基于演化博弈的政府推動(dòng)綠色港口建設(shè)對(duì)策

魯渤，王輝坡

（大連大學(xué)a.國際學(xué)院；b.經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，遼寧大連116622）

●理論·實(shí)務(wù)

基于演化博弈的政府推動(dòng)綠色港口建設(shè)對(duì)策

魯渤a，王輝坡b

（大連大學(xué)a.國際學(xué)院；b.經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，遼寧大連116622）

現(xiàn)有研究表明由于航運(yùn)業(yè)使用了大量的化石能源，已經(jīng)成為港口城市空氣污染最重要的來源。但是在利潤最大化的驅(qū)動(dòng)下，有限理性的港口企業(yè)不會(huì)自主選擇綠色港口發(fā)展模式。因此，政府必須通過適當(dāng)?shù)臋C(jī)制設(shè)計(jì)促進(jìn)港口企業(yè)進(jìn)行綠色港口建設(shè)?；谶@一目的，文章構(gòu)建了由政府、港口企業(yè)參與的演化博弈模型，并在模型中參數(shù)化港口城市居民的行為，基于均衡分析的結(jié)果設(shè)計(jì)政府促進(jìn)綠色港口建設(shè)的方式。模型的結(jié)論顯示：目前的政府介入形式不是最優(yōu)的選擇，通過立法賦予民眾監(jiān)督權(quán)，對(duì)民眾進(jìn)行環(huán)保教育以及鼓勵(lì)加快綠色港口技術(shù)的發(fā)展可以起到比政府直接介入更好的效果，即達(dá)成政府不檢查而港口企業(yè)采用綠色生產(chǎn)模式的納什均衡。

綠色港口；演化博弈；互動(dòng)機(jī)制

一、引言

“綠色發(fā)展”已經(jīng)成為我國的基本國策［1-3］。交通運(yùn)輸是國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)性、先導(dǎo)性和服務(wù)性行業(yè)，也是國家節(jié)能減排和應(yīng)對(duì)氣候變化的重點(diǎn)領(lǐng)域之一［4］。航運(yùn)業(yè)使用了大量的化石能源，這些能源中柴油顆粒物（PM）、氮氧化物（NOx）和硫氧化物（SOx）的含量極高，是港口城市空氣污染的一個(gè)重要來源，對(duì)城市居民的身體健康產(chǎn)生非常嚴(yán)重的傷害［5-6］。2014年自然資源保護(hù)協(xié)會(huì)（NRDC）發(fā)布了《中國船舶和港口空氣污染防治白皮書》，數(shù)據(jù)顯示船舶和港口對(duì)城市環(huán)境的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出人們的想象。例如：“船用燃料油的含硫量是車用柴油的100至3 500倍”；“一艘中型到大型集裝箱船使用含硫量為35 000 ppm（3.5%）的船用燃料油，并以最大功率的70%行駛時(shí)，則其一天排放的PM2.5總量最多相當(dāng)于我國50萬輛國IV貨車同一天的排放量”；“約70%的遠(yuǎn)洋船廢氣排放于距離海岸線400公里內(nèi)的海域，而且船舶廢氣可飄散至較遠(yuǎn)的內(nèi)陸地區(qū)”；“根據(jù)香港環(huán)境保護(hù)署的數(shù)據(jù)，2012年船舶是全市PM10、NOx和二氧化硫的最大排放源，在全市排放總量中分別占37%、32%和50%”；“上海市環(huán)境監(jiān)測中心的研究結(jié)果顯示，船舶排放已成為上海主要大氣污染來源之一，SO2、NOx及PM2.5的排放分擔(dān)率分別占到了12.4%、11.6%及5.6%”［7］。上述研究表明建設(shè)綠色港口已經(jīng)成為關(guān)系港口所在城市經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和居民健康生活的重大問題。

另外，從港口自身發(fā)展的角度來看，按照聯(lián)合國貿(mào)易發(fā)展委員會(huì)（UNCTAD）的標(biāo)準(zhǔn)，目前港口的發(fā)展經(jīng)歷了第Ⅰ-Ⅳ代。分別是作為運(yùn)輸中心的第Ⅰ代港口，作為裝卸和服務(wù)中心的第Ⅱ代港口，作為國際物流中心的第Ⅲ代港口和作為整合性供應(yīng)鏈中心的第Ⅳ代港口［8-9］。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，第Ⅴ代港口的發(fā)展模式已經(jīng)呼之欲出，無論從任何一個(gè)角度看，綠色低碳一定是第Ⅴ代港口的重要主題之一。所以本文研究政府促進(jìn)港口綠色建設(shè)的對(duì)策具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來綠色港口越來越受到學(xué)術(shù)界的重視。從國內(nèi)來看對(duì)綠色港口的研究主要分為如下幾個(gè)方面：①資政建議類的研究，這類研究以我國綠色生態(tài)型港口的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展對(duì)策研究為主，陳書雪（2016）和邵超峰（2008）等分別對(duì)綠色港口和生態(tài)港口的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了研究并提出對(duì)策建議［10-11］；②綠色生態(tài)港口評(píng)價(jià)指標(biāo)和評(píng)價(jià)模型的研究，凌強(qiáng)（2010）、王丹丹（2011）和瞿群臻（2013）分別研究了綠色港口的評(píng)價(jià)問題［12-14］；③國外綠色生態(tài)港口建設(shè)經(jīng)驗(yàn)的介紹，呂航（2005）、郭保春（2006）和盧勇（2009）分別對(duì)美國和澳大利亞的綠色港口實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了介紹［15-17］；（4）從港口效率的角度側(cè)面反映綠色港口建設(shè)，金漢信等（2009）、沈金生等（2014）、司增綽（2015）、趙楠（2016）都通過研究港口效率提出了港口生態(tài)、綠色、低碳發(fā)展的問題［18-21］。

從國際上來看，學(xué)術(shù)界對(duì)綠色港口的研究經(jīng)歷了從污染源控制到強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境相互協(xié)調(diào)的過程。Psaraftis H N et.al.（2010）認(rèn)為為了減少污染排放，通常有三種方法可供選擇：清潔生產(chǎn)技術(shù)的采用、基于市場的規(guī)制、生產(chǎn)運(yùn)營的優(yōu)化［22］。但是這些措施在改善環(huán)境的同時(shí)，必然會(huì)影響港口的經(jīng)濟(jì)效益。Acciaro M et.al.（2014）認(rèn)為促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展涉及港口管理者、政策制定者、港口使用者和當(dāng)?shù)厣鐓^(qū)的利益主體，成功的創(chuàng)新必須考慮上述主體的利益，基于此提出了一個(gè)考慮上述主體的創(chuàng)新框架［23］。沿著這一思路，本論文研究的焦點(diǎn)是政府作為城市管理者應(yīng)該采取何種策略促進(jìn)港口的綠色發(fā)展，同時(shí)需要考慮居民的行為。

另一個(gè)和本論文密切相關(guān)的研究領(lǐng)域是綠色概念下的城港互動(dòng)研究。羅萍（2006）認(rèn)為港城關(guān)系大致可以分為四個(gè)階段：港城初始聯(lián)系階段、港城相互聯(lián)系階段、港城集聚擴(kuò)散效應(yīng)階段、城市自增長效應(yīng)發(fā)展階段［24］。具體研究主要分為如下幾個(gè)方面：①港口發(fā)展和地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)系，例如：Deng P et.al.（2013）認(rèn)為從物流的角度看，港口發(fā)展對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有積極作用［25］；②港口與城市的協(xié)調(diào)發(fā)展，例如：張馨（2014）認(rèn)為從綠色發(fā)展的角度來看，港口在促進(jìn)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)還和城市發(fā)展存在沖突，一方面表現(xiàn)為對(duì)沿海資源的爭奪，另一方面表現(xiàn)為對(duì)城市環(huán)境的污染［26］；③港口基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和港口城市經(jīng)濟(jì)之間的關(guān)系研究，例如：司增綽（2015）研究了港口基礎(chǔ)設(shè)施與港口城市經(jīng)濟(jì)互動(dòng)發(fā)展的情況，結(jié)果表明，港口城市經(jīng)濟(jì)與港口基礎(chǔ)設(shè)施之間存在著很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性［20］。

但是，總體來講，這些研究還存在不足。主要表現(xiàn)為：①雖然綠色發(fā)展的理念已經(jīng)成為社會(huì)共識(shí)，但是對(duì)于有限理性的政府尤其是地方政府并不一定能夠堅(jiān)定不移地推行綠色港口政策，這主要受制于政府利益最大化和執(zhí)政者的業(yè)績壓力；②港口企業(yè)在利潤最大化的指引下很難自愿做出發(fā)展綠色港口的決策；③港口城市居民是港口污染的直接受害者，而現(xiàn)有的研究并沒有考慮居民參與綠色港口建設(shè)的途徑和方法。

二、模型構(gòu)建

（一）研究思路和設(shè)計(jì)

雖然綠色發(fā)展已經(jīng)上升為國家戰(zhàn)略，得到了國家最高領(lǐng)導(dǎo)層的認(rèn)可。但是具體的政策制定和執(zhí)行部門是有限理性的，它們基于自身的利益最大化或者執(zhí)政者業(yè)績最大化考慮時(shí)，制定嚴(yán)格的綠色發(fā)展政策并不一定是其最優(yōu)選擇。而且，政策制定的越嚴(yán)格、執(zhí)行力度越大則執(zhí)行成本越高。對(duì)于政府來講，最佳的狀態(tài)是政府不檢查，而港口企業(yè)自愿采取綠色生產(chǎn)模式。但這是不容易達(dá)到的。而港口企業(yè)也是有限理性的，采用新的綠色環(huán)保技術(shù)以及采取防止污染的措施將是一大筆支出，而且運(yùn)營成本短期內(nèi)可能比傳統(tǒng)生產(chǎn)模式要高，這導(dǎo)致政府不介入的話，港口企業(yè)沒有意愿主動(dòng)采取綠色生產(chǎn)模式。即使將來可能被淘汰出局，港口企業(yè)主動(dòng)轉(zhuǎn)型的動(dòng)機(jī)也不強(qiáng)。在有限理性假設(shè)下，對(duì)于城市居民來講，影響其運(yùn)輸方式選擇的主要是價(jià)格，如果傳統(tǒng)港口的運(yùn)費(fèi)低于綠色港口的運(yùn)費(fèi)，他們就會(huì)選擇傳統(tǒng)港口，并不會(huì)考慮港口環(huán)境污染對(duì)自身身體健康的影響。

因此本文的研究思路設(shè)計(jì)如下：①政府必須介入綠色港口建設(shè)，但是介入的目的是以盡量低的介入程度，引導(dǎo)港口企業(yè)自愿選擇綠色生產(chǎn)模式，以便于將來政府退出后，企業(yè)仍然按照綠色模式進(jìn)行生產(chǎn)。②政府采取對(duì)綠色港口進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)而對(duì)傳統(tǒng)港口進(jìn)行懲罰的方式介入。③針對(duì)港口居民政府可以采取兩種措施。一方面，對(duì)港口居民進(jìn)行綠色文化教育，提高居民的環(huán)保意識(shí)，影響其對(duì)運(yùn)輸方式的選擇；另一方面，通過立法賦予居民監(jiān)督權(quán)，這樣可以降低政府的執(zhí)法成本。

由此可見，本文要建立的模型是一個(gè)由政府和港口企業(yè)兩個(gè)參與人的演化博弈模型。政府的策略是檢查或者不檢查，港口企業(yè)的策略是綠色生產(chǎn)模式或者傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。政府介入的具體策略和居民的行為對(duì)博弈模型的參數(shù)有影響，進(jìn)而影響模型的均衡。

（二）模型的基本假設(shè)

1.政府的介入方式

政府制定綠色港口的標(biāo)準(zhǔn)。簡化為sˉ噸污染物排放/TEU。港口企業(yè)污染物排放超過標(biāo)準(zhǔn)將面臨處罰，處罰強(qiáng)度為δ，污染物排放低于標(biāo)準(zhǔn)將受到政府獎(jiǎng)勵(lì)，獎(jiǎng)勵(lì)強(qiáng)度為γ，同時(shí)假設(shè)港口企業(yè)的年產(chǎn)量為Y。政府出于降低執(zhí)法成本的考慮，不能對(duì)所有港口企業(yè)的所有生產(chǎn)行為進(jìn)行檢查，所以不能發(fā)現(xiàn)所有的違法行為，只能以概率x（0≤x≤1）發(fā)現(xiàn)違法行為。這一概率是政府的監(jiān)管成本c的增函數(shù)，即x=f()

c。如果政府發(fā)現(xiàn)違法行為的概率過低，則由于環(huán)境污染加劇，政府必須支付環(huán)境治理的成本，假設(shè)為cˉ。此外，地方政府的執(zhí)政者還有業(yè)績要求，比如對(duì)地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度的要求，對(duì)居民就業(yè)的要求等。這些統(tǒng)一歸為政府的經(jīng)濟(jì)績效。假設(shè)π1為港口綠色發(fā)展時(shí)政府的經(jīng)濟(jì)績效；π2為港口傳統(tǒng)發(fā)展時(shí)，政府的經(jīng)濟(jì)績效。一般來講，由于環(huán)境對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約，在短期內(nèi)π1≤π2。

2.港口企業(yè)的行為

對(duì)于港口企業(yè)來講，由于有限理性，其基于自身利益最大化的考慮是不會(huì)主動(dòng)采取綠色生產(chǎn)模式的。但是隨著政府的介入，將會(huì)有一部分港口企業(yè)選擇綠色生產(chǎn)模式。同時(shí)由于政府不能發(fā)現(xiàn)所有的違法行為，所以港口企業(yè)將以概率y（0≤y≤1）選擇綠色發(fā)展的道路。假設(shè)在傳統(tǒng)港口中單位TEU的利潤為r。采用綠色發(fā)展的收益為r+Δ。其中Δ表示由于采取綠色發(fā)展道路，每單位TEU的額外收益α減去額外成本β，即Δ=α-β。Δ可能大于0，也可能小于0，取決于綠色港口技術(shù)和商業(yè)環(huán)境。顯然，政府的執(zhí)法力度越大，港口企業(yè)選擇綠色生產(chǎn)模式的概率y越高，但同時(shí)政府的執(zhí)法成本也會(huì)增加。

3.港口城市的居民

對(duì)于居民來講，其行為對(duì)模型的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面。一方面，舉報(bào)行為將會(huì)使政府在相同監(jiān)管成本下提高對(duì)違法行為的發(fā)現(xiàn)概率，即將會(huì)影響函數(shù)x=f(c)的形式；另一方面，居民的環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，主動(dòng)采用綠色產(chǎn)品，將改善綠色港口發(fā)展的商業(yè)環(huán)境，提高每單位TEU的額外收益α。

據(jù)此，本文可以得到政府和港口企業(yè)博弈的收益矩陣見表1所列。

表1 政府和港口企業(yè)博弈的收益矩陣

（三）模型建立

設(shè)地方政府檢查的概率為x，不檢查的概率為1-x；港口企業(yè)采取綠色生產(chǎn)模式的概率為y，采取傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的概率為1-y。則政府不同策略的期望收益和整體期望收益為：U11、U12、Uˉ1。

政府所選策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

港口企業(yè)不同策略的期望收益和整體期望收益為：U21、U22、Uˉ2。

港口企業(yè)所選策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

令政府所選策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程F(x)=0，則x?=0和x?=1是兩個(gè)可能的穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)。求F(x)的一階導(dǎo)數(shù)得：

根據(jù)微分方程的穩(wěn)定性定理，當(dāng)x?滿足F′(x?)＜0，x?為演化穩(wěn)定策略。因?yàn)椋?/p>

（1）當(dāng)y=y?時(shí)，無論x取何值，F(xiàn)(x)=0均成立，即對(duì)政府來講兩種策略是無差異的。

（2）當(dāng)(sh-sˉ)δT＜c時(shí)，y?＜0。因?yàn)槠髽I(yè)的任何選擇y∈[0,1]。所以恒有y＞y?。F′(0)＜0，F(xiàn)′(1)＞0。所

三、模型的求解和分析

（一）政府的演化穩(wěn)定分析以x?=0是政府的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)政府對(duì)違法排放污染物的港口的罰款額小于政府檢查的成本時(shí)，經(jīng)過多次博弈后政府將放棄對(duì)港口企業(yè)的監(jiān)管。分析不等式(sh-sˉ)δT＜c的左側(cè)，有三個(gè)部分組成，分別是sh-sˉ，δ和T，因此在每次監(jiān)管成本一定的條件下，當(dāng)港口企業(yè)處于違法臨界或者政府制定的懲罰力度很低或者企業(yè)處于停產(chǎn)臨界時(shí)，政府將放棄對(duì)企業(yè)的監(jiān)管。

（3）當(dāng)(sh-sˉ)δT＞c時(shí)，0＜y?＜1。此時(shí)需要分情況進(jìn)行討論。

當(dāng)y＞y?時(shí)，F(xiàn)′(0)＜0，F(xiàn)′(1)＞0，所以x?=0是政府的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)港口企業(yè)選擇綠色生產(chǎn)模式的概率大于y?時(shí)，政府將逐漸放松監(jiān)管，最終放棄監(jiān)管。

當(dāng)y＜y?時(shí)，F(xiàn)′(0)＞0，F(xiàn)′(1)＜0，所以x?=1是政府的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)港口企業(yè)選擇綠色生產(chǎn)模式的概率小于y?時(shí)，政府將逐漸加強(qiáng)監(jiān)管，最終將對(duì)每一個(gè)港口企業(yè)的生產(chǎn)行為進(jìn)行監(jiān)管。但是注意到政府的監(jiān)管成本c是監(jiān)管概率x的增函數(shù)，如果成本增加過快將會(huì)導(dǎo)致分析2的出現(xiàn)，從而導(dǎo)致政府放棄監(jiān)管。

（二）港口企業(yè)的演化穩(wěn)定分析

令港口企業(yè)所選策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程F(y)=0，則y?=0和y?=1是兩個(gè)可能的穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)。求F(y)的一階導(dǎo)數(shù)得：

根據(jù)微分方程的穩(wěn)定性定理，當(dāng)y?滿足F′(y?)＜0，y?為演化穩(wěn)定策略。因?yàn)椋?/p>

（1）當(dāng)x=x?時(shí)，無論y取何值，F(xiàn)(y)=0均成立，即對(duì)港口企業(yè)來講兩種策略是無差異的。

（2）當(dāng)Δ＞0時(shí)，x?＜0，因?yàn)檎倪x擇x∈[0,1]，所以恒有x＞x?，F(xiàn)′(0)＞0，F(xiàn)′(1)＜0。所以y?=1是港口

令A(yù)、B、C、D、E分別代表x=0，y=0；x=0，y=1；x=1，y=1；x=1，y=0；x=x?，y=y?，當(dāng)0＜x?＜1，0＜y?＜1企業(yè)的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)選擇綠色生產(chǎn)模式，每單位產(chǎn)出的額外收益超過額外成本時(shí)，即α＞β時(shí)，選擇綠色生產(chǎn)模式是港口企業(yè)的一個(gè)演化穩(wěn)定均衡。

（3）當(dāng)-[(sˉ-sl)γ+(sh-sˉ)δ]＜Δ＜0時(shí),0＜x?＜1。此時(shí)需要分情況進(jìn)行討論。

當(dāng)x＞x?時(shí)，F(xiàn)′(0)＞0，F(xiàn)′(1)＜0，所以y?=1是港口企業(yè)的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)政府以大于x?的概率檢查港口企業(yè)的生產(chǎn)行為，并處于單位產(chǎn)量(sˉ-sl)γ的獎(jiǎng)勵(lì)或者(sh-sˉ)δ的處罰時(shí)。由于從傳統(tǒng)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向綠色生產(chǎn)增加的單位成本小于可能的處罰額，所以經(jīng)過多輪博弈，港口企業(yè)將選擇采用綠色生產(chǎn)模式。

當(dāng)x＜x?時(shí)，F(xiàn)′(0)＜0，F(xiàn)′(1)＞0，所以y?=0是港口企業(yè)的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)政府以小于x?的概率檢查港口企業(yè)的生產(chǎn)行為，并處于單位產(chǎn)量(sˉ-sl)γ的獎(jiǎng)勵(lì)或者(sh-sˉ)δ的處罰時(shí)。由于從傳統(tǒng)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向綠色生產(chǎn)增加的單位成本大于可能的處罰額，所以經(jīng)過多輪博弈，港口企業(yè)將選擇采用傳統(tǒng)生產(chǎn)模式。

（4）當(dāng)Δ＜-[(sˉ-sl)γ+(sh-sˉ)δ]時(shí)，x?＜0，因?yàn)檎倪x擇x∈[0,1]，所以恒有x＞x?，F(xiàn)′(0)＜0，F(xiàn)′(1)＞0。所以y?=0是港口企業(yè)的演化穩(wěn)定策略。即當(dāng)選擇綠色生產(chǎn)模式，每單位產(chǎn)出的額外收益小于額外成本時(shí)，即α＜β，且α-β＜-[(sˉ-sl)γ+(sh-sˉ)δ]時(shí)，選擇傳統(tǒng)生產(chǎn)模式是港口企業(yè)的一個(gè)演化穩(wěn)定均衡。這種情況說明，由于技術(shù)或者商業(yè)上的原因，綠色生產(chǎn)模式的額外成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了額外收益，此時(shí)港口企業(yè)是不會(huì)選擇綠色生產(chǎn)模式的。

（三）政府和港口企業(yè)演化的策略分析

對(duì)于由復(fù)制動(dòng)態(tài)方程（1）和（2）組成的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，其局部穩(wěn)定性分析可以由該系統(tǒng)的雅可比（Jaco?bi）矩陣給出。因?yàn)樵撓到y(tǒng)的雅可比矩陣為：

時(shí)。分別計(jì)算A、B、C、D、E所對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣的行列式和跡，結(jié)果見表2所列。

Det() J Tr() J均衡點(diǎn)A（0，0）B（0，1）C（1，1）D（1，0）TΔ[] sˉ-slγT-c-TΔ c-() sh-sˉδT-c TΔ[] () sh-sˉδT+2TΔ [] sˉ-slγT+c[] () sˉ-slγT+c -[] () () sˉ-slγT+() () c-() sh-sˉδT[] () sˉ-slγT+() sh-sˉδT-c+TΔ -() sh-sˉδT+2TΔ sh-sˉδT-2TΔ c+() sˉ-slγT+2TΔ E（x?，y?）-Δ[] () sˉ-slγ+()sˉ-slγT+c [ ] sh-sˉδ+2Δ[] () sh-sˉδT-c[] () () sˉ-slγ+() sh-sˉδ+Δ[] () sˉ-slγ+() sh-sˉδ 0

對(duì)于均衡點(diǎn)A，由于0＜y?＜1，所以(sh-sˉ)δT＞c；由于0＜x?＜1，所以-[(sˉ-sl)γ+(sh-sˉ)δ]＜Δ＜0。所以Det(J)＜0，Tr(J)＞0。所以均衡點(diǎn)A是一個(gè)不穩(wěn)定的均衡。即當(dāng)滿足上述條件時(shí)，均衡點(diǎn)A的擾動(dòng)將向B或C演化。

對(duì)于均衡點(diǎn)B，根據(jù)模型假設(shè)易知Det(J)＜0，Tr(J)＜0。所以均衡點(diǎn)B是一個(gè)不穩(wěn)定的均衡。即當(dāng)滿足上述條件時(shí)，均衡點(diǎn)B的擾動(dòng)將向C演化。

通過對(duì)均衡點(diǎn)A和B的分析，可以發(fā)現(xiàn)，如果Δ＜0，政府不檢查就不會(huì)是一個(gè)演化均衡策略。只有當(dāng)Δ＞0時(shí)，即采用綠色生產(chǎn)模式的額外收益大于額外成本時(shí)，政府不檢查才可能成為一個(gè)演化均衡策略。顯然這需要采用新的港口技術(shù)或者通過教育提高居民的環(huán)保意識(shí)，主動(dòng)抵制傳統(tǒng)港口生產(chǎn)模式。

對(duì)于均衡點(diǎn)C，根據(jù)模型假設(shè)易知Det(J)＜0。當(dāng)c-(sh-sˉ)δT＞2TΔ時(shí)，Tr(J)＞0。此時(shí)均衡點(diǎn)C不穩(wěn)定，均衡點(diǎn)C的擾動(dòng)將向D演化。當(dāng)c-(sh-sˉ)δT＜2TΔ時(shí)，Tr(J)＜0。此時(shí)均衡點(diǎn)C不穩(wěn)定，均衡點(diǎn)C的擾動(dòng)將向A演化。

對(duì)于均衡點(diǎn)D，由于0＜y?＜1，所以(sh-sˉ)δT＞c，所以Det(J)＜0。當(dāng)2TΔ＞-c-(sˉ-sl)γT時(shí)Tr(J)＞0。此時(shí)均衡點(diǎn)D不穩(wěn)定，均衡點(diǎn)D的擾動(dòng)將向C演化。當(dāng)2TΔ＜-c-(sˉ-sl)γT時(shí)Tr(J)＜0。此時(shí)均衡點(diǎn)D不穩(wěn)定，均衡點(diǎn)D的擾動(dòng)將向A演化。

對(duì)于均衡點(diǎn)E，Det(J)可正可負(fù)，Tr(J)=0。所以均衡點(diǎn)E不穩(wěn)定，均衡點(diǎn)E的擾動(dòng)可向A、B、C、D演化。

綜上所述，當(dāng)(sh-sˉ)δT＞c和-[(sˉ-sl)γ+(sh-sˉ)δ]＜Δ＜0時(shí)，模型沒有演化均衡解，一旦Δ＞0，則均衡點(diǎn)B，由于Det(J)＞0，Tr(J)＜0，將成為一個(gè)演化穩(wěn)定策略，即政府不監(jiān)管，而企業(yè)采用綠色生產(chǎn)模式。因此要使綠色港口建設(shè)可持續(xù)，必須立法賦予民眾監(jiān)督權(quán)使得執(zhí)法成本c盡量小，而同時(shí)對(duì)民眾進(jìn)行環(huán)保教育，提高民眾的環(huán)保意識(shí)，進(jìn)而提高采用綠色生產(chǎn)模式港口的收益，此外，必須加快綠色港口技術(shù)的研發(fā)，降低港口企業(yè)轉(zhuǎn)型的成本。

四、數(shù)值仿真

本文最重要的結(jié)論是當(dāng)(sh-sˉ)δT＞c和-[(sˉ-sl)γ+(sh-sˉ)δ]＜Δ＜0時(shí)，模型沒有演化均衡解，一旦Δ＞0，則均衡點(diǎn)B（政府不檢查，企業(yè)采取綠色生產(chǎn)模式）將成為演化穩(wěn)定均衡。為了驗(yàn)證上述結(jié)論，本文利用Matlab軟件模擬這一動(dòng)態(tài)演化過程。

為了更加直觀地說明問題，在滿足基本假設(shè)的條件下，對(duì)參數(shù)做如下設(shè)置γ=δ=1，T=1，π1=0，π2=1，r=0，c=cˉ=1，(sˉ-sl)=1，(sh-sˉ)=2。這些參數(shù)之間的關(guān)系滿足(sh-sˉ)δT＞c。將上述參數(shù)代入政府選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，則：

將上述參數(shù)代入港口企業(yè)選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，則：

分別令Δ為2，1，0.5，-0.5，-1和-2。將上述參數(shù)代入表1中，則表1可以化簡為表3。

表3 政府和港口企業(yè)博弈的收益矩陣

仿真結(jié)果見圖1所示。

通過圖1可以看出，隨著Δ從2到-2的變化。當(dāng)Δ＞0時(shí)演化均衡策略為（政府不檢查，港口采取綠色生產(chǎn)模式），當(dāng)Δ＜0時(shí)，不存在演化均衡策略。這和理論分析結(jié)果是一致的。

當(dāng)Δ＜0時(shí)，上述博弈不存在純策略的納什均衡。而當(dāng)Δ＞0時(shí)，存在（不檢查，綠色生產(chǎn)模式）的純策略納什均衡。這驗(yàn)證了本文的重要結(jié)論：即發(fā)展綠色港口的關(guān)鍵不在于政府是否介入，而是Δ是否大于零，如果Δ小于零，則政府介入就不能退出，這對(duì)社會(huì)來講不是最優(yōu)選擇。

圖1 不同Δ演化博弈的相位

五、結(jié)論和展望

通過對(duì)博弈結(jié)果的分析，本文得出如下結(jié)論：

結(jié)論1：當(dāng)Δ＞0時(shí)，存在政府不檢查而企業(yè)采用綠色生產(chǎn)模式的演化穩(wěn)定解。這說明當(dāng)Δ＞0時(shí)，政府應(yīng)該采取的策略是，起初政府通過對(duì)高于污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的港口企業(yè)進(jìn)行罰款，對(duì)低于污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。以此來引導(dǎo)港口企業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)，此后逐漸減少檢查的頻率和懲罰的強(qiáng)度，直至取消監(jiān)管。這時(shí)市場力量就可以自動(dòng)促使港口企業(yè)進(jìn)行綠色生產(chǎn)。這說明，目前政府的介入形式不是最優(yōu)的選擇。因?yàn)棣?α-β，要想使得Δ＞0，必須使得α＞β。因?yàn)棣帘硎居捎诓扇【G色發(fā)展道路，每單位TEU的額外收益，β表示由于采取綠色發(fā)展道路，每單位TEU的額外成本。這涉及綠色港口建設(shè)的商業(yè)環(huán)境。①通過對(duì)民眾進(jìn)行綠色發(fā)展教育，可以提高客戶在運(yùn)輸方式選擇時(shí)選擇綠色模式，這樣可以提高每單位TEU的額外收益α；②通過鼓勵(lì)發(fā)展綠色港口技術(shù)，可以降低綠色港口建設(shè)的成本，進(jìn)而降低每單位TEU的額外成本β；③一方面，對(duì)綠色港口的每單位TEU進(jìn)行補(bǔ)貼，另一方面可以對(duì)綠色港口建設(shè)給予補(bǔ)貼；④通過立法，賦予民眾監(jiān)督權(quán)，可以增加傳統(tǒng)港口的運(yùn)營成本，變相提高綠色港口每單位TEU的額外收益。

這些措施都可以達(dá)成Δ=α-β＞0。

結(jié)論2：當(dāng)Δ＜0時(shí)，無論政府采用多大的作為概率x，懲罰力度δ和獎(jiǎng)勵(lì)力度γ。政府不檢查而企業(yè)采用綠色生產(chǎn)模式都不是演化穩(wěn)定解。這說明政府通過對(duì)高于污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的港口企業(yè)進(jìn)行罰款，對(duì)低于污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的企業(yè)進(jìn)行獎(jiǎng)勵(lì)。這種介入方式不是最優(yōu)的。采用這種介入模式，政府永遠(yuǎn)不能退出，即永遠(yuǎn)支付監(jiān)管成本。這不是社會(huì)福利最優(yōu)的選擇。但是為了達(dá)到政府檢查而港口企業(yè)采取綠色生產(chǎn)模式的混合策略均衡，政府應(yīng)該采取如下措施：

首先，政府的罰款額要大于執(zhí)法成本，即() sh-sˉδT＞c。即當(dāng)政府對(duì)違法排放污染物的港口的罰款額大于政府檢查的成本時(shí)，政府的監(jiān)管行為才是可持續(xù)的。

其次，政府要以較高的概率（大于x?）的概率進(jìn)行檢查。即政府應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況確定合適的檢查概率才能促使港口企業(yè)采取綠色發(fā)展模式。

雖然本文將港口城市居民的行為隱含于模型參數(shù)中，并進(jìn)行了分析，但是沒有構(gòu)建城市和居民以及居民和港口企業(yè)之間的博弈模型。未來作者將構(gòu)建城市、居民和港口企業(yè)三個(gè)參與主體之間的博弈模型，并分析其結(jié)論和本研究的異同。

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［DOI］10.3969/j.issn.1007-5097.2017.08.022

Countermeasures of the Government to Facilitate Green Port Construction Based on Evolutionary Game Theory

LU Boa,WANG Hui-pob
(a.International College;b.College of Economics and Management,Dalian University,Dalian 116622,China)

The existing research shows that the shipping industry has become the most important source of air pollution in port cities be?cause of consuming the massive fossil fuels.However,under the drive of profit maximization,limited rational port enterprises will not choose the green port development mode.Therefore,it is necessary for the government to facilitate the port enterprises to carry out the green port construction through the appropriate mechanism design.Based on this purpose,this paper constructs an evolutionary game mod?el in which government and port enterprises are participators,the behaviors of the port city residents are the parameters.Based on the equi?librium analysis results,this paper proposes some measures for the government to facilitate green port construction.The conclusion of the model shows that the current form of government intervention is not the best choice,delegating people the right of supervision through leg?islation,educating the public about environmental protection and encouraging to accelerate the development of green port technology can play better roles than direct government intervention,namely the Nash equilibrium mode in which the government does not check and the port enterprises adopt green production can be achieved.

green port;evolutionary game;interaction mechanism

F552

A

1007-5097（2017）08-0153-07

［責(zé)任編輯：程靖］

2017-05-06

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（71573028；71781330123）；遼寧高校杰出青年學(xué)者計(jì)劃（WJQ2015004）；遼寧自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（201601006）；遼寧經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展課題（2017lslktqn-014）；遼寧省教育廳智庫項(xiàng)目（ZK2015090）；大連科技之星項(xiàng)目（2016RQ074）；大連科技重大軟科學(xué)研究項(xiàng)目（2015D21ZC001）；大連市社會(huì)科學(xué)基金項(xiàng)目（2016dlskyb191）；大連市金普新區(qū)科技局軟科學(xué)研究項(xiàng)目（RXYJ-RXSK-2015-002）

魯渤（1983-），男，遼寧大連人，副教授，副院長，研究方向：管理科學(xué)與工程；王輝坡（1979-），男，河北欒城人，副教授，通訊作者，研究方向：管理科學(xué)與工程。