在废气排放总量控制目标下,进行中国各省区的大气污染治理责任的分摊,是实现中国大气污染治理的首要问题.文章首先根据大气污染物的空间分布状况与省区分布差异,构建考虑地方环境治理偏好的加权DEA模型对污染最为严重的北方地区进行合作治理效率改进,并建立基于成本分配的合作博弈模型,提出各省份的环境治理占优策略.最后,根据分配结果提出区域生态补偿机制.研究结果显示,中国大气污染最严重的区域主要集中于河北、内蒙古、山西以及山东等地,从区域合作治理角度而言,合作治理有利于环境治理效率提升,但却不利于个别省份的成本降低,例如北京、山西以及黑龙江等地的占优策略是采取不合作形式.因此,区域合作补偿机制是大气污染合作治理的关键与保证.