基于投入產(chǎn)出方法的食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償演化博弈研究*

周其文

（信陽農(nóng)林學(xué)院工商管理學(xué)院，河南 信陽 464300）

食用菌俗稱蘑菇?，F(xiàn)今，我國已有350多種食用菌，多數(shù)屬于擔(dān)子菌亞門（Basidiomycotina）[1]。市場(chǎng)流通量較大的主要包括香菇（Lentinus edodes）、猴頭（Hericium erinaceus）、木耳（Auricularia auricula）、銀耳（Tremella fuciformis Berk）、靈芝（Ganoderma lucidum Karst）、冬蟲夏草（Ophiocordyceps sinensis）等。食用菌不但味道鮮美，而且具有豐富的營養(yǎng)，被人們稱為健康食品[2]。

為追求高利潤，生產(chǎn)者縮短食用菌生長周期，過度采摘，導(dǎo)致食用菌質(zhì)量下降，為此需加強(qiáng)對(duì)食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償?shù)难芯?。演化博弈在生態(tài)補(bǔ)償中的應(yīng)用得到了一定的成果[3]。傳統(tǒng)食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型存在著演化穩(wěn)定性差的缺陷，提出基于投入產(chǎn)出方法的食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型。通過投入產(chǎn)出方法的應(yīng)用，可極大地提升模型的演化穩(wěn)定性，為食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供保障[4]。

1 食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型研究

1.1 食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償利益相關(guān)者界定

食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償相關(guān)利益方主要為供應(yīng)商與加工商，作為主要的利益相關(guān)者[5]，只有緩解兩者的利益沖突，平衡兩者利益，才能保障食用菌產(chǎn)業(yè)健康、穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展。

供應(yīng)商利益訴求。供應(yīng)商指的是生產(chǎn)食用菌的農(nóng)民或者廠商，為了獲得更高的利益，使用農(nóng)藥、花費(fèi)化肥等手段使食用菌生產(chǎn)周期變短，食用菌質(zhì)量也在逐漸降低。若是想改善食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境，供應(yīng)商只有獲得相應(yīng)的生態(tài)補(bǔ)償，才能積極、主動(dòng)參與到食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償過程中[6]。加工商是食用菌產(chǎn)業(yè)的直接受益者。食用菌加工過程中，由于運(yùn)輸與儲(chǔ)藏環(huán)境的影響，食用菌會(huì)出現(xiàn)腐爛變質(zhì)的現(xiàn)象，使食用菌商品價(jià)值直線下降，加工商為了補(bǔ)償食用菌損壞而降低的收益，降低了加工成本。要想改善食用菌產(chǎn)業(yè)的生態(tài)環(huán)境，就需要將經(jīng)濟(jì)效益與生態(tài)環(huán)境保護(hù)放在同等重要的地位，這就需要對(duì)其進(jìn)行一定的生態(tài)補(bǔ)償，推動(dòng)使用產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。

1.2 引入投入產(chǎn)出方法

投入產(chǎn)出方法指的是將一定時(shí)期內(nèi)的投入與產(chǎn)出排成一張縱橫交叉的投入產(chǎn)出表格，依據(jù)投入產(chǎn)出表構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，計(jì)算消耗系數(shù)，并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行經(jīng)濟(jì)分析與預(yù)測(cè)的方法。

1.3 生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型構(gòu)建

以上述界定的食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償?shù)睦嫦嚓P(guān)者與引入的投入產(chǎn)出方法為基礎(chǔ)，構(gòu)建生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型。具體模型構(gòu)建過程如下。

設(shè)定存在供應(yīng)商與加工商兩個(gè)群體，每次在供應(yīng)商中選取1名與加工商進(jìn)行博弈。另外，供應(yīng)商與加工商是有限理性的。兩者長久合作，通過互相學(xué)習(xí)的方式，依據(jù)市場(chǎng)變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)生態(tài)補(bǔ)償策略，直到達(dá)到均衡為止。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)定供應(yīng)商與加工商策略為積極投入，消極等待。

模型構(gòu)建的假設(shè)條件具體如下：若供應(yīng)商與加工商均對(duì)食用菌積極投入，消極等待，得到正常收益；若供應(yīng)商與加工商只對(duì)食用菌積極投入，會(huì)提升食用菌質(zhì)量，獲取的收益增量，兩者通過積極投入得到的技術(shù)、設(shè)備等有利資源；若已知兩者投入費(fèi)用、供應(yīng)商與加工商的投入產(chǎn)出比，則通過計(jì)算可得到兩者收益；若供應(yīng)商對(duì)食用菌積極投入，而加工商對(duì)食用菌消極等待，通過加工商收益，可計(jì)算得到此時(shí)的供應(yīng)商收益；若只有加工商對(duì)食用菌積極投入，提高了市場(chǎng)食用菌需求量，此時(shí)通過供應(yīng)商收益，得到加工商收益。

1.4 生態(tài)補(bǔ)償演化博弈過程分析

以上述構(gòu)建的食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型為工具，計(jì)算模型平衡點(diǎn)，演化博弈食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償情況。設(shè)定供應(yīng)商食用菌投入、加工商食用菌投入為已知條件，則可得到供應(yīng)商與加工商對(duì)食用菌的消極等待。依據(jù)模型動(dòng)態(tài)方程得到模型平衡點(diǎn)為 α1,α2與 β1,β2，則演化穩(wěn)定性為：當(dāng) 0<α<α1，0<β<β1時(shí)，演化穩(wěn)定性分析如表1所示，則其對(duì)應(yīng)的演化博弈相位圖如圖1所示。

表1 演化穩(wěn)定性分析表Tab.1 Evolutionary stability analysis table

表1中，雅克比矩陣為J，trJ為矩陣J的跡，即主對(duì)角線各元素相加值，det J為行列式，ESS表示穩(wěn)定狀態(tài)。由表1、圖1可知，由不穩(wěn)定點(diǎn)和鞍點(diǎn)與坐標(biāo)軸構(gòu)成的區(qū)域如圖1中的正方形區(qū)域，當(dāng)0<α<α1，0<β<β1時(shí)，最初的值落在此區(qū)域內(nèi)，則系統(tǒng)會(huì)向（0，0） 收斂，收益趨向減少。

當(dāng)α1<α<α2，β1<β<β2時(shí)，演化穩(wěn)定性分析如表2所示，則其對(duì)應(yīng)的演化博弈相位圖如圖2所示。

表2 演化穩(wěn)定性分析表Tab.2 Evolutionary stability analysis table

表3 演化穩(wěn)定性分析表Tab.3 Evolutionary stability analysis table

由表 2、圖 2 可知，當(dāng) α1<α <α2，β1<β<β2時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)被不穩(wěn)定點(diǎn)構(gòu)成的線段x=y分割成兩個(gè)區(qū)域，當(dāng)點(diǎn)落在x=y上面時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向（0，1） 方向收斂，當(dāng)點(diǎn)落在x=y下方時(shí)，系統(tǒng)會(huì)向（1，0）方向演化。

當(dāng)α1>α2，β>β2時(shí)，演化穩(wěn)定性分析如表3所示，則其對(duì)應(yīng)的演化博弈相位圖如圖3所示。

由表3和圖 3可以看出，當(dāng)α1>α2,β>β2時(shí)，點(diǎn)落在由圖中正方形區(qū)域內(nèi)，系統(tǒng)會(huì)想（1，1）方向收斂，收益呈現(xiàn)最大化趨勢(shì)。演化博弈結(jié)果表明，食用菌供應(yīng)商與加工商的收益以及產(chǎn)業(yè)的生態(tài)補(bǔ)償與兩者的投入產(chǎn)出比有著至關(guān)重要的關(guān)系。

2 演化穩(wěn)定性測(cè)試

2.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備

為了保障試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，對(duì)仿真對(duì)比測(cè)試生態(tài)補(bǔ)償博弈演化方向的影響因素進(jìn)行統(tǒng)一設(shè)置，當(dāng)平衡點(diǎn)呈現(xiàn)“↑”趨勢(shì)，加工商或供應(yīng)商的投入增加時(shí)，均表現(xiàn)為不合作。當(dāng)平衡點(diǎn)呈現(xiàn)“↓”趨勢(shì)，加工商投入減少、供應(yīng)商投入增加時(shí)，表現(xiàn)為合作。以上述關(guān)系為基礎(chǔ)，分析本文方法的有效性。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

演化穩(wěn)定性采用參數(shù)表示，常規(guī)情況下，參數(shù)越大，表示演化穩(wěn)定性越高，反之，演化穩(wěn)定性越低。通過試驗(yàn)得到參數(shù)對(duì)比情況如圖4所示。

如圖4數(shù)據(jù)顯示，構(gòu)建模型的參數(shù)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)地高于傳統(tǒng)模型數(shù)值，表明構(gòu)建模型演化穩(wěn)定性更好。

3 結(jié)論

構(gòu)建的食用菌產(chǎn)業(yè)生態(tài)補(bǔ)償演化博弈模型極大的提升了演化穩(wěn)定性，具備更好的演化博弈性能，可以為食用菌產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供更加有效的保障。但是，構(gòu)建模型的演化穩(wěn)定性仍然較低，需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化研究。