王 琦
(北京市市政工程設(shè)計研究總院有限公司,北京 100082)
水泥窯協(xié)同處置這項技術(shù)從20世紀70年代起就逐漸被人們認可并被廣泛地應(yīng)用起來。在加拿大的勞倫斯水泥廠,水泥窯協(xié)同處置技術(shù)進行了初次試驗,隨后美國、德國等國家的十多家水泥廠紛紛進行了試驗。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計,2006年歐洲水泥行業(yè)廢物協(xié)同處置節(jié)省煤碳18%(約5Mt),減少二氧化碳排放8Mt。張霞、花明等分析了發(fā)達國家水泥窯協(xié)同處理廢物的現(xiàn)狀,一些歐洲國家燃料替代率達50%以上[1]。丁瓊、彭政等人分析了歐盟水泥窯協(xié)同處置的主要經(jīng)驗與挑戰(zhàn),水泥窯協(xié)同處置提高了水泥工業(yè)的經(jīng)濟效益,也提高了水泥企業(yè)的生存能力[2]。趙濤、周志剛等以水泥的生產(chǎn)特點為基礎(chǔ),研究了水泥工業(yè)開發(fā)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的可能性與延展性,依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟理論設(shè)計了生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈,并總結(jié)出水泥工業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的途徑0。
水泥窯協(xié)同處置RDF產(chǎn)業(yè)鏈由兩個行業(yè)的相關(guān)企業(yè)構(gòu)成,一是垃圾處理處置行業(yè)的相關(guān)企業(yè),二是水泥生產(chǎn)企業(yè),這兩類企業(yè)的相互合作是構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈、實現(xiàn)廢物再生利用循環(huán)經(jīng)濟的首要條件。
本產(chǎn)業(yè)鏈的合作對于垃圾處理處置企業(yè)而言是將垃圾經(jīng)過預(yù)處理(破碎、分選等)后制成高熱值的替代燃料 RDF;而對于水泥生產(chǎn)企業(yè)而言,合作的行為是指接受并購買RDF。垃圾處理處置企業(yè)在生產(chǎn)RDF的過程中會引進技術(shù)、添加設(shè)備,水泥生產(chǎn)企業(yè)也會面臨同樣的問題,增加設(shè)備、原有生產(chǎn)工藝的改造都會產(chǎn)生一定的成本,所以產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)成需要兩類企業(yè)具備互惠互利的基本條件,以下就來討論兩個行業(yè)逐步走向合作的演變過程。
產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建基礎(chǔ)源于合作,設(shè)垃圾處理處置企業(yè)選擇合作時生產(chǎn)制備 RDF的單位投資成本為Cj;不合作時處理垃圾的支付成本為CK;而水泥生產(chǎn)企業(yè)選擇合作時,購買RDF作為替代燃料的成本為Cm,不合作時使用傳統(tǒng)燃料的投入成本為Cn,得意矩陣如表1所示。
表1 水泥生產(chǎn)企業(yè)與垃圾處理處置企業(yè)博弈的得益矩陣
在此博弈中兩博弈方可自由選擇,但唯有雙方都選擇合作產(chǎn)業(yè)鏈才能構(gòu)成,因此(合作,合作)構(gòu)成本博弈的帕累托上策均衡。在這里,討論實現(xiàn)(合作,合作)均衡所需滿足的條件。
本博弈以有限理性假設(shè)為前提,有些企業(yè)的理性層次不高,不會從選擇最初就找到最佳策略,所以在選擇中有些企業(yè)采取合作策略,而其他則不然。設(shè)選擇合作的企業(yè)占總企業(yè)數(shù)量的比值為:x(0≤x≤1),則不合作的占比為 1-x。推導(dǎo)過程如下:
(1) 對于垃圾處理處置企業(yè)而言,期望得益為:
群體平均得益為:
(2) 對于水泥生產(chǎn)企業(yè)而言,推導(dǎo)方法相同,復(fù)制動態(tài)方程為:
可知x=1是該博弈的進化穩(wěn)定策略。無論初始的x水平落在區(qū)間(0,1)何處,最終都會穩(wěn)定于x=1處,即企業(yè)選擇合作。這說明只要RDF的價格低于平時采購傳統(tǒng)燃料的費用,水泥生產(chǎn)企業(yè)就會摒棄舊的生產(chǎn)方式來選擇合作。
由以上的分析可以得出企業(yè)選擇合作的演化路徑,即在垃圾處理處置企業(yè)的增量成本較低且替代燃料RDF定價合理的前提下,企業(yè)會轉(zhuǎn)化為合作型企業(yè)。但在沒有政府干預(yù)的情況下這種前提條件較難實現(xiàn),故引入政府補助。
設(shè)政府給予垃圾處理處置企業(yè)的補貼為S,給予水泥生產(chǎn)企業(yè)的補貼為T。
(1)在政府補貼下,垃圾處理處置企業(yè)的復(fù)制動態(tài)方程為:
當(dāng)政府補貼大于垃圾處理處置企業(yè)增量成本時,垃圾處理處置企業(yè)有利可圖,都會選擇合作策略;反之,企業(yè)的選擇會發(fā)生分歧,有部分企業(yè)會向合作型企業(yè)演進,但其他企業(yè)則不愿意合作。
(2) 在政府補貼下,水泥生產(chǎn)企業(yè)的復(fù)制動態(tài)方程為:
方程的解為x=0、x=1。
在政府補助可為水泥生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省燃料消耗費用時,水泥生產(chǎn)企業(yè)都愿意選擇合作,但企業(yè)的增量成本和原材料定價受補助額度的影響,所以說政府的補貼對企業(yè)的選擇產(chǎn)生了重要的作用。
綜上,通過對水泥窯協(xié)同處置RDF產(chǎn)業(yè)鏈中兩類企業(yè)的博弈分析可以得出:
(1)構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵是各行業(yè)中的企業(yè)是否可以在相互關(guān)系中得到利益。
(2)垃圾處理處置企業(yè)生產(chǎn) RDF的增量成本和水泥生產(chǎn)企業(yè)燃料的費用變化影響著合作是否成功。
在發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的道路上構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)瞧髽I(yè)發(fā)展的必然模式,但是單純依靠企業(yè)的自發(fā)行為不易完成合作均衡,在引入政府補助措施后會大大增加企業(yè)選擇合作的概率,由此可以得出政府主體在產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建的過程中起到了至關(guān)重要的作用。故應(yīng)該充分發(fā)揮政府在其中的調(diào)控作用,制定符合實際需求的優(yōu)惠政策以及相關(guān)支持,使水泥窯協(xié)同處置RDF產(chǎn)業(yè)向循環(huán)經(jīng)濟的目標(biāo)發(fā)展。