全球水资源短缺问题日益严峻,为探求解决水资源问题的新思路，采用博弈论中的囚徒困境模型,分别对水资源博弈和国际贸易博弈进行独立分析。应用虚拟水贸易的思想将水资源问题的解决与国际贸易行为相联系,构建虚拟水贸易的博弈模型。对2个独立博弈的分析表明,单独的博弈易陷入“囚徒困境”,对关联后合作利益的分析表明,博弈双方合作利益的大小及利益的分配是虚拟水贸易博弈能否形成合作纳什均衡的关键。水资源与国际贸易存在博弈均衡差异及收益互补性,虚拟水贸易的施行将会使双方在合作方面取得更大的收益,从而增加突破囚徒困境的可能性。由此分析得出将两者捆绑在一起要比单纯的解决水资源问题更加有效。