En retfærdig opdeling af en flod er en type retfærdig opdeling , hvor en flod er delt mellem de stater, i hvis territorium den flyder. Behovet for opdeling skyldes behovet for at bruge vandressourcerne i en flod af flere lande på én gang. En retfærdig deling af floden indebærer forhandlinger mellem parterne for at udvikle gensidigt fordelagtige betingelser for brugen af vandressourcerne.
Udover at dele åvand, hvilket er et økonomisk gode, kan det være nødvendigt at dele omkostningerne til at rense åen og holde den i god stand.
I verden løber 148 floder gennem to lande, 30 til tre, 9 til fire, 13 til fem [1] . For eksempel [2] :
Der er nogle modstridende juridiske synspunkter om flodvand i international ret [5] .
Kilgour og Dinard var de første til at foreslå en teoretisk model for deling af vand [2] .
Uden samarbejde forsøger hvert land at overdrive sin individuelle nytteværdi. Så hvis et land viser sig at være en grådig agent (dets fordelsfunktion øges altid), vil det tage alt det vand, der kommer ind i dets region. Dette er muligvis ikke effektivt. Antag for eksempel, at der er to lande med følgende hjælpefunktioner:
Vandstrømmen er den samme . Uden samarbejde vil land 1 tage 2 enheder og land 2 modtage 0 enheder: . Så bliver fordelen . Denne fordeling er ikke Pareto-effektiv - man kan fordele en enhed vand til hvert land og overføre for eksempel pengeenheder fra land 2 til land 1. Så bliver fordelen, hvad der er bedst for begge lande [6] .
Fordi præferencer er kvasi-lineære, er en fordeling Pareto-effektiv, hvis og kun hvis den maksimerer summen af alle agenters fordele og ikke bruger penge. Forudsat at fordelsfunktionerne er strengt konkave, er der en unik optimal fordeling. Intuitivt bør den optimale fordeling udligne den maksimale profit for alle lande (som i eksemplet ovenfor). Det er dog muligvis ikke muligt på grund af flodens struktur - opstrøms lande har ikke adgang til vand nedstrøms. For eksempel, i eksemplet med de to lande ovenfor, hvis input-flowet er , så er det umuligt at udligne den maksimale profit, og den optimale løsning er at lade hvert land forbruge sit eget vand: .
I den optimale fordeling vokser det maksimale overskud således en smule. Lande er opdelt i successive grupper fra kilden nedstrøms. I hver gruppe er det maksimale overskud det samme, og mellem grupperne falder det maksimale overskud [6] .
Muligheden for at beregne den optimale allokering giver mulighed for større fleksibilitet i vandtildelingsaftaler. I stedet for aftaler om en fast mængde vand, kan man tilpasse mængden efter den faktiske mængde vand, der løber gennem åen hvert år. Nytten af sådanne fleksible aftaler er blevet demonstreret gennem simuleringer baseret på historiske Ganges -flowdata . Den sociale velfærd med fleksible overenskomster er altid højere end med den optimale fastkvoteaftale, og øges især under tørke , hvor vandløbet er svagere end gennemsnittet [2] .
Beregning af den effektive fordeling af vand er kun det første skridt i løsningen af problemet med at dele en flod. Det andet trin er beregningen af pengeoverførsler, som får landene til at arbejde sammen om effektiv fordeling for at bestemme, hvilken pengeoverførselsvektor de skal vælge. Ambek og Sprumont [7] studerede dette spørgsmål ved hjælp af aksiomer i teorien om kooperative spil .
Ifølge ATC-doktrinen har hvert land fulde rettigheder til vandet i floderne i dets region. Derfor bør kontante betalinger garantere hvert land mindst det ydelsesniveau, det kunne modtage alene. Hvis lande ikke er grådige (ikke indtager alt det vand, de modtager), er dette niveau ikke mindre end . Desuden skal vi garantere hver koalition af lande i det mindste det niveau af fordele, som de kunne få ved en optimal fordeling af vand mellem koalitionens lande. Heraf følger en nedre grænse for koalitionens fordel, kaldet den vigtigste nedre grænse .
Ifølge STC-doktrinen har hvert land ret til alt vand i sin region og opstrøms. Disse rettigheder er uforenelige, fordi deres sum er større end den samlede mængde vand. Disse rettigheder definerer dog en øvre grænse - den maksimale fordel, som et land kan håbe på. Dette er den fordel, som et land kunne modtage alene, hvis der ikke var opstrømslande: Desuden er isolationsniveauet for hver koalition af lande det højeste niveau af nytte, som hvert land i koalitionen kan modtage i fravær af andre lande. Dette indebærer en øvre grænse for nytten af hver koalition, kaldet isolations øvre grænse .
Der er højst én velfærdsfordeling, der både opfylder den nedre hovedgrænse og den øvre grænse for isolation, den nedstrøms inkrementelle fordeling . Hvert lands rigdom skal være lig koalitionens værdi minus koalitionens værdi .
Hvis nyttefunktionerne i alle lande ikke er mættede, opfylder den inkrementelle fordeling nedstrøms både grundlæggende nedre grænser og isolations øvre grænser. Derfor kan denne distributionsordning betragtes som et rimeligt kompromis mellem doktrinerne om ATS og STC [8] .
Når brugsfunktioner er mættede, kommer nye koalitionsaftaler i spil. De vises bedst med et eksempel:
Antag, at der er tre lande. Lande #1 og #3 er i en koalition. Land #1 ønsker at sælge vand til land #3 for at øge deres gruppeformue. Hvis land #2 er umætteligt, så kan land #1 ikke overlade vand til land #3, fordi land #2 vil tage det hele undervejs. Derfor skal land #1 tage alt vandet. I modsætning hertil, hvis land #2 ikke forbruger alt vandet (og dette er en kendsgerning, som alle ved), kan det være berettiget for land #1 at overlade noget af vandet til land #3, selvom noget af det forbruges af land #2. Dette øger velfærden ikke kun koalitioner, men også velfærden i land nr. 2. Samarbejde er således nyttigt ikke kun for samarbejdende lande, men også for lande, der ikke er medlemmer af koalitionen. [6]
For lande, der ikke forbruger alt vand , har hver koalition to forskellige nedre hovedgrænser:
Som illustreret ovenfor er den kooperative nedre grænse højere end den ikke-samarbejdsvillige nedre grænse.
Den ikke-samarbejdsvillige kerne er ikke tom. Desuden er den stigende nedstrømsfordeling den eneste løsning, der opfylder både den ikke-samarbejdsvillige nedre grænse og den isolerende øvre grænse.
Kooperativets kerne kan dog være tom - det kan vise sig, at der ikke er nogen fordeling, der opfylder den kooperative nedre grænse. [9] Rent intuitivt er det vanskeligere at nå frem til en stabil aftale, da lande i midten kan have "gratis" aftaler med lande upstream og downstream [6] .
Floden bærer ikke kun vand, men også forurening fra landbrug , biologisk og industrielt affald. Forurening af floden er en negativ eksternalitet - hvis lande tættere på kilden forurener floden, skaber dette yderligere oprensningsomkostninger for lande nedstrøms. Denne eksterne faktor kan føre til forurening af downstream-lande [10] . I teorien bør lande ifølge Coase-sætningen forventes at forhandle om at nå til enighed med forurenende lande om at reducere emissioner for passende monetær kompensation. Men i praksis sker det ikke altid.
Beviser fra forskellige internationale floder viser, at niveauet af forurening registreret af vandkvalitetsovervågningsstationer lige opstrøms for grænsen er mere end 40 % over gennemsnitsniveauet for alle overvågningsstationer [8] . Dette kan betyde, at lande ikke samarbejder om at reducere emissioner, og årsagen hertil kan være en uklarhed i ejerskabet [10] .
Se artikler af Gray og Shadbegian [11] , Sigman [12] , Lipscomb og Mobar [13] for andre empiriske undersøgelser.
Dong, Ni, Wang og Meidang Sun [14] diskuterede Baiyangdian -søen , som var forurenet af tre ud af 13 lande og byer. For at rense floden og dens kilder blev der bygget 13 vandbehandlingsanlæg i regionen. Forfatterne diskuterer forskellige teoretiske modeller for fordeling af omkostningerne ved disse bygninger mellem byer og lande, men nævner, at omkostningerne i sidste ende ikke blev delt, men betalt af den kommunale regering i Baoding City , fordi forurenerne ikke havde noget incitament til at betale sådanne omkostninger.
Hofaiko-Tokic og Kliot [15] præsenterede to undersøgelser fra Israel , hvor kommuner, der lider af vandforurening, indledte samarbejde om at behandle vand med opstrøms forurenende stoffer. De opnåede resultater viser, at regionalt samarbejde kan være et effektivt middel til at stimulere forbedringen af vandbehandlingen, og det kan have nogle fordele - effektiv anvendelse af begrænsede ressourcer (finansielle og jord), balancering af uenigheder mellem kommuner (størrelse, socioøkonomiske problemer, lokale lederes bevidsthed og åndelige kvaliteter), reduktion af bivirkninger. Der blev dog bemærket nogle problemer, der kræver løsning i begge tilfælde.
Der er foreslået flere teoretiske modeller for problemet.
Emissionshandel er en markedsbaseret tilgang til at opnå effektiv distribution af skadelige stoffer. Dette er velegnet til enhver form for emission, især flodforurening. Som et eksempel studerede Montgomery [16] en model med agenter, der hver udsender enheder af forurening og steder, der hver lider af forurening , som er en lineær kombination af emissioner. Forholdet mellem og er givet af diffusionsmatricen , så . I det specielle tilfælde af en lineær flod, præsenteret i eksemplet ovenfor, har vi , og matricen med en trekant af ener fungerer som matrix.
Effektivitet opnås ved at tillade frit salg af licenser. To typer licenser undersøges:
I begge tilfælde kan frit salg af licenser føre til effektive resultater. Markedet for forureningstilladelser er dog bredere end markedet for tilladelser til marginalt indhold.
Der er flere vanskeligheder i markedstilgangen, såsom: hvordan bestemmer man den indledende distribution af licenser, hvordan sikrer man den endelige distribution af licenser? Se artiklen " Emissionshandel " for flere detaljer.
Laan og Moe [10] beskriver flodforureningssituationen som følger.
Under disse antagelser er der en enkelt optimal emissionsvektor, der maksimerer det sociale gode (summen af indkomst minus summen af udgifter).
Der er også en enkelt Nash-ligevægtsvektor for emissioner, hvor hvert lands emissioner er mest gunstige for det i betragtning af emissionerne fra andre lande. Den samlede mængde emissioner i ligevægtstilstanden er strengt taget højere end i det optimale tilfælde (ifølge Sigmans konklusioner [8] ).
Antag for eksempel, at der er to lande med følgende fordelsfunktioner:
De socialt optimale niveauer vil være , og forsyningerne er ligeværdige . Nash-ligevægtsniveauerne vil være , og ydelsen (indkomst minus udgifter) er lig med . I ligevægtsmuligheden er opstrømsland #1 en forurener, hvilket forbedrer sit gode, men det skader også land #2 nedstrøms [10] .
Hovedspørgsmålet er: hvordan tvinges lande til at reducere emissionerne til et optimalt niveau? Der er foreslået flere løsninger.
Den kooperative tilgang omhandler direkte forureningsniveauer (i stedet for licenser). Målet er at finde økonomi, der gør det rentabelt for agenter at samarbejde og implementere et effektivt forureningsniveau.
Gengenbach, Wickard og Ansink [17] fokuserede på stabiliteten af frivillige koalitioner af lande, der samarbejder om at reducere emissioner.
Van der Laan og Mohe [10] fokuserede på ejendomsrettigheder og fordelingen af væksten i sociale goder som følge af overgangen af lande langs den internationale flod fra intet samarbejde til fuldt samarbejde. Effektive niveauer af forurening kan opnås gennem monetære betalinger. Kontant betaling afhænger af ejendomsretten.
Denne model kan generaliseres til floder, der har en ikke-lineær topologi (det vil sige, at de har et forgrenet udseende).
1. Dong, Ni og Wang [18] antog, at hver agent har en eksternt givet pris for at rense floden for at sikre miljøstandarder. Denne pris bestemmes af emissionerne fra selve agenten og alle agenter opstrøms. Målet er at bestemme for hver agent i en vektor af betalinger , således at betalingerne fra alle agenter i region j dækker omkostningerne ved at rydde op i det.
De foreslog tre regler for fordeling af de samlede omkostninger ved emissioner (forurening) mellem agenter:
Hver af disse metoder kan beskrives ved nogle aksiomer: additivitet , effektivitet (gebyrer dækker nøjagtigt omkostninger), ingen blinde gebyrer (en nulprisagent behøver ikke betale noget, fordi den ikke forurener), upstream/downstream prisuafhængighed , upstream/downstream symmetri downstream og omkostningsuafhængighed fra filialer . Det sidste aksiom refererer til ikke-lineære floder (forgrenede), hvor vandet fra forskellige kilder løber ud i en fælles sø. Det betyder, at agentens betalinger i to forskellige filialer ikke bør afhænge af hinanden.
Ovenstående modeller angiver ikke forureningsniveauer. Derfor afspejler deres metoder ikke hver regions forskellige ansvar for forurening.
2. Alcalde-Unzu, Gomez-Roy og Molis [19] foreslog en anden regel for prisdeling, der ikke tager højde for forureningsforskelle. Tanken er, at hver enkelt agent skal betale for den forurening, den udfører. Emissionsniveauer er dog ukendte - kun rengøringspriser kendes . Emissionsniveauer kan beregnes ud fra oprydningspriser ved hjælp af en pass-through- faktor t (et tal i intervallet [0,1]) som følger:
Men t er normalt ikke kendt præcist. Øvre og nedre estimater af overførselskoefficienten t kan fås fra oprydningsomkostningsvektoren. Ud fra disse grænser kan man beregne grænserne for agenternes ansvar opstrøms. Deres prissætningsprincipper er:
Reglen beskrevet af disse principper kaldes upstream-ansvarsreglen - den evaluerer hver enkelt agents ansvar ved hjælp af den forventede værdi af overførselskoefficienten og bestemmer betalingen for hver agent i henhold til hans vurdering af ansvar.
I yderligere undersøgelser [21] introducerede forfatterne en anden regel, kaldet upstream forventet ansvarsregel - den estimerer det forventede ansvar for hver agent ved at vælge overførselskoefficienten som en tilfældig variabel og bestemmer agentens løn i henhold til det forventede ansvar. De to regler er forskellige, fordi ansvaret er ikke-lineært med t . Især den første regel er bedre for upstream-lande (betal mindre), og den anden regel er bedre for downstream-lande.
Den første regel er incitament – den tilskynder landene til at reducere emissionerne, da det vil føre til et fald i betalingerne. I modsætning hertil kan den anden regel skabe et perverst incitament - lande kan betale mindre , mens de forurener mere , hvilket er forårsaget af den estimerede pass-through-faktor.