獎懲機制下政府與建筑垃圾資源化企業(yè)的博弈研究*

賴曉梅 陳 怡 熊 瑤

(湖北理工學(xué)院 經(jīng)濟與管理學(xué)院，湖北 黃石 435003)

一、研究背景

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展及城市化的不斷推進，我國建筑垃圾總體規(guī)模不斷增大。有數(shù)據(jù)表明，1990—2000年我國建筑垃圾年均增長15.4%；2000—2013年年均增長16.2%；2015年我國產(chǎn)生建筑垃圾約35億噸，占城市垃圾總量的40%[1]。預(yù)計到2030年，我國的建筑垃圾總量將達到73億噸。然而，由于我國建筑垃圾的處理方式粗放，大量建筑垃圾通過填埋或者露天堆放的方式處理，不僅侵占了大量土地，還造成了大氣、土壤和水環(huán)境的污染，成為城市安全和生態(tài)發(fā)展的公害。

現(xiàn)階段，建筑垃圾資源化利用雖然受到了政府的重視，資源化工作也取得了進步，但因我國建筑垃圾研究工作起步較晚，建筑垃圾資源化利用率整體偏低，與一些發(fā)達國家相比還有較大差距。比如，日本、韓國、歐盟等建筑垃圾資源化利用率高達90%以上，而我國的建筑垃圾資源化利用率僅為5%左右[2]。目前，我國在建筑垃圾資源化方面還存在許多問題，建筑垃圾資源化相關(guān)法律法規(guī)還不健全?；仡櫸覈陙碛嘘P(guān)建筑廢棄物處理的政策：2009年實施了《中華人民共和國循環(huán)經(jīng)濟促進法》；2013年發(fā)布的《綠色建筑行動方案》和《循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略及近期行動計劃》將“推進建筑廢棄物資源化利用”作為重點工作來抓；2015年中央發(fā)布了《2015年循環(huán)經(jīng)濟推進計劃》對深入實施綠色建筑行動進行了明確要求。目前國家還沒有出臺專門針對建筑垃圾資源化利用的相對完善的法律法規(guī)，對于建筑垃圾處理方面的相關(guān)法律只有一些原則上的表述，而國外一些發(fā)達國家有關(guān)建筑垃圾處理的法律體系已經(jīng)相當(dāng)完善。例如，日本在20世紀(jì)70年代就頒布了《廢棄物處理及清除法》，用法制手段大力推動建筑廢棄物的資源化利用；美國頒布《建筑廢棄物填埋場設(shè)計規(guī)范》等法規(guī)，成立專門機構(gòu)負責(zé)對建筑垃圾廢棄物的填埋、回收、排放等進行專業(yè)化管理。除此之外，由于缺乏統(tǒng)一完善的建筑垃圾管理辦法及科學(xué)有效、經(jīng)濟可行的處置技術(shù)，我國建筑垃圾資源化發(fā)展滯后，而建筑垃圾給社會帶來的問題日益嚴(yán)重。因此，有效提升我國的建筑垃圾資源化利用水平迫在眉睫。

二、文獻綜述

隨著我國對環(huán)境保護訴求的加強和對循環(huán)經(jīng)濟的日益重視，城市建筑廢棄物的資源化利用成為我國科研的重要課題，國內(nèi)很多學(xué)者對建筑垃圾資源化進行了相關(guān)研究。丁冠豪和王顯路通過分析深圳、青島及北京三個典型城市的建筑垃圾資源化利用案例，得出了建筑垃圾資源化的關(guān)鍵問題所在[3]。蘭聰、盧佳林等通過介紹國內(nèi)外建筑垃圾資源化利用發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，分析了我國建筑垃圾資源化利用存在的困境，指出建筑廢棄物的資源化利用既需積極的企業(yè)行為和市場運作,又需政府管理部門協(xié)調(diào)統(tǒng)一，健全管理體制，從而形成對市場和政府行為的有效制度約束[4]。周麗娜和張迎春結(jié)合國外對建筑廢棄物處理的管理和立法，分析國內(nèi)在立法方面的不足，提出了對策和建議，以期推動建筑廢棄物資源化利用[5]。針對建筑廢棄物中含有大量廢混凝土塊、碎磚瓦、廢砂漿等，絕大部分被直接丟棄，只有少數(shù)易于處理的廢金屬、廢玻璃等被再利用的這種惡性情況，梁勇、李博等從技術(shù)層面探討建筑廢棄物專業(yè)化利用的可行性，發(fā)現(xiàn)再生骨料制備技術(shù)及設(shè)備研發(fā)是建筑廢棄物資源化處理的關(guān)鍵[6]。張海波探索PPP模式在建筑垃圾資源化中的應(yīng)用，對建筑垃圾資源化PPP項目中的費用效益、風(fēng)險進行分析，論證了PPP模式應(yīng)用于建筑垃圾資源化項目中的可行性和準(zhǔn)確性[7]。目前，建筑垃圾資源化利用的各主體并未形成有效合作，缺乏相應(yīng)的聯(lián)動機制，建筑廢棄物尚無完整系統(tǒng)的回收體系，對此，杜博結(jié)合我國現(xiàn)有的技術(shù)經(jīng)濟條件，運用各種經(jīng)濟學(xué)、運籌學(xué)等方法，結(jié)合廢舊材料層次利用理論，提出建筑垃圾梯級利用思想，得出了建筑垃圾回收網(wǎng)絡(luò)最佳體系[8]。部分學(xué)者對建筑垃圾產(chǎn)業(yè)鏈進行了研究：陳科家從建筑垃圾回收處理的角度引入制造業(yè)逆向供應(yīng)鏈的思想和運作流程，將建筑垃圾的回收處理形成一個完整的產(chǎn)業(yè)鏈，從各個參與主體的角度給出了促進建筑業(yè)逆向供應(yīng)鏈運作的建議[9]；權(quán)宗剛從國內(nèi)外建筑廢棄物資源化全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)體系出發(fā),提出基于全生命周期的全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，涵蓋建筑廢棄物的源頭減量化、處置技術(shù)、再生產(chǎn)品和應(yīng)用技術(shù)，以及綠色評價技術(shù)等標(biāo)準(zhǔn)體系[10]；針對建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢等問題，高青松、謝龍等通過構(gòu)建建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)模型，分析其運行機制，發(fā)現(xiàn)了原料供應(yīng)和資源化產(chǎn)品銷售是產(chǎn)業(yè)鏈的兩個關(guān)鍵節(jié)點[11]。還有部分文獻對建筑垃圾資源化相關(guān)主體的行為進行研究：王焯平借助演化博弈理論，分析兩種不同情境下建筑廢棄物資源化利用中施工企業(yè)與建材生產(chǎn)企業(yè)間的決策演化及其穩(wěn)定策略，定量地分析促進建筑廢棄物資源化利用的政府補貼和懲罰措施[12]；饒才金以龍崗區(qū)為例，從政府角度分析如何能夠有效地建立健全管理機制，尋求行業(yè)中各方利益點及各方利益的平衡點，探究使相關(guān)政策得到切實、有效且長期執(zhí)行的方法[13]；李洪軒考慮到物流網(wǎng)絡(luò)的回收率，建立了基于成本-回收率權(quán)衡的建筑廢棄物逆向物流網(wǎng)絡(luò)，指出了激勵行為對建筑廢棄物逆向物流的影響[14]。

雖然國內(nèi)建筑垃圾資源化的相關(guān)文獻有很多，但現(xiàn)階段關(guān)于建筑垃圾資源化的研究文獻僅有少數(shù)結(jié)合政府獎懲機制且運用博弈論的方法，而且這些文獻大部分是研究在政府補貼機制下，建筑垃圾資源化產(chǎn)業(yè)過程中施工單位、運輸單位等各相關(guān)主體之間的博弈，并沒有考慮到把政府作為博弈一方與建筑垃圾資源化企業(yè)進行博弈。因此，本文運用博弈論中的斯塔克伯格模型，考慮在政府獎懲機制下，政府和建筑垃圾資源化企業(yè)雙方的博弈，探究政府如何確定獎懲力度及資源化企業(yè)的反應(yīng)行為，以及雙方如何達到自身利益最大化。

三、斯塔克伯格模型及其分析

在斯塔克伯格“領(lǐng)導(dǎo)者-追隨者”模型中，領(lǐng)導(dǎo)者與追隨者雙方都會做出最優(yōu)選擇以實現(xiàn)自身的利益最大化。其中，領(lǐng)導(dǎo)者實力相對雄厚，占據(jù)主導(dǎo)位置，具有先走一步的優(yōu)勢，這意味著領(lǐng)導(dǎo)者能夠率先作出決策，所以，領(lǐng)導(dǎo)者一定會事先考慮到追隨者對自己所作決策的反應(yīng)，然后根據(jù)追隨者的反應(yīng)方式來決定自己的利潤最大化決策。換言之，領(lǐng)導(dǎo)者是在知道追隨者反應(yīng)函數(shù)的基礎(chǔ)上來決定自己的利潤最大化選擇的。追隨者依據(jù)領(lǐng)導(dǎo)者作出自己的利潤最大化決策，故追隨者是具有反應(yīng)函數(shù)的。

在一主一從的博弈理論中，領(lǐng)導(dǎo)者有能力讓追隨者接受自己的策略選擇。假設(shè)有兩個參與者M,N，參與者M的目標(biāo)利潤函數(shù)是F(x,y)，參與者N的目標(biāo)利潤函數(shù)是f(x,y)。參與者M和N的決策變量分別是x和y。在雙方的目標(biāo)函數(shù)中，都含有決策變量x和y。任何一個參與者必須在考慮對方的條件下，自己才能達到最優(yōu)[15]。這完全適用于建筑垃圾資源化階段政府與企業(yè)的博棄分析。本文通過引入一些假設(shè)變量，來反映實際中政府獎懲力度的大小以及企業(yè)的資源化水平，建立政府與企業(yè)的博弈模型，研究雙方如何達到利潤最大化。

四、獎懲機制下建筑垃圾資源化博弈模型的構(gòu)建

(一)問題描述

在現(xiàn)實生活中，建筑垃圾資源化企業(yè)在城市建設(shè)過程中負責(zé)建筑垃圾的收集和回收利用，對社會經(jīng)濟的發(fā)展具有推動作用，并且在一定程度上解決了環(huán)境污染問題。因此，建筑垃圾資源化企業(yè)是建筑垃圾循環(huán)利用政策落實的關(guān)鍵，也是制定政策的主要針對對象。建筑垃圾資源化過程中有兩個主體，即政府和企業(yè)。建筑垃圾資源化企業(yè)具備“經(jīng)濟人”的特征，其行為主要受到短期利益的驅(qū)動，其一切行為的根本目的是追求自身利益的最大化。除建筑垃圾資源化企業(yè)的資源設(shè)備、諸材料等固定成本外，企業(yè)為了追求更高的利潤，就必須盡量壓低成本，降低建筑垃圾的資源化水平，這樣就可能為了經(jīng)濟利益而置環(huán)境和社會利益于不顧。對此，為了達到更高的資源化水平，獲取更大的環(huán)境效益，政府有必要實施獎懲制度對建筑垃圾資源化企業(yè)的行為進行規(guī)范和約束。一方面，政府規(guī)定建筑垃圾資源化企業(yè)最低資源化水平，并決定獎懲力度大?。涣硪环矫?，政府對資源化企業(yè)實施獎懲制度的同時，也要付出相應(yīng)的成本。

(二)模型假設(shè)

假設(shè)1：政府實施獎懲制度，對建筑垃圾資源化企業(yè)的資源化水平提出要求，RG表示政府要求達到的資源化水平，也就是政府實施獎懲的標(biāo)準(zhǔn)值，RB表示建筑垃圾資源化企業(yè)的實際資源化水平。當(dāng)RB-RG≥0時，政府給予企業(yè)獎勵；當(dāng)RB-RG<0時，政府對企業(yè)進行懲罰。K(RB-RG)為獎懲大小，K為政府對企業(yè)的單位資源化水平獎懲力度，K由政府決定(K>0)。

(三)模型構(gòu)建及求解

獎懲機制下，政府決策要先考慮資源化企業(yè)的反應(yīng)函數(shù)，所以要先求出建筑垃圾資源化企業(yè)的反應(yīng)函數(shù)。

根據(jù)前面假設(shè)易知，建筑垃圾資源化企業(yè)的利潤等式為：

(1)

企業(yè)利潤最大化的一階條件是：

(2)

由此，得出企業(yè)的反應(yīng)函數(shù)為：

(3)

根據(jù)假設(shè)易知，政府的利潤等式為：

(4)

由于政府是在知道建筑垃圾資源化企業(yè)的反應(yīng)函數(shù)基礎(chǔ)上來決定自己的利潤最大化的，所以，要將企業(yè)的反應(yīng)函數(shù)式代入政府的利潤等式，政府的利潤函數(shù)式被改寫為：

(5)

政府利潤最大化的一階條件為：

(6)

經(jīng)計算，解得：

(7)

將(7)代入(3)，解得

(8)

(四)算例分析

為驗證前面所得結(jié)論的正確性，并進一步研究獎懲力度大小及企業(yè)資源化水平對政府和建筑垃圾資源化企業(yè)雙方利潤的影響，參數(shù)設(shè)定為：RG=500，φ=2,λ=1,C=8,Q=300,D=50。

由此可求得均衡解為：

代入利潤公式，求得：

maxπG=248 294.355，

maxπB=-375 643.89。

將上述參數(shù)賦值代入，結(jié)果如表1所示。

由表1可知，當(dāng)K=3.31時，政府利潤最大，為24.829萬元。

由于政府是在考慮自身利潤最大化的情況下來規(guī)定獎懲力度大小，所以企業(yè)只能在獎懲力度K=3.31的條件下選擇資源化水平RB。由表2可知，當(dāng)K=3.31時，不同資源化水平下的企業(yè)利潤均為負值。利潤為負值時，利潤最大即為成本最小。故，當(dāng)RB=248.34時，建筑垃圾資源化企業(yè)利益最大，為-37.564萬元，符合模型結(jié)論。

表1 政府不同獎懲力度下的利潤

表2 當(dāng)獎懲力度K=3.31時，不同資源化水平下的建筑垃圾資源化企業(yè)成本

資源化水平RB資源化企業(yè)成本(萬元)220-37.724230-37.631240-37.578248.34-37.564250-37.565260-37.592

由圖1可知，隨著獎懲力度的增大，政府利潤增加，當(dāng)獎懲力度達到一定值時，政府利潤達到最大值，然后隨著獎懲力度增大，政府利潤迅速降低，超過一定值時，利潤為負值。說明獎懲力度增大會使政府的成本增加，從而導(dǎo)致政府利潤降低。

由圖2可知，隨著資源化水平的提高，建筑垃圾資源化企業(yè)的利潤也隨之增大，當(dāng)資源化水平達到一定值時，企業(yè)利潤達到最大化，然后當(dāng)資源化水平繼續(xù)增大時，企業(yè)利潤減小。說明在一定范圍內(nèi)，資源化水平提高可以使建筑垃圾資源化企業(yè)生產(chǎn)更高附加值的建筑再生產(chǎn)品，從而讓企業(yè)獲得更多利潤。

圖1 獎懲力度對政府利潤的影響

圖2 資源化水平對企業(yè)利潤的影響

五、結(jié)論及建議

本文通過構(gòu)建斯塔克伯格模型，對政府與建筑垃圾資源化企業(yè)二者的博弈進行分析，研究在政府獎懲機制下，政府如何在考慮建筑垃圾資源化企業(yè)反應(yīng)函數(shù)的基礎(chǔ)上選擇最優(yōu)獎懲力度，以及建筑垃圾資源化企業(yè)如何應(yīng)對政府行為，選擇最優(yōu)資源化水平，并且，雙方均達到利潤最大化。在該模型中，政府為領(lǐng)導(dǎo)者，建筑垃圾資源化企業(yè)為追隨者；政府先確定獎懲力度大小，然后企業(yè)確定資源化水平。政府對建筑垃圾資源化企業(yè)實施獎懲機制，但政府獎懲力度大小的選擇需要考慮企業(yè)對其的反應(yīng)。當(dāng)政府出臺了獎懲力度后，企業(yè)再去選擇能達到利潤最大化的最優(yōu)資源化水平。政府對企業(yè)實行獎懲制度，促使建筑垃圾資源化企業(yè)為減輕懲罰而提高自身資源化水平，約束了部分企業(yè)的不規(guī)范行為，一定程度上減少了環(huán)境污染，同時也減少了建筑垃圾造成的資源浪費，節(jié)約了資源。企業(yè)進行建筑垃圾資源化在獲得經(jīng)濟利益的同時，也獲得了環(huán)境效益。

政府是在考慮自身利潤最大化的基礎(chǔ)上來決定獎懲力度的。換言之，政府獎懲力度大小的選擇是為了獲取利潤最大化。而在現(xiàn)實中，政府如果只考慮自身的利潤最大化來對建筑垃圾資源化企業(yè)進行獎懲，往往會導(dǎo)致資源化企業(yè)經(jīng)濟利潤低，甚至無利可圖。所以，在現(xiàn)實中，政府不應(yīng)只考慮自身利益，更應(yīng)該考慮環(huán)境效益，實施適當(dāng)合理的制度，讓建筑垃圾資源化企業(yè)在提高資源化水平的情況下，也能獲得更多的經(jīng)濟效益。這樣才能推動建筑垃圾資源化的良性發(fā)展，提高我國的建筑垃圾資源化水平。

本次研究還可在以下幾個方面進一步拓展：1)考慮政府與建筑垃圾資源化企業(yè)、施工企業(yè)、運輸企業(yè)等多方博弈；2)考慮建筑垃圾回收價格及建筑再生產(chǎn)品市場售價對建筑垃圾資源化企業(yè)決策的影響；3)綜合考慮企業(yè)經(jīng)濟效益與社會環(huán)境效益，研究更加合理有效的政府制度。