如何在碳交易背景下激励中国传统渔业企业向海洋牧场养殖转型：基于前景理论的发展博弈视角

《Fisheries Research》：How to incentivize traditional fishing enterprises to transition to marine ranching in China under carbon trading: An evolution game perspective based on prospect theory

海洋牧场转型机制与政策效应研究基于前景理论构建FEs、LGs与CDEs的三方博弈模型，分析政府补贴与蓝碳交易对海洋牧场转型的影响，揭示探索、激励与自主转型机制，提出分区分级路径。

　　

董丽叶|关洪军|魏晓轩|皮埃尔·费勒

山东管理学院信息工程学院，中国济南250014

摘要

本文基于前景理论，构建了一个涉及渔业企业（FEs）、地方政府（LGs）和碳需求企业（CDEs）的三方进化博弈模型，以揭示中国渔业企业的转型机制。模型中考虑了政府补贴和蓝碳（BC）交易激励措施。通过数值模拟实验，可视化了不同情景下的演化结果。研究结果表明：（i）在碳交易市场中，渔业企业向海洋牧场（MR）的转型可以通过探索性、激励型和自主型三种机制实现；（ii）动态政府补贴和蓝碳交易总收入对渔业企业的转型具有积极影响，但过高的蓝碳价格可能会阻碍这一进程；（iii）渔业企业和地方政府在策略选择时都表现出风险偏好，渔业企业的高风险感知会减缓转型速度，而适当的利润保障可以提高转型成功率。鉴于中国沿海地区海洋资源禀赋和发展阶段的差异，本文提出了基于分区分类的分层转型路径。

引言

海洋牧场（MR）是指在指定海域人工建立的生态水产养殖系统，通过创造适宜的栖息地来促进水生生物的繁殖和生长。作为一种新兴的渔业模式（Zhao等人，2020年），海洋牧场在提高海洋生物种群数量和质量、保护生物资源以及恢复生态环境方面发挥着重要作用（Jin和Quan，2023年；Zhang等人，2021年）。相关国际研究也强调了海洋牧场对渔业可持续发展的意义（ISSESR会议论文集；例如，Howell等人，1999年；Leber等人，2004年）。特别是，海洋牧场的发展有助于优化渔业管理实践（Bell等人，2008年；Lorenzen等人，2013年），增加渔业产量（Lorenzen等人，2013年），提供休闲钓鱼服务（Taylor等人，2017年），并加强综合渔业治理（Lorenzen等人，2021年）。

全球各国都在积极推广海洋牧场。20世纪80年代和90年代，日本启动了“人工渔场”项目，并建立了第一个海洋牧场——黑潮牧场。通过“放养-育肥-捕捞”模式，黑潮牧场提高了渔业种群的生产力（Kitada，2018年；Kitada，2020年）。1998年，韩国建立了四个海洋牧场，将海洋牧场作为渔业资源增殖的工具（Lee等人，2019年）。21世纪以来，美国通过多元化的社会资金支持促进了海洋牧场的发展。美国利用技术研发和可持续水产养殖方法，旨在提高水产养殖效率（Ma等人，2024年）。中国的海洋牧场发展起步较晚，但发展迅速。2006年，海洋牧场被列为国家级重点渔业资源保护项目，并连续纳入国家五年规划（2011年至2025年）。截至2023年底，中国已建立了186个国家级海洋牧场示范区，总面积约为32,000平方公里。在中国，海洋牧场的发展主要采用“中央规划、地方负责实施”的模式（Ma等人，2024年）。此外，中国将海洋牧场的发展视为提高海洋碳封存（即蓝碳，BC）的重要途径（Sabine等人，2004年；Boyd等人，2019年；Zhao等人，2020年；Friedlingstein等人，2020年）。从经济角度来看，蓝碳因其高碳封存效率和长碳封存周期而更适合碳交易（Wan等人，2023年）。海洋牧场的发展可以改善贝类和藻类养殖的数量和质量（Tang等人，2018年），从而直接提高蓝碳的封存效率（Jia等人，2023年；Wang等人，2023年）。

海洋牧场兼具经济和生态优势。然而，由于建设投资较大（Ma等人，2024年）以及蓝碳市场的不稳定性（Qin等人，2022年；He等人，2023年），无论是捕捞渔业还是水产养殖企业都不愿转型。为了解决这些问题并支持海洋牧场的发展，中国政府出台了一系列政策，包括制定战略框架、提供专项财政支持、分配海洋牧场建设补贴以及推广蓝碳交易。这些措施有效激励了中国许多渔业企业转型（Wan等人，2021年；Wang等人，2022年；Wang等人，2024年）。尽管如此，仍有一些渔业企业坚持传统生产方式，不愿接受这种转型。基于现有研究，本文基于前景理论构建了一个涉及三个关键利益相关者的进化博弈模型：渔业企业、地方政府和碳需求企业。该模型结合了静态（Wang等人，2022年）和动态（Tim等人，2021年）补贴机制，并考虑了增加碳需求企业购买蓝碳意愿的激励机制，从而促进传统渔业企业的转型。通过整合前景理论（Cheng等人，2020年），我们从主观和客观角度分析了决策者的收益。这种整合确保了模拟博弈行为更符合渔业企业的实际决策过程。

本文的其余部分结构如下：第2节回顾了关于蓝碳和蓝碳交易市场的文献、传统渔业企业向海洋牧场转型的关键因素以及前景理论在博弈论中的应用；第3节描述了博弈模型的问题及基本假设；第4节从不同角度展示了博弈模型的结果；第5节通过数值模拟验证了理论发现；第6节总结了本文的结论并提出了政策建议。

文献综述

我们从三个角度回顾了相关文献：蓝碳和传统碳市场的研究、传统渔业企业向海洋牧场转型的研究，以及前景理论及其在博弈论中的应用。

问题描述

通常，渔业企业是否转型与政府建设补贴的可用性有关，这形成了双方之间的博弈关系（图1）。在碳交易背景下，转型还取决于碳需求企业购买蓝碳的意愿。这种相互作用形成了渔业企业、地方政府和碳需求企业之间的三方博弈关系（图1）。为了支持中国的海洋牧场发展需求和“双碳”目标，我们构建了一个三方博弈模型来分析如何

模型求解与稳定性分析

通过分析三方进化博弈中各参与者的稳定性，我们探讨了地方政府、渔业企业和碳需求企业战略选择之间的关联性和影响机制。研究结果表明，渔业企业和碳需求企业的战略选择与地方政府的政策导向呈正相关。这些发现证实，传统渔业企业的转型在很大程度上依赖于政府支持。我们为三方构建了收益方程系统并进行了分析

数值模拟

为了直观展示不同阶段三方参与者的动态演化过程，我们利用MATLAB基于结论2对渔业企业的转型过程进行了数值模拟。该分析具体考察了初始概率以及风险和激励参数对参与者战略选择的影响（见表4）。首先，我们讨论了渔业企业转型初期、中期和后期的趋势

结论、建议与局限性

本研究运用进化博弈理论分析了中国碳交易市场背景下传统渔业企业向海洋牧场转型的机制。通过将前景理论纳入博弈模型，我们研究了在不同激励措施下地方政府、渔业企业和碳需求企业的战略选择。基于文献综述、模型情景和模拟结果，我们得出以下结论：（i）在碳交易市场中，渔业企业向海洋牧场的转型

作者贡献声明

皮埃尔·费勒： 监督。关洪军： 项目管理、资金筹集。魏晓轩： 文稿撰写——审阅与编辑、形式分析。董丽叶： 文稿撰写——初稿、方法论。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

我们衷心感谢泰山学者项目专项基金（20231229）的资助支持。