譚旭紅,王 璐

(黑龍江科技大學 a.管理學院;b.研究生學院,黑龍江 哈爾濱 150022)

1 引言

長期以來,煤炭資源在我國經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用,但管理者輕視環(huán)境保護的開采方式不僅造成了大氣污染、耕地破壞等環(huán)境問題,還造成了因地質(zhì)災害導致的巨大經(jīng)濟損失[1]。環(huán)境問題引起了社會各界的普遍關(guān)注。張強、薛惠鋒[2]在WSR方法論的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了環(huán)境安全的三維分析模型,為環(huán)境問題提供了新的研究思路。簡單來說,煤炭礦區(qū)是指對一定區(qū)域內(nèi)的煤炭資源以開采利用為目的所形成的在煤炭企業(yè)開采生產(chǎn)區(qū)和礦區(qū)居民生活區(qū)為主的基礎(chǔ)上,輻射周圍一定區(qū)域而形成的經(jīng)濟與行政區(qū)域[3]。煤炭礦區(qū)的特殊性和礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)的復雜性使人類在此系統(tǒng)中逐漸占據(jù)主導地位,由此衍生出了眾多的利益相關(guān)者。姜博等[4]將環(huán)境污染中的利益相關(guān)者總結(jié)為中央政府、地方政府、污染企業(yè)和社會公眾。利益相關(guān)者個人的利益訴求和煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)整體利益的不協(xié)調(diào),嚴重阻礙了區(qū)域內(nèi)煤炭資源的可持續(xù)利用和礦區(qū)整體的可持續(xù)發(fā)展。越來越多的學者認為,環(huán)境問題的解決需要各方利益相關(guān)者的積極參與;潘楚林、田虹[5]總結(jié)出利益相關(guān)者的壓力對環(huán)境有著正面的影響。具體而言,韋貝貝、范倉海[6]認為環(huán)境問題的有效解決需要政府轉(zhuǎn)變職能;徐華、趙曉康[7]認為國際市場和監(jiān)管查處力度對環(huán)境的影響至關(guān)重要;關(guān)華等[8]認為引入第三方監(jiān)督機制是解決環(huán)境污染問題的有效途徑。

隨著研究的不斷深入,博弈論應用到這一系列研究中。潘峰等[9]從演化博弈論的視角研究了以改善環(huán)境質(zhì)量為目的的地方政府與中央政府的決策演化過程;鄭君君等[10]將演化博弈論與優(yōu)化理論相結(jié)合,探討了監(jiān)管部門有效處理環(huán)境污染群體性事件的問題;金帥等[11]在演化博弈論的基礎(chǔ)上,以政府和社會主體為博弈方,建立了在主體動態(tài)支付因素影響下的演化博弈模型;姜博等[4]利用完全信息靜態(tài)博弈,提出環(huán)境污染事故發(fā)生率的降低與對污染活動的處罰力度、信息透明度和公眾的參與度密切相關(guān);王廣成、曹飛飛[12]從演化博弈論的角度,分析了地方政府與煤炭企業(yè)在生態(tài)修復保證金制度實施中的決策演化過程。

縱觀現(xiàn)有的研究文獻,博弈論的應用領(lǐng)域越來越廣泛[13,14],在對煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)問題的研究中,上述對環(huán)境保護問題的研究結(jié)果也同樣適用。但是在現(xiàn)有的研究文獻中,對煤炭礦區(qū)生態(tài)問題的研究相對較少,將利益相關(guān)者的相互配合引入煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)的研究略顯不足?；诖?本文在明確利益相關(guān)者的基礎(chǔ)之上,分析了各自的利益訴求。假設(shè)博弈方彼此具有有限理性,利用演化博弈論方法構(gòu)建地方政府與煤炭企業(yè)、社會資本方與煤炭企業(yè)的演化博弈模型,找出演化穩(wěn)定策略,并進行數(shù)值仿真分析,研究在長期博弈下的策略選擇,以此為煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)發(fā)展提出相應的對策建議。

2 利益相關(guān)者的利益訴求分析

煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)是以煤炭資源開發(fā)利用為目的形成的生態(tài)系統(tǒng),實質(zhì)是在自然生態(tài)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上加入人類活動,而人類活動又逐漸在此系統(tǒng)中占據(jù)主導地位,不同利益相關(guān)者的不同利益訴求交叉形成的利益沖突和利益相關(guān)者的單方利益與礦區(qū)整體利益的不協(xié)調(diào)將不利于礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[15]。本文主要分析礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)中地方政府、煤炭企業(yè)和社會資本方三方利益相關(guān)者及其利益訴求。

2.1 地方政府

我國的礦產(chǎn)資源所有權(quán)歸國家所有,地方政府具有貫徹中央政府政策和實現(xiàn)區(qū)域經(jīng)濟繁榮、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的雙重身份,因此也具有環(huán)境監(jiān)管和促進經(jīng)濟的雙重角色。長期以來,地方政府追求的是地方財政收入增長,但為了貫徹國家的相關(guān)政策,地方政府應追求區(qū)域經(jīng)濟的繁榮和經(jīng)濟效益、政治效益、生態(tài)效益的協(xié)調(diào)。區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展在于區(qū)域經(jīng)濟水平的提高,而區(qū)域生態(tài)效益的提高關(guān)鍵在于各方的配合和政策支持,因此地方政府在其中起著關(guān)鍵的指導作用。

2.2 煤炭企業(yè)

煤炭企業(yè)是礦區(qū)煤炭資源的直接受益者,根據(jù)理性經(jīng)濟人假設(shè),煤炭企業(yè)追求的是自身利益的最大化。目前,我國煤炭企業(yè)大多追求的是短期利益的最大化,企業(yè)自身采取什么樣的發(fā)展模式和生產(chǎn)方式在很大程度上與政府的政策導向、激勵措施以及改變生產(chǎn)方式后的最終利益相關(guān)。

2.3 社會資本方

本文所研究的社會資本方是指煤炭企業(yè)投入生產(chǎn)、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的資金來源方,既包括自然人也包括法人組織,他們尋求的是投入資本后在煤炭企業(yè)所得的稅后凈利潤的最大化。本文研究的前提在于社會資本方將安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)作為資本性投入引進煤炭企業(yè),煤炭企業(yè)使用這些設(shè)施并改革生產(chǎn)技術(shù),最后根據(jù)企業(yè)的稅后凈利潤分紅,這樣相互配合的方式使社會資本方能得到長遠的收益,有利于煤炭資源的可持續(xù)利用,實現(xiàn)雙贏。

3 地方政府與煤炭企業(yè)的博弈模型

3.1 模型假設(shè)

主要是:①博弈主體。在進化博弈論的基礎(chǔ)上,假設(shè)博弈方彼此只具有有限理性。模型中,地方政府和煤炭企業(yè)是博弈的兩個參與群體,我們反復在這兩個群體中隨機抽取、配對,使其進行博弈,隨著博弈的進行,雙方會相互調(diào)整自身策略。②博弈主體策略。假設(shè)地方政府可選擇兩種策略:一是通過給予煤炭企業(yè)稅收優(yōu)惠支持其實施清潔生產(chǎn)(即鼓勵);二是不采取任何措施支持煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)(即不鼓勵),因此地方政府可選擇的策略集合是S1={鼓勵;不鼓勵}。假設(shè)地方政府群體采取鼓勵策略的比例為P1,不鼓勵策略的比例為1-P1,煤炭企業(yè)可選擇兩種策略:一是認識到清潔生產(chǎn)的現(xiàn)實急迫性,接受地方政府給予的稅收優(yōu)惠,實施清潔生產(chǎn)(即執(zhí)行);二是維持現(xiàn)狀,繼續(xù)傳統(tǒng)的開發(fā)與生產(chǎn)(即不執(zhí)行),因此煤炭企業(yè)可選擇的策略集合是S2={執(zhí)行;不執(zhí)行},煤炭企業(yè)群體中采取執(zhí)行策略的比例為P2,不執(zhí)行策略的比例為1-P2。③成本收益(表1)。Ig為地方政府鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的支出,Be為煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的收益,Bg為企業(yè)實施清潔生產(chǎn)給地方政府帶來的收益,Ie為企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所支付的成本,K為企業(yè)清潔生產(chǎn)水平不達標時需繳納的生產(chǎn)保證金,Rg為企業(yè)實施清潔生產(chǎn)時地方政府給予的稅收優(yōu)惠。假定在企業(yè)不實施清潔生產(chǎn)的情況下,清潔生產(chǎn)水平不達標,地方政府若不鼓勵清潔生產(chǎn),企業(yè)則無需繳納生產(chǎn)保證金。

表1 地方政府與煤炭企業(yè)的收益矩陣

3.2 演化博弈分析

假設(shè)地方政府與煤炭企業(yè)都具有有限理性,根據(jù)收益矩陣,地方政府采取鼓勵清潔生產(chǎn)策略的期望收益為:

R11=P2(Bg-Ig-Rg)+(1-P2)(K-Ig)

(1)

地方政府采取不鼓勵策略的期望收益為:

R12=P2×Bg+(1-P2)×0

(2)

地方政府的平均期望收益為:

(3)

地方政府采取鼓勵策略的復制動態(tài)方程為:

(4)

將R11和R12帶入復制動態(tài)方程,可得:

(5)

煤炭企業(yè)采取執(zhí)行清潔生產(chǎn)策略的期望收益為:

R21=P1(Be-Ie+Rg)+(1-P1)(Be-Ie)

(6)

煤炭企業(yè)采取不執(zhí)行策略的期望收益為:

R22=P1(-K)+(1-P1)×0

(7)

煤炭企業(yè)的平均期望收益為:

(8)

煤炭企業(yè)采取執(zhí)行清潔生產(chǎn)的復制動態(tài)方程為:

(9)

將R21和R22帶入復制動態(tài)方程,可得:

(10)

將式(5)和式(10)聯(lián)立,可得到地方政府與煤炭企業(yè)的復制動態(tài)系統(tǒng):

(11)

由方程組(11)計算可得,該復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A(0,0)、B(0,1)、C(1,0)、D(1,1),該復制動態(tài)方程的雅克比矩陣為:

(12)

矩陣J的行列式為:

detJ=(1-2P1)(K-Ig-KP2-P2Rg)(1-2P2)(P1Rg+Be-Ie+KP1)+P1(1-P1)(K+Rg)P2(1-P2)(K+Rg)

(13)

矩陣J的跡為:

trJ=(1-2P1)(K-Ig-KP2-P2Rg)+(1-2P2)(P1Rg+Be-Ie+KP1)

(14)

根據(jù)演化博弈理論,當均衡點滿足detJ>0、trJ<0時,此均衡點為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略點[9],因此對該博弈依次進行分析。

當K>Ig,Be>Ie時,由方程組(11)可得到復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A(0,0)、B(0,1)、C(1,0)、D(1,1)。

由表2可知,當企業(yè)繳納的生產(chǎn)保證金大于地方政府為鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所付出的成本,同時地方政府不鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為正時,博弈的均衡點中B(0,1)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不鼓勵,執(zhí)行)。即地方政府傾向于選擇不鼓勵清潔生產(chǎn)策略,煤炭企業(yè)傾向于選擇執(zhí)行清潔生產(chǎn)策略。

表2 K>Ig,Be>Ie情況下的局部穩(wěn)定性分析

當KIe時,由方程組(11)可得到復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A(0,0)、B(0,1)、C(1,0)、D(1,1)。

由表3可知,當企業(yè)繳納的生產(chǎn)保證金小于地方政府為鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所付出的成本,同時地方政府不鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為正時,博弈的均衡點中B(0,1)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不鼓勵,執(zhí)行)。即地方政府傾向于選擇不鼓勵清潔生產(chǎn)策略,煤炭企業(yè)傾向于選擇執(zhí)行清潔生產(chǎn)策略。

表3 KIe情況下的局部穩(wěn)定性分析

當K>Ig,Be

由表4可知,當企業(yè)繳納的生產(chǎn)保證金大于地方政府為鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所付出的成本,地方政府不鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為負,同時地方政府鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益與繳納的生產(chǎn)保證金之和為負時,博弈的均衡點中C(1,0)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(鼓勵,不執(zhí)行)。即地方政府傾向于選擇鼓勵清潔生產(chǎn)策略,煤炭企業(yè)傾向于選擇不執(zhí)行清潔生產(chǎn)策略。

表4 K>Ig,Be

當K

由表5可知,當企業(yè)繳納的生產(chǎn)保證金小于地方政府為鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所付出的成本,地方政府不鼓勵時煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為負,同時地方政府鼓勵時煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益與繳納的生產(chǎn)保證金之和為負時,博弈的均衡點中A(0,0)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不鼓勵,不執(zhí)行)。即地方政府傾向于選擇不鼓勵清潔生產(chǎn)策略,煤炭企業(yè)也傾向于選擇不執(zhí)行清潔生產(chǎn)策略。

表5 K

當K0時,由方程組(11)可得到復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A(0,0)、B(0,1)、C(1,0)、D(1,1)。

由表6可知,當企業(yè)繳納的生產(chǎn)保證金小于地方政府為鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所付出的成本，地方政府不鼓勵時，煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為負,同時地方政府鼓勵時煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益與繳納的生產(chǎn)保證金之和為正時,博弈的均衡點中A(0,0)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不鼓勵,不執(zhí)行)。即地方政府傾向于選擇不鼓勵清潔生產(chǎn)策略,煤炭企業(yè)也傾向于選擇不執(zhí)行清潔生產(chǎn)策略。

表6 K0情況下的局部穩(wěn)定性分析

表7 K>Ig,Be0情況下的局部穩(wěn)定性分析

從圖1可見,如果為初始狀態(tài)時,P2>P2*,則F(P1)<0,F′(0)<0,F′(1)>0,此時P1=0是演化穩(wěn)定策略(ESS)。從圖2可見,如果為初始狀態(tài)時,P20,F′(0)>0,F′(1)<0,此時P1=1是演化穩(wěn)定策略。

圖1 地方政府動態(tài)變化相位圖(P2>P2*)

圖2 地方政府動態(tài)變化相位圖(P2

從圖3可見,如果為初始狀態(tài)時,P10,此時P2=0是演化穩(wěn)定策略(ESS);從圖4可見,如果為初始狀態(tài)時,P1>P1*,F(P2)>0,F′(0)>0,F′(1)<0,此時P2=1是演化穩(wěn)定策略。

圖3 煤炭企業(yè)動態(tài)變化相位圖(P1

圖4 煤炭企業(yè)動態(tài)變化相位圖(P1>P1*)

圖5 地方政府與煤炭企業(yè)的演化博弈相位圖

4 社會資本方與煤炭企業(yè)的博弈模型

我國礦產(chǎn)資源主要集中分布在不發(fā)達的中西部地區(qū)甚至偏遠地區(qū)[15],且促進礦區(qū)煤炭企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn),保障資源可持續(xù)發(fā)展是一個漫長的過程。因此,資金不充足的地方政府可引入第三方社會資本方來支持煤炭企業(yè)實現(xiàn)清潔生產(chǎn),促進礦區(qū)經(jīng)濟效益、政治效益與生態(tài)效益相協(xié)調(diào)。

4.1 模型假設(shè)

模型主要包括博弈主體、博弈主體的策略和成本收益三部分:①博弈主體。在進化博弈論的基礎(chǔ)上,假設(shè)博弈方彼此只具有有限理性,此模型中的社會資本方和煤炭企業(yè)是博弈的兩個參與群體,我們反復在這兩個群體中隨機抽取、配對,使其進行博弈,隨著博弈的進行,雙方會相互調(diào)整自身的策略。②博弈主體的策略。假設(shè)社會資本方可選擇兩種策略:一是與煤炭企業(yè)簽訂合同,將安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)作為資本性投入進入企業(yè)(即投入);二是不進行任何投資促進煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)水平達標(即不投入),社會資本方可選擇的策略集合是S3={投入;不投入},假設(shè)社會資本方群體采取投入策略的比例為P3,不投入的比例為1-P3。礦區(qū)煤炭企業(yè)可選擇兩種策略:一是實施清潔生產(chǎn)(即實施);二是不實施清潔生產(chǎn),繼續(xù)按照傳統(tǒng)的方式進行生產(chǎn)和開采(即不實施),煤炭企業(yè)可選擇的策略集合是S4={實施;不實施},煤炭企業(yè)群體采取實施策略的比例為P4,不實施的比例為1-P4。③成本收益(表8)。表8中Ig為社會資本方投入安全生產(chǎn)設(shè)施、引進清潔生產(chǎn)技術(shù)的支出,Be為煤炭企業(yè)實施清潔、安全生產(chǎn)的收益(包括產(chǎn)品價格上升、銷量增加),Bg為企業(yè)接受投資并實施清潔、安全生產(chǎn)給社會資本方帶來的收益(因為是資本性投入,社會資本方會得到煤炭企業(yè)稅后利潤的分紅),Ie為企業(yè)接受社會資本方的投資后實施清潔、安全生產(chǎn)所支付的成本(企業(yè)接受社會資本方投資后,社會資本方投資的安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)就成為企業(yè)的固定資產(chǎn)和無形資產(chǎn),所需支付的成本包括人工費和折舊攤銷費),Dg為企業(yè)接受社會資本方投資并實施安全、清潔生產(chǎn)后社會資本方給予的分紅免除,Rg為社會資本方不投資,煤炭企業(yè)自行實施安全清潔生產(chǎn)所需支付的額外成本。假設(shè)社會資本方不投入時,則Bg=0。

表8 社會資本方與煤炭企業(yè)的收益矩陣

4.2 演化博弈分析

假設(shè)社會資本方與煤炭企業(yè)都具有有限理性,根據(jù)收益矩陣,社會資本方采取投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略的期望收益為:

R31=P4(Bg-Ig-Dg)+(1-P4)(-Ig)

(15)

社會資本方采取不投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略的期望收益為:

R32=P4×0+(1-P4)×0

(16)

社會資本方的平均期望收益為:

(17)

社會資本方采取投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略的復制動態(tài)方程為:

(18)

將R31、R32帶入復制動態(tài)方程,可得：

(19)

(20)

煤炭企業(yè)選擇實施清潔生產(chǎn)策略的期望收益為:

R41=P3(Be-Ie+Dg)+(1-P3)(Be-Rg)

(21)

煤炭企業(yè)選擇不實施清潔生產(chǎn)策略的期望收益為:

R42=P3×0+(1-P3)×0

(22)

煤炭企業(yè)的平均期望收益為:

(23)

煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的復制動態(tài)方程為:

(24)

將R41、R42帶入復制動態(tài)方程,可得：

(25)

(26)

將式(19)和式(25)聯(lián)立,可得到社會資本方與煤炭企業(yè)的復制動態(tài)系統(tǒng):

(27)

由方程組(27)計算可得到該復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A′(0,0)、B′(0,1)、C′(1,0)、D′(1,1),該復制動態(tài)方程的雅克比矩陣為:

(28)

矩陣J′的行列式為:

detJ′=(1-2P3)(P4Bg-P4Dg-Ig)(1-2P4)(P3Dg+P3Rg-P3Ie+Be-Rg)-P3(1-P3)(Bg-Dg)P4(1-P4)(Dg+Rg-Ie)

(29)

矩陣J′的跡為:

trJ′=(1-2P3)(P4Bg-P4Dg-Ig)+(1-2P4)(P3Dg+P3Rg-P3Ie+Be-Rg)

(30)

根據(jù)演化博弈理論,當均衡點滿足detJ′>0,trJ′<0時,此均衡點為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略點[9],因此對該博弈依次進行了分析。

當Be>Rg,Bg-Dg-Ig>0,Dg-Ie+Be>0時,由方程組(27)可得到復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A′(0,0)、B′(0,1)、C′(1,0)、D′(1,1)。

由表9可知,在社會資本方選擇不投入的情況下,煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為正,社會資本方的凈收益為正,同時社會資本方選擇投入的情況下煤炭企業(yè)的凈收益為正時,博弈的均衡點中D′(1,1)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(投入,實施)。即社會資本方傾向于選擇投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略,煤炭企業(yè)也傾向于選擇實施清潔生產(chǎn)策略。

表9 Be>Rg,Bg-Dg-Ig>0,Dg-Ie+Be>0情況下的局部穩(wěn)定性分析

當Be

由表10可知,在社會資本方選擇不投入的情況下,煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為負,社會資本方的凈收益為負,同時社會資本方選擇投入的情況下煤炭企業(yè)的凈收益為負時,博弈的均衡點中A′(0,0)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不投入,不實施)。即社會資本方傾向于選擇不投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略,煤炭企業(yè)傾向于選擇不實施清潔生產(chǎn)策略。

表10 Be

當Be0時,由方程組(27)可得到復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A′(0,0)、B′(0,1)、C′(1,0)、D′(1,1)。

由表11可知,在社會資本方選擇不投入的情況下,煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為負,社會資本方的凈收益為負,同時社會資本方選擇投入的情況下煤炭企業(yè)的凈收益為正時,博弈的均衡點中A′(0,0)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不投入,不實施)。即社會資本方傾向于選擇不投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略,煤炭企業(yè)傾向于選擇不實施清潔生產(chǎn)策略。

表11 Be0情況下的局部穩(wěn)定性分析

當Be0,Dg-Ie+Be<0時,由方程組(27)可得到復制動態(tài)系統(tǒng)的均衡點依次為A′(0,0)、B′(0,1)、C′(1,0)、D′(1,1)。

由表12可知,在社會資本方選擇不投入的情況下,煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的凈收益為負,社會資本方的凈收益為正,同時社會資本方選擇投入的情況下煤炭企業(yè)的凈收益為負時,博弈的均衡點中A′(0,0)為演化穩(wěn)定策略點,博弈對應的演化穩(wěn)定策略為(不投入,不實施)。即社會資本方傾向于選擇不投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)策略,煤炭企業(yè)傾向于選擇不實施清潔生產(chǎn)策略。

表12 Be0,Dg-Ie+Be<0情況下的局部穩(wěn)定性分析

表13 Be>Rg,Bg-Dg-Ig>0,Dg-Ie+Be<0情況下的局部穩(wěn)定性分析

從圖6可見,如果為初始狀態(tài)時,P4>P4*,則F(P3)>0,F′(0)>0,F′(1)<0,此時P3=1是演化穩(wěn)定策略(ESS);從圖7可見,如果為初始狀態(tài)時,P40,此時P3=0是演化穩(wěn)定策略。

圖6 社會資本方動態(tài)變化相位圖(P4>P4*)

圖7 社會資本方動態(tài)變化相位圖(P4

圖8 煤炭企業(yè)動態(tài)變化相位圖(P3>P3*)

從圖8可見,如果為初始狀態(tài)時,P3>P3*,則F(P4)>0,F′(0)>0,F′(1)<0,此時P4=1是演化穩(wěn)定策略(ESS);從圖9可見,如果為初始狀態(tài)時,P30,此時P4=0是演化穩(wěn)定策略。

圖9 煤炭企業(yè)動態(tài)變化相位圖(P3

圖10 社會資本方與煤炭企業(yè)的演化博弈相位圖

5 數(shù)值仿真分析

5.1 地方政府與煤炭企業(yè)的系統(tǒng)模擬仿真

在前文演化博弈分析的基礎(chǔ)上,我們對地方政府與煤炭企業(yè)的復制動態(tài)方程中的參數(shù)進行了設(shè)定,見表14。4種情形對應的模擬仿真演化趨勢見圖11。系統(tǒng)模擬仿真演化趨勢圖以時間t(模擬值)為橫坐標,博弈雙方的策略概率為縱坐標。上述4種情形中,從圖11(a)和(b)可見,當Be-Ie+Rg<0時,博弈雙方的策略概率均為(0,0),此時博弈雙方的策略選擇是演化穩(wěn)定策略(ESS),但對應的博弈雙方行為選擇為:地方政府不鼓勵、煤炭企業(yè)不執(zhí)行清潔生產(chǎn)在現(xiàn)實生活中往往不會發(fā)生;而從圖11(c)和圖11(d)中可見,當K>Ig且Be-Ie+Rg>0時,即煤炭企業(yè)清潔生產(chǎn)水平不達標時需繳納的生產(chǎn)保證金大于地方政府鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的支出,且煤炭企業(yè)執(zhí)行清潔生產(chǎn)的凈收益為正時,博弈雙方的策略選擇概率為(1,0),此時博弈雙方的策略選擇是演化穩(wěn)定策略(ESS)。即煤炭企業(yè)不執(zhí)行清潔生產(chǎn),地方政府選擇順其自然,仍會選擇鼓勵清潔生產(chǎn)。

表14 復制動態(tài)方程參數(shù)設(shè)定

圖11 4種情形下對應的系統(tǒng)模擬仿真演化趨勢

5.2 社會資本方與煤炭企業(yè)的系統(tǒng)模擬仿真

在前文演化博弈分析的基礎(chǔ)上,本文對社會資本方與煤炭企業(yè)中復制動態(tài)方程中的參數(shù)進行了設(shè)定,見表15。

表15 復制動態(tài)方程參數(shù)設(shè)定

4種情形對應的系統(tǒng)模擬仿真演化趨勢見圖12。系統(tǒng)模擬仿真演化趨勢圖以時間t(模擬值)為橫坐標,博弈雙方策略概率為縱坐標。上述4種情形中,如果Rg固定時,從圖12(a)、(b)、(c)中可見,當Bg-Ig-Dg和Be-Ie+Dg為正負號相反時,博弈雙方的策略概率圖12(a)為(0.5,0),圖12(b)為(0,0),圖12(c)不存在穩(wěn)定的系統(tǒng)演化過程,而(0.5,0)不是演化穩(wěn)定策略(ESS),圖12(b)博弈雙方的策略概率均為(0,0),此時博弈雙方的策略選擇是選擇演化穩(wěn)定策略(ESS),但對應的博弈雙方的行為選擇為:社會資本方不投入安全生產(chǎn)設(shè)施、煤炭企業(yè)不執(zhí)行清潔生產(chǎn),在現(xiàn)實生活中往往不可能發(fā)生。從圖12(d)可見,當Bg-Ig-Dg和Be-Ie+Dg均為大于零的值時,即社會資本方和煤炭企業(yè)的凈收益均為正時,博弈雙方的策略選擇概率為(1,1),此時博弈雙方的策略選擇是演化穩(wěn)定策略(ESS)。即社會資本方選擇投入安全生產(chǎn)設(shè)施,煤炭企業(yè)選擇實施清潔生產(chǎn)。

圖12 4種情形下對應的系統(tǒng)模擬仿真演化趨勢

6 結(jié)論

煤炭礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)因其特殊性和復雜性使其系統(tǒng)內(nèi)部衍生出了眾多的利益相關(guān)者,利益相關(guān)者的利益交叉會產(chǎn)生利益沖突,從上述演化博弈和數(shù)值仿真分析可得:煤炭企業(yè)繳納的生產(chǎn)保證金及實施清潔生產(chǎn)的凈收益和地方政府鼓勵煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)的支出是影響雙方策略選擇的關(guān)鍵因素;而社會資本方投入安全生產(chǎn)設(shè)施和清潔生產(chǎn)技術(shù)的凈收益和煤炭企業(yè)實施清潔生產(chǎn)所得的凈收益是影響雙方策略選擇的重要因素。為使其生態(tài)系統(tǒng)盡可能地達到平衡,對地方政府而言,應注重獎罰相結(jié)合,在制定稅收優(yōu)惠政策的同時完善生產(chǎn)保證金制度,積極引進清潔生產(chǎn)技術(shù);對煤炭企業(yè)而言,應貫徹落實地方政府的規(guī)章制度,建立企業(yè)安全生產(chǎn)制度,采用清潔生產(chǎn)技術(shù),完善對社會資本方的稅后凈利潤分配制度;從社會資本方而言,應投入優(yōu)質(zhì)的安全生產(chǎn)設(shè)施和高效的清潔生產(chǎn)技術(shù),利用分紅比例調(diào)動煤炭企業(yè)安全清潔生產(chǎn)的積極性,以此來協(xié)同合作,在礦區(qū)復合生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的前提下追求自身利益。