理论教育 邻避设施区位选择与社会影响的概念与理论基础

邻避设施区位选择与社会影响的概念与理论基础

时间:2023-12-02 理论教育 版权反馈
【摘要】:第三章相关概念与理论基础3.1相关概念的界定3.1.1邻避设施邻避设施,是指一些有污染威胁的公共设施,是城市公共设施中重要的组成部分。图3-1日本垃圾填埋场的结构渗滤液处理设备与下水道和生活污水处理设施不同,污水的性质随着年数的增加会发生变化。

邻避设施区位选择与社会影响的概念与理论基础

第三章 相关概念与理论基础

3.1 相关概念的界定

3.1.1 邻避设施

邻避设施,是指一些有污染威胁的公共设施,是城市公共设施中重要的组成部分。从概念上讲,指的是惠及整个城市,却因为可能污染周围环境而给邻近居民带来负的外部效应,“邻居希望躲避”或“不希望与之为邻”的设施[22]。设施受到邻避的原因有四点。一是产生噪音、振动、恶臭、环境污染这些直接影响(负外部性);二是事故带来的危害同时受到很大影响,但是其可能性通常很低;三是感觉上受到对该设施印象的影响;四是设施的存在诱发的诸如交通堵塞等事件[23]。表3-1显示邻避设施的类型以及产生邻避现象的原因。

表3-1 邻避设施的类型及其诱因

续表

3.1.2 垃圾填埋场

3.1.2.1垃圾填埋场的类型

垃圾填埋场是垃圾被搬入后长期保管的场所,为防止环境污染在垃圾保管期间必须对垃圾填埋场进行正确设计、维修和管理。发达国家的垃圾填埋一般经历了随处倾倒、直接填埋和填埋中间处理物的过程。从微生物环境来看,垃圾填埋场分为厌氧性填埋、厌氧性卫生填埋、改良型厌氧性卫生填埋、准好氧性填埋、好氧性填埋,如表3-2所示。

表3-2 垃圾填埋场的构造

续表

从城市垃圾填埋场选址来看,目前我国主要有3种类型,即山谷型、平原型、滨海滩地型。滨海型填埋场通常用于滨海城市固体废弃物的处理,一般利用海边滩涂或弯曲河道的天然优势分区逐次填埋;平原型垃圾场通常用于比较平坦但地下水位埋藏较浅的地区,一般开挖很少或不开挖,因而不易影响填埋场底部渗滤液收集系统的正常工作,由于其可堆垃圾土的高度和体积受到自然地形的较大约束,一般来说这种填埋场规模比较小,服务年限也较短。山谷型填埋场一般适合附近有适宜堆填垃圾的山谷地存在的城市,由于垃圾的进场途径通常比较通畅,这种利用其三面环山的谷地和它周围的斜坡这种自然地形以及适当的挡掩构筑垃圾坝来修建的填埋场,在填埋场稳定许可的前提下可以填埋到较高的高度,因此填埋容量都比较大。中国是个多山的国家,山谷型填埋场比较常见。

3.1.2.2垃圾填埋场的结构

垃圾填埋场产生的废水即便不是有害的但是如果直接被放流就会产生污染地下水和周围河流的有机性污水,垃圾填埋场都要铺设不渗水的黏土和橡胶或高密度聚乙烯膜,以防止垃圾中的污水渗透到地下。高密度聚乙烯膜的接缝处通过焊接和黏合安全连接。在日本,填埋场整体上就像一个大大的碗,图3-1是日本垃圾填埋场的构造,自治体修建的填埋场必须全部按照这种样式建造。如果下雨了,雨水通过垃圾层后就变成了污水,就那样放置终究会从处理场中溢出。所以要提前设计成像下水管一样收集污水的构造。收集的污水用泵输送到渗滤液处理设备中,经过处理设施处理后变成干净水放流到河里。

图3-1 日本垃圾填埋场的结构

渗滤液处理设备与下水道生活污水处理设施不同,污水的性质随着年数的增加会发生变化。新近填埋的垃圾被垃圾中的细菌不停分解,出来的污水主要包含微生物易分解的有机物。因此渗沥液的处理也以生物处理为主,可是,细菌分解告一段落后,渗滤液中生物难以分解的有机物和无机物增加,生物处理就无法解决了,需要依靠物理化学处理来解决。有时两种方法并用,有时生物处理完全无效。何时如何转换是个难点。这些污水在处理场填满之后会长期产生,所以封场之后也要对渗滤液处理设备进行正确的维修管理。

在日本,填埋垃圾时为防止乌鸦老鼠以及恶臭的扩散要在埋了3米的垃圾上再盖上50厘米的土。如果生鲜垃圾招来动物,被动物挪动后有可能成为感染源,从公共卫生的角度考虑,历经好多年使用大量经费建造的填埋场也许会因为覆土而缩短填埋场的寿命[83]

3.1.2.3中国垃圾填埋处理的发展状况

随着垃圾处理相关法规的强化,中国各地区逐渐提高了对垃圾填埋重要性的认识,逐渐将复合HDPE膜作为卫生填埋场的主要防渗材料使用。受到投资能力的限制,2009年中国大约50%~60%的城市修建了铺设防渗膜的卫生填埋场,但是修建卫生填埋场的县城只占到10%。通常,这种卫生填埋场的处理规模为200~1000t/日、建设投资额为3000万~1亿元、运营成本为20~50元/t。没有卫生填埋场的城市和县城使用简易填埋场处理生活垃圾。简易填埋场将压缩的场地和土壤作为防渗层,通常1座填埋场的建设投资额不到1000万元,每吨垃圾运营费用在10元以下,并且没有渗滤液处理设施。中国的县城和农村的垃圾处理水平很低,部分生活垃圾被堆放并且经常被直接投放到公共水域当中[84]

中国的国土面积广阔、各地区社会状况和经济发展水平也存在很大差别,因此各个城市垃圾处理的思想和管理水平千差万别,垃圾卫生填埋分为以下几个阶段。①生活垃圾被随意倾倒在住宅区周边,未进行正确的处理(一部分县城和农村);②将随意倾倒的垃圾集中起来,运到具有一定管理措施的处理场处理(大半的县城和少数城市);③重视填埋场的防渗功能、使用防渗膜进行卫生填埋和无害化处理(过半数城市和少数县城);④建立了填埋场渗滤液处理体系(少数城市);⑤填埋场的封场与填埋气的利用(少数城市);⑥填埋场封场后进行长期监测(少数城市)。

中国的垃圾卫生填埋在短时期内取得了巨大进步。自从1997年初次采用复合HDPE膜的填埋场竣工以来,中国大部分的城市和不少县城建设了上千座使用防渗膜的填埋场,许多卫生填埋场正在建设或设计阶段。但是,“垃圾围城”问题随着城市的不断发展和迁入人口的日益增长而日益显现,垃圾处理设施超负荷运行的问题越来越多的在城市中暴露出来,从土地日益紧张的大型城市逐渐向中小城市蔓延。长期从事垃圾研究的志愿者、民间环保NGO组织“自然大学”的陈立雯认为,垃圾填埋场超负荷运行不仅缩短其运行周期,还会导致多余的垃圾渗滤液无法得到有效处理,使污染扩大化。中国城市建设研究院总工程师徐海云表示,目前,进入垃圾填埋场、进行卫生填埋是垃圾处理方式的主流,随着城市规模的扩大,城市人口急增,由于新建填埋场需占用大量土地资源,故这一路线将越来越难以为继。

3.1.3 垃圾焚烧

3.1.3.1焚烧炉的种类

目前,垃圾焚烧炉的种类有炉排炉(Stoker Furnace)、流化床(fluidized-bed incinerator)、旋转炉(Rotary kiln)等。

炉排炉(Stoker Furnace)是从上部将焚烧物提供给倾斜的炉排(从底下送入空气,为便于焚烧将金属棒编成格子状),让焚烧物沿着阶梯状的炉排等一边流下一边焚烧,焚烧时用来自于焚烧炉上部的辐射热对垃圾进行干燥、加热、搅拌和移动。这种焚烧炉是日本使用最多的类型,根据炉排的形状以及移动方式又分为不同种类。收集的焚烧物不需要破碎等预处理,可以直接供给。炉排炉多用于城市垃圾的焚烧。

流化床(fluidized-bed incinerator)是将流动用的空气从下部吹入炉内加热的沙层,当沙子呈流动状态时放入垃圾进行焚烧的焚烧炉。由于沙的热容量非常大,垃圾一直处于流动状态,并且搅拌、翻转以及与沙的接触频率极高,所以热传达系数大、干燥速度、氧化热分解效率比其他形式的焚烧炉都高。即使垃圾含水量多焚烧效率也会很高、焚烧速度也快所以用途很广,从城市垃圾到产业废弃物都适用。

旋转炉(Rotary kiln)是窑业主要用于制造水泥等的焚烧炉。工业上在1000℃高温下使物质发生反应时使用。用于城市垃圾的焚烧时,通过慢慢旋转垃圾进行搅拌、焚烧,用于焚烧城市垃圾的焚烧炉型号一般比水泥工业使用的型号小。最适用于气化较快的油泥及废塑料,可以有效焚烧垃圾。

3.1.3.2日本垃圾焚烧厂中的二英控制技术

日本气候高温、多湿,传染病容易蔓延,废弃物处理历来采用焚烧方式,加之国土狭小,如果不通过焚烧实现废弃物减量化,填埋场的容量就得增加10~20倍[85]。目前,日本一般废弃物(日本《废弃物处理法》将废弃物分为以家庭垃圾为主的“一般废弃物”和伴随各种产业活动从工厂、事务所等排出的“产业废弃物”)的排出量为一年约5000万吨,其中将近80%被焚烧处理。自从1983年检测出垃圾焚烧飞灰中含有二英之后,日本政府相继出台一系列削减二 英的法规和标准。1989年和1997年颁布的“二英防治指导方针”要求超标的垃圾焚烧设施必须采取“紧急削减措施”,未超标的要采取“永久削减措施”进一步削减二英的排放量。二英在高温下燃烧会发生分解,800℃以上的完全燃烧就可以分解掉一大部分,不对人体产生影响。但是,二英在低温下燃烧很容易产生,因此850℃(最好是900℃)以上的24小时连续燃烧是遏制二英产生的最低条件。1999年日本公布的“二英对策特别措施法”,制定了针对废弃物焚烧炉严格的二英排放标准,不符合标准的低温焚烧炉被强制淘汰。受此影响,日本城市一般废弃物中的二英排放量得到了有效控制,从1997年的5000克减少到2003年的71克,削减率达到99%;2005年二英控制目标被修改,2003年成为基准年,2008年一般废弃物焚烧设施的二英排放量是42克,与2003年相 比削减了41%[86]。针对一些小城镇垃圾总量少,难以支持24小时连续燃烧,焚烧炉大多运转8小时到16小时,而二英多产生于这些中小规模的设施中的现象,1997年日本厚生省生活卫生局颁布“跨地区处理计划”,要求自治体与周边地区共同建造并使用焚烧能力达到300t/天,最低限度为100t/天的大型全连续式垃圾焚烧设施,以提高焚烧规模、实现连续焚烧的方式破解二英焚烧难题。比如,日本东京都包括23个区、26个市、7个町和8个村,位于中心地带的23个区共同设置的垃圾焚烧厂“东京23区清扫一部事务组合”对23个区的可燃垃圾进行焚烧处理,焚烧炉处理能力为600t(300吨/天×两座),发热量最高为3200kcal/kg,焚烧炉内部温度控制在850℃以上,排气中附着在烟尘中的二英 使用过滤式集尘器去除[87]

在废弃物焚烧处理过程中,废塑料的处理问题曾经十分棘手。东京都内每年产生125万吨废塑料,以前由于担心大气污染情况进一步恶化、塑料焚烧产生的高温损伤炉壁等,50%的塑料作为“不适于燃烧的垃圾”被填埋。后来有专家指出,虽然废塑料在焚烧时会产生二氧化碳,但是如果填埋,附着在废塑料上的有机物发酵后会产生甲烷气体,甲烷气体造成的温室效应是二氧化碳的20倍,废塑料的热回收则可以减少温室效应气体的排放;同时随着焚烧炉运转技术及排气处理技术的飞速提高,二英等有害物质得到合理控制,也使得塑料焚烧成为可能;加之填埋场地的不足(如果一直填埋包括塑料垃圾在内的不燃垃圾,处置场将在30年后被填满),使得环保部门对填埋废塑料的态度发生变化。2004年,东京都废弃物审议会指出,不燃垃圾中的塑料垃圾大约占到60%,将这些使用贵重的石油资源制造的塑料填埋掉不利于资源的有效利用,要求将塑料垃圾作为“不适于填埋的垃圾”进行物质回收及能源回收。环境省原则上要求地方自治体将容器包装以外的废塑料作为可燃垃圾处理。东京都23区决定从2008年起对“容器包装回收法”对象以外的不适于回收的塑料、橡胶、皮革制品进行焚烧处理,以利用热能和进行垃圾发电[86]

3.1.3.3日本垃圾焚烧厂的能源利用

为在焚烧过程中更好利用热量,日本以增强能源回收能力为目标,规定对没有发电设备的单纯焚烧设备不提供补助。新建的处理能力在300t/天以上的焚烧设施几乎都设置了锅炉进行发电,为有效利用余热许多设施附设了温水泳池温泉疗养院等积极向居民提供服务,到2005年末,日本全国1319个焚烧设施中,进行垃圾发电的设施数量达到286个[88]。东京都23区共同设置的垃圾焚烧厂“东京23区清扫一部事务组合”的垃圾发电设施规模为15000kW,垃圾焚烧产生的热能通过锅炉回收,一部分蒸汽在热交换器中变成高温热水,被用于温泉泳池和设施内的冷暖气提供;剩余的蒸汽通过蒸汽涡轮发电机变成电能向该设施供电。日本最近出台的“废弃物处理设施建设计划”,规划将焚烧设施的总发电能力目标值从2007年的1630MW提高到2012年的2500MW。为实现这一目标,市町村在建造高效垃圾焚烧设施(发电效率约23%)时,“促进循环型社会建设补助金”的支付率将从以前的1/3提高到1/2[89]

3.1.3.4中国垃圾焚烧处理发展状况

中国的垃圾焚烧处理起步较晚,由于受经济水平的限制,长期以来发展较为缓慢。20世纪80年代,深圳市从国外引进成套焚烧处理设备,建成我国第一座现代化垃圾焚烧发电厂并于1988年投入运行。近年来,随着经济的高速发展,中国生活垃圾焚烧处理发展很快。生活垃圾焚烧处理能力,从2001年的6520t/d提升到2005年的33010t/d;在垃圾无害化处理中所占比例,从2001年的3%提升到2005年的13%。目前,限于经济因素,中国垃圾焚烧处理主要分布在东南部以江浙地区和广东省为代表的经济发达、人口稠密、土地资源紧缺的地区。随着垃圾产生量的快速增长,城市生活垃圾焚烧处理以其占地少、减量化显著、无害化较彻底并且可以回收垃圾焚烧余热等特点正逐步成为不少城市解决垃圾问题的重要方案。据2010年中国城市建设统计年鉴,截至2009年年底全国有城市生活垃圾焚烧厂93座,最新数据显示:2012年中国新投入运行的生活垃圾焚烧厂共21座(不含扩建项目),总规模1.9万吨/日,截至2012年年底,投入运行的生活垃圾焚烧发电厂共142座,总处理能力达12.4万吨/日,总装机约2600MW。虽然与卫生填埋方式相比,焚烧的比例只占垃圾总处理量的不到20%,但近年来焚烧比例的上升势头却很明显[90]。在建设运行过程中,严格地按照环境保护标准和规范要求,采用先进合理的技术路线,将成为推动中国生活垃圾焚烧处理行业健康发展的重要因素。

3.2 邻避设施区位选择的理论基础

3.2.1 区位论

3.2.1.1区位

区位(location)的主要含义是某事物占有的场所,但也含有“位置、布局、分布、位置关系”等方面的意义。某事物限定在人类为生存与发展而进行的诸活动,即人类活动或人类行为。从这个意义上讲,区位是人类活动(人类行为)所占有的场所[91]

3.2.1.2区位理论

区位理论是关于人类活动(human activities)所占有场所的理论。它研究人类活动的空间选择及空间内人类活动的组合,探索人类活动的一般空间法则[92]。区位中占有场所的事物成为区位主体,例如人类活动包括政治活动、文化活动、经济活动等,其内容或实体都是区位主体。其中,讨论经济活动的区位理论就构成了经济区位理论、工业区位理论、商业区位理论等。此外,区位论还包括对所有人类活动的一般性空间法则的探索,以及在这些活动基础上所形成的村落、都市的空间秩序为研究对象的聚落区位理论等[93]

区位理论有两层基本含义,一层是人类活动的空间选择;另一层是空间内人类活动的有机组合。前者是区位主体已知,根据区位主体本身固有的特征出发,来分析适合该区位主体的可能空间,然后从中优选最佳区位;后者正好相反,大的区位空间已知,依据该空间的地理特性、经济和社会状况等因素,来研究区位主体的最佳组合方式和空间形态[91]

区位论的先驱性成果主要产生于19世纪中期到20世纪的前半期,主要有杜能的“孤立国同农业国民经济的关系”(1826年)、韦伯的“工业区位论第一部——区位的纯粹理论”(1909年)、克里斯泰勒的“德国南部的中心地”(1933年)、廖什的“经济的空间秩序”(1940年)等。

3.2.1.3韦伯的工业区位论

韦伯当属近代工业区位的鼻祖,韦伯工业区位理论堪称西方区位理论研究的基石,在此基础上西方研究工业区位的诸多学派得以发展。韦伯工业区位论的中心思想是区位决定生产场所,其中有两个重要概念,一是区位因子,二是原料指数。在区位因子方面,他将其分为一般区位因子和特殊区位因子,前者包括运费、劳动力费用、集聚;后者包括如纺织工业的湿度、食品工业的易腐性等。在原料方面,提出了原料可分为遍在性原料和地方性原料,按照局地原料生产时重量转换状况的不同将其划分为纯原料和损重原料,并指出原料指数在大于、小于和等于1,三种情况下工业区位的不同模式。他还采用了力学方法,即“范力农构架”推求出多个原料点及消费点的合理模式,以此来确定最小费用的工厂选址。工业区位论对运费、工资和集聚诸因素等影响区位的各因子做了定量分析,提出利润最大化,就是把生产吸引到运费最小、劳动力费用最低、生产地区最集中的地点。

系统化、理论化的工业区位理论已成为众多地理工业者进行生产和生活设施布局的理论依据。广大地理学者纷纷采纳韦伯将数学方法运用到区位地理的研究方法,展开生产布局及诸多人文现象的研究。他将数学推理和区位模式用于工业区位的研究以及对个别工业企业和部分区位因素的分析,直到现在仍然被人文地理学,尤其是经济地理学作为区域规划研究和生产布局的基础理论之一。

3.2.1.4古典区位论与现代区位论

根据产生与发展的先后,区位理论可以分为古典区位论和现代区位论。

(1)古典区位论。古典区位论的前提是单工厂与利润最大化原则。区位由费用因子(运输费、劳动力成本费)、收入因子(需求分布)、聚集因子三种经济要素决定。区位反映了运费指向、劳动力成本指向、市场指向、聚集指向中的一个。韦伯将工厂的区位决定理论化,同时提出了区位因子。Smith将韦伯之后的工业区位论分成两个大的学派。其一是起源于韦伯工业区位论的最小费用区位理论,不考虑需求因素一定时的企业区位相互依存性,主要从供给方研究最小费用的区位。其二是以一定的生产费用和空间分布的市场为前提,重视与竞争企业相互依存的市场地区学派,从需求方明确区位与市场地区的关系,在区位决定中比起竞争对手来更加强调以低廉价格提供产品的地区[94]

Greenhut与Isard的业绩是对这两种学派的统一,戈林赫特区位因子除了费用减少要素和收入增加要素外又提出利润最大化原则。艾萨德则试图融合区位理论和经济学,使得经济理论中的替代原理能够适用于区位决定[95-96]。Smith放宽了韦伯理论的前提,提出利润空间界限和次最适区位的主张。柳井雅人主要研究包括费用与需求的计量模型。以上为古典区位论的范畴[97]

(2)现代区位论。现代区位论在深化经济学模型的同时从企业组织、制度、文化、社会构造等广泛视角分析区位行动。强烈批判古典区位论中关于单工厂区位决定的抽象理论。Pred对重视决策的区位行动展开分析提出了研究满意区位的行为主义区位论[98];McNee以企业组织的区位发展为对象提出“企业地理学”。“企业地理学”着眼于企业组织的整体、分析各个组织的区位发展以及区位调整等[99]。Vernon的研究从产品周期理论到跨国公司的区位行动。而地域结构论则从企业内部的空间分工和市场区位把握生产基地的区位分布。另一方面,在欧美企业不断进入到海外的同时,跨国公司的区位行动成为研究对象。Vernon在假设美国跨国公司的同时,提出了产品周期论,该论明确了产品成熟阶段生产基地的区位[100]

20世纪80年代,Massey采用重视空间结构的结构论,从资本、劳动关系对企业组织的空间分工进行了分类[101]。日本的地域结构论也着眼于空间结构。北村嘉行、矢田俊文等人对作为国民经济地区结构基础的全国产业配置进行了分析,推动了日本工业区位的分类研究[102-103]。同一时期,Markusen着眼于企业的利润变化和区位发展提出了prophet模型[104]

区位论的研究内容从大企业的区位调整和空间结构转向中小企业和产业聚集等特定地区内的企业间关系。Walker指出,研究对象偏重于大企业,地区产业的主体既有大企业也有中小企业,提出了企业地理学的界限[105]。20世纪90年代,将大企业组织性区位作为主要考察对象的研究变少了[106]。近年来区位论的业绩中克鲁格曼的产业区位模型引人瞩目。Krugman将企业的区位行动过程模型化、阐明了制造业的地理配置依存于历史偶然性造成的初期条件同时具备若干均衡状态[107]

3.2.1.5区位决定

(1)单工厂企业的区位决定。区位论在区位主体扩张的同时逐步得到深入,在此基础上,从单工厂企业的区位选择与多工厂企业的区位决定这两点来描述生产基地的区位决定。

Weber将区位因子定义为区位上的利益即费用节约,阐述了区位决定于费用最小地点。区位因子分为一般因子和特殊因子。特殊因子分为:①聚集因子、分散因子;②自然、技术因子;③社会、文化因子。一般因子是与所有工业相关的因子,如运费、劳动力。在运费指向的情况下,区位选择在从原料地到市场总运输费用最小的地点。运输费由运输距离和运输的产品重量决定,通过产品重量相关指标在理论上明确阐述了区位指向。然后从运费和劳动力成本费用节约的大小关系分析了工业是倾向于最小运费区位还是廉价劳动力区位。为此,他提出了衡量劳动力成本指向的指标即劳动系数,如果劳动系数大,表示远离运费最小区位的可能性大;劳动系数小则表示运费最小区位的指向强[108]

Marshall提出特定产业向特定地区的聚集,论述了持续在聚集地区位选择的利益。指出地域集中的主要因素是信息溢出、辅助产业的发达、规模经济、确保熟练工人。Hoover在Ohlin对聚集经济分类的基础上将其整理为企业内部的大规模经济、特定产业的地区性集中经济、全部产业的城市化经济这3种[109]

Greehut大幅度修改了韦伯的区位因子,在区位因子中重视需求方,包括获得最大市场地区的主要因素,区位决定的判断基准也从费用最小化转为再次解释利润的最大化,目的是实现费用与需求区位因子的体系化。在利润最大化的条件下,满足最大可能利润的买方选择以最小总费用接受供给的区位。区位因子分为需求、费用以及纯粹的个人利益。需求因子包括需求曲线的形状、竞争者的区位、需求大小等;费用因子包括土地费、劳动以及经营费、运费等;纯粹的个人利益强调区位主体的心理满足以及环境偏好[110]

Smith对戈林赫特(Green hut ML)的区位因子从①区位的费用因子,②区位的需求因子,③费用减少因子,④收入增加因子,⑤个人费用减少因子,⑥个人收入增加因子,⑦纯粹的个人利益因子几个方面进行了解释。特别是,聚集产生的利益可以作为费用减少因子和收入增加因子来理解。聚集之内的个人间接触所得利益可分为个人费用减少因子和个人收入增加因子。具体讲就是从原料供应方的熟人那里可节约原料采购费、通过与消费者的个人交友关系来增加收入等[95]

西冈久雄对区位因子进行了整理,指出非经济因子的存在[111]。非经济因子是无法还原为经济利益的价值因子,包括政治价值和区位决定者的个人偏好等。戈林赫特强调的个人区位因子大多数情况下可以还原为经济因子。富田和晓从现代工业区位的现状对韦伯理论的运费指向和劳动力成本指向进行了一些补充和修改。运费指向除了以前的运费以外还强调运输时间的重要性。关于财产价值短时间内大幅度减少的产品,区位由其运送到消费地的时间决定。他还指出劳动力成本指向中,在劳动力成本中未包含劳动力自身的确保这一点。确保具备专业知识、技能的工作人员是相当困难的,在研究的区位当中必须重新审视劳动力指向[112]

(2)多工厂企业的区位决定。现代经济体系中,大多数生产基地的区位决定是由拥有多工厂、公司的企业组织完成的,同时区位主体也扩展到企业本部、研发部门、总工厂、分工厂、销售基地、甚至于子公司、海外销售代理店、海外工厂等。

多工厂企业内部生产基地的区位决定与单工厂企业不同。除了设立新工厂以外还包括已有工厂的扩张和缩小、设置分工厂、工厂的转移、工厂的关闭。Dicken and Lloyd将企业组织内部的空间变化分为在同一场所的变化和区位转移。于是,企业随着事业的发展而新设和关闭生产基地或者重组行为被称作区位调整[113]

Watts将区位调整分为新设、关闭、转移以及在目前所在地的变化这4种情况。在企业组织内部生产基地新设区位属于转移,是对已有生产能力进行补充的新生产单位(分工厂)的设立。通过对各种区位原因进行调查以及访谈后指出区位因子具备接近劳动力和市场,确认区位决定者个人影响几乎未受到重视,还指出由于分工厂的机能,其他区位因子可能发挥作用[114]

Healey着眼于企业组织内部的空间重组,建立了复数产品、多工厂企业生产基地的空间和理性模型。假定在4个工厂使用不同的生产要素组合来生产3个不同产品,分别对以下5个空间合理化的展开进行了论述:①各工厂的专门化;②在既存场所的局部集中;③在新场所的完全集中;④工厂间生产产品的转换;⑤混合性的合理[115]

Massey明确了多工厂企业的空间机构。着眼于企业内部组织间的阶层制,将多工厂企业的空间结构分为区位集中型、仿造型、部分工序型3种。区位集中型指在各工厂一贯生产不同产品、不产生阶层制;仿造型指工厂与总工厂生产同一种产品;部分工序型指各工厂之间分担主要产品的工序。如果是仿造型和部分工序型,那么各工厂之间会产生阶层制[116]

地域结构论的产业配置论对各产业水平上的多工厂企业的区位发展进行了分类。矢田俊文将独占资本部门的区位分为原材料、能源部门的资源区位或市场战略区位、机械工业部门聚集利益指向型、大量重要消费品部门的市场战略区位。松原宏将多工厂企业的区位发展分为市场分割、相互渗透型和产品间、工序间的空间分工型2类。市场分割、相互渗透型指企业各公司将全国市场分割为几个市场圈,在各个市场圈内配置各企业的工厂。产品间、工序间的空间分工型指各企业按照产品种类设置一个能覆盖全国市场的基地工厂,按照工序种类配置分担关系明确的多工厂[117]

另一方面,Vernonn提出的产品周期理论就跨国公司的区位发展按照产品的成熟阶段进行了梳理。产品的生命周期分为新产品阶段、成熟产品阶段、标准化产品阶段。新产品阶段由于产品的标准化未充分进行,生产投入和工序需要灵活,与消费者顺利沟通的外部经济(接触经济)受到重视,因而区位选择在美国国内。产品成熟阶段,产品需求的扩大与一定程度的标准化导致追求规模经济,同时由于其他发达国家市场的形成和扩大,使得出口量增加。各企业纷纷回避出口对象国由于贸易量扩大而采取的保护政策,为确保在对方国家的市场而在其他发达国家区位选择。标准化阶段,生产工序、产品式样标准化,外部经济的重要性消失。企业为削减成本追求低廉劳动力将作出到发展中国家建厂的决定。

Erickson借用该理论对美国国内非大城市圈地区的产业化过程进行了实证研究,与产品的生命周期理论一道分析了产业从大城市地区渗透、扩散到非城市地区的过程。许多产业在产品的成熟阶段需要廉价劳动力,于是在产业停滞的非城市地区进行分工厂的区位选择。分工厂由于重视与城市主要工厂及总公司之间的邻近性,所以倾向于在大城市周边的非城市地区区位选择[118]

多工厂企业生产基地的区位因子可以从重视企业决策的行为主义区位论来描述。Nishioka and Krumme认为区位因子是企业选择特定区位时所特别确定的场所上的不同。在区位决定时,企业从区位条件的项目中将必要的因素变换为区位因子[119]。行为主义区位论认为由于企业决策影响很大,所以区位决定的基准被委派给各个企业制定。虽然积累了很多实证研究,但是由于调查对象地区及业种受到限定,因而区位因子的一般化很困难。

3.2.1.6公共设施区位理论

(1)公共设施区位理论与传统区位理论的异同。区位论经历了古典区位论、近代区位论、现代区位论三个阶段[120-121]。公共设施区位理论是现代区位论的一个重要分支。始于19世纪二三十年代的古典区位论以节省运费、实现成本最小化作为目标,其代表是杜能的农业区位论和韦伯的工业区位论;近代区位论始于20世纪上半叶,以利润最大化作为目标,商业和加工业是其关注的对象,颇具影响的有菲特尔的“贸易区边界理论”、克里斯泰勒的“中心地理论”、赖利的“零售业引力模型”、廖什的“市场区位论”、帕兰德的“商业区位论”、胡佛的“运输区位论”等;20世纪50年代以后在数量运动高潮的推动下现代区位论得以逐步发展,研究对象从传统的产业布局到住区、公共设施区位选择,追求的目标开始注重社会效益而不再局限于成本和利润。

政府及相关的公共管理机构承担公共设施的投资、管理,公共设施的设立和运行由政府提供财政支持,同时公共设施的服务目的、服务范围和区位选择也由政府决定[122-124]。公共设施的非盈利、政府投资决定了公共设施区位选择理论与传统区位选择理论有着以下不同。一是区位选择的目标,即区位选择的动机或判断标准不同,这是公共设施区位选择理论区别于传统区位选择理论的主要部分[125]。公共设施区位选择的目标是福利最大化,通过合理布局公共设施,政府力求在一定的财政支付前提下,以最小的社会成本提供普遍的、相对公平的福利保障[126];传统的区位理论其区位选择的目标都表现利润最大化,工业、农业,市场区位论力求选择优势区位,目的是降低成本、提高利润,以最小的投入获得最大的收益;二是区位决策的主体不同。公共设施的投资主体为政府及公共事业管理部门,受益者是全体公众,区位选择由政府决策;传统的工农业和市场区位,投资者和受益者都是私人,私人决定区位选择,政府不直接参与经济活动;三是区位选择的理论基础不同。公共设施区位理论主要研究政府在市场竞争缺失的条件下如何公平合理地分配公共福利资源,其理论基础是福利经济理论、公共选择理论;传统区位论则研究在完全市场竞争的条件下价格因素如何主导资源分布,其理论基础为完全竞争市场理论、地租理论、产业集聚理论、一般均衡理论等;四是研究内容不同。公共设施区位理论研究在财政预算以内如何实现空间布局的均衡[127-128],具体包括影响公共设施布局的区位因素分析、公共设施效率与公平问题、空间可达性的评价、区位模型的构建、规划决策支持系统研发等[129-138];传统区位论在市场驱动下的价格竞争体系中,从市场或成本因素出发揭示产业部门或企业部门的空间配置方向,研究的问题主要有土地利用分布模式、区位因子分析、商业与服务业市场区经济地域体系、工业空间布局、商业设施的市场地域分割、加工工业的市场区组织发展过程、产业集群效应,个人因素与环境因子对区位选择的影响等。

虽然公共设施区位理论与传统区位理论存在显著区别,但是公共设施区位理论是从传统区位理论脱胎而来:公共设施区位模型的发展建立在韦伯的“工业区位论”与克里斯泰勒的“中心地理论”的基础上,最早把工业区位论应用到多设施的区位求解模型中的Cooper称这类模型为区位——分配模型(Location -allocation model,LA模型),Schultz在医疗设施区位的研究当中应用到了克里斯泰勒“中心地理论”中的“等级性”概念[139];距离衰减法则和空间相互作用理论既是区位论的两个重要规律也是公共设施区位理论的重要原理。

(2)公共设施区位理论的研究脉络。Deverteuil将1998年以前西方城市公共设施区位理论分为4个阶段。分别是创立阶段、数量时代、后数量时代,其中后数量时代分为反对规范研究与数量传统时期和批判地继承规范研究与数量传统时期,前者以政治地理学和国家社会理论为基础;后者以后数量时代人文服务理论为背景。(www.daowen.com)

①创立阶段。创立阶段的研究以考虑效率与公平的同时更好地设置城市公共设施为主,这是公共设施区位理论发展的基础。美国经济学家泰兹1968年发表了《走向城市公共设施区位理论》一文,他指出,公共设施区位决策从根本上区别于私人设施。为公共设施区位理论的创建做出了重要贡献。泰兹认为,公共设施区位问题是指整个设施系统的区位与空间结构,但传统经济区位理论很少系统考虑多设施问题。公共设施区位理论与传统经济区位理论之间的鲜明对比好像福利经济学(公共财政理论)与传统(市场)经济理论,这种对比还表现在是否从系统的角度进行区位选择的决策,泰兹倡导的定量化方法对公共设施区位研究产生了深远的影响;同时他指出城市公共设施最优配置须综合考虑效率与公平;他将新古典福利经济的假设与公共设施公平配置的理念结合起来,使得规范研究与地理空间成为统一的理论框架;尽管泰兹将政治变量纳入区位理论,但是没有明确政治变量的作用,同时泰兹的理论没有说明各类公共设施及其需求者特性的差异,而是过于依赖新古典福利经济学;同时泰兹也未能清晰地表达福利标准,未能解决现实中的多等级设施区位选择问题,他的区位选择模式考虑的变量也稍显不足(尤其是动态区位选择模式)。

②数量时代。20世纪70年代行为主义与数量模型时期,围绕评价公平与效率的一系列区位因素(设施距离、分布模式、可达性、认知影响与外部效应等)学者们对泰兹理论模型相对有限的解释变量进行扩展[140-141],同时行为主义分析方法及来自区位冲突学派的内部批判对设施区位研究也产生了极大的推动作用。这一时期,区域学者与数量地理学者进行区位分析时采用的方法是将实证假设与地理数量方法相结合,一方面明确公众对公共设施的空间行为规律,另一方面将其作为公共设施区位选择的理论依据。

数量时代的一个贡献在于,设施区位研究中行为分析方法的运用使数量模型与人类选择公共设施的行为模式结合起来。比如Wolpert等在研究设施布局的公平与效率时重在揭示人类选择行为对公共设施分布模式的影响[142];Bigman等认为设施布局的影响因素是需求者与设施的空间交互作用[143]。同时,作为研究邻避设施外部效应及其区位选择问题的重要方法地理学者纳入了行为分析。区位冲突学派在保留对于效率与公平的数量假设、分析方法与规范研究的同时,从居民反对邻避设施这类行为心理因素提出了对于新古典主义假设的重要内部批判,因此成为更加激进的后数量时代研究的基础[144-145]。该时期对于公平与效率的规范研究更加深入并更加具有包容性;行为分析方法的运用扩大了公共设施区位研究的领域,丰富了区位模型的变量要素,使得区位模型能够更加客观、全面的模拟现实世界,但所有研究都依赖数量方法与模型构建,对于区位因子的空间表达不充分。

另一个贡献在于,设施布局的公平抑或效率取向。Bigman等认为使用运筹学方法建立区位模型优化布局时倾向于效率导向,为了实现最佳的配置效率,模型的目标要求设施数量与成本最小、设施的利用与用户可达性最大[146];为了实现福利的最大化,学者们通过整合公平、效率、长期规划等多元标准来优化设施区位。Church等则在传统福利经济的影响下讨论了在一定极限距离限制下的最大覆盖问题[147],尽管是间接的,但是其“极限距离限制”却蕴含着重要的公平理念。

③后数量时代。20世纪70年代中期后,马克思主义地理学者对数量和行为地理学的批判越来越多[148],公共设施区位理论学者讨论的社会公正和基于空间成本的社会效率也遭到攻击[149];而人文主义地理学则主张对地理学数量传统的继承应基于与人文服务背景的结合。在这一背景下公共设施区位理论进入后数量时代,并逐步分化为反对与继承规范研究与数量传统两个流派。

进入后数量时代,对基于实证主义、采用数量方法与模型构建的传统公共设施区位理论的批判持续不断。公共设施区位理论的研究以Cox等学者对平衡社会系统的新古典主义数量假设的外部批判为契机,转向了冲突的、以阶级和国家为中心的城市矛盾[150-152];Lake等地理学者按照国家社会理论为设施配置模式的研究提供了更为宏观的社会背景[153-155]。Cox、Lake等马克思主义地理学家围绕邻避设施运用政治地理学和国家社会理论探讨怎样在社会空间中分配了成本及收益。

部分地理学家与城市学家如Dear、Wolch其思想更加贴近社会现实,以此来取代传统的新古典福利经济学及普遍性假设,对于规范研究与数量方法的传统,他们的继承是基于与社会现实背景的紧密结合。他们深入探讨各种区位因素并倡导广泛的人文服务思想,研究以政策为导向的、科学且规范的区位决策模式[156]。同时,Wolch等还深入讨论了大城市中公共设施分布空间的不公[157]、以中产阶级和上层社会为主导的邻避主义导致内城区设施的集聚现象[158]等问题,同时基于更广泛的、非结构化的区位因素建立了一系列设施区位模型[159-160]。这一时期数量时代的设施区位理论得到了深化和扩展,学者们将研究重点放在怎样重构人文服务公共设施区位模式,此外对设施区位研究模式的重构还得到了医学地理学、GIS等领域的共鸣。

3.2.1.7环境问题与区位论

(1)区位论的两个切入点。从大气污染、水质污染等公害问题、森林破坏、生态系统的破坏等环境破坏问题到沙漠化、气候变暖等地球规模的环境危机,环境问题随着时代的变迁其问题群和空间规模都在不断扩张。环境经济学、环境社会学、环境伦理学等环境关联学问的研究也在不断深入、并进一步细化。在与环境经济学相关的理论研究方面,植田和弘指出其方法论包括物质代谢理论(玉野井芳郎等)、环境资源理论(Peskin等)、外部不经济理论(Pigou等)、社会费用理论(Kapp等)、经济体制论(宫本宪一等)[161-166]。而地理学方面的研究成果并不多[167-170]。以环境问题为主的区位论研究也非常少[171]。正如山名伸作所说“我们分析问题的视角就是资本如何利用自然环境和空间、如何进行处理以及因此会产生哪些问题”[172],针对环境问题的区位论的研究方法就有两个切入点。后者的空间利用是土地利用、国土利用、市场地区,而前者的自然利用就是除了此前生产过程中的原料产地、地价问题以外,还包括围绕自然环境的区位选择主体间的关系、与环境政策相关的政府之间的关系。

(2)自然环境在区位论中的定位。古典区位论中,杜能的农业区位论假定肥沃的平原中央只有一个城市、土质条件一样任何地点都可以耕作,只探讨一个要素(即市场距离)的作用,指出以市场(大城市)为中心的城市周围地区的土地利用分布的圈层形态即杜能圈结构。韦伯的工业区位论假定已知原料供给地的地理分布、产品的消费地与规模、劳动力存在于多数的已知地点不能移动并且各地的劳动成本是固定的,在生产过程不可分割,原料地为两个,且同市场不在一起时,画出区位图形,即区位三角形。按原料的空间分布状况将工业原料分为遍在原料和局地原料,根据局地原料生产时重量转换状况不同,将其分为纯原料和损重原料,使用原料指数判断工业区位指向。与此相对,克里斯泰勒的中心地理论、廖什的市场区位论的前提条件是自然条件和人口分布处于一个无差异的均质空间,通过不同等级的商品、服务供给范围的相互重叠的处理明确了中心地的等级性和市场空间的均衡。可以说,以上学者在各自的理论当中前提条件各不相同、对于自然环境的把握没有共通点,但是,总体上讲与自然环境相比更注重于论述市场、原料产地的位置及与其距离之间的差异。

按照产业可将自然条件分为与区位有关无关两种。与在人工条件下使产业活动成为可能的工业、商业、服务业相对,农业需要有一定面积以上的土地、收成也受到土地生产性、地形、气候、日照、温度等气候条件的左右。就像利用温暖气候的暖地型运输园艺和利用寒冷气候的高寒地运输园艺一样,很多事例是把自然条件应用到产地间竞争当中的。

当自然条件的差异非常重要时,资本就会按照地租来处理这一差异。古典派经济学者们着眼于土地肥力的差异,主要论述小麦这一种作物的级差地租与之相对,杜能的地租论研究没有资本投资的土地和以复数作物为对象的土地的级差地租第一形态。

与之相对,制造业通过技术革新来克服自然条件带来的差异从而实现均质化。但是,“只有那里才可以生产那种产品”的地区特性以及要求技术革新、创新的机能方面就对场所的特殊性和地理环境非常重视,在世界经济空间也必须设想会产生特别地租的受限定的场所。

现代社会几乎没有未动用过的自然环境,面对的往往是灌溉设施的建设等进行资本投资的“二次自然”、“人为环境”。当代城市中超高层摩天大楼、高层公寓等垂直的土地利用正在增加,“二次自然”使得追加投资和收益之间的关系成为问题。而且必须注意局部供需的不均衡带来价格上涨、垄断价格,该价格成为垄断地租,并且其位置和场所被人为地制造出来。很多情况下会出现不动产证券投资等海外的资金流量扰乱该土地市场。因此,现代城市的城市地租论必须弄清楚包含追加投资的土地的级差地租第二形态和垄断地租[173]

3.2.1.8邻避设施的区位理论

在设施区位选择论中交通成本的最小化、市场份额的最大化以及向顾客提供服务的均衡化等研究广泛展开,所有这些研究的目的是构筑最适区位选择的区位选择模型。以前的设施区位选择理论中很多研究是关于重视就近区位选择的模型。但是,在城市设施当中,不仅仅是公园以及学校等离使用者居住地越近就越好,有些设施也会给周围环境带来恶劣影响,造成居民的不愉快。当着眼于居民居住地点与设施之间距离时,居民希望有些设施区位选择近一些,有些设施虽然城市整体上是需要的,但是不受区位选择附近居民的欢迎希望远离。后者一般被称为存在邻避效应(Not In My Back Yard,也叫NIMBY)的设施、即邻避设施。有关邻避设施的研究在欧盟是从20世纪80年代初期开始以开发设施区位选择模型为主不断展开。据Plastria称,邻避设施被称为“Undesirable Facilities”或“Obnoxious Facilities”[174]

对于居民希望在附近区位选择的设施经常使用表示邻近性的区位选择指标,移动距离、时间等是代表性指标。在设施区位选择方面,区位选择的目的是设施使用者总移动距离的最小化、方便程度最大化以及费用的最小化。与此相对,邻避设施例如垃圾填埋场、核电站等却追求的是尽量离远一些,设施与居住者之间总距离的最大化、最小距离的最大化等是设施区位选择的目的[175]。有些研究也提出了在邻避设施的区位选择计划中要重视公平性的观点。片冈裕介提出“基尼系数”也用于公平性指标,并提出了以设施区位选择的自然、社会条件为目的函数的邻避设施配置模型[176]

当然,也存在必须在某种程度上同时满足邻近性和远离性、配置时必须双方面考虑的“混合设施”。Carrizosa将这种设施称为“Semi-Undesirable Facilities”或“Semi-Obnoxious Facilities”[177]。比如,虽然大家不希望居民社区的垃圾收集场所建在居所附近,但是太远也会不方便。三浦三郎以这类混合设施为对象提出了分散模型的应用[178]

基于居民居所地点与设施之间距离对城市设施进行分类,可分为居民希望就近区位选择的设施、混合设施以及邻避设施。对这3种设施居民期望的距离大致如图3-2所示。图中描画的3条曲线中从左起按照顺序分别为居民希望就近区位选择的设施、混合设施、邻避设施。x为居民居住地到设施的距离、P (x)为居民对配置距离的满意率(相对于混合设施来说是居民满足并能够忍耐的比率,对于邻避设施来说是能够忍耐的比率)。从图中可知,邻避设施的x值小时居民能够忍耐的比率低、随着x值逐渐变大,能忍耐的比率会上升。

图3-2 居民对设施区位选择的期望距离分布图

注释:从左向右依次为希望就近区位选择的设施、混合设施、邻避设施

关于存在“正外部性”和“负外部性”的邻避设施比如垃圾处理设施区位选择,一方面有学者(石崎研二)提出可以作为建立距设施一定距离以内的居住人口最小化、而设施外侧一定距离以内的居住人口最大化的“覆盖问题”构建模型。另一方面对于不同类型的邻避设施的困境、周围居民的行为心理分析、补偿邻避冲突的方式等的理论和政策分析也不少。但是,前者没能脱离对于数量方法与模型构建的依赖,后者则偏于从定性的角度进行研究。对于这类邻避设施区位选择程序的研究仍然很少,特别是区位因子的空间表达还很单薄。完备的研究区位选择程序、自上而下和自下而上相结合、重视民众的知情权、参与权,做到区位选择程序的公平、公开、透明,对于缓和、减少邻避冲突必然产生积极的推动作用。

3.2.2 博弈论

3.2.2.1博弈的基本概念

博弈论(Game Theory)又称对策论,是研究决策主体行为之间发生直接相互作用时的决策以及这种决策的均衡问题,即一个经济主体的选择受到其他经济主体选择的影响,而且反过来影响到其他主体选择时的决策和均衡问题[179]。根据其所采用的假设不同博弈论分为合作博弈和非合作博弈理论。合作博弈论指参与人在博弈过程中能够达成一个具有约束力的协议;如果不能,则是非合作博弈。

现代博弈论的研究重点是非合作博弈论。它关注人们在利益相互影响的局势中如何选择策略使得自己的收益最大化。它强调个人最优决策、个人理性,但结果未必有效率。就是说,非合作博弈研究的是博弈各方在既定的约束条件下如何追求自身利益的最大化,最后达到力量均衡。

作为一门学科,博弈论起源于20世纪初,形成于20世纪40年代,成长于50年代。纳什的非合作博弈的一般理论是其研究基础,纳什均衡(Nash均衡)是其中最为重要的概念。纳什均衡指由所有参与人的最优策略组成的策略组合。

60年代,进入成熟期的博弈论与经济理论和数学理论之间的关系牢固而持久,通过研究不完全信息理论[180](豪尔绍尼认为,如果博弈中的意愿表示具有完全约束力并可强制执行,则该博弈是合作的。如意愿表示不可强制执行,则为非合作博弈)及均衡选择等问题,发现博弈论与经济理论间存在着重要概念之间的对应关系,这个概念就是竞争市场经济的价格均衡与相应博弈。

近20年来,博弈论作为分析解决冲突合作的工具广泛应用于经济学、管理学、政治学、生态学等多学科领域。博弈论正逐渐成为社会科学研究中的重要工具,并且已发展成一个较完善的学科。近年来,中国学者也对博弈论的应用在社会博弈问题、中央政府与地方政府的博弈关系和规则等方面做出了有益的尝试。

3.2.2.2博弈的要素

博弈的三个要素包括参与人、策略和支付函数。参与人指博弈中独立决策并独立承担结果的主体,参与人通过其选择的策略实现其支付函数的最大化。每个参与人在追逐其目标时能前后一致地做决策,即参与人都是理性的。如果参与人是智能的,那么他的目标就是追求其个人期望支付函数值的最大化,有可供选择的策略和明确的偏好函数,支付函数则是用某个效用尺度来考量的。他了解我们对此博弈所知道的一切,并能做出我们对此局势所能做出的一切判断。博弈规则一旦确定则各参与人处于平等地位,环境参数是指不做决策的被动主体。我们假设每个参与人的对任一理性的决策者,一定存在某种方式对他所关心的各种可能结果赋予数值,使其总是选择最大化自己的期望效用(冯•诺依曼和摩根斯坦的期望效用最大化定理)[181]

策略是参与人的“相机行动方案”,它规定参与人在什么时间选择什么行动,即参与人确定策略和行动空间后会在给定信息集内行动。支付函数(或偏好函数)是一个特定的策略组合下参与人所得到的确定或期望效用水平,就是能够定义的或量化的参与人的利益,此时博弈各方不一定都知道各方的支付函数情况。支付的值可以是正的也可以是负的,支付函数是分析一个博弈模型的标准和基础。除了参与人、策略和支付函数以外,博弈还有两个要素,即信息和均衡,信息是指参与人对博弈的知识,支付函数在博弈中是最重要的信息;均衡是指所有博弈参与人的最优策略的组合。

集体行动的逻辑模型、囚徒困境博弈模型、公共地悲剧模型是博弈理论中的三个公共选择分析模型。三种分析模型都涉及对博弈主体“个人理性”的假定和博弈结果的集体非理性,其本质是一致的。

3.2.2.3博弈的类型

(1)合作博弈和非合作博弈。按照局中人在博弈中的行为具有合作性质(合作受到很强的约束)还是不具有合作性质来区分合作博弈模型和非合作博弈模型。各博弈方达成某种有约束力的协议就是“合作博弈”,未达成就是“非合作博弈”。“联盟博弈”是合作博弈的一种模型,是指多个行动者订立一个包括订立者义务和权利的共同行动的协议,由于共同行动对联盟各方来说都有利,因此在协议中规定了利益的分配。“非合作博弈”分为静态博弈和动态博弈,它是博弈论研究的重点。静态指博弈各方的决策或行动同时进行,动态指博弈各方的决策或行动有先后次序;另一类是按照大家对于各种对局情况下每个局中人的得益是否清楚分为完全信息博弈和不完全信息博弈。

将以上两类博弈组合起来可得到完全信息的静态博弈、完全信息的动态博弈、不完全信息的静态博弈、不完全信息的动态博弈四种。

(2)零和博弈、常和博弈与变和博弈。“零和博弈”是指在博弈中,一方的得益是另一方的损失,所有博弈方的得益总和为零。例如赌博。如果社会不同利益群体之间形成你死我活的利益博弈局面,那么社会则无和谐可言。“常和博弈”是指所有博弈方的得益总和为非零的常数。例如分配的财产总数既定,那么一个社会群体分多了就意味着其他社会群体分少了,各群体之间难以达到和谐。“变和博弈”是指不同的策略组合下各博弈方的利益之和不同,比如各社会不同利益群体之和不断增大,他们博弈的结果有可能实现各社会不同利益群体共赢。

(3)博弈论的主要研究方法。垃圾处理场区位选择常引起社会冲突,可以从以下博弈模型对利益相关方进行分析。

①纳什均衡模型。纳什均衡是在假设局中人理性行为的情况下,局中人合理的策略组合,由于单独改变策略没有额外的好处,因此在这样的组合位置下,双方不会单方面改变策略。若允许混合策略,那么每个有限博弈都有纳什均衡(纳什定理)。纳什均衡根据均衡策略是否纯粹分为纯策略的纳什均衡和混合策略的纳什均衡。劣势策略消去法和相对优势圈定法用于解决纯策略的纳什均衡问题;反应函数法,也叫最佳反应函数交叉法解决混合策略的纳什均衡问题。

②囚徒困境博弈模型。囚徒困境博弈的逻辑是:被警察抓获的两个囚徒可选择的策略有四种。第一种是双方都不承认作案事实,第二、三种选择是一方交代、另一方不交代,第四种选择是双方都交代。在第一种选择中,由于两方都不交代所以警察证据不足只能给予轻微的处罚,该策略对双方而言是最优,但对个体来说是次优,因为囚犯以出卖对方来获得对自己最优的结果;在第二、三种选择中,按照法律会从宽处理交代者而从严处罚不交代者,该方案对交代者有利,但对不交代者不利;在第四种选择中,由于双方都交代所以都要受到处罚,并且不能减轻处罚,这从双方来看是最次策略。

③协调博弈模型。公共资源或公共物品的供给问题或模型包括“多人公共物品的提供问题”、“公共地悲剧模型”和“公共物品的私人自愿供给问题”等,这些问题或模型可以说明以下六点:A.公共资源或物品包括它对每个人是可使用的以及它的耗尽量依赖于使用这两个特征。B.在纳什均衡中,由于每一个局中人能够从使用资源中得到全部当前利益,因此他会过度地使用资源而仅承担很小一部分未来资源枯竭的代价。C.在社会最优解中,有足够的资源留给可行的再生。D.在人口众多情况下公共问题的悲剧进一步恶化。E.美洲野牛的灭绝以及近期全球变暖等是对公共问题悲剧的现实世界解释。F.已经提出了私有化、税与使用费用以及限制使用等解决方案用来避免悲剧。

协调博弈中,存在多个能够进行帕累托排序的纳什均衡,且参与人对不同策略的组合有同样的偏好,倘若其他人能够准确预期,那么在多个纳什均衡中会存在唯一解,及均衡选择依赖参与人之间对博弈进行有充分相似的信念[182]。其描述的侧重点不同,前者强调均衡多重性,后者强调行为选择信念的一致性。当然,没有多重均衡就不存在行为选择信念,有了多重均衡就需要探讨行为选择信念的形成过程,参与人之间行为预期是协调博弈均衡选择问题的核心之所在。

④静态寡占模型。静态寡占模型在非合作博弈论中被广泛应用:寡占市场上各寡头只有一次行动选择机会,他们同时选择行动策略来参与市场竞争。按照寡头在行动中选择的具体内容可以划分为古诺模型与伯川德模型:前者企业选择的战略变量是产品产量,后者企业选择的战略变量是产品价格。模型设定中不同战略变量的选择将导致市场竞争者采取完全不同的均衡策略。如果竞争者在实际市场运作过程中采取的策略总是试图提高自己的产量,那么这就是古诺竞争;如果企业不采取提高价格的策略,那么这就是伯川德模型。如果企业的边际成本从古诺价格减少到零,那么参与市场竞争者也将从古诺竞争转为伯川德竞争。

3.2.3 环境经济学

3.2.3.1环境经济学的理论基础

环境经济学有两个理论支柱,一个是新古典资源配置理论,一个是科斯经济学。新古典资源配置理论分析市场机制配置资源的效率,为环境经济学提供了理论参照系。科斯经济学强调产权明晰对资源配置效率的决定作用,引导经济学家关注外部性的产权根源,以及环境产权制度的变革问题。在上述分析的指导下,环境经济学家提出诸多环境政策工具,对世界各国的环境政策产生了重大影响。

首先,新古典经济学用边际效用理论和一般均衡理论说明若市场机制自由发挥作用,便能够实现资源的有效配置和个人利益最大化。该理论被用于福利经济学第一定理和第二定理。前者称若效用函数是严格递增的,那么由竞争性市场均衡所决定的资源配置就是帕累托有效的。后者称,无论哪一个帕累托有效的资源配置,都能够通过私有产权的竞争性均衡来实现。虽然新古典经济学中,存在完备市场和完全信息、消费和生产中不存在外部性、消费品都是私人物品的假定存在缺陷,但仍然是一个有价值的分析框架。它使得人们以新古典经济学为起点,深入探讨了外部性、公共物品、不完全市场、不对称信息等问题对资源配置效率的影响,并最终形成了环境经济学这门新学科。经济学家庇古在1920年出版的《福利经济学》一书中论述了自然资源的耗竭、资源的跨期配置以及该过程中所涉及的风险和不确定性等,他指出国家补贴、税收、立法三条政策措施达到合理使用可耗竭资源、保护环境质量、限制过度消费[183];他的关于“自由市场经济不可能总是有效的”的观点为政府干预留下了很大的空间。目前许多国家将针对环境污染的庇古税作为环境政策的主要工具。此外,按照环境经济学家利用新古典经济学消费者剩余概念提出的估价环境资源的“或有估价法”或“意愿估价法”(Contingent Valuation Method)方法,可用“支付意愿(Willingness to Pay)”或“受偿意愿”(Willingness to Accept)来衡量环境资源的价值。根据这种理论框架,经济学家又提出了诸如生产率变动法、资产价值法、旅行费用法等估计环境和自然资源价值的具体方法。可以说,新古典经济学的资源配置理论与环境资源估价的理论框架和具体方法密切相关。

其次,由于新制度经济学认为有效的经济制度就是经济发展的重要决定因素也等同于产权的明晰和私有化,所以,提倡使用明晰产权的方法来解决外部性和环境污染的科斯经济理论就成为环境经济学的另一个理论支柱。对于庇古税的合理性和必要性,科斯在其1960年发表的《社会成本问题》一书中提出了质疑。他认为,如果产权是明晰的、确定的,并且交易成本为零,那么污染者与被污染者之间可以通过自愿协商实现资源的有效配置,而且不需要任何形式的政府干预。科斯定理强调明确的、可实施的产权对资源配置效率的重要性[184]。产权包括接近权、收益权、管理权、排他权以及转让权,按照实施群体的范围可分为私人的、集体的、公开的、政府的四个层次。产权最重要的功能是它为资源所有者有效利用资源提供了激励。产生环境问题的原因包括没有明确界定环境资源的产权和界定了环境资源的产权却无法有效实施。环境资源无法实施接近权或收益权,也无法让渡。因为它是自由进入和免费使用的,一般是集体或国家的资源,有时是公共资源。从而导致环境资源的配置和利用的低效甚至无效。对于科斯定理的成立必须满足严格条件有两种意见,一种意见与收入分配有关,即使产权界定是明晰的,并且谁拥有权力与经济效益无关,但却会影响收入分配。特别是将公共资源直接私有化常常会导致严重的分配方面的后果;另一种意见认为科斯定理成立的条件是交易成本为零,即界定并实施产权及经济主体之间的协商不受到限制、没有成本是不现实的,由于环境资源在物理属性上具有不可分性,所以界定和实施产权从技术上来说大多不可行。

3.2.3.2环境经济学的政策工具

环境政策的要求或目标一般有三种:效率性(efficiency)、有效性(effectiveness)、和公平性(equity)。而预防原则、污染者付费原则、使用者付费原则等是制定政策时简单实用的政策原则。常见的政策工具在政策目标和政策原则的指导下被分为“市场化工具”和“命令-控制型工具”两类。市场化工具有税收、收费、可交易的许可证、不可交易的排放许可证等;命令-控制型工具包括排放目标、环境标准、不可交易的排放许可证等。有的经济学家将环境政策划分为环境管制、创建市场、利用市场三种。“环境管制”型工具主要包括技术标准、禁令、不可交易的许可证、环境标准,比如国家制定的法律法规等也是命令-控制型政策;“创建市场”型工具是界定环境资源的明晰产权的机制,比如排污权交易制度、可交易的许可制度;“利用市场”型工具包括使用者收费、押金-退款制度以及针对排污、投入和产出的环境税费等。

每种类型的政策工具都不能同时满足有效性、效率性和公平性,由于特定的政策工具只用于一些具体的环境问题,所以政策制定必须尽量平衡,以同时实现经济效益性、环境有效性和分配公平性。目前大多数国家采用混合型环境政策,同时使用排放标准、污染税、排污权交易等政策工具。

3.2.4 环境影响评价

3.2.4.1环境影响评价内涵及类别

(1)环境影响评价的定义。环境影响评价简称环评,英文缩写EIA,即Environmental Impact Assessment,是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度[185]。通俗说就是分析项目建成投产后可能对环境产生的影响,并提出污染防止对策和措施。环境影响评价的根本目的是鼓励在规划和决策中考虑环境因素,最终达到更具环境相容性的人类活动。

(2)环境影响评价的层次。环境影响评价可分为三个层次。一是现状环境影响评价。就是根据各类污染物监测结果来评价建设项目建设后对该地域环境是否产生影响,是否在环境可接受范围内。而该项目是已经建设、稳定运行一段时间后,并且产生的各类污染物达标排放、与周围环境形成了稳定系统。二是环境预测与评价。就是根据地区发展规划分析拟建设项目的环境影响,预测项目建设后产生的各类污染物对外环境的影响,并作出评价。三是跟踪评价。跟踪评价是目前环境管理的重要手段之一。该评价制度在建设过程中或者建设后项目实施过程中进行跟踪评价,当项目出现了与预定的结果较大的差异时必须改进的一种评价制度。

(3)环境影响评价的分类。①按照评价时间分类:环境质量回顾评价、环境质量现状评价、环境影响评价;②根据评价内容分类:环境影响经济评价、环境政策评价、战略环境评价;③按环境要素分类:大气环境评价、水环境评价、声环境评价、土壤环境评价、生态环境评价、经济学环境评价、美学环境评价。

(4)环境影响评价的原则。环境影响评价按照整体性原则、相关性原则、目的性原则、动态性原则、社会经济性原则、主导性原则、均衡性原则、公众参与原则进行评价。其审批流程如图3-3所示。

3.2.4.2环境影响评价制度

(1)环境影响评价制度的定义。环境影响评价制度,是进行环境建设、经济建设、城乡建设活动之前,针对建设项目的区位选择、设计和运行中可能对周边环境造成的不良影响进行调查、预测和评定,提出防治措施并按照法定程序进行报批。环境影响评价可以为建设项目的环境管理提供科学依据;可以明确周围环境的现状,预测建设项目对环境影响的范围、程度和趋势,有针对性地提出环保措施;可以作为建设项目合理区位选择的依据,避免由于区位选择不合理给环境带来无法弥补的破坏。

图3-3 环境影响评价的审批流程

(2)环境影响评价制度的发展。中国环境影响评价制度的立法经历了三个阶段。首先是创立阶段,始于最初提出环境影响评价概念的1973年,而后于1979年颁布《环境保护法(试行)》,使环境影响评价法律化,1981年发布的《基本建设项目环境保护管理办法》明确了环境影响评价的基本内容和程序,1986年颁布了《建设项目环境保护管理办法》,进一步规定了环境影响评价的范围、内容、管理权限和责任。然后是发展阶段,1989年颁布《环境保护法》,该法第13条规定:“建设污染环境的项目,必须遵守国家有关建设项目环境保护管理的规定。建设项目的环境影响报告书,必须对建设项目产生的污染和对环境的影响做出评价,规定防治措施,经项目主管部门预审并依照规定的程序报环境保护行政主管部门批准。环境影响报告书经批准后,计划部门方可批准建设项目设计任务书。”在对环境影响评价的适用范围、评价时机、审批程序、法律责任等方面均做了大的修改以后,国务院于1998年颁布了《建设项目环境保护管理条例》,对环境影响评价的适用范围、评价时机、审批程序、法律责任等方面进行了大的修改。1999年3月国家环保总局颁布的《建设项目环境影响评价资格证书管理办法》实现了环境影响评价的专业化。最后是完善阶段,该阶段为适应新形势发展的需要,补充《建设项目环境保护管理条例》的不足,于2003年9月1日起施行《环境影响评价法》,可以说,该法标志着中国环境影响评价走向完善,也是中国环境影响评价制度发展历史上的一个新的里程碑[186]

(3)环境影响评价制度的意义和问题。环境影响评价制度作为贯彻预见性环境政策的重要支柱和行之有效的法律制度在国际上越来越引起广泛的重视。环境影响评价制度的实施可以防止建设项目对环境造成的严重后果,也可以通过比较和筛选减少某些建设项目的环境影响。但是,在执行此项制度中各国也遇到一些问题。首先,评价工作特别是某些大型项目的评价对技术的要求较高、工作量大、花费的时间较长、成本较高、手续繁琐、群众意见也往往不能统一,造成一些建设项目延误了工期。其次,在实现经济增长与环境保护协调发展的目标下,产生了环境影响评价掌握到什么程度才算适宜的问题。最后,环境影响评价的技术性、综合性以及多学科性要求进一步研究解决其可靠性问题、预测标准和方法如何确定问题、某些环境因素的影响如何确切计量问题。

3.2.4.3战略性环境影响评价

(1)战略性环境影响评价的定义。战略性环境影响评价(SEA:Strategic Environmental Assessment)是以政策(policy)、计划(plan)、项目(program)3个P为对象的环境影响评价。其目的是在先行于项目的上级计划和政策制定时将环保思想融入决策(环境友好型决策)当中。在日本,SEA基于环境基本法第19条要求在政策和计划制定时合理考虑环境问题,其他发达国家以1992年地球峰会为契机纷纷导入该制度[187]

(2)国外战略性环境影响评价制度的导入状况。世界最初的环境影响评价制度是1969年美国制定的国家环境政策法(NEPA:National Environment Policy Act)。NEPA要求必须对包括“政策、计划、项目”在内的联邦政府所有决策事先进行环境评价,除了项目环境影响评价以外还对资源开发、水资源开发等项目进行评价。

另一方面,其他先进国家在导入项目环境影响评价(项目实施阶段进行的环境影响评价)之后,1990年前后急速导入以计划和政策为对象的战略性环境影响评价,其导入状况如表3-3所示。1987年荷兰修改了环境管理法,结合项目环境影响评价对一部分计划、项目实施了战略性环境影响评价。

1990年加拿大颁布“政策及计划方案的环境评价手续相关指令”,要求联邦政府机构向内阁会议提出政策和计划方案时必须附上环境影响评价。1991年英国发行了政策评价时的环境影响评价指南——“政策评价与环境”,1992年地球峰会召开以后许多发达国家导入了该制度。1993年欧共体(EU)将SEA导入方针写入EU的第5次环境行动计划,1996年EU的欧盟委员会(EC)提出并讨论了“计划及项目的环境影响评价相关指令(SEA)指令案”。目前,EU的环境影响评价制度基于特定的公共及民间项目的环境影响评价相关EU指令(EIA)(85-337-EEC)及其修改指令(97/11/EC)。这是基于“较之对症疗法不如将重点放在防患于未然”的EU环境政策的基本方针,2001年7月EU颁布战略性环境影响评价指令2001/42/EC(SEA指令),要求加盟国政府2004年7月21日之前施行该指令。

表3-3 发达国家导入环境评价制度状况

SEA指令是对政策、计划、项目进行的战略性环境影响评价,和以项目为对象的环境影响评价(EIA:Environmental Impact Assessment)相同,特定并评价对环境的重大影响同时将一般市民的意见纳入决策当中。其对象包括公共设施、农村规划、土地利用、交通、能源、废弃物、水、产业(包括矿物抽出)、电气通信、观光项目等战略性规划和项目以及特定的运输基础设施规划和项目等。

国外SEA制度分为三类,如表3-4所示。一是依据与项目实施阶段的环境影响评价相同的法律制度;二是以政策为对象,将项目评价作为其他制度设计;三是其他(确定政策评价时环境方面的评价指针)。

表3-4 国外SEA制度的类型

续表

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