多主體互動博弈下建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的演化機(jī)理

陸菊春，歐陽寒旭，韓璐

（1.武漢大學(xué) 經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，湖北 武漢 430072；2.上海交通大學(xué) 文化創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)學(xué)院，上海 200240）

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時其能耗和碳排放也持續(xù)增加，碳排放量占全國碳排放總量的比例在2005—2013年一度從12.27%上漲到38.15%，2014年、2015年該比例有所下降，但依然維持在30%左右，足見其高能耗、高排放的產(chǎn)業(yè)特征。建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是可持續(xù)發(fā)展的必然選擇，是以減緩溫室氣體排放為目標(biāo)，由傳統(tǒng)建筑向低能耗、低排放的“低碳建筑”轉(zhuǎn)化的一種新型發(fā)展模式。目前中國建筑市場低碳氛圍并未形成：從供給端看，建筑企業(yè)作為能源消耗和低碳發(fā)展的主體，具有天然的逐利動機(jī)，著眼于短期內(nèi)的成本收益權(quán)衡，在缺乏一定的政府約束或激勵機(jī)制下，一般會選擇高碳生產(chǎn)策略從而節(jié)省企業(yè)的環(huán)境成本，低碳轉(zhuǎn)型內(nèi)在動力不足；從需求端看，消費(fèi)者的低碳消費(fèi)理念在低碳發(fā)展中起著關(guān)鍵作用，低碳理念真正的推手是消費(fèi)者[1]，只有當(dāng)消費(fèi)者清晰了解到產(chǎn)品及其制造過程中的節(jié)能情況，邁過價格門檻購買低碳產(chǎn)品時，才能達(dá)到低碳發(fā)展的良性循環(huán)[2]，目前政府已經(jīng)制定了一系列的補(bǔ)貼、減免稅收等措施以培育和引導(dǎo)消費(fèi)者的低碳消費(fèi)理念，但這些措施在建筑業(yè)中實(shí)施比例較低，導(dǎo)致消費(fèi)者對低碳建筑的認(rèn)識不足，理念轉(zhuǎn)換還存在一定難度，低碳消費(fèi)拉力不夠；從監(jiān)管側(cè)看，政府制定了相應(yīng)的低碳發(fā)展政策和制度，但現(xiàn)實(shí)中政府的政策引導(dǎo)和行政干預(yù)并沒有從根本上讓建筑企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)，在具體落實(shí)中對建筑企業(yè)低碳生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行有所偏差，導(dǎo)致其監(jiān)管政策機(jī)制難以具體落實(shí)。

在建筑業(yè)低碳發(fā)展路徑中，如何讓建筑企業(yè)在保增長和促減排的雙重壓力下重視資源和環(huán)境、改變現(xiàn)有增長模式，是多方利益主體彼此互動參與博弈的過程，需要建筑企業(yè)、政府和消費(fèi)者共同的努力。在這個動態(tài)博弈過程中，一方面建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者共享信息、技術(shù)等資源，通過共同參與低碳經(jīng)濟(jì)合作來獲取低碳轉(zhuǎn)型升級帶來的利益；另一方面由于不同主體的利益訴求存在異質(zhì)性，多個利益相關(guān)者之間對利益訴求的博弈行為影響各自的低碳行為策略選擇，因此傳統(tǒng)建筑業(yè)向低碳轉(zhuǎn)型升級的過程是一個各利益主體互相作用、不斷發(fā)生競爭與合作、最終導(dǎo)致低碳轉(zhuǎn)型升級這一復(fù)雜現(xiàn)象涌現(xiàn)的動態(tài)過程，眾多主體從矛盾沖突、利益協(xié)調(diào)到各方互利共贏的動態(tài)博弈過程構(gòu)成了建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的內(nèi)在動力。因此作為建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的利益主體，建筑企業(yè)、政府及消費(fèi)者必須采取有效措施摸索建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的方法和手段，減少單位產(chǎn)品的能源消耗和碳排放量，將節(jié)約能源的壓力轉(zhuǎn)化為低碳發(fā)展的動力。建筑企業(yè)、政府及消費(fèi)者的演化博弈模型能更直觀地分析和描述多主體之間的博弈關(guān)系，很好地體現(xiàn)和反應(yīng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型過程中各利益主體策略選擇的動態(tài)演化過程，并運(yùn)用仿真手段研究各利益主體根據(jù)所處博弈情景不斷改變自身低碳轉(zhuǎn)型策略的機(jī)理，為明確建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型路徑、建立高效管理模式以及確定低碳政策體系奠定基礎(chǔ)。

一、文獻(xiàn)綜述

國內(nèi)外學(xué)者在建筑業(yè)碳減排[3]和低碳建設(shè)[4-5]等方面進(jìn)行了大量探索，圍繞企業(yè)低碳行為主要有兩種不同的研究思路：一是從低碳行為涉及的利益相關(guān)方出發(fā)，探討其行為策略對低碳發(fā)展的影響；二是從實(shí)證角度分析影響企業(yè)低碳行為的主要因素。本文文獻(xiàn)綜述主要就第一類研究思路展開，在低碳行為相關(guān)主體行為策略研究方面，主要圍繞政府、企業(yè)以及兩者之間的博弈關(guān)系進(jìn)行分析。

1.政府之間：主要分析中央政府與地方政府以及地方政府之間低碳發(fā)展相關(guān)政策博弈的原因、行為及產(chǎn)生的后果。Barrett（1994）[6]，Kennedy（1994）[7]分析不完全競爭市場下地方政府之間環(huán)境決策的非合作博弈；崔亞飛等（2009）[8]、朱平芳等（2011）[9]分析地方政府間關(guān)于環(huán)境污染治理的博弈行為策略問題；高明等（2016）[10]基于政府間合作視角，分析政府在大氣污染治理中的行為演化路徑和穩(wěn)定策略，探究地方政府間達(dá)成合作環(huán)境治理聯(lián)盟的因素。范斌等（2017）[11]以光伏產(chǎn)業(yè)準(zhǔn)入規(guī)制政策為研究對象，分析中央與地方政府各自政策的優(yōu)化策略。

2.政府與企業(yè)之間：主要研究政府不同政策下企業(yè)低碳行為的選擇以及造成的影響。Moledina等（2007）[12]等通過構(gòu)建信息不對稱的動態(tài)博弈模型，分析不同環(huán)境規(guī)制政策下企業(yè)的環(huán)境行為選擇。Sheu等（2012）[13]等運(yùn)用三階段博弈模型認(rèn)為，政府應(yīng)該采取綠色稅收和補(bǔ)貼政策促進(jìn)低碳供應(yīng)鏈發(fā)展。張學(xué)剛等（2011）[14]在分析政府環(huán)境監(jiān)管與企業(yè)污染治理策略的博弈中引入政府的聲譽(yù)成本。呂榮勝等 （2013）[15]、何麗紅等（2014）[16]通過建立政企演化博弈模型分析政府和企業(yè)在面對低碳策略選擇時的影響因素和各自的行為策略；在低碳技術(shù)創(chuàng)新方面，王志國等（2016）[17]、孟凡生等（2017）[18]通過建立政府與企業(yè)間的演化博弈模型，分析低碳技術(shù)創(chuàng)新投入補(bǔ)貼、碳稅等對企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為的影響機(jī)制及各自的行為策略選擇。劉小蘭等（2017）[19]、吳瑤等（2017）[20]以旅游業(yè)為研究對象，基于協(xié)同演化視角構(gòu)建由政府、旅游企業(yè)和旅游消費(fèi)者3個主體組成的模型，認(rèn)為企業(yè)與旅游消費(fèi)者的決策是互相影響的，政府合理設(shè)置對旅游消費(fèi)者與企業(yè)的補(bǔ)貼、罰金能有效提高旅游消費(fèi)者和企業(yè)參與低碳旅游的積極性。Webster（1975）[21]3認(rèn)為，具有社會意識的消費(fèi)者會因?yàn)榄h(huán)境效益愿意在低碳產(chǎn)品上支付更多的費(fèi)用。王芹鵬等（2014）[22]3將消費(fèi)者納入到供應(yīng)鏈上、下游企業(yè)碳減排的博弈行為中，在假定消費(fèi)者對低碳產(chǎn)品的特殊偏好下，認(rèn)為減排投資系數(shù)和下游企業(yè)分擔(dān)投資系數(shù)會對企業(yè)行為策略造成影響。朱慶華等（2011）[23]建立了政府與采取不同綠色供應(yīng)鏈管理戰(zhàn)略的生產(chǎn)商間的三階段博弈模型，引入消費(fèi)者環(huán)境偏好支付系數(shù)來衡量消費(fèi)者的環(huán)保意識。張倩（2016）[24]在企業(yè)是否進(jìn)行低碳創(chuàng)新上建立了政府、企業(yè)、公眾的三方博弈模型，提出增強(qiáng)環(huán)保意識能促進(jìn)公眾參與環(huán)境監(jiān)管。

3.企業(yè)之間及其他：主要分析企業(yè)間的互動博弈行為對產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展的影響。Przychodzen等（2015）[25]認(rèn)為，資產(chǎn)和股權(quán)回報率促進(jìn)企業(yè)低碳環(huán)保創(chuàng)新。Cao等（2016）[26]認(rèn)為，企業(yè)間差異化技術(shù)促進(jìn)中國重工業(yè)領(lǐng)域低碳化發(fā)展。Kim等（2014）[27]通過對美國、韓國和全球建筑市場分析，認(rèn)為碳交易、可再生能源和綠色建筑市場帶動行業(yè)低碳經(jīng)營行為的變化。 牛曉葉（2013）[28]、徐春秋等（2016）[29]、程發(fā)新等（2016）[30]從不同角度通過對企業(yè)低碳決策驅(qū)動因素分析，認(rèn)為利益驅(qū)動機(jī)制、成本分擔(dān)契約、創(chuàng)新收益影響企業(yè)的碳減排行為。陳曉紅等（2016）[31]基于消費(fèi)者對產(chǎn)品功能質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量支付差異，分析政府補(bǔ)貼和消費(fèi)者偏好對供應(yīng)鏈決策的影響。

回顧已有研究成果，在研究方法上，更多從相關(guān)主體完全理性及兩主體之間的博弈展開分析，考慮到現(xiàn)實(shí)環(huán)境完全理性難以達(dá)到以及多主體的博弈問題，基于有限理性及多主體的動態(tài)演化博弈，探究建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型問題更具有現(xiàn)實(shí)意義。在研究內(nèi)容上，以往研究多側(cè)重于政府、企業(yè)間的博弈行為策略分析，缺乏對多主體博弈策略與企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型演化機(jī)理這一復(fù)雜演化過程的關(guān)注，特別是對建筑行業(yè)的研究。國外已有研究中雖有探討公眾對低碳產(chǎn)品的消費(fèi)偏好[21]3，但未對建筑行業(yè)進(jìn)行具體分析；國內(nèi)研究中有學(xué)者將消費(fèi)者納入碳減排研究范圍[22]3，但未直接將其納入博弈主體中，更多從是否監(jiān)管的角度出發(fā)分析公眾的策略選擇。筆者認(rèn)為，公眾在低碳發(fā)展中除了承擔(dān)非正式監(jiān)管者職責(zé)外，更承擔(dān)著低碳消費(fèi)者的角色，建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是一個長期動態(tài)的過程，消費(fèi)者的綠色低碳消費(fèi)是促進(jìn)建筑業(yè)低碳良性循環(huán)的核心要素之一，因此把消費(fèi)者納入建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型研究框架中，構(gòu)建建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者三方演化博弈模型，能更好地反應(yīng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型過程中各利益主體低碳策略選擇的動態(tài)演化過程，同時考慮政府的聲譽(yù)成本以及低碳消費(fèi)補(bǔ)償因素，通過演化博弈策略分析，研究建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的內(nèi)在規(guī)律、穩(wěn)定均衡策略和影響因素，18對提高建筑業(yè)環(huán)境治理效果具有指導(dǎo)作用。

二、建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的演化特征分析

建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型既是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建筑市場激烈競爭、企業(yè)社會責(zé)任意識提升、政府規(guī)制和公眾消費(fèi)者監(jiān)督下共同作用的結(jié)果，也是一種動態(tài)的具有有限理性和學(xué)習(xí)能力的參與者（建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者）重復(fù)博弈的過程，博弈過程的路徑及其最終的均衡結(jié)果則由博弈規(guī)則、信息傳遞方式及各個博弈參與主體的認(rèn)知能力等共同決定。各主體不同的行為選擇會對建筑業(yè)低碳發(fā)展產(chǎn)生不同的推動作用，進(jìn)而影響建筑企業(yè)低碳發(fā)展的進(jìn)程。因此運(yùn)用演化博弈的方法來研究多主體互動博弈下的建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型問題，能夠很好地體現(xiàn)各利益主體根據(jù)所處環(huán)境不斷改變自身行為策略的機(jī)理。其演化博弈特征分析如下：

1.建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型具有開放性與復(fù)雜性。一方面，建筑企業(yè)在發(fā)展進(jìn)程中只有通過與外界進(jìn)行資金、人才、信息等交流，才能引進(jìn)先進(jìn)的低碳生產(chǎn)技術(shù)、設(shè)備和管理經(jīng)驗(yàn)，因此建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型具有開放性特點(diǎn)；另一方面，技術(shù)的進(jìn)步、低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、政策的導(dǎo)向等不確定因素會通過不同方式及途徑影響各個利益主體的策略選擇，同時各個利益主體行為的異質(zhì)性偏好也會影響其策略選擇，因此外界因素的不確定性和利益主體的異質(zhì)性偏好共同導(dǎo)致了建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的復(fù)雜性。

2.建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型具有漲落性。在開放和復(fù)雜狀態(tài)作用下，建筑企業(yè)發(fā)展受到內(nèi)部和外部因素的共同影響，誘導(dǎo)建筑企業(yè)低碳發(fā)展的內(nèi)漲落有低碳創(chuàng)新動機(jī)、戰(zhàn)略調(diào)整、管理變革等；外漲落則有外界碳減排趨勢、政策導(dǎo)向、低碳技術(shù)的發(fā)展以及市場和消費(fèi)者的低碳需求等。

3.建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的競爭與協(xié)同性。雖然各建筑企業(yè)的運(yùn)行狀態(tài)各不相同，但競爭使各個企業(yè)都能保持自身高效的運(yùn)作水平并做到相互之間優(yōu)勢互補(bǔ)，而協(xié)同則使各個建筑企業(yè)保持一定的集體性。競爭和協(xié)同缺一不可，缺少競爭的協(xié)同只會誘發(fā)建筑企業(yè)的惰性，而缺少協(xié)同的競爭則會引起建筑業(yè)的內(nèi)耗。因此，競爭與協(xié)同互為對立統(tǒng)一的整體共同成為建筑企業(yè)低碳發(fā)展演化的動力。

建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者等多方利益主體彼此互動參與博弈的過程。建筑企業(yè)作為低碳轉(zhuǎn)型的主體，受到來自政府的環(huán)境規(guī)制和公眾對環(huán)保需求的輿論壓力，但資本的逐利性迫使其考慮低碳轉(zhuǎn)型的高額技術(shù)成本以及消費(fèi)者低碳購買意愿，為實(shí)現(xiàn)利潤最大化，建筑企業(yè)勢必在博弈中做出低碳策略調(diào)整。政府需要在產(chǎn)業(yè)發(fā)展與低碳環(huán)保中實(shí)現(xiàn)利益均衡：一方面在節(jié)能減排的驅(qū)動下政府制定了一系列的環(huán)境規(guī)制政策，但由于在維護(hù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、促進(jìn)就業(yè)等方面的利益需求，政策的執(zhí)行與落實(shí)尚有欠缺；另一方面由于環(huán)境的外部性，地方政府之間可能存在“搭便車”的行為，這將不利于建筑企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型，造成公眾對政府的不信任，影響政府聲譽(yù)。對于市場中最活躍的公眾而言，既是環(huán)境的非正式監(jiān)管者，也是低碳產(chǎn)品的消費(fèi)者，消費(fèi)者購買低碳建筑產(chǎn)品將直接刺激生產(chǎn)，促進(jìn)建筑企業(yè)低碳生產(chǎn)的良性循環(huán)。由于消費(fèi)者的低碳消費(fèi)偏好不同，促進(jìn)消費(fèi)者對低碳產(chǎn)品的購買僅靠社會責(zé)任感與環(huán)保意識顯然是不夠的，只有消費(fèi)者在購買低碳產(chǎn)品中獲得額外效益，才會積極購買低碳產(chǎn)品。因此建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者從矛盾沖突、利益協(xié)調(diào)到各方互利共贏的動態(tài)博弈演化過程，構(gòu)成了建筑業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的內(nèi)在動力。

三、建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的多主體演化博弈模型

（一）模型假設(shè)和構(gòu)建

根據(jù)利益相關(guān)者與演化博弈的相關(guān)理論，做出如下假設(shè)：

假設(shè)1.將建筑企業(yè)、政府和消費(fèi)者組成的體系當(dāng)作一個完整的生態(tài)系統(tǒng)，這三方均為具有學(xué)習(xí)能力的有限理性個體。

假設(shè)2.建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者均有兩種行為選擇，即建筑企業(yè)是否進(jìn)行低碳生產(chǎn)、政府是否進(jìn)行環(huán)境規(guī)制、消費(fèi)者是否購買低碳建筑產(chǎn)品，分別用x、y、z表示選擇建筑低碳生產(chǎn)、政府環(huán)境規(guī)制和消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品的比例，且 x，y，z∈[0，1]，均為時間的函數(shù)。

由此構(gòu)建建筑企業(yè)、政府與消費(fèi)者的演化博弈支付矩陣，相關(guān)參數(shù)含義如下：R1、R2分別表示建筑企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn)和不進(jìn)行低碳生產(chǎn)時的企業(yè)收益，建筑企業(yè)既是一個生產(chǎn)者，也是一個碳排放者，建筑企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn)時需要有額外的成本支出來達(dá)到控制碳排量的目標(biāo)，因此其收益R1

表1 參數(shù)命名表

表2 消費(fèi)者采取購買低碳產(chǎn)品（z）時三方的博弈收益矩陣

表3 消費(fèi)者采取不購買低碳產(chǎn)品（1-z）時三方的博弈收益矩陣

（二）構(gòu)建復(fù)制動態(tài)方程

由于建筑企業(yè)、政府和消費(fèi)者三者之間存在信息獲取上的不對稱，博弈三方均會通過學(xué)習(xí)、模仿來進(jìn)行不斷的試錯，并通過調(diào)整x、y、z來動態(tài)調(diào)整各自的策略。 令 E1、E2、E3分別表示建筑企業(yè)、政府和消費(fèi)者的平均期望收益。

建筑企業(yè)的平均期望收益可表示為

其中，E11為建筑企業(yè)采取低碳生產(chǎn)策略時的期望收益；E12為建筑企業(yè)不采取低碳生產(chǎn)策略時的期望收益，則有

根據(jù)Malthusian動態(tài)方程，建筑企業(yè)的復(fù)制動態(tài)方程為

由上述分析可知，建筑企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新降低低碳生產(chǎn)的成本，增大消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品時建筑企業(yè)的額外收益，增加建筑企業(yè)非低碳生產(chǎn)時對消費(fèi)者的污染補(bǔ)償以及增大企業(yè)不進(jìn)行低碳時對企業(yè)的罰金等有效措施，可以促使x趨向于1。

同理可得政府的復(fù)制動態(tài)方程為

由上述分析可知，通過有效管理措施減小政府進(jìn)行規(guī)制的管理成本，增大政府不進(jìn)行規(guī)制時的政治聲譽(yù)成本，增加對不進(jìn)行低碳生產(chǎn)的建筑企業(yè)的罰金，可以促使y趨向于1，即促使政府進(jìn)行環(huán)境規(guī)制的策略選擇。

消費(fèi)者的復(fù)制動態(tài)方程為

對 F3（z）求導(dǎo)可得 F3′（z）=（1-2z）[（R5-B2）x+B2]，當(dāng) z∈（0，1）時，消費(fèi)者穩(wěn)定性的演化相位圖取決于直線（R5-B2）x+B2=0 的形態(tài)。 如果直線（R5-B2）x+B2＞0，則有 F3′（0）＞0，F(xiàn)3′（1）＜0，此時表示消費(fèi)者進(jìn)行購買服務(wù)是穩(wěn)定策略，不進(jìn)行購買是不穩(wěn)定策略；反之，如果直線（R5-B2）x+B2＜0，則結(jié)論相反。即：

由上述分析可知，增大建筑企業(yè)不進(jìn)行低碳生產(chǎn)時對消費(fèi)者的污染補(bǔ)償、增大消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品時獲得的額外收益等措施可以促使z趨向于1，即消費(fèi)者作出購買低碳產(chǎn)品的策略選擇。

（三）演化博弈穩(wěn)定性分析

式（4）～式（6）的復(fù)制動態(tài)方程反映了有限理性的各利益相關(guān)方通過學(xué)習(xí)、模仿而進(jìn)行的策略選擇過程。為了尋求各博弈方均達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時的博弈均衡點(diǎn)，令

由式（7）可知，復(fù)制動態(tài)方程組存在 9 個均衡點(diǎn)，分別為（0，0，0）、（1，0，0）、（0，1，0）、（0，0，1）、（1，1，0）、（1，0，1）、（0，1，1）、（1，1，1）和（x*，y*，z*）。 其中，（x*，y*，z*）是式（8）的解

首先分析均衡點(diǎn)（0，0，0），此時雅可比矩陣為

根據(jù)李雅普諾夫間接法可知，在式 （9）中：當(dāng)R1-R2-C1+C4+C5，C3-C2+F-B1，B2均為負(fù)數(shù)時，均衡點(diǎn)（0，0，0）為演化穩(wěn)定策略；當(dāng) R1-R2-C1+C4+C5，C3-C2+F-B1，B2均為正數(shù)時，均衡點(diǎn)（0，0，0）為不穩(wěn)定點(diǎn)；當(dāng)R1-R2-C1+C4+C5，C3-C2+F-B1，B2中有一個或兩個為正數(shù)時，均衡點(diǎn)（0，0，0）為鞍點(diǎn)。 顯然，B2為一確定的正數(shù)，R1-R2-C1+C4+C5=（R1-R2）+（C4+C5-C1）＜0，為負(fù)數(shù)，則均衡點(diǎn)（0，0，0）必為鞍點(diǎn)。

均衡點(diǎn)（1，0，0），此時雅可比矩陣為

在式（10）中，R2-R1+C1-C4-C5＞0 為正，則（1，0，0）為鞍點(diǎn)或不穩(wěn)定點(diǎn)。

同理可分析其余各個均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性：均衡點(diǎn)（0，1，0）、（1，1，0）的雅可比矩陣對角線上已經(jīng)確定有一個正數(shù)，則該點(diǎn)可能為鞍點(diǎn)或不穩(wěn)定點(diǎn)；均衡點(diǎn)（0，0，1）、（1，0，1）、（0，1，1）、（1，1，1） 的雅可比矩陣對角線上已經(jīng)確定有一個負(fù)數(shù)，則該點(diǎn)可能為鞍點(diǎn)或穩(wěn)定點(diǎn)，可能成為演化穩(wěn)定策略。即該演化博弈存在4個潛在的演化穩(wěn)定策略（0，0，1）、（1，0，1）、（0，1，1）、（1，1，1）。 其中，在演化穩(wěn)定策略（1，0，1）和（1，1，1）中建筑企業(yè)選擇低碳生產(chǎn)的策略，是較為理想的穩(wěn)定狀態(tài)。

對于演化穩(wěn)定策略（1，0，1），此時雅各比矩陣為

要使（1，0，1）成為穩(wěn)定點(diǎn)，需滿足 R2-R1+C1-C4-C5-B2-R6＜0，C3-C2+C4＜0。 對于 C3-C2+C4＜0，則需要提高政府進(jìn)行環(huán)境規(guī)制的管理成本且降低不規(guī)制的政治聲譽(yù)成本，這顯然不合情理。同時，R2-R1+C1-C4-C5-B2-R6＜0需要控制的參數(shù)較多，故對于此種情況不做討論。

對于演化穩(wěn)定策略（1，1，1），此時雅各比矩陣為

只要 R2-R1+C1-R6-B2-F＜0，C2-C3-C4＜0，則均衡點(diǎn)（1，1，1）成為演化穩(wěn)定策略。即要求 R2-B2-F＜R1+R6-C1，表明考慮到企業(yè)對消費(fèi)者的污染補(bǔ)償B2、政府規(guī)制時對不進(jìn)行低碳的企業(yè)的罰金F后，企業(yè)不進(jìn)行低碳生產(chǎn)時的總收益若小于考慮到消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品時企業(yè)的額外收益R6和進(jìn)行低碳生產(chǎn)的額外技術(shù)成本C1之后的企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn)時的總收益，則企業(yè)將進(jìn)行低碳生產(chǎn)。C2

四、數(shù)值模擬仿真分析

模型中涉及參數(shù)較多，為更好地反應(yīng)建筑業(yè)實(shí)際情況，根據(jù)建筑業(yè)發(fā)展統(tǒng)計分析[33]和建筑業(yè)統(tǒng)計年鑒資料[34]，測算模型中的相關(guān)數(shù)據(jù)。2000年以來，建筑業(yè)碳排放強(qiáng)度處于波動中并逐漸下降，因此以2017年數(shù)據(jù)作為低碳生產(chǎn)的基準(zhǔn)值，2002年建筑業(yè)碳排放強(qiáng)度最大，以該年數(shù)據(jù)作為高碳生產(chǎn)數(shù)據(jù)的基準(zhǔn)值。2017年上半年全國建筑業(yè)平均收益約404元/平方米，2002年全國建筑業(yè)企業(yè)平均收益545元/平方米，為模型仿真方便取整數(shù)，R1、R2分別取4百元/平方米和5百元/平方米。政府對高碳生產(chǎn)的建筑企業(yè)進(jìn)行懲罰，參考目前環(huán)保局對二氧化碳排放的處罰力度，F(xiàn)取1百元/平方米。2017年建筑業(yè)在節(jié)能減排中平均技術(shù)創(chuàng)新投入39.8元/平方米，取C1為0.4百元/平方米。2017年平均財政污染補(bǔ)助3.85元/平方米，B1取0.04百元/平方米。其他參數(shù)依據(jù)建筑企業(yè)生產(chǎn)成本數(shù)據(jù)、環(huán)境補(bǔ)償政策以及社會福利等方面綜合考慮確定。

假定初始狀態(tài)下建筑企業(yè)、政府和公眾消費(fèi)者選擇各自策略的概率均為0.5。令R1=4、R2=5、R5=0.8、R6=1、C1=0.4、C2=0.8、C3=1、C4=0.1、C5=0.2、F=1、B1=0.04、B2=0.04。

初始狀態(tài)下系統(tǒng)演化的仿真結(jié)果如圖1所示，以此圖作為比較的基準(zhǔn)。

1.當(dāng)提高政府環(huán)境規(guī)制力度，即罰金數(shù)從F=1提高到F＝3，各主體的穩(wěn)定策略的變化如圖2所示，系統(tǒng)最終達(dá)到（1，1，1）的理想穩(wěn)定狀態(tài)。與圖1初始狀態(tài)下的系統(tǒng)演化路徑對比，提高政府罰金后（圖2），政府的演化路徑變化不大，但建筑企業(yè)約在t=5時即達(dá)到穩(wěn)定的均衡點(diǎn)，早于圖1中的時間節(jié)點(diǎn)，表明其更快地向低碳生產(chǎn)方向演化。同時由于環(huán)境規(guī)制力度的加大，政策宣傳等措施的實(shí)施，消費(fèi)者對低碳產(chǎn)品的購買力增強(qiáng)，同樣以更快的速度達(dá)到穩(wěn)定均衡點(diǎn)。因此可以認(rèn)為，政府環(huán)境規(guī)制力度的提升能夠有效促進(jìn)建筑企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型，如對高碳排放建筑企業(yè)進(jìn)行罰款、提高碳稅稅率等，都是對高碳生產(chǎn)企業(yè)的負(fù)向激勵措施。

圖1 初始狀態(tài)下的系統(tǒng)演化路徑圖

圖2 提高政府環(huán)境規(guī)制力度后的系統(tǒng)演化路徑

2.增大政府環(huán)境規(guī)制的管理成本，即C2=0.8增加到C2=2，演化軌跡變化如圖3所示，與初始狀態(tài)的演化路徑圖1相比，最終達(dá)不到理想的穩(wěn)定狀態(tài)。這是由于當(dāng)環(huán)境規(guī)制的管理成本較高時，盡管仍存在節(jié)能減排的需求，但政府出于整體的利益考慮，犧牲環(huán)境效益以節(jié)省較高的環(huán)境規(guī)制管理成本，將選擇不進(jìn)行環(huán)境規(guī)制。建筑企業(yè)則由于不受到政府的約束在利益驅(qū)動下選擇非低碳生產(chǎn)，此時系統(tǒng)中只有消費(fèi)者采取積極的低碳購買策略。但由于建筑企業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)，即使消費(fèi)者選擇低碳購買策略獲得的也仍然是高碳排放的傳統(tǒng)產(chǎn)品，無法達(dá)到節(jié)能減排的目的。由此可以推斷政府環(huán)境規(guī)制成本的降低可以促進(jìn)政府進(jìn)行環(huán)境規(guī)制，有利于整個系統(tǒng)達(dá)到理想的均衡狀態(tài)。

圖3 增大政府環(huán)境規(guī)制管理成本后的系統(tǒng)演化路徑

3.提高政府不進(jìn)行環(huán)境規(guī)制時的聲譽(yù)成本，即C3=1提高到C3=2，演化軌跡如圖4所示。對比圖1和圖4可以發(fā)現(xiàn)，政府和建筑企業(yè)的策略演化路徑以更快的速度向環(huán)境規(guī)制和低碳生產(chǎn)方向演變。從二維演化示意圖中可以看到，政府可以更快地達(dá)到環(huán)境規(guī)制的均衡狀態(tài)，建立良好的社會輿論體系，提高公眾的環(huán)境意識，政府在考慮到自身信用和社會影響后，會更謹(jǐn)慎地保證環(huán)境規(guī)制政策的有效實(shí)施。建筑企業(yè)受到政策因素的影響，積極地選擇低碳生產(chǎn)策略，較圖1相比，也以更快的速度達(dá)到低碳生產(chǎn)的均衡狀態(tài)。由此可見，增大政府不進(jìn)行環(huán)境規(guī)制時的聲譽(yù)成本，可以促進(jìn)政府積極進(jìn)行環(huán)境規(guī)制，同時有利于建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型。

4.提高消費(fèi)者購買非低碳產(chǎn)品時建筑企業(yè)對消費(fèi)者的污染補(bǔ)償，即B2=0.04提高到B2=0.5，演化軌跡如圖5所示，消費(fèi)者的策略演化路徑更快地向購買低碳產(chǎn)品方向進(jìn)行，與圖1相比以更快速度達(dá)到建筑企業(yè)低碳生產(chǎn)、政府環(huán)境規(guī)制監(jiān)管的穩(wěn)定狀態(tài)。當(dāng)消費(fèi)者有意愿進(jìn)行低碳產(chǎn)品購買，但由于建筑企業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)而購買到非低碳產(chǎn)品時，建筑企業(yè)將給予消費(fèi)者一定的污染補(bǔ)償，即建筑企業(yè)轉(zhuǎn)移一部分非低碳生產(chǎn)帶來的收益給消費(fèi)者，這將保證消費(fèi)者的低碳消費(fèi)意愿不受到打擊，同時，建筑企業(yè)考慮到這部分收益轉(zhuǎn)移，將削弱傳統(tǒng)生產(chǎn)模式帶來的效益，促使其將低碳生產(chǎn)作為最優(yōu)選擇。演化示意圖5直觀地反映了消費(fèi)者在建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型中的重要性，通過提高污染補(bǔ)償可以促進(jìn)消費(fèi)者的購買意愿，將有效加速整個系統(tǒng)向積極方向演化。

5.降低消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品時消費(fèi)者的額外收益，即R5=0.8減小到R5=0.1，演化軌跡如圖6所示。對比圖1，在二維平面圖中，將橫軸的時間范圍增大至t=60，消費(fèi)者的策略演化路徑才緩慢達(dá)到均衡狀態(tài)，建筑企業(yè)也在初期向非低碳方向演化，在t=20時才最終達(dá)到低碳生產(chǎn)的均衡狀態(tài)。建筑企業(yè)的低碳生產(chǎn)帶來的環(huán)境效益由于其外部性，將使整個消費(fèi)者群體受益，但選擇購買低碳產(chǎn)品的消費(fèi)者將額外獲得正面的社會評價，這將提高有社會意識的消費(fèi)者對低碳產(chǎn)品的購買意愿。這種非直接物質(zhì)形態(tài)體現(xiàn)的額外收益，需要通過政府的低碳宣傳，調(diào)動公眾、媒體及其他非政府組織對節(jié)能減排問題的積極關(guān)注與參與來達(dá)到。良好的輿論氛圍使得購買低碳產(chǎn)品的消費(fèi)者獲得較大的個人聲譽(yù)，激勵消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品。消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品也將進(jìn)一步促進(jìn)建筑企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。對比圖1和圖6，額外收益的降低不利于系統(tǒng)更快向積極方向演化，可以推斷消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品時額外收益的增加不僅可以提高消費(fèi)者的購買意愿，還有利于建筑企業(yè)的低碳轉(zhuǎn)型。

圖4 提高政府聲譽(yù)成本后的系統(tǒng)演化路徑

圖5 提高消費(fèi)者購買非低碳產(chǎn)品時建筑企業(yè)對消費(fèi)者污染補(bǔ)償后的系統(tǒng)演化路徑

五、結(jié)論及建議

建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型是實(shí)現(xiàn)中國碳減排目標(biāo)的重要手段之一。在碳約束下構(gòu)建建筑企業(yè)、政府、消費(fèi)者三方演化博弈模型，分析其演化策略對建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的影響機(jī)理，并利用仿真模擬分析建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的演化路徑。通過分析得到以下結(jié)論：（1）影響建筑企業(yè)是否采取低碳生產(chǎn)方式的主要因素有政府環(huán)境規(guī)制力度和低碳生產(chǎn)時的額外技術(shù)成本。政府環(huán)境規(guī)制力度越大，低碳生產(chǎn)的額外技術(shù)成本越低，建筑企業(yè)越傾向于進(jìn)行低碳轉(zhuǎn)型。（2）政府是否調(diào)控的行為選擇取決于其收益與成本的權(quán)衡，只有當(dāng)政府調(diào)控所能取得的罰金收益大于其管制成本時，政府調(diào)控才是經(jīng)濟(jì)、有效的，否則政府將選擇不作為；聲譽(yù)成本的上升使政府更傾向于做出環(huán)境規(guī)制的策略選擇。（3）消費(fèi)者是否選擇低碳消費(fèi)取決于低碳消費(fèi)與非低碳消費(fèi)的效用對比，當(dāng)購買低碳產(chǎn)品所能獲得的補(bǔ)償與額外收益更高時，消費(fèi)者將更為積極地做出購買決策，從而加快建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型和政府積極監(jiān)管的演化速度，促進(jìn)整個系統(tǒng)積極演化到穩(wěn)定均衡狀態(tài)。

通過三方演化博弈得到的結(jié)論，對建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型提出以下建議：

1.提高建筑企業(yè)自身的技術(shù)創(chuàng)新水平，增強(qiáng)其低碳轉(zhuǎn)型的內(nèi)部動力

從博弈分析結(jié)果可知，建筑企業(yè)是否選擇低碳生產(chǎn)策略取決于其收益與成本的衡量。建筑企業(yè)額外的技術(shù)成本越低，低碳產(chǎn)品回報率越高，則建筑企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn)的效用越大，越傾向于低碳轉(zhuǎn)型。因此建筑企業(yè)通過技術(shù)創(chuàng)新手段，如提高建筑廢材的再利用率、降低污染治理技術(shù)的成本等，能夠促進(jìn)建筑企業(yè)選擇低碳生產(chǎn)方式，提高其轉(zhuǎn)型的內(nèi)部動力。

2.完善低碳交易市場機(jī)制，提升低碳市場活躍度，增強(qiáng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的外部拉力

作為建筑企業(yè)低碳產(chǎn)品的終端使用者，消費(fèi)者的低碳需求是建筑企業(yè)低碳生產(chǎn)的直接外部拉力。從博弈結(jié)果可知，建筑企業(yè)通過消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品所獲得額外收益越高，越傾向于低碳轉(zhuǎn)型。而當(dāng)消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品所能獲得的補(bǔ)償與額外收益更高時，消費(fèi)者也將更為積極地做出購買決策。因此，在進(jìn)一步完善低碳市場的交易規(guī)則，例如對非低碳產(chǎn)品限制價格、對低碳產(chǎn)品減稅或提供補(bǔ)貼，將會促進(jìn)消費(fèi)者購買低碳產(chǎn)品，增強(qiáng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的外部拉力。

3.加強(qiáng)政府監(jiān)管力度，增強(qiáng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的強(qiáng)制性動力

由博弈結(jié)果可知，增大建筑企業(yè)不執(zhí)行低碳生產(chǎn)的罰金等措施可以促使建筑企業(yè)選擇低碳化生產(chǎn)方式。政府管控策略選擇的結(jié)果表明，當(dāng)政府調(diào)控所能取得的罰金收益大于其管制成本時，調(diào)控是經(jīng)濟(jì)有效的。因此，從外部監(jiān)管的角度增強(qiáng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的強(qiáng)制性動力在于加大處罰力度，如提高罰金、責(zé)令停業(yè)休整等，并將污染指標(biāo)加入相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)的績效考評，既增加建筑企業(yè)的環(huán)境污染成本，又可以積極有效地刺激政府參與環(huán)境規(guī)制，從而增強(qiáng)建筑企業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的強(qiáng)制性動力。