问题假设与符号说明
排污权配置方案中的多目标权衡和排污权交易行为等都是为了进一步实现配置的公平性与有效性。虽然已有文献已经对流域排污权配置原则以及模型等方面进行了研究，但是很少有人在交易环境下关注空间地理位置累积效应进行污水排放权的优化配置。在降低污染排放、合理管控污染排放许可数（Liu et al.，2019）的环境管理政策制约条件下，有效、公平地进行污水排放权的优化配置变得尤为重要。本研究为了让流域上下游城市区域的排污权配置更加合理公平，我们考虑了流域上下游城市的空间地理位置差异，制定了上下游城市排污补偿标准，同时将生态环境可持续发展条件下的一系列约束条件作为模型约束，以实现流域整体经济效益与配置效率最大化。在秉持流域区域内参与城市互利公平的原则基础上，流域经济效益、排污权配置效率以及地理位置累积效应决定了排污权使用的优先性。故本章的关键问题在于提出一个合理、有效公平的排污权配置方案。
该优化决策方案研究的创新之处主要体现在以下几个方面：
首先，从方案全局来看，基于流域沿岸城市之间的相互关系以及流域管理委员会的监管，流域沿岸城市间可以通过自主协商进行排污权交易与补偿等行为，这为流域创造互利共赢大环境提供了稳定的保障。
其次，流域管理委员会在进行污水排放权配置时，考虑到流域内城市间因空间地理位置差异导致区域污水量累积并对排污权配置产生影响，本文基于该影响刻化了上游区域对下游区域的补偿标准，在一定程度上弥补了流域上下游间因地理位置等自然因素造成的配置不公性。
最后，该优化配置方案在关注流域各子区域排污权配置情况的基础上从流域全局角度出发，以实现流域整体排污权配置效率最高，整体经济效益最大为目标，建立排污权初始配置模型、模糊分配模型以及上下游补偿标准，以通过排污权利用效率较低的城市出售部分排污权来最大限度地提高流域整体排污权利用效率，并在满足生态环境建设需求的前提下实现了流域整体效益最大化。
1.基本假设
假设1.本文讨论的流域区域仅考虑单条流域沿岸多城市子区域间的排污权配置问题，交叉流域情况本研究中不作讨论。
流域内的单向水流导致污染物的单向传播，与空气污染物的多向扩散不同。流域上游分区污染物会随着单向水流方向影响到下游城市子区域的水质状况，但是下游排放的污染物不再污染上游区域。如果是多条河流交叉混流的情况，那么随着流域分支的不同，下游区域污水积累将来自多条河流流域的交叉累积，为了简化问题复杂度，在解决问题初期，我们仅考虑单条流域沿岸多城市子区域间的排污权配置问题，交叉流域分支问题暂不做考虑。
假设2.流域内城市区域对污水排放权的净利用系数以及流域城市产生的经济效益二者共同决定了流域城市污水排放权配置的优先次序。
首先，当上游城市与其他下游城市签订战略合作协议即形成合作联盟时，它们在满足其区域内污水排放需求时具有优先权，因为它们排放的污水量对整体流域污水浓度起着重要的作用。第二，关于外流的污水排放权，优先满足综合系数最大的城市的污水排放需求，这能使整个流域合作联盟的边际效用最大化。此外，如果两个城市共享多城市河流作为边界河流，则以综合系数作为配置依据，并优先考虑综合系数较大的城市。最后，综合系数最低的城市区域的污水排放需求根据其地理位置补偿以及与其他城市进行污水排放许可交易得到满足。此外，产污量和WEPs需求量较低的城市可做单独考虑。
假设3.排污权交易价格由流域管理委员会预先确定，为流域排污权交易提供稳定性。
图5-3 基于地理位置的生态补偿和交易系统的应用场景
流域区域城市的排放相关者只应该购买该流域上游的污水排放许可证，因为在流域管理委员会的监管与配合下，上游区域城市的污水排放行为只会对下游区域城市造成不利影响，这样是无法缓解下游城市的污水排放情况的，因此，只能通过排污权交易机制来缓解自然地理位置差异对下游区域城市的不利影响。在（Huang et al.，2014）提出的流域管理委员会管控下的一个交易比率体系的基础上，我们给出一个污水排放累积效应与交易系统的应用场景如图5-3所示。污水排放许可证是由流域管理委员会进行总体把握与管控，并且在流域管理委员会的监管下，将整条流域分为n个不同的分区（n∈N+），每个流域分区都是具有一定的污染容纳能力的，这被叫做自然清洁能力。
假设4.由流域管理委员会分配下来的排污权主要用于满足区域城市经济发展以及区域河流生态需求。
流域内污水排放许可总量等于流域管理委员会配置给该流域的污水排放总量，污水排放许可主要用于该条流域所有区域城市的河流生态需求以及各区域污水排放需求。首先，优先确定流域上游城市区域的最低生态需求所需的排污权总量，其次，由于流域各城市的排污许可需求相较于流域管理委员会配置给整条流域的排污权总量相对较小，所以将一个城市的居民、工业部门和农业部门的排污权总需求视为一个整体。最后，各城市分配到的污水排放许可数最低可保证满足该城市区域的生态需求。
2.符号和变量的定义
本文所研究的多城市河流是指流经两个或两个以上城市的河流。并且每个城市都对其区域范围内的一个河段拥有相对主权，但多城市河流的使用和管理等问题通常应通过相关城市之间的协商进行解决。
为了简化模型的描述，下表5-2给出了模型的符号与变量的意义。
由于每个城市的污染物排放显然会伴随着经济效益的产生而增多，在一定程度上可表明获得的经济效益越高，城市污水排放量就越大。这里，我们将城市i排放污水量
产生的收益记为：
并且经济效益转移系数
满足0＜zi＜oi（Jiang et al.，2019）
表5-2 模型符号与变量
