【摘要】：本文運(yùn)用最優(yōu)控制理論,研究了當(dāng)存在上游和下游兩個流域,且流域中存在兩種污染物時廠商成本最小化的決策問題。無論上游還是下游,兩種污染物的減污成本之間存在替代或互補(bǔ)效應(yīng),污染物對環(huán)境造成的危害與其在環(huán)境中的存量有關(guān)。廠商需考慮治污成本和存污成本,前者表示廠商治理污染物而產(chǎn)生的成本,后者表示由于廠商未處理完污染物而受到政府或監(jiān)管機(jī)構(gòu)征收的環(huán)境稅。首先考慮只有單一污染物,但存在上游和下游兩個流域的決策情況;上游流域會將一部分污染物排放到下游流域,兩個流域之間可以相互獨(dú)立決策,也可以協(xié)同決策。相互獨(dú)立決策意味著彼此不考慮對方的利益,而協(xié)同決策意味著他們將雙方成本的總和最小化作為目標(biāo)。我們發(fā)現(xiàn)相比于上、下游獨(dú)立決策,協(xié)同決策在穩(wěn)定狀態(tài)時上游污染物的排放速度更小,相應(yīng)的污染物存量也更小;且從長久來看,相比于獨(dú)立決策,上下游流域的廠商在協(xié)同決策時所需要付出的總成本更小。其次,我們建立了當(dāng)同一流域存在兩種污染物,且兩種污染物之間存在互補(bǔ)和替代效應(yīng)的時候,作為廠商的最優(yōu)控制決策模型。發(fā)現(xiàn)若兩種污染物的減排成本相同且污染物消耗速度相同時,那么穩(wěn)定狀態(tài)下對環(huán)境危害更小的污染物的排放量(或存量)會隨著替代效應(yīng)的增加而增加;同時對監(jiān)管機(jī)構(gòu)如何運(yùn)用本文的模型來解決現(xiàn)實(shí)當(dāng)中的問題做出了探索。最后,結(jié)合上述兩種情況,建立了考慮上、下游兩個流域同時存在兩種污染物,且兩種污染物之間在上下游均存在互補(bǔ)和替代效應(yīng)的時候,作為廠商的最優(yōu)控制決策模型。發(fā)現(xiàn)了如果考慮兩種污染物之間存在替代或互補(bǔ)效應(yīng),那么協(xié)同決策在穩(wěn)定狀態(tài)時上游污染物的排放量是否會比獨(dú)立決策時更小,會很大程度上取決于兩種污染物之間的關(guān)系(互補(bǔ)或替代效應(yīng));還發(fā)現(xiàn)了污染物在上游的替代或互補(bǔ)效應(yīng)不僅會影響到上游的決策,還會影響到下游的決策。
[Abstract]:In this paper, the optimal control theory is used to study the decision problem of minimizing the manufacturer's cost when there are two kinds of pollutants in the upstream and downstream basins and there are two kinds of pollutants in the basin. Whether upstream or downstream, there is a substitution or complementary effect between the pollution reduction costs of the two pollutants, and the harm caused by pollutants to the environment is related to their stock in the environment. Manufacturers need to consider pollution control costs, which represent costs incurred by manufacturers in treating pollutants, and environmental taxes imposed by governments or regulators for failing to deal with pollutants, he said. Firstly, only a single pollutant exists in the upstream and downstream basins, and some pollutants are discharged to the lower reaches, which can be decided independently or synergistically between the two basins. Independent decision means that each other does not consider each other's interests, while cooperative decision means that they aim to minimize the sum of costs. Compared with upstream and downstream independent decision making, we find that the emission rate of upstream pollutants is smaller and the corresponding pollutant stock is smaller when the coordinated decision is in a stable state. And in the long run, compared with independent decision, upstream and downstream basin manufacturers need to pay less total cost in collaborative decision-making. Secondly, when there are two kinds of pollutants in the same basin, and there are complementary and substitution effects between the two pollutants, the optimal control decision model of the manufacturer is established. It is found that if the cost of emission reduction of two pollutants is the same and the consumption rate of pollutants is the same, the emissions (or stocks) of pollutants with less harm to the environment will increase with the increase of substitution effect. At the same time, it explores how to use the model to solve the problems in reality. Finally, considering the above two conditions, the optimal control decision model of the manufacturer is established when there are two kinds of pollutants in the upstream and downstream basins, and there are complementary and substitution effects between the two kinds of pollutants in the upper and lower reaches. It has been found that if the substitution or complementarity between the two pollutants is considered, then whether the emissions of upstream pollutants in a stable state would be smaller in cooperative decision-making than in the case of independent decision-making, Will depend to a large extent on the relationship between the two pollutants (complementary or substitution effects); It is also found that the substitution or complementary effect of pollutants in the upstream will not only affect the upstream decision, but also the downstream decision.
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X52

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本文編號：2299433