流域水污染動(dòng)態(tài)最優(yōu)控制研究.pdf

1、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(gè)流域，且流域中存在兩種污染物時(shí)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(gè)流域的決策情況；上游流域會(huì)將一部分污染物排

2、放到下游流域，兩個(gè)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(shí)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(shí)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(shí)候，作為廠商

3、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(shí)，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(huì)隨著替代效應(yīng)的增加而增加；同時(shí)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(gè)流域同時(shí)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(shí)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