地方政府與物流企業(yè)在低碳技術(shù)創(chuàng)新中的演化博弈分析

肖林功

摘要：基于物流企業(yè)低碳發(fā)展需要，構(gòu)建了地方政府與物流企業(yè)行為選擇演化博弈模型，并對(duì)模型均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性進(jìn)行分析，通過(guò)數(shù)值仿真模擬了物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，分析影響物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新的主要因素。研究結(jié)果表明：物流企業(yè)處罰罰款和低碳技術(shù)創(chuàng)新成本，地方政府監(jiān)管成本、罰款收益與創(chuàng)新補(bǔ)貼均影響地方政府與物流企業(yè)行為選擇演化穩(wěn)定策略。

Abstract： Based on low carbon logistics enterprise development needs， build a evolutionary game model and logistics enterprise behavior of local government， and local stability of equilibrium model is analyzed， through numerical simulation the dynamic evolution process of low carbon logistics enterprise technology innovation， analyses the main factors affecting logistics enterprise low carbon technology innovation. The results show that the penalties and fines of logistics enterprises and the innovation costs of low-carbon technologies， as well as the regulatory costs， penalty benefits and innovation subsidies of local governments all affect the evolution and stability of the behavioral choices of local governments and logistics enterprises.

關(guān)鍵詞： 物流企業(yè);地方政府;低碳技術(shù)創(chuàng)新;演化博弈

0? 引言

我國(guó)物流業(yè)作為新興的第三產(chǎn)業(yè)，擁有廣闊的市場(chǎng)，但隨著物流量的增加，各環(huán)節(jié)的碳排放量也相應(yīng)的越來(lái)越大，進(jìn)而使得物流對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響也愈發(fā)顯著。隨著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，物流企業(yè)實(shí)現(xiàn)低碳技術(shù)創(chuàng)新在促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)中發(fā)揮著重要作用。

低碳技術(shù)創(chuàng)新是指以減輕或消除生態(tài)環(huán)境污染、節(jié)約資源和能源、保護(hù)環(huán)境為目的，遵循生態(tài)經(jīng)濟(jì)自身發(fā)展規(guī)律進(jìn)行的技術(shù)創(chuàng)新行為[1，2]。低碳技術(shù)創(chuàng)新建立在維護(hù)生態(tài)環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，符合和諧社會(huì)發(fā)展的要求和人類(lèi)生存發(fā)展的利益，代表未來(lái)物流發(fā)展的方向和趨勢(shì)。實(shí)行低碳技術(shù)創(chuàng)新是提高能源利用率進(jìn)而實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排目標(biāo)的根本途徑[3]。企業(yè)如何將低碳政策帶來(lái)的成本挑戰(zhàn)轉(zhuǎn)化為低碳技術(shù)的提升過(guò)程，進(jìn)而提高低碳經(jīng)濟(jì)效益與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)施低碳技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略在此機(jī)遇轉(zhuǎn)變過(guò)程中尤為重要[4]。

文章基于演化博弈理論，構(gòu)建地方政府與物流企業(yè)演化博弈模型，分析低碳經(jīng)濟(jì)下地方政府與物流企業(yè)行為策略選擇，并通過(guò)仿真分析物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的影響因素，提出促進(jìn)物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新和政府規(guī)制的建議，為物流企業(yè)低碳發(fā)展提供理論依據(jù)。

1? 模型假設(shè)及構(gòu)建

1.1 基本假設(shè)

假設(shè)1：博弈雙方參與者為地方政府和物流企業(yè)，雙方都是理性決策者，以追求自身利益最大化為最終目標(biāo)。地方政府行為策略有兩種，即對(duì)物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為選擇監(jiān)管和不監(jiān)管。物流企業(yè)的行為策略有兩種，即進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新和不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。

假設(shè)2：設(shè)物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新獲得的基本收益為E1，按照傳統(tǒng)生產(chǎn)方式獲得的基本收益為E1;當(dāng)物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新需付出新的機(jī)器設(shè)備引進(jìn)和低碳技術(shù)研發(fā)的成本[5]，設(shè)物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新投入的總成本為C1，政府對(duì)物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新補(bǔ)貼為T(mén)。當(dāng)物流企業(yè)不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新時(shí)，需要向地方政府支付的罰款為F1，物流企業(yè)按照傳統(tǒng)生產(chǎn)方式的成本為C1，其中C1>C1。

假設(shè)3：設(shè)政府對(duì)物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行監(jiān)管，則政府監(jiān)管付出的成本為C2，政府對(duì)物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為不監(jiān)管，物流企業(yè)按照傳統(tǒng)生產(chǎn)方式時(shí)，政府需要承擔(dān)污染治理費(fèi)用為f，同時(shí)對(duì)物流企業(yè)不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新行為進(jìn)行處罰，地方政府獲得的罰款收益為F2。物流企業(yè)進(jìn)行低碳生產(chǎn)時(shí)，環(huán)境的改善能帶動(dòng)整個(gè)社會(huì)福利的提高[6]，地方政府能夠獲得潛在社會(huì)收益，設(shè)地方政府潛在社會(huì)收益為E2。

假設(shè)4：在雙方博弈過(guò)程中，假設(shè)地方政府選擇監(jiān)管策略的比例x，選擇不監(jiān)管策略的比例為1-x，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新策略的比例為y，選擇不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的比例為1-y;其中0？燮x，y？燮1。

1.2 演化博弈模型構(gòu)建

基于上述假設(shè)，構(gòu)建了地方政府和物流企業(yè)間演化博弈支付矩陣，見(jiàn)表1。

1.3 演化博弈模型穩(wěn)定性分析

設(shè)物流企業(yè)選擇“進(jìn)行”低碳技術(shù)創(chuàng)新策略的期望收益為U1，選擇“不進(jìn)行”低碳技術(shù)創(chuàng)新策略的期望收益為U2，平均期望收益為■，則有：

結(jié)論1：在情形（1）下，即F2-C2>0，E1-E1-C1+C1>0時(shí)，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為（0，1），表示地方政府選擇不監(jiān)管物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新（見(jiàn)表2）。E1-C1表示物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益，E1-C1表示物流企業(yè)不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益。當(dāng)物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益大于不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益，且地方政府獲得的罰金收益大于其監(jiān)管成本時(shí)，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新，政府選擇不監(jiān)管是系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略（ESS）。

結(jié)論2：在情形（2）下，即F2-C2>0，E1-E1-C1+C1+T+F1<0時(shí)，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為（1，0），表示地方政府選擇監(jiān)管物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為，物流企業(yè)選擇不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新（見(jiàn)表2）。物流企業(yè)選擇低碳技術(shù)創(chuàng)新策略會(huì)產(chǎn)生負(fù)的凈收益，為避免利益受損，最終不選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。

結(jié)論3：在情形（3）下，即F2-C2<0，E1-E1-C1+C1>0時(shí)，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益大于0，同時(shí)地方政府獲得的罰金收益小于其監(jiān)管成本時(shí)， （0，1）為系統(tǒng)（L） 演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)（見(jiàn)表2）。政府選擇不監(jiān)管，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新是系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略（ESS）。

結(jié)論4：在情形（4）下，即F2-C2<0，E1-E1-C1+C1<0，E1-E1-C1+C1+T+F1>0時(shí)，地方政府獲得的罰金收益小于其監(jiān)管成本，物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益小于0，物流企業(yè)受到處罰罰款與獲得政府補(bǔ)貼之和大于物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為 （0，0）（見(jiàn)表2），表示政府選擇不監(jiān)管物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為，物流企業(yè)不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。

結(jié)論5：在情形（5）下，即F2-C2<0，E1-E1-C1+C1<0，E1-E1-C1+C1+T+F1<0時(shí)，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為 （0，0）（見(jiàn)表2），物流企業(yè)受到處罰罰款，獲得政府補(bǔ)貼與進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益為正，政府選擇不監(jiān)管物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新行為，物流企業(yè)不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。

2? 數(shù)值仿真

上述利用演化博弈理論分析了地方政府與物流企業(yè)在不同情形下的行為策略選擇，為進(jìn)一步探究不同政府監(jiān)管強(qiáng)度，企業(yè)參與程度，處罰罰款及政府補(bǔ)貼下，地方政府與物流企業(yè)行為策略演化穩(wěn)定性，運(yùn)用MATLAB對(duì)地方政府和物流企業(yè)行為策略的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程進(jìn)行仿真分析。

情形（1）：當(dāng)F2-C2>0，E1-E1-C1+C1>0時(shí)，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為 （0，1）。對(duì)各參數(shù)分別進(jìn)行取值E1=1，E1=0.5，F(xiàn)1=0.3，F(xiàn)2=0.3，C1=0.7，C1=0.3，C2=0.2，T=0.1，地方政府與物流企業(yè)的動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)如圖1所示。隨著演化迭代次數(shù)的增加，地方政府選擇監(jiān)管策略的比例越小，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的比例越大。當(dāng)物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的收益大于不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的收益時(shí)，即使政府不監(jiān)管，物流企業(yè)也趨向于選擇低碳技術(shù)創(chuàng)新。

情形（2）：當(dāng)F2-C2>0，E1-E1-C1+C1+T+F1<0時(shí)，系統(tǒng)（L） 演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為（1，0）。對(duì)各參數(shù)分別進(jìn)行取值E1=0.4，E1=0.5，F(xiàn)1=0.3，F(xiàn)2=0.3，C1=0.7，C1=0.3，C2=0.2，T=0.1，地方政府與物流企業(yè)的動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)如圖2所示。地方政府獲得的罰款收益大于其監(jiān)管成本時(shí)，地方政府趨向于選擇監(jiān)管策略。物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新獲得負(fù)收益，即使地方政府選擇加強(qiáng)監(jiān)管并對(duì)物流企業(yè)罰款與補(bǔ)償，不足彌補(bǔ)物流企業(yè)損失，物流企業(yè)仍不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。

情形（3）：當(dāng)F2-C2<0，E1-E1-C1+C1>0時(shí)，系統(tǒng)（L） 演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為（0，1）。對(duì)各參數(shù)分別進(jìn)行取值E1=1，E1=0.5，F(xiàn)1=0.2，F(xiàn)2=0.2，C1=0.7，C1=0.3，C2=0.3，T=0.1，地方政府與物流企業(yè)的動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)如圖3所示。地方政府獲得罰款收益小于其監(jiān)管成本，地方政府最終選擇不監(jiān)管。物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新能夠長(zhǎng)久獲得凈利潤(rùn)，物流企業(yè)將趨向于選擇低碳技術(shù)創(chuàng)新。

情形（4）：當(dāng)F2-C2<0，E1-E1-C1+C1<0，E1-E1-C1+C1+T+F1>0時(shí)，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為（0，0）。對(duì)各參數(shù)分別進(jìn)行取值E1=0.4，E1=0.5，F(xiàn)1=0.2，F(xiàn)2=0.2，C1=0.7，C1=0.3，C2=0.3，T=0.4，地方政府與物流企業(yè)的動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)如圖4所示。地方政府獲得罰款收益小于其監(jiān)管成本，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新將獲得負(fù)收益，政府通過(guò)補(bǔ)貼彌補(bǔ)企業(yè)部分受損利潤(rùn)，但增加了政府負(fù)擔(dān)，地方政府最終選擇不監(jiān)管，物流企業(yè)選擇不創(chuàng)新。

情形（5）：當(dāng)F2-C2<0，E1-E1-C1+C1<0，E1-E1-C1+C1+T+F1<0時(shí)，系統(tǒng)（L）演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)為（0，0）。對(duì)各參數(shù)分別進(jìn)行取值 E1=0.4，E1=0.5，F(xiàn)1=0.2，F(xiàn)2=0.2，C1=0.7，C1=0.3，C2=0.3，T=0.1，地方政府與物流企業(yè)的動(dòng)態(tài)演化趨勢(shì)如圖5所示。地方政府獲得罰款收益小于其監(jiān)管成本，物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新將獲得負(fù)收益，政府補(bǔ)貼不足彌補(bǔ)企業(yè)受損利潤(rùn)。地方政府最終選擇不監(jiān)管，物流企業(yè)選擇不創(chuàng)新。

3? 結(jié)論及建議

基于演化博弈理論，構(gòu)建地方政府與物流企業(yè)行為選擇的演化博弈模型，并通過(guò)數(shù)值仿真模擬不同情形下政企行為選擇的演化過(guò)程。研究結(jié)果表明：

①地方政府監(jiān)管成本、罰款收益與創(chuàng)新補(bǔ)貼，物流企業(yè)處罰罰款和低碳技術(shù)創(chuàng)新成本都影響著雙方之間行為選擇的演化穩(wěn)定策略。當(dāng)物流企業(yè)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的凈收益為正時(shí)都會(huì)選擇進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。②當(dāng)物流企業(yè)獲得凈收益為負(fù)，即使政府進(jìn)行補(bǔ)貼仍不能彌補(bǔ)受損的利潤(rùn)，物流企業(yè)選擇不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。此時(shí)，政府對(duì)物流企業(yè)進(jìn)行處罰獲得的罰金收益遠(yuǎn)大于其監(jiān)管成本，地方政府會(huì)選擇監(jiān)管策略。③當(dāng)?shù)胤秸畬?duì)物流企業(yè)所處罰金小于其監(jiān)管成本時(shí)，地方政府對(duì)物流低碳技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)行補(bǔ)貼仍不能彌補(bǔ)企業(yè)受損利潤(rùn)，地方政府選擇不監(jiān)管，物流企業(yè)選擇不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新。當(dāng)?shù)胤秸槐O(jiān)管，物流企業(yè)不受懲罰，物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新通過(guò)政府補(bǔ)貼獲得正收益，從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，其收益小于不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新獲得的收益，物流企業(yè)選擇不進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新策略。

基于以上結(jié)論，給出如下建議：

①物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新成本是物流企業(yè)進(jìn)行低碳技術(shù)創(chuàng)新的重要阻礙，物流企業(yè)應(yīng)加大科研投入提升低碳技術(shù)創(chuàng)新能力，并與高校、研發(fā)機(jī)構(gòu)加強(qiáng)合作，與同行業(yè)間協(xié)同創(chuàng)新降低低碳生產(chǎn)成本。②地方政府補(bǔ)貼影響著物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新策略選擇。政府應(yīng)加強(qiáng)對(duì)物流企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新的補(bǔ)貼力度并與懲罰相結(jié)合，激勵(lì)物流企業(yè)低碳技術(shù)研發(fā)，選擇低碳技術(shù)創(chuàng)新。③地方政府是否對(duì)物流企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，主要取決于地方政府監(jiān)管成本和罰款收益。地方政府應(yīng)通過(guò)多種途徑降低監(jiān)管成本，如市民監(jiān)督、網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督等，并加強(qiáng)對(duì)不選擇低碳技術(shù)創(chuàng)新物流企業(yè)的處罰力度。

參考文獻(xiàn)：

[1]曹霞，張路蓬.企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新擴(kuò)散的演化博弈分析[J].中國(guó)人口·資源與環(huán)境，2015， 25（07）：68-76.

[2]聶麗，張利江.政府與排污企業(yè)在綠色技術(shù)創(chuàng)新中的演化博弈分析與仿真[J].經(jīng)濟(jì)問(wèn)題， 2019（10）：79-86.

[3]華錦陽(yáng).制造業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力源探究及其政策涵義[J].科研管理，2011，32（6）：42-47.

[4]肖丁丁，田文華.復(fù)合型碳減排機(jī)制下企業(yè)低碳技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略的博弈分析[J].中國(guó)科技論壇，2017（09）：105-113.

[5]李瑋瑋.企業(yè)低碳商業(yè)模式選擇的博弈分析——基于政府調(diào)控與市場(chǎng)機(jī)制雙重影響的分析[J].價(jià)格理論與實(shí)踐，2016（08）：145-148.

[6]馬媛，潘亞君.煤炭綠色開(kāi)采技術(shù)推動(dòng)策略研究：基于政府與企業(yè)的演化博弈視角[J].中國(guó)礦業(yè)，2019，28（10）：97-101，108.

[7]Friedman D. Evolutionary game in economics[J]. Economy Erica， 1991， 59（03）： 637-666.

[8]許民利，王俏，歐陽(yáng)林寒.食品供應(yīng)鏈中質(zhì)量投入的演化博弈分析[J].中國(guó)管理科學(xué)，2012，20（05）：131-141.

[9]付秋芳，忻莉燕，馬士華.懲罰機(jī)制下供應(yīng)鏈企業(yè)碳減排投入的演化博弈[J].管理科學(xué)學(xué)報(bào)，2016，19（4）：56-70.