نظریه بازی و کاربرد آن در تخصیص بهینه منابع آب

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استاد اقتصاد،دانشکده اقتصاد،دانشگاه تهران،تهران،ایران

2 دانشجو دکتری اقتصاد، پردیس بین الملل دانشگاه تهران، جزیره کیش، ایران

چکیده

آب، عنصر حیات بشر، از دو منظر کمبود عرضه و توزیع نامتوازن جغرافیایی بر روی کره زمین، سال‌ها است منشاء مناقشات و چالش‌های سیاسی و اقتصادی داخلی و خارجی کشورها شده است. یک نگاه کاربردی به موضوع تخصیص بهینه منابع آب در نظریه بازی به وسیله توضیح و تفسیر شرایط موجود در بستر یک بازی همکارانه و تبیین یک راه حل بهینه، می تواند بسیار راهگشا باشد. در بازی های همکارانه از آن جهت که بازیکنان می‌توانند در فضایی شفاف، از تصمیمات و استراتژی های دیگر بازیکنان آگاه باشند، بازی بر پایه همکاری و تقسیم سود حاصل از ائتلاف میان بازیکنان شکل خواهد گرفت. و بر خلاف تصور به دلیل وجود ائتلاف‌های گوناگون مابین بازیکنان فضای تصمیم‌گیری در آن بسیار رقابتی است. در این مقاله، حوضه آبریز رودخانه اترک مورد مطالعه قرار گرفته است و با طرح یک بازی همکارانه میان بازیکنان ذی‌نفع و بسط استراتژی های آنان و درنهایت حل بازی به روش برآورد ارزش شپلی برای هر بازیکن، سناریوی بهینه برآورد شده است. بر اساس سناریو تخصیص بهینه منابع آب در استان‌های شمال شرقی کشور می توان شاهد بهبود وضعیت زیست محیطی و افزایش درآمد ملی در این منطقه بود.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Game Theory and its Application on Optimal Allocation of Water Resources

نویسندگان [English]

  • Ghahreman Abdoli 1
  • Tiam Mohajershojaee 2
1 Faculty of Economics, University of Tehran
2 Department of Economics, International Campus of University of Tehran, Kish Island
چکیده [English]

Water as a vital element has been a rout of political, national and international challenges for years due to its unequal supply and geographical distribution. A practical approach for optimal allocation of water resources in game theory through explanation and interpretation of current situation in a cooperative game framework and building up an efficient solution could be helpful. Since in the cooperative game, players can be aware of other players’ decisions and strategies clearly, game will be performed based on the profit sharing between players’ coalition and controversially there will be a competitive decision-making situation due to various coalitions between players. In this study, Atrak river drainage basin has been investigated. A cooperative game between beneficiaries has been introduced, their strategies have been explained and finally “Shapley Value” has been evaluated for each player and efficient scenario is assessed. Based on optimal allocation of water resources scenario in north east provinces, environmental improvement and national income increase will be expected.
JEL Classification: C71, D47, Q01, Q25, Q50, Q51, Q52
Key Words: Environmental Economics, Water Crisis, Efficient Allocation of Water Resources, Cooperative Game, Shapley Value

کلیدواژه‌ها [English]

  • Environmental Economics
  • Water Crisis
  • Efficient Allocation of Water Resources
  • Cooperative Game
  • Shapley Value

مراجع

خبرگزاری تسنیم (1393). بیابان‌زایی در کمین گلستان سرسبز ایران:
http://www.tasnimnews.com/fa/news/1393/05/28
خبرگزاری مهر (1393). منابع آبی قوچان در شرایط خوبی قرار ندارد:
http://www.mehrnews.com/news/2284383.
رحیمی، حسن (1383). بحران آب: مشکل ناشناخته جهانی. پیک نور، سال اول، شماره 2: 33-24.
زیدعلی، سیاوش، هومن خالقی و مجید خلقی (1382). «بررسی وضعیت بهره وری آب در شبکه آبیاری و زهکشی مغان». یازدهمین همایش کمیته ملی آبیاری و زهکشی ایران.
شرکت آب منطقه‌ای استان گلستان (1395). آمار و اطلاعات استان گلستان:
http://www.gsrw.ir/
فرمانداری شهرستان قوچان (1395). فرمانداری شهرستان قوچان:
http://quchan.khorasan.ir/
عبدلی، قهرمان (1391). نظریه بازی ها و کاربرد آن (بازی های اطلاعات ناقص، تکاملی و همکارانه). تهران: سمت.
گزارش بازنگری شناسایی منابع آب سطحی مطالعات حفاظت کیفی منابع آب دشتهای استان خراسان شمالی (1383). جلد دوم.
وزارت نیرو (1383). دستورالعمل و ضوابط تقسیم بندی و کدگزاری حوضه‌های آبریز و محدوده‌های مطالعاتی در سطح کشور. شرکت مدیریت منابع آب ایران.
Brandenburger, A. & Stuart, H. (2007) Biform Games Management Science, Vol. 53, No. 4, 537-549.
Dinar, A. (2004). Exploring Transboundary Water Conflict And Cooperation. Water Resources Researcch, Volume 40, Issue 5, 476-482.
Heaney, J. P. & Dickinson, R. E. (1982). Methods for apportioning the cost of a water resource project. Water Resources Research, Vol.18, No.3, 476-482.
Parrachino, I. Zara, S. & Patrone, F.  (2006). Cooperative game theory and its application to natural. Environmental and Water Resource, Issue 1. Basic Theory.
Madani, K. (2010). Game theory and water resources. Journal of Hydrology, Vol. 381, No.(3-4), 225-238.
Kohansal, M. R. Dogani, A. & Akbari, M. R. (2013). Management of water agriculture regarding to profit index (Case study: Mashhad-Chenaran weald in Iran). International Journal of Agriculture and Crop Sciences, Vol.6, No.11, 617.
Lejano, Raul P. (1995). Cost allocation of multiagency water resource projects: Game theoretic approaches and case study. Water Resources Research, Vol.31, No.5, 1387-1393.
Mehrparvar, M. Ahmadi, A. & Safavi, H. R (2016). Social resolution of conflicts over water resources allocation in a river basin using cooperative game theory approaches: A case study. International Journal of River Basin Management, Vol.14, No.1.
Mingming Leng, & Mahmut Parlar (2010). Analytic solution for the nucleolus of a three‐player cooperative game Naval Research Logistics (NRL). Vol.57, No.7, 667-672.
Kosolapova, N. A. Matveeva, L. G. Nikitaeva, A. Y. & Molapisi, L. (2018). Modeling resource basis for social and economic development strategies: Water resource case. Journal of Hydrology, Vol.553,  438-446.
Rogers, P. (1969). A game theory approach to the problems of international river basins. Water Resources Research, Vol.5, No.4, 749-760.
Lv, T. Xie, H. Lu, H. Zhang, X. & Yang, L. (2019). A Game Theory-Based Approach for Exploring Water Resource Exploitation Behavior in the Poyang Lake Basin, China. Sustainability, Vol.11, No. 22, 6237.
Stéphane Airiau (2012). Cooperative Games- Lecture 5: The nucleolus: www.lamsade.dauphine.fr/~airiau/Teaching/CoopGames.
Wu, X. & Whittington, D. (2006). Incentive compatibility and conflict resolution in international river basins: A case study of the Nile Basin. Water Resources Research, Vol.42, No.2.
Wu, X. (2005). Corporate governance and corruption: A cross‐country analysis. Governance, Vol.18, No.2, 151-170.
پژوهش های برنامه و توسعه
دوره 1، شماره 3
آذر 1399
صفحه 123-166

فایل ها

اشتراک گذاری

ارجاع به این مقاله

آمار