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随着农业现代化、信息化和智能化进程的加快，农业环境恶化已经成为制约我国农村生态文明建设和经济发展的主要瓶颈，突出表现为农业污染物大量排放、禽畜养殖污染以及城市工业污染向农村转移等一系列问题的相互交织 [1] 。《第一次全国污染源普查公报》显示，2007年，我国氮、磷污染物排放总量分别约为270.5万吨、28.5万吨，其中农业面源氮、磷排放量分别占氮、磷排放总量的57.2%和67.4%，农业地膜回收率仅为80%，部分地区的农业面源污染已经成为该地区主要的污染。统计数据显示，2003年以来，我国农药、化肥和地膜的使用量一直高居世界首位，这不仅对农业环境造成污染，还加重了水体富营养化程度，甚至对空气和地下水质量也造成较大损害；更为严重的是实际被农作物吸收的农药仅占农药施用量的1/3，大部分农药进入水体、土壤中，对人体健康产生直接或间接的影响。
与工业排放污染的集中性相反，农业面源污染具有排污源不集中、排放途径不明确等特点，使得对其治理的难度很大。面对日趋严重的农业面源污染，中央和地方政府以大气、水、土壤的污染治理为重点，于“十二五”期间制定了一系列的政策，逐步构建了我国命令控制型、经济激励型和公众参与型的农业面源污染治理政策工具体系。2015年，我国政府出台了《关于加大改革创新力度加快农业现代化建设的若干意见》，实施了促进农业可持续发展和治理农业环境突出问题的整体规划，以加强对农业面源污染的控制；随后又印发了《土壤污染防治行动计划》，明确要求农业生产者合理使用化肥和农药，争取逐步实现我国在主要农作物化肥、农药使用量上的零增长目标。政府的一系列举措表明，政府对农业环境给予前所未有的关注。而在农业面源污染治理方面，世界各国均处在初步发展的阶段。因此，对农业面源污染治理进行研究，既有实际意义，又有较大的挑战性。对我国的农业面源污染治理政策工具的适用条件和实施效果进行系统分析，可以为我国构建农业面源污染治理政策体系奠定较好的基础。
目前，我国部分地区的农业面源污染严重程度已经超过工业点源带来的污染的严重程度，对我国农业生态系统造成了不可逆转的破坏，甚至威胁到当地居民的健康和生物的多样性。农业面源污染治理本身就具有较大的挑战性，对农业面源污染治理政策工具进行进一步研究，能够在一定程度上填补此领域研究的不足，对治理农业面源污染具有重要的理论和现实意义。
对国内外学者的研究进行总结，我们可知研究治理主体时使用理论分析方法的学者居多，且在以博弈论为基础的研究中，多数学者是以博弈方的完全理性为前提研究相关主体的行为，多数研究侧重于分析政府与农户的行为对农业面源污染造成的影响，较少将农业面源污染治理主体中的中央政府引入分析中。在我国农业面源污染治理政策的实施效果研究方面，多数学者是对一种或两种农业面源污染治理政策的可行性和实施效果进行研究，并没有运用统一的分析框架对不同类型农业面源污染治理政策工具的实施效果和相对贡献进行研究分析。
考虑到现实中博弈方的完全理性难以实现，本书以演化博弈理论为基础，从有限理性的个体出发，以动态性和稳定性代替完全理性原则，这样的假设较符合现实情况。本书以农业面源污染治理相关主体具有有限理性为前提，将属于农业面源污染治理主体的中央政府纳入考虑范围，构建中央政府、地方政府和农户参与的农业面源污染治理模型，通过分析演化均衡稳定条件，总结、对比不同类型农业面源污染治理政策工具的适用条件，然后利用复制子动态系统和MATLAB数值仿真技术，深入分析我国农业面源污染治理行动中不同类型治理政策工具的作用机制。在计量分析方面，本书对中国现有的农业面源污染治理政策管理体系进行了系统性总结，并且在经济学实践研究的基础上，采用面板数据模型，构建包含经济发展水平、产业结构、农业面源污染治理政策工具等多个经济社会因素的计量模型，从而对我国不同类型的农业面源污染治理政策工具的效果和相对贡献进行比较分析。
本书一方面为今后的农业面源污染研究提供了理论支持，另一方面为其他学者在农业面源污染方面的深入探讨提供了理论依据。
随着我国农村经济实力和综合生产能力的提高，我国的农业污染和生态破坏越来越严重。农业生产中由农药、化肥、地膜、废弃物等造成的农业面源污染问题，阻碍了农业的可持续发展。在农业面源污染治理过程中，农户作为直接受益群体，为了实现自身利益的最大化，会倾向于不治理农业面源污染。因此，治理农业面源污染需要政府的介入，以对农业面源污染的利益相关者的行为进行调节、指导和约束。但对于农业面源污染的治理，我国尚未建立系统、明确的治理政策体系。因此，对我国农业面源污染及其政策的发展进行了解、掌握农业面源污染治理政策工具的适用条件和作用机制，并对我国农业面源污染治理政策工具的实施效果和相对贡献进行分析，可为相关政策、措施的制定提供参考意见和依据。
我国农业面源污染的防治起步较晚。目前，学者对农业面源污染的研究集中在现状和成因、影响因素和治理政策等方面。
关于农业面源污染治理，国外的研究多数侧重于分析其自然机理和技术措施等。Yin C Q认为，控制面源污染，农民和农村其他居民的合作是成功的关键 [2] ；Blankenberg通过建立一个实验湿地，对沉积物、营养和农药残留率进行研究，对农药残留现象进行解释 [3] ；Hansen和Romstad考虑到污染者合作和公司投入产出激励，提出一种信息化、可行的自我报告机制 [4] ；Perez-Espejo在墨西哥中部的一个灌溉区发放调查问卷，研究发现，实行农业环境政策时对不同地区进行差异化对待，会更有效地处理非点源水污染 [5] ；Shen Z通过比较几种用于估计中国农业面源污染负荷的方法后指出，使用有中国特色的关键参数，能开辟我国农业面源污染建模的新路径 [6] 。
国内关于农业面源污染的研究起步相对较晚，多侧重污染现状、成因和控制措施等方面的分析。郑一研究了非点源污染，认为农药和化肥的过量使用、土地使用方式的不合理、水土流失、废弃物随意堆放、城市面积扩大等都是农业面源污染形成的原因 [7] ；唐浩总结发达国家在面源污染治理方面的有关理论，对其实践经验和技术进行总结，构建了我国农业面源污染治理的BMPs框架体系 [8] ；赵永宏总结了我国农业面源污染现状，并提出相应的农业面源污染治理措施 [9] ；刘平乐剖析了农业面源污染的定义，阐述了环境和农业面源污染的关系，并提出详细的治理建议 [10] ；饶静分析了我国农业面源污染的内涵和发展现状，从三个层面分析了我国农业面源污染的产生机制 [11] ；苏君梅详细分析了农业面源污染产生的原因，并据此提出治理农业面源污染的有效措施 [12] ；孔嘉鑫对农业面源污染的特征进行详细阐述，并对农村面源污染的成因进行分析，从意识政策、水土保持和农业技术等方面入手，提出治理农业面源污染的措施 [13] 。
学者的研究表明，环境污染的经济影响因素有很多。Grossman、Krueger把经济增长对环境污染的影响分解为三种效应，即技术进步效应、经济结构效应、经济规模效应 [14] ；Managi认为，在地区技术和产业结构等保持不变的条件下，随着经济规模的扩大，当地资源消耗和污染程度会越来越高 [15] ；Miceli等研究认为，经济增长后减少污染的因素有治理投入和相应治理政策 [16] ；Hamilton认为，地区耕地利用方式、利用程度与农业面源污染产生总量会受到农村的人口现状及其增长速度的显著影响 [17] 。
对于我国的农业面源污染影响因素，多数学者认为，除自然环境和农户行为之外，还有一系列经济因素。因此，学者开始关注农业面源污染与经济增长之间的关系。张晖和胡浩利用江苏省的相关数据，分析农业环境库兹涅茨曲线是否成立，结果表明，农业面源污染与人均收入呈“倒U型”关系 [18] ；张锋等使用江苏省1990—2007年的数据，用方差分解和VAR模型脉冲响应分析的方法，对农业面源污染与经济增长之间的动态演进关系进行研究，研究结果显示，农业面源污染受到经济增长的显著影响 [19] ；孙大元等基于广东省1995—2013年的相关数据，实证分析了广东省农业面源污染与农业经济增长的关系，结果表明，伴随着经济增长，农业生产会产生更多的农业面源污染物，但经济增长对农业面源污染的负向影响具有滞后性 [20] 。
为了进一步分析农业面源污染的经济影响因素，学者开始关注农业经济结构、农村人口规模、农业技术进步等经济影响因素。诸培新和曲福田通过对土壤肥力影响因素的实证分析，指出我国缺少农业技术推广和宣传，且资金和技术缺乏已经成为制约土壤保护的最主要原因 [21] ；葛继红和周曙东选用江苏省1978—2009年的数据，分析我国农业面源污染的经济诱因，结果表明，农业技术进步在减少农业面源污染物排放量方面有积极作用，且可以协调经济增长与环境质量之间的关系 [22] ；梁流涛借鉴Islam的研究思路，使用1990—2010年我国省际面板数据，实证研究了农业面源污染的影响因素，结果表明，农业生产规模和农村人口规模的增大会加大农业面源污染物的排放量，农业技术进步和经济发展有助于对农业面源污染的有效治理 [23] ；肖新成利用参数化的方向性距离函数，指出改善农业生产设施条件、提高农户受教育水平、降低经济作物占种植业作物的比重，对减少农业面源污染物的排放量非常有效 [24] 。
随着农业面源污染的加重，国外一些学者认为政府应该制定严格的行政手段、税费政策和一些优惠政策规范农户的治理行为。Heinz和Bmuwer比较分析了限制农药投入量和征收农药投入税两种治理政策，研究结果表明，税收政策的灵活性较大且具有较高的有效性 [25] 。James等认为，对农户正外部性的环保投入实施补贴是非常有必要的，若农户对政府支付计划有不同机会成本的话，固定的支付率是无效的 [26] 。Rodney和Theodore认为，从价的农药税会对环境造成危害，在现实生活中，药性越高的农药价格反而越便宜，这就会增加高危农药的使用量 [27] 。Banerjee和Duflo认为，施行氮税、磷税等有可能使农户的农作物生产转向氮肥、磷肥使用量较少的作物或使得一些对其需求量较大的作物不再被生产 [28] 。
国内学者主要从现状总结、理论分析和实证分析方面对我国农业面源污染的治理进行了研究。
在现状总结方面，学者对我国的环境管理体系进行了总结分析，认为我国初步构建了有针对性的农村环境政策和管理体制框架 [29] ；但我国在农业面源污染治理政策的多个方面（如公共投入、管理体制等）均存在不足，且农业面源污染治理政策体系不完善 [30] ；段亮等指出，政府应该采取命令控制型非市场规制工具等对农药、化肥、农膜和畜禽粪便等污染物进行治理 [31] ；王利荣认为农业补贴政策应与环境保护挂钩，政府应更加注重对农业生态肥料和农药的补贴，使得农业补贴向“绿色补贴”转变，实现我国环境保护、农民增收、农业增产等多重建设目标 [32] ；胡心亮等认为我国水体富营养化已经成为农业面源污染的主要源头，并结合我国农业面源污染的来源、特点和现状，进一步提出了治理农业面源污染的相关政策建议 [33] 。
在理论分析方面，陈富良认为，农业面源污染具有典型的外部性，对农村环境这一公共物品产生危害，因此政府有必要使用政策手段对农村环境进行治理与保护 [34] 。林惠凤等使用环境政策分析的一般模式，评估了我国现行农业面源污染防治政策，认为农业面源污染防治政策在经济效率和确定性方面均有不足，且缺乏充分的监测作为支撑，资金供给难以满足需求 [35] 。杨小山、金德凌依据不完全信息静态博弈理论，构建农户与政府的博弈模型，据此提出政府为实现最优配置所应满足的三类约束条件和一种切实可行的次优配置方式 [36] 。薛黎倩通过构建地方政府和农户的收益函数进行分析，提出农业面源污染治理的针对性建议，如培养农户专业合作组织、实施绿色技术援助、加强环境保护宣传和推进农业标准化建设等 [37] 。杨丽霞运用经典博弈理论，构建了农户与政府之间的博弈模型，认为增加政府的政治成本和技术投入、提高补贴力度、降低监督成本都是改善农业环境的有效方式 [38] 。周早弘、张敏新在经典博弈论的基础上，以农村公共环境物品为研究对象来分析农业面源污染的外部性，认为其纳什均衡供给量小于帕累托最优供给量，且目前我国农业面源污染的治理难以依靠农户参与 [39] 。陈红、韩哲英运用博弈理论进行研究，认为各级政府联动是农村面源污染治理的有效方式 [40] 。杨丽霞通过构建农户之间的博弈模型，指出增强农户环保意识是改善农村环境的有效方式 [38] 。
在实证分析方面，冯孝杰等运用三峡地区的数据对农业面源污染进行研究，认为政府收取税费时应该对农产品区别对待，才能使经济调控措施取得较好的效果 [41] ；侯玲玲等构建化肥需求函数，指出我国实施农业补贴政策并没有使农业面源污染加重 [42] ；葛继红、周曙东使用江苏省1978—2009年的数据，分析测土配方施肥的实施对农业面源污染产生的影响，认为江苏省实施农业面源污染治理政策有效减少了农业面源污染物的排放量 [22] ；周早弘以江西省鄱阳湖生态经济试验区为例进行分析，认为农业面源污染在一定程度上会受到农户参加技术培训和农户施用有机肥情况等因素的影响 [43] ；徐建芬利用浙江省相关数据，对影响农业面源污染的宏微观因素进行分析，认为浙江省农业环境受到农民收入、技术进步、施肥技能培训、农民素质、环保意识等因素的影响，并据此提出针对性建议 [44] ；张芳等采用二元Logistic回归模型，分析新疆棉农种植棉花对农业面源污染的影响，认为国家对有机肥及生物农药是否给予足够的补贴、棉农对治理农业环境污染的重视程度、农户是否参与技术指导培训等因素都会影响农业面源污染的治理情况 [45] 。
首先，本书对我国农业面源污染现状及其治理政策工具的发展进行总结分析，梳理我国农业面源污染现状和现行治理政策，为后续的分析奠定研究基础。
其次，本书结合学者的已有研究，在利益相关者有限理性假设的基础上，将农业面源污染治理主体中的中央政府考虑在内，重点考察近年来各发达国家在防治农业面源污染方面所采用的政策工具（包括命令控制型、经济激励型、公众参与型工具），运用演化博弈理论，建立包含中央政府、地方政府和农户的农业面源污染三方演化博弈模型，通过分析演化均衡稳定条件，总结、对比不同类型农业面源污染治理政策工具的适用条件，然后依据复制子动态系统和MATLAB数值仿真技术揭示我国农业面源污染治理中不同类型政策工具的作用机制。
最后，本书对中国已有的环境治理政策体系进行全面梳理，利用2006—2015年中国29个省、市、自治区（除上海、西藏、中国香港、中国澳门和中国台湾外）的面板数据，构建包含经济发展水平、产业结构、不同类型治理政策工具等多个经济社会因素的面板计量模型，运用统一的分析框架对不同类型农业面源污染治理政策工具的实施效果和相对贡献进行比较分析，并依据分析结果，对治理农业面源污染提出科学、合理的建议。
本书主要采用的研究方法有文献综述法、博弈模型法、仿真分析法及实证研究法，具体如下：
本书通过对相关文献与政策资料的搜集与梳理，了解农业面源污染的相关概念与理论基础，了解我国农业面源污染现状及治理政策工具的发展演变，对影响农业面源污染的主要因素以及农业面源污染治理政策工具的类型划分进行梳理，为进一步的研究提供基本的理论支撑。
本书在有限理性的假设前提下，运用演化博弈理论，建立包含中央政府、地方政府与农户在内的农业面源污染三方演化博弈模型，通过对演化均衡条件的分析，总结不同类型农业面源污染治理政策工具的适用条件。
在得到模型的均衡解之后，为了更直观地分析参与人均衡策略的动态演化过程，本书运用MATLAB仿真工具模拟博弈三方参与人的策略向均衡点的动态演化轨迹，从而揭示我国农业面源污染治理中不同类型政策工具的作用机制。
本书在已有文献研究基础上，引入不同类型治理政策工具变量，构建一个包含经济发展水平、产业结构、不同类型治理政策工具等多个经济社会因素的面板计量模型，对我国不同类型的农业面源污染治理政策工具的实施效果和相对贡献进行比较分析。
本书在有限理性假设的基础上，运用演化博弈理论研究参与主体的行为演化特征和演化稳定策略，对不同类型的农业面源污染治理政策工具的适用条件和作用机制进行分析，然后运用中国29个省、市、自治区的数据，对我国农业面源污染治理政策工具的实施效果和相对贡献进行实证分析，进而对我国农业面源污染治理政策的经验与不足进行总结，提出科学、合理的政策建议。
第1章，绪论。本章主要概述了研究背景、研究意义，对我国农业面源污染的影响因素和治理政策工具的相关研究进行梳理，同时简要介绍了本书的研究思路、研究方法、技术路线和主要工作。
第2章，农业面源污染相关概念与理论基础。本章介绍农业面源污染、农业面源污染治理的利益相关者、规制工具等相关概念与内涵，并对农业面源污染治理的相关理论进行了概述。
第3章，我国的农业面源污染及治理现状。首先，本章详细分析了我国主要农业面源污染类型的现状，了解治理农业面源污染的紧迫性。其次，本章分析了我国农业面源污染治理政策工具的发展演变状况，了解当前我国农业面源污染的治理情况。
第4章，基于演化博弈的农业面源污染治理政策工具的比较分析。本章对农业面源污染治理中的利益相关者及博弈关系进行分析，建立中央政府、地方政府和农户的三方演化博弈模型，通过分析演化均衡稳定条件，总结、对比不同类型农业面源污染治理政策工具的适用条件，然后在复制子动态系统的基础上，利用MATLAB数值仿真技术进行分析，更清晰地了解我国农业面源污染治理中不同类型治理政策工具的作用机制。
第5章，对我国农业面源污染治理政策工具实施效果的实证分析。本章依据已有研究基础，采用我国2006—2015年省际面板数据，在统一分析框架下，建立包含农业经济规模、农业经济结构、农业技术进步贡献率、乡村人口规模等控制变量和不同类型农业面源污染治理政策工具这一核心变量的计量模型，对我国不同类型农业面源污染治理政策的实施效果和相对贡献进行实证分析。
第6章，对我国农业面源污染治理的政策建议。本章根据理论和实证分析结果对我国农业面源污染治理政策中存在的不足进行分析总结，进一步提出有效、合理的政策建议。
（1）现有研究成果主要以博弈方完全理性为假设前提，对农业面源污染治理利益相关主体的策略选择进行研究。考虑到现实生活中博弈参与方较难有完全理性，因此，本书基于有限理性假设，运用演化博弈理论探究不同类型农业面源污染治理政策工具的适用条件和作用机制，相较而言更有现实意义。
（2）国内外学者结合农业面源污染治理参与主体的博弈关系进行深入研究的文献较少，且相关研究更多关注政府和农户行为对农业面源污染治理的影响，而忽视了将与农业面源污染治理密切相关的中央政府引入分析。中央政府地位具有一定的特殊性，因此，构建中央政府、地方政府和农户共同参与的农业面源污染治理三方演化博弈模型，提高了博弈模型的解释力。
（3）在计量分析方面，研究我国农业面源污染治理政策效果的文献，大多是对一种或两种农业面源污染治理政策的可行性和实施效果进行研究，并没有运用统一的分析框架对不同类型的农业面源污染治理政策工具的实施效果和相对贡献进行分析。因此，本书构建面板计量经济模型，对我国各类农业面源污染治理政策工具的作用效果和相对贡献进行实证分析，更具真实性和现实意义。