汪明月，劉 宇,2，楊文珂

(1.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)公共政策與管理學(xué)院，北京 100049；2.中國(guó)科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院，北京 100190；3.昆明理工大學(xué)管理與經(jīng)濟(jì)學(xué)院，云南 昆明 650093)

1 引言

邊界清晰的區(qū)域主體作為減排的擔(dān)綱者，通過(guò)不斷提高碳利用率和可再生能源比重，從而減少溫室氣體排放。區(qū)域間CO2排放量存在很大差異，同時(shí)，碳排放還存在較強(qiáng)的空間收斂與空間相關(guān)的特性，現(xiàn)有的梯度發(fā)展模式強(qiáng)化了空間集聚效應(yīng)[1-2]。碳排放空間作為一類公共物品，具有非競(jìng)爭(zhēng)性和非排他性，在非合作減排條件下，“搭便車(chē)”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[3-4]。協(xié)調(diào)集聚空間內(nèi)各主體的利益，促進(jìn)區(qū)域間合作減排，是降低外部性影響的關(guān)鍵一步。苑清敏和李想[5]認(rèn)為可以通過(guò)促進(jìn)區(qū)域間產(chǎn)業(yè)的合作來(lái)實(shí)現(xiàn)京津冀區(qū)域碳排放強(qiáng)度的降低；李炫榆和宋海清[6]研究發(fā)現(xiàn)多管齊下推進(jìn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化和加強(qiáng)減排區(qū)域合作是減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的有效途徑。區(qū)域合作減排實(shí)現(xiàn)了區(qū)域主體間的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，激活了減排的協(xié)同效應(yīng)[6]。一方面區(qū)域合作減排降低了地方政府間的信息不對(duì)稱性，提高了各區(qū)域減排投入的意愿；一方面區(qū)域合作降低了碳交易的成本，提高了區(qū)域間合作減排的效益[7-8]；另一方面因?yàn)椤翱諝饬饔颉钡倪吔缤瑓^(qū)域行政邊界存在差別，區(qū)域合作減排是應(yīng)對(duì)大氣污染擴(kuò)散和跨界污染控制較為有效的機(jī)制[10-11]。

從已有的研究來(lái)看，關(guān)于合作減排大多集中于國(guó)家層面[12-13]、行業(yè)層面[14-15]及企業(yè)層面[16-18]，然而，關(guān)于區(qū)域?qū)用娴暮献鳒p排研究相對(duì)較少。Nash[19]指出區(qū)域間合作行為的本質(zhì)是區(qū)域間博弈的結(jié)果，其提出的合作博弈與非合作博弈經(jīng)典理論可以較好地解釋區(qū)域間的行為決策。由于資源的稀缺性、碳排放空間的公共物品屬性及排放的負(fù)外部性等特征，僅僅依靠市場(chǎng)機(jī)制難以實(shí)現(xiàn)CO2的減排目標(biāo)，有必要借助一定的政府規(guī)制來(lái)彌補(bǔ)“市場(chǎng)失靈”的不足[20-21]。庇古(Pigou)在其著作《福利經(jīng)濟(jì)學(xué)》中最早提出了“庇古稅”，即利用稅收的辦法來(lái)縮小排污者生產(chǎn)的私人成本與社會(huì)成本之間的差距[22]。李賁和吳利華[23]認(rèn)為科學(xué)合理的環(huán)境規(guī)制通過(guò)直接增加非減排主體的排放成本、原生資源使用成本及運(yùn)營(yíng)成本，間接增強(qiáng)減排主體的比較優(yōu)勢(shì)。因此，在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、資源消耗和環(huán)境保護(hù)的新形勢(shì)下，系統(tǒng)研究環(huán)境規(guī)制對(duì)區(qū)域合作減排意愿的影響程度及作用機(jī)理具有重要的理論意義和實(shí)踐意義。

石佑啟和朱最新[24]指出區(qū)域內(nèi)地方政府合作治理業(yè)已成為促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)一體化的重要合作模式，其萌芽與發(fā)展要建立在雄厚的公法理論和完善的公法制度基礎(chǔ)上。關(guān)于環(huán)境規(guī)制對(duì)減排的作用，學(xué)術(shù)界存在多種觀點(diǎn)，Schou[25]認(rèn)為環(huán)境規(guī)制制度是多余的，因?yàn)槲廴九欧帕繒?huì)伴隨著自然資源的消耗而自發(fā)地減少；Sinn[26]提出的“綠色悖論”理論指出，提高環(huán)境規(guī)制強(qiáng)度并沒(méi)有促進(jìn)CO2減排，因?yàn)樵谟訃?yán)格的環(huán)境規(guī)制制度預(yù)期下，能源所有者將加快能源開(kāi)采和出售，最終將導(dǎo)致碳排放量的快速增長(zhǎng)；“波特假說(shuō)”認(rèn)為科學(xué)合理的環(huán)境規(guī)制制度能夠激發(fā)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力，提高能源和資源效率，降低企業(yè)生產(chǎn)的CO2排放量[23,27]；黃清煌等[20]研究發(fā)現(xiàn)不同類型的環(huán)境規(guī)制對(duì)節(jié)能減排效率的影響存在差異；徐盈之等[28]通過(guò)實(shí)證分析發(fā)現(xiàn)，環(huán)境規(guī)制對(duì)CO2減排不僅存在直接作用效應(yīng)，還會(huì)通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)這一間接路徑影響碳排放。通過(guò)上面的梳理可以發(fā)現(xiàn)，關(guān)于環(huán)境規(guī)制與減排的關(guān)系還不統(tǒng)一，但是，中國(guó)的CO2減排實(shí)踐表明，一定程度的環(huán)境規(guī)制是必不可少的。

綜上所述，碳排放空間的公共物品屬性，區(qū)域減排主體的差異性與空間集聚性特征決定，實(shí)現(xiàn)國(guó)家層面的減排目標(biāo)要協(xié)調(diào)好集聚空間內(nèi)各主體的利益，促進(jìn)區(qū)域間合作減排。已有的研究中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者基于不同的理論、模型對(duì)國(guó)家、行業(yè)及企業(yè)層面合作減排作了深入研究，具有較高的理論借鑒意義，同時(shí)，也給出了許多關(guān)于環(huán)境規(guī)制與CO2減排的關(guān)系探討，對(duì)于區(qū)域合作碳減排模式的優(yōu)化具有重要參考意義。然而，已有的研究中關(guān)于CO2減排主體，學(xué)者們很少聚焦于區(qū)域間的合作減排的行為策略研究；對(duì)于環(huán)境規(guī)制對(duì)減排路徑的分析，學(xué)者們多聚焦于分析環(huán)境規(guī)制對(duì)能源效率、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、技術(shù)創(chuàng)新的影響，而忽略了探索環(huán)境規(guī)制是否能夠促進(jìn)區(qū)域合作的這條路徑?；诖耍疚膶⒃谇叭搜芯康幕A(chǔ)上，借助演化博弈理論，模擬了無(wú)約束條件下區(qū)域內(nèi)地方住政府獨(dú)立減排、合作減排及在環(huán)境規(guī)制的條件下區(qū)域內(nèi)地方政府獨(dú)立減排的策略選擇演化過(guò)程，以此為政府推進(jìn)低碳發(fā)展提供借鑒。

2 問(wèn)題描述與參數(shù)設(shè)置

2.1 問(wèn)題描述

本研究將區(qū)域內(nèi)本地政府假定為突變小群體，將區(qū)域內(nèi)除本地政府的外的其他地方政府作為大群體，大群體的策略選擇由群體中占優(yōu)的個(gè)體百分?jǐn)?shù)決定，其策略選擇包括實(shí)行碳減排和不進(jìn)行碳減排策略。當(dāng)區(qū)域內(nèi)所有地方政府都選擇不進(jìn)行碳排放控制時(shí)，都將蒙受因CO2排放超標(biāo)所導(dǎo)致的溫度升高、海平面上升及異常氣候等造成的損失，上級(jí)政府將按照一定標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行懲罰。當(dāng)一方政府進(jìn)行碳減排，另一方不進(jìn)行碳減排時(shí)，減排一方將得到一定程度的減排補(bǔ)償，因減排所獲得的潛在經(jīng)濟(jì)收益(表現(xiàn)為減排量的碳交易市場(chǎng)價(jià)值)和社會(huì)收益，同時(shí)也需付出相應(yīng)的減排成本，因進(jìn)行碳減排帶來(lái)的短期經(jīng)濟(jì)損失以及不減排地區(qū)CO2的負(fù)外部性影響；而不進(jìn)行減排的地方政府則會(huì)遭受碳排放所帶來(lái)的損失，同時(shí)也要接受上級(jí)政府的懲罰。當(dāng)外部政府與本地政府都進(jìn)行合作減排時(shí)，除了獲取各自的潛在減排收益外，還將獲得協(xié)同收益，上級(jí)政府也將給予一定獎(jiǎng)勵(lì)。為此，做出以下假定：(1)地方政府積極開(kāi)展減排是有效，即碳排放量或排放強(qiáng)度得到控制；(2)地方政府間負(fù)外部效應(yīng)影響程度相同，忽略區(qū)域外部環(huán)境對(duì)本區(qū)域的影響。

2.2 參數(shù)設(shè)置

(2)根據(jù)文獻(xiàn)[30]的研究結(jié)論，假設(shè)地方政府i為實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)所帶來(lái)的短期經(jīng)濟(jì)損失為L(zhǎng)ei=Gili，減排率越大，所帶來(lái)的短期經(jīng)濟(jì)損失越大，Gi為地方政府i的經(jīng)濟(jì)發(fā)展體量，體量越大，減排所造成的短期經(jīng)濟(jì)損失越大。

(3)因CO2排放給本地政府帶來(lái)的損失為L(zhǎng)pi=k(1-li)，其中1-li表示本轄區(qū)內(nèi)的實(shí)際排放率，實(shí)際減排率越大，所帶來(lái)的損失越大，k表示因碳排放造成損失的系數(shù)。

(4)外部政府與本地政府進(jìn)行合作減排時(shí)，雙方通過(guò)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，產(chǎn)生“1+1>2”的協(xié)同效應(yīng)所獲得的收益稱之為協(xié)同收益。協(xié)同收益取決于雙方減排的互補(bǔ)性，假設(shè)本地政府在外部政府的支持下獲得協(xié)同收益可表示為Rs=φ21σ1σ2，收益的大小取決于合作主體的努力程度。

(5)本地政府為實(shí)現(xiàn)與外部政府為達(dá)成合作減排目標(biāo)需付出一定的交易成本，表現(xiàn)為主體雙方為達(dá)成協(xié)議所動(dòng)用的資源，可以表示為Ce=1-σ1σ2，減排主體努力程度越高，達(dá)成合作減排所需耗費(fèi)的資源越少。考慮到合作減排的有效性，必須滿足協(xié)同收益與交易成本的差要大于外部性收益，即σ1σ2(φ21+1)-αk(1-li)>0。

(6)根據(jù)文獻(xiàn)[31]的研究結(jié)論，將本地政府單獨(dú)減排所帶來(lái)的社會(huì)效益表示為Rp1=εl1，ε為減排努力程度對(duì)社會(huì)環(huán)境改善的影響因子，同理，外部政府單獨(dú)減排所帶來(lái)的社會(huì)效益表示為Rp2=εl2。

(7)上級(jí)政府對(duì)積極參與合作減排的地方政府按照減排投入給予一定程度的獎(jiǎng)勵(lì)，分別為E1=λCp1和E2=λCp2，λ為上級(jí)政府對(duì)地方住政府的獎(jiǎng)勵(lì)系數(shù)；對(duì)不進(jìn)行碳減排的地方政府按照其搭便車(chē)水平給予一定程度的懲罰，分別為F1=μ(1-σ1)和F2=μ(1-σ2)，μ為相應(yīng)的懲罰系數(shù)，1-σ2為“搭便車(chē)”程度。

(8)假設(shè)CO2排放的負(fù)外部效應(yīng)和減排的正外部效應(yīng)均為常數(shù)α，且0<α<1。

3 模型建立與求解分析

3.1 無(wú)約束條件下獨(dú)立減排演化博弈

以本地政府為例，當(dāng)外部政府與本地政府均選擇不減排策略時(shí)，本地政府將遭受溫室效應(yīng)帶來(lái)的損失以及外部政府CO2擴(kuò)散對(duì)本轄區(qū)的負(fù)外部效應(yīng)的影響；當(dāng)本地政府不減排，外部政府減排時(shí)，本地政府將在外部政府的正外部效應(yīng)影響下，自身排放所帶來(lái)的損失為-(1-α)k(1-l1)；當(dāng)本地政府減排，外部政府不減排時(shí)，本地政府將獲得減排所帶來(lái)的潛在經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益，相應(yīng)地需要承擔(dān)了一定的減排成本、因減排帶來(lái)的短期經(jīng)濟(jì)損失以及負(fù)外部性影響；當(dāng)外部政府與本地政府采取減排策略時(shí)，各地方政府將獲得減排帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益，以此確定外部政府與本地政府的支付矩陣如表1所示。

表1 無(wú)約束條件下地方政府獨(dú)立減排的博弈支付矩陣

區(qū)域內(nèi)本地政府和外部政府隨機(jī)獨(dú)立地選擇減排或不減排，并在減排博弈過(guò)程中同時(shí)重復(fù)進(jìn)行。令本地政府選擇減排策略的比例為rA，0≤rA≤1，那么選擇不減排策略的比例為(1-rA)；令區(qū)域內(nèi)外部政府選擇減排策略的概率為rB，0≤rB≤1，那么選擇不減排策略的比例為(1-rB)。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

由式(4)和式(5)可以確定一個(gè)二維動(dòng)力系統(tǒng)(I)：

(6)

命題1：減排主體非對(duì)稱復(fù)制動(dòng)態(tài)演化博弈在不同均衡狀態(tài)下的平衡點(diǎn)分別為(rA,rB)=(0,0)，(rA,rB)=(1,0)，(rA,rB)=(0,1)，(rA,rB)=(1,1)。當(dāng)

上面通過(guò)復(fù)制動(dòng)態(tài)方程求出的四個(gè)平衡點(diǎn)有的可能不是系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略。根據(jù)Friedman提出的方法，即通過(guò)構(gòu)建系統(tǒng)的雅可比矩陣(J)來(lái)判斷演化博弈平衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性[32]。無(wú)任何約束下獨(dú)立減排系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的雅可比矩陣為：

如果滿足跡條件(雅克比矩陣對(duì)角線上元素之和小于0)和雅克比矩陣行列式條件(行列式大于0)，分別記為trJ、detJ，那么，復(fù)制動(dòng)態(tài)方程的平衡點(diǎn)是局部穩(wěn)定的，該平衡點(diǎn)即為演化穩(wěn)定策略。

證明：根據(jù)演化穩(wěn)定策略的判斷方法，可計(jì)算出雅可比矩陣J在各個(gè)平衡點(diǎn)的行列式的符號(hào)和跡的符號(hào)，以此判斷四種情形下的局部穩(wěn)定性，具體如表2所示，證畢。

表2 四種情形下系統(tǒng)平衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

3.2 無(wú)約束條件下區(qū)域合作減排演化博弈

不存在任何環(huán)境規(guī)制的條件下，區(qū)域內(nèi)外部政府與本地政府是否采取碳減排策略主要取決于減排成本和相應(yīng)的收益，而當(dāng)外部政府與本地政府均采取合作減排策略時(shí)，是否進(jìn)行合作減排取決于達(dá)成合作的交易成本以及合作所帶來(lái)的協(xié)同收益。與獨(dú)立減排情形相比，當(dāng)?shù)卣屯獠空x擇減排策略時(shí)，各地方政府除了獲得因減排所帶來(lái)的潛在經(jīng)濟(jì)收益、承擔(dān)的減排成本及經(jīng)濟(jì)損失外，還將帶來(lái)合作減排的協(xié)同收益Rs，同時(shí)也要支付為達(dá)成合作減排關(guān)系的交易成本Ce。

根據(jù)上述分析，可以計(jì)算得到本地政府和外部政府減排的平均期望收益：

(7)

(8)

(9)

(10)

命題3：減排主體非對(duì)稱復(fù)制動(dòng)態(tài)演化博弈在不同均衡狀態(tài)下的平衡點(diǎn)分別為(rA,rB)=(0,0)，(rA,rB)=(1,0)，(rA,rB)=(0,1)，(rA,rB)=(1,1)。當(dāng)協(xié)同收益小于交易成本時(shí)，即1-σ1σ2-φ21σ1σ2>0時(shí)，若

命題4：當(dāng)協(xié)同收益大于交易成本時(shí)，即φ21σ1σ2-(1-σ1σ2)>0時(shí)，若

命題5：當(dāng)協(xié)同收益小于交易成本時(shí)，即1-σ1σ2-φ21σ1σ2>0時(shí)，存在如下四種情形，每種情形下的局部穩(wěn)定性與表2相同。

命題6：當(dāng)協(xié)同收益大于交易成本時(shí)，即1-σ1σ2-φ21σ1σ2<0時(shí)，存在如下四種情形：

3.3 環(huán)境規(guī)制下政府獨(dú)立減排演化博弈

以本地政府為例，當(dāng)外部政府與本地政府均選擇不減排策略時(shí)，本地政府將接受上級(jí)政府負(fù)向環(huán)境規(guī)制的懲罰，溫室效應(yīng)帶來(lái)的損失以及負(fù)外部效應(yīng)的影響；當(dāng)本地政府不減排，外部政府減排時(shí)，本地政府在外部政府的正外部效應(yīng)影響下，將遭受溫室效應(yīng)所帶來(lái)的損失和環(huán)境規(guī)制的懲罰；當(dāng)本地政府減排，外部政府不減排時(shí)，本地政府將獲得上級(jí)政府正向環(huán)境規(guī)制的激勵(lì)，減排所帶來(lái)的潛在經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益，相應(yīng)地需要承擔(dān)了一定的減排成本、因減排帶來(lái)的短期經(jīng)濟(jì)損失以及外部政的負(fù)外部性的影響；當(dāng)外部政府與本地政府采取合作減排策略時(shí)，各地政府將獲得上級(jí)政府的激勵(lì)，減排帶來(lái)的潛在經(jīng)濟(jì)收益和社會(huì)收益。

(11)

(12)

(13)

(14)

命題7：減排主體非對(duì)稱復(fù)制動(dòng)態(tài)演化博弈在不同均衡狀態(tài)下的平衡點(diǎn)分別為(rA,rB)=(0,0)，(rA,rB)=(1,0)，(rA,rB)=(0,1)，(rA,rB)=(1,1)。

如果滿足跡條件(雅克比矩陣對(duì)角線上元素之和小于0)和雅克比矩陣行列式條件(行列式大于0)，分別記為trJ、detJ，那么，復(fù)制動(dòng)態(tài)方程的平衡點(diǎn)是局部穩(wěn)定的，該平衡點(diǎn)即為演化穩(wěn)定策略。

3.4 不同模型求解結(jié)果的對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)無(wú)約束條件下政府間獨(dú)立減排情形進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)(1)當(dāng)本地政府和外部政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平都較低時(shí)，如條件(1)所示，{減排，減排}是本地政府和外部政府的演化穩(wěn)定策略。此時(shí)，實(shí)行減排所帶來(lái)短期經(jīng)濟(jì)損失較小，帶來(lái)的收益大于不減排策略的收益，其中一個(gè)可能的原因在于經(jīng)濟(jì)后發(fā)地區(qū)工業(yè)發(fā)展相對(duì)薄弱，碳排放較少，減排成本相對(duì)較低。(2)隨著外部政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展到一定程度，同時(shí)，本地政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平仍處于較低時(shí)，如條件(2)所示，{減排，不減排}是本地政府和外部政府的演化穩(wěn)定策略。此時(shí)，經(jīng)濟(jì)后發(fā)地區(qū)通過(guò)減排所帶來(lái)的收益大于不減排情形下的收益，經(jīng)濟(jì)先發(fā)地區(qū)通過(guò)減排所帶來(lái)的收益小于不減排情形下的收益，經(jīng)過(guò)多次博弈后，外部政府采取減排的意愿降低，最終形成經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平較高的區(qū)域減排意向薄弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低的區(qū)域，有減排意愿，但是減排效果不顯著。(3)當(dāng)本地政府和外部政府經(jīng)濟(jì)水平均發(fā)展到一定程度時(shí)，如條件(4)所示，由鞍點(diǎn)和兩個(gè)不穩(wěn)定點(diǎn)連成的折線構(gòu)成系統(tǒng)收斂狀態(tài)的臨界線，系統(tǒng)具體沿哪條路徑到哪一狀態(tài)與博弈系統(tǒng)的初始狀態(tài)和支付矩陣有關(guān)。

通過(guò)對(duì)無(wú)約束條件下區(qū)域合作減排情形進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)(1)區(qū)域內(nèi)本地政府和外部政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平均很低時(shí)，無(wú)論交易成本與協(xié)同收益的關(guān)系是什么，{減排，減排}都是地方政府的穩(wěn)定策略，主要是因?yàn)閷?duì)本轄區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展影響較小，能夠帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)收益，但減排效果不顯著。(2)合作減排情形下，當(dāng)協(xié)同收益小于交易成本時(shí)，隨著一方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平地快速提高，而另一方經(jīng)濟(jì)發(fā)展較慢，地方政府減排博弈最終會(huì)向一方減排一方不減排的方向演進(jìn)。(3)當(dāng)協(xié)同收益大于交易成本時(shí)，前三種情形下的穩(wěn)定策略均為{減排，減排}，也即通過(guò)合作減排，實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，降低了碳排放的負(fù)外部效應(yīng)；第四種情形的穩(wěn)定演化策略可能是{減排，減排}{不減排，不減排}，策略的選擇收到相關(guān)因素的影響。

通過(guò)對(duì)環(huán)境規(guī)制下政府間獨(dú)立減排情形進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)盡管存在環(huán)境規(guī)制，然而并沒(méi)有顯著提高地方政府參與減排的效果，主要原因包括經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊、規(guī)制的成本較高、規(guī)制(獎(jiǎng)懲)的效果不顯著及碳排放的負(fù)外部性等。地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展不均衡是影響其他減排主體策略選擇的關(guān)鍵因素，經(jīng)濟(jì)處于高水平發(fā)展時(shí)，監(jiān)管成本、規(guī)制效果是決定減排主體策略轉(zhuǎn)變的有效因子。

4 仿真分析

上文借助演化博弈理論，模擬了在無(wú)任何約束條件下區(qū)域內(nèi)地方政府獨(dú)立減排，無(wú)任何約束下區(qū)域內(nèi)地方政府合作減排及政府環(huán)境規(guī)制下區(qū)域內(nèi)地方政府獨(dú)立減排策略選擇的演化過(guò)程。為了進(jìn)一步驗(yàn)證模型推導(dǎo)的正確性和結(jié)論的合理性，在上述演化博弈系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上，借助系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析方法，構(gòu)建科學(xué)規(guī)范的區(qū)域合作減排中地方政府策略選擇的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型，如圖1所示。該系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型包含2個(gè)流位變量、2個(gè)流率變量、4個(gè)輔助變量和若干個(gè)外部變量。地方政府選擇減排策略的概率用流位變量表示，其對(duì)應(yīng)的變化率用流率變量表示，流率變量控制著流位變量的變化；輔助變量與外部變量之間關(guān)系由演化博弈不同主體在不同行為策略下的收益函數(shù)確定，流率變量與輔助變量之間關(guān)系由演化博弈不同主體的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程確定。

圖1 地方政府獨(dú)立減排策略演進(jìn)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型

將本地政府采取減排策略的概率rA和外部政府采取減排策略的概率rB分別設(shè)置為{0.3,0.7}。初始仿真參數(shù)設(shè)置如下：區(qū)域內(nèi)本地政府和外部政府的減排努力水平σi分別設(shè)置為{10,8}；本地政府和外部政府的減排率li分別設(shè)置為{0.2,0.1}；因碳排放造成損失的系數(shù)k=1.5；獲取協(xié)同收益系數(shù)為φ21=3(獨(dú)立減排情形下設(shè)為0)；區(qū)域減排努力程度對(duì)社會(huì)環(huán)境改善的影響因子ε=2；上級(jí)政府對(duì)地方住政府的獎(jiǎng)勵(lì)系數(shù)λ和懲罰系數(shù)μ分別為{3,2}(無(wú)環(huán)境規(guī)制情形下均為0)；CO2排放的外部效應(yīng)系數(shù)α=0.7。運(yùn)用Vensim軟件進(jìn)行數(shù)值仿真，確定不同情形下的系統(tǒng)穩(wěn)定均衡點(diǎn)。

圖2 無(wú)約束條件下地方政府獨(dú)立減排時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性

圖3 環(huán)境規(guī)制下區(qū)域內(nèi)地方政府獨(dú)立減排時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性

圖4 無(wú)約束條件下地方政府合作減排時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性

上述仿真結(jié)果與演化博弈推算結(jié)果完全一致，進(jìn)一步驗(yàn)證模型推導(dǎo)的正確性與結(jié)論的合理性。關(guān)于無(wú)約束條件下地方政府合作減排時(shí)系統(tǒng)穩(wěn)定性分析，本文只列示了合作收益大于交易成本的情形，關(guān)于合作收益小于交易成本的情形與獨(dú)立減排的情形相似，囿于篇幅的原因本文不再列示仿真結(jié)果。

5 結(jié)語(yǔ)

面對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要和環(huán)境資源制約的雙重壓力，我國(guó)必須加快向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型，以此實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下的綠色崛起。邊界清晰的區(qū)域主體是CO2減排的擔(dān)綱者，多管齊下推進(jìn)區(qū)域合作是減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)的有效途徑。本文借助演化博弈理論模擬了無(wú)約束條件下區(qū)域內(nèi)地方住政府獨(dú)立減排、合作減排及在環(huán)境規(guī)制的條件下區(qū)域內(nèi)地方政府獨(dú)立減排的策略選擇演化過(guò)程，并借助系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)仿真工具，進(jìn)一步驗(yàn)證模型推導(dǎo)的正確性與結(jié)論的合理性，得出以下幾個(gè)結(jié)論：

(1)當(dāng)區(qū)域內(nèi)本地政府和外部政府經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平都比較低時(shí)，無(wú)論是獨(dú)立減排還是合作減排，減排策略是地方政府的穩(wěn)定策略，但是減排效果并不顯著；獨(dú)立減排情形下，經(jīng)濟(jì)發(fā)展發(fā)達(dá)地區(qū)減排意向薄弱，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平低的區(qū)域，有減排意愿，但是減排效果不顯著；當(dāng)?shù)胤秸?jīng)濟(jì)發(fā)展水平均達(dá)到較高水平時(shí)，“搭便車(chē)”行為將影響減排主體的積極性，導(dǎo)致地方政府減排博弈最終會(huì)向地方政府一方減排一方不減排的方向演進(jìn)。

(2)合作減排情形下，當(dāng)協(xié)同收益小于交易成本時(shí)，隨著一方經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的快速提高，經(jīng)濟(jì)發(fā)展差距拉大后，地方政府減排博弈策略最終會(huì)向地方政府一方減排一方不減排的方向演進(jìn)；當(dāng)協(xié)同收益大于交易成本時(shí)，通過(guò)合作減排，實(shí)現(xiàn)了資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，降低了碳排放的負(fù)外部效應(yīng)。

(3)環(huán)境規(guī)制下地方政府獨(dú)立減排時(shí)，環(huán)境規(guī)制還不能發(fā)揮良好的效果，僅僅是在經(jīng)濟(jì)后發(fā)地區(qū)可以起到作用，然而減排效果并不顯著，也側(cè)面說(shuō)明了政府規(guī)制制度不能“一刀切”，而應(yīng)該具有差異性和針對(duì)性。同時(shí)也發(fā)現(xiàn)，通過(guò)提高協(xié)同收益，或減低交易成本，可以有效促進(jìn)區(qū)域合作減排，加速減排目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。

上述的研究結(jié)論對(duì)于當(dāng)前的低碳發(fā)展、綠色轉(zhuǎn)型具有一定對(duì)的參考價(jià)值，政策的制定和出臺(tái)要考慮到地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展的不平衡性和不充分性。同時(shí)，本文僅通過(guò)數(shù)量模型推導(dǎo)證明得出相關(guān)結(jié)論，未來(lái)還需要采取實(shí)證或者實(shí)地調(diào)研的方式進(jìn)一步修正相關(guān)結(jié)論。