海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的演化博弈模型及仿真

杜元偉,孫浩然,王一凡,萬驍樂

中國海洋大學管理學院, 青島 266100

隨著海洋經(jīng)濟的高速增長,我國海洋牧場建設也進入了快速發(fā)展階段[1]。截至目前,我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村部先后批準設立了6批共計136個國家級海洋牧場示范區(qū),并為每個示范區(qū)提供2500萬元的建設資金。海洋牧場是我國推動漁業(yè)新舊動能轉(zhuǎn)換的重要途徑,但受自然災害、海域污染等多方面影響,近年來我國海洋牧場生態(tài)安全事件時有發(fā)生。如：2013年山東省招遠市長時間高溫和降水,造成其所轄海洋牧場海參區(qū)大量生物死亡；浙江舟山海洋牧場養(yǎng)殖海域污染嚴重,近年來海洋赤潮多達16次,污染面積超過了2800km2；渤海灣天津區(qū)域飽受近岸水體富營養(yǎng)化、高溫高鹽水污染等問題困擾,其海洋牧場發(fā)展前景堪憂。

縱觀國內(nèi)外相關研究成果,目前已有學者在海洋牧場生態(tài)保護、海洋生態(tài)安全和生態(tài)環(huán)境監(jiān)管等領域開展了一些相關研究工作。其一,在海洋牧場生態(tài)作用方面,現(xiàn)有研究主要集中在分析海洋牧場生態(tài)環(huán)境以及人工養(yǎng)殖、增殖放流等行為對海洋牧場生態(tài)的影響。如：Grant等[2]介紹了海洋魚類和無脊椎動物的封閉養(yǎng)殖、種群恢復、海洋牧場和種群改良取得的成果,分析了孵化場飼養(yǎng)的個體對野生種群的替代作用,提出了一種有利于保護遺傳多樣性的資源管理辦法；Lee等[3]利用生態(tài)系統(tǒng)模型,對韓國統(tǒng)營海洋牧場生態(tài)系統(tǒng)的結構和功能進行評價,比較了海洋牧場活動前后不同生態(tài)系統(tǒng)組成的變化；Kitada[4]評估了全球海洋資源增殖和海洋牧場建設的積極和消極影響,分析了世界范圍內(nèi)海洋資源增殖和海洋牧場活動的現(xiàn)狀,并為海洋資源的人工繁殖和保護提供了重要信息；高春梅等[5]分析了海州灣海洋牧場海域表層沉積物林的形態(tài)及其環(huán)境意義。其二,在海洋生態(tài)安全方面,現(xiàn)有研究主要集中在分析生態(tài)安全內(nèi)涵特征、影響因素、路徑對策方面。如：Ban等[6]分析了全球12個成功的大型海洋保護區(qū)在社會、生態(tài)和管理方面的特點,探究了大型海洋保護區(qū)的社會福利和生態(tài)績效的影響因素；Huang等[7]以廈門河口為例,研究了生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化引起的生態(tài)安全問題,提出了生態(tài)服務評價指標體系、評價標準和權重確定方法；Pita等[8]從經(jīng)濟、社會和生態(tài)影響等方面對西班牙加利西亞自治區(qū)的海洋休閑漁業(yè)進行了綜合分析,并為提高海洋休閑漁業(yè)的社會生態(tài)可持續(xù)性提供了政策建議；易愛軍[9]分析了海洋生態(tài)安全的內(nèi)涵和特征,闡述了維護海洋生態(tài)安全的重要意義,在此基礎上提出了維護我國海洋生態(tài)安全的路徑及對策。其三,在生態(tài)環(huán)境監(jiān)管方面,現(xiàn)有研究大多集中于各國政府為加強生態(tài)安全監(jiān)管所采取的措施方面。如：Sneve等[10]介紹了挪威政府和俄羅斯政府為加強對核與輻射安全進行監(jiān)管而開發(fā)的監(jiān)管標準和評估體系,回顧了兩國政府在該合作計劃實施過程中取得的經(jīng)驗和教訓；Shen等[11]基于演化博弈探究了能夠鼓勵企業(yè)積極防范霧霾的政府監(jiān)管機制,認為長期監(jiān)管機制優(yōu)于集中監(jiān)管機制；卞靖等[12]分析了我國加強生態(tài)安全監(jiān)管的緊迫性和必要性,并結合國外流域生態(tài)安全監(jiān)管體系經(jīng)驗為我國生態(tài)安全混合監(jiān)管體系建設提供了政策建議；秦宇等[13]基于我國生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)建設背景探討了生態(tài)環(huán)境的信息安全監(jiān)管問題,設計了環(huán)境信息安全監(jiān)管體系。

國內(nèi)外學者已在海洋牧場生態(tài)作用、海洋生態(tài)安全和生態(tài)環(huán)境監(jiān)管等領域開展了一系列的研究工作,這些成果對開展海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管問題的研究具有重要參考價值。然而,目前尚未發(fā)現(xiàn)有關海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的直接研究成果,或者說該領域的研究仍屬空白。

1 海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的概念內(nèi)涵與管理現(xiàn)狀

海洋牧場生態(tài)安全是海洋牧場人工生態(tài)系統(tǒng)的資源結構和海域環(huán)境能夠維持環(huán)境保護、資源養(yǎng)護和漁業(yè)持續(xù)產(chǎn)出功能的整體平衡狀態(tài)。海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管是指為了保證海洋牧場海域的資源與環(huán)境符合生態(tài)安全需要,而由政府管理部門對海洋牧場企業(yè)的資源開發(fā)利用、環(huán)境治理保護等行為進行的監(jiān)督和管理。海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的內(nèi)涵較為廣泛,既包括對海洋牧場的生物資源、海域環(huán)境等狀態(tài)性指標而進行監(jiān)督的活動(如海水水質(zhì)標準、目標生物資源量、生物多樣性指數(shù)等),又包括對相關企業(yè)為維護海洋牧場生態(tài)安全所采取措施而進行管理的活動(如環(huán)境污染治理重視程度、環(huán)保經(jīng)費投入數(shù)量、增殖放流是否存在外來物種入侵風險等)。其中：監(jiān)督活動能夠從結果層面反映政府部門在海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管方面取得的實際效果,管理活動能夠從原因?qū)用娼沂鞠嚓P企業(yè)對落實海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管工作的重視程度,二者關系可由圖1予以表示。

圖1 海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的概念框架圖Fig.1 Conceptual framework for supervising marine ranching ecological security (MRES)

我國政府已陸續(xù)出臺了《國家級海洋牧場示范區(qū)管理工作規(guī)范(試行)》《國家級海洋牧場示范區(qū)年度評價及復查辦法(試行)》等管理辦法,其中明確了海洋牧場的監(jiān)管主體及職責——農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主管示范區(qū)工作,組織開展示范區(qū)年度評價及復查工作；省級漁業(yè)主管部門負責轄區(qū)內(nèi)示范區(qū)年度評價工作,并組織開展示范區(qū)資源養(yǎng)護效果評價工作；縣級以上漁業(yè)主管部門負責對轄區(qū)內(nèi)示范區(qū)年度工作報告進行審核,并組織開展示范區(qū)年度監(jiān)測工作。雖然在上述出臺的管理辦法中涉及了一些諸如海水水質(zhì)標準、目標生物資源量、生物多樣性指數(shù)等一些對海洋牧場生態(tài)效益進行評價的指標,但是尚未深入到海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管機制該如何構建的問題。

考慮到演化博弈是將博弈論和動態(tài)演化過程相結合的一種分析模型[14],能夠研究系統(tǒng)中存在多個有限理性主體、主體之間存在競合和制衡關系的群體演化動態(tài)選擇過程,并已在生態(tài)治理[15-17]、食品安全[18-20]、協(xié)同創(chuàng)新等[21-23]諸多領域得到了成功應用,因此本文基于演化博弈方法對海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管行為進行研究,以期為我國海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管機制的構建提供理論依據(jù)。本文首先通過分析海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管中的參與主體、策略集合、收益矩陣構建演化博弈模型,然后基于復制動態(tài)方程求解能夠協(xié)調(diào)政府部門和海洋牧場企業(yè)之間關系的演化穩(wěn)定策略,最后對演化博弈過程進行數(shù)值仿真分析提出有利于實現(xiàn)我國海洋牧場生態(tài)安全有效監(jiān)管的政策建議。

2 指標篩選與演化博弈模型構建

2.1 指標篩選及建模

遵循演化博弈的基本原理,海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的演化博弈首先需明確系統(tǒng)中存在哪些博弈參與主體,然后分析各類主體的策略集合,最后通過構建各個主體在每種策略上的收益函數(shù)實現(xiàn)對演化博弈模型的構建。需要強調(diào)的是,在上述建模過程中,明確參與主體在海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管中的博弈行為會涉及哪些指標,對演化博弈模型的構建(特別是收益矩陣的構建)具有重要作用。

在參與主體方面,海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管主要包括兩個主體——政府部門和海洋牧場企業(yè)。其中：政府部門作為海洋牧場的直接管理者,需要對海洋牧場企業(yè)在開發(fā)利用海洋資源和海洋生態(tài)環(huán)境、破壞海洋生態(tài)系統(tǒng)等活動進行監(jiān)管,故是海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的管理主體；海洋牧場企業(yè)作為海洋牧場的生產(chǎn)經(jīng)營者,其生產(chǎn)捕撈、施工作業(yè)等活動會對確權海域的生態(tài)造成直接污染,故是海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的受制主體。

在策略集合方面,政府和企業(yè)在對海洋牧場進行生態(tài)安全監(jiān)管的過程中均為有限理性的行為主體,都會朝著有利于自身利益的方向開展決策,二者之間實際上是一種博弈關系。顯然,在博弈的過程中,海洋牧場企業(yè)的策略選擇是重視或不重視海洋牧場生態(tài)安全,而政府部門的策略選擇是對海洋牧場企業(yè)進行監(jiān)管或不監(jiān)管,雙方通過不斷學習和試錯尋找較優(yōu)的策略。

在收益函數(shù)方面,海洋牧場企業(yè)為追求短期利益最大化可能傾向于不重視海洋牧場生態(tài)安全問題,而政府部門則從長遠利益出發(fā)要求其重視海洋牧場生態(tài)安全,但因其監(jiān)管能力有限,無法對所有海洋牧場企業(yè)進行全過程、全要素、全覆蓋的監(jiān)管。若政府部門選擇不進行監(jiān)管,由于存在媒體、專家、學者等外界監(jiān)督力量,政府監(jiān)管失職會使其自身利益受損。

政府和企業(yè)兩類參與主體在進行監(jiān)管博弈過程中會產(chǎn)生一系列的收益和成本,具體可以通過企業(yè)常規(guī)收益(R1)、企業(yè)常規(guī)成本(C1)、重視生態(tài)成本(C2)、忽視生態(tài)損失(C4)、政府監(jiān)管收益(R2)、政府監(jiān)管成本(C3)、監(jiān)督成功概率(α)、政府失職成本(C5)等指標進行衡量。上述相關指標及含義具體表1所示。

表1 動態(tài)演化博弈過程中的指標及含義

基于對參與主體、策略集合、收益函數(shù)等要素的特征分析,并結合表1中兩類參與主體在監(jiān)管博弈過程中的收益和成本指標,本文提出海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管博弈過程中的如下假設。

假設1：海洋牧場企業(yè)選擇重視生態(tài)安全的比例為x,不重視的比例為1-x,0≤x≤1；政府部門對海洋牧場企業(yè)進行生態(tài)安全監(jiān)管的比例為y,不監(jiān)管的比例為1-y,0≤y≤1。

假設2：海洋牧場企業(yè)銷售商品和提供服務的收益為R1,進行生產(chǎn)和服務的成本為C1,為重視海洋牧場生態(tài)安全而付出的成本為C2(如污染治理費用、信息化建設費用等),企業(yè)為不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本為C4(如被發(fā)現(xiàn)不重視而產(chǎn)生的罰款、商譽損失以及由于外來物種入侵造成的直接/間接損失等)。

假設3：政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視生態(tài)安全的收益為R2(即使政府部門選擇不進行監(jiān)管,只要不出現(xiàn)海洋牧場生態(tài)安全問題,群眾會默認政府已經(jīng)盡責,此時政府部門仍獲得收益R2),政府部門進行監(jiān)管的成本為C3。

假設4：存在外界監(jiān)督力量(如媒體、專家、學者等),其監(jiān)督成功的概率為α,0≤α≤1。政府部門若不對海洋牧場企業(yè)的生態(tài)安全進行監(jiān)管,一旦被外界監(jiān)督力量發(fā)現(xiàn),其需要付出的成本為C5(如政府公信力下降、上級部門問責等)。

遵循上述假設,可以得到政府部門與海洋牧場企業(yè)在海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管博弈中的收益矩陣,具體如表2所示。

2.2 模型分析

2.2.1演化過程的均衡點

表2 海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管博弈雙方的收益矩陣

同理,政府部門進行監(jiān)管的復制動態(tài)方程F(y)：

動力系統(tǒng)(Dynamical System)是一個數(shù)學概念,常被用來描述空間中的一個點隨時間的演化情況。本文為研究博弈雙方的博弈策略隨時間的演化情況,根據(jù)上述博弈雙方的復制動態(tài)方程得二維動力系統(tǒng)S(以下簡稱“系統(tǒng)S”)：

命題1 二維動力系統(tǒng)S的5個局部均衡點分別為(0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)和(x0,y0)。

2.2.2均衡點的穩(wěn)定性分析

演化穩(wěn)定策略(Evolutionarily Stable Strategy, ESS)的核心思想是[25],“如果一個現(xiàn)存策略是演化穩(wěn)定均衡策略,那么必須存在一個正的入侵障礙,使得當變異策略的頻率低于這個障礙時,現(xiàn)存的策略能夠比變異策略獲得更高的收益?！睆椭苿討B(tài)方程求出的均衡點不一定是系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略(ESS),根據(jù)Friedman[26]提出的方法,演化穩(wěn)定策略可以從系統(tǒng)的雅可比矩陣(記為J)的局部穩(wěn)定分析導出。對F(x)和F(y)依次求x和y的偏導數(shù),可得該系統(tǒng)的雅可比矩陣：

其中,A11= (1-2x)[-C2+(α+y-αy)C4]

A12=x(1-x)(1-α)C4

A21= -y(1-y)(αR2+αC5)

A22= (1-2y)[(α-αx)R2-C3+(α-αx)C5]

當系統(tǒng)局部均衡點滿足以下兩個條件時,則稱其為演化穩(wěn)定策略(ESS)：

條件1：trJ=A11+A22<0 (跡條件)

系統(tǒng)S的5個局部均衡點的取值如表3所示。

表3 局部均衡點處A11、A12、A21、A22的取值

其中A和B的具體表達式分別為：

在均衡點(x0,y0)處由于A11+A22=0,不滿足條件1,因此該局部均衡點一定不是ESS。所以,只需要考慮其他4個局部均衡點的情況。結合前文所述的判斷方法,可得雅可比矩陣J在各個局部均衡點處的跡和行列式的值并判斷局部穩(wěn)定性。

證明：根據(jù)二維動力系統(tǒng)S,可得雅可比矩陣J各個局部均衡點處跡和行列式的值,并判斷局部穩(wěn)定性。命題2中的情況(2)和情況(3)分別如表4和表5所示,其他情況的演化穩(wěn)定性判斷方法一致,不予贅述。

表4 情況(2)的局部穩(wěn)定性分析

表5 情況(3)的局部穩(wěn)定性分析

綜合上述4種情況,不同條件下的ESS歸納如表6所示。根據(jù)表6可知,當海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本很小或較小且政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全產(chǎn)生的收益較小時,此時系統(tǒng)的ESS為(0,0),在這種情況下海洋牧場企業(yè)趨向于選擇不重視海洋牧場生態(tài)安全、政府部門趨向于選擇不進行監(jiān)管,為便于分析,本文將此種情況定義為“雙方被動型”情景；當海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本很小且政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全產(chǎn)生的收益較大時,此時系統(tǒng)的ESS為(0,1),在這種情況下海洋牧場企業(yè)趨向于選擇不重視海洋牧場生態(tài)安全、而政府部門趨向于選擇進行監(jiān)管,為便于分析,本文將這種情況定義為“政府主動型”情景；當海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本較小且政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全產(chǎn)生的收益較大時,此時系統(tǒng)處于周期波動狀態(tài),無ESS,在這種情況下海洋牧場企業(yè)和政府部門的行為都無法趨向于一個穩(wěn)定點,此時系統(tǒng)處于周期波動的狀態(tài),為便于分析,本文將這種情況定義為“雙方波動型”情景；當海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本很大時,不論政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時產(chǎn)生的收益的大小,此時系統(tǒng)的ESS都為(1,0),在這種情況下海洋牧場企業(yè)趨向于選擇重視海洋牧場生態(tài)安全、政府部門趨向于選擇不進行監(jiān)管,為便于分析,本文將這種情況定義為“企業(yè)主動型”情景。

表6 不同條件下的ESS歸納

3 演化仿真研究

為更好的研究政府部門和海洋牧場企業(yè)在不同情況下的演化穩(wěn)定策略,本文通過海洋牧場企業(yè)為重視海洋牧場生態(tài)安全而付出的成本C4和政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時的收益R2這兩個參數(shù)設置不同的取值(基于現(xiàn)實管理問題的特點和相關文獻[27,28]),運用Matlab軟件進行數(shù)值仿真,分析不同情景下4個局部均衡點成為ESS的可能性。

假設α=0.5,C2=10,C3=8,C5=10,C4=8,R2=4,x=0.9,y=0.9符合情況(1)前者要求,假設α=0.5,C2=10,C3=8,C5=10,C4=19,R2=4,x=0.9,y=0.9符合情況(1)后者要求。這種情況下演化仿真得到的結果如圖2所示,隨著迭代步數(shù)的增加,重視海洋牧場生態(tài)安全的海洋牧場企業(yè)的比例和進行監(jiān)管的政府部門的比例都不斷下降,最后二者互動行為演化的穩(wěn)定點為(0,0)。

圖2 情況(1)的演化仿真趨勢圖Fig.2 Evolution simulation trend chart of case (1)

由圖2可知,在情況(1)中,由于海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本很小或較小且政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全產(chǎn)生的收益較小,海洋牧場企業(yè)都將趨向于不重視海洋牧場生態(tài)安全,而政府部門則都將趨向于不進行監(jiān)管。在這種情況下系統(tǒng)將鎖定在一個充斥著不重視海洋牧場生態(tài)安全的失敗狀態(tài),系統(tǒng)或?qū)⑦M入海洋牧場生態(tài)安全事件的高發(fā)期。

假設α=0.5,C2=10,C3=8,C5=10,C4=8,R2=8,x=0.9,y=0.9符合情況(2)要求。這種情況下演化仿真得到的結果如圖3所示,隨著迭代步數(shù)的增加,重視海洋牧場生態(tài)安全的海洋牧場企業(yè)的比例不斷下降,進行監(jiān)管的政府部門的比例則為總體上升趨勢,最后二者互動行為演化的穩(wěn)定點為(0,1)。

圖3 情況(2)的演化仿真趨勢圖Fig.3 Evolution simulation trend chart of case (2)

由圖3可知,在情況(2)中,由于海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本小于其為重視海洋牧場生態(tài)付出的成本,它將趨向于不重視海洋牧場生態(tài)安全；政府部門由于發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時產(chǎn)生的收益較大,故它將最終趨向于進行監(jiān)管。

假設α=0.5,C2=10,C3=8,C5=10,C4=19,R2=8,x=0.9,y=0.9符合情況(3)要求。這種情況下演化仿真得到的結果如圖4所示,隨著迭代步數(shù)的增加,重視海洋牧場生態(tài)安全的海洋牧場企業(yè)的比例和進行監(jiān)管的政府部門的比例上下波動,且二者變化趨勢一致,此時不存在演化穩(wěn)定策略ESS。

圖4 情況(3)的演化仿真趨勢圖Fig.4 Evolution simulation trend chart of case (3)

由圖4可知,在情況(3)中,海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本較小,政府部門由于發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時產(chǎn)生的收益較大,海洋牧場企業(yè)和政府部門的行為都無法趨向于一個穩(wěn)定點,此時系統(tǒng)處于周期波動的狀態(tài),同時選擇進行監(jiān)管的政府部門的比例與選擇重視海洋牧場生態(tài)安全的海洋牧場企業(yè)的比例的變化趨勢一致。結合實際情況認為,我國政府部門多采用運動式監(jiān)管模式[29,30]：例如在春節(jié)、國慶節(jié)等重要節(jié)假日前后加強對海洋牧場企業(yè)的檢查,或在發(fā)生重特大海洋牧場生態(tài)安全事故后進行全面排查,這導致了特定時期的監(jiān)管過度,更多時期的監(jiān)管不足。

假設α=0.5,C2=10,C3=8,C5=10,C4=22,R2=4,x=0.9,y=0.9符合情況(4)前者要求,假設α=0.5,C2=10,C3=8,C5=10,C4=22,R2=8,x=0.9,y=0.9符合情況(4)后者要求。這種情況下演化仿真得到的結果如圖5所示,隨著迭代步數(shù)的增加,重視海洋牧場生態(tài)安全的企業(yè)的比例不斷上升,進行監(jiān)管的政府部門的比例不斷下降,最后二者互動行為演化的穩(wěn)定點為(1,0)。

圖5 情況(4)的演化仿真趨勢圖Fig.5 Evolution simulation trend chart of case (4)

由圖5可知,在情況(4)中,海洋牧場企業(yè)由于不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的高昂成本,它將趨向于重視海洋牧場生態(tài)安全,而此時政府部門不論發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時產(chǎn)生的收益的大小,它都將趨向于不進行監(jiān)管。在這兩種情況中,由于高昂的不重視成本,海洋牧場企業(yè)都能夠自覺重視海洋牧場生態(tài)安全,這能為政府部門節(jié)省大量的人力、物力和財力,降低其監(jiān)管成本,是政府部門最愿意看到的情況。

上述四種場景的演化仿真結果表明：①懲罰力度是影響海洋牧場企業(yè)是否重視海洋牧場生態(tài)安全的關鍵因素。當海洋牧場企業(yè)被發(fā)現(xiàn)不重視海洋牧場生態(tài)安全而產(chǎn)生的成本較小時,海洋牧場企業(yè)趨向于不重視；反之,當加大懲罰力度時,海洋牧場企業(yè)則趨向于選擇重視海洋牧場生態(tài)安全。②政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時的收益大小對其行為選擇具有重要影響。當政府部門從監(jiān)管中獲得的收益較小時,它將趨向于不進行監(jiān)管；反之,當政府部門從監(jiān)管中獲得的收益較大時,它將趨向于進行監(jiān)管。③外界監(jiān)督力量監(jiān)督成功的概率在特定情況下對政府部門的收益具有重要影響。當海洋牧場企業(yè)選擇不重視海洋牧場生態(tài)安全且政府部門選擇不進行監(jiān)管時,此時政府部門的期望收益會隨著外界監(jiān)督力量監(jiān)督成功的概率的提高而下降。

4 結論與討論

本文基于演化博弈理論研究了政府部門和海洋牧場企業(yè)對生態(tài)安全的行為選擇問題,分析了二者在海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管中的穩(wěn)定策略,最后利用數(shù)值仿真得到了不同參數(shù)下模型的演化趨勢、演化結果及其影響因素。本文研究主要有以下特點：一是將演化博弈引入海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管。在有限理性假設的基礎上,將海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管視為一個漸進的動態(tài)學習過程,通過構建企業(yè)行為和政府行為的演化博弈模型,分析了演化博弈的均衡點及穩(wěn)定性,探討了不同情況下企業(yè)和政府行為的演化穩(wěn)定策略。二是運用數(shù)值仿真對演化趨勢和演化結果進行了模擬。通過為海洋牧場企業(yè)為重視海洋牧場生態(tài)安全而付出的成本和政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時的收益這兩個參數(shù)設置不同的取值,運用Matlab軟件對模型進行了演化仿真研究,并結合演化趨勢圖分析了不同情況下監(jiān)管過程的演化趨勢。三是考慮了外界監(jiān)督力量對政府部門的影響。本文在構建博弈雙方的收益矩陣時考慮了當海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全且政府部門不監(jiān)管時外界監(jiān)督力量監(jiān)督對政府部門收益的影響,使研究結果能夠更貼近現(xiàn)實中海洋牧場企業(yè)與政府部門的真實行為選擇。

結合上述研究結果,本文提出以下海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的建議。一是加大對海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全行為的處罰力度。通過加大懲罰力度,提高海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全的成本,促使海洋牧場企業(yè)樹立海洋牧場生態(tài)安全意識。二是提高政府部門發(fā)現(xiàn)海洋牧場企業(yè)不重視海洋牧場生態(tài)安全時的收益。建立科學完善的激勵機制,通過物質(zhì)獎勵和非物質(zhì)獎勵(例如嘉獎、通報表揚)相結合的方式,引導政府部門積極進行監(jiān)管。三是建立健全海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管機制,發(fā)揮外界監(jiān)督力量的作用。面對我國海洋牧場快速發(fā)展的現(xiàn)狀,過度地依靠政府監(jiān)管存在一定的難度,必須建立健全政府監(jiān)管和外界力量監(jiān)督的協(xié)同監(jiān)管機制,才能有效維護我國海洋牧場生態(tài)安全。

需要指出的是,本文雖然并未直接考慮海洋動力災害(如臺風、風暴潮、海嘯)和生態(tài)環(huán)境災害(如赤潮、溢油)等因素對海洋牧場生態(tài)安全的影響,但在實際監(jiān)管過程中對于上述災害的應急處理效果亦能從企業(yè)對海洋牧場生態(tài)的重視程度和政府是否對海洋牧場生態(tài)安全進行及時監(jiān)管兩個層面予以一定程度的反映。在后續(xù)研究中,將上述自然災害可能產(chǎn)生的影響更加精細地融入到海洋牧場生態(tài)安全監(jiān)管的動態(tài)演化博弈中是一個值得探索的方向。