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在小农户经济中，农业水污染成地表水主要污染源。研究人员开展 “小农户经济下农业水污染协同治理” 研究，用动态进化博弈理论建模分析，发现多因素影响农户和政府行为。该研究为优化治理策略提供依据，促进经济与环保和谐发展。
在全球农业发展的进程中，水资源如同生命的血脉，滋养着人类生产、生活以及生态保护。然而，农业生产却像一把双刃剑，在养活不断增长人口的同时，也给珍贵的淡水资源带来了严重污染。过量的化学投入和生物因素肆意破坏着水质，损害生物多样性，扰乱生态系统的正常运转。在中国，农业污染源已然成为水环境的 “头号大敌” ，根据中国第二次全国污染源普查公报数据，农业源排放的化学需氧量（COD）、氨氮（AN）、总氮（TN）和总磷（TP）在地表水污染负荷总量中占比极高，分别达到 50%、22%、47% 和 67% 。这一严峻形势凸显出农业水污染治理的紧迫性。
小农户经济作为全球农业的常见模式，具有规模小、经营分散、技术水平参差不齐的特点。在农业水污染治理方面，它面临着独特挑战。与大规模集约化农业不同，小农户经济的水污染问题更多地受到个体农户行为的影响。农户们在追求作物高产和经济效益的道路上，常常受到资金短缺、环保意识不足和技术支持匮乏的制约，难以有效减少化肥、农药等农业投入品的滥用。而地方政府在推动环境保护政策和水生态系统发展时，也面临着经济增长与环境保护的艰难权衡，以及监管复杂、资源有限等困境。因此，深入研究小农户经济下的农业水污染治理问题，探寻有效的治理措施，对推动可持续发展至关重要。
为了破解这些难题，来自国内的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于小农户经济下农业水污染治理中农户与地方政府的互动关系，运用动态进化博弈理论，构建了相应的模型进行分析。研究发现，模型存在四个在特定条件下呈现局部渐近稳定的均衡点。具体而言，环境效益提升、农户绿色偏好增强以及社会压力增大，能够直接激励农户采取环保行为；反之，高昂的参与成本和对非参与带来的高经济收益的预期，则会阻碍农户减少污染。同时，政府在宣传、监管力度、惩罚措施和补贴政策等方面的努力，对农户行为和博弈系统的演化有着显著影响 。这一研究成果为优化农业水污染控制策略提供了重要依据，为促进小农户经济与环境保护的和谐共生指明了方向，该研究成果发表在《Agricultural Water Management》上。
在研究方法上，研究人员主要采用了动态进化博弈理论。这一理论基于有限理性假设，更贴合现实情况，能够有效分析农户和地方政府在农业水污染治理中的策略选择和动态演化过程。为了验证理论分析结果，研究人员以湖北省南漳县东巩镇的小农户经济为案例，通过与近 20 位当地农户和 10 多位乡镇政府及相关部门工作人员进行面对面访谈、开展参与式观察和问卷调查等方式，获取了丰富的一手资料，并利用 Python 3.8 进行数值模拟研究，确保模型参数能准确反映实际情况。
研究结果部分，首先是均衡分析。通过设定地方政府和农户不同策略的概率，计算出各自的预期收益和复制动态方程，进而得出动态演化博弈系统的五个均衡点：(0,0)、(1,0)、(0,1)、(1,1) 和 (x0, y0)。随后，构建雅可比矩阵（Jacobi matrix），根据行列式（detJ）和迹（trJ）的正负情况，分析各均衡点的稳定性，确定了不同情景下的稳定均衡策略。例如，在情景 1 中，当 ρ1<0, ρ2<0, ρ3<0, ρ4<0 时，稳定均衡策略为 (0,0)，即地方政府不监管，农户被动减少水污染；而在情景 8 中，当 ρ1>0, ρ2>0, ρ3<0, ρ4>0 时，稳定均衡策略为 (1,1)，意味着地方政府监管，农户积极减少水污染。
其次是数值模拟。以情景 11 为例，系统存在 (0,0) 和 (1,1) 两个进化稳定策略。通过对东巩镇的实地调研发现，当地政府积极推动环境保护，但农户因经济和技术限制，参与度较低。基于此，研究设定了一系列参数，深入探究影响农户积极减少水污染的因素。结果表明，环境效益（Wg）、农户绿色偏好（U）和社会压力（L）是促进农户积极行动的内生动力；而参与成本（Cf）和过高的经济收益预期（Ge）则是阻碍因素。同时，政府的宣传力度（a）、监管强度（b）、惩罚力度（P）和补贴政策（S）等对农户行为和博弈系统演化有着重要影响 。
在结论与讨论部分，研究构建并分析的动态进化博弈模型，清晰地揭示了农户和地方政府在农业水污染治理中的互动关系。环境效益、农户绿色偏好和社会压力是推动农户积极减少水污染的关键因素，而高参与成本和高经济收益预期则制约着农户的环保行动。政府的多项措施对农户行为和博弈系统演化影响显著，这些发现为制定有效的农业水污染治理政策提供了宝贵的理论支持。
研究还指出，尽管已有研究引入多种参与者构建博弈模型，但在小农户经济背景下，农户的实际情况常被忽视。本研究系统分析了小农户经济中农户和政府的决策因素，为解决 “政府热、农户冷” 的政策实施困境提供了新思路。同时，研究也发现，绿色偏好提升、监管惩罚加强和补贴政策适当能够增强农户环保动力，但经济收益权衡和补贴依赖问题不容忽视，政府应优化激励机制。此外，不同治理措施的成本各有特点，小农户经济的治理需要创新策略，充分考虑农户的实际困难和需求。
然而，该研究也存在一定局限性。研究仅聚焦于农户和地方政府，忽略了其他利益相关者；模型构建时进行了简化假设，未能充分考虑现实的复杂性；且缺乏大规模系统的实证数据支持。未来研究可朝着纳入更多元的主体分析、增强模型现实模拟能力和加强实证研究的方向发展，从而为农业水污染治理提供更精准有效的策略。总体而言，这项研究为小农户经济下农业水污染治理开辟了新的研究方向，对推动农业可持续发展意义重大。
