با روی کار آمدن مدیریت زیست محیطی چین به یک مدیریت با کیفیت بالا ، ایجاد مکانیزم مجازات مجازات مناسب و مؤثر وسیله ای مؤثر برای ارتقاء هماهنگ انتشار و بهبود کیفیت هوا منطقه ای است. بنابراین ، این مقاله با استفاده از حداکثر مزایای اجتماعی و به حداقل رساندن فاصله بین صندوق های پاداش و مجازات ، یک مدل برنامه نویسی دو سطح با استانداردهای مجازات جایزه و سهمیه انتشار را ایجاد می کند. با توجه به مشکل NP سخت مدل برنامه نویسی دو سطح ، این کار همچنین یک الگوریتم بهینه سازی ذرات سلسله مراتبی توخالی (HPSO) را برای مدل فوق طراحی می کند. پس از آن ، از داده های انتشار SO2 و داده های کلان اقتصادی در منطقه شمال شرقی چین از سال ۲۰۰۶ تا ۲۰۱۵ ، سهمیه انتشار SO2 و استانداردهای مجازات مجازات در هر استان محاسبه می شود. نتایج نشان می دهد که (۱) سهمیه مطلوب انتشار استانهای هیلونگجیانگ ، جیلین و لیائونینگ به ترتیب ۳۷٫۷ ، ۳۰٫۳ و ۶۹٫۳ (۱۰،۰۰۰ تن) است. (۲) هنگامی که هزینه جبران خسارت آلاینده ها ۵۲۱٫۴۸ یوان / تن تعیین شده و استاندارد میزان بار اضافی تخلیه ۲۹۷۷٫۴۳ یوان در تن است ، می توان اثر کنترل آلودگی در هر استان را به طور مؤثر بهبود بخشید. تجزیه و تحلیل تجربی همچنین نشان می دهد که مدل پیشنهادی تأثیر قابل توجهی در حاکمیت محیط زیست منطقه ای دارد. سرانجام ، در این مقاله برخی از پیشنهادات در مورد اجرای مکانیسم جایزه مجازات ارائه شده است.