政府和施工企業(yè)在建筑廢棄物資源化管理中的演化博弈研究

胡婭莎 馬慧民

摘 要：通過(guò)建立建筑廢棄物資源化利用過(guò)程中政府與施工企業(yè)的演化博弈模型，并對(duì)復(fù)制動(dòng)態(tài)方程和演化穩(wěn)定性的推導(dǎo)分析得到9種不同情況下的政府與施工企業(yè)資源化利用行為的策略選擇。運(yùn)用數(shù)值仿真演示不同參數(shù)變化時(shí)對(duì)演化結(jié)果和演化路徑的影響，分析9種因素對(duì)策略選擇的影響，結(jié)果表明增大施工企業(yè)資源化利用收益，降低花費(fèi)成本，增大名譽(yù)損失有利于施工企業(yè)資源化利用建筑廢棄物，增大政府積極監(jiān)管獲得的正向激勵(lì)，增大政府不作為聲譽(yù)損失，降低政府監(jiān)管成本，將會(huì)促進(jìn)政府部門選擇積極監(jiān)督。因此，必須同時(shí)針對(duì)政府和企業(yè)設(shè)計(jì)合理的激勵(lì)和約束機(jī)制，引導(dǎo)兩者向合理的目標(biāo)邁進(jìn)。

關(guān)鍵詞：演化博弈；建筑廢棄物；資源化利用；政府監(jiān)督；演化路徑

中圖分類號(hào)：F 283 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-7312（2018）05-0575-09

Abstract：Through the establishment of evolutionary game model of government and construction enterprises in the process of resource utilization of construction waste，and through the deduction and analysis of replication dynamic equation and evolutionary stability，this paper obtained the strategy selection of government and construction enterprise resource utilization in nine different situations.The influence of nine factors on strategy selection was analyzed by numerical simulation.The results show that increasing the benefit of construction enterprises in resource utilization and reducing the cost and increasing the loss of reputation are beneficial to the construction Utilization of construction waste by enterprises.Increasing the positive incentives the government actively regulates，increasing loss of government reputation and reducing government supervision costs will encourage government departments to choose to actively monitor.Therefore，a reasonable incentive and restraint mechanism for the government and enterprises must be designed to guide the two to a reasonable goal.

Key words：evolutionary game；construction waste；resource utilization；government supervision；evolution path

0 引 言

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，建筑拆遷和房屋裝修等活動(dòng)產(chǎn)生的建筑垃圾日益增長(zhǎng)，對(duì)資源和環(huán)境帶來(lái)了越來(lái)越重的壓力。大部分建筑垃圾未經(jīng)處理，就運(yùn)往郊外或者農(nóng)村進(jìn)行露天存放或者直接填埋[1]。建筑廢棄物的控制和管理是當(dāng)今世界的主要問(wèn)題之一，而建筑廢棄物管理仍處于一種不成熟的監(jiān)管環(huán)境中[2-11]。在建筑廢棄物的產(chǎn)生到處理過(guò)程中，涉及到多個(gè)利益主體，施工企業(yè)是建筑廢棄物產(chǎn)生的責(zé)任主體，而政府管理部門是建筑廢棄物資源化的責(zé)任主體。研究表明，建筑廢棄物資源化利用的順利實(shí)施需要各利益主體協(xié)調(diào)配合、有效聯(lián)動(dòng)，形成廢棄物資源化利用的閉合回路[12]。

范正國(guó)認(rèn)為建筑廢棄物的資源化管理是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及到產(chǎn)生，運(yùn)輸，處理和再利用的各個(gè)層面，既需要積極的企業(yè)行為和市場(chǎng)運(yùn)作，又需要政府部門的協(xié)調(diào)統(tǒng)一[13]。王明超和郭強(qiáng)通過(guò)分析北京市建筑廢棄物的處理現(xiàn)狀提出了政府應(yīng)該通過(guò)項(xiàng)目示范，強(qiáng)化管理，大力扶持建筑廢棄物資源化再生產(chǎn)和發(fā)展，鼓勵(lì)再生產(chǎn)品的使用[14]。林葉和胡鳴明通過(guò)分析建筑廢棄物資源回收產(chǎn)業(yè)主體之間信息不對(duì)稱的主要表現(xiàn)，揭示了信息不對(duì)稱對(duì)建筑廢棄物資源回收產(chǎn)業(yè)造成的不利影響，提出了政府部門在綠色產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的重要作用，應(yīng)建立和完善建筑廢棄物流向監(jiān)控以及法律法規(guī)[15]。葉曉甦和石世英在界定建筑垃圾資源化利益相關(guān)者的基礎(chǔ)上，結(jié)合對(duì)重慶的實(shí)證調(diào)研信息，運(yùn)用成本效益分析法分析核算利益相關(guān)者在建筑垃圾不同處置方式的成本和效益。結(jié)果表明：資源化是政府和社會(huì)公眾獲得較大凈收益的處置方式[16]。胡鳴明和何瓊以重慶為例，通過(guò)專家訪談和實(shí)地調(diào)研，對(duì)4種典型的建筑垃圾處理路線的直接成本和外部成本進(jìn)行測(cè)算，結(jié)果表明：現(xiàn)場(chǎng)資源化成本最低，將成為未來(lái)建筑垃圾處理的方向。當(dāng)前建筑垃圾管理轉(zhuǎn)型的成敗，取決于嚴(yán)格執(zhí)法和資源化市場(chǎng)是否到位[17]。劉景礦以廣州市為例，建立了建筑廢棄物管理成本-效益分析的一種系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，并分別從承包商和社會(huì)的角度對(duì)建筑廢棄物全過(guò)程處理的成本和收益進(jìn)行分析，仿真模擬經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼和罰款正反2種經(jīng)濟(jì)措施對(duì)承包商和社會(huì)的成本收益影響，提出了我國(guó)政府應(yīng)采取“罰，補(bǔ)”相結(jié)合的策略，有針對(duì)處理建筑廢棄物管理問(wèn)題[18]。楊香傳通過(guò)對(duì)城市固體廢棄物物流運(yùn)營(yíng)的問(wèn)題進(jìn)行描述，建立政府、企業(yè)、社會(huì)民眾的三方博弈模型，討論其利益均衡關(guān)系[19]。袁紅平基于演化博弈論建立模型，分析了在政府干預(yù)和政府不干預(yù)的情況下，建筑廢棄物資源化中施工企業(yè)與建材生產(chǎn)企業(yè)的決策演化過(guò)程及穩(wěn)定策略，發(fā)現(xiàn)雙方合作的力度對(duì)政府干預(yù)政策的依賴度較大[20]。

建筑廢棄物的資源化管理是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要政府監(jiān)管部門和施工企業(yè)的協(xié)調(diào)配合。但現(xiàn)有的文獻(xiàn)只是針對(duì)建筑廢棄物的回收處理現(xiàn)狀進(jìn)行少量的調(diào)研或者對(duì)于施工企業(yè)以及政府部門單獨(dú)進(jìn)行研究，并未對(duì)施工企業(yè)和政府將部門的交互行為進(jìn)行研究；施工企業(yè)和政府監(jiān)管部門都僅僅具有有限理性，未來(lái)自身利益的最大化會(huì)選擇利我的行為，行為的選擇會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)朝著不同的均衡狀態(tài)演化[21]。鑒于此，文中通過(guò)構(gòu)建政府監(jiān)管部門與施工企業(yè)的演化博弈模型，分析資源化利用過(guò)程中政府監(jiān)管部門和施工企業(yè)的策略選擇和決策演化。

1 模型構(gòu)建

模型構(gòu)建涉及到2個(gè)有限理性的博弈方：政府監(jiān)管部門群體和施工企業(yè)群體。每次博弈都是政府監(jiān)管部門和施工企業(yè)中隨機(jī)挑選一個(gè)成員進(jìn)行策略選擇，假設(shè)施工企業(yè)群體的行動(dòng)集為（實(shí)施建筑廢棄物資源化利用，直接填埋），政府監(jiān)管部門群體的行動(dòng)集為（積極監(jiān)督，消極監(jiān)督）。

假設(shè)1：采取積極監(jiān)督措施的政府監(jiān)管部門的比例為x，采取消極監(jiān)督的政府監(jiān)管部門比例為1-x；實(shí)施建筑廢棄物資源化利用的施工企業(yè)的比例為y，將建筑廢棄物進(jìn)行直接填埋的施工企業(yè)的比例為1-y.施工企業(yè)實(shí)施資源化利用需要更新設(shè)備進(jìn)行分類分揀廢棄物所花費(fèi)的成本為C1，施工企業(yè)直接進(jìn)行填埋花費(fèi)的人力成本為C2，施工企業(yè)直接填埋或者露天存放將會(huì)引起民眾的不滿，因此遭受到聲譽(yù)的損失為F2，施工企業(yè)實(shí)施資源化利用將會(huì)獲得收益，收益包括通過(guò)分類分揀獲得的可二次利用的廢料設(shè)為r.

假設(shè)2：如果政府選擇積極監(jiān)管，則施工企業(yè)直接填埋建筑廢棄物造成環(huán)境污染一定會(huì)被政府監(jiān)管機(jī)構(gòu)查出，違法的施工企業(yè)需要繳納罰金F1，選擇積極監(jiān)管的政府部門就會(huì)獲得上級(jí)部門的正向激勵(lì)以及民眾對(duì)于政府工作的認(rèn)可S，政府部門選擇監(jiān)管還將花費(fèi)監(jiān)管成本為CS，如果施工企業(yè)選擇實(shí)施建筑廢棄物資源化利用策略，政府將給予實(shí)施資源化利用的企業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)U，同時(shí)施工企業(yè)通過(guò)實(shí)施建筑廢棄物資源化利用，政府還將獲得額外的環(huán)境效益S1.

假設(shè)3：如果政府選擇消極監(jiān)管，則施工企業(yè)選擇直接填埋建筑廢棄物造成環(huán)境污染將不會(huì)被政府部門查出，但是政府部門選擇不監(jiān)督將會(huì)得到來(lái)自社會(huì)大眾的負(fù)面評(píng)價(jià)為S2，S2包括民眾對(duì)政府部門的信任。

基于以上假設(shè)。政府部門的收益為：當(dāng)政府選擇監(jiān)督，施工企業(yè)選擇資源化利用時(shí)政府將給予獎(jiǎng)勵(lì)，此時(shí)政府的收益為S+S1-U-CS，當(dāng)政府選擇監(jiān)督，施工企業(yè)直接填埋廢棄物被政府監(jiān)督機(jī)構(gòu)查出并且繳納罰金，此時(shí)政府的收益S+F1-CS，當(dāng)政府選擇不監(jiān)督，施工企業(yè)選擇資源化利用時(shí)，政府收益為S1-S2，施工企業(yè)選擇直接填埋時(shí)，政府收益為-S2.施工企業(yè)的收益為：當(dāng)政府選擇監(jiān)督，施工企業(yè)選擇資源化利用時(shí)，施工企業(yè)將會(huì)獲得政府的獎(jiǎng)勵(lì)，此時(shí)施工企業(yè)的收益為r-C1+U，當(dāng)政府選擇監(jiān)督，施工企業(yè)直接填埋，施工企業(yè)將會(huì)受到政府的懲罰以及名譽(yù)的損失，此時(shí)施工企業(yè)的收益為-C2-F1-F2.當(dāng)政府選擇不監(jiān)督時(shí)，選擇資源化利用的施工企業(yè)收益為r-C1.當(dāng)政府選擇不監(jiān)督時(shí)，選擇直接填埋的施工企業(yè)會(huì)引起民眾的不滿遭受聲譽(yù)的損失，此時(shí)施工企業(yè)收益為-C2-F2.

綜上，可以得到政府官員和施工企業(yè)在不同行為選擇下的收益矩陣見(jiàn)表1.

2 結(jié)果討論

下面運(yùn)用Matlab進(jìn)行演化仿真研究，進(jìn)一步分析不同參數(shù)取值變化下政府部門和施工企業(yè)的策略選擇 1）當(dāng)S+F1-CS<-S2且-C2-F1-F2>r-C1+U時(shí)，系統(tǒng)有演化穩(wěn)定策略ESS為（0，0）對(duì)應(yīng)的演化穩(wěn)定策略為（政府消極監(jiān)管，施工企業(yè)直接填埋建筑廢棄物），假設(shè)S=0.5，S1=0.5，F(xiàn)1=0.5，CS=3，S2=1，F(xiàn)2=0.5，C1=4，r=0.5，U=0.5，C2=0.5仿真得到圖1以及圖2.①在政府方面，當(dāng)施工企業(yè)選擇直接填埋或者資源化利用時(shí)，政府選擇積極監(jiān)督的收益部門小于政府部門不監(jiān)督的收益；②在企業(yè)方面，無(wú)論政府積極監(jiān)督或消極監(jiān)督，施工企業(yè)選擇直接填埋建筑廢棄物的收益大于施工企業(yè)資源化利用的收益。政府部門的行為將會(huì)趨于消極監(jiān)管，選擇消極監(jiān)管對(duì)于政府部門來(lái)說(shuō)是成本最低的選擇，施工企業(yè)直接填埋建筑廢棄物受到的懲罰和損失很小，因此政府選擇消極監(jiān)管，施工企業(yè)選擇直接填埋建筑廢棄物。

2）當(dāng)S+F1-CS<-S2且-C2-F1-F2r-C1時(shí)，系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略ESS為（0，0）對(duì)應(yīng)的演化穩(wěn)定策略為（政府消極監(jiān)管，施工企業(yè)直接填埋建筑廢棄物），假設(shè)

S=0.5，S1=0.5，F(xiàn)1=1，CS=3，S2=1，F(xiàn)2=2，C1=4，r=0.5，U=0.5，C2=0.5仿真得到圖3以及圖4.①在政府部門方面，無(wú)論施工企業(yè)選擇直接填埋或者資源化利用時(shí)，政府部門選擇積極監(jiān)督的收益小于政府部門消極監(jiān)督的收益，因此政府部門將會(huì)選擇消極監(jiān)督；②在施工企業(yè)方面，由于政府選擇趨于消極監(jiān)督，施工企業(yè)在政府選擇消極監(jiān)督時(shí)，直接填埋建筑廢棄物的收益大于施工企業(yè)資源化利用的收益，因此施工企業(yè)選擇直接填埋建筑廢棄物。政府部門由于收益小而趨于監(jiān)管失職，施工企業(yè)受到的名譽(yù)和政府的懲罰較大選擇直接填埋建筑廢棄物。

仿真得到圖5以及圖6.①在政府部門方面，無(wú)論施工企業(yè)選擇資源化利用還是直接填埋，政府部門選擇積極監(jiān)督的收益小于政府部門消極監(jiān)督的收益，因此政府部門將會(huì)選擇消極監(jiān)督；②在企業(yè)方面，無(wú)論政府積極監(jiān)督還是消極監(jiān)督，施工企業(yè)選擇資源化利用建筑廢棄物的收益大于施工企業(yè)直接填埋的收益。政府由于激勵(lì)收益較小選擇消極監(jiān)管，施工企業(yè)由于直接填埋造成環(huán)境破壞，名譽(yù)受到嚴(yán)重的損失，影響施工企業(yè)的形象，雖然政府部門選擇消極監(jiān)管，但是施工企業(yè)仍全部趨于資源化利用建筑廢棄物，這說(shuō)明當(dāng)施工企業(yè)對(duì)環(huán)境造成破壞造成負(fù)面評(píng)價(jià)時(shí)，即便政府部門不監(jiān)督，施工企業(yè)也會(huì)選擇對(duì)建筑廢棄物進(jìn)行處置和利用。

仿真得到圖7以及圖8.①在企業(yè)方面，無(wú)論政府選擇積極監(jiān)督還是消極監(jiān)督，施工企業(yè)資源化收益大于施工企業(yè)直接填埋收益，因此施工企業(yè)選擇資源化利用建筑廢棄物；②在政府部門方面，由于施工企業(yè)選擇資源化利用廢棄物，此時(shí)政府選擇積極監(jiān)督的收益小于政府消極監(jiān)督的收益。雖然政府獲得的激勵(lì)收益要比第三種情況要大，但政府由于激勵(lì)資源化利用的施工企業(yè)仍需要花費(fèi)較多費(fèi)用因此選擇趨于消極監(jiān)督，施工企業(yè)由于名譽(yù)上的嚴(yán)重受損選擇資源化利用建筑廢棄物減少對(duì)環(huán)境的破壞。

仿真得到圖11以及圖12.①在政府方面，無(wú)論施工企業(yè)選擇資源化利用或者直接填埋，政府積極監(jiān)督的收益大于政府消極監(jiān)督的收益，政府部門將會(huì)選擇積極監(jiān)督；②在企業(yè)方面，無(wú)論政府積極監(jiān)管還是消極監(jiān)管，施工企業(yè)直接填埋的收益大于施工企業(yè)資源化利用收益。企業(yè)由于遭受的懲罰較小而資源化利用所需成本較大，選擇直接填埋建筑廢棄物。政府在考慮企業(yè)的選擇后更趨于積極監(jiān)管，以罰款和獎(jiǎng)勵(lì)的形式鼓勵(lì)企業(yè)選擇資源化利用。

仿真得到圖13以及圖14.①在政府部門方面，無(wú)論施工企業(yè)資源化利用或直接填埋，政府部門選擇積極監(jiān)督的收益大于消極監(jiān)督的收益，政府部門將會(huì)選擇積極監(jiān)督；②在企業(yè)方面，當(dāng)政府部門選擇積極監(jiān)督時(shí)，施工企業(yè)直接填埋建筑廢棄物的收益小于資源化利用的收益，施工企業(yè)將會(huì)選擇資源化利用廢棄物。由于政府懲罰和來(lái)自公眾的名譽(yù)損失過(guò)大，選擇直接填埋的施工企業(yè)將趨于選擇資源化利用而政府部門將由于獲得上級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)較大而趨于積極監(jiān)管，這意味著面對(duì)政府對(duì)資源化利用的積極鼓勵(lì)和民眾對(duì)直接填埋廢棄物造成環(huán)境破壞的反對(duì)，施工企業(yè)必然會(huì)選擇資源化利用。

仿真得到圖15以及圖16.

①在政府部門方面，無(wú)論施工企業(yè)資源化利用或直接填埋，政府部門選擇積極監(jiān)督收益大于消極監(jiān)督的收益，政府部門將會(huì)選擇積極監(jiān)督；②在企業(yè)方面，無(wú)論政府積極監(jiān)督還是消極監(jiān)督，施工企業(yè)直接填埋的收益小于資源化利用的收益，施工企業(yè)都會(huì)選擇資源化利用。施工企業(yè)由于直接填埋造成環(huán)境破壞，名譽(yù)受到嚴(yán)重的損失，影響施工企業(yè)的形象，將會(huì)選擇資源化利用。

仿真得到圖17以及圖18.①在企業(yè)方面，政府積極監(jiān)督時(shí)，施工企業(yè)資源化利用建筑廢棄物的收益大于直接填埋的收益，施工企業(yè)將會(huì)選擇資源化利用，政府消極監(jiān)督時(shí)，施工企業(yè)選擇直接填埋；②在政府方面，施工企業(yè)資源化利用時(shí)，政府消極監(jiān)督的收益大于政府積極監(jiān)督的收益，因此政府選擇消極監(jiān)督。施工企業(yè)直接填埋時(shí)，政府選擇積極監(jiān)督。此時(shí)，政府和施工企業(yè)都處于周期動(dòng)蕩狀態(tài)，不存在一個(gè)穩(wěn)定的策略。最初，政府選擇積極監(jiān)管，施工企業(yè)考慮到政府積極鼓勵(lì)資源化利用，并考慮到直接填埋會(huì)遭受公眾指責(zé)，對(duì)環(huán)境造成損害還會(huì)遭受政府懲罰，因此企業(yè)選擇資源化利用，政府選擇消極監(jiān)管時(shí)，施工企業(yè)因?yàn)檎麡O監(jiān)管，存在僥幸心理，將會(huì)選擇直接填埋。臨界值x*=r-C1+C2+F2U+F1，y*=S+F1-CS+S2U+F1.將進(jìn)化博弈相位圖劃分為Ⅰ，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ4個(gè)區(qū)域，初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅰ時(shí)，博弈收斂于（0，0），初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅱ時(shí)，博弈收斂于（0，1），初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅲ時(shí)，博弈收斂于（1，0），初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅳ時(shí)，博弈收斂于（1，1）。區(qū)域Ⅲ和Ⅳ的面積越大，政府傾向于選擇監(jiān)督；區(qū)域Ⅱ和Ⅳ的面積越大，企業(yè)傾向于資源化利用。

應(yīng)盡量降低x*的值，以增大區(qū)域Ⅱ和Ⅳ的面積。增大施工企業(yè)資源化利用收益r，降低施工企業(yè)資源化利用花費(fèi)成本C1，增加C2，增加施工企業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)U，增加施工企業(yè)直接填埋建筑廢棄物造成的環(huán)境損失懲罰F1，增加施工企業(yè)直接填埋名譽(yù)損失F2，都有利于π1=r-C1+U+C2+F1+F2>0.增大r，降低C1，增加C2，增加F2，都有利于降低x*的值。可見(jiàn)，施工企業(yè)資源化收益越高，花費(fèi)成本越低，施工企業(yè)直接填埋的成本越高，將會(huì)促進(jìn)施工企業(yè)向資源化利用方向演化；政府在一定程度上給予資源化利用企業(yè)獎(jiǎng)勵(lì)，并對(duì)直接填埋的企業(yè)進(jìn)行懲罰，以及施工企業(yè)直接填埋環(huán)境受損越大，將會(huì)促進(jìn)施工企業(yè)向資源化利用方向演化。

4 結(jié) 語(yǔ)

文中在有限理性條件下，將演化博弈方法運(yùn)用到建筑廢棄物資源化管理過(guò)程中，通過(guò)建立政府與施工企業(yè)的演化博弈模型，通過(guò)求解復(fù)制動(dòng)態(tài)方程和演化穩(wěn)定策略，并進(jìn)行仿真分析了政府監(jiān)管行為與企業(yè)資源化利用行為的演化過(guò)程，研究結(jié)果表明在政府與施工企業(yè)的博弈過(guò)程中，對(duì)于政府來(lái)說(shuō)，提高施工企業(yè)直接填埋造成環(huán)境污染的罰款力度是有效的措施，從源頭上解決建筑廢棄物直接填埋或者露天存放造成的環(huán)境污染問(wèn)題。通過(guò)提高政府積極監(jiān)管獲得的獎(jiǎng)勵(lì)以及加強(qiáng)對(duì)于環(huán)境政府部門執(zhí)法的技術(shù)支持，來(lái)降低政府積極監(jiān)管花費(fèi)的成本也有利于政府積極監(jiān)管。由于信息不對(duì)稱，企業(yè)對(duì)于資源化廢棄物帶來(lái)的潛在收益可能沒(méi)有充分的認(rèn)識(shí)，政府可以加大宣傳資源化利用廢棄物節(jié)約成本，保護(hù)環(huán)境的重要意義。

對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果政府提高對(duì)于施工企業(yè)資源化利用建筑廢棄物的補(bǔ)貼和獎(jiǎng)勵(lì)以及施工企業(yè)資源化利用獲得的收益遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于更新設(shè)備花費(fèi)的成本時(shí)，施工企業(yè)選擇資源化利用的積極性將會(huì)大大提高，并且施工企業(yè)能認(rèn)識(shí)到進(jìn)行資源化利用有更高的利潤(rùn)空間時(shí)，施工企業(yè)將會(huì)自發(fā)選擇資源化利用建筑廢棄物。

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（責(zé)任編輯：王 強(qiáng)）