PPP模式下我國水污染治理投融資博弈分析

閆 禹，于 澗

（1.沈陽師范大學(xué) 科信軟件學(xué)院，遼寧 沈陽 110034；2.沈陽師范大學(xué) 教育技術(shù)學(xué)院，遼寧 沈陽 110034）

環(huán)境是人類生存和發(fā)展的基本前提和資源保障，保護(hù)環(huán)境、減輕污染并實(shí)現(xiàn)社會(huì)與環(huán)境協(xié)調(diào)和可持續(xù)發(fā)展成為當(dāng)今各國政府管理的重要任務(wù)。長期以來，我國粗放型的發(fā)展模式在拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的同時(shí)也給環(huán)境帶來巨大破壞，大氣和水污染狀況十分嚴(yán)峻。我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)起步晚，人才、技術(shù)尤其是資金緊缺成為制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。目前，我國的環(huán)保企業(yè)中有近九成的企業(yè)面臨資金短缺的困境，這一問題在城市環(huán)境基礎(chǔ)設(shè)施和中小企業(yè)污染治理中情況尤其嚴(yán)重。同時(shí)，由于城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，城市的生活污染問題也逐漸突出，相關(guān)的污染治理設(shè)施落后，也形成對(duì)資金需求的巨大缺口。長期看，環(huán)保產(chǎn)業(yè)投資不足勢(shì)必會(huì)制約產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，而環(huán)境治理巨大的資金需求僅靠政府投入是難以想象的，地方政府主導(dǎo)的傳統(tǒng)模式存在諸多問題，因而，引入新型治理模式勢(shì)在必行。如何有效激發(fā)民間資本、鼓勵(lì)和吸引民間資本參與到環(huán)保項(xiàng)目的建設(shè)和運(yùn)營中來，對(duì)環(huán)保產(chǎn)業(yè)未來健康和可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要。

PPP（Public-Private-Partnership）也稱為“公共私營合作制”，是一種新型政府融資模式，是指政府與私人組織之間為了提供某種公共物品和服務(wù)，以特許權(quán)經(jīng)營協(xié)議為基礎(chǔ)，彼此之間形成的一種合作關(guān)系，并通過合同簽署明確雙方的權(quán)利和義務(wù)，最終使合作雙方達(dá)到比單獨(dú)行動(dòng)更為有利的結(jié)果。近年來，PPP模式得到國內(nèi)外廣泛關(guān)注和運(yùn)用，通過建立政府與社會(huì)主體間“利益共享、風(fēng)險(xiǎn)共擔(dān)、全程合作”的共同體關(guān)系，在減輕政府的財(cái)政負(fù)擔(dān)同時(shí)，也降低了社會(huì)主體的投資風(fēng)險(xiǎn)。

目前，PPP模式被廣泛應(yīng)用于環(huán)保領(lǐng)域，如水污染大氣治理和有害廢棄物處理等。國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于PPP模式在公共領(lǐng)域應(yīng)用方面進(jìn)行了相關(guān)研究。黃慧華、張曉濤對(duì)我國環(huán)保PPP項(xiàng)目在全國各省、市的投資情況、行業(yè)分布情況和國企偏好情況進(jìn)行了梳理，并針對(duì)我國環(huán)保PPP模式存在的問題提出相應(yīng)的政策優(yōu)化建議[1]；孫艷麗等對(duì)我國霧霾治理現(xiàn)狀和問題進(jìn)行了研究，并以博弈論視角分析了霧霾治理的投融資問題[2]；董琪針對(duì)水污染治理下的PPP項(xiàng)目存在的分工、合同項(xiàng)目、監(jiān)管等問題進(jìn)行研究，并提出相應(yīng)治理對(duì)策[3]；此外，國外學(xué)者也有相關(guān)的研究，如Robert Eadie等人對(duì)PPP模式在英國運(yùn)輸和醫(yī)療保健方面的資金花費(fèi)問題的分析[4]。

博弈論，作為一種關(guān)于決策和策略的理論[5]，來源于一切通過策略進(jìn)行對(duì)抗或合作的人類活動(dòng)和行為，指個(gè)人或者組織面對(duì)一定的環(huán)境條件和規(guī)則約束下，同時(shí)或先后、一次或多次，基于利益最大化原則，從各自允許選擇的行為或策略中進(jìn)行選擇，進(jìn)而取得相應(yīng)結(jié)果的過程。近年來，博弈論在軍事、政治、國際關(guān)系尤其是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都有廣泛地應(yīng)用。

水污染治理的投資需求體量巨大（單個(gè)項(xiàng)目動(dòng)輒幾十億元、上百億元的投資很常見），單獨(dú)依靠政府主導(dǎo)的傳統(tǒng)模式資金需求難以滿足。同時(shí)，由于水污染治理項(xiàng)目的復(fù)雜化、長期性和專業(yè)性等特點(diǎn)，水污染治理的PPP模式成為未來行業(yè)發(fā)展的必然選擇。PPP模式中，如何有效激發(fā)民營資本的投資積極性是首要問題。本文根據(jù)博弈論的有限進(jìn)化理論，建立政府和投融資群體之間的進(jìn)化博弈模型，通過動(dòng)態(tài)演化的趨勢(shì)圖分析，得到不同初始條件下的進(jìn)化穩(wěn)定策略演進(jìn)規(guī)律。只有政府提升政策激勵(lì)的強(qiáng)度和效率，才能讓博弈雙方最終達(dá)成良性博弈的結(jié)果，實(shí)現(xiàn)雙贏。

一、我國水污染及投融資現(xiàn)狀

（一）我國水污染現(xiàn)狀

目前，我國長江、黃河、珠江等七大水系都有著不同程度的污染，而流域周邊的城市河流超過80%也已受到污染，部分飲用水域存在安全問題[6]。水污染源頭眾多，如工業(yè)污染、生活污染、農(nóng)業(yè)污染和養(yǎng)殖業(yè)污染等，尤其是大量工業(yè)廢水和污水直接排放到江河湖海，嚴(yán)重威脅著人們的日常用水安全和環(huán)境質(zhì)量，而這些污染隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的加快而增加。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，目前我國工業(yè)生產(chǎn)廢水及居民日常生活污水的日排放量超過了1.6億立方米，而且每年以18億立方米的速度遞增，其中，約有80%的廢水及污水是未經(jīng)處理后直接排放到水體中。由于長期對(duì)水資源的不合理利用，我國水污染狀況堪憂，加上水資源短缺，我國水污染治理迫在眉睫。

好在從“十一五”規(guī)劃開始，我國政府已加大對(duì)水環(huán)境治理的力度，目前也取得了一定的效果，主要體現(xiàn)在河流治理方面，但對(duì)于復(fù)合型、區(qū)域整體性水環(huán)境問題并沒有從根本上解決，水污染治理工作仍任重道遠(yuǎn)。

（二）我國水污染治理投融資現(xiàn)狀

公開資料數(shù)據(jù)顯示，目前我國二氧化碳排放量、水污染物排放量和生活垃圾產(chǎn)生量均遠(yuǎn)大于美國。根據(jù)發(fā)達(dá)國家環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，國家環(huán)保投入一般占GDP比重高于2%，達(dá)到3%才能使環(huán)境質(zhì)量得到明顯改善，在投資高峰時(shí)期占比甚至更高，且投資高峰一般可持續(xù)10年以上。我國“十二五”時(shí)期，環(huán)保投資為3.4萬億（是“十一五”期間環(huán)保投資2.16萬億元投資的1.5倍），占GDP的比重為1.8%，對(duì)比國外仍處于較低水平（參見圖1），因此，從長期來看我國環(huán)保產(chǎn)業(yè)仍處于高速成長期。

圖1 我國與發(fā)達(dá)國家環(huán)保投資占GDP比重對(duì)比數(shù)據(jù)來源：公開資料整理

我國近年來水污染治理的投資份額逐年加大。2015年4月，中央政治局常務(wù)委員會(huì)會(huì)議審議通過《水污染防治行動(dòng)計(jì)劃》，政府將在污水處理、工業(yè)廢水、控制污染物排放等多方面加大監(jiān)管并啟動(dòng)問責(zé)制。按照“水十條”的規(guī)劃要求，黑臭水治理方面，到2020年地級(jí)及以上城市建成區(qū)黑臭水體均控制在10%以內(nèi)，2030年城市建成區(qū)黑臭水體總體得到消除。而在《全國城市市政基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)“十三五”規(guī)劃》中，“十三五”期間需整治總長度約5 800公里的數(shù)千個(gè)城市黑臭水體，黑臭水體治理的“十三五”市場空間約為1 700億元。同時(shí)按照“水十條”的規(guī)劃測(cè)算，在城鎮(zhèn)污水處理方面，“十三五”期間預(yù)計(jì)總投資也高達(dá)5 000億元以上。政策層面上的支持必將會(huì)帶動(dòng)水污染治理投融資產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，水污染治理資金需求會(huì)逐年增加。而按照投資總量計(jì)算，專項(xiàng)資金用于水環(huán)境治理明顯不足。資金的缺乏或政府在治理方面對(duì)投融資的政策激勵(lì)措施不明顯，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致水污染治理工作停滯不前。

二、PPP模式下水污染治理的投融資博弈分析

享受良好的、不受污染的環(huán)境屬于公民的環(huán)境權(quán)，在水污染治理的過程中政府理當(dāng)是項(xiàng)目的主體責(zé)任人。但是水污染治理通常耗資巨大，且隨著環(huán)境問題的加劇，水環(huán)境治理的復(fù)雜性和長期性的特點(diǎn)也使得治理所需資金急劇增加。政府資金和收費(fèi)制度下籌集的資金遠(yuǎn)不能滿足水污染治理所需的費(fèi)用，融資問題也成了水環(huán)境綜合治理的首要難題。此外，水污染治理項(xiàng)目施工會(huì)涉及生態(tài)、水利、市政等諸多專業(yè)領(lǐng)域，對(duì)技術(shù)性和專業(yè)性要求較高，而政府作為治理的主體往往缺乏相關(guān)的專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)而可能會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目運(yùn)營效率低下，甚至存在反復(fù)治理、反復(fù)污染的現(xiàn)象。

綜上，由于政府在水污染治理中存在資金短缺、負(fù)債壓力大、專業(yè)技術(shù)不足等問題，地方政府主導(dǎo)的傳統(tǒng)模式存在諸多問題，引入新型PPP治理模式勢(shì)在必行。目前，我國水治理相關(guān)的PPP項(xiàng)目主要涉及生活污水處理、工業(yè)聚集區(qū)污水處理、水體環(huán)境綜合整治和黑臭水體污染治理等領(lǐng)域。而水處理PPP項(xiàng)目中的投資“冷熱不均”現(xiàn)象仍相當(dāng)明顯。例如，對(duì)于供水這類公益性強(qiáng)且政府對(duì)收益不給保障的以及河道治理這類未來運(yùn)營性較弱的環(huán)保類項(xiàng)目，資本主動(dòng)參與的意愿很低。水污染治理尤其是水體綜合環(huán)境治理的PPP項(xiàng)目資金需求巨大，雖然行業(yè)發(fā)展空間很大，但從項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)、運(yùn)營經(jīng)營和風(fēng)險(xiǎn)控制等方面看，水污染治理特有的復(fù)雜性、長期性對(duì)相關(guān)參與方來說都是巨大挑戰(zhàn)，也給投資方的未來盈利帶來較大的不確定性和風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，PPP項(xiàng)目交易談判的程序復(fù)雜，交易成本大且有較大不確定性，投入的人力、物力可能有無果而終的可能。上述這些因素都從客觀上導(dǎo)致民營資本可能在投資PPP項(xiàng)目面前猶豫不前。

因此，在水污染治理的PPP模式發(fā)展中，如何吸引民資積極參與PPP項(xiàng)目的投融資是首要問題，也對(duì)水治理行業(yè)健康發(fā)展至關(guān)重要，國家和各級(jí)政府應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)的政策措施提升社會(huì)資金的參與積極性。例如，政府可以通過降息貸款的方式給予企業(yè)一定的運(yùn)營補(bǔ)貼，或者對(duì)企業(yè)推出如稅收減免、貼息等優(yōu)惠政策，努力促進(jìn)多樣化的投融資體制機(jī)制形成。本文試圖從政府和投融資方博弈的視角分析激勵(lì)政策和投融資效果的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。

（一）政府與投融資方博弈模型的基本假設(shè)

有限理性下的進(jìn)化博弈理論認(rèn)為，當(dāng)社會(huì)環(huán)境和決策較復(fù)雜時(shí)，人們的理性局限是非常明顯的，博弈方往往不會(huì)一開始就找到最優(yōu)策略，而是在博弈和學(xué)習(xí)中不斷試錯(cuò)、慢慢找到較好策略，而且均衡也是不斷調(diào)整和改進(jìn)的過程，往往不是一次性選擇的結(jié)果，即使達(dá)到了均衡也可能再次偏離[7]。

在水污染治理的PPP合作中，政府和投融資的社會(huì)資本是核心利益的博弈主體，博弈雙方為有限理性的特征顯著。政府關(guān)心的問題是引進(jìn)資金的合理性、項(xiàng)目實(shí)施的保障性和社會(huì)效益如何，而社會(huì)資本關(guān)心的則是投資的風(fēng)險(xiǎn)和投資回報(bào)是否符合利益訴求。政府出臺(tái)政策可能會(huì)犯錯(cuò)誤或誤判，此時(shí)會(huì)給市場帶來負(fù)面的影響；而投融資群體會(huì)由于對(duì)信息的掌控分析的局限性，也需要不斷地進(jìn)行調(diào)整，逐漸尋求利益最優(yōu)化。由于對(duì)有關(guān)信息掌握的不確定，雙方很難立即找到合作的最佳途徑和規(guī)則，注定博弈是一個(gè)不斷試探和試錯(cuò)的過程，符合有限理性博弈的模型假設(shè)。

本文以非對(duì)稱條件下的復(fù)制動(dòng)態(tài)和進(jìn)化穩(wěn)定策論模型對(duì)水治理中政府與投融資方博弈進(jìn)行分析（由于雙方利益訴求、策略進(jìn)化和穩(wěn)定性的差異，政府與投融資雙方進(jìn)行的是博弈穩(wěn)定性和策略有差異的非對(duì)稱進(jìn)化博弈）。

博弈模型中，假設(shè)政府的決策選擇集合為(實(shí)施激勵(lì)，不實(shí)施激勵(lì))，投融資方的決策選擇集合為（投融資，不進(jìn)行融資資本），博弈雙方得益示意圖如圖2所示。

圖2 政府和投融資群體博弈示意圖

圖2中，a0為政府不實(shí)施積極的激勵(lì)政策時(shí)的收益，或理解為本身自有的資產(chǎn)；a1為政府不實(shí)施積極的激勵(lì)而投融資群體依然選擇對(duì)水污染治理項(xiàng)目投融資情況下政府獲得的收益，如由于環(huán)境改善從而改善了政府業(yè)績和聲譽(yù)；a2為政府實(shí)施積極的激勵(lì)政策所需付出的成本，如政府多付出的補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等；a3為政府實(shí)施積極的激勵(lì)政策并得到投融資群體的響應(yīng)時(shí)獲得的收益，如政府公信力的提高、市民環(huán)境滿意度增加等；對(duì)于投融資方，b0為投融資群體選擇不對(duì)水污染治理項(xiàng)目進(jìn)行投融資時(shí)的收益，或可理解為是選擇不投資情況下保留的自有資金；b1為投融資群體選擇對(duì)水污染治理進(jìn)行投融資所需付出的成本；b2為投融資群體在獲得了政府激勵(lì)情況下對(duì)水污染治理項(xiàng)目進(jìn)行投融資而獲得的額外收益。

（二）進(jìn)化博弈分析

假設(shè)政府對(duì)投融資群體選擇實(shí)施積極激勵(lì)政策的比例為x，選擇不實(shí)施積極激勵(lì)政策的比例為（1-x）；水污染治理投融資群體選擇進(jìn)行投融資的比例為y，不進(jìn)行投融資的比例為（1-y）。

1.政府群體期望獲得收益的分析

由博弈模型及相關(guān)假定，在博弈過程中政府采取積極的激勵(lì)政策所獲得的期望收益為：

政府不采取積極的激勵(lì)政策所獲得的期望收益為：

那么，政府在博弈過程中獲得的平均收益為：

博弈過程中政府的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

按照進(jìn)化博弈理論，ESS穩(wěn)定策略不僅要滿足F（x）=0，還需要同時(shí)滿足F'（x）＜0；令F（x）=0，可知：

（1）當(dāng)Y*=a2/（a3-a1）時(shí)，此時(shí)，無論x取何值，始終有F（x）=0，意味此時(shí)為穩(wěn)定狀態(tài)。

（2）當(dāng)y≠a2/（a3-a1）時(shí)，由于當(dāng)x=0或x=1時(shí)，有F（x）=0，需要繼續(xù)分別加以討論。

當(dāng)y＞Y*時(shí)，由于F'（0）＞0，F(xiàn)'（1）＜0，因而x=1是進(jìn)化穩(wěn)定策略，即政府選擇積極的激勵(lì)政策；當(dāng)y＜Y*時(shí)，由于F'（0）＜0，F(xiàn)'（1）＞0，因而x=0是進(jìn)化穩(wěn)定策略，此時(shí)政府選擇不實(shí)施積極的激勵(lì)政策。

2.投融資群體期望獲得的收益

投融資群體在博弈過程中選擇對(duì)水污染治理項(xiàng)目投融資所獲得的期望收益為：

選擇不對(duì)水污染治理項(xiàng)目投融資所獲得的期望收益為：

那么，投融資群體在博弈過程中獲得的平均收益為

此時(shí)，博弈過程中投融資群體的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

按照進(jìn)化博弈理論，ESS穩(wěn)定策略不僅要滿足F（y）=0，還需要同時(shí)滿足F'（y）＜0；令F（y）=0，可知：

（1）當(dāng)X*=b1/b2時(shí)，無論y取何值，始終有F（x）=0，意味此時(shí)為穩(wěn)定狀態(tài)。

由前述，b1為投融資群體選擇對(duì)水污染治理項(xiàng)目投融資而需要付出的額外成本，b2為獲得政府積極激勵(lì)下得到的額外收益，在有效率的激勵(lì)政策下，一般應(yīng)該有b2＞b1。

（2）當(dāng)x≠b1/b2時(shí)，由于y=0或y=1時(shí)，有F（y）=0，需要繼續(xù)分別加以討論。

當(dāng)x＞X*時(shí)，由于F'（0）＞0，F(xiàn)'（1）＜0，因而y=1是進(jìn)化穩(wěn)定策略，即投融資群體選擇對(duì)水污染治理項(xiàng)目投融資；當(dāng)x＜X*時(shí)，由于F'（0）＜0，F(xiàn)'（1）＞0，因而y=0是進(jìn)化穩(wěn)定策略，此時(shí)投融資群體選擇不對(duì)水污染治理項(xiàng)目投融資。

3.博弈動(dòng)態(tài)演化的趨勢(shì)

通過以上分析，可以得到進(jìn)化博弈動(dòng)態(tài)演化的趨勢(shì)圖，如圖3所示：

圖3 政府與投融資群體進(jìn)化博弈動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)圖

由圖 3 中可見，（0，0）和（1，1）是兩個(gè)不同初始狀態(tài)下的進(jìn)化穩(wěn)定策略，而投融資群體和政府選擇決策的初始比例，最終會(huì)影響博弈模型收斂于哪一個(gè)進(jìn)化穩(wěn)定策略。當(dāng)博弈雙方的初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅰ時(shí)，博弈系統(tǒng)將會(huì)收斂于帕累托的劣勢(shì)均衡（0，0），當(dāng)博弈的初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅳ時(shí)，系統(tǒng)將會(huì)收斂于帕累托最優(yōu)均衡（1，1）。而當(dāng)博弈雙方的初始狀態(tài)落在區(qū)域Ⅱ或區(qū)域Ⅲ時(shí)，系統(tǒng)演化的方向是不確定的，最終可能進(jìn)入不同的區(qū)域或收斂于不同的穩(wěn)定策略，取決于政府和投融資雙方的學(xué)習(xí)、演進(jìn)調(diào)整的速度。由前述分析，X*=b1/b2和Y*=a2/（a3-a1）是博弈結(jié)構(gòu)演化的闕值，在博弈系統(tǒng)中初始狀態(tài)在闕值附近時(shí)，微小的變化都會(huì)影響到最終的博弈結(jié)果，這也反映了進(jìn)化博弈對(duì)初始條件的敏感性和依賴性[8]。

三、PPP模式下水污染治理中的投融資建議

（一）增強(qiáng)投融資政府激勵(lì)的力度和效率

由圖3可知，如果初始點(diǎn)落在在區(qū)域Ⅰ中，博弈過程最終會(huì)傾向于收斂在帕累托劣均衡（0，0），而區(qū)域Ⅰ的面積大小取決于閾值點(diǎn)X*和Y*。對(duì)于X*=b1/b2來講，如果政府增加積極經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的力度，會(huì)使b2增大，從而有效縮小區(qū)域Ⅰ面積，使得政府民資博弈走向良性循環(huán)的概率增加；對(duì)于Y*=a2/（a3－a1）來講，如果政府實(shí)施積極的激勵(lì)政策，更有預(yù)見性并能兼顧社會(huì)發(fā)展與環(huán)境的長期利益時(shí)，會(huì)使得實(shí)施積極的激勵(lì)政策情況下的政府收益a3遠(yuǎn)大于a1，同時(shí)盡可能降低激勵(lì)成本，這些舉措會(huì)使得初始點(diǎn)落在區(qū)域 Ⅳ概率相對(duì)于區(qū)域Ⅰ的概率增加，從而博弈系統(tǒng)收斂于帕累托最優(yōu)的可能性增加。因此，本文的進(jìn)化博弈分析表明，有效率的政府激勵(lì)是必要的，也為政府實(shí)施投融資激勵(lì)政策提供了理論依據(jù)。

（二）進(jìn)一步降低民企進(jìn)入門檻

目前在涉水PPP案例樣本中，真正民企投資的比例并不高。與大型國企相比，民企資金的實(shí)力普遍偏弱，在很多項(xiàng)目中由于資質(zhì)及業(yè)績不具備競爭優(yōu)勢(shì)，地方政府也出于政治風(fēng)險(xiǎn)、監(jiān)管等多方考慮，往往更傾向于選擇國企。而民資對(duì)PPP模式本身也存在著很多顧慮，對(duì)政府信用及財(cái)政償債能力上存在擔(dān)憂，導(dǎo)致“不敢進(jìn)、進(jìn)不去、爭不過”的現(xiàn)象并存。鑒于多數(shù)PPP項(xiàng)目相對(duì)于民資的門檻較高問題，政府應(yīng)對(duì)水污染防治PPP項(xiàng)目予以政策傾斜或采取適當(dāng)補(bǔ)償手段，盡量杜絕對(duì)民企實(shí)行差別待遇或歧視性待遇的現(xiàn)象。例如，優(yōu)先選擇社會(huì)資本，鼓勵(lì)同等條件下優(yōu)先選擇民營資本；不能以不合理的采購條件、過高的保證金等歧視性條款降低民企投融資積極性。