基于行為地理的跨界水資源沖突研究

范虹　牛文娟　牛富

摘 要： 基于行為地理學(xué)理論，根據(jù)跨界水資源沖突中左右岸和上下游的沖突由于沖突主體地理位置差異而呈現(xiàn)不同特點(diǎn)，建立了左右岸和上下游跨界水資源沖突演化博弈數(shù)理模型，研究跨界水資源沖突事件產(chǎn)生機(jī)理。理論研究和數(shù)值分析表明：上下游水資源沖突與左右岸水資源沖突具有不同的發(fā)展演化規(guī)律，需要在水資源沖突管理的實(shí)踐中對上下游水資源沖突和左右岸水資源沖突采取不同的管理策略；左右岸演化博弈有（沖突，沖突）和（協(xié)商，協(xié)商）兩個(gè)演化穩(wěn)定策略，博弈雙方個(gè)體的相對收益而不是個(gè)體在博弈中的收益對博弈演化的方向有重要的影響。在上下游演化博弈中，（沖突，沖突）是不穩(wěn)定策略，其演化穩(wěn)定策略為（沖突，協(xié)商），增加協(xié)商成本和減小沖突成本均導(dǎo)致上下游群體中采取沖突策略的個(gè)體比例上升。

關(guān)鍵詞： 跨界水資源沖突； 上下游沖突特點(diǎn)； 演化博弈； 沖突產(chǎn)生機(jī)理

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）10?0015?05

Abstract： According to the different characteristics caused by geographical location differences of the left and right （LR） banks along a river and upstream and downstream （UD） of the river， the evolutionary game mathematical model of the trans?boundary water resource conflict of the LR banks and the UD of river were established to study the generation mechanism of trans?boundary water resource conflict on the basis of behavioral geography theory. The study shows that the water resource conflict of LR banks and that of UD have different water resource conflict evolutionary laws， so different management strategies should be adopted for the two kinds of water resource conflicts. LR bank evolutionary game has two evolutionary stable strategies （conflict， conflict and negotiation， negotiation）. In LR bank evolutionary game， it is the relative benefits of both sides but not the absolute benefits of the individuals to decide the evolutionary direction of the game. In UD evolutionary game， “conflict， conflict” is unstable strategy and “conflict， negotiation” is the unique evolutionary stable strategy. Increasing negotiation costs and decreasing conflict costs will lead to a proportion growth of the individuals adopting conflict action.

Keywords： trans?boundary water resource conflict； upstream and downstream conflict characteristic； evolutionary game； conflict generation mechanism

0 引 言

在跨界流域，由于產(chǎn)權(quán)界定不清晰，水資源管理主體缺位，日益尖銳的水資源供需矛盾直接導(dǎo)致了跨界流域水資源沖突事件頻發(fā)。目前并沒有專門的方法來研究跨界水資源沖突，對策論和超對策論[1]、系統(tǒng)模型[2]、多目標(biāo)決策、群決策等方法都被用來研究沖突問題。由亞對策理論[3]改進(jìn)和擴(kuò)展來的F?H沖突分析方法[4?7]是比較實(shí)用的方法之一。另外，還有基于博弈論方法的研究[8?9]，模擬沖突各方行為的研究[10?14]，基于水量協(xié)調(diào)配置的研究[15]等。這些關(guān)于水資源沖突的研究中，都將研究的焦點(diǎn)聚集于上下游的沖突，缺少對左右岸沖突的關(guān) 注，缺乏從“跨界”的角度考察水資源沖突產(chǎn)生的機(jī)理，即沒有考慮沖突主體的地理位置差異對沖突演化局勢產(chǎn)生的影響。

行為地理學(xué)是研究人類不同類群（集團(tuán)、階層等）在不同地理環(huán)境下的行為類型和決策行為及其形成因素（包括地理因素、心理因素）的科學(xué)，是在行為科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)、社會(huì)學(xué)、人類學(xué)等科學(xué)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的帶有方法論性質(zhì)的應(yīng)用地理學(xué)新分支。根據(jù)行為地理學(xué)（Behavioral Geography）理論，人對自然和社會(huì)環(huán)境有一種感應(yīng)過程，即人們對環(huán)境的地理物象、信息的處理與知覺的判斷等知覺過程；而人類的行為是對感應(yīng)過程的反應(yīng)結(jié)果，最后決定人類在特定地理環(huán)境中采取一定類型的決策行為[16]。

事實(shí)上，在上下游水資源沖突中，上下游用水主體的優(yōu)劣勢地位差異明顯，而左右岸水資源沖突中，左右岸用水主體居于同等的用水地位。因此，本文根據(jù)跨界水資源沖突中，左右岸和上下游的沖突由于沖突主體地理位置差異而呈現(xiàn)不同特點(diǎn)，分別建立了左右岸和上下游跨界水資源沖突演化博弈模型，分析不同的地理位置對沖突主體博弈行為的影響規(guī)律。

1 跨界水資源沖突事件演化博弈模型

1.1 模型假設(shè)

假設(shè)在一個(gè)流域內(nèi)有存在水資源競爭關(guān)系的兩個(gè)區(qū)域，在水資源嚴(yán)重短缺情況下，流域供給區(qū)域總量為[Q]的水資源為稀缺性資源。兩個(gè)區(qū)域中分別有[n1]，[n2]個(gè)用水戶。每個(gè)用水戶面臨的可行策略集合[S]包括沖突行為策略[C]和協(xié)商行為策略[G]（簡稱為沖突策略和協(xié)商策略），即[S={沖突C，協(xié)商G}]。設(shè)區(qū)域中每個(gè)用水戶的取水量為[qi]，[i∈n1，n2]。假定正常情況下取一單位水的成本為[c1]，發(fā)生沖突事件情況下取一單位水的成本增加值為[c2]，[c2]包括因?yàn)榘l(fā)生沖突引起的財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡等；協(xié)商情況下取一單位水的成本增加值為[c3]。

從以上分析可以知道：對于左右岸爭水群體演化博弈來說，博弈的結(jié)果不是由個(gè)體在博弈中的收益決定的，而是由博弈雙方個(gè)體的相對收益決定的。所以，在左右岸沖突中，單純靠減少或增加沖突方所獲得的水量，并不能消解沖突。需要增加博弈雙方在協(xié)商中的收益，使之大于某博弈方在對手采取協(xié)商策略時(shí)自己采取沖突策略時(shí)的收益，這樣就不會(huì)有博弈方存有“先下手為強(qiáng)”占便宜的僥幸心理，方能徹底消解沖突。

3.2 上下游演化博弈結(jié)果及數(shù)值分析

4 結(jié) 語

根據(jù)演化博弈的基本理論和左右岸、上下游跨界水資源沖突的不同特征，建立了跨界水資源沖突演化博弈模型，分析了博弈均衡點(diǎn)的演化穩(wěn)定性，研究了跨界水資源沖突的產(chǎn)生機(jī)理，得到如下研究結(jié)論：

（1） 左右岸演化博弈有（沖突，沖突）和（協(xié)商，協(xié)商）兩個(gè)演化穩(wěn)定策略，博弈的結(jié)果不是由個(gè)體在博弈中的收益決定的，而是由博弈雙方個(gè)體的相對收益決定的。左右岸博弈向（沖突，沖突）演化的充分條件是[Δ>0]。當(dāng)一方主體采取沖突策略其對手采取協(xié)商策略該主體所獲得的收益大于兩方都采取協(xié)商策略時(shí)該主體所獲得的收益越多，爭水群體中選擇沖突策略的個(gè)體比例就越大。

（2） 在上下游演化博弈中，演化穩(wěn)定策略為（沖突，協(xié)商）。（沖突，沖突）是不穩(wěn)定策略。上游群體中始終保持很高的沖突個(gè)體比例，而下游群體由于先天資源劣勢，將會(huì)避免采取沖突策略，而傾向于采取協(xié)商策略。

（3） 在左右岸演化博弈中，[qC]和[qG]的大小不是影響演化博弈方向的根本因素，單純靠減少或增加沖突方所獲得的水量，并不能消解沖突。需要增加博弈雙方在協(xié)商中的收益，使之大于某博弈方在對手采取協(xié)商策略時(shí)自己采取沖突策略時(shí)的收益，這樣就不會(huì)有博弈方存有“先下手為強(qiáng)”的占便宜的僥幸心理，方能徹底消解沖突。

（4） 在上下游演化博弈中，[c2]和[c3]對上下游群體博弈的得益和博弈演化方向有重要的影響。增加協(xié)商成本導(dǎo)致博弈雙方的收益及上下游群體的平均期望收益都呈現(xiàn)下降的趨勢，減小沖突成本導(dǎo)致博弈雙方的收益及上下游群體的平均期望收益都呈現(xiàn)增加的趨勢，但是它們都導(dǎo)致上下游群體中采取沖突策略的個(gè)體比例上升。

因此，上下游與左右岸水資源沖突具有不同的發(fā)展演化規(guī)律。在許多跨界流域中，上下游水資源沖突與左右岸水資源沖突是并存的，是相互關(guān)聯(lián)的，如果上下游的水量分配方案合理有效，下游有足夠的水量，左右岸的水資源沖突就會(huì)相應(yīng)減少。

參考文獻(xiàn)

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[11] NIR Becker， EASTER K W. Water diversion from the great lakes： is a cooperative approach possible [J].Water Resources Development， 1997， 13（1）： 53?65.

[12] BIELSA Jorge， DUARTE Rosa. An economic model for water allocation in north eastern Spain [J].Water Resources Development， 2001， 17（3）： 397?410.

[13] HENDERSON J L， LORD W B. A gaming evolution of Colorado river drought management institutional options [J]. Water Resources Bulletin， 1995， 31（5）： 907?924.

[14] FERNANDEZ Linda. Trades dynamic solutions to trans?boundary pollution [J]. Journal of Environmental Economics and Management， 2002， 43： 386?411.

[15] 楊志峰，曾勇.跨邊界區(qū)域水資源沖突與協(xié)調(diào)模型與應(yīng)用（I）：模型體系[J].環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2004，24（l）：71?76.

[16] 彭飛.新經(jīng)濟(jì)地理學(xué)論綱：原理、方法及應(yīng)用[M].北京：中國言實(shí)出版社，2007.

[17] 陳志松，王慧敏，仇蕾，等.流域水資源配置中的演化博弈分析[J].中國管理科學(xué)，2008，16（6）：176?183.

1 跨界水資源沖突事件演化博弈模型

1.1 模型假設(shè)

假設(shè)在一個(gè)流域內(nèi)有存在水資源競爭關(guān)系的兩個(gè)區(qū)域，在水資源嚴(yán)重短缺情況下，流域供給區(qū)域總量為[Q]的水資源為稀缺性資源。兩個(gè)區(qū)域中分別有[n1]，[n2]個(gè)用水戶。每個(gè)用水戶面臨的可行策略集合[S]包括沖突行為策略[C]和協(xié)商行為策略[G]（簡稱為沖突策略和協(xié)商策略），即[S={沖突C，協(xié)商G}]。設(shè)區(qū)域中每個(gè)用水戶的取水量為[qi]，[i∈n1，n2]。假定正常情況下取一單位水的成本為[c1]，發(fā)生沖突事件情況下取一單位水的成本增加值為[c2]，[c2]包括因?yàn)榘l(fā)生沖突引起的財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡等；協(xié)商情況下取一單位水的成本增加值為[c3]。

從以上分析可以知道：對于左右岸爭水群體演化博弈來說，博弈的結(jié)果不是由個(gè)體在博弈中的收益決定的，而是由博弈雙方個(gè)體的相對收益決定的。所以，在左右岸沖突中，單純靠減少或增加沖突方所獲得的水量，并不能消解沖突。需要增加博弈雙方在協(xié)商中的收益，使之大于某博弈方在對手采取協(xié)商策略時(shí)自己采取沖突策略時(shí)的收益，這樣就不會(huì)有博弈方存有“先下手為強(qiáng)”占便宜的僥幸心理，方能徹底消解沖突。

3.2 上下游演化博弈結(jié)果及數(shù)值分析

4 結(jié) 語

根據(jù)演化博弈的基本理論和左右岸、上下游跨界水資源沖突的不同特征，建立了跨界水資源沖突演化博弈模型，分析了博弈均衡點(diǎn)的演化穩(wěn)定性，研究了跨界水資源沖突的產(chǎn)生機(jī)理，得到如下研究結(jié)論：

（1） 左右岸演化博弈有（沖突，沖突）和（協(xié)商，協(xié)商）兩個(gè)演化穩(wěn)定策略，博弈的結(jié)果不是由個(gè)體在博弈中的收益決定的，而是由博弈雙方個(gè)體的相對收益決定的。左右岸博弈向（沖突，沖突）演化的充分條件是[Δ>0]。當(dāng)一方主體采取沖突策略其對手采取協(xié)商策略該主體所獲得的收益大于兩方都采取協(xié)商策略時(shí)該主體所獲得的收益越多，爭水群體中選擇沖突策略的個(gè)體比例就越大。

（2） 在上下游演化博弈中，演化穩(wěn)定策略為（沖突，協(xié)商）。（沖突，沖突）是不穩(wěn)定策略。上游群體中始終保持很高的沖突個(gè)體比例，而下游群體由于先天資源劣勢，將會(huì)避免采取沖突策略，而傾向于采取協(xié)商策略。

（3） 在左右岸演化博弈中，[qC]和[qG]的大小不是影響演化博弈方向的根本因素，單純靠減少或增加沖突方所獲得的水量，并不能消解沖突。需要增加博弈雙方在協(xié)商中的收益，使之大于某博弈方在對手采取協(xié)商策略時(shí)自己采取沖突策略時(shí)的收益，這樣就不會(huì)有博弈方存有“先下手為強(qiáng)”的占便宜的僥幸心理，方能徹底消解沖突。

（4） 在上下游演化博弈中，[c2]和[c3]對上下游群體博弈的得益和博弈演化方向有重要的影響。增加協(xié)商成本導(dǎo)致博弈雙方的收益及上下游群體的平均期望收益都呈現(xiàn)下降的趨勢，減小沖突成本導(dǎo)致博弈雙方的收益及上下游群體的平均期望收益都呈現(xiàn)增加的趨勢，但是它們都導(dǎo)致上下游群體中采取沖突策略的個(gè)體比例上升。

因此，上下游與左右岸水資源沖突具有不同的發(fā)展演化規(guī)律。在許多跨界流域中，上下游水資源沖突與左右岸水資源沖突是并存的，是相互關(guān)聯(lián)的，如果上下游的水量分配方案合理有效，下游有足夠的水量，左右岸的水資源沖突就會(huì)相應(yīng)減少。

參考文獻(xiàn)

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[17] 陳志松，王慧敏，仇蕾，等.流域水資源配置中的演化博弈分析[J].中國管理科學(xué)，2008，16（6）：176?183.

1 跨界水資源沖突事件演化博弈模型

1.1 模型假設(shè)

假設(shè)在一個(gè)流域內(nèi)有存在水資源競爭關(guān)系的兩個(gè)區(qū)域，在水資源嚴(yán)重短缺情況下，流域供給區(qū)域總量為[Q]的水資源為稀缺性資源。兩個(gè)區(qū)域中分別有[n1]，[n2]個(gè)用水戶。每個(gè)用水戶面臨的可行策略集合[S]包括沖突行為策略[C]和協(xié)商行為策略[G]（簡稱為沖突策略和協(xié)商策略），即[S={沖突C，協(xié)商G}]。設(shè)區(qū)域中每個(gè)用水戶的取水量為[qi]，[i∈n1，n2]。假定正常情況下取一單位水的成本為[c1]，發(fā)生沖突事件情況下取一單位水的成本增加值為[c2]，[c2]包括因?yàn)榘l(fā)生沖突引起的財(cái)產(chǎn)損失、人員傷亡等；協(xié)商情況下取一單位水的成本增加值為[c3]。

從以上分析可以知道：對于左右岸爭水群體演化博弈來說，博弈的結(jié)果不是由個(gè)體在博弈中的收益決定的，而是由博弈雙方個(gè)體的相對收益決定的。所以，在左右岸沖突中，單純靠減少或增加沖突方所獲得的水量，并不能消解沖突。需要增加博弈雙方在協(xié)商中的收益，使之大于某博弈方在對手采取協(xié)商策略時(shí)自己采取沖突策略時(shí)的收益，這樣就不會(huì)有博弈方存有“先下手為強(qiáng)”占便宜的僥幸心理，方能徹底消解沖突。

3.2 上下游演化博弈結(jié)果及數(shù)值分析

4 結(jié) 語

根據(jù)演化博弈的基本理論和左右岸、上下游跨界水資源沖突的不同特征，建立了跨界水資源沖突演化博弈模型，分析了博弈均衡點(diǎn)的演化穩(wěn)定性，研究了跨界水資源沖突的產(chǎn)生機(jī)理，得到如下研究結(jié)論：

（1） 左右岸演化博弈有（沖突，沖突）和（協(xié)商，協(xié)商）兩個(gè)演化穩(wěn)定策略，博弈的結(jié)果不是由個(gè)體在博弈中的收益決定的，而是由博弈雙方個(gè)體的相對收益決定的。左右岸博弈向（沖突，沖突）演化的充分條件是[Δ>0]。當(dāng)一方主體采取沖突策略其對手采取協(xié)商策略該主體所獲得的收益大于兩方都采取協(xié)商策略時(shí)該主體所獲得的收益越多，爭水群體中選擇沖突策略的個(gè)體比例就越大。

（2） 在上下游演化博弈中，演化穩(wěn)定策略為（沖突，協(xié)商）。（沖突，沖突）是不穩(wěn)定策略。上游群體中始終保持很高的沖突個(gè)體比例，而下游群體由于先天資源劣勢，將會(huì)避免采取沖突策略，而傾向于采取協(xié)商策略。

（3） 在左右岸演化博弈中，[qC]和[qG]的大小不是影響演化博弈方向的根本因素，單純靠減少或增加沖突方所獲得的水量，并不能消解沖突。需要增加博弈雙方在協(xié)商中的收益，使之大于某博弈方在對手采取協(xié)商策略時(shí)自己采取沖突策略時(shí)的收益，這樣就不會(huì)有博弈方存有“先下手為強(qiáng)”的占便宜的僥幸心理，方能徹底消解沖突。

（4） 在上下游演化博弈中，[c2]和[c3]對上下游群體博弈的得益和博弈演化方向有重要的影響。增加協(xié)商成本導(dǎo)致博弈雙方的收益及上下游群體的平均期望收益都呈現(xiàn)下降的趨勢，減小沖突成本導(dǎo)致博弈雙方的收益及上下游群體的平均期望收益都呈現(xiàn)增加的趨勢，但是它們都導(dǎo)致上下游群體中采取沖突策略的個(gè)體比例上升。

因此，上下游與左右岸水資源沖突具有不同的發(fā)展演化規(guī)律。在許多跨界流域中，上下游水資源沖突與左右岸水資源沖突是并存的，是相互關(guān)聯(lián)的，如果上下游的水量分配方案合理有效，下游有足夠的水量，左右岸的水資源沖突就會(huì)相應(yīng)減少。

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