劉雯雯, 胡振華

(1.中南大學 商學院,湖南 長沙 410083; 2.中南林業(yè)科技大學 物流與交通學院,湖南 長沙 410004)

0 引言

隨著全球氣候變化，環(huán)境保護問題日益受到關注，環(huán)保理念及技術的普及推廣，消費者的低碳環(huán)保意識逐漸形成。帥傳敏[1]、Shuai[2]、Vanclay[3]等研究表明，消費者對低碳產品的內隱和外顯態(tài)度都是積極的，消費者愿意為產品的低碳屬性支付低碳溢價。比如，美國一項實證研究表明，消費者愿意為具有環(huán)保認證的家具產品支付5%～25%的溢價[4]；日本瑞穗綜合研究所調查表明，假設農產品生產中碳減排達標，消費者愿意接受大米價格上漲24%，西紅柿價格上漲15%；我國一項低碳豬肉支付意愿的實證研究表明，消費者對低碳豬肉的支付價格上漲幅度為26.33%[5]。消費者需求的變化驅動經濟模式發(fā)生變革，產品綠色低碳程度成了消費者對產品價值認同的重要組成部分。

消費者低碳消費趨勢及政府宏觀層面的碳排放政策迫使企業(yè)審視自身的低碳生產決策問題。企業(yè)生產低碳產品有利于樹立良好品牌形象，提升產品環(huán)保屬性差異化競爭，并獲取較高的低碳溢價收益。但是，低碳產品缺少能以較低成本辨別的外部物理特征，同時，消費者的認知能力及信息獲取不一致不完全，消費者往往呈現明顯的有限理性[6]。企業(yè)與消費者之間關于產品低碳信息的不對稱，容易誘發(fā)部分企業(yè)的機會主義傾向，即以低碳的噱頭提供普通產品。例如，沃爾瑪的“綠色豬肉”事件，家居建材市場充斥各類自定標準標榜“低碳”抬高價格卻缺乏碳排放檢測證明的家居建材產品。在低碳產品與普通產品并存的復雜市場，有限理性消費者并不能辨別低碳產品與普通產品，提供低碳產品的企業(yè)并不一定能得到合理的低碳溢價收益[7]。同時，行為經濟學實驗表明[8]，在高度競爭、純粹自治的市場環(huán)境下，行為主體的決策不僅受自身收益影響，還受社會比較和公平偏好心理影響。當普通產品企業(yè)以虛假低碳信息作為促銷手段“搭便車”獲得額外收益，承擔低碳減排成本的企業(yè)便會感知不公平，并逐漸通過學習、模仿改變自身策略，對低碳投入采取消極態(tài)度。

另一方面，在全球低碳綠色消費背景下，各國政府都在討論如何減少溫室氣體排放的解決方案，采取確立碳排放交易試點城市、啟動低碳認證制度、發(fā)布低碳產品認證目錄等措施積極探索碳減排之路[9,10]。其中，政府的環(huán)境規(guī)制尤其是低碳認證制度[11]等作為一種外部規(guī)則介入，有助于緩解市場自治情形下的市場失靈狀況，增強消費者對低碳產品的認知。目前，已有美國、德國、英國、法國、韓國、日本等十幾個國家開展低碳產品認證，戴爾、聯(lián)合利華、屈臣氏、蘋果、耐克等國際知名企業(yè)均已在產品上貼上碳標簽，該標簽中包含的低碳產品認證等信息能幫助消費者辨別產品低碳屬性并做出購買決策。我國也已從2013年開始對低碳產品進行認證管理[12]，目前通過中國環(huán)境標志認證的企業(yè)超過1600家。

考慮低碳收益、消費者市場、政府規(guī)制，博弈論是分析企業(yè)低碳生產行為的有用工具。其中，演化博弈論[13]以有限理性博弈作為分析框架，認為現實中個體之間通過模仿、學習、突變等過程實現動態(tài)平衡，在經濟管理領域得到了廣泛應用[14]。在低碳背景下，有不少學者運用演化博弈研究企業(yè)群體的低碳生產行為策略。研究的群體包括供應鏈上下游博弈、政企雙方博弈、企業(yè)與消費者群體博弈、考慮消費者、政府與企業(yè)的三方博弈等[15]；研究內容包括碳交易機制、供應鏈減排、碳稅、綠色補貼等環(huán)境政策，產品定價、低碳投入、產品低碳設計等企業(yè)低碳行為決策[16]。但是鮮有文獻考慮企業(yè)單群體之間存在低碳產品與普通產品競合關系時自身的演化邏輯。同時，現有研究對消費者的刻畫一般均假定消費者是理性的，能夠區(qū)分低碳產品與普通產品并根據自身效用最大化做出最優(yōu)購買決策。與前人研究切入點不同的是，本文對消費者刻畫的角度是從消費者對低碳知識的認知及理性程度來考慮的。此外，目前已有部分文獻在研究供應鏈的低碳運作時考慮了供應鏈決策主體的公平偏好[17]，但是在以往運用演化博弈理論分析企業(yè)低碳行為決策的文獻中，沒有把企業(yè)具有公平偏好考慮在內。鑒于此，本文將企業(yè)公平偏好引入企業(yè)群體互動、模仿、學習的演化博弈框架中，在考慮消費者有限理性、低碳偏好行為下，探究市場自治情形下企業(yè)群體低碳生產策略的演化邏輯如何變化？進一步地，當政府對低碳產品采用低碳認證作為環(huán)境規(guī)制介入的情形下，企業(yè)群體低碳生產的演化行為又會發(fā)生怎樣的變化？

1 問題描述與基本假設

考慮市場上存在多個制造企業(yè)為消費者提供同一類產品，企業(yè)在政策和市場引導下有兩種不同生產策略選擇，一類選擇低碳生產策略，即在企業(yè)內部進行環(huán)境管理，實行節(jié)能減排、清潔生產或采用節(jié)能環(huán)保材料，單位產品碳排放量降低，具有低碳屬性，稱為低碳產品(記為g)；另一類則選擇普通生產策略，即在產品生產過程中不做任何減排投入，單位產品碳足跡不變，其產品稱之普通產品(記為n)。兩種產品的功能性效用無差別，參照范如國[18]、Hong[19]的研究假設，設普通產品的邊際成本為0，生產低碳產品則需要承擔額外的單位邊際成本c。

根據文獻[1～3]的研究結論，假設消費者均具有低碳偏好，愿意為產品的低碳屬性支付低碳溢價θ(θ>0)。借鑒Shulman[20]對消費者的劃分，假設市場上有a比例的消費者是具備低碳知識的理性消費者，不論何種情形均能識別低碳產品和普通產品，并對具有低碳屬性的產品支付對應的價格(1+θ)p，而對普通產品支付其功能性價格p。而有1-a比例的消費者則為不具備低碳辨別知識的有限理性消費者，當企業(yè)使用虛假低碳信息對產品標價，他們只能根據企業(yè)描述隨機購買低碳產品和普通產品，參考Du等的研究，不妨假設其支付價格服從[p,(1+θ)p]上的均勻分布[21]；如果在低碳產品認證情形下，由于認證的產品貼有碳標簽，因此這部分消費者會將碳標簽作為一個可信任的低碳信號，認為有碳標簽標識的產品為低碳產品，出價意愿為(1+θ)p，而沒有低碳認證獲得碳標簽標識的產品為普通產品，出價 意愿為p。市場需求確定時，企業(yè)獲得的收益為這兩類消費者的收益之和。

假設企業(yè)具有公平偏好，不僅追求自身收益最大化，同時考慮預期收益與同類企業(yè)收益做比較，由此產生的收益差異會帶來負效用。企業(yè)和消費者關于產品低碳信息的不對稱導致低碳生產的企業(yè)沒有獲得應有的低碳溢價收益時便會感知不公平，這部分不公平厭惡損失的效用記為Δπ。借鑒Fehr等[8]建立的公平偏好模型，將低碳生產的企業(yè)效用函數表示為U=πg-rmax(π-πg,0)，π表示提供低碳產品的企業(yè)應得的收益，πg表示企業(yè)純收益，r表示不公平厭惡系數(r≥0)，當r=0時表明企業(yè)沒有公平偏好心理。在低碳認證情形下，通常低碳產品的認證信息通過碳標簽顯示給消費者，但是碳標簽的實施需要核定生產過程中的溫室氣體排放量，受認證技術水平、低碳核定效率的影響，假設有λ比例的企業(yè)通過政府低碳認證，采用碳標簽對產品進行標識(0<λ<1)。無論市場自治情形還是低碳認證情形，假設市場初始階段有x比例的企業(yè)選擇提供低碳產品，有1-x比例的企業(yè)提供普通產品，兩兩隨機配對。

本文用到的符號定義如表1。

表1 符號定義

由以上模型描述和基本假設，得到企業(yè)低碳生產行為的對稱博弈收益矩陣，如表2所示。其中上角標i=A、C分別表示市場自治情形和低碳認證情形。

表2 企業(yè)低碳生產行為對稱博弈收益矩陣

2 市場自治情形

2.1 演化過程的均衡點

在充分競爭、純粹市場自治情境下，企業(yè)低碳生產決策受自身低碳收益以及公平效用影響。根據低碳產品和普通產品的市場價格，可以得到提供低碳產品和普通產品的企業(yè)純收益分別為

=p+(1+a)θp/2-c

(1)

=p+(1-a)θp/2

(2)

選擇低碳生產的企業(yè)因不公平厭惡而帶來的效用損失有

ΔπA=r{[(1+θ)p-c]-{a[(1+θ)p-c]+

(1-a)(p+θp/2-c)}}

=r(1-a)θp

(3)

選擇低碳生產策略的企業(yè)效用為

=(p+θp/2-c)+[a-(1-x)r(1-a)]θp/2

(4)

選擇普通生產策略的企業(yè)效用為

(5)

兩類企業(yè)的平均效用為

(6)

根據演化博弈的復制動態(tài)公式[13]，得到企業(yè)選擇低碳生產的復制動態(tài)方程為

=x(1-x)[aθp-c-r(1-x)(1-a)θp/2]

(7)

2.2 均衡點的穩(wěn)定性分析

復制動態(tài)方程求出的均衡點不一定都是演化穩(wěn)定策略(ESS)，根據Friedman提出的微分方程“穩(wěn)定性定理”，演化均衡的穩(wěn)定點可以從分析復制動態(tài)方程的局部穩(wěn)定點得出。對F(x)求一階導數，有

F(x)=(1-2x)[aθp-c]-r(3x2-4x+1)(1-a)θp/2

(8)

代入x，如果滿足(8)小于0，則該均衡點就是演化穩(wěn)定策略。

由命題2可得企業(yè)群體在不同低碳溢價情形下的低碳生產演化博弈過程，其復制動態(tài)相位圖如圖1所示。

2.3 參數變化對演化均衡結果的影響

命題3低碳生產企業(yè)的不公平厭惡心理r越強，演化趨向1的概率越小。

表明企業(yè)不追求公平效用的情形下，企業(yè)是否選擇低碳策略與低碳成本收益有關，只要企業(yè)獲取的低碳溢價收益能夠彌補企業(yè)的低碳成本，企業(yè)就會選擇低碳生產策略。當企業(yè)具有公平偏好，企業(yè)的低碳生產風險被放大，低碳溢價閾值上限增加，企業(yè)需要相對較高的低碳溢價水平才會選擇低碳生產，且隨著企業(yè)不公平厭惡心理增強，企業(yè)進行低碳生產的動機將越小。

命題4低碳邊際成本c越大、具有低碳知識的理性消費者比例a越小、低碳生產企業(yè)的不公平厭惡心理r越強，企業(yè)群體放棄低碳生產的不良狀態(tài)的概率將增加。

3 低碳認證情形

3.1 企業(yè)低碳生產行為演化分析

政府推行低碳認證，把企業(yè)產品生產過程中的溫室氣體排放量在產品標簽上用量化的指數標示出來，以標簽的方式告知消費者產品碳信息，從而幫助有限理性消費者區(qū)分低碳產品和普通產品。根據第1部分問題描述和基本假設，則市場上提供低碳產品的企業(yè)獲得的純收益為

{λ[(1+θ)p-c]+(1-λ)(p-c)}

=(1-a)(λ-1)θp+(1+θ)p-c

(9)

提供普通產品的企業(yè)獲得的純收益為

(10)

提供低碳產品的企業(yè)因不公平厭惡導致的效用損失為

=r(1-a)(1-λ)θp

(11)

進行低碳生產的企業(yè)期望效用為

=(1-a)(λ-1)θp[1+r(1-x)]+(1+θ)p-c

(12)

進行普通生產的企業(yè)期望效用為

(13)

兩類企業(yè)的平均期望效用為

(14)

企業(yè)選擇低碳生產的復制動態(tài)方程為

=x(1-x)[(1-a)(λ-1)θp(1+r-rx)]+θp-c

(15)

分析復制動態(tài)方程的均衡點及均衡點穩(wěn)定性，有如下命題。

由命題5可得低碳認證情形下企業(yè)低碳生產的演化博弈過程。當選擇低碳生產的企業(yè)面臨較高的市場低碳溢價水平時，最終演化結果將是企業(yè)群體全部選擇低碳生產策略；當市場低碳溢價水平較低，企業(yè)群體最終將放棄低碳生產；當市場低碳溢價適中，企業(yè)群體最終選擇哪種生產策略與市場初始狀態(tài)有關。

3.2 低碳認證對演化均衡結果的影響

命題6低碳認證情形下，隨著通過低碳認證采用碳標簽標識產品的企業(yè)比例λ增加，市場演化趨向企業(yè)群體放棄低碳生產的不良狀態(tài)的可能性將減小。

4 兩種情形下演化均衡結果的比較

命題7相較于市場自治情形，低碳認證情形下的市場低碳溢價水平只有低于一個更低的閾值下限，長期演化才會導致企業(yè)群體陷入不提供低碳產品的不良狀態(tài)；當市場中低碳認證的產品達到一定比例，相對較低的低碳溢價也能推動市場向企業(yè)群體選擇低碳生產策略的良性狀態(tài)轉化。

綜上可得低碳認證對企業(yè)低碳生產行為的演化影響，如表3所示。

表3 兩種情形下企業(yè)低碳生產行為的演化條件和穩(wěn)定均衡點

5 企業(yè)低碳生產行為演化數值仿真

為了更直觀考察各參數變化對企業(yè)群體低碳生產演化結果的影響，下面將通過數值仿真進一步分析。

5.1 案例選取與變量賦值

家居建材屬于高能耗高排放產業(yè)，在低碳轉型道路上備受關注。我國自從2013年啟動低碳認證以來，至今已發(fā)布三批低碳產品認證目錄，涉及建筑陶瓷磚、鋁合金建材、平板玻璃、硅酸鹽水泥等四類家居建材產品。不同于傳統(tǒng)ISO產品質量強制認證，低碳認證屬于自愿認證，且建材產品的環(huán)保屬性不可直接辨別，這也使家居建材行業(yè)成了“低碳”重災區(qū)。據媒體報道，某品牌陶瓷企業(yè)改進產品器型和原材料，生產的陶瓷薄板節(jié)約60%的原材料，綜合能耗降低50%以上，備受消費者歡迎。然而，在某陶瓷交易市場，幾乎全部陶瓷磚均標榜“低碳”，價格不同程度上漲。結合現實情境，參考文獻[1～5]的實證研究，大部分消費者愿意為產品的低碳屬性支付溢價為5%～30%，本文設定θ取值為0.25。同時根據前文模型推算θ的閾值范圍，設變量(x0、p、θ、a、r、c、λ)初始取值分別為(0.4、15、0.25、0.45、1.5、0.9、0.25)。固定其他參數不變，當某一參數變化時，企業(yè)群體低碳生產演化變化如圖2所示。

圖2 參數變化對演化結果的影響

5.2 數值仿真與分析

由圖2(a)可以看到，目前低碳產品市場尚處于發(fā)展初期，選擇低碳生產的企業(yè)比例較小，x0取值在0.1到0.5之間，當x0小于0.5，演化曲線逐漸收斂到0，并且其收斂速度與x0負相關。表明低碳生產企業(yè)由于承擔了額外的低碳成本在市場競爭中處于劣勢，當普通生產企業(yè)以“搭便車”行為侵占低碳企業(yè)利潤時，在沒有政府介入情形下會陷入企業(yè)群體均選擇不進行低碳生產的不良狀況，出現“劣幣驅逐良幣”情形。當x0取值為0.5，演化曲線逐漸向1收斂，表明當低碳產品市場發(fā)育成熟，低碳生產的企業(yè)占比增加，低碳技術在企業(yè)群體中擴散加快，市場低碳生產行為在群體成員間的模仿、擴散越快，最后全部企業(yè)均選擇低碳生產策略。

圖2(b)、2(c)表明，當低碳成本c過高，企業(yè)不公平厭惡心理r越強，曲線將由收斂到1逐漸收斂到0，且隨著c、r的增加，曲線收斂速度越快。與前文2.3結論一致。市場初期，企業(yè)低碳研發(fā)投入的成本較高，企業(yè)自發(fā)進行低碳生產的動機不足，當普通生產企業(yè)以“低碳”噱頭獲取高額利潤，低碳生產企業(yè)在尋求公平效用心理驅動下，轉而放棄低碳投入。現實中，家居建材市場不少商家將沒有任何低碳功效的產品包裝成低碳產品，提高價格，造成消費者對低碳產品的信任度降低，損害低碳企業(yè)利益，導致整個家居建材行業(yè)缺乏低碳投入的積極性。

圖2(d)、2(e)表明，市場演化趨勢受消費者市場影響，當a從0.1增加到0.5，市場低碳溢價水平θ從0.1提高到0.3，曲線逐漸從收斂到0變?yōu)槭諗康?，且其演化速度與理性消費者比例、低碳溢價正相關。表明隨著消費者低碳認知增加，低碳支付意愿越強，低碳企業(yè)能獲得相對更高的低碳收益，市場會朝著全體企業(yè)均選擇低碳生產的良性狀態(tài)發(fā)展。

從圖2(f)可以看到，當企業(yè)低碳認證比例λ從0.1逐漸增加到0.5，曲線演化軌跡將從收斂到0變成收斂到1。表明在其他條件均未發(fā)生變化的情況下，低碳認證作為外部規(guī)則介入，改變了企業(yè)選擇低碳策略的演化速度和形式。通過低碳認證的低碳產品比例越高，能夠加速推動企業(yè)群體向低碳生產的良性狀態(tài)轉化。

6 結論與討論

本文在有限理性的博弈框架下分析了市場自治與政府介入低碳認證情形下企業(yè)群體低碳生產的演化行為。結果表明：(1)在低碳產品與普通產品充分競爭、價格外生的市場，低碳溢價是企業(yè)決策低碳生產的內在動因，當消費者愿意為產品低碳屬性支付較高溢價，企業(yè)可以將低碳生產成本轉嫁給消費者并獲取高于普通產品的邊際利潤，企業(yè)有選擇生產低碳產品的動機；企業(yè)的逐利心理驅使部分普通生產企業(yè)選擇“搭便車”以低碳噱頭誘導消費者購買，低碳生產企業(yè)在社會學習和同類比較中感知不公平，企業(yè)的不公平厭惡心理導致的效用損失減弱了企業(yè)低碳生產的動機。(2)市場初始階段，低碳產品成本較高，具備低碳知識的理性消費者較少，企業(yè)與消費者關于低碳信息的不對稱導致低碳生產的企業(yè)不能獲得合適的低碳溢價收益，企業(yè)的不公平厭惡心理進一步阻礙企業(yè)選擇低碳生產，在完全自治的市場情形下，純粹依靠企業(yè)自身決策很難達到主動進行低碳生產的良性狀態(tài)。(3)政府介入能彌補市場失靈狀況，低碳認證作為外部規(guī)則介入，能部分消除消費者關于產品環(huán)保信息的信息劣勢地位，以對消費者的引導驅動企業(yè)選擇低碳生產技術，當市場中低碳認證的產品達到一定比例，能夠加速推動市場向企業(yè)進行低碳生產的良性狀態(tài)轉化。

本文結論對政府引導企業(yè)低碳生產轉型具有一定啟示意義：(1)企業(yè)低碳生產決策受市場低碳需求和自身利益驅動。目前，低碳產品處于市場初級階段，消費者有低碳偏好但低碳知識有限，普通產品企業(yè)“搭便車”行為導致提供低碳產品企業(yè)利益受損，因此需要加大低碳知識的宣傳和普及，提高消費者的低碳認知和辨別能力。(2)低碳認證是一種有效的信號傳遞手段，但是受制于認證技術水平和認證市場的不完善，市場低碳認證普及率較低，政府要將更多品類更多產品納入低碳產品認證目錄，有效引導消費者選擇低碳產品。(3)考慮企業(yè)的社會參照行為和不公平厭惡心理，政府需要做好輿論引導，樹立低碳生產企業(yè)的良好社會責任形象及品牌聲譽，提高消費者的低碳支付意愿，同時對普通企業(yè)的虛假宣傳采取監(jiān)管以及加大對低碳生產企業(yè)的激勵措施，以減少企業(yè)不公平厭惡帶來的效用損失，促進低碳產品市場的良性發(fā)展。

本研究是在需求給定的情形下分析企業(yè)群體的演化軌跡，當消費者對低碳產品的需求發(fā)生變化時，演化博弈的均衡點如何改變，后續(xù)研究中將進一步考慮。另外，論文僅考慮了低碳認證作為政府介入手段，未考慮碳稅、碳補貼等其他政府規(guī)制，后續(xù)考慮將政府其他環(huán)境規(guī)制一并納入博弈分析的框架。