山東化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)演化博弈分析及仿真

安普翠， 程海召

(1.煙臺黃金職業(yè)學院,山東 招遠 265401;2.煙臺鞍鋼國際貿(mào)易有限公司,山東 煙臺 264000)

化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)問題引起全社會的關注，山東省作為化工生產(chǎn)大省，針對化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級活動正在全面開展和推進，本文通過研究山東省化工產(chǎn)業(yè)整治辦法，結(jié)合其他學者利用演化博弈研究食品、網(wǎng)絡、煤化工等工業(yè)安全生產(chǎn)問題[1-3]的經(jīng)驗，利用復制動態(tài)方程構建山東省化工產(chǎn)業(yè)的安全生產(chǎn)演化博弈模型，嘗試著分析地方政府監(jiān)管方式選擇與化工企業(yè)生產(chǎn)策略選擇之間的演化過程，為建立化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)監(jiān)管制度體系提供科學依據(jù)。

1 化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)演化博弈

1.1 基本假設及得益矩陣

(1)依據(jù)現(xiàn)實生產(chǎn)環(huán)境，考慮到信息不確定等因素，參與主體地方政府和化工企業(yè)均具有有限理性特征。

(2)地方政府可以采取嚴格監(jiān)管和放松監(jiān)管兩種策略，記為：Si={嚴格監(jiān)管，放松監(jiān)管}，化工企業(yè)可以選擇安全生產(chǎn)和違規(guī)生產(chǎn)兩種策略：記為Sl={安全生產(chǎn)，違規(guī)生產(chǎn)}。

(3)基本假設

假設①：初始狀態(tài)下，地方政府策略選擇的占比分別是：嚴格監(jiān)管策略占比x(0≤y≤1)，放松監(jiān)管策略占比為1-x；化工企業(yè)策略選擇的占比分別是：安全生產(chǎn)策略占比y(0≤y≤1)，違規(guī)生產(chǎn)策略占比1-y。

綜上，可以得出政府和企業(yè)在不同的策略選擇下的得益矩陣如表1所示。

表1 地方政府和化工企業(yè)的行為選擇及得益矩陣

1.2 復制動態(tài)方程

由表1可得出地方政府和化工企業(yè)策略互動的復制者動態(tài)方程[4]：

(1)

其雅可比矩陣為：

(2)

2 化工安全生產(chǎn)演化博弈模型穩(wěn)定點分析

3)聯(lián)合速度控制能夠有效降低車輛制動的熱量集聚和工作溫度，防止制動器的熱衰退和高溫磨損，有效保護車輛制動器，延長剎車片更換里程，降低了人員的工作強度。

此時，復制動態(tài)方程有四個均衡點，分別為O(0,0),A(0,1),B(1,0),C(1,1)。四個均衡點處穩(wěn)定性分別為：O點時D>0，T<0，則 O為ESS穩(wěn)定點，A點時D<0，T不確定，則A為鞍點，B點時D>0，T>0，則B為不穩(wěn)定點， C點時D<0，T不確定，則C為鞍點。此情形下，地方政府和化工企業(yè)演化仿真見圖1：

圖1 地方政府和化工企業(yè)演化仿真演化圖1

結(jié)論1：由以上可得，地方政府和化工企業(yè)達成了(放松監(jiān)管，違規(guī)生產(chǎn))的穩(wěn)定演化均衡結(jié)果。根據(jù)局部穩(wěn)定性分析及演化圖1分析可得，地方政府嚴格監(jiān)管獲得的外界效益沒有監(jiān)管成本高，即政府大力度的嚴格監(jiān)管卻得不到社會的支持、居民的配合和上級政府的重視，可能會使得地方政府監(jiān)管工作積極性下降。而化工企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)即使被曝光也只是受到較少的懲罰，這使得一些化工企業(yè)會鋌而走險違規(guī)生產(chǎn)。

此時，復制動態(tài)方程有四個均衡點，分別為O(0,0),A(0,1),B(1,0),C(1,1)。四個均衡點處穩(wěn)定性分別為：O點時D<0,T不確定，則O為鞍點， A點時D>0，T<0，則A為ESS穩(wěn)定點，B點時D>0，T>0，則B為不穩(wěn)定點， C點時D<0，T不確定，則C為鞍點。

此時，復制動態(tài)方程有四個均衡點，分別為O(0,0),A(0,1),B(1,0),C(1,1)。四個均衡點處穩(wěn)定性分別為：O點時D>0,T>0，則O為不穩(wěn)定點，A點時，則ESS為 穩(wěn)定點，B點時D<0,T不確定，則B為鞍點，C點時D<0，T不確定，則C為鞍點。

(2)和(3)得出相同的ESS穩(wěn)定點，則兩者屬于同一情形，此情形下，地方政府和化工企業(yè)演化仿真見圖2：

圖2 地方政府和化工企業(yè)演化仿真演化圖2

結(jié)論2：由以上可得，地方政府和化工企業(yè)達成了(放松監(jiān)管，安全生產(chǎn))穩(wěn)定演化均衡結(jié)果。根據(jù)局部穩(wěn)定性及演化圖2分析可得，地方政府對化工企業(yè)的安全生產(chǎn)進行監(jiān)督和指導，但沒有滿足預期的成效，其外界效益小于監(jiān)管成本。即政府付出較高成本的嚴格監(jiān)管，制定較高的違規(guī)懲罰措施：高額罰款，嚴重者要承擔刑事責任等，此時即使政府因外界效益不理想，而減少監(jiān)管投入，化工企業(yè)也不會鋌而走險違規(guī)生產(chǎn)。

此時，復制動態(tài)方程有四個均衡點，分別為O(0，0)，A(0，1)，B(1，0)，C(1，1)。四個均衡點處穩(wěn)定性分別為：O點時D>0，T>0，則O為不穩(wěn)定點，A點時，則D<0，T不確定，則A為鞍點，B點時D<0，T不確定，則B為鞍點，C點時D>0，T<0，則C為 ESS穩(wěn)定點。

此時，復制動態(tài)方程有四個均衡點，分別為O(0，0)，A(0，1)，B(1，0)，C(1，1)。四個均衡點處穩(wěn)定性分別為：O點時D>0，T>0不確定，則O為鞍點，A點時D>0，T>0，則 A為不穩(wěn)定點，B點時D<0，T不確定，則B為鞍點， C點時D>0，T<0，則C為ESS穩(wěn)定點。

(4)和(5)得出相同的 穩(wěn)定點，則兩者屬于同一情形，此情形下，地方政府和化工企業(yè)演化仿真圖見圖3：

圖3 地方政府和化工企業(yè)演化仿真演化圖3

結(jié)論3：由以上可得，地方政府和化工企業(yè)達成(嚴格監(jiān)管，安全生產(chǎn))穩(wěn)定演化均衡結(jié)果。根據(jù)局部穩(wěn)定性及演化圖3分析可得，地方政府在獲得較高的外界效益時，才會全方位開展安全生產(chǎn)監(jiān)管和指導工作，化工企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)行為就會受到控制。

此時，復制動態(tài)方程有四個均衡點，分別為O(0，0)，A(0，1)，B(1，0)，C(1，1)。四個均衡點處穩(wěn)定性分別為：O點時D<0，T不確定，則O為鞍點，A點時D<0，T不確定，則 A為鞍點， B點時D<0，T不確定，則B為鞍點，C點時D<0，T不確定，則C為鞍點。D>0，T<0為基礎的均衡條件均沒有被滿足，因此，不存在ESS。

此情形下，地方政府和化工企業(yè)沒有達成穩(wěn)定演化均衡結(jié)果。

結(jié)論1：化工安全事故本身的復雜性，致使化工安全生產(chǎn)監(jiān)管有別于食品等工業(yè)部門的安全監(jiān)管。結(jié)果表明：因Q和f兩個參數(shù)取值范圍的變化，系統(tǒng)出現(xiàn)的演化結(jié)果也會有所不同。雙方最終可形成3種穩(wěn)定策略組合：①地方政府獲得的外界效益不能彌補其嚴格監(jiān)管成本，且化工企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)所受懲罰較輕時，雙方會達成(放松監(jiān)管，違規(guī)生產(chǎn))；②地方政府所支付的監(jiān)管成本遠高于其獲得的外界效益，且化工企業(yè)違規(guī)生產(chǎn)所受懲罰較重時，雙方會達成(放松監(jiān)管，安全生產(chǎn))；③國家高度重視化工產(chǎn)業(yè)安全生產(chǎn)背景下，地方政府會嚴格執(zhí)法，積極監(jiān)管和指導化工企業(yè)生產(chǎn)工作，化工企業(yè)因迫于環(huán)境壓力會主動配合地方政府工作，雙方此時達成(嚴格監(jiān)管，安全生產(chǎn))。在我國地方政府嚴格監(jiān)管和指導下，化工企業(yè)會嚴格按要求生產(chǎn)，不會出現(xiàn)違規(guī)生產(chǎn)的現(xiàn)象，所以(嚴格監(jiān)管，違規(guī)生產(chǎn))不是穩(wěn)定策略組合。

因此，在化工企業(yè)安全生產(chǎn)過程中要明確地方政府的定位，發(fā)揮好政府的指導作用，建立政府、社會和企業(yè)共同監(jiān)管體系，同時要加大科技人才、高新技術引進成本的投入，平穩(wěn)有序的加快化工產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。