基于演化博弈的農(nóng)業(yè)企業(yè)綠色技術(shù)采用研究

張?jiān)氯A 周葉

(1.南昌航空大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,江西 南昌 330063；2.南昌航空大學(xué)區(qū)域物流研究所，江西 南昌 330063)

引言

在資源約束與環(huán)境挑戰(zhàn)日益艱巨的當(dāng)今社會(huì)，考慮經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)還應(yīng)顧及生態(tài)保護(hù)，在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的同時(shí)改善生態(tài)環(huán)境。2021年3月，習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，走綠色低碳發(fā)展道路。農(nóng)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中由于化肥、農(nóng)藥等化學(xué)投入品不合理使用，以及養(yǎng)殖廢棄物等產(chǎn)生的氮、磷等物質(zhì)也會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成污染，其在規(guī)范壓力、企業(yè)間相互作用等環(huán)境作用下也踏入了采用綠色創(chuàng)新技術(shù)的行列。

采用綠色技術(shù)可兼顧農(nóng)業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益與環(huán)境成本，降低其生產(chǎn)活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響。González認(rèn)為，企業(yè)內(nèi)外部因素及綠色技術(shù)的特點(diǎn)都會(huì)影響其采用綠色技術(shù)的意愿[1]；徐瑩瑩等在此基礎(chǔ)上認(rèn)為環(huán)境規(guī)制因素也會(huì)影響企業(yè)的綠色技術(shù)采用[2]；劉迪等研究認(rèn)為，政府激勵(lì)與約束政策能不同程度促進(jìn)綠色技術(shù)采用行為[3]；高天志等認(rèn)為，社會(huì)互動(dòng)可促進(jìn)農(nóng)戶的綠色技術(shù)采用[4]；張亞如認(rèn)為，社會(huì)網(wǎng)絡(luò)是推動(dòng)農(nóng)戶采用新技術(shù)的主要渠道[5]；丁志剛等認(rèn)為，綠色信貸支持有助于加強(qiáng)采用決策的傾向性[6]。毛歡等研究認(rèn)為，農(nóng)戶面臨多項(xiàng)綠色生產(chǎn)技術(shù)時(shí)，不同資源稟賦的農(nóng)戶對(duì)采納屬性各異的技術(shù)有一定的選擇偏向[7]；余威震等研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)戶在采用有機(jī)肥技術(shù)意愿與行為上發(fā)生悖離,在認(rèn)知領(lǐng)域主要受性別、年齡、從眾心理、土壤肥力、種植規(guī)模、生態(tài)環(huán)境政策認(rèn)知、化肥減量化行動(dòng)認(rèn)知以及綠色生產(chǎn)重要性認(rèn)知共8個(gè)因素的影響[8]。李釔霖等研究發(fā)現(xiàn)，農(nóng)業(yè)企業(yè)當(dāng)年的專利數(shù)量、研發(fā)投入金額與其當(dāng)年的營(yíng)業(yè)收入正相關(guān),并在一定程度上正向影響著企業(yè)的盈利能力[9]。魏潔等研究認(rèn)為，企業(yè)家精神對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,是推動(dòng)農(nóng)業(yè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新與發(fā)展的內(nèi)生動(dòng)力[10]。楊拔翠等研究發(fā)現(xiàn)，人力資本是促進(jìn)農(nóng)業(yè)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的重要驅(qū)動(dòng)力[11]。

綜上所述，關(guān)于農(nóng)業(yè)企業(yè)綠色技術(shù)的研究，多集中在企業(yè)采用綠色技術(shù)的影響因素，以及政府規(guī)制對(duì)技術(shù)采用的影響機(jī)制等方面，且在農(nóng)業(yè)方面的研究多集中于農(nóng)戶的技術(shù)采用行為研究，農(nóng)業(yè)企業(yè)的創(chuàng)新績(jī)效研究等方面。然而農(nóng)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，且學(xué)研方也是綠色技術(shù)創(chuàng)新的重要參與方，對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)的技術(shù)采用起著至關(guān)重要的作用[12]，但目前農(nóng)業(yè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新普遍存在研發(fā)能力不足、生產(chǎn)效率偏低等問(wèn)題，農(nóng)業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程除了面臨市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，可能還要面對(duì)自然災(zāi)害等風(fēng)險(xiǎn)，且目前關(guān)于學(xué)研方參與農(nóng)業(yè)企業(yè)技術(shù)采用的研究較少，因此本文將學(xué)研方加入政府與農(nóng)業(yè)企業(yè)的演化博弈模型，基于不同主體自身收益的角度，對(duì)系統(tǒng)的主要主體(政府、農(nóng)業(yè)企業(yè)、學(xué)研方)進(jìn)行演化博弈分析，以期為農(nóng)業(yè)企業(yè)的綠色生產(chǎn)技術(shù)采用提供理論建議，推動(dòng)社會(huì)低碳發(fā)展。

1 模型構(gòu)建

假設(shè)1：博弈主體為政府部門、農(nóng)業(yè)企業(yè)、學(xué)研方3方。農(nóng)業(yè)企業(yè)可選擇采用綠色技術(shù)或不采用綠色技術(shù)，概率分別為x，(1-x)。學(xué)研方可選擇積極協(xié)同或者消極協(xié)同，概率分別為y，(1-y)。政府可選擇監(jiān)管或不監(jiān)管，概率分別為z，(1-z)。x、y、z∈[0，1]。農(nóng)業(yè)企業(yè)作為產(chǎn)學(xué)研合作中的資金支持方,給學(xué)研方資金支持為Es，當(dāng)農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇不采用綠色技術(shù)時(shí)，其可獲得基本運(yùn)營(yíng)收益為M3，此時(shí)農(nóng)業(yè)企業(yè)要支付給學(xué)研方違約金為E，政府享受農(nóng)業(yè)企業(yè)產(chǎn)生的收益為R3。

假設(shè)2：農(nóng)業(yè)企業(yè)采用綠色技術(shù)時(shí)成本為T1，學(xué)研方積極研發(fā)時(shí)成本為T2，此時(shí)若農(nóng)業(yè)企業(yè)采用綠色技術(shù)，則農(nóng)業(yè)企業(yè)與學(xué)研方二者總收益為M1，為政府帶來(lái)收益為R1；學(xué)研方消極研發(fā)成本為T4(T2>T4>0)，若此時(shí)農(nóng)業(yè)企業(yè)采用綠色技術(shù)，則農(nóng)業(yè)企業(yè)與學(xué)研方二者總收益為M2，為政府帶來(lái)收益為R2。企業(yè)與學(xué)研方按照β，1-β的比例分配收益。政府采取監(jiān)管策略時(shí)，為鼓勵(lì)農(nóng)業(yè)企業(yè)采用綠色技術(shù)，促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，會(huì)對(duì)其投入補(bǔ)貼S1，但此時(shí)若農(nóng)業(yè)企業(yè)未采用綠色技術(shù)，其成本為T3(T1>T3>0)，政府會(huì)對(duì)未采取綠色技術(shù)的農(nóng)業(yè)企業(yè)收取懲罰為D。

2 各博弈主體穩(wěn)定策略求解

農(nóng)業(yè)企業(yè)的綠色技術(shù)采用、學(xué)研方的協(xié)同策略，以及政府的監(jiān)管策略選擇都是動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，都會(huì)根據(jù)自身利益和需求最大化而不斷演進(jìn)，達(dá)到穩(wěn)定的博弈均衡，因此可以采用演化博弈理論對(duì)該三方協(xié)同創(chuàng)新系統(tǒng)主體的行為進(jìn)行分析。

農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇采用綠色技術(shù)還是不采用綠色技術(shù)的期望收益，以及其技術(shù)采用策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程分別為：

Ux=y[z(βM1-T1+S1-Es)+(1-z)(βM1-T1-Es)]+(1-y)[z(βM2+S1-T1-Es)+(1-z)(βM2-T1-Es)]=yβ(M1-M2)+zS1+βM2-T1-Es

(1)

U1-x=y[z(M3+S1-D-T3-Es-E)+(1-z)(M3-T3-Es-E)]+(1-y)[z(M3+S1-D-T3-Es-E)+(1-z)(M3-T3-Es-E)]=z(S1-D)+M3-T3-Es-E

(2)

(3)

式中，當(dāng)yβ(M1-M2)+βM2-T1+zD-M3+T3+E=0時(shí)，F(xiàn)(x)恒等于0，此時(shí)有無(wú)數(shù)個(gè)均衡點(diǎn)，否則有x=0，或x=1為均衡點(diǎn);當(dāng)yβ(M1-M2)+βM2-T1+zD-M3+T3+E>0時(shí)，根據(jù)穩(wěn)定性定理可得x=1為均衡點(diǎn)，農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇采用綠色技術(shù)為演化穩(wěn)定策略。反之有x=0為均衡點(diǎn)，農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇不采用綠色技術(shù)為演化穩(wěn)定策略。農(nóng)業(yè)企業(yè)技術(shù)采用行為與學(xué)研方積極協(xié)同創(chuàng)新概率正相關(guān)，與政府監(jiān)管概率正相關(guān)，即企業(yè)的技術(shù)采用行為需要政府的監(jiān)督激勵(lì)和學(xué)研方的一定知識(shí)協(xié)助，來(lái)降低自身的成本壓力。

學(xué)研方選擇積極參與協(xié)同還是消極參與協(xié)同的期望收益，以及其協(xié)同策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程分別為：

Uy=x[z((1-β)M1-T2+Es)+(1-z)((1-β)M1-T2+Es)]+(1-x)[z(Es-T2+E)+(1-z)(Es-T2+E)]=xM1(1-β)+Es-T2+E(1-x)

(4)

U1-y=x[z((1-β)M2-T4+Es)+(1-z)((1-β)M2-T4+Es)]+(1-x)[z(Es-T4+E)+(1-z)(Es-T4+E)]=xM2(1-β)+Es-T4+E(1-x)

(5)

(6)

式中，當(dāng)x(M1-M2)(1-β)-T2+T4=0時(shí)，F(xiàn)(y)恒等于0，此時(shí)有無(wú)數(shù)個(gè)均衡點(diǎn)，否則有y=0，或y=1為均衡點(diǎn)；當(dāng)x(M1-M2)(1-β)-T2+T4>0時(shí)，根據(jù)穩(wěn)定性定理可得y=1為均衡點(diǎn)，學(xué)研方的演化穩(wěn)定策略為積極參與協(xié)同創(chuàng)新。反之有y=0為均衡點(diǎn)，學(xué)研方的演化穩(wěn)定策略為消極參與協(xié)同創(chuàng)新。學(xué)研方的協(xié)同創(chuàng)新行為與農(nóng)業(yè)企業(yè)的技術(shù)采用行為正相關(guān)，農(nóng)業(yè)企業(yè)技術(shù)采用率越大，為學(xué)研方帶來(lái)收益越大，可以促進(jìn)學(xué)研方的積極研發(fā)意愿。

政府選擇監(jiān)管還是不監(jiān)管的期望收益，以及其監(jiān)管策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程分別為：

Uz=x[y(R1-S1)+(1-y)(R2-S1)]+(1-x)[y(R3-S1+D)+(1-y)(R3-S1+D)]=xy(R1-R2)+x(R2-R3)+R3-S1+D-xD

(7)

U1-z=x[yR1+(1-y)R2]+(1-x)[yR3+(1-y)R3]=xy(R1-R2)+x(R2-R3)+R3

(8)

(9)

式中，當(dāng)-S1+D-xD=0時(shí)，F(xiàn)(z)恒等于0，此時(shí)有無(wú)數(shù)個(gè)均衡點(diǎn)，否則有z=0，或z=1為均衡點(diǎn)；當(dāng)-S1+D-xD>0時(shí)，根據(jù)穩(wěn)定性定理可得z=1為均衡點(diǎn)，政府為對(duì)企業(yè)政府的演化穩(wěn)定策略為參與監(jiān)管。反之有z=0為均衡點(diǎn)，政府的演化穩(wěn)定策略為不參與監(jiān)管。政府的監(jiān)管行為與農(nóng)業(yè)企業(yè)的技術(shù)采用行為呈負(fù)相關(guān)，即當(dāng)農(nóng)業(yè)企業(yè)自覺(jué)采用綠色技術(shù)時(shí)，政府可節(jié)約相應(yīng)監(jiān)管成本，現(xiàn)實(shí)中一些規(guī)模不大的農(nóng)業(yè)企業(yè)自身不具備足夠的綠色創(chuàng)新能力和風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)能力，且一些決策人員觀點(diǎn)保守，因此體現(xiàn)出綠色技術(shù)方面宣傳和教育的重要性。

基于演化博弈理論，當(dāng)雅可比矩陣的所有特征值為非正時(shí)，視此情況下的均衡點(diǎn)為該系統(tǒng)的演化穩(wěn)定點(diǎn)(ESS)。本研究將對(duì)三方演化博弈中的8種純策略均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。根據(jù)各博弈主體的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，得到復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的雅可比矩陣，通過(guò)矩陣的特征值正負(fù)取值情況判斷局部穩(wěn)定性：

(10)

復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)均衡點(diǎn)的漸進(jìn)穩(wěn)定性分析如表2所示。

3 演化均衡穩(wěn)定點(diǎn)的影響因素分析

當(dāng)滿足條件βM2-T1-M3+T3+E<0，D-S1<0時(shí)，(0,0,0)為局部穩(wěn)定點(diǎn)，即學(xué)研方消極研發(fā)時(shí)，農(nóng)業(yè)企業(yè)采用其綠色技術(shù)的凈收益小于不采用時(shí)的凈收益，且政府對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)的懲罰小于激勵(lì)，企業(yè)選擇不采用綠色技術(shù)，政府不監(jiān)管；當(dāng)滿足條件βM2-T1+D-M3+T3+E<0,S1-D<0時(shí)，(0,0,1)為局部穩(wěn)定點(diǎn)，即學(xué)研方消極研發(fā)時(shí)，農(nóng)業(yè)企業(yè)采用其綠色技術(shù)的凈收益加政府補(bǔ)貼小于不采用時(shí)的凈收益，且政府對(duì)企業(yè)的懲罰小于激勵(lì)，農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇不采用綠色技術(shù)，政府選擇監(jiān)管。這表示政府對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)的補(bǔ)貼激勵(lì)，可促進(jìn)農(nóng)業(yè)企業(yè)的綠色技術(shù)采用意愿。

當(dāng)滿足條件-(βM2-T1-M3+T3+E)<0，(M1-M2)(1-β)-T2+T4<0時(shí)，(1,0,0)為局部穩(wěn)定點(diǎn)，即學(xué)研方消極研發(fā)時(shí)，農(nóng)業(yè)企業(yè)采用其綠色技術(shù)的凈收益大于不采用時(shí)的凈收益，且學(xué)研方積極研發(fā)與消極研發(fā)的收益差小于2種狀態(tài)下的成本差，此時(shí)農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇采用綠色技術(shù)，學(xué)研方選擇消極研發(fā)；當(dāng)滿足條件-[βM1-T1-M3+T3+E]<0，-(M1-M2)(1-β)+T2-T4<0時(shí)，(1,1,0)為局部穩(wěn)定點(diǎn)，即學(xué)研方積極研發(fā)時(shí)，農(nóng)業(yè)企業(yè)采用其綠色技術(shù)的凈收益大于不采用時(shí)的凈收益，且學(xué)研方積極研發(fā)與消極研發(fā)的收益差大于2種狀態(tài)下的成本差，此時(shí)農(nóng)業(yè)企業(yè)選擇采用綠色技術(shù)，學(xué)研方選擇積極研發(fā)。因此農(nóng)業(yè)企業(yè)在與學(xué)研方合作時(shí)，應(yīng)確定公平合理的收益分配規(guī)則，以促進(jìn)學(xué)研方的積極合作。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)演化博弈研究政府、農(nóng)業(yè)企業(yè)、學(xué)研方的行為策略，在當(dāng)今社會(huì)的“雙碳”背景下，產(chǎn)研政在綠色技術(shù)采用的過(guò)程中，是否能夠更緊密的合作，以促進(jìn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展，與三方主體的收益及成本緊密相關(guān)。政府對(duì)農(nóng)業(yè)企業(yè)的激勵(lì)程度，直接影響到其是否愿意采用綠色技術(shù)，同時(shí)學(xué)研方與農(nóng)業(yè)企業(yè)的收益分配規(guī)則，直接影響到其是否愿意與農(nóng)業(yè)企業(yè)積極合作，交付自身的核心知識(shí)與技術(shù)。因此在環(huán)境問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天，政府應(yīng)該制定合理的環(huán)境規(guī)制政策，刺激農(nóng)業(yè)企業(yè)積極采用先進(jìn)的技術(shù)，在提高產(chǎn)能和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的同時(shí)，降低污染排放，同時(shí)實(shí)現(xiàn)綠色技術(shù)的采用和農(nóng)業(yè)企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)能的提高。但是同時(shí)也應(yīng)充分考慮農(nóng)業(yè)企業(yè)的實(shí)際情況，“因地制宜”、靈活運(yùn)用政府的激勵(lì)與懲罰措施，為農(nóng)業(yè)企業(yè)綠色技術(shù)創(chuàng)新提供持續(xù)動(dòng)力，發(fā)揮政府的調(diào)控作用，并通過(guò)公共渠道、網(wǎng)絡(luò)、電視、媒體等方式宣傳綠色技術(shù)，提高農(nóng)業(yè)企業(yè)的整體綠色意識(shí)，以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。企業(yè)作為技術(shù)的主要需求方，應(yīng)采取公平的收益分配規(guī)則，同時(shí)引入政府監(jiān)督。公平合理的收益分配規(guī)則可促使科研機(jī)構(gòu)的積極合作，提高綠色創(chuàng)新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)在企業(yè)間的成果轉(zhuǎn)化，進(jìn)一步縮短企業(yè)的成本周期，進(jìn)而提高企業(yè)的資金回收周轉(zhuǎn)率，引入政府監(jiān)督可對(duì)二者的合作行為進(jìn)行監(jiān)督管理，促進(jìn)其健康公平合作。同時(shí)農(nóng)業(yè)企業(yè)本身也要不斷的積極創(chuàng)新，充分利用我國(guó)的各項(xiàng)優(yōu)惠政策，以早于同行企業(yè)的速度獲得技術(shù)與生產(chǎn)創(chuàng)新，生產(chǎn)出滿足消費(fèi)者與市場(chǎng)需求的綠色產(chǎn)品。為自身在市場(chǎng)上爭(zhēng)取更大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，農(nóng)業(yè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新不僅要積極學(xué)習(xí)掌握先進(jìn)技術(shù)，更要確保各項(xiàng)運(yùn)營(yíng)落實(shí)到位，這就要求企業(yè)內(nèi)部對(duì)各層工作人員要宣傳到位，加強(qiáng)企業(yè)內(nèi)部人才管理，引進(jìn)技術(shù)性人才，員工理解并運(yùn)用綠色技術(shù)，才能加快綠色技術(shù)的采用和實(shí)施，為農(nóng)業(yè)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

隨著我國(guó)提出鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略，農(nóng)業(yè)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新在持續(xù)發(fā)展，農(nóng)業(yè)創(chuàng)新型企業(yè)是實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的生力軍，國(guó)家科技政策是農(nóng)業(yè)創(chuàng)新型企業(yè)升級(jí)發(fā)展的導(dǎo)向標(biāo)。然而農(nóng)業(yè)企業(yè)由于效益低、創(chuàng)新投入風(fēng)險(xiǎn)大、研發(fā)周期長(zhǎng)的特點(diǎn)，涉農(nóng)企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新與使用還需要不斷激發(fā)其活力，促進(jìn)其創(chuàng)新環(huán)境的改善。