基于环境基尼系数的控制单元水污染负荷分配优化研究

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1、基于环境基尼系数的控制单元水污染负荷分配优化研究关键字：基于环境基尼系数的控制单元水污染负荷分配优化研究本文为Word文档，感谢你的关注！将基尼系数这一福利经济学概念引入松花江流域水污染物负荷分配过程，综合考虑水循环的社会-经济-资源-环境因素，从社会经济发展、科技进步水平、水污染治理水平和资源禀赋差异角度出发，遴选出人均GDP、重污染行业总产值比重、人均水污染物产生强度、工业水污染物去除率、生活水污染物去除率、单位国土面积水资源量、国控劣Ⅴ类断面占比7项指标，以COD及NH3N负荷为控制因子，辅以贡献系数这一表征外部不公平

2、性参数，构建了以基尼系数为度量标准的流域水污染负荷优化分配模型，并据此制订了松花江流域33个控制单元基于公平性的水污染负荷分配方案。研究表明，2012年松花江流域基于7项指标的基尼系数值均大于0.4，超过了基尼系数合理警戒线，说明流域控制单元间COD及NH3N排放在社会经济和资源环境方面存在不公平现象，其中松花江干流和第二松花江流域是不公平性特征最为突出的两个流域。在Lingo模型优化分配得到的2020年流域各单元COD削减方案中，单元21的年削减量最大，为1.82万t/a，单元10的年均削减率最高，达8%；在相应NH3N削

3、减方案中，单元21的年削减量及削减率均为最大，分别达到0.08万t/a及8%。关键词基尼系数；控制单元；污染负荷分配；公平性；贡献系数X24A1002-2104（2017）05-0008-09DOI：10.12062/cpre.20170307随着“十三五”及未来经济社会的持续快速发展，中国水污染日益加剧、水环境不断恶化、水资源严重短缺，已经成为制约中国经济社会发展的瓶颈，目前国家正在开展“十三五”重点流域水污染防治规划编制，尽管以环境质量改善为主要导向，但对于一个区域或流域而言，污染物总量控制仍然是当地政府实现属地环境质量

4、改善的有效途径和重要抓手，各地方均对国家污染物总量分配方案的制定过程高度关注。总量分配方法主要有等比例分配法[1]、基于排放绩效的分配法[2]、基于污染物削减费用最小分配法[3]、基于公平性考虑的分配法[4]、基于AHP的排放总量分配[5]、基于多人合作对策的总量分配协商仲裁法[6]、基于博弈论的总量分配[7]等。总量分配方案制定一直是一个有争议的话题，传统的总量分配方案制定过程中更多的还是充分听取各地区意见，由相关主管部门“拍板”决定，近年来，随着基尼系数这一在经济学中常用的衡量收入分配公平的参数被引入到水污染负荷分配中，

5、并在九龙江流域[8]、汤逊湖[9]、黄河中上游[10]、巢湖[11]流域得到运用，较好的解决了负荷分配的公平性问题，但是，这些分配方式仍然缺乏考虑流域水环境管理需求，割裂了区域-流域关联关系，对于分配指标的选取也还不够全面，难以满足流域水污染防治工作的科学需求。实际上，中国各地域间在社会经济条件、减排潜力、资源环境禀赋、发展模式和路径等方面存在较大差异，考虑区域间差异性特征，处理好各种矛盾，制定出既在经济技术上可行、又公平合理的分配方案具有极其重要的现实意义[12-14]。本文在全面考虑影响分配的四大因素后，筛选出七项指标综

6、合构建了流域环境基尼系数分配指标体系，并对流域内各控制单元基准年的COD和NH3N排放负荷不公平性进行评估，在此基础上再通过基尼系数优化的Lingo模型进行测算，从而得到目标年份各控制单元的水污染排放负荷，制定出符合各单元的最优负荷削减方案。1基尼系数法原理1.1基尼系数及存在问题基尼系数（GiniCoefficient）是经济学家通过分析收入分布特征来研究贫富差距的重要分析工具[15]。基尼系数已被广泛应用于社会福利的经济学分析研究及实证研究领域[16-18]，它已经成为国际上通用的反映国家、区域或地区居民收入分配差异程度

7、的一项重要指标[19]，由于其可以反映指标集中度，近年来更是被广泛应用于环境、地理、水利、地震预测等其他领域[20-25]。环境系数在其应用中还存在下述问题：（1）环境基尼系数的计算单元问题。现有计算单元划分多为行政单元[26-27]，而非基于流域�傩缘目刂频ピ�分配，以县域行政区为基本单位的水环境管理体系与行政职能直接挂钩，是区域行政管理的载体，这一分区体系缺乏流域上下游、左右岸之间协调的科学基础，无法解决与以流域自然特性为主要特征的水环境系统之间存在的矛盾。“十二五”时期，中国的流域水污染控制提出了“流域-控制区-控制单

8、元”“三级分区体系，流域水污染控制正逐步结合行政分区与水资源分区，这一时期的流域控制单元能够同时体现流域属性和区域属性，较好的服务于流域水污染防治的科学需求。（2）环境基尼系数的计算指标选取问题。现有研究中基尼系数评选指标主要是从人口、GDP、国土面积等方面出发，考虑因素多是造成水污染物排