西江流域兩廣開發(fā)利用的博弈策略及其仿真

張左敏暘,馮 鮑,凌 靜

(1.廣西大學(xué)經(jīng)濟學(xué)院,廣西 南寧 530004; 2.廣西財經(jīng)學(xué)院研究生院,廣西 南寧 530003;3.中國農(nóng)業(yè)發(fā)展銀行南寧分行,廣西 南寧 530028)

2021年4月,習(xí)近平總書記在廣西考察時指出,廣西要主動對接長江經(jīng)濟帶發(fā)展、粵港澳大灣區(qū)建設(shè)等國家重大戰(zhàn)略,融入共建“一帶一路”,高水平共建西部陸海新通道,大力發(fā)展向海經(jīng)濟,構(gòu)建面向東盟的國際大通道,打造西南中南地區(qū)開放發(fā)展新的戰(zhàn)略支點,把獨特區(qū)位優(yōu)勢更好轉(zhuǎn)化為開放發(fā)展優(yōu)勢,形成“一帶一路”有機銜接的重要門戶。而西江流域因其地理位置,成為連接起長江經(jīng)濟帶和粵港澳大灣區(qū),進而延伸至東盟國際大通道的重要一環(huán)。西江是華南地區(qū)最長的河流,也是珠江水系中最長的河流,為中國第三大河流,長度僅次于長江和黃河。西江起源于云南省,流經(jīng)貴州、廣西和廣東,在廣東佛山與北江相通,因此西江流域經(jīng)濟關(guān)系到多省。西江流域的重要城市包括云南的昆明、貴州的貴陽、廣西8市(南寧、百色、柳州、桂林、崇左、來賓、貴港、梧州)以及廣東9市(云浮、肇慶、江門、珠海、中山、東莞、深圳、佛山、廣州)。從途經(jīng)主要城市數(shù)量來看,廣西和廣東是西江流域的主要開發(fā)者和治理者。近年來,廣西不斷優(yōu)化海洋產(chǎn)業(yè)布局,截至2021年,廣西向海經(jīng)濟生產(chǎn)總值達(dá)到4090億元,同比增長約10.5%。與此同時,廣東也在不斷加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,廣西是其轉(zhuǎn)移的地區(qū)之一。盡管各大金融機構(gòu)尤其是政策性金融機構(gòu)提供了大量信貸資金支持西江流域的綠色環(huán)境治理及水利樞紐工程建設(shè),但由于地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展不平衡和碳排放限制,西江流域生態(tài)治理仍舊面臨著開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護的兩難抉擇境地,其中最主要的問題就是跨省不同主體利益問題。2019年水利部印發(fā)《珠江-西江經(jīng)濟帶岸線保護與利用規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)進一步規(guī)劃了地區(qū)開發(fā)與環(huán)境保護的問題。從微觀經(jīng)濟學(xué)角度來看,多元主體利益問題處理不當(dāng)會導(dǎo)致“公用地悲劇”,廣西與廣東作為承載西江的重要省份,由于西江對其經(jīng)濟的貢獻(xiàn)不同,勢必造成經(jīng)濟利益的博弈,因此需要具體考察政府的博弈策略行為帶來的改變與均衡。

自然資源的開發(fā)利用是經(jīng)濟不斷發(fā)展的原動力,但是過程中一直存在經(jīng)濟發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護的矛盾。師博等[1]基于黃河流域76個城市面板數(shù)據(jù)分析了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護的協(xié)調(diào)問題,發(fā)現(xiàn)流域整體和各區(qū)域協(xié)調(diào)發(fā)展水平存在極化現(xiàn)象;王培鑫等[2]使用2003—2015年中國地級市經(jīng)濟數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新可以通過促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級和降低能源強度來降低環(huán)境污染強度,可以實現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護同步進行;崔璟坤等[3]基于質(zhì)量功能展開的方法,建立經(jīng)濟發(fā)展需求的生態(tài)環(huán)境質(zhì)量優(yōu)化質(zhì)量屋模型,認(rèn)為黃河河口地區(qū)在濕地環(huán)境保護、水資源利用保護、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、合理利用資源能源方面需要重點改進。聚焦到西江流域,尹文嘉等[4]實證認(rèn)為廣西自然生態(tài)環(huán)境質(zhì)量指數(shù)波動上升,社會經(jīng)濟向著高質(zhì)量發(fā)展前進,自然生態(tài)環(huán)境與社會經(jīng)濟系統(tǒng)良性關(guān)聯(lián)作用不斷增強,呈現(xiàn)相互促進的格局;黃茜[5]系統(tǒng)剖析了廣西珠江-西江流域生態(tài)治理與保護存在的突出問題,提出一系列加快完善西江流域生態(tài)系統(tǒng)保護的建議;張成虎等[6]發(fā)現(xiàn)廣西西江流域水源涵養(yǎng)服務(wù)在空間分布上呈現(xiàn)集聚分布,并以低-低聚集和高-高聚集類型為主。西江流域的水域特征隨著省份的不同而不同,從而對經(jīng)濟決策造成直接影響,徐慶[7]研究提出以珠江三角洲為龍頭、以貴陽、昆明、南寧等省會城市為增長極、以珠江流域經(jīng)濟帶為主軸的模式進行珠江流域經(jīng)濟合作,其中就包括西江流域;楊學(xué)輝等[8]就提出以經(jīng)濟帶為核心、以特大城市為增長極、以沿江、沿河地帶為開發(fā)主軸和以構(gòu)筑特色產(chǎn)業(yè)為重點的模式進行流域經(jīng)濟合作,對廣西廣東西江流域開發(fā)有較強借鑒意義;熊小菊等[9]對廣西西江流域經(jīng)濟、社會、生態(tài)系統(tǒng)進行分析,構(gòu)建了能夠反映復(fù)合系統(tǒng)及子系統(tǒng)的時空變化特征、相互作用的評價指標(biāo)體系,發(fā)現(xiàn)經(jīng)濟發(fā)展指數(shù)呈“三級階梯”發(fā)展的格局,社會發(fā)展兩極分化嚴(yán)重,生態(tài)發(fā)展指數(shù)時空差異大。分析廣西為開展西江流域生態(tài)補償工作在制度制定、資金投入等方面所做出的努力已經(jīng)成為政府關(guān)心的問題[10]。有學(xué)者從博弈視角出發(fā)進行研究,例如:何洪陽等[11]探究政府與平臺在平臺經(jīng)濟中的協(xié)同治理問題;楊悅等[12]通過博弈的方法分析河流水污染跨區(qū)域合作治理機制;尚志楠等[13]對水污染治理效率的研究發(fā)現(xiàn)地方政府的引資競爭是無效率的;祝凌瑤等[14]以博弈論為基礎(chǔ)探索由于政府?dāng)?shù)字化發(fā)展產(chǎn)生大量的政府?dāng)?shù)據(jù)帶來的數(shù)據(jù)質(zhì)量管理問題該如何解決。此外,近年來的交叉學(xué)科專業(yè)設(shè)置,也是鼓勵不同學(xué)科方法論的交叉研究,Kabir等[15-18]利用演化博弈的方法來探討不同領(lǐng)域的各類問題;賈根良[19]再次重申要以多元化角度進行經(jīng)濟研究,從歷史上追溯經(jīng)濟思想與方法論啟示。因此,本文基于兩廣政府博弈視角,采用前沿的演化經(jīng)濟學(xué)視角對當(dāng)前西江流域經(jīng)濟開發(fā)建設(shè)與生態(tài)治理困境進行探討,提出經(jīng)濟開發(fā)策略和生態(tài)保護的建議措施,以期為其他地區(qū)跨流域生態(tài)治理實踐提供經(jīng)驗借鑒。

1 傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈

1.1 問題描述

廣西由于經(jīng)濟發(fā)展緩慢,自然資源開發(fā)利用成為新的經(jīng)濟增長點,開發(fā)西江流域可以連接珠三角及西南地區(qū)市場,是實現(xiàn)“向海經(jīng)濟”的必要一環(huán),但是廣西政府很難把握適度開發(fā)與過度開發(fā)的臨界值,容易造成過度開發(fā)利用。近年來由于碳排放的限制以及對環(huán)境保護的不斷加強,環(huán)境考核成為地方政績的重要考核指標(biāo),從廣東政府角度出發(fā),與廣西政府共同開發(fā)西江流域可以加速產(chǎn)業(yè)西移,打通西部市場,進行產(chǎn)業(yè)升級,因此廣東政府存在適度地轉(zhuǎn)移與過速轉(zhuǎn)移的權(quán)衡問題。

1.2 模型假設(shè)與支付矩陣

假設(shè)1傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈模型I中存在兩類博弈主體:廣西政府、廣東政府,均為風(fēng)險中性且不完全理性。假定廣西政府有適度開發(fā)和過度開發(fā)兩種策略選擇,廣東政府有合理加速和不合理加速兩種策略選擇,故博弈過程中組成4種策略組合:(適度開發(fā),合理加速)、(適度開發(fā),不合理加速)、(過度開發(fā),合理加速)、(過度開發(fā),不合理加速)。

假設(shè)2假定廣西政府選擇適度開發(fā)策略的概率為x(0≤x≤1),選擇過度開發(fā)策略的概率為1-x;廣東政府選擇合理加速策略的概率為y(0≤y≤1), 選擇不合理加速策略的概率為1-y。

假設(shè)3當(dāng)博弈雙方策略為(過度開發(fā),合理加速)時,廣西政府過度開發(fā),影響西江流域生態(tài)環(huán)境,進而影響廣東產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的經(jīng)濟價值,假定造成的損失為H1;當(dāng)博弈雙方策略為(適度開發(fā),不合理加速)時,由于廣東政府過快地產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,未能考慮西江流域的受載量,會對西江流域生態(tài)環(huán)境造成一定的影響,進而影響到廣西政府西江流域開發(fā)的生態(tài)經(jīng)濟價值,假定造成的損失為H2;當(dāng)博弈雙方策略為(過度開發(fā),不合理加速)時,西江流域的生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞,生態(tài)平衡失調(diào),兩廣政府開發(fā)環(huán)境和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的經(jīng)濟價值都會受到影響,假定博弈雙方受到的損失均為H3(H3>H1,H3>H2)。

根據(jù)假設(shè)1～3,得到傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈的支付收益矩陣,如表1所示。矩陣中參數(shù)的定義及實際意義為:①S1表示廣西政府選擇適度開發(fā)策略時的合計經(jīng)濟收益。廣西水土資源豐富,西江流域開發(fā)能夠使沿線鄉(xiāng)、縣的自然資源得到更加充分的利用,使沿線生產(chǎn)要素流動起來,將原有的生態(tài)優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂薪?jīng)濟價值的生態(tài)經(jīng)濟。②S2表示廣東政府選擇合理加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移策略時的合計經(jīng)濟收益。廣東目前已經(jīng)發(fā)展了許多國際性產(chǎn)業(yè),既有高科技前沿產(chǎn)業(yè),又有勞動密集型產(chǎn)業(yè),目前亟須將勞動密集型產(chǎn)業(yè)進行轉(zhuǎn)移,更有利于廣東進行產(chǎn)業(yè)升級、提升價值鏈地位,產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益。③r1表示廣西政府選擇過度開發(fā)策略時的額外經(jīng)濟收益。廣西整體GDP處于全國中后列,缺乏高新技術(shù)產(chǎn)業(yè),難以產(chǎn)生新的經(jīng)濟突破點,過度開發(fā)利用自然資源對短期經(jīng)濟增長會起到明顯的經(jīng)濟刺激作用。④r2表示廣東政府選擇不合理加速策略時的額外經(jīng)濟收益。廣東政府的競爭政府是浙江、江蘇等發(fā)達(dá)省份,其為了更快更好地吸引前沿資本與技術(shù)落戶,有動力加快不合本省發(fā)展戰(zhàn)略的產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,這對于搶占高新技術(shù)資源有額外的收益,同時可以提升價值鏈地位,產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。⑤C1表示廣西政府選擇過度開發(fā)策略時付出的所有人力、物力成本。廣西政府選擇過度開發(fā)策略時,勢必要撥出一定的財政支出,并派遣大量的勞動力來進行開發(fā)作業(yè)。⑥C2表示廣東政府選擇不合理加速策略時付出的所有人力、物力成本。廣東政府選擇不合理加速策略時,要撥出一定的財政支出來大幅度加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,同時短期內(nèi)可能會使得大量外來務(wù)工流失。

表1 傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈支付收益矩陣

結(jié)合實際情況,提出如下假設(shè):

假設(shè)4目前西江流域開發(fā)利用過程中,由于生態(tài)環(huán)境被破壞而造成的長期損失在短期內(nèi)無法體現(xiàn),即H3在短期內(nèi)相對較小,那么H1和H2也較小;而過度開發(fā)和高速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的額外經(jīng)濟效益在短期內(nèi)相對較高,明顯高于其策略執(zhí)行所付出的人力、物力成本,即r1>C1、r2>C2。因此,假定廣西政府選擇過度開發(fā)策略時,滿足r1-C1>H3-H2;廣東政府選擇過度開發(fā)策略時,有r2-C2>H3-H1。

1.3 模型的漸進穩(wěn)定性分析

(1)

(2)

其中F11=(1-2x)[C1-r1-(1-y)(H2-H3)]

F12=x(1-x)(H2-H3)

F21=y(1-y)(H1-H3)

F22=(1-2y)[C2-r2-(1-x)(H1-H3)]

按照Friedman[20]提出的方法,通過分析矩陣J可判定均衡點的局部穩(wěn)定性。根據(jù)行列式detJ和跡trJ的結(jié)果和演化穩(wěn)定策略的判定條件,在不同情形下,得到系統(tǒng)I的4個均衡點的局部穩(wěn)定性判斷,結(jié)果如表2所示。由表2可見,E1(0,0)為傳統(tǒng)情況下系統(tǒng)I唯一的演化穩(wěn)定策略(evolutionarily stable strategy,ESS),即博弈系統(tǒng)朝著(過度開發(fā),不合理加速)的帕累托最劣穩(wěn)定狀態(tài)演化,E4(1,1)為系統(tǒng)I的不穩(wěn)定點,E2(1,0)和E3(0,1)均為系統(tǒng)I的鞍點,得到傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈系統(tǒng)演化相位圖(圖1)。整體而言,在此種演化情形下,廣西政府傾向于選擇過度開發(fā)策略,廣東政府傾向于選擇不合理加速策略?？傮w來說,此時博弈系統(tǒng)朝著帕累托最劣狀態(tài)演化,非常不利于整個西江流域的綠色可持續(xù)發(fā)展。

圖1 傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈系統(tǒng)演化相位圖

表2 博弈系統(tǒng)I均衡點的局部穩(wěn)定性判斷

2 問責(zé)機制下兩廣政府博弈

2.1 問題描述

單從市場角度而言,兩廣政府都有單個理性人決策得出集體行動非理性的均衡結(jié)果,會造成很強的負(fù)外部性。因此,無約束機制下的自由選擇,以最大化地方收益為目標(biāo)的行為造成了全局較差的均衡結(jié)果,博弈雙方的穩(wěn)定策略選擇是(過度開發(fā),不合理加速),不利于經(jīng)濟與環(huán)境的和諧發(fā)展。因此,從理論上考慮機制設(shè)計,加入問責(zé)機制對政府施加選擇成本,當(dāng)選擇不合理的策略時,給予兩廣政府一定的懲罰,加強環(huán)境治理的重要性。以此為背景進行機制設(shè)計,進一步考慮兩廣政府博弈均衡。

2.2 模型建立與漸進穩(wěn)定性分析

假設(shè)5假定在問責(zé)機制下,中央政府高度關(guān)注生態(tài)環(huán)境的保護和治理,廣西政府若選擇過度開發(fā)策略,破壞了西江流域的生態(tài)環(huán)境,則會受到中央政府的處罰,假定問責(zé)處罰值為P;廣東政府若選擇不合理加速策略,對西江流域的生態(tài)環(huán)境造成不利影響,則會受到中央政府的處罰,假定問責(zé)處罰值為Q。

根據(jù)假設(shè)1～5,得到問責(zé)機制下兩廣政府博弈的支付收益矩陣,如表3所示。

表3 問責(zé)機制下兩廣政府博弈的支付收益矩陣

根據(jù)表3的支付矩陣得到問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)I′的復(fù)制動態(tài)方程組為

(3)

(4)

表4 9種情景下系統(tǒng)I′均衡點的局部穩(wěn)定性判斷

2.3 演化結(jié)果分析

圖2為問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)演化相位圖。由圖2(a)可見,在問責(zé)機制下,廣西政府選擇過度開發(fā)策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和,再加上博弈雙方均選擇不合理策略時受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失,疊加之后小于過度開發(fā)得到的額外經(jīng)濟收益與博弈雙方策略為(適度開發(fā),不合理加速)時廣西政府受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失之和,且選擇過度開發(fā)策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和小于過度開發(fā)得到的額外經(jīng)濟收益時,廣西政府傾向于選擇過度開發(fā)策略;廣東政府選擇不合理加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和,再加上博弈雙方均選擇不合理策略時受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失,疊加之后小于不合理加速策略得到的額外經(jīng)濟收益時與博弈雙方策略為(過度開發(fā),合理加速)時廣東政府受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失之和,且選擇不合理加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和小于不合理加速策略得到的額外經(jīng)濟收益時,廣東政府傾向于選擇不合理加速策略,那么博弈系統(tǒng)最終收斂到(0,0),即(過度開發(fā),不合理加速)是博弈系統(tǒng)的演化穩(wěn)定方向,此時西江流域生態(tài)環(huán)境存在發(fā)展危機,非常不利于西江流域經(jīng)濟和社會的綠色可持續(xù)發(fā)展。圖2(b)(c)(f)3種情景下博弈雙方將收斂于(0,1),即廣西政府將傾向于選擇過度開發(fā)策略,廣東政府將傾向于選擇合理加速策略,這3種情景下西江流域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展仍舊受到威脅。圖2(d)(g)(h)3種情景下博弈雙方將收斂于(1,0),即廣西政府將傾向于選擇適度開發(fā)策略,廣東政府將傾向于選擇不合理加速策略,這3種情景下西江流域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展也同樣受到威脅。由圖2(e)可見,博弈雙方將可能收斂到(0,1)或(1,0),即可能收斂到(過度開發(fā),合理加速)或(適度開發(fā),不合理加速)的穩(wěn)定狀態(tài),收斂方向取決于博弈雙方初始策略比例的大小,此種情景下西江流域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展沒有達(dá)到帕累托最優(yōu)狀態(tài)。由圖2(i)可見,在問責(zé)機制下,當(dāng)廣西政府選擇過度開發(fā)策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和,再加上博弈雙方均選擇不合理策略時受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失,疊加之后大于過度開發(fā)得到的額外經(jīng)濟收益與博弈雙方策略為(適度開發(fā),不合理加速)時廣西政府受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失之和,且選擇過度開發(fā)策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和大于過度開發(fā)得到的額外經(jīng)濟收益時,廣西政府傾向于選擇適度開發(fā)策略;同樣地,當(dāng)廣東政府選擇不合理加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和,再加上博弈雙方均選擇不合理策略時受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失,疊加之后大于不合理加速得到的額外經(jīng)濟收益時與博弈雙方策略為(過度開發(fā),合理加速)時廣東政府受到的生態(tài)經(jīng)濟價值損失之和,且選擇不合理加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移策略付出的人力物力成本與受到中央政府的問責(zé)處罰值之和大于不合理加速得到的額外經(jīng)濟收益時,其傾向于選擇合理加速策略,那么博弈系統(tǒng)最終收斂到(1,1),此時博弈系統(tǒng)將朝著(適度開發(fā),合理加速)的帕累托最優(yōu)狀態(tài)方向演化,有利于西江流域生態(tài)和經(jīng)濟的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

圖2 問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)演化相位圖

3 數(shù)值仿真分析

為驗證傳統(tǒng)情況下和問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)演化模型的準(zhǔn)確性,模擬不同初始策略比例下博弈系統(tǒng)的演化路徑,進一步尋找到中央政府對兩廣政府恰當(dāng)有效的懲罰值,利用Matlab軟件進行數(shù)值仿真分析,分析不同懲罰值對博弈結(jié)果的影響,仿真模擬的演化迭代次數(shù)均為500次。

首先對參數(shù)的初始值進行設(shè)定。中央人民政府網(wǎng)站上《億噸水道、流金淌銀——廣西西江經(jīng)濟帶發(fā)展紀(jì)實》中提到西江黃金水道的打造,要完成計劃內(nèi)項目投資60億元;廣東省政府文件《廣東省發(fā)展改革委關(guān)于廣東省十三屆人大三次會議第1643號代表建議答復(fù)的函》中提及推動珠江-西江經(jīng)濟帶省內(nèi)各地市產(chǎn)業(yè)協(xié)同發(fā)展,總投資額79.36億元。以上為西江流域部分開發(fā)和部分產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的實際投資成本,以此為基準(zhǔn),借鑒卞晨等[21]對博弈仿真參數(shù)的設(shè)置思路以及黃仁輝等[22]對于環(huán)境治理設(shè)定獎懲機制應(yīng)用博弈相關(guān)參數(shù)的賦值方法,同時充分結(jié)合西江流域開發(fā)和廣東產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移在實際情況中的收益、成本以及博弈模型中的約束條件,本文的參數(shù)初始值設(shè)置為:S1=200億元,S2=220億元,H1=10億元,H2=10億元,H3=20億元,C1=60億元,C2=80億元,r1=85億元,r2=105億元,P=10億元,Q=10億元。

3.1 傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈系統(tǒng)的仿真分析

根據(jù)前文分析,在滿足假設(shè)1～4的情況下,無論參數(shù)初始值和初始策略如何,傳統(tǒng)情形下兩廣政府博弈系統(tǒng)I只有E1(0,0)一個演化穩(wěn)定策略,即博弈系統(tǒng)穩(wěn)定收斂到(0,0)點。根據(jù)上述初始值設(shè)定利用Maltab進行仿真模擬,傳統(tǒng)情況兩廣政府博弈系統(tǒng)的演化路徑如圖3所示,圖中不同顏色線條代表不同初始策略比例下博弈系統(tǒng)的演化路徑。由圖3可見,無論系統(tǒng)中各博弈主體的初始策略比例如何,其最終均會演化到(0,0)點,形成無數(shù)條從各個方位演化到(0,0)點的演化路徑,穩(wěn)定收斂到(過度開發(fā),不合理加速)的帕累托最劣穩(wěn)定狀態(tài)。此種狀態(tài)下西江流域生態(tài)環(huán)境過度開發(fā),易遭到規(guī)模性破壞,同時產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移速度過快,超過了生態(tài)環(huán)境承載量,不利于西江流域長期的綠色可持續(xù)發(fā)展,這也驗證了前文中關(guān)于傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈系統(tǒng)演化穩(wěn)定性的分析。

圖3 傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈系統(tǒng)的演化路徑

3.2 問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)的仿真分析

進一步對問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)進行仿真分析,通過設(shè)計P值和Q值大小的不同情境來分析懲罰值對博弈結(jié)果的影響,進而尋找到最合適有效的懲罰值。圖4為不同P值和Q值情況下博弈系統(tǒng)I′的仿真情景。由圖4(a)可見,當(dāng)P=10億元、Q=10億元時,即P值和Q值分別取值較低的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(0,0)點,即收斂到(過度開發(fā),不合理加速)的帕累托最劣穩(wěn)定狀態(tài),說明在P值和Q值均取較低值的情況下懲罰效果不明顯。由圖4(b)可見,當(dāng)P=10億元、Q=20億元時,即P值取較低、Q值中等的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(0,1)點,即收斂到(過度開發(fā),合理加速)的穩(wěn)定狀態(tài),Q值增加促使廣東政府行動策略發(fā)生了帕累托優(yōu)化,但此種情景整體仍不是帕累托最優(yōu)狀態(tài)。由圖4(c)可見,當(dāng)P=10億元、Q=30億元時,即P值取較低、Q值較高的情況下,博弈系統(tǒng)I′仍穩(wěn)定收斂到(0,1)點,表明單方面增大某一方的懲罰值并不能使得博弈系統(tǒng)趨向最優(yōu)狀態(tài)。由圖4(d)可見,當(dāng)P=20億元、Q=10億元時,即P值中等、Q值較低的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(1,0)點,即收斂到(適度開發(fā),不合理加速)的穩(wěn)定狀態(tài),P值增加促使廣西政府行動策略發(fā)生了帕累托優(yōu)化,但同樣不是帕累托最優(yōu)狀態(tài)。由圖4(e)可見,當(dāng)P=20億元、Q=20億元時,即P值和Q值均中等的情況下,博弈系統(tǒng)I′分別收斂到(0,1)和(1,0)點,表明為使博弈系統(tǒng)趨向帕累托最優(yōu),仍需要加大相應(yīng)的懲罰值。由圖4(f)可見,當(dāng)P=20億元、Q=30億元時,即P值中等、Q值較高的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(0,1)點,表明即便對廣東政府的懲罰值較高但對廣西政府的懲罰值一般,也不能使得博弈系統(tǒng)趨向最優(yōu)狀態(tài)。由圖4(g)見,當(dāng)P=30億元、Q=10億元時,即P值較高、Q值較低的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(1,0)點,同樣表明單方面增大某一方的懲罰值并不能使得博弈系統(tǒng)趨向帕累托最優(yōu)。由圖4(h)可見,當(dāng)P=30億元、Q=20億元時,即P值較高、Q值中等的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(1,0)點,表明即便對廣西政府的懲罰值較高但對廣東政府的懲罰值一般,也不能使得博弈系統(tǒng)趨向最優(yōu)。由圖4(i)可見,當(dāng)P=30億元、Q=30億元時,即P值和Q值均取較高的情況下,博弈系統(tǒng)I′穩(wěn)定收斂到(0,0)點,即收斂到(適度開發(fā),合理加速)的帕累托最優(yōu)穩(wěn)定狀態(tài),說明在P值和Q值均取較高的情況下懲罰效果非常有效。

圖4 問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)不同懲罰值的演化路徑

以上9種情景仿真分析結(jié)果與模型模擬結(jié)果一致,驗證了傳統(tǒng)情況下和問責(zé)機制下兩廣政府博弈模型的準(zhǔn)確性。并且通過設(shè)計9種不同的情境分析了懲罰值對博弈結(jié)果的影響,發(fā)現(xiàn)對廣西政府過度開發(fā)的懲罰和對廣東政府不合理加速的懲罰均需取較高值才能發(fā)揮出最大功效,促進博弈系統(tǒng)朝著(適度開發(fā),合理加速)的帕累托最優(yōu)狀態(tài)演化。因此在問責(zé)機制相關(guān)政策的制定上,中央政府及上級相關(guān)部門給予兩廣政府的問責(zé)懲罰要相對嚴(yán)格,同時滿足P>r1+H2-H3-C1、Q>r2+H1-H3-C2、P>r1-C1、Q>r2-C2,這樣可以實現(xiàn)西江流域生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展與治理的均衡發(fā)展,同時促進西江流域社會生態(tài)系統(tǒng)得到帕累托改進。

4 結(jié) 論

a.傳統(tǒng)情況兩廣政府博弈系統(tǒng)中,E1(0,0)為系統(tǒng)唯一演化穩(wěn)定策略,E2(1,0)和E3(0,1)均為鞍點,E4(1,1)為不穩(wěn)定點,博弈系統(tǒng)將朝著(過度開發(fā),不合理加速)的穩(wěn)定狀態(tài)演化。此種狀態(tài)下,廣西政府傾向于選擇過度開發(fā)策略,大力開發(fā)西江流域,廣東政府傾向于選擇不合理加速策略,加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,博弈系統(tǒng)朝著帕累托最劣狀態(tài)演化,非常不利于整個西江流域的綠色可持續(xù)發(fā)展。

b.問責(zé)機制下兩廣政府博弈系統(tǒng)存在9種情景。情景1下博弈系統(tǒng)最終收斂到(0,0),即朝著(過度開發(fā),不合理加速)的帕累托最劣狀態(tài)方向不斷演化;情景4、情景7、情景8下博弈系統(tǒng)收斂于(1,0),即廣西政府傾向于選擇適度開發(fā)策略,廣東政府傾向于選擇不合理加速策略,不利于西江流域生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展;情景2、情景3、情景6下博弈系統(tǒng)收斂于(0,1),即廣西政府傾向于選擇過度開發(fā)策略,廣東政府傾向于選擇合理加速策略,西江流域生態(tài)綠色發(fā)展仍存在嚴(yán)重問題;情景5下,(1,0)和(0,1)均為演化穩(wěn)定策略,博弈系統(tǒng)此時朝著兩個演化穩(wěn)定策略演化,演化方向取決于博弈主體初始策略比例的大小;情景9下,博弈雙方從任意初始狀態(tài)最終將會收斂于(1,1),博弈系統(tǒng)將朝著(適度開發(fā),合理加速)的帕累托最優(yōu)狀態(tài)演進。

c.數(shù)值仿真分析中,無論初始種群策略行為比例如何,傳統(tǒng)情況下兩廣政府博弈系統(tǒng)均收斂到(0,0),問責(zé)機制下根據(jù)懲罰值大小不同存在9種不同情境,與模型模擬中的9種情況相對應(yīng),驗證了傳統(tǒng)情況下和問責(zé)機制下兩廣政府博弈模型的準(zhǔn)確性。

d.數(shù)值仿真結(jié)果表明,對廣西政府過度開發(fā)的懲罰和對廣東政府不合理加速的懲罰均需取較高的值才可以發(fā)揮出最大功效,促進博弈系統(tǒng)朝著(適度開發(fā),合理加速)狀態(tài)演化。因此,為促使博弈系統(tǒng)收斂到帕累托最優(yōu)穩(wěn)定狀態(tài),提高社會整體福利,促進西江流域生態(tài)可持續(xù)發(fā)展,在問責(zé)機制的懲罰設(shè)計上,中央政府及上級部門給予兩廣政府的問責(zé)懲罰要相對嚴(yán)格。