一個(gè)政府—企業(yè)雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型

胡長英，李 飛，董鎖成

（1.中國人民大學(xué)數(shù)學(xué)學(xué)院，北京 100872；2.中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所，北京 100101）

引言

黨的十九大報(bào)告把污染防治作為決勝全面建成小康社會(huì)的三大攻堅(jiān)戰(zhàn)之一，提出構(gòu)建以政府為主導(dǎo)、企業(yè)為主體的環(huán)境治理體系，落實(shí)企業(yè)環(huán)境治理主體責(zé)任重大戰(zhàn)略任務(wù)。排污者是污染治理的責(zé)任主體，強(qiáng)化其環(huán)保責(zé)任有助于改善環(huán)境質(zhì)量，推動(dòng)形成規(guī)范公平的市場競爭環(huán)境。中央政府制定了一系列的法律、法規(guī)來防治工業(yè)污染，如《中華人民共和國固體廢物污染環(huán)境防治法》《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國大氣污染防治法》等，規(guī)定各方在生態(tài)環(huán)境保護(hù)、污染防治等領(lǐng)域全方位開展工作；我國現(xiàn)行有效的國家污染物排放（控制）標(biāo)準(zhǔn)達(dá)160余項(xiàng)，對重點(diǎn)地區(qū)重點(diǎn)行業(yè)執(zhí)行更加嚴(yán)格的污染物排放限值，在促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和推動(dòng)企業(yè)升級(jí)改造方面發(fā)揮了重要作用。地方政府要根據(jù)改善環(huán)境質(zhì)量的需要和經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件制定切實(shí)措施達(dá)到污染物排放目標(biāo)；而環(huán)境保護(hù)如何與地方產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，是地方政府面臨的突出問題。地方政府寄希望于企業(yè)自主提高環(huán)境意識(shí)，自我環(huán)境約束達(dá)到國家排放標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)還面臨諸多問題。應(yīng)規(guī)定企業(yè)對其產(chǎn)生的污染要承擔(dān)的責(zé)任和義務(wù)，以及采取切實(shí)可行的獎(jiǎng)懲措施，督促企業(yè)完成“三廢”治理工作，切實(shí)做到外部成本內(nèi)部化。地方政府該如何制定獎(jiǎng)懲措施，才能既使企業(yè)的排污工作達(dá)到環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，又不影響企業(yè)的生產(chǎn)積極性？本文將嘗試建立政府和企業(yè)之間的雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型，研究地方政府加強(qiáng)環(huán)境管理，督促企業(yè)積極改善污染排放的可行方案。

區(qū)域環(huán)境問題的政企博弈在主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)重工業(yè)化特征明顯、企業(yè)長期粗放式生產(chǎn)排污嚴(yán)重、地方政府環(huán)境監(jiān)管有待加強(qiáng)、西北生態(tài)安全屏障和黃河流域健康發(fā)展受到嚴(yán)重威脅的寧蒙沿黃地帶表現(xiàn)典型[1-6]，部分文獻(xiàn)對重污染產(chǎn)業(yè)區(qū)企業(yè)污染問題進(jìn)行了研究[7-18]，但很多是對企業(yè)的污染行為進(jìn)行分析，強(qiáng)有力的環(huán)境管治措施研究有待加強(qiáng)，尤其缺乏數(shù)理推導(dǎo)研究。發(fā)達(dá)國家企業(yè)對其產(chǎn)生的污染責(zé)任明晰，尤其是ISO14001環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)頒布后，企業(yè)相繼加入環(huán)境認(rèn)證。但很多企業(yè)環(huán)境責(zé)任承擔(dān)嚴(yán)重不足，也沒有考慮加入ISO14001體系，環(huán)境管理一直處于滯后狀態(tài)，很多企業(yè)為了節(jié)省成本將“三廢”直接排放，我國以寧蒙沿黃地帶為代表的廣大西北地區(qū)尤為典型。經(jīng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)污染事故的企業(yè)大多都清楚超標(biāo)排放污染物屬違規(guī)行為，也清楚工業(yè)垃圾對環(huán)境的危害，更知道該如何避免或減少環(huán)境污染。但是處理“三廢”不但需要購買各種過濾、凈化設(shè)備以及改進(jìn)技術(shù)等，還需要租用場所、培訓(xùn)工人等，增加企業(yè)支出，很多企業(yè)為了降低生產(chǎn)成本而不愿治理[19]。雙層規(guī)劃法（主從決策法）在20世紀(jì)70年代由Chandler和Norton等人最早提出，雙層規(guī)劃法考慮了決策過程中不同決策者（上層和下層，又稱領(lǐng)導(dǎo)與隨從）的作用和表現(xiàn)，現(xiàn)在已被廣泛地應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)管理、金融、交通、環(huán)境保護(hù)等領(lǐng)域。近些年，一些學(xué)者開始關(guān)注環(huán)保問題，借助雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型來探討實(shí)際生產(chǎn)中，如何讓企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)主動(dòng)保護(hù)環(huán)境，如基于環(huán)境保護(hù)的雙層優(yōu)化選址模型[20]、產(chǎn)品回收再生產(chǎn)的閉環(huán)雙層物流模型[21]等。目前用雙層優(yōu)化方法來探索地方政府如何制定獎(jiǎng)懲措施來督促企業(yè)排污達(dá)標(biāo)的研究還有待完善，尤其西北重污染區(qū)相關(guān)研究較為缺乏。本研究將建立以地方政府為上層、企業(yè)（尤其重污染企業(yè)）為下層的雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型，討論上層地方政府如何制定獎(jiǎng)懲措施和污染稅費(fèi)比例，能使下層企業(yè)在追求經(jīng)濟(jì)利益的同時(shí)主動(dòng)治理其產(chǎn)生的污染，達(dá)到環(huán)境治理目標(biāo)。首先，基于地方政府決策變量與企業(yè)決策變量，確定上層—下層目標(biāo)函數(shù)及約束條件，建立地方政府與企業(yè)之間關(guān)于治理廢水、廢氣和廢渣的雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型，研究地方政府環(huán)境獎(jiǎng)罰政策與企業(yè)利潤及環(huán)境行為的關(guān)聯(lián)性；然后，給出模型解的存在性條件，提出模型“樂觀最優(yōu)解”與“悲觀最優(yōu)解”及地方政府獎(jiǎng)懲機(jī)制最優(yōu)解；最后，進(jìn)一步分析政府的環(huán)境治理獎(jiǎng)懲方式和稅費(fèi)比例對企業(yè)利潤及環(huán)境行為的影響，并進(jìn)行政策討論，以期為寧蒙沿黃地帶及類似地區(qū)強(qiáng)化排污者責(zé)任、實(shí)現(xiàn)國家排放標(biāo)準(zhǔn)目標(biāo)、實(shí)現(xiàn)環(huán)境經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展提供參考。

1 寧蒙沿黃地帶環(huán)境污染狀況

寧蒙沿黃地帶是我國西北老工業(yè)基地和典型資源型城市的集聚區(qū)域，是我國西北乃至整個(gè)西部的重要增長極[1]，基本形成了以能源、建材、冶金、裝備制造業(yè)等為主導(dǎo)的重化工業(yè)體系，寧東能源重化工基地和陜北新興能源重化工基地，也是我國“西煤東運(yùn)”“西氣東輸”“西電東送”的重要基地之一[2,3]。寧蒙沿黃地帶總體處于工業(yè)化初中期階段，二產(chǎn)比重60%左右，重工業(yè)比重在80%以上，而三產(chǎn)比重低，很多企業(yè)采用的是能耗高、污染重、資源利用率低的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，給當(dāng)?shù)乇緛砭痛嗳醯纳鷳B(tài)系統(tǒng)帶來了巨大壓力，如近20年內(nèi)蒙古烏海、阿拉善、鄂爾多斯等地在黃河兩岸數(shù)十公里的狹長地帶開設(shè)工業(yè)園區(qū)，且多以高能耗、高污染的企業(yè)為引進(jìn)對象，對黃河的環(huán)境安全產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。在沿黃地區(qū)經(jīng)過合理處理處置的城市垃圾、工業(yè)垃圾比重不到10%，飲用水源、大氣環(huán)境影響著3/4以上的居民[4]。寧蒙沿黃地帶成為我國環(huán)境污染最為突出的區(qū)域[1-5]，單位工業(yè)產(chǎn)值“三廢”排放量，特別是大氣污染排放量遠(yuǎn)高于全國平均水平，污染治理水平有待提高。地方政府環(huán)境規(guī)制失位、監(jiān)管不力是區(qū)域環(huán)境問題的重要原因。①廢水污染，主要來自化工、冶金、有色金屬等行業(yè)。近20年黃河排污量增加了1倍，干流近40%的河段水體功能影響嚴(yán)重。從青海經(jīng)甘肅、寧夏至內(nèi)蒙古的黃河沿岸，能源、重化工、有色金屬、造紙等高污染工業(yè)廢水排放量逐年增大[5]。②大氣污染，主要來自燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程。前者污染物主要為顆粒物、硫氧化物和氮氧化物等，涉及火電、鋼鐵、焦化等行業(yè)；后者污染物主要有粉塵、含硫化合物、VOC、含氮化合物以及鹵素化合物等，涉及化工、石化、鋼鐵、水泥等行業(yè)。沿黃地區(qū)工業(yè)SO2排放量仍是全國平均水平的2倍左右。在2018年全國空氣污染城市排名中，石嘴山、包頭、蘭州、銀川、呼和浩特等沿黃城市的污染程度均在前列。③固體廢棄物污染,主要包括礦山尾礦、粉煤灰、鍋爐渣、冶煉廢渣等。很多工業(yè)垃圾未經(jīng)處理直接排放，直接威脅生態(tài)系統(tǒng)安全[6]。

2 企業(yè)治理“三廢”優(yōu)化模型

其中，y1,y2,y3分別表示企業(yè)每月治理廢水、廢氣和廢渣的量，是企業(yè)決策變量；表示企業(yè)治理“三廢”的總和，政府希望通過調(diào)整處罰方案z=(z1l,z2m,z3n)來促使下層企業(yè)盡可能大；為企業(yè)治理效果的稅收獎(jiǎng)勵(lì)。若企業(yè)治理的“三廢”全部達(dá)標(biāo)，則，企業(yè)稅收獎(jiǎng)勵(lì)為正。因此，政府希望通過調(diào)整(z,u)來增加這一部分的值，數(shù)值越大，說明企業(yè)治理的效果越好。故上層政府的規(guī)劃為：

約束條件表示地方政府對企業(yè)的處罰金額是非負(fù)的（政府的處罰不能高于某個(gè)企業(yè)所能接受的最大數(shù)值）；稅收比例介于0和1之間。

設(shè)企業(yè)只生產(chǎn)一種產(chǎn)品（多種產(chǎn)品同理），其決策變量為(x,y)=(x,y1,y2,y3)，其中x表示企業(yè)每月的總產(chǎn)量，y=(y1,y2,y3)表示企業(yè)每月治理的“三廢”的量，故下層企業(yè)的目標(biāo)函數(shù)利潤為：

其中，εi xi中i=1，2，3表示企業(yè)每月產(chǎn)生的廢水、廢氣和廢渣的量（常量）；εi中i=1，2，3表示總產(chǎn)量為x時(shí)產(chǎn)生的廢水、廢氣和廢渣的比例（常量）；p，c分別表示該種產(chǎn)品的平均單位價(jià)格和平均單位成本（常量）；(p-c)x表示企業(yè)生產(chǎn)該種產(chǎn)品的月平均利潤。c1l(l=1,2,…L)表示企業(yè)治理單位廢水中第l種污染物的成本（常量）；表示企業(yè)治理y1體積廢水需要花費(fèi)成本；則表示企業(yè)因?yàn)闆]有治理ε1x-y1的廢水而受到的懲罰金額。若ε1x=y1，即企業(yè)將產(chǎn)生的廢水全部治理，則受到的懲罰為零。同理，)(ε3x-y3)z3n]表示企業(yè)治理y2與y3的廢氣與廢渣而花費(fèi)的成本和懲罰。表示企業(yè)應(yīng)納稅的總額，其中α0是企業(yè)的正常稅費(fèi)比例。表示政府對于企業(yè)已經(jīng)治理的廢水、廢氣和廢渣的治理效果的納稅獎(jiǎng)罰比例。故下層企業(yè)的規(guī)劃為：

其中，約束條件表示企業(yè)的月生產(chǎn)量非負(fù)且不超過月最大生產(chǎn)能力a（a是常量，由企業(yè)的生產(chǎn)能力決定）；企業(yè)治理“三廢”的量yi,i=1,2,3不超過每月產(chǎn)生“三廢”的量εix；企業(yè)的生產(chǎn)成本cx和治理“三廢”的成本總和不能超過企業(yè)所能接受的最大值A(chǔ)。

標(biāo)記整個(gè)雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型為（P），則由（P）可看出，地方政府每采取一個(gè)獎(jiǎng)罰政策(z,u)，企業(yè)會(huì)相應(yīng)地給出使自己利潤最大的生產(chǎn)、治理方案(x,y)，依據(jù)該方案企業(yè)制定產(chǎn)量及污染治理對策。地方政府可根據(jù)企業(yè)的決策方案調(diào)整其獎(jiǎng)懲力度，實(shí)現(xiàn)區(qū)域環(huán)境目標(biāo)。

3 模型解的存在性以及兩種特殊情形

3.1 解的存在性

記雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型（P）的可行集為：

滿足上層規(guī)劃約束條件，x，y滿足下層規(guī)劃約束條件。上層的約束集為：

對于給定的上層變量(z,u)，記下層可行解集為：

滿足下層規(guī)劃約束條件。

下層的約束集是非空有界凸多面體，也是閉集。而下層最優(yōu)解集記為：

滿足下層規(guī)劃約束條件。這里Ψ(z,u)是點(diǎn)到集合映射。

引理1[20]：如果上層約束集W是非空緊集，對于每個(gè)給定的上層變量(z,u)∈W，下層至多有一個(gè)最優(yōu)解，且可行集S非空，則雙層優(yōu)化問題（P）至少有一個(gè)最優(yōu)解。

顯然，適當(dāng)選取參數(shù)，可保證雙層優(yōu)化問題（P）滿足引理1所有條件，使該模型至少存在一個(gè)最優(yōu)解。

3.2 兩種特殊情形

3.2.1 樂觀最優(yōu)解

樂觀最優(yōu)解是指上層領(lǐng)導(dǎo)者（地方政府）樂觀地認(rèn)為其有能力去影響下層（重污染企業(yè)）的行為，使得后者選擇最利于上層目標(biāo)函數(shù)的行動(dòng)，此時(shí)求解模型得到的解為樂觀最優(yōu)解。

令函數(shù)φo(z,u)=maxx,y{F(x,y,z,u):(x,y)∈Ψ(z,u)}，則樂觀的雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型為：

引理2[22]：對于樂觀優(yōu)化模型（P1），如果可行集S是非空緊集，下層問題在任何點(diǎn)(x,y)∈M(z,u)處滿足（MFCQ）條件，則問題（P1）如果存在可行解，一定存在全局最優(yōu)解。

問題（P1）的全局最優(yōu)解稱為原雙層優(yōu)化問題（P）的全局樂觀最優(yōu)解，在此認(rèn)為不論企業(yè)是積極采取措施治理污染還是在政府的強(qiáng)制措施下治理污染，都是一種與政府合作的態(tài)度，故視為“樂觀”情形。

3.2.2 悲觀最優(yōu)解

悲觀最優(yōu)解是指政府無法保證企業(yè)會(huì)按照自己期望的方式治理污染，此時(shí)求解模型得到的解稱為悲觀最優(yōu)解。本文中悲觀情形特指企業(yè)不愿治理污染，并將部分有危害的“三廢”直接排放到外界環(huán)境中。

令函數(shù)φp(z,u)=minx,y{F(x,y,z,u):(x,y)∈Ψ(z,u)}，則悲觀的雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型為：

悲觀優(yōu)化模型（P2）不能保證有解，但是當(dāng)下層最優(yōu)解集Ψ(z,u)滿足下半連續(xù)時(shí)，全局悲觀最優(yōu)解存在。

引理3[22]：對于悲觀問題（P2），如果點(diǎn)到集映射Ψ(z)是下半連續(xù)的，且可行集S是非空緊集，則問題（P2）如果存在可行解，一定存在全局最優(yōu)解。

問題（P2）的全局最優(yōu)解稱為原雙層優(yōu)化問題（P）的全局悲觀最優(yōu)解。這樣不管是企業(yè)愿意與政府合作的樂觀情形，還是不情愿合作的悲觀情形，只要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整模型的參數(shù)，就可以找到最優(yōu)解。問題（P1）和（P2）是雙層優(yōu)化問題（P）的兩個(gè)特殊情形，下面地方政府的獎(jiǎng)懲及稅費(fèi)措施對企業(yè)決策及效益的影響分析將會(huì)說明這兩種特殊情形的存在條件。而對于一般的雙層優(yōu)化問題（P），用于求解該類模型的有效算法比較多，如罰函數(shù)算法[22-24]、信賴域算法[25]、SQP算法[26]、SLP算法[27]等。在此利用間隙函數(shù)將其轉(zhuǎn)化為單層模型后，采用罰函數(shù)方法求解。

設(shè)函數(shù)φ(z,u)=maxx,yf(x,y,z,u)，定義間隙函數(shù)為G(x,y,z,u)=φ(z,u)-f(x,y,z,u)。

因此，雙層優(yōu)化問題（P）可以等價(jià)于下面的單層優(yōu)化問題（P3）[22，23，27，28]：

（P3）中約束G(x,y,z,u)=0使得模型不滿足一般的約束規(guī)格（如MFCQ條件、LICQ條件等），模型難以求解，故研究求解模型（P3）時(shí)，先去掉該約束G（x,y,z,u）=0，求解后對于給定的任意小正數(shù)ε＞0，驗(yàn)證不等式G(x,y,z,u)≤ε是否成立，如果成立，則認(rèn)為得到了近似最優(yōu)解，否則繼續(xù)迭代。算法結(jié)束時(shí)得到解(x*,y*,z*,u*），此時(shí)F(x*,y*,z*,u*）達(dá)到相對最大值，從而地方政府得到了最佳的獎(jiǎng)懲政策(z*,u*)，該政策既可最大限度地保護(hù)環(huán)境，又不影響企業(yè)的生產(chǎn)積極性，同時(shí)企業(yè)也相應(yīng)地得到了使自己利潤最大的生產(chǎn)和污染治理方案該方案讓企業(yè)在獲得利潤的同時(shí)，也實(shí)現(xiàn)了綠色生產(chǎn)，提高了企業(yè)的競爭力和聲望，使政府和企業(yè)達(dá)到雙贏。

4.模型分析

4.1 地方政府獎(jiǎng)懲對企業(yè)決策的影響

下面研究上層政府的處罰金額z對下層企業(yè)治理量y=(y1,y2,y3)的影響。因?yàn)?/p>

處罰z1l＞c1lθ1l,l=1,2,…,L時(shí)，即地方政府對企業(yè)單位體積廢水中第l（l=1，2，…，L）種污染物超標(biāo)部分的處罰金額嚴(yán)格大于企業(yè)治理該種污染物的單位成本的1lθ（l=1，2，…，L）倍時(shí)，企業(yè)目標(biāo)函數(shù)（利潤）是污水治理量y1的增函數(shù)，即下層企業(yè)治理的污水量y1越多，利潤越大。故此時(shí)企業(yè)會(huì)愿意與政府合作，主動(dòng)治理廢水中的各種污染物。為了探尋處罰上界，令其中y1=0，則解得令λ1=min{β1l-δ1l}，則有，即在完全不考慮廢氣和廢渣的前提下，政府對企業(yè)污水這一項(xiàng)處罰的金額總和要遠(yuǎn)小于

同理可分析z2m，z3n（m=1，2，…M，n=1，2，…，N）對下層目標(biāo)函數(shù)的影響。為督促企業(yè)治理“三廢”，政府的處罰值應(yīng)該大于企業(yè)治理污染物的單位成本的θ倍，但不要超過給定的上限。

結(jié)論1：對于雙層規(guī)劃模型（P）：

（1）當(dāng)z1l＞c1lθ1l,l=1,…L（z2m＞c2mθ2m,m=1,…,M,z3n＞c3nθ3n,n=1,…,N），且時(shí)，企業(yè)利潤隨著廢水（廢氣、廢渣）的治理量的增加而增加，故企業(yè)愿意主動(dòng)治理廢水（廢氣、廢渣）。

（2）當(dāng)0≤z1l＜c1lθ1l,l=1,2,…,L（0≤z2m＜c2mθ2m,m=m=1,2,…,M,0≤z3n＜c3nθ3n,n=1,2,…,N）時(shí)，企業(yè)的利潤隨著廢水（廢氣、廢渣）的治理量的增加而減少，故企業(yè)不愿意主動(dòng)治理廢水（廢氣、廢渣）。

（3）z1l=c1lθ1l,l=1,2,…,L,（z2m=c2mθ2m,m=1,2,…,M，z3n=c3nθ3n,n=1,2,…,N）時(shí)，企業(yè)的利潤不受廢水（廢氣、廢渣）的治理量多少的影響。

模型解第一種情形為樂觀最優(yōu)解。地方政府需要將處罰金額定在第一種情形的范圍內(nèi)。第二種情形此時(shí)模型的解為悲觀最優(yōu)解。第三種情形中，如果政府不能勸說下層企業(yè)治理污染，政府的目標(biāo)函數(shù)值有可能達(dá)到最小值零。

4.2 地方政府征收的污染稅費(fèi)比例ui(i=1,2,3)對企業(yè)治理效果的影響

結(jié)論2：地方政府制定的污染稅費(fèi)比例u=(u1,u2,u3)在不同范圍時(shí)，企業(yè)的決策會(huì)有很大不同。

對于企業(yè)治理“三廢”，地方政府給予的污染稅費(fèi)的比例不同，企業(yè)會(huì)有不同的決策反應(yīng)。當(dāng)污染費(fèi)用的比例大過某個(gè)數(shù)值時(shí)，企業(yè)治理效果越好，利潤越高，自然會(huì)積極提高其“三廢”治理水平；而當(dāng)污染費(fèi)用的比例小過某個(gè)數(shù)值時(shí)，企業(yè)治理效果越好，利潤越低，此時(shí)企業(yè)不愿意提高治理效果；當(dāng)污染稅費(fèi)比例在某個(gè)范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，企業(yè)治理效果不對其利潤產(chǎn)生影響，此時(shí)企業(yè)可以選擇治理達(dá)標(biāo)或者不達(dá)標(biāo)。

5 結(jié)論

污染防治是決勝全面建成小康社會(huì)的三大攻堅(jiān)戰(zhàn)之一。在我國環(huán)境法規(guī)與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)日益健全的情況下，如何加強(qiáng)地方政府環(huán)境監(jiān)管，協(xié)調(diào)地方環(huán)境—經(jīng)濟(jì)效益至為關(guān)鍵。我國很多重污染區(qū)，包括西北寧蒙沿黃地區(qū)雙高企業(yè)“三廢”排放嚴(yán)重影響區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全，嚴(yán)重制約區(qū)域協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展及沿黃戰(zhàn)略性生態(tài)屏障建設(shè)；而地方政府環(huán)境管理缺位，尤其需要切實(shí)可行的獎(jiǎng)懲機(jī)制來促使企業(yè)排污達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)。如何制定獎(jiǎng)懲標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)鍵所在。為此，本研究建立了以地方政府為上層、企業(yè)為下層的雙層優(yōu)化環(huán)境治理模型，促使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與環(huán)境效益共舉，能夠較為合理、可行地反映區(qū)域地方政府與企業(yè)的博弈過程。除了國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（常數(shù)）外，模型其余參數(shù)均決定于地方企業(yè)，雖然不同企業(yè)的生產(chǎn)成本和排污技術(shù)水平不同，但對于每一企業(yè)在一定時(shí)期內(nèi)給定的其他條件不變時(shí)其參數(shù)值與技術(shù)工藝水平關(guān)聯(lián)可視為常量。對于寧蒙沿黃地區(qū)重污染企業(yè)，可應(yīng)用此模型來探索督促企業(yè)“三廢”治理工作，地方政府可根據(jù)不同企業(yè)類型制定不同的獎(jiǎng)懲標(biāo)準(zhǔn)和污染稅費(fèi)比例，對于企業(yè)“三廢”處罰金額要定在企業(yè)治理該污染物單位成本θ倍以上；而對于企業(yè)治理“三廢”部分，地方政府可將污染稅費(fèi)比例u=(u1,u2,u3)定在模型求得數(shù)值以上，使企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身利潤與環(huán)境治理良性循環(huán)。