基于演化博弈的煤炭礦區(qū)生態(tài)修復管理機制研究

王廣成,曹飛飛

1 山東工商學院 管理科學與工程學院, 煙臺 264005 2 山東師范大學 管理科學與工程學院, 濟南 250014

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基于演化博弈的煤炭礦區(qū)生態(tài)修復管理機制研究

王廣成1,*,曹飛飛1,2

1 山東工商學院 管理科學與工程學院, 煙臺 264005 2 山東師范大學 管理科學與工程學院, 濟南 250014

地方政府環(huán)境監(jiān)管部門和煤炭企業(yè)是煤炭礦區(qū)生態(tài)修復保證金制度實施的重要責任主體。從演化博弈論的研究視角探討了地方政府與煤炭企業(yè)在生態(tài)修復保證金制度實施中的決策演化過程,構建了地方政府與煤炭企業(yè)演化博弈模型,根據(jù)復制動態(tài)方程規(guī)律得到了參與者的行為演化規(guī)律和行為演化穩(wěn)定策略,分析了生態(tài)修復保證金制度實施的策略選擇影響因素。選擇龍口礦區(qū)為研究對象進行了實證研究,結果表明：地方政府的監(jiān)管力度隨煤炭企業(yè)的生態(tài)修復比例變化而變化,生態(tài)修復初期比例低；隨著地方政府監(jiān)管力度加大,生態(tài)修復比例相應提高,地方政府可以適當放松監(jiān)管,但監(jiān)管力度應保持在一定范圍內(nèi),確保系統(tǒng)向最優(yōu)狀態(tài)演化?？赏ㄟ^動態(tài)調(diào)節(jié)保證金收繳金額,增加稅收優(yōu)惠,降低煤炭企業(yè)的治理成本,加強對地方政府環(huán)保政績考核,引導地方政府與煤炭企業(yè)共同促進煤炭礦區(qū)生態(tài)修復工作有效實施。

煤炭礦區(qū)；生態(tài)恢復；保證金制度；演化博弈；數(shù)據(jù)仿真

煤炭資源開采在支持和帶動礦區(qū)經(jīng)濟社會發(fā)展的同時,也引發(fā)地表塌陷、植被破壞、空氣污染、地下水系破壞等嚴重的生態(tài)環(huán)境問題。生態(tài)修復成為煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)的重要管理手段之一。2006年我國實施的礦山環(huán)境治理與生態(tài)修復保證金制度[1],對礦區(qū)的生態(tài)恢復與環(huán)境治理起到了積極的促進作用,但也暴露了保證金收繳不到位、用途不透明,對煤炭企業(yè)開展生態(tài)恢復活動監(jiān)管缺失,地方政府監(jiān)管不力,對生態(tài)環(huán)境損害責任人追責問責形同虛設等一系列問題。以礦山環(huán)境治理與生態(tài)修復保證金制度研究作為主線,深入系統(tǒng)研究生態(tài)恢復的管理問題,對于促進煤炭礦區(qū)環(huán)境治理與生態(tài)恢復具有重要的理論意義與現(xiàn)實意義。

20世紀70年代,美國、加拿大、英國、德國、澳大利亞發(fā)達國家先后制定了比較完備的礦山土地修復保證金制度,以規(guī)范礦山企業(yè)的治理行為。Jason F. Shogren認為發(fā)行環(huán)保債券是控制環(huán)境污染的有效工具之一,并探討了應用于露天采礦生態(tài)修復與農(nóng)業(yè)非點源污染控制的有效途徑[2]。Costanza認為,實施生態(tài)修復保證金制度來避免政府對市場環(huán)境的干擾,對低成本高效率的生態(tài)治理技術創(chuàng)新具有推動力[3]。David Gerard對礦區(qū)土地復墾保證金的擔保機理進行分析,通過保證金將不履約風險從公眾轉移到私人部門,有效利用企業(yè)聲譽來確保順利實施[4]。Philip Peck認為財政擔保為礦主進行復墾與履行環(huán)境責任提供重要手段,進一步分析了財政擔保政策的作用效果[5]。目前,國外保證金制度的立法完備,收繳標準和期限明確,保證金收繳方式多樣,實行礦區(qū)環(huán)境治理保證金制度的發(fā)達國家的礦山土地復墾率一般在50%—70%。

國內(nèi)學者對保證金制度的研究起步較晚,主要集中于保證金制度的理論基礎和設計原則,實施問題以及保障機制等方面。張鳳麟根據(jù)我國礦山復墾立法現(xiàn)狀與存在的問題,借鑒美國、加拿大、澳大利亞等發(fā)達國家的復墾立法與保證金制度,對礦山環(huán)境治理保證金制度的治理標準、復墾程序、繳納依據(jù)提出了建議[6]。陳德敏認為經(jīng)濟激勵下的環(huán)境成本內(nèi)部化是保證金的經(jīng)濟學基礎[7]。燕守廣分析了保證金制度實施中的標準低、形式單一、分期返還難以實施的諸多問題,并提出相關建議[8]。馮春濤從經(jīng)濟學角度剖析了當前礦山地質(zhì)環(huán)境治理激勵機制面臨的問題,提出礦山地質(zhì)環(huán)境治理激勵機制體系[9]。張維宸從法律角度對我國礦山地質(zhì)環(huán)境恢復治理保證金制度進行研究,建議加快保證金制度的立法工作[10]。程琳琳對比了國內(nèi)外礦區(qū)土地復墾保證金制度的實施現(xiàn)狀,認為我國保證金制度還處于初級階段,在征收標準、測算方法、公眾參與方面有待進一步完善[11]。徐大偉基于合謀與防范的角度建議在礦山環(huán)境恢復治理保證金制執(zhí)行中實施嚴格的公眾參與與第三方監(jiān)督[12]。但是,目前國內(nèi)生態(tài)環(huán)境治理保證金制度的實施,存在執(zhí)行標準偏低、收繳方式單一、企業(yè)治理積極性不高等問題,同時,保證金制度的實施又涉及眾多的利益群體,利益相關方利益關系錯綜復雜。對這一課題的研究需要運用演化博弈理論進行深入系統(tǒng)探討,可望取得預期的成果。

而隨著1973 年,Smith、Price提出了演化穩(wěn)定策略的概念[13]與 Talor 、Jonker在1978 年提出的復制者動態(tài)方程概念[14],標志著演化博弈理論體系的正式形成,西方學者開始運用演化博弈理論分析一系列社會、經(jīng)濟、制度問題。Friedman運用演化博弈研究日本與美國企業(yè)組織結構模式的形成、類型及演變規(guī)律[15]。E.Akiyamaa認為動態(tài)系統(tǒng)本質(zhì)就是一場博弈,博弈隨參與人的行為與狀態(tài)的變化而變化,并通過簡單的單人博弈模擬動態(tài)系統(tǒng)中資源有效利用的演化過程[16]。Michael運用演化博弈研究綠色供應鏈管理中政府環(huán)境規(guī)制對制造商的碳排放行為的影響[17]。此后,國內(nèi)學者也開始關注和應用演化博弈理論解釋社會問題。鐘錦[18]以淮河流域為研究對象,運用演化博弈研究水環(huán)境污染控制系統(tǒng)中經(jīng)濟群體間的競爭合作動態(tài)演化過程,分析淮河流域經(jīng)濟群體合作的進化制度的形成過程,為淮河流域的水環(huán)境控制提供理論依據(jù)。潘峰、西寶等基于演化博弈的地方政府環(huán)境規(guī)制策略分析,探討地方政府、排污企業(yè)與中央政府的決策演化過程[19]。呂軍通過對中央政府與地方政府以及地方政府與采礦企業(yè)的利益關系分析,得出混合戰(zhàn)略納什均衡解,并提出礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理的政策建議[20]。張學剛等在現(xiàn)有的政企博弈中引入政治成本與聲譽成本,對政府環(huán)境監(jiān)管與企業(yè)污染治理的互動決策進行深入探討[21]。趙黎明等研究政府部門與旅游企業(yè)在低碳發(fā)展決策中的演化博弈,從動態(tài)角度剖析其發(fā)展路徑與影響因素,為低碳監(jiān)督策略提供參考[22]。

可見,演化博弈論能夠更為深刻、更切實際地解釋相互依存、相互影響的利益相關者之間的行為策略選擇及演化過程,但目前博弈理論在煤炭礦區(qū)生態(tài)修復與環(huán)境治理決策分析中的應用并不多見。本文運用演化博弈理論,建立了地方政府環(huán)境監(jiān)管部門與煤炭企業(yè)的博弈模型,探討生態(tài)修復保證金制度實施中地方政府環(huán)境監(jiān)管部門與煤炭企業(yè)的行為策略選擇,分析相關主體的行為互動機制,從動態(tài)演化的角度考察地方政府的博弈均衡策略及其影響因素,并以龍口礦區(qū)為研究對象進行實證研究,為確定合理的保證金收繳額提供理論依據(jù),為實施多樣化的收繳方式、加強對煤炭企業(yè)開展治理環(huán)境與生態(tài)恢復的監(jiān)管、促使地方政府加大監(jiān)管力度與問責力度提出相應的管理建議。

1 煤炭企業(yè)與地方政府環(huán)境監(jiān)管部門演化博弈模型

煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)管理相關方——煤炭企業(yè)、政府環(huán)境監(jiān)管部門、礦區(qū)居民的利益訴求不同,錯綜復雜的利益關系極易造成矛盾沖突,管理相關方時刻進行著博弈,只有協(xié)調(diào)兼顧管理相關方的利益訴求,才能實施有效的復合生態(tài)系統(tǒng)管理。

煤炭企業(yè)以經(jīng)營利潤的最大化為目標。為了減少成本支出,煤炭企業(yè)消極被動的開展環(huán)境治理工作,以逃避社會責任。只有在有效的環(huán)境規(guī)制下,煤炭企業(yè)才可能遵循循環(huán)經(jīng)濟的理念,增加生態(tài)恢復與環(huán)境治理費用,承擔起相應的社會責任。

地方政府追求區(qū)域穩(wěn)定和經(jīng)濟增長。一方面,地方政府應根據(jù)中央政府的戰(zhàn)略目標,制定資源合理開發(fā)政策,對礦區(qū)生態(tài)恢復與環(huán)境治理進行監(jiān)管；另一方面,地方政府忽視了對生態(tài)環(huán)境的統(tǒng)一規(guī)劃和治理,通過煤炭資源開發(fā)促進地方經(jīng)濟的快速增長。

1.1 煤炭企業(yè)與地方政府環(huán)境監(jiān)管部門之間的博弈關系

在煤炭資源開采與環(huán)境治理中,煤炭企業(yè)與地方政府之間利益糾葛錯綜復雜,既有矛盾又有合作。一方面,煤炭企業(yè)通過煤炭資源開采經(jīng)營獲取收益,同時帶動地方經(jīng)濟的發(fā)展,向地方政府繳納企業(yè)所得稅、資源稅、增值稅以及礦產(chǎn)資源補償費等稅費,增加地方政府的財政收入,這使得地方政府和煤炭企業(yè)存在著一定利益共享,嚴重影響地方政府的監(jiān)管效力。另一方面,地方政府作為國家資源的管理監(jiān)督者,必須維護公眾的利益,有效監(jiān)督與懲治破壞礦區(qū)生態(tài)環(huán)境的企業(yè)行為,監(jiān)督煤炭企業(yè)的生態(tài)修復與環(huán)境治理。但是,煤炭企業(yè)基于經(jīng)濟人的角色,追求自身的利益最大化,地方政府缺乏有效的監(jiān)管,煤炭企業(yè)逃避環(huán)境規(guī)制,多開采少治理,減少環(huán)境治理成本。尤其地方政府對由國資委管理的國有企業(yè)缺乏高度的控制力,在最終目標不一致的情況下必然會產(chǎn)生矛盾。因此,雙方既存在著合作關系又存在著矛盾關系。地方政府與煤炭企業(yè)博弈的重點主要包括兩個方面：一是生態(tài)環(huán)境管理和生態(tài)恢復費用的投入和保證金用途問題；二是生態(tài)環(huán)境管理和追責問責問題。因而需要對這些問題進行深入研究,厘清關系,提出對策。

1.2 模型基本假設

(1)在有限理性假設下,煤炭企業(yè)和地方政府環(huán)境監(jiān)管部門是博弈的兩個參與群體。反復在兩個群體中隨機抽取,隨意配對,進行博弈。隨著博弈進行,雙方會相互學習,調(diào)整策略。

(2)當?shù)胤秸h(huán)境監(jiān)管部門對企業(yè)開展生態(tài)修復進行監(jiān)管時,它的策略為監(jiān)管；反之,當政府環(huán)境監(jiān)管部門安于現(xiàn)狀,監(jiān)管頻率低,其策略為監(jiān)管不力。政府的策略空間為S={監(jiān)管,監(jiān)管不力}。企業(yè)上繳環(huán)境治理與生態(tài)修復保證金后,按照國家規(guī)定完成環(huán)境治理時,其策略為完全治理；反之,對生態(tài)修復采取消極態(tài)度,其又迫于政策壓力,完成部分環(huán)境治理時,策略為部分治理。煤炭企業(yè)的策略空間為V={完全治理,部分治理}。地方政府環(huán)境監(jiān)管部門和煤炭企業(yè)選擇某種策略的期望收益與平均收益之間的關系決定其采取何種策略。

(3)參變量定義：C為企業(yè)完成環(huán)境治理與生態(tài)修復的成本費用；T為企業(yè)所繳納的生態(tài)修復保證金；S為地方政府的監(jiān)管成本；P為企業(yè)完成生態(tài)修復與環(huán)境治理時所獲得的生態(tài)經(jīng)濟效益；W為企業(yè)完成生態(tài)修復與環(huán)境治理時地方政府的稅收優(yōu)惠；M為企業(yè)完成治理,政府監(jiān)管時,地方政府環(huán)境監(jiān)管部門所獲得的社會效益；θ為地方政府環(huán)境監(jiān)管部門的努力程度,也可以表現(xiàn)為政府環(huán)境規(guī)制下,企業(yè)逃避監(jiān)督被發(fā)現(xiàn)和懲處的概率；k為煤炭企業(yè)的生態(tài)修復比例,p為煤炭企業(yè)群體中采用“完全治理”策略的比例,采用“部分治理”策略的比例為1-p；q為地方政府群體中采用“監(jiān)管”策略的比例,采用“監(jiān)管不力”策略的比例為1-q。

(4)假設企業(yè)完全修復時,所獲得的生態(tài)經(jīng)濟效益為P,煤炭企業(yè)受制于政策環(huán)境規(guī)制,部分治理的生態(tài)經(jīng)濟效益與治理比例成線性關系,為加大環(huán)境規(guī)制執(zhí)行力度,當企業(yè)完成部分治理時,且被政府發(fā)現(xiàn)時,保證金不予歸還,一部分用于進一步治理企業(yè)的生態(tài)環(huán)境,另一部分作為企業(yè)的處罰金；若沒被發(fā)現(xiàn),保證金會歸還企業(yè),且會得一定的稅收優(yōu)惠,而部分生態(tài)環(huán)境未得以恢復。

1.3 模型的構建與求解

情景1 當?shù)胤秸M行監(jiān)管,企業(yè)完全治理時,保證金全部歸還企業(yè),煤炭企業(yè)總的治理成本為C,且會得到地方政府的稅收優(yōu)惠,則地方政府會支付一定的監(jiān)管成本和減免部分稅收,會帶來一定的環(huán)境效益與社會效益,則煤炭企業(yè)和地方政府的收益分別為-C+W,-S-W+P+M；而當企業(yè)部分治理時,被地方政府監(jiān)管部門發(fā)現(xiàn)時,保證金被地方政府沒收用于生態(tài)修復,如果未被發(fā)現(xiàn),企業(yè)會獲得生態(tài)修復保證金和政府的稅收優(yōu)惠,而只有部分生態(tài)環(huán)境效益得以體現(xiàn)。則煤炭企業(yè)和地方政府的收益分別為

-kC-θT+(1-θ)W,-S+θT+(1-θ)(kP-W)

情景2 當?shù)胤秸贿M行監(jiān)管或監(jiān)管不力,企業(yè)完全治理時,煤炭企業(yè)和地方政府的收益分別為-C,P；而當企業(yè)部分治理時,由于地方政府沒有進行監(jiān)管,保證金被企業(yè)所獲得,破壞的生態(tài)環(huán)境部分恢復,則煤炭企業(yè)和地方政府的收益分別為-kC,kP。

煤炭企業(yè)和地方政府之間的支付矩陣如表1所示。

給定q,煤炭企業(yè)群體選擇完全治理的期望收益為：

U11=q(-C+W)+(1-q)(-C)=qW-C

(1)

選擇部分治理的期望收益為：

U12=q(-kC-θT+(1-θ)W)+(1-q)(-kC) =qW-kC-qθT-qθW

(2)

煤炭企業(yè)群體的平均期望收益為:

(3)

則煤炭企業(yè)群體選擇完全治理策略的復制動態(tài)方程為:

(4)

可得:

(5)

給定p,地方政府群體選擇監(jiān)管的期望收益為：

U21=p(-S-W+P+M)+(1-p)(-S+θT+(1-θ)(kP-W) =-S-W+θT+θW+kP-kθP+p(P+M-θT-θW-kP+kθP)

(6)

選擇監(jiān)管不力的期望收益為:

U22=pP+(1-p)(kP)=pP+kP-pkP

(7)

地方政府群體平均期望收益為：

(8)

則地方政府選擇監(jiān)管策略的復制動態(tài)方程為：

(9)

可得:

(10)

1.4 系統(tǒng)演化穩(wěn)定性分析

可以得到該系統(tǒng)各穩(wěn)定狀態(tài)的穩(wěn)定性分析結果如表2所示。

表2 系統(tǒng)演化穩(wěn)定性分析結果

ESS: 演化穩(wěn)定策略evolutionarily stable strategy;*表示演化穩(wěn)定策略點

表達式中,令E1=θT+θW-θkP-S-W,E2=C-kC-θT-θW,E3=-S-W+M。其中E1為企業(yè)部分治理時地方政府監(jiān)管時地方政府的凈收益；E2為企業(yè)部分治理被發(fā)現(xiàn)時的凈收益；E3為企業(yè)完全治理時地方政府的凈收益。通過對煤炭企業(yè)和地方政府環(huán)境監(jiān)管部門演化博弈及均衡點穩(wěn)定性的分析,可知演化系統(tǒng)的穩(wěn)定性有以下幾種情況：

(5)E3<0,E1>0,E2<0,地方政府進行監(jiān)管的成本小于監(jiān)管發(fā)現(xiàn)企業(yè)部分治理時所避免的損失且大于企業(yè)完全治理時所獲得的社會效益,煤炭企業(yè)部分治理所節(jié)約的成本小于被發(fā)現(xiàn)時的損失時,此時系統(tǒng)不管初始狀態(tài)如何,系統(tǒng)最終無法達到演化穩(wěn)定狀態(tài)。

系統(tǒng)演化穩(wěn)定性分析結果表明,實施保證金制度的初期,由于相關制度規(guī)范缺失,技術人才配備不到位,保證金收繳困難,地方政府難以落實切實可行的監(jiān)督措施,煤炭企業(yè)開展環(huán)境治理的積極性不高。但隨著政策的完善,企業(yè)生態(tài)恢復與環(huán)境治理技術水平的提高,地方政府環(huán)境監(jiān)管部門通過有效的監(jiān)督手段引導企業(yè)進行生態(tài)恢復與環(huán)境治理,隨著政府監(jiān)管力度的加大,企業(yè)治理積極性提高,當監(jiān)管努力度處于高頻率時,煤炭企業(yè)選擇完全治理,但隨著時間的推移,地方政府又容易放松監(jiān)管,導致企業(yè)以一定的比例治理環(huán)境,系統(tǒng)將呈現(xiàn)嚴格監(jiān)管與監(jiān)管不力,完全治理與部分治理共存的狀態(tài)。

2 實證研究

2.1 龍口礦業(yè)集團概況

龍口礦礦業(yè)集團現(xiàn)有梁家煤礦、北皂煤礦,位于膠東半島北部的龍口市境內(nèi)。北皂煤礦是國內(nèi)首座實施海下采煤的礦井,礦區(qū)面積為29.6 km2,核定生產(chǎn)能力225萬t/a；梁家煤礦礦區(qū)面積約為48 km2,核定生產(chǎn)能力為280萬t。

2.2 龍口礦區(qū)演化博弈分析

(1)生態(tài)修復與環(huán)境治理情況

煤炭礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)問題為采空區(qū)塌(沉)陷、固體廢棄物等堆放和廢水排放對土壤和水體的污染和生態(tài)資源的破壞等,因此煤炭礦區(qū)地質(zhì)環(huán)境治理成本主要包括塌陷土地治理費用、水資源治理費用和植被修復治理費用、固體廢棄物(煤矸石)處理費用。龍口礦區(qū)生態(tài)修復與環(huán)境修復治理費用如表3所示。

表3 礦區(qū)生態(tài)恢復與環(huán)境治理費用

(2)礦區(qū)生態(tài)修復保證金執(zhí)行情況

根據(jù)山東省財政廳和國土資源廳發(fā)布的魯財綜81號文件,山東省礦山地質(zhì)環(huán)境治理保證金管理暫行辦法通知,礦山生態(tài)修復保證金收繳標準為：

每年應收繳的保證金金額=收繳標準×采礦許可證批準面積×影響系數(shù)。

龍口礦區(qū)開采方式為地下開采,采礦方法為允許地表塌陷,許可開采面積為北皂礦區(qū)29.6 km2,梁家煤礦48 km2,總約80 km2,年均應交保證金金額約為1680萬元。

(3)稅收優(yōu)惠

地方政府主要采取減免稅等稅收優(yōu)惠,引導和鼓勵企業(yè)購買污染治理設備,實施技術改造和節(jié)能減排,進而提高環(huán)境治理水平。根據(jù)資源稅收規(guī)定,對充填開采置換出來的煤炭,資源稅減征50%。按照規(guī)定,對焦煤的稅額是8—20元/t,對其他煤炭的稅額是0.3—5元/t。根據(jù)龍口礦區(qū)年產(chǎn)量為560萬t,實際征收稅率為1.5元/t,則減免的稅額為420萬元。

(4)生態(tài)經(jīng)濟效益

根據(jù)秦格對煤炭礦區(qū)生態(tài)環(huán)境損失預測及補償機制分析,單位塌陷土地恢復治理后,增加有效耕地面積,土地經(jīng)濟效益為36萬元/km2[23],則龍口礦區(qū)每年土地經(jīng)濟效益為1497.6萬元；植被修復每公頃生態(tài)效益為1.15萬元/ km2,則龍口礦區(qū)植被修復生態(tài)效益為129.94萬元。龍口礦區(qū)每年生態(tài)修復與環(huán)境治理的生態(tài)經(jīng)濟效益為1627.54萬元。

(5)地方政府監(jiān)管成本

龍口市政府對龍礦集團的監(jiān)管成本主要包括監(jiān)測費用,監(jiān)察費用與環(huán)境監(jiān)管運行保障費用,監(jiān)管成本如表4所示：

表4 地方政府對龍口礦區(qū)的監(jiān)管費用統(tǒng)計

數(shù)據(jù)來源：煙臺市統(tǒng)計局,煙臺統(tǒng)計年鑒2014年,2015.03

將以上數(shù)據(jù)代入演化博弈支付矩陣表1,可得在不同的k值下,系統(tǒng)要想達到社會所期望的理想狀態(tài)即煤炭企業(yè)完全修復地方政府監(jiān)管的良好狀態(tài),需滿足以下條件：

由此,可以得出不同修復比例狀態(tài)下,地方政府的監(jiān)管努力度如表5所示：

表5 不同治理比例下系統(tǒng)演化為不同狀態(tài)的監(jiān)管努力度

為更直觀的說明問題,采用Matlab軟件進行數(shù)值分析,圖1描述不同的修復比例和監(jiān)管力度下,系統(tǒng)在不同的初始狀態(tài)下的演化圖。

圖1 不同初始狀態(tài)下k、θ變化對系統(tǒng)演化的影響Fig.1 Influence of system evolutionary by k,θ change in different initial states

由圖1所知,當煤炭企業(yè)的生態(tài)修復比例為0.3時,當?shù)胤秸谋O(jiān)管努力度大于0.492時,如圖1a不管系統(tǒng)的初始狀態(tài)如何,系統(tǒng)最終演化為地方政府監(jiān)管,煤炭企業(yè)完全治理的良好狀態(tài),隨著生態(tài)修復比例提高且不超過0.7時,地方政府的監(jiān)管努力度隨著生態(tài)修復比例的提高可以適度降低,當k=0.7時,只要監(jiān)管努力度θ>0.252,如圖1b不管系統(tǒng)的初始狀態(tài)如何,系統(tǒng)仍能達到地方監(jiān)管,煤炭企業(yè)完全治理的良好狀態(tài)。因此,政策實施初期,生態(tài)修復比例較低,地方政府應加大監(jiān)管力度,才能使系統(tǒng)向最優(yōu)狀態(tài)演化,并且當煤炭企業(yè)的生態(tài)修復比例在一定范圍內(nèi)逐漸提高時,地方政府的監(jiān)管力度可以適度地降低,但不低于一定的界限。

由圖2可知,當生態(tài)修復比例提高到k>0.7時,當k=0.8時,當監(jiān)管努力度滿足0.14<θ<0.269,如圖2a所示,當θ=0.26時,系統(tǒng)在不同的初始狀態(tài)下,會演化為不同的演化穩(wěn)定策略,而不是全部演化為政府監(jiān)管、煤炭企業(yè)完全治理的狀態(tài)。當θ>0.269時,如圖2b所示不管系統(tǒng)的初始狀態(tài)如何,系統(tǒng)最終演化為政府監(jiān)管,煤炭企業(yè)完全治理的良好狀態(tài)。因此,當煤炭企業(yè)的生態(tài)修復比例超過一定值時,放松監(jiān)管,會導致系統(tǒng)演化為企業(yè)部分治理與完全治理并存的狀態(tài),為確保系統(tǒng)向最優(yōu)狀態(tài)演化,地方政府應再次加大監(jiān)管努力度。

圖2 不同初始狀態(tài)下增加k、θ值變化對演化結果的影響Fig.2 Influence of system evolutionary by increasing k, θ in different initial states

圖3 不同初始狀態(tài)下,T、S變化對演化結果的影響Fig.3 Influence of system evolutionary by T, S change in different initial states

由圖3與圖2a相比較,在既定的生態(tài)修復比例k=0.8和監(jiān)管力度θ=0.26條件下,增加保證金的上繳金額T=2000萬元,在不同的初始狀態(tài)下,系統(tǒng)最終演化為監(jiān)管-完全治理的狀態(tài)。同樣,降低監(jiān)管成本,S=150萬元,不管系統(tǒng)的初始狀態(tài)如何,系統(tǒng)最終演化為監(jiān)管-完全治理的良好狀態(tài)。通過以上分析可知：

(1)隨之生態(tài)修復比例k提高,系統(tǒng)要達到均衡策略(1,1),即煤炭企業(yè)完全治理,地方政府監(jiān)管的狀態(tài),地方政府的監(jiān)管力度會適度降低,生態(tài)修復比例k>0.7時,監(jiān)管力度又會逐漸加大。因為,龍口礦區(qū)生態(tài)修復保證金制度實施初期,制度尚不完善,企業(yè)治理積極性不高,龍口市政府必須加大監(jiān)管力度,保證礦區(qū)生態(tài)恢復的有序進行,隨著生態(tài)修復比例提高,龍口市政府可以適度降低監(jiān)管力度。煙臺市國土資源局公布的數(shù)據(jù)顯示,龍口礦區(qū)的生態(tài)修復比例在0.6—0.7之間,因此,龍口市政府監(jiān)管力度要大于0.28,才能保證礦區(qū)環(huán)境的良好治理,系統(tǒng)的監(jiān)管力度小于0.2,系統(tǒng)最終演化為監(jiān)管不力,部分治理的不良狀態(tài)。加大對地方政府環(huán)保執(zhí)法的問責力度,促使政府監(jiān)管經(jīng)常化制度化,保證系統(tǒng)向監(jiān)管有力-完全治理狀態(tài)演化。

(2)在既定的監(jiān)管水平下,為促進系統(tǒng)向良好狀態(tài)演化,可以適當增加保證金的繳納金額,尤其是隨著生態(tài)恢復工程的推進,在生態(tài)修復后期,剩余保證金的繳納金額應適度提高。目前龍口礦區(qū)自2006年實施生態(tài)修復保證金制度,到2014年,實際應繳保證金為1.512億元,但據(jù)調(diào)查,實際繳納保證金金額為9000萬元,占應收金額的60%,可見,礦山環(huán)境治理修復保證金收繳金額嚴重不足,嚴重影響系統(tǒng)向最優(yōu)狀態(tài)演化。加強對煤炭開采造成環(huán)境損害的預評估和采后的生態(tài)恢復評價,地方政府對煤炭企業(yè)嚴格執(zhí)法、追責問責,促使煤炭企業(yè)提高生態(tài)修復比例。

3 結論與建議

以博弈方有限理性為前提,運用演化博弈分析對于生態(tài)修復保證金制度實施中,地方政府環(huán)境監(jiān)管部門和煤炭企業(yè)的演化過程,研究監(jiān)管努力度與生態(tài)修復比例之間的關系,剖析了影響雙方策略演化的相關因素,為進一步完善生態(tài)修復保證金制度提供了理論依據(jù)。博弈均衡分析的主要結論如下：

(1)保證金制度實施初期,企業(yè)治理積極性不高,地方政府應加大監(jiān)管力度對其進行監(jiān)督引導,隨著生態(tài)修復比例的提高,地方政府容易放松監(jiān)管,導致煤炭企業(yè)部分治理環(huán)境。因此,在保證金制度實施過程中,為避免政府監(jiān)管的隨意性和不作為,建立統(tǒng)一的權威領導小組監(jiān)管生態(tài)修復與環(huán)境治理工作,將監(jiān)管工作制度化,確保監(jiān)管的頻率和效率。同時,地方政府充分運用稅費減免、財政補貼、設立生態(tài)修復專項配套資金等政策降低企業(yè)生態(tài)恢復與環(huán)境治理成本,通過懲罰約束與激勵措施促使企業(yè)自愿承擔開展礦區(qū)生態(tài)修復的責任。

(2)地方政府的監(jiān)管成本過高,高于監(jiān)管發(fā)現(xiàn)所避免的損失,則地方政府可能選擇監(jiān)管也可能選擇監(jiān)管不力,當煤炭企業(yè)生態(tài)修復比例較低時,地方政府一定監(jiān)管；但隨著生態(tài)修復比例的提高,既使地方政府監(jiān)管不力,企業(yè)只要完全治理,地方政府同樣能獲得政績提升；隨著政府監(jiān)管放松,反過來又刺激企業(yè)降低生態(tài)修復比例。因此,應加強與高校、科研院所、生態(tài)修復專業(yè)企業(yè)的深度合作,完善生態(tài)修復保證金制度和生態(tài)修復后評估機制,為政府實施有效監(jiān)管提供技術支持和政策咨詢,降低地方政府的監(jiān)管成本。

(3)完善現(xiàn)有地方政府的政績考核體系,將生態(tài)恢復與環(huán)境治理程度、礦區(qū)居民對環(huán)境質(zhì)量的滿意度等指標納入政績考核體系,逐步加大生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指標的權重系數(shù),對地方政府任期內(nèi)的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量變化情況進行重點考核,以考核結果作為官員選拔任用的主要依據(jù)之一。同時,加大對地方政府環(huán)保執(zhí)法的問責力度。

(4)生態(tài)恢復與環(huán)境治理保證金制度下,地方政府與煤炭企業(yè)的動態(tài)演化是漫長而緩慢的過程,系統(tǒng)的最終演化路徑依賴于初始狀態(tài)下博弈主體對各自策略的選擇比例,由參與者的收益大小所決定的需要雙方基于長遠利益進行決策,前提是要建立科學合理的生態(tài)修復保證金制度。本文的定量研究結果,為確定合理有效的保證金數(shù)額提供了理論依據(jù)。建立科學的預算體系,實現(xiàn)保證金收繳形式的多樣化,允許采取不同的繳納方式和繳納比例,減少煤炭企業(yè)的資金占用,提高其生態(tài)修復的積極性,同時加強對保證金收繳的監(jiān)督檢查,對拒絕繳納或少繳的主體依法追究相應的法律責任。

本文的不足之處在于,模型假設中采取的幾個關鍵的利益因子,未能完整的體現(xiàn)煤炭開采行業(yè)環(huán)境治理的所有利益訴求,后續(xù)的研究工作將進一步探尋更有針對性的博弈模型。

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The management mechanism of ecological restoration in a coal mining area based on evolutionary game

WANG Guangcheng1,*, CAO Feifei1,2

1SchoolofManagementScienceandEngineering,ShandongInstituteofBusinessandTechnology,Yantai264005,China2SchoolofManagementScienceandEngineering,ShandongNormalUniversity,Ji′nan250014,China

Local governments and coal enterprises are recognized as important subjects of liability in implementation of the ecological restoration of mine deposit systems. From the perspective of evolutionary game theory, this study has explored the evolution of local government and coal enterprises′ decision-making in implementation, constructed evolutionary game models, discovered the participants′ behavior evolution law and evolutionary, stable strategies based on a replicator dynamics equation, and analyzed the factors that influence the choice of implementation strategies. The Longkou mining area in Shandong Province was selected as an empirical research object. The results show that the governmental supervision changes with the enterprises′ ecological restoration degree,which is originally low. As the supervision is strengthened and ecological restoration improves, the local government may advisably loosen control to a certain extent, which ensures that the mechanism will evolve toward the optimal state. This is assumed to lead the local government and coal enterprises to jointly promote the ecological restoration by means of dynamically adjusting the amount of deposit, increasing tax incentives, reducing the restoration costs for coal enterprises, and strengthening the local government′s environmental performance assessment.

coal mining areas; ecological restoration; deposit system; evolutionary game theory; simulation data

國家自然科學基金項目(71273158)

2016- 06- 08;

2017- 01- 19

10.5846/stxb201606081103

*通訊作者Corresponding author.E-mail: gcwang658@sina.cn

王廣成,曹飛飛.基于演化博弈的煤炭礦區(qū)生態(tài)修復管理機制研究.生態(tài)學報,2017,37(12):4198- 4207.

Wang G C, Cao F F.The management mechanism of ecological restoration in a coal mining area based on evolutionary game.Acta Ecologica Sinica,2017,37(12):4198- 4207.