سیاست گذاری بهینه آب زیرزمینی در حضور سرمایه گذاری بهره وری کشاورزان: یک رویکرد بازی پویا

در بسیاری از مناطق خشک و نیمه خشک، سفره های آب زیرزمینی مشترک نقش اساسی در تداوم تولید کشاورزی ایفا می کنند، در حالی که نبود نهادهای کارآمد، برداشت بی رویه و افت سطح آب را تشدید کرده است. این مقاله یک چارچوب نظری برای تحلیل تعامل میان سیاست گذاری محلی، سرمایه گذاری در بهره وری و مبادله غیررسمی آب ارائه می دهد. مدل به صورت یک بازی پویا، متوالی و با اطلاعات کامل میان سه بازیگر شامل برنامه ریز محلی، یک کشاورز با بهره وری بالا و یک کشاورز با بهره وری پایین طراحی شده است.برنامه ریز محلی با هدف بیشینه سازی رفاه اجتماعی تنزیل شده، میزان سهمیه آب زیرزمینی را تعیین می کند؛ کشاورز کم بهره بخشی از سهمیه خود را در بازار غیررسمی به فروش می رساند؛ و کشاورز پربهره به طور پویا درباره میزان سرمایه گذاری در بهبود بهره وری تصمیم می گیرد. پویایی انباشت سرمایه و سطح آب زیرزمینی از طریق معادلات دیفرانسیلی مدل سازی شده و تعادل بازی با استفاده از اصل حداکثرسازی پنتریاگین و روش استدلال معکوس استخراج می شود. نتایج نشان می دهد که سرمایه گذاری در بهره وری، علاوه بر افزایش سود خصوصی، از طریق کاهش تقاضای آب، بر پایداری سفره آب نیز اثرگذار است. همچنین پارامترهای نهادی و زیست محیطی نظیر نرخ تنزیل، ضریب نفوذپذیری آب و ارزش اثرات خارجی زیست محیطی نقش تعیین کننده ای در سیاست بهینه تخصیص آب دارند. یافته ها بر ضرورت هم زمانی سیاست های تخصیص آب و مشوق های سرمایه گذاری در فناوری های بهره ور تاکید می کنند.

کلیدواژه ها:

Groundwater ، Dynamic Game ، Optimal Control ، Productivity Investment ، Water Market ، Local Planner. ، آب زیرزمینی ، بازی پویا ، کنترل بهینه ، سرمایه گذاری بهره وری ، بازار آب ، برنامه ریز محلی