基于責任激勵約束下的智慧產(chǎn)業(yè)項目中社會資本參與合作的演化博弈

陳 群， 田昌民， 陳 哲， 喬麗麗， 李佳昕

(1. 福建工程學院 管理學院， 福建 福州 350118； 2. 寧德職業(yè)技術(shù)學院 經(jīng)濟管理學院， 福建 寧德 355099)

智慧城市是物聯(lián)網(wǎng)、云計算等新興信息技術(shù)與城市化高度融合的產(chǎn)物[1]，其建設(shè)過程主要依托于智慧產(chǎn)業(yè)項目輸送血液。智慧產(chǎn)業(yè)項目是指為了完成智慧產(chǎn)業(yè)目標，在以知識、數(shù)據(jù)、創(chuàng)意等為核心資源的約束下，依托大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算、區(qū)塊鏈等新興信息技術(shù)為依托開展一系列非重復性的活動。它與傳統(tǒng)項目內(nèi)涵不同的是，智慧產(chǎn)業(yè)項目主要體現(xiàn)了較高程度的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化和自動化等特征，是依托于云計算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)的智慧型行業(yè)項目集合，其具有極強的技術(shù)性要求和自主性要求[2]，其中技術(shù)性要求主要是為了迎合智慧城市建設(shè)的市場需求，體現(xiàn)在實現(xiàn)智慧新產(chǎn)品、新服務(wù)等智慧技術(shù)研發(fā)方面[3]。自主性要求主要是為了迎合傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級改造的市場需求，體現(xiàn)在實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)內(nèi)能夠推行或擴散一些新型智慧技術(shù)或智慧解決方案等方面[4]。但是，這兩項要求都需要政府的宏觀決策和把控，即通過對智慧產(chǎn)業(yè)項目進行科學規(guī)劃、政策指導，以實現(xiàn)智慧產(chǎn)業(yè)布局與當?shù)卣腔鄢鞘薪ㄔO(shè)發(fā)展目標相契合。所以智慧產(chǎn)業(yè)項目的完成需要政府推動和企業(yè)參與，共同促進智慧產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。

因此，政府為了大力推動智慧城市建設(shè)，給企業(yè)起到良好引領(lǐng)作用，開創(chuàng)了許多智慧產(chǎn)業(yè)項目需要完成，旨在為城市實現(xiàn)智慧化發(fā)展提供動力。但目前智慧產(chǎn)業(yè)項目資金投入問題始終制約著智慧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)模，同時也是智慧城市建設(shè)過程中亟需解決的一大問題[5]。對此，如何激勵更多社會資本積極參與到智慧產(chǎn)業(yè)項目中助力智慧城市建設(shè)是值得關(guān)注的問題。

在相關(guān)研究中，侯羽[6]認為利用政府科技資金在城市智慧產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的先導作用和杠桿效應(yīng)，在一定程度上可以撬動多倍社會資本投入到智慧產(chǎn)業(yè)項目中來。錢斌華[7]認為加大企業(yè)稅收優(yōu)惠，可提升社會資本對智慧產(chǎn)業(yè)項目的風險投資動力。楊俊杰[8]認為通過特許經(jīng)營、委托經(jīng)營等方式可以吸引社會資本投資建設(shè)智慧產(chǎn)業(yè)項目。滿青珊和孫亭[9]認為通過PPP模式可為智慧城市建設(shè)提供充足的資金支持。張靜[10]認為利用完善基礎(chǔ)環(huán)境，拉動重點應(yīng)用以及政策指導等不同方式，可引導社會資本流向智慧產(chǎn)業(yè)。

基于以上文獻梳理發(fā)現(xiàn)，吸引社會資本參與來解決智慧產(chǎn)業(yè)建設(shè)主要依靠政府管理或稅收政策等方式。這些方式雖能緩解智慧產(chǎn)業(yè)項目的資金短缺問題，但是為了吸引社會資本參與其中，依靠政府的財政優(yōu)惠等傾斜政策還會在后期合作中出現(xiàn)一些問題，尤其是智慧產(chǎn)業(yè)項目屬于一種由技術(shù)和知識組成的雙核心創(chuàng)新驅(qū)動性項目[11]，其具有高投入、高風險、高收益特性，容易受社會資本的盈利天性以及技術(shù)、知識創(chuàng)新驅(qū)動信息不對稱性問題的影響，使社會資本在智慧產(chǎn)業(yè)項目參與合作中易出現(xiàn)道德風險和機會主義行為，進而容易將社會資本所承擔風險責任轉(zhuǎn)化為政府責任，形成政府隱性或財政風險問題。因此，需要政府分析和設(shè)置合理約束機制來規(guī)范社會資本的合作行為。

在相關(guān)研究中，高華等[12]基于風險偏好和公平偏好分析，認為政府部門的激勵水平與社會資本的公平偏好系數(shù)呈反向關(guān)系，與其風險規(guī)避度呈正向關(guān)系。黃思韻[13]認為政府激勵對社會資本在提高技術(shù)創(chuàng)新和減少機會主義行為方面具有促進作用。Li和Cai[14]認為在需求不確定的情況下政府激勵可以促使社會資本以高能力和低價格方式參與項目。Shi[15]認為政府制定優(yōu)惠投資的激勵政策，可以解決資金風險問題。

基于以上文獻梳理發(fā)現(xiàn)，在關(guān)于社會資本易出現(xiàn)道德風險和機會主義行為問題研究中，大部分都是在考慮政府如何設(shè)置風險分擔與風險補償激勵制度來更好地應(yīng)對社會資本的風險偏好和公平偏好，提高社會資本參與的積極性。但很少有文獻對社會資本責任意識激勵約束的考慮，而社會資本參與智慧產(chǎn)業(yè)項目的努力程度受到政府激勵措施外在影響的同時，還受到自身責任意識的內(nèi)在激勵約束影響[16]。因此，本文針對社會資本在參與政府規(guī)劃的產(chǎn)業(yè)項目中易出現(xiàn)道德風險和機會主義行為問題，構(gòu)建了考慮政府責任激勵約束的“政府 - 社會資本”智慧產(chǎn)業(yè)項目參與的演化博弈模型，來提高社會資本在智慧產(chǎn)業(yè)項目上的合作動力，避免社會資本出現(xiàn)道德風險的機會主義行為。

1 模型構(gòu)建與求解

1.1 問題描述

智慧產(chǎn)業(yè)項目合作主要是依據(jù)合同或合作協(xié)議來完成項目目標任務(wù)，這在完成智慧產(chǎn)業(yè)項目的實際過程中極有可能會受合同約束以外的不確定性因素影響。一方面是雙方信息不對稱，由于社會資本存在自身的盈利天性，易將社會資本承擔的風險責任在一定條件下轉(zhuǎn)化為政府需要承擔的責任，形成政府隱性或財政風險，如合同再談判支出、項目接管(正常和非正常)后的支出、技術(shù)研發(fā)和升級改造項目失敗的救助支出等[17]。另一方面是智慧產(chǎn)業(yè)項目非傳統(tǒng)項目，它是以云計算、大數(shù)據(jù)等新興信息技術(shù)為依托，體現(xiàn)出較高程度的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化和自動化等特征的智慧型行業(yè)項目集合，具有極強的技術(shù)性要求，而技術(shù)性要求中的技術(shù)研發(fā)和升級改造都具有很強的不確定性風險[18]，同時智慧產(chǎn)業(yè)項目本身也具有投入高、風險高、收益周期長等特點[19]。因此，相對這一類企業(yè)來說，政府在智慧產(chǎn)業(yè)項目上沒有相對占優(yōu)勢的專業(yè)知識，也沒有途徑掌握了解他們的決策和行動[20]，所以社會資本企業(yè)掌握著政府無法獲知的信息，他們比政府更有信息優(yōu)勢，可以躲避來自政府的監(jiān)督。

1.2 模型假設(shè)

為了保證智慧產(chǎn)業(yè)項目的順利進行，有必要從政府角度對社會資本的責任風險進行激勵約束的討論，分析如何提高社會資本履行責任合作的內(nèi)在實施動力，以提高社會資本在參與智慧產(chǎn)業(yè)項目上能夠進行責任合作，故將模型假設(shè)如下。

假設(shè)1：政府部門和社會資本為博弈主體，且均為有限理性人[21]。假定政府在參與智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中有兩種選擇：實施責任激勵約束和不實施責任激勵約束。同理，對于社會資本來說也存在兩種選擇：履行責任合作行為和出現(xiàn)道德風險的機會主義合作行為。

假設(shè)2：在有限理性情況下，政府選擇不實施責任激勵約束概率為x,實施責任激勵約束概率為1-x，其中x∈[0,1]，社會資本選擇履行責任合作概率為y，選擇機會主義行為合作概率為1-y，其中y∈[0,1]。

假設(shè)3：政府在智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中基本收入為S1，基本支出為B1，社會資本基本收入為S2，基本支出為B2。當社會資本履行責任合作時，其履行責任的收益為D2，履行責任成本為E，給政府帶來的智慧產(chǎn)業(yè)項目收益為D1。此時，政府對社會資本實施責任激勵為F。當社會資本采取機會主義行為時，對政府造成損失為W，社會資本增加機會主義成本為K，政府對社會資本的責任懲罰力度為T，政府的責任監(jiān)督成本為C。

基于以上假設(shè)，構(gòu)建博弈收益矩陣見表1。

表1 演化博弈模型的支付矩陣

1.3 演化模型構(gòu)建

1.3.1 政府收益及復制動態(tài)方程

政府在智慧產(chǎn)業(yè)項目中采取“不實施責任激勵約束”的期望效益為：

UG1=y(S1-B1+D1)+(1-y)·
(S1-B1-W)

(1)

政府采取“實施責任激勵約束”的期望效益為：

UG2=y(S1-B1-F-C+D1)+(1-y)·
(S1-B1-W+T-C)

(2)

政府平均期望效益為：

UG=xUG1+(1-x)UG2

(3)

政府選擇“實施責任激勵約束”策略的復制動態(tài)程為：

(4)

政府策略的復制動態(tài)方程表現(xiàn)了實施責任激勵約束策略和不實施責任激勵約束策略的群體演化過程，反映出復制動態(tài)方程的意義：假設(shè)政府在智慧產(chǎn)業(yè)項目中實施責任激勵約束策略的效益比平均效益高，那么群體中選擇策略將隨著博弈開展，其比例上升。

將式(1),(3)代入政府選擇“實施責任激勵約束”策略的復制動態(tài)方程(4)，可以得到：

=x(1-x)[y(F+C)+(1-y)(C-T)]

(5)

1.3.2 社會資本收益及復制動態(tài)方程

社會資本在參與智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中采取“履行責任合作”的期望效益為：

UH1=x(S2-B2+D2-E)+
(1-x)(S2-B2+F+D2-E)

(6)

社會資本采取“機會主義合作”的期望效益為：

UH2=x(S2-B2+W-K)+
(1-x)(S2-B2+W-K-T)

(7)

社會資本平均期望效益為：

UH=yUH1+(1-y)UH2

(8)

社會資本選擇“履行責任合作”策略的復制動態(tài)方程為：

=y(1-y)[-x(F+T)+

(F+D2-E-(W-K-T))]

(9)

1.4 演化模型求解

將式(5)與式(9)聯(lián)合起來，并令其為0，即

(10)

得到兩組穩(wěn)定狀態(tài)的解為:

x1=0,x2=1,

2 模型的均衡策略分析

2.1 復制動態(tài)方程分析

2.1.1 政府復制動態(tài)方程分析

圖1 政府的相位圖

2.1.2 社會資本復制動態(tài)方程分析

圖2 社會資本相位圖

2.2 穩(wěn)定性策略分析

依據(jù)以上分析，計算雅克比矩陣如下：

根據(jù)不同均衡點對detJ和trJ進行計算，計算結(jié)果如表2所示。

表2 演化博弈模型均衡點的det J和tr J

由假設(shè)可知，(D2-E)<(W-K)，(W-K)-(D2-E)<(F+T),F+C>0，C

(1)當(C+F)>(W-K)-(D2-E)，T-C>(W-K)-(D2-E)時，根據(jù)detJ>0，trJ<0判斷條件對均衡點進行判別，結(jié)果如表3所示。

表3 演化博弈的均衡點及穩(wěn)定性

(2)當(C+F)>(W-K)-(D2-E)，T-C<(W-K)-(D2-E)時，根據(jù)detJ>0，trJ<0判斷條件對均衡點進行判別，結(jié)果如表4所示。

表4 演化博弈的均衡點及穩(wěn)定性

(3)當(C+F)<(W-K)-(D2-E)，T-C>(W-K)-(D2-E)時，根據(jù)detJ>0，trJ<0判斷條件對均衡點進行判別，結(jié)果如表5所示。

表5 演化博弈的均衡點及穩(wěn)定性

(4)當(C+F)<(W-K)-(D2-E)，T-C<(W-K)-(D2-E)時，根據(jù)detJ>0，trJ<0判斷條件對均衡點進行判別，結(jié)果如表6所示。

表6 演化博弈的均衡點及穩(wěn)定性

表7 演化博弈的均衡點及穩(wěn)定性

圖3 演化博弈相位圖

根據(jù)相位圖和均衡穩(wěn)定性分析可以看到該博弈根據(jù)初始狀態(tài)存在不同的均衡情況，但不存在演化穩(wěn)定策略: (1)當政府和社會資本的最初選擇情況落在Ⅰ區(qū)域時，博弈結(jié)果將向(1,1)演化。即政府采取不實施責任激勵約束，社會資本采取履行責任合作，合作機制(不實施責任激勵約束，履行責任合作)將成為群體所有參與者的最終決策。(2)當政府和社會資本的最初選擇情況落在Ⅱ區(qū)域時，博弈結(jié)果將向(1,0)演化。即政府采取不實施責任激勵約束，社會資本采取機會主義合作，合作機制(不實施責任激勵約束，機會主義合作)將成為群體所有參與者的最終決策。(3)當政府和社會資本的最初選擇情況落在Ⅲ區(qū)域時，博弈結(jié)果將向(0,1)演化。即政府采取實施責任激勵約束，社會資本采取履行責任合作，合作機制(實施責任激勵約束，履行責任合作)將成為群體所有參與者的最終決策。(4)當政府和社會資本的最初選擇情況落在Ⅳ區(qū)域時，博弈結(jié)果將向(0,0)演化。即政府采取實施責任激勵約束，社會資本采取機會主義合作，合作機制(實施責任激勵約束，機會主義合作)將成為群體所有參與者的最終決策。也就是說如果政府用于責任監(jiān)督成本和責任激勵成本過高，對實施責任激勵約束的動力不足，會使得雙方的博弈不存在恒定的演化穩(wěn)定策略，從而落入了一個循環(huán)。這也是在智慧產(chǎn)業(yè)項目合作過程中最容易出現(xiàn)的問題，即政府責任激勵約束力度不夠—社會資本產(chǎn)生機會主義合作—政府加大責任激勵約束力度—社會資本履行責任合作—政府責任激勵約束減弱—社會資本增加機會主義。

所以政府在實行責任激勵約束的過程中，減少責任激勵約束成本C和F是確保政府做好責任激勵約束的前提條件。只有通過將責任激勵約束所產(chǎn)生的成本轉(zhuǎn)化成為社會資本履行責任合作創(chuàng)造的額外收益，加大機會主義懲罰力度才能推動智慧產(chǎn)業(yè)項目合作的高效運轉(zhuǎn)，創(chuàng)造社會效應(yīng)，才能走出循環(huán)怪圈，發(fā)揮社會資本的最大效用。

3 數(shù)值模擬與仿真分析

前文針對政府與社會資本在參與智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中的決策過程和影響機理進行了分析，為政府和社會資本達成良好均衡合作策略提供了思路。下面通過數(shù)值模擬和仿真分析對上述理論結(jié)果進行驗證。

表8 模型參數(shù)初始設(shè)定

仿真結(jié)果如圖4所示。從圖4a可以看出政府和社會資本的策略選擇呈現(xiàn)出一個循環(huán)趨勢。從圖4b，4c可知，當社會資本在參與智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中的初始策略選擇履行責任合作，主要朝1方向演化，但隨著時間的推進，社會資本的策略選擇又朝機會主義合作策略方向演化。隨后，隨著政府在不實施責任激勵約束策略和實施責任激勵約束策略之間不斷反復演化，致使社會資本的策略選擇在履行責任合作和機會主義合作之間循環(huán)往復。驗證了政府責任激勵約束力度不夠—社會資本產(chǎn)生機會主義合作—政府加大責任激勵約束力度—社會資本履行責任合作—政府責任激勵約束減弱—社會資本增加機會主義的這種循環(huán)現(xiàn)象。

圖4 政府、社會資本不同策略初始比例的演化

3.1 履行責任合作的收益對策略演化的影響

x=[(0.5-0.2)-(1-0.3)+(2+3)]/(2+3)

=0.92，

y=(T-C)/(F+T)=(3-1)/(3+2)=0.4

故將數(shù)值0.92,0.4分別作為政府和社會資本的策略選擇的初始比例，在保證其他初始參數(shù)不變條件下，改變社會資本履行責任合作的收益值，即D2取0.5，0.6，0.7，0.8。由圖5可以看出，隨著社會資本履行責任合作的收益不斷增加，不斷擴大了Ⅰ的范圍，且社會資本的策略選擇顯著向1(履行責任合作)方向演化，同時政府的策略選擇顯著向0(實施責任激勵約束)方向演化，說明社會資本履行責任合作收益增加，社會資本履行責任合作的意愿增強，博弈演化系統(tǒng)向(1,0)方向演化趨勢顯著。

圖5 責任合作的收益對策略演化的影響

3.2 責任處罰對策略演化的影響

在保證其他初始參數(shù)不變條件下，僅改變政府對社會資本采取機會主義合作的處罰力度，即T取3,4,5,6。由圖6可以看出，隨著社會資本投機行為的打擊力度不斷提高，不斷擴大了I的范圍，且博弈系統(tǒng)向(1,0)方向演化趨勢顯著。當政府處罰力度T=6時，打破了政府與社會資本在策略選擇博弈上的循環(huán)怪圈，社會資本選擇履行責任合作的策略演化趨于穩(wěn)定。

圖6 責任處罰對策略演化的影響

3.3 責任獎懲激勵約束對策略演化的影響

在保證其他初始參數(shù)不變條件下，改變政府對社會資本履行合作的責任激勵以及采取機會主義的處罰力度，即T取2,3,4,5，F(xiàn)對應(yīng)取3，4，5，6，由圖7可以看出，隨著政府對社會資本的責任獎懲激勵約束力度不斷提高，擴大了I的范圍，使博弈系統(tǒng)向(1,0)方向演化趨勢更為顯著。當T≥4時，政府與社會資本在策略選擇博弈上呈現(xiàn)良好的穩(wěn)定策略，政府的策略行為向?qū)嵤┴熑渭罴s束方向演化，社會資本也自覺選擇履行責任合作策略?？梢?，實施責任激勵約束對社會資本避免出現(xiàn)機會主義行為具有顯著積極作用。

圖7 責任獎懲激勵約束對策略演化的影響

3.4 責任監(jiān)督成本對政府策略行為演化的影響

在保證其他初始參數(shù)不變的條件下，僅改變政府的責任監(jiān)督成本，即C取0.5，1，1.5，2，2.5。由圖8可以看出，當C=0.5時，政府選擇實施責任激勵約束策略演化趨勢顯著，但隨著時間的推移，還會出現(xiàn)向不實施責任激勵約束策略演化。當C=1，1.5時，政府的策略選擇開始出現(xiàn)波動，當C=2，2.5時，隨著監(jiān)督成本增加，政府的選擇越向1(即不實施責任激勵約束策略)方向演化。說明政府的責任監(jiān)督成本越高，政府采取實施責任激勵約束的動力越弱。

圖8 責任監(jiān)督成本對政府策略行為演化的影響

3.5 責任激勵成本對政府策略演化的影響

在保證其他初始參數(shù)不變條件下，僅改變政府的責任監(jiān)督成本，即F取1，3，5，7，9，11，由圖9可以看出，當F=1時，政府策略選擇向?qū)嵤┴熑渭罴s束策略方向演化趨勢顯著，但是隨著責任激勵成本不斷增加，政府的策略選擇出現(xiàn)波動，策略選擇逐步向不實施責任激勵約束策略方向演化。

圖9 責任激勵成本對政府策略演化的影響

4 總 結(jié)

本文從社會資本在參與智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中履行責任角度，構(gòu)建了政府對社會資本采取責任激勵約束的演化博弈模型，并根據(jù)演化博弈模型的數(shù)值模擬仿真進行分析，結(jié)果表明：要想使得政府和社會資本在智慧產(chǎn)業(yè)項目合作中達成最優(yōu)演化穩(wěn)定策略，即“實施責任激勵約束、履責合作”。一方面首先要確保政府監(jiān)督成本和責任激勵成本不能太高，以保證政府對責任激勵約束的實施動力，其次要利用責任獎懲的激勵約束手段，加大對社會資本投機行為的打擊力度，并適當給予履行責任合作的獎勵，比如通過給予技術(shù)創(chuàng)新上的績效獎勵等，來引導社會資本的積極合作，可避免機會主義行為的出現(xiàn)。另一方面，社會資本要增強自身責任意識，將政府責任激勵約束所產(chǎn)生的成本轉(zhuǎn)化成為社會資本履行責任合作的收益，以不斷刺激政府的責任激勵約束行為，使雙方策略選擇達到最優(yōu)，實現(xiàn)智慧產(chǎn)業(yè)項目整體收益的最大化。