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文檔簡介

1、    合作博弈視角下南海區(qū)域的藍碳合作可行性研究    趙昌平 徐曉江 方超 楊亞麗 龔宇摘要  通過國際合作解決全球氣候變暖的問題仍是21世紀的一個緊迫的課題:藍碳”的國際合作為這一課題提供了一種具有經(jīng)濟可行性的方案。南中國海具有最豐富的“藍碳”資源,同時它也具有重要的戰(zhàn)略價值,其域內(nèi)的藍碳合作平臺搭建將有助于南海區(qū)域的和平與穩(wěn)定。通過梳理國內(nèi)外“藍碳”研究的相關文獻,論證了藍碳生產(chǎn)的經(jīng)濟屬性。在明確南海域內(nèi)國家藍碳生產(chǎn)的經(jīng)濟要素基礎上,選擇道格拉斯函數(shù)為產(chǎn)出效益函數(shù),并以此構(gòu)建合作博弈模型,利用數(shù)學模型推導與證明合作博弈解的存在

2、,進而證明藍碳合作的可行性。查找中國、印度尼西亞和泰國的紅樹林、鹽沼、海草床面積與gdp的數(shù)據(jù),把數(shù)據(jù)代入合作博弈的夏普利值模型中進行計算,驗證了合作博弈的解的存在。研究結(jié)果表明南海域內(nèi)國家的藍碳合作從長期看存在穩(wěn)定的談判解。并從藍碳的生產(chǎn)成本、南海域內(nèi)的政經(jīng)風險、文化認知差異等方面討論了合作面臨的現(xiàn)實難題。針對這些問題,從長期與短期兩個方面給出了政策建議。長期的策略為:構(gòu)建一個統(tǒng)一、可線上交易的碳匯市場;建立東亞區(qū)域“藍碳”標準體系;在域內(nèi)建立“藍碳”增匯的示范合作項目;推動海洋高新產(chǎn)業(yè)的領域的合作。短期策略為:加大“藍碳”科普宣傳上的合作;開展“藍碳”經(jīng)濟的數(shù)據(jù)收集與分析、“藍碳”資源的科

3、研項目合作;建立“海洋碳匯”測量、近海養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測、海洋“碳匯”協(xié)同創(chuàng)新合作的區(qū)域合作平臺;組建南海域內(nèi)國家的“藍碳”經(jīng)濟論壇。關鍵詞 藍碳;南海區(qū)域;合作博弈;經(jīng)濟可行性f062.1a 1002-2104(2020)07-0066-07 doi:10.12062/cpre.201911222017年6月,美國總統(tǒng)特朗普宣布美國將退出巴黎協(xié)定,這對解決全球氣候問題的合作模式提出了挑戰(zhàn)。而全球氣候變暖帶來海平面升高、冰川退縮、湖泊水位下降、動植物數(shù)量減少等自然問題,進而導致農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不穩(wěn)、水資源供需矛盾突出。國際性的農(nóng)業(yè)資源沖突會增加戰(zhàn)爭風險,引發(fā)地區(qū)沖突。故而通過國際合作解決全球氣候變

4、暖問題仍是21世紀一個緊迫的課題。控制氣候變化的有效途徑為從“末端”增加碳吸收與從源頭上減少碳排放兩個方面。增加碳吸收的兩種路徑是增加“綠碳”與“藍碳”?!熬G碳”是通過陸地植樹造林增加的碳匯;“藍碳”是利用海洋固碳、儲碳技術增加的碳匯,是一種利用海洋生物、微生物捕獲的碳1。當“碳匯”建立起了國際交易市場,存在合適的定價機制,相關國家就能通過交易“藍碳”獲得收益,它就成了一種經(jīng)濟價值的產(chǎn)品,其生產(chǎn)過程符合經(jīng)濟系統(tǒng)的運行規(guī)律2。減少碳排放則主要從調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、減少化石燃料使用量、增加可再生能源的使用、提高能源使用效率等方面進行,南海區(qū)域內(nèi)的國家已進行了減排實踐,取得了一定的效果,各國對可持續(xù)發(fā)展有

5、了較為深入的認識,對該領域的國際合作持有積極的態(tài)度。已有研究證明,綜合面積僅有熱帶森林面積2%6%的“藍碳”如果被破壞,造成的碳排放比砍伐森林還要高出19%左右,“藍碳”的增匯效率比“綠碳”高s-8o促進“藍碳”的國際合作,提高“藍碳”產(chǎn)量,將能更高效地減少碳排放,有利于全球氣候問題的解決。南海既是“21世紀海上絲綢之路”的關鍵節(jié)點,也是全球“藍碳”資源最豐富的區(qū)域,南海域內(nèi)國家中印度尼西亞、馬來西亞、越南的紅樹林分布量均排在全球的前十以內(nèi)4。南海區(qū)域的“藍碳”合作具有現(xiàn)實可行性與必要性,其現(xiàn)實可行性表現(xiàn)為:“一帶一路”的五通建設、中國東盟自由貿(mào)易區(qū)的升級、南海行為準則框架的通過,為南海區(qū)域國

6、家的政經(jīng)合作奠定了堅實的基礎,也為南海區(qū)域國家的“藍碳”合作營造了良好的環(huán)境;南海豐富的藍碳(紅樹林、海草、鹽藻等)資源為合作提供了資源保障9;南海域內(nèi)國家都是發(fā)展中國家,在發(fā)展經(jīng)濟與保護環(huán)境方面都面臨著共同的難題,“藍碳”合作是南海域內(nèi)國家的共同需求。必要性則為:南海區(qū)域“藍碳”合作機制的建立將為全球氣候問題的解決提供示范工程,有利于控制全球氣候變化;其次,南海區(qū)域“藍碳”合作機制的建立,將能促進域內(nèi)國家的海洋經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,增進域內(nèi)國家的經(jīng)濟聯(lián)系;再者南海區(qū)域“藍碳”合作為域內(nèi)國家提供了一個新的合作平臺,有利于維持南海區(qū)域的繁榮與穩(wěn)定,為全球經(jīng)濟增長提供新動力。1文獻綜述“藍碳”這一概念受

7、到了學者們的廣泛關注,由聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、糧農(nóng)組織、教科文組織、政府間海洋學委會聯(lián)合發(fā)布的藍碳:健康海洋對碳的固定作用一快速反應評估報告從碳固定、海洋與氣候、“藍碳”作用、現(xiàn)狀、對人類社會的意義以及改變途徑六個方面對2009年前“藍碳”的研究、實踐進行了階段性總結(jié)10o報告建議建立全球“藍色碳匯”基金、將“藍色碳匯”納入國際氣候變化政策工具中。此外,報告把“藍碳”看作一種具有公共經(jīng)濟屬性的產(chǎn)品,從國際公共經(jīng)濟政策的角度給出了治理建議與對策。“藍碳”研究的成果主要分布在海洋固碳機制與“藍碳”測量上,garrard11研究了海洋酸化對海草床上碳儲存和整合的影響。murdiyarso等皿的研究指出,

8、三十年來印度尼西亞因發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖已經(jīng)失去了40%的紅樹林,紅樹林的減少導致印尼的年均碳排放量達到0.070.21pgcoze。duarte項研究了海洋植被在海洋碳循環(huán)的主要功能,評估了海洋植被的沉積物的碳儲存量。pendleton估測了“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)退化狀態(tài)下釋放到大氣中的coz量,總量為每年0.151.02百萬t的估計值。sanders等17指出如果采取有效措施遏制對紅樹林的砍伐行為,到2115年全球紅樹林碳儲量可能會因熱帶雨量的增加而增加近10%olovelock等邕提出了評估退化土壤導致的coz排放風險的框架,構(gòu)筑了“碳匯”管理碳價值形式。crooks等頃撰寫了關于沿海碳匯管理的專著。

9、“碳匯”測量與評估的成果為“藍碳”的經(jīng)濟價值實現(xiàn)提供了依據(jù),為“藍碳”交易市場的建立奠定了基礎,為“藍碳”經(jīng)濟合作的價值分配提供了依據(jù)。3.1數(shù)據(jù)與假設(1)技術水平的設定。假設中國技術水平41=1,主要依據(jù)是中國在“藍碳”的科學研究與理論構(gòu)建走在世界前列,在南海區(qū)域國家中,中國的技術水平最高3°,將最高值設為1。印度尼西亞與泰國的技術水平低于中國,有些研究還處于初級階段,為計算方便,將這兩國的技術水平設置為42=43=°5。(2)各國“藍碳”資源投入的設定。依據(jù)2°17年東亞“藍碳”資源報告的數(shù)據(jù),紅樹林平均碳埋藏速率為226gcm2a-1,海草床的平均碳埋藏速

10、率為138gcm2at,鹽沼平均碳埋藏速率為218gcm-2a-14。單位面積的紅樹林對“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)有效利用面積的貢獻率設為1,海草床和鹽沼的貢獻率分別設為°.61和0.96.中國紅樹林面積為328.34km2,海草床面積為87.65km2,鹽沼面積為12073434km2(取平均值232°.5km2)31。則中國“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)有效利用面積x1=328.34+87.65x°.61+232°.5x°.96=2609.49km2。根據(jù)mcowen等32研究繪制的鹽沼世界分布地圖可得印度尼西亞,泰國等國家無明顯鹽沼。印度尼西亞紅樹林面積為318

11、94km2,海草床面積為3°°°°km2。則印度尼西亞“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)有效利用面積x2=31894+3°°°°x°.61=5°194km233。泰國紅樹林面積為2296.19km234,海草床面積為189.86km235。則泰國“藍碳”生態(tài)系統(tǒng)有效利用面積x3=2296.19+189.86x°.61=2412km2。(3)資本投入的設定。各國在“藍碳”資源保護及生產(chǎn)的資本投入同各國的經(jīng)濟發(fā)展水平相關,假設各國依據(jù)gdp一定的比例投入資本到“藍碳”生產(chǎn)中去,可根據(jù)gdp的值大致估測各國在

12、“藍碳”生產(chǎn)上的資本投資概況。查閱世界銀行的網(wǎng)站(https://indicator/ny.gdp.mktp.cd),可知2°17年中國gdp為122377°°.48百萬美元,印度尼西亞gdp為1°1542°.59百萬美元,泰國gdp為4553°2.68百萬美元。為保持量綱的一致性,假設各國初始能投入合作的資金為gdp的千分之一,則中國的資本投入為y1=122377百萬美元,印度尼西亞投入的資本y2=1°154百萬美元,泰國投入生產(chǎn)的資本y3=4553百萬美元。3.2數(shù)據(jù)計算(1)各國“藍

13、碳”生產(chǎn)的收益計算。中國獨自生產(chǎn)時的“藍碳”收益為:v1=41x1°5匕°5=1787°印度尼西亞獨自生產(chǎn)“藍碳”時的收益為:v2=42x2°5y2°-5=11288泰國獨自生產(chǎn)“藍碳”時的收益為:v3=43x3°-5y3°-5=1657(2)兩兩聯(lián)盟的聯(lián)盟收益計算。中國、印度尼西亞聯(lián)盟,按中國的技術進行生產(chǎn),其收益為:v(1,2)=83655中國、泰國聯(lián)盟,按中國的技術水平進行聯(lián)合生產(chǎn),其收益為:v(1,3)=139°8印度尼西亞、泰國聯(lián)盟,按兩個共同的技術水平進行生產(chǎn),其收益為:v(2,3)=25246(3)三

14、國結(jié)成一個大聯(lián)盟的收益計算。中國、印度尼西亞、泰國結(jié)成一個大聯(lián)盟,共享中國的技術進行生產(chǎn),其收益值為:v(1,2,3)=87°°1計算夏利普值,將三國合作博弈模型的計算過程整理為表1所示。表格中計算的matlab計算程序如下:由實例計算可以得知,中國、印度尼西亞、泰國三國在“藍碳”生產(chǎn)上進行合作,加入聯(lián)盟得到的收益多于單獨生產(chǎn)時的收益,合作博弈的協(xié)調(diào)談判解存在。即南海區(qū)域的國家結(jié)成聯(lián)盟關系,能夠有效提高產(chǎn)出效率,有助于全球氣候問題的解決。4結(jié)論與討論4.1討論(1)在假設中從可持續(xù)發(fā)展的角度將“藍碳”生產(chǎn)的成本看成了環(huán)境治理投入的溢出效應,予以了忽略。在南海區(qū)域存在一些國家

15、受經(jīng)濟發(fā)展的階段、技術水平等制約使得其對環(huán)境保護的投入不足,導致“藍碳”的生產(chǎn)成本較高。需要投入的成本越高,夏利普值越小,聯(lián)盟協(xié)議越難以達成。(2)南海區(qū)域存在不確定性的自然風險、政治風險與經(jīng)濟風險;自然界突發(fā)災難如臺風、海嘯、赤潮等會破壞“藍碳”生產(chǎn)的資源,給域內(nèi)國家?guī)頁p害;南海區(qū)域中資源開發(fā)爭端如印尼同越南、菲律賓等國的漁業(yè)爭端破壞了域內(nèi)國家間的政治互信,進而會阻礙“藍碳”的生產(chǎn)合作;中美全面戰(zhàn)略博弈帶來的全球經(jīng)濟會導致南海域內(nèi)國家調(diào)整其經(jīng)濟發(fā)展方式,減少在“藍碳”上的資本投入,進而導致“藍碳”合作的收益減少,合作面臨風險。(3)在前面假設中,可持續(xù)發(fā)展被當成了一種共識。但一國經(jīng)濟發(fā)展模

16、式受其認知模式的影響,南海域內(nèi)一些國家重視陸上工業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展,對海洋的經(jīng)濟價值缺乏深人的認知,導致工業(yè)與生活污水通過內(nèi)水排放入海,這使得“藍碳”生產(chǎn)的灘涂、沼澤、海草等資源遭受損失。這種認知差異會破壞合作上的互信,從而阻礙“藍碳”生產(chǎn)合作。(4)“藍碳”生產(chǎn)帶來海洋旅游、深海科研、數(shù)字貿(mào)易發(fā)展等高端產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟溢出效益,故“藍碳”是可持續(xù)的經(jīng)濟發(fā)展方式。它的價值與重要性沒有被有效傳播,使得南海域內(nèi)國家在經(jīng)濟決策時忽視了這種新的經(jīng)濟發(fā)展模式,從而阻礙了合作的進程。(5)從現(xiàn)實的層面看,南海區(qū)域“藍碳”生產(chǎn)合作還存在諸多的挑戰(zhàn):首先是區(qū)域性碳匯市場的建立,南海域內(nèi)國家還沒能建立起國際性的“碳交易”市

17、場,因而南海區(qū)域“藍碳”合作機制的建立是一個長期的過程,面臨著諸多挑戰(zhàn)4。其次,“藍碳”研究還處于起步階段,“藍碳”資源的開發(fā)與管理體系還沒有建立起來,制度的缺失會增加藍碳資源的保護難度。再者,“藍碳”與“綠碳”是全球碳循環(huán)的兩個有機組成部分,兩者間具有協(xié)同關系,構(gòu)建起陸海統(tǒng)籌、協(xié)調(diào)發(fā)展的“碳匯”系統(tǒng)是一個長期的過程,涉及諸多因素,構(gòu)建過程面臨著諸多挑戰(zhàn)。4.2結(jié)論依據(jù)模型分析與例證的結(jié)果,夏普利值同國家的總體數(shù)量,子聯(lián)盟的國家個數(shù)、藍碳的資源投入情況、投入的資本數(shù)量以及技術生產(chǎn)水平相關。由此可以推出以下結(jié)論:(1)聯(lián)盟體的國家數(shù)量越多,夏普利值越大,加入聯(lián)盟的國家所獲得的收益越多。資源投入越

18、大、資本投入越多,夏普利值越大,加入聯(lián)盟所獲得的收益越多,達成“藍碳”合作的可行性越高。(2)在南海區(qū)國家“藍碳”技術級差的前提下,共享先進性技術將提高聯(lián)盟體的技術水平,提高夏普利值,聯(lián)盟國家從合作中獲得收益越大,越有利于聯(lián)盟的形成,維持聯(lián)盟體的穩(wěn)定性。(3)總體來看,從生產(chǎn)經(jīng)濟的視角南海區(qū)域“藍碳”合作具有現(xiàn)實的可行性。4.3理論貢獻“南海區(qū)域”是全球“藍碳”資源分布最豐富的區(qū)域,域內(nèi)國家廣泛從經(jīng)濟角度合作對全球氣候問題的解決具有重要的貢獻,從理論上證明“藍碳”聯(lián)盟存在合作博弈的核或夏普利值將能為“藍碳”的國際合作措施的制定提供理論依據(jù)與指導?!八{碳”合作博弈模型中的參與國的數(shù)量增加并不影響

19、模型合作解的存在,從理論上證明合作可以從南海區(qū)域向全球擴展,這也從經(jīng)濟理論的視角側(cè)面證實了“構(gòu)建全球海洋命運共同體”具有現(xiàn)實可行性。4.4實踐啟示從合作博弈的視角看,南海區(qū)域的“藍碳”合作具有現(xiàn)實的可行性,采用合作的措施可以有效推動“藍碳”的國際合作,促進南海區(qū)域國家的經(jīng)濟一體化進程,維持南海地區(qū)的和平與繁榮。研究結(jié)論從長期與短期為南海區(qū)域的“藍碳”合作提供了啟示:從長期維度需做好以下工作:南海區(qū)域國家需要構(gòu)建一個統(tǒng)一、可線上交易的碳匯市場。域內(nèi)國家需整合“碳交易”市場,通過談判達成統(tǒng)一的碳測量、碳交易、碳關稅的標準,通過這一交易市場低成本地完成碳排放交易,獲得“碳匯”收益。建立東亞區(qū)域“藍碳

20、”標準體系,通過標準體系的建立,為域內(nèi)國家的“藍碳”資源的開發(fā)或管理提供標準化的指導。在域內(nèi)建立“藍碳”增匯的示范合作項目28,通過示范合作項目來吸引更多的國家加入合作聯(lián)盟中來。大力發(fā)展“碳匯”漁業(yè)、海洋數(shù)字化產(chǎn)業(yè),推動海洋高新產(chǎn)業(yè)的領域的合作,從而提高“藍碳”資源開發(fā)的效率。在短期可從以下方面開展工作:在現(xiàn)有的“藍碳”國際科研交流平臺基礎上,加大“藍碳”科普宣傳上的合作,讓南海域內(nèi)的公眾認識藍碳、了解藍碳,自覺保護“藍碳”資源。利用已有的湄公河區(qū)域經(jīng)貿(mào)合作平臺、中國東盟自貿(mào)區(qū)等合作平臺,開展“藍碳”經(jīng)濟的數(shù)據(jù)收集與分析、“藍碳”資源的科研項目合作。同印尼、馬來西亞、泰國、越南等“藍碳”資源豐

21、富的國家,建立“海洋碳匯”測量、近海養(yǎng)殖環(huán)境監(jiān)測、海洋“碳匯”協(xié)同創(chuàng)新合作的區(qū)域合作平臺。組建南海域內(nèi)國家的“藍碳”經(jīng)濟論壇,通過論壇推動域內(nèi)國家的政策交流。4.5研究的局限性(1)南海域內(nèi)國家之間在經(jīng)貿(mào)、政治、文化之間存在較為緊密的聯(lián)系,已成為一個相互作用與影響的網(wǎng)絡系統(tǒng)。在構(gòu)建模型過程中以理性經(jīng)濟人為假設,簡化了國家之間的相互影響的關系,在未來的研究中將以現(xiàn)實的政經(jīng)網(wǎng)絡為基礎,對合作博弈的模型進行修正。(2)在“碳匯”交易市場建立起來后,“藍碳”的價格會隨供求關系變化,南海區(qū)域內(nèi)的國家的“藍碳”經(jīng)濟收入分配會影響到博弈戰(zhàn)略的選擇。模型以道格拉斯生產(chǎn)函數(shù)為基礎進行構(gòu)建,沒能反映出“藍碳”生產(chǎn)

22、成本及溢出效應問題,在后續(xù)研究中將予以討論。(3)受“藍碳”數(shù)據(jù)較少的限制,文章只選擇三個國家的數(shù)據(jù)進行了實證檢驗,在后續(xù)將進一步增加數(shù)據(jù)的調(diào)研,通過增補數(shù)據(jù)與國家的數(shù)量加以完善。(編輯:于杰)參考文獻1:章海波,駱永明,劉興華,等.海岸帶藍碳研究及其展望j.中國科學:地球科學,2015,45(11):1641-1648.2:陳方麗,張建輝,周勝芳,等.我國碳匯交易研究進展j.安徽農(nóng)業(yè)科學,2013,41(8):3579-3581.3魯萬波,仇婷婷,杜磊.中國不同經(jīng)濟增長階段碳排放影響因素研究j.經(jīng)濟研究,2013,48(4):106-118.4crookss,vonum,schilel,et

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32、):75-75.27劉紀化,張飛,焦念志.陸海統(tǒng)籌研發(fā)碳匯j.科學通報,2015,60(35):3399-3405.28samanthalp,murraybc.stateofthescienceoncoastalbluecarbon:asummaryforpolicymakersr.dukeuniversity,2011:4-21.29shapleyls.avalueforn-persongamesm/kuhnhw,tuckeraw.contributionstothetheoryofgamesii.princeton:princetonuniversitypress,1953:307-317

33、.30岳寶彩.推動藍碳發(fā)展正逢其時n.中國海洋報,2016-12-22(003).31周晨昊,毛覃愉,徐曉,等.中國海岸帶藍碳生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力的初步分析j.中國科學:生命科學,2016,46(4):475-486.32mcowencj,weatherdonlv,bochovejwv,etal.aglobalmapofsaltmarshesj.biodiversitydatajournal,2017,5(5):11764.33alongidm,murdiyarsod,fourqureanjw,etal.indonesiasbluecarbon:agloballysignificantandvul

34、nerablesinkforseagrassandmangrovecarbonj.wetlandsecologyandmanagement,2016,24(1):3-13.34pumijumnongn.mangroveforestsinthailand,mangroveecosystemsofasiar.2014:61-79.35praisankuls,nabangchangso.theeconomicvalueofseagrassecosystemintrangprovince,thailandj.kasetsartuniversityfisheriesresearchbulletin,20

35、16,40(3):138-155.feasibilitystudyofbluecarboncooperationinthesouthchinasearegionfromthecooperafioegameperspectivezhaochang-pingxuxiao-jiang fangchaoyangya-li gongyu(schoolofshippingeconomicsandmanagement,dalianmaritimeuniversity,dalianliaoning116026,china)abstractaddressingglobalwarmingthroughintern

36、ationalcooperationremainsanurgenttaskforthe21stcentury.theinternationalbluecarboncooperationprovidesaneconomicallyfeasibleschemeforthisinitiative.thesouthchinaseahasthemostabundantbluecarbonresources.theestablishmentofabluecarboncooperationplatforminthisregionwillcontributetoitspeaceandstability.thu

37、sthebluecarboncooperationinthesouthchinasearegionhasimportantstrategicsignificance.fromtheperspectiveofcooperativegame,theexistenceofcooperativegamesolutionisdeducedandprovedbymathematicalmodel,andthentheeconomicfeasibilityofbluecarboncooperationisprovedinthisresearch.thedataofmangrove,saltmarsh,seagrassbedandgdpofchina,indonesiaandthailandwerefoundtobesubstitutedintotheshapleymodelofthecooperativegameforcalculation,whichverifiedtheexistenceofthesolutiono

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