基于博弈論的煤礦企業(yè)實(shí)施綠色開采動力分析

[摘 要]受資源稟賦和能源技術(shù)發(fā)展制約，當(dāng)前乃至較長時(shí)期內(nèi)煤炭依然是我國的主要能源，實(shí)施綠色開采是我國煤炭工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求。本文從博弈論角度，分析了我國煤炭綠色開采中政府與企業(yè)的博弈過程，給出了三種納什均衡結(jié)果，顯示煤炭企業(yè)實(shí)施綠色開采的動力嚴(yán)重不足。基于增加企業(yè)效用和提高政府效率兩個(gè)原則，提出了政策建議。

[關(guān)鍵詞]綠色開采 博弈分析 納什均衡

一、引言

煤炭在我國能源資源儲量中占到90%以上，目前在我國能源的生產(chǎn)和消費(fèi)中煤炭達(dá)到70%的比例，無論是相對于石油、天然氣等傳統(tǒng)的化石能源，還是相對于風(fēng)能、太陽能、生物能等新興的可再生能源，煤炭在我國的能源體系中都占有絕對的主體地位。從我國的能源資源稟賦和新興能源技術(shù)的發(fā)展?jié)摿碚f，在未來較長時(shí)間中，我國會依然處于依賴煤炭資源的局面。

雖然經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展對煤炭的需求量很大，但一個(gè)不容忽視的問題也擺在了人們面前，由于煤炭資源稟賦的先天性缺陷，再加上我國資源性產(chǎn)品的價(jià)格制度不合理，同時(shí)公眾的環(huán)境保護(hù)意識較為薄弱，煤炭開采已造成了礦區(qū)的環(huán)境破壞和污染。2003年，中國工程院院士錢鳴高在我國首次提出了煤炭綠色開采的概念，并對綠色開采的技術(shù)體系進(jìn)行了闡述。

二、博弈過程的闡釋

下文分析中英文字母代表的變量如下：

R－ 企業(yè)的收入

C－ 企業(yè)采用綠色開采技術(shù)的費(fèi)用

Q－ 企業(yè)的排污量

A(Q) － 政府檢查企業(yè)的罰金所得

K－ 政府檢查企業(yè)的成本

a－ 政府檢查企業(yè)的概率

b－ 企業(yè)采用綠色開采技術(shù)的概率

博弈參與人有兩類，分別是政府和煤炭企業(yè)。假設(shè)二者都是以經(jīng)濟(jì)利益最大化為行動準(zhǔn)則。政府檢查企業(yè)的成本為K，如果企業(yè)存在問題則對其罰款，假定罰金同企業(yè)的排污量有關(guān)，用A(Q)來表示，是關(guān)于排污量Q的一個(gè)函數(shù)?？梢詫⒘P金視為企業(yè)的一項(xiàng)支出，同時(shí)罰金所得視為政府執(zhí)行檢查的收益，政府可以選擇檢查或者不檢查。企業(yè)的收入為R，如果采用綠色開采技術(shù)，需要承擔(dān)一定的額外費(fèi)用C。政府與企業(yè)的支付矩陣見圖。

圖中有四個(gè)不同的支付戰(zhàn)略，每一個(gè)支付戰(zhàn)略代表政府和企業(yè)的收益狀況，其中第一個(gè)元素代表政府的收益，第二個(gè)元素代表企業(yè)的收益。在企業(yè)選擇采取綠色開采技術(shù)的情況下，其開采過程達(dá)到了政府的要求，企業(yè)無需繳納罰金，但企業(yè)為采用技術(shù)承擔(dān)了費(fèi)用C，其收益為R-C，如果此時(shí)政府選擇執(zhí)行檢查，將支出檢查費(fèi)用K，其收益為﹣K，如果此時(shí)政府選擇不執(zhí)行檢查，其收益為0；在企業(yè)選擇不采取綠色開采技術(shù)的情況下，其開采過程沒有達(dá)到政府的要求，如果此時(shí)政府選擇執(zhí)行檢查，企業(yè)需要繳納罰金A(Q)，由于企業(yè)無需承擔(dān)因采用技術(shù)而帶來的費(fèi)用C，其收益為R- A(Q)，政府在獲得罰金的同時(shí)也付出了檢查成本K，其收益為A(Q)-K，如果此時(shí)政府選擇不執(zhí)行檢查，企業(yè)無需繳納罰金，其收益為R，政府的收益為0。

假設(shè)政府和企業(yè)對彼此的支付函數(shù)和戰(zhàn)略空間有充分的了解，而且彼此在選擇自己的行動時(shí)不知道其他參與人的選擇，因此以下從完全信息靜態(tài)博弈的角度來分析整個(gè)博弈過程。

1. 當(dāng)A(Q)-K≤0時(shí)

在企業(yè)采取綠色技術(shù)時(shí)，政府的最優(yōu)選擇是不檢查，在企業(yè)不采取綠色技術(shù)時(shí)，政府的最優(yōu)選擇還是不檢查。剔除政府選擇執(zhí)行檢查這一不理性的戰(zhàn)略，理性的企業(yè)在面臨政府不執(zhí)行檢查的情況下，最優(yōu)的選擇是不采取綠色開采技術(shù)，將獲得最大收益R。

可見，當(dāng)政府的罰金所得不足以彌補(bǔ)其檢查成本時(shí)，博弈達(dá)到一個(gè)剔除劣戰(zhàn)略的納什均衡（不檢查，不采用技術(shù)）。

2.當(dāng)A(Q)-K＞0時(shí)，博弈的進(jìn)行將出現(xiàn)兩種情況

（1）當(dāng)R-C≤R- A(Q)時(shí)

在政府選擇執(zhí)行檢查時(shí)，企業(yè)的最優(yōu)選擇是不采取綠色開采技術(shù)，在政府選擇不執(zhí)行檢查時(shí)，企業(yè)的最優(yōu)選擇還是不采取綠色開采技術(shù)。剔除企業(yè)選擇采取綠色技術(shù)這一不理性的選擇，理性的政府在面對不采用技術(shù)的企業(yè)的情況下，其最優(yōu)選擇是選擇執(zhí)行檢查。

可見，當(dāng)政府的罰金所得可以彌補(bǔ)其檢查成本，并且企業(yè)不采取綠色開采技術(shù)的收益超過采取綠色開采技術(shù)的收益時(shí)，出現(xiàn)了前文所提到的政府相機(jī)“開出”罰金這種情況，博弈達(dá)到了一個(gè)剔除劣戰(zhàn)略的納什均衡（檢查，不采用技術(shù)）。

（2）當(dāng)R-C＞R- A(Q)時(shí)

在政府選擇執(zhí)行檢查時(shí)，企業(yè)的最優(yōu)選擇是采取綠色開采技術(shù)，在政府選擇不執(zhí)行檢查時(shí)，企業(yè)的最優(yōu)選擇是不采取綠色開采技術(shù)；當(dāng)企業(yè)采取綠色開采技術(shù)時(shí)，政府的最優(yōu)選擇是不檢查，當(dāng)企業(yè)不采取綠色開采技術(shù)時(shí)，政府的最優(yōu)選擇是檢查。

可以看出，在這種情況下，博弈無法達(dá)到一個(gè)純戰(zhàn)略納什均衡，而是會達(dá)到一個(gè)混合戰(zhàn)略納什均衡。下面采用支付等值法來分析這一均衡。

①假定政府檢查的概率為a，在a給定的情況下：

企業(yè)采用綠色開采技術(shù)的收益為π（a，1）=（R-C）×a＋（R-C）×（1-a）

＝ R-C

不采用綠色開采技術(shù)的收益為π（a，0）=（R- A(Q)）×a＋R×（1-a）

= R- A(Q) ×a

令π（a，1）=π（a，0）

得a*=

②假定企業(yè)采取綠色開采技術(shù)的概率為b，在b給定的情況下：

政府執(zhí)行檢查的收益為π（1，b）=（﹣K）×b＋（A(Q)-K）×（1-b）

= A(Q)-b A(Q)- K

不執(zhí)行檢查的收益為π（0，b）=0

令π（1，b）=π（0，b）

得b*=

可以看出，這一混合戰(zhàn)略納什均衡結(jié)果是：a*= ，b*=

對于這一以概率形式給出的納什均衡結(jié)果，可以從以下兩方面來理解。

其一：當(dāng)a＜a*時(shí)，企業(yè)不采取綠色開采技術(shù)的收益高于采取綠色開采技術(shù)時(shí)的收益，企業(yè)將選擇不采取綠色開采技術(shù)；與之相反，當(dāng)a＞a*時(shí)，企業(yè)將選擇采取綠色開采技術(shù)；當(dāng)a＝a*時(shí)，企業(yè)將選擇混合戰(zhàn)略，即以一定的概率選擇采取綠色開采技術(shù)。

當(dāng)b＜b*時(shí)，政府檢查企業(yè)的收益高于不檢查時(shí)的收益，政府將選擇檢查企業(yè)；與之相反，當(dāng)b＞b*時(shí)，政府將選擇不檢查企業(yè)；當(dāng)b＝b*時(shí)，政府將選擇混合戰(zhàn)略，即以一定的概率選擇檢查企業(yè)。

其二：在現(xiàn)實(shí)經(jīng)濟(jì)中，有b*比例的企業(yè)選擇采取綠色開采技術(shù)，有1-b*比例的企業(yè)選擇不采取綠色開采技術(shù)，政府機(jī)關(guān)則隨機(jī)檢查a*比例的煤炭企業(yè)。

三、結(jié)論

可以看出，在這一博弈局面中可能出現(xiàn)三種納什均衡結(jié)果，如下表所示。

政府與企業(yè)博弈的納什均衡結(jié)果圖

前兩種博弈結(jié)果達(dá)到了剔除劣戰(zhàn)略的納什均衡，它們都是一種純戰(zhàn)略納什均衡，即在現(xiàn)實(shí)中一旦符合假設(shè)的博弈信息出現(xiàn)，結(jié)果必然只有一種，而且是確定的。遺憾的是，前兩種結(jié)果都是不符合可持續(xù)發(fā)展要求的，在這兩種納什均衡的結(jié)果中，企業(yè)都選擇了不采用綠色開采技術(shù)，其原因有兩個(gè)：一是政府的檢查所得不足以彌補(bǔ)其檢查成本，政府放棄對企業(yè)監(jiān)督的后果是企業(yè)放棄采用綠色開采技術(shù)；二是即使政府的檢查所得可以彌補(bǔ)其檢查成本，政府對企業(yè)進(jìn)行檢查，但企業(yè)采取綠色開采技術(shù)的邊際所得小于其邊際成本，企業(yè)寧愿接受處罰也不采取綠色開采技術(shù)。

第三種納什均衡結(jié)果達(dá)到了混合戰(zhàn)略納什均衡，它在現(xiàn)實(shí)中如果發(fā)生，則局中人的行為方式是不確定的。對于政府與煤炭企業(yè)博弈這一混合戰(zhàn)略納什均衡結(jié)果而言，我們希望的是煤炭企業(yè)以盡可能大的概率選擇采取綠色開采技術(shù)，一旦企業(yè)這樣做了，政府選擇檢查的意愿也會相應(yīng)減弱，因?yàn)檎畽z查企業(yè)不會獲得罰金所得，當(dāng)然從另一方面來說這也符合政府部門的利益，因?yàn)樗梢詫⒂邢薜馁Y源用于別處來為公眾謀取更大的福利。從均衡結(jié)果來看，b的值越大，企業(yè)選擇采取綠色開采技術(shù)的可能性越高，因此，通過降低政府檢查成本K或增大處罰力度A(Q)，可以使這一納什均衡的結(jié)果符合可持續(xù)發(fā)展的要求，促進(jìn)企業(yè)采取綠色開采技術(shù)。

四、政策建議

通過上文的分析，明確了煤炭企業(yè)與政府的博弈對推行綠色開采技術(shù)的影響過程和結(jié)果，本著促進(jìn)煤炭企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的原則，提出以下政策建議。

（1）增加煤炭企業(yè)采用綠色開采技術(shù)的效益。（2）提高處罰力度。（3）積極倡導(dǎo)企業(yè)開展綠色開采技術(shù)創(chuàng)新。（4）提高政府的監(jiān)督能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓景程.過渡期替代能源的選擇[J].中外能源 2008，8

[2]錢鳴高.綠色開采的概念與技術(shù)體系[J].煤炭科技 2003 ，4