济发展方式，减少在“蓝碳”上的资本投入，进而 导致“蓝碳”合作的收益减少，合作面临风险。 （３）在前面假设中，可持续发展被当成了一种共识。 但一国经济发展模式受其认知模式的影响，南海域内一些 国家重视陆上工业经济的发展，对海洋的经济价值缺乏深 入的认知，导致工业与生活污水通过内水排放入海，这使 得“蓝碳”生产的滩涂、沼泽、海草等资源遭受损失。这种 认知差异会破坏合作上的互信，从而阻碍“蓝碳”生产 合作。 （４）“蓝碳”生产带来海洋旅游、深海科研、数字贸易 发展等高端产业的经济溢出效益，故“蓝碳”是可持续的 经济发展方式。它的价值与重要性没有被有效传播，使得 南海域内国家在经济决策时忽视了这种新的经济发展模 式，从而阻碍了合作的进程。 （５）从现实的层面看，南海区域“蓝碳”生产合作还存 在诸多的挑战首先是区域性碳汇市场的建立，南海域内 国家还没能建立起国际性的“碳交易”市场，因而南海区 域“蓝碳”合作机制的建立是一个长期的过程，面临着诸 多挑战 ［４］ 。其次，“蓝碳”研究还处于起步阶段，“蓝碳”资 源的开发与管理体系还没有建立起来，制度的缺失会增加 蓝碳资源的保护难度。再者，“蓝碳”与“绿碳”是全球碳 循环的两个有机组成部分，两者间具有协同关系，构建起 陆海统筹、协调发展的“碳汇”系统是一个长期的过程，涉 及诸多因素，构建过程面临着诸多挑战。 ４．２ 结论 依据模型分析与例证的结果，夏普利值同国家的总体 数量，子联盟的国家个数、蓝碳的资源投入情况、投入的资 本数量以及技术生产水平相关。由此可以推出以下结论 （１）联盟体的国家数量越多，夏普利值越大，加入联 盟的国家所获得的收益越多。资源投入越大、资本投入越 多，夏普利值越大，加入联盟所获得的收益越多，达成“蓝 碳”合作的可行性越高。 （２）在南海区国家“蓝碳”技术级差的前提下，共享先 进性技术将提高联盟体的技术水平，提高夏普利值，联盟 国家从合作中获得收益越大，越有利于联盟的形成，维持 联盟体的稳定性。 （３）总体来看，从生产经济的视角南海区域“蓝碳”合 作具有现实的可行性。 ４．３ 理论贡献 “南海区域”是全球“蓝碳”资源分布最丰富的区域， 域内国家广泛从经济角度合作对全球气候问题的解决具 有重要的贡献，从理论上证明“蓝碳”联盟存在合作博弈 的核或夏普利值将能为“蓝碳”的国际合作措施的制定提 供理论依据与指导。“蓝碳”合作博弈模型中的参与国的 数量增加并不影响模型合作解的存在，从理论上证明合作 可以从南海区域向全球扩展，这也从经济理论的视角侧面 证实了“构建全球海洋命运共同体”具有现实可行性。 ４．４ 实践启示 从合作博弈的视角看，南海区域的“蓝碳”合作具有 现实的可行性，采用合作的措施可以有效推动“蓝碳”的 国际合作，促进南海区域国家的经济一体化进程，维持南 海地区的和平与繁荣。研究结论从长期与短期为南海区 域的“蓝碳”合作提供了启示 从长期维度需做好以下工作①南海区域国家需要构 建一个统一、可线上交易的碳汇市场。域内国家需整合 “碳交易”市场，通过谈判达成统一的碳测量、碳交易、碳 关税的标准，通过这一交易市场低成本地完成碳排放交 易，获得“碳汇”收益。②建立东亚区域“蓝碳”标准体系， 通过标准体系的建立，为域内国家的“蓝碳”资源的开发 或管理提供标准化的指导。③在域内建立“蓝碳”增汇的 ０７ 中国人口资源与环境 ２０２０年 第７期 示范合作项目 ［２８］ ，通过示范合作项目来吸引更多的国家 加入合作联盟中来。④大力发展“碳汇”渔业、海洋数字 化产业，推动海洋高新产业的领域的合作，从而提高“蓝 碳”资源开发的效率。 在短期可从以下方面开展工作①在现有的“蓝碳” 国际科研交流平台基础上，加大“蓝碳”科普宣传上的合 作，让南海域内的公众认识蓝碳、了解蓝碳，自觉保护“蓝 碳”资源。②利用已有的湄公河区域经贸合作平台、中国 东盟自贸区等合作平台，开展“蓝碳”经济的数据收集与 分析、“蓝碳”资源的科研项目合作。③同印尼、马来西 亚、泰国、越南等“蓝碳”资源丰富的国家，建立“海洋碳 汇”测量、近海养殖环境监测、海洋“碳汇”协同创新合作 的区域合作平台。④组建南海域内国家的“蓝碳”经济论 坛，通过论坛推动域内国家的政策交流。 ４．５ 研究的局限性 （１）南海域内国家之间在经贸、政治、文化之间存在 较为紧密的联系，已成为一个相互作用与影响的网络系 统。在构建模型过程中以理性经济人为假设，简化了国家 之间的相互影响的关系，在未来的研究中将以现实的政经 网络为基础，对合作博弈的模型进行修正。 （２）在“碳汇”交易市场建立起来后，“蓝碳”的价格会 随供求关系变化，南海区域内的国家的“蓝碳”经济收入 分配会影响到博弈战略的选择。模型以道格拉斯生产函 数为基础进行构建，没能反映出“蓝碳”生产成本及溢出 效应问题，在后续研究中将予以讨论。 （３）受“蓝碳”数据较少的限制，文章只选择三个国家 的数据进行了实证检验，在后续将进一步增加数据的调 研，通过增补数据与国家的数量加以完善。 （编辑于 杰） 参考文献 ［１］章海波，骆永明，刘兴华，等．海岸带蓝碳研究及其展望［Ｊ］．中国 科学地球科学，２０１５，４５（１１）１６４１－１６４８． ［２］陈方丽，张建辉，周胜芳，等．我国碳汇交易研究进展［Ｊ］．安徽农 业科学，２０１３，４１（８）３５７９－３５８１． 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［１２］ＤＡＮＩＥＬＣＤ．Ｍａｎｇｒｏｖｅｓａｍｏｎｇｔｈｅｍｏｓｔｃａｒｂｏｎｒｉｃｈｆｏｒｅｓｔｓｉｎｔｈｅ ｔｒｏｐｉｃｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅ，２０１１，４（５）２９３－２９７． ［１３］ＤＵＡＲＴＥＣＭ，ＬＯＳＡＤＡＩＪ，ＨＥＮＤＲＩＫＳＩＥ，ｅｔａｌ．Ｔｈｅｒｏｌｅｏｆ ｃｏａｓｔａｌｐｌａｎｔｃｏｍｍｕｎｉｔｉｅｓｆｏｒｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅｍｉｔｉｇａｔｉｏｎａｎｄａｄａｐｔａｔｉｏｎ ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ，２０１３，３（１１）９６１－９６８． ［１４］ＭＩＣＨＥＬＬＥＷ，ＤＵＡＲＴＥＣＭ，ＴＩＭＪＢ，ｅｔａｌ．Ａｃｃｅｌｅｒａｔｉｎｇｌｏｓｓ ｏｆｓｅａｇｒａｓｓｅｓａｃｒｏｓｓｔｈｅｇｌｏｂｅｔｈｒｅａｔｅｎｓｃｏａｓｔａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＮａｔｉｏｎａｌＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓｏｆｔｈｅＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓ ｏｆＡｍｅｒｉｃａ，２００９，１０６（３０）１２３７７－１２３８１． ［１５］ＫＥＮＮＥＤＹＨ，ＢＥＧＧＩＮＳＪ，ＤＵＡＲＴＥＣＭ，ｅｔａｌ．Ｓｅａｇｒａｓｓ ｓｅｄｉｍｅｎｔｓａｓａｇｌｏｂａｌｃａｒｂｏｎｓｉｎｋｉｓｏｔｏｐｉｃｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ［Ｊ］．Ｇｌｏｂａｌ ｂｉｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｃｙｃｌｅｓ，２０１０，２４（４）６６９６－６７０５． ［１６］ＰＥＮＤＬＥＴＯＮＬ．Ｅｓｔｉｍａｔｉｎｇｇｌｏｂａｌ‘ｂｌｕｅｃａｒｂｏｎ’ｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎｏｆｖｅｇｅｔａｔｅｄｃｏａｓｔａｌｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｐｌｏｓ ｏｎｅ，２０１２，７（９）４３５４２． ［１７］ＳＡＮＤＥＲＳＣＪ，ＭＡＨＥＲＤＴ，ＴＡＩＴＤＲ，ｅｔａｌ．Ａｒｅｇｌｏｂａｌ ｍａｎｇｒｏｖｅｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｓｄｒｉｖｅｎｂｙｒａｉｎｆａｌｌ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌｏｆ ｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｂｉｏｇｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，２０１６，１２１（１０）２６００－ ２６０９． ［１８］ＬＯＶＥＬＯＣＫＣＥ，ＡＴＷＯＯＤＴ，ＢＡＬＤＯＣＫＪ，ｅｔａｌ．Ａｓｓｅｓｓｉｎｇｔｈｅ ｒｉｓｋｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｅｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍｂｌｕｅｃａｒｂｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］． Ｆｒｏｎｔｉｅｒｓｉｎｅｃｏｌｏｇｙ＆ｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，２０１７，１５（５）２５７－２６５． ［１９］ＣＲＯＯＫＳＳ，ＨＥＲＲＤ，ＬＡＦＦＯＬＥＹＤ，ｅｔａｌ．Ｍｉｔｉｇａｔｉｎｇｃｌｉｍａｔｅ ｃｈａｎｇｅｔｈｒｏｕｇｈｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎａｎｄｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｆｃｏａｓｔａｌｗｅｔｌａｎｄｓａｎｄ ｎｅａｒｓｈｏｒｅｍａｒｉｎｅｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｉｅｓ［Ｍ］． ＷａｓｈｉｎｇｔｏｎＤＣＷｏｒｌｄＢａｎｋ，２０１１１－６９． ［２０］ＡＴＷＯＯＤＴＢ，ＣＯＮＮＯＬＬＹＲＭ，ＲＩＴＣＨＩＥＥＧ，ｅｔａｌ．Ｐｒｅｄａｔｏｒｓ ｈｅｌｐｐｒｏｔｅｃｔｃａｒｂｏｎｓｔｏｃｋｓｉｎｂｌｕｅｃａｒｂｏｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｎａｔｕｒｅ ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅ，２０１５，５（１２）１０３８． ［２１］唐启升，刘慧．海洋渔业碳汇及其扩增战略［Ｊ］．中国工程科学， ２０１６，１８（３）６８－７３． ［２２］ＣＵＬＬＩＳＳＵＺＵＫＩＳ，ＰＡＵＬＹＤ．Ｆａｉｌｉｎｇｔｈｅｈｉｇｈｓｅａｓａｇｌｏｂａｌ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｒｅｇｉｏｎａｌｆｉｓｈｅｒｉｅｓｍａｎａｇｅｍｅｎｔｏｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎｓ［Ｊ］． Ｍａｒｉｎｅｐｏｌｉｃｙ，２０１０，３４（５）１０３６－１０４２． ［２３］ＫＡＩＴＡＬＡＶ，ＬＩＮＤＲＯＯＳＭ．Ｓｈａｒｉｎｇｔｈｅｂｅｎｅｆｉｔｓｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎ ｈｉｇｈｓｅａｓｆｉｓｈｅｒｉｅｓａｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｆｕｎｃｔｉｏｎｇａｍｅａｐｐｒｏａｃｈ［Ｊ］． Ｎａｔｕｒａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｍｏｄｅｌｉｎｇ，１９９８，１１（４）２７５－２９９． ［２４］中国工程院生物碳汇扩增战略研究课题组．生物碳汇扩增战略 研究［Ｍ］．北京科学出版社，２０１５１８７． ［２５］焦念志．蓝碳行动在中国［Ｍ］．北京科学出版社，２０１８３２－ １７ 赵昌平等合作博弈视角下南海区域的蓝碳合作可行性研究 ３４． ［２６］ＪＩＡＯＮ，ＴＡＮＧＫ，ＣＡＩＨ，ｅｔａｌ．Ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｈｅｍｉｃｒｏｂｉａｌｃａｒｂｏｎ ｓｉｎｋｉｎｔｈｅｓｅａｂｙｒｅｄｕｃｉｎｇｃｈｅｍｉｃａｌｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅｌａｎｄ［Ｊ］． Ｎａｔｕｒｅｒｅｖｉｅｗｓｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ，２０１１，９（１）７５－７５． ［２７］刘纪化，张飞，焦念志．陆海统筹研