周俊 徐新衛(wèi) 謝尚金 鄧佳佳

(1.廣東科技學(xué)院管理學(xué)院，廣東 東莞 523000；2.安徽工業(yè)大學(xué)管理科學(xué)與工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243000；3.中建東方裝飾有限公司，上海 200122)

引言

習(xí)近平總書記在2020年聯(lián)合國大會發(fā)表的一般性辯論重要講話,提出中國的碳中和目標(biāo)“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”,表明我國對全球疫情后實(shí)現(xiàn)綠色復(fù)蘇和低碳轉(zhuǎn)型做出積極貢獻(xiàn)[1]。然而,作為國民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一的建筑業(yè),依舊表現(xiàn)為高消耗、高污染的發(fā)展模式。2018年全國建筑全過程能耗總量占全國能源消費(fèi)總量比重為46.5%；全國建筑全過程碳排放總量占全國碳排放的比重為51.3%[2],資源過度利用、環(huán)境污染等問題越來越制約建筑業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此,為了調(diào)整和優(yōu)化建筑產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方式,企業(yè)必須轉(zhuǎn)變建筑生產(chǎn)的管理模式,借鑒制造業(yè)先進(jìn)的供應(yīng)鏈管理思想,結(jié)合可持續(xù)發(fā)展的理念,實(shí)施建筑綠色供應(yīng)鏈管理模式。建筑綠色供應(yīng)鏈?zhǔn)窃诮ㄖ娜芷趦?nèi),在節(jié)約資源、減少環(huán)境污染的條件下為人們提供環(huán)保舒適、與自然融合的綠色建筑產(chǎn)品。通過物流、信息流、資金流在綠色建材供應(yīng)商、建設(shè)單位、施工單位、設(shè)計(jì)單位、消費(fèi)者、回收再處理企業(yè)等的流動,形成一個(gè)閉環(huán)的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)模式。與其他傳統(tǒng)供應(yīng)鏈不同,除了追求效益最大化、顧客滿意等目標(biāo)外,其更強(qiáng)調(diào)將環(huán)境意識貫穿于整個(gè)供應(yīng)鏈中[3],注重產(chǎn)品生命周期內(nèi)的綠色運(yùn)作和管理,以經(jīng)濟(jì)社會效益和環(huán)境綜合利用效益為最優(yōu)目標(biāo)。結(jié)合綠色供應(yīng)鏈管理的基本原理[4],建筑綠色供應(yīng)鏈的框架模型如圖1所示。

圖1 建筑綠色供應(yīng)鏈框架模型

目前演化博弈理論已在建筑領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。Shi等[5]建立演化博弈模型來研究建筑供應(yīng)商之間的合作趨勢,結(jié)果表明,供應(yīng)商的生產(chǎn)能力、業(yè)主與供應(yīng)商的合同、業(yè)主的激勵機(jī)制直接影響供應(yīng)商的合作傾向。Feng等[6]則在假設(shè)懲罰和激勵條件,建立預(yù)制件生產(chǎn)商之間的演化博弈模型,得出了在合作和非合作2種情況下都存在穩(wěn)定的演化策略,且演化結(jié)果受2種決策過程初始比例的影響。政府可以通過有效的懲罰和激勵機(jī)制,支持生產(chǎn)企業(yè)建立牢固的合作伙伴關(guān)系,降低預(yù)制構(gòu)件供應(yīng)鏈的初始成本,實(shí)現(xiàn)雙贏。黃定軒[7]基于收益-風(fēng)險(xiǎn)的角度,建立了綠色建筑項(xiàng)目中開發(fā)商與客戶在有限理性下需求側(cè)演化博弈模型。梁喜[8]從綠色建筑供給側(cè)角度出發(fā),構(gòu)建政府動態(tài)獎懲政策下動態(tài)補(bǔ)貼與靜態(tài)稅收、靜態(tài)補(bǔ)貼與動態(tài)稅收、動態(tài)補(bǔ)貼與動態(tài)稅收3種情形下的演化博弈模型,得出動態(tài)補(bǔ)貼與靜態(tài)稅收為推動綠色建筑發(fā)展的帕累托最優(yōu)解。王荊[9]系統(tǒng)地分析了綠色建筑發(fā)展中的利益相關(guān)者和影響因素,構(gòu)建政府部門、房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)和消費(fèi)者的兩兩演化博弈模型并進(jìn)行參數(shù)分析。馮輝紅[10]認(rèn)為,綠色采購在很大程度上能減少房地產(chǎn)行業(yè)的能源消耗,從收益、風(fēng)險(xiǎn)與損失的角度分析了建材生產(chǎn)商和房地產(chǎn)開發(fā)商供需雙方的演化博弈模型以及不同情況下行為決策選擇。通過對以上研究結(jié)果的梳理可知,目前運(yùn)用演化博弈理論研究大多集中在政府、開發(fā)商和消費(fèi)者兩兩之間的關(guān)系,對于利益相關(guān)者回收企業(yè)的研究較少,但回收企業(yè)是建筑綠色供應(yīng)鏈能夠閉環(huán),發(fā)揮價(jià)值的關(guān)鍵環(huán)節(jié)?；诖?本研究從綠色供應(yīng)鏈微觀層面,構(gòu)建建筑綠色供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)的生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群和分解種群的三方演化博弈模型,將三者的決策行為和演化過程中重要因素的相互關(guān)系更真實(shí)的呈現(xiàn)出來,為建筑綠色供應(yīng)鏈的實(shí)施提供建議和參考支持。

1 基本假設(shè)和模型構(gòu)建

在建筑綠色供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)中,對運(yùn)行環(huán)境影響較大的利益相關(guān)者主要包括生產(chǎn)建筑產(chǎn)品的生產(chǎn)種群、一定數(shù)量的消費(fèi)種群和分解種群。其中,生產(chǎn)種群以建設(shè)企業(yè)為核心,雖然不直接參與工程項(xiàng)目的建造過程,但是建設(shè)單位對建筑及其生產(chǎn)的綠色性要求決定承包商的施工行為和消費(fèi)者的消費(fèi)行為。面對建筑的開發(fā)問題上,房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)的策略集Sx＝{開發(fā),不開發(fā)}。為了自身長遠(yuǎn)發(fā)展、政府的政策措施、市場的供需等,建設(shè)單位會參與建筑綠色供應(yīng)鏈的合作,投入相應(yīng)的資源提升建筑的節(jié)能環(huán)保水平并采取措施激發(fā)消費(fèi)者購買量；也可能由于初期造價(jià)成本過高、市場不確定性因素而不與建筑綠色供應(yīng)鏈的合作,維持現(xiàn)有的技術(shù)水平開發(fā)傳統(tǒng)建筑。消費(fèi)種群是建筑產(chǎn)品的最終用戶,消費(fèi)者持續(xù)需求量是建筑綠色供應(yīng)鏈管理和運(yùn)作的動力。綠色建筑的價(jià)格、消費(fèi)者剩余、環(huán)保理念等因素都會影響最終產(chǎn)品的消費(fèi)綠色化。面對建筑的購買問題上,消費(fèi)種群的策略集為Sy＝{購買,不購買}。當(dāng)消費(fèi)者有較強(qiáng)的綠色消費(fèi)意識和購買能力時(shí),人們則愿意購買綠色建筑參與綠色供應(yīng)鏈的合作；綠色建筑的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益體現(xiàn)具有長期性和整體性,在消費(fèi)者對綠色性能的相關(guān)設(shè)計(jì)、未來效用感知不確定的情況下,消費(fèi)者更愿意選擇風(fēng)險(xiǎn)相對較小的傳統(tǒng)建筑?；厥占庸て髽I(yè)在生態(tài)系統(tǒng)中是對廢棄物進(jìn)行加工再利用的分解種群,策略集為Sz＝{參與,不參與},選擇接受表示參與綠色供應(yīng)鏈,將上游施工過程、運(yùn)營階段和建筑物報(bào)廢拆除中產(chǎn)生的建筑廢棄物和裝修廢棄物進(jìn)行加工處理；若企業(yè)不接受,則采用填埋、焚燒粗放方式處理垃圾。假設(shè)如下。

1.1 假設(shè)1:生產(chǎn)種群的相關(guān)損益

當(dāng)開發(fā)商建設(shè)傳統(tǒng)建筑的收益為Fs,成本為Cs；開發(fā)建筑綠色的額外收益為R＋ΔFs(R為品牌效應(yīng)提升、銷售增加等帶來的經(jīng)濟(jì)效益,ΔFs指實(shí)施綠色供應(yīng)鏈資源節(jié)約、廢物處理費(fèi)用減少帶來的效益),需要承擔(dān)的增量成本為kθ2(建設(shè)成本是綠色水平θ的增函數(shù),同時(shí)隨著綠色水平的提高,投入成本的邊際效用是遞減的)。

1.2 假設(shè)2:消費(fèi)者種群的相關(guān)損益

消費(fèi)者購買傳統(tǒng)建筑的收益為Fe,成本為Ce；購買建筑綠色的增量收益為Gθ-R＋ΔFe,其中,G為消費(fèi)者偏好系數(shù),R為消費(fèi)者購買綠色開發(fā)商的建筑產(chǎn)品所付出的增量成本(消費(fèi)者的增量成本全部轉(zhuǎn)為生產(chǎn)者的增量收入),ΔFe為消費(fèi)過程中節(jié)水節(jié)能、綠色回收帶來的經(jīng)濟(jì)收益以及健康環(huán)保的居住環(huán)境帶來的長期收益,這部分可以表示消費(fèi)者剩余,取決于主觀效用價(jià)值。通常情況下建筑業(yè)供應(yīng)鏈成員的信息并不對稱導(dǎo)致消費(fèi)者成為建筑產(chǎn)品的被動接受者,Cds為生產(chǎn)種群不開發(fā)綠色建筑時(shí)給綠色消費(fèi)種群帶來的損失。

1.3 假設(shè)3:分解種群的相關(guān)損益

生產(chǎn)者、消費(fèi)者和分解者合作時(shí)的收益系數(shù)分別為Sop和Srp,回收企業(yè)的收益與其綠色分解能力(吸收能力)d成正比,則(Sop＋Srp)d表示博弈三方參與逆向物流分解種群的收益。Cp'和Cp分別為處理廢棄物過程加工工藝改進(jìn)和填埋焚燒所花費(fèi)的成本。Cdp和Crp分別為回收企業(yè)不參與建筑綠色供應(yīng)鏈合作給生產(chǎn)種群和消費(fèi)種群帶來的損失。

1.4 假設(shè)4

在建筑市場中,參與主體的行為總能對社會其他經(jīng)濟(jì)主體產(chǎn)生影響,包括環(huán)境效應(yīng)、產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)、社會效應(yīng)等。所以,假設(shè)生產(chǎn)種群2種策略下所產(chǎn)生的正外部性的概率為βs1和βs2,對應(yīng)的收益分別為ms1和ms2(βs1ms1＞βs2ms1),消費(fèi)種群的正外部性概率 為βe1和βe2,對 應(yīng) 的 收 益 分 別 為me1和me2(βe1me1＞βe2me2),分解種群接受和不接受的正外部性概率為βp1和βp2,收益分別為mp1和mp2(βp1mp1＞βp2mp2),分別用貼現(xiàn)因子λi(i＝a,b,c)將外部效應(yīng)的未來收益進(jìn)行量化,λi越大意味著參與者在采取行動時(shí)對未來利潤和環(huán)境保護(hù)的重視程度越高,越有可能從長遠(yuǎn)利益出發(fā)參與建筑綠色的供應(yīng)鏈。為了方便計(jì)算將其形式簡化為Uij＝βijmij(i＝s,p,e；j＝1,2)。

基于以上假設(shè)可得三方主體的8種策略組合收益矩陣如表1所示。

表1 生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群和分解種群三方博弈收益矩陣

2 動態(tài)博弈模型及穩(wěn)定性分析

在博弈論過程中,各參與方都是有限理性的且具有不完全信息性,不可能在一開始博弈中就能找到最優(yōu)均衡點(diǎn)。但是主體具有學(xué)習(xí)模仿能力,可以在每輪博弈中通過學(xué)習(xí)比較同類主體策略收益來調(diào)整自身的策略,最終使各方主體形成演化均衡。因此,基于上述靜態(tài)博弈模型支付矩陣,進(jìn)一步對三者的決策行為進(jìn)行分析。

2.1 生產(chǎn)種群復(fù)制動態(tài)方程及穩(wěn)定性分析

生產(chǎn)種群開發(fā)建筑綠色的復(fù)制動態(tài)方程:

由全微分方程局部程穩(wěn)定性定理可知,作為穩(wěn)定策略的x應(yīng)滿足F(x)＝0且F(x)'＜0,令y*＝

當(dāng)y＝y(tǒng)*,則F(x)≡0,此時(shí)生產(chǎn)種群中任何比例的“開發(fā)綠色建筑策略”群體都是均衡策略。

當(dāng)y≠y*,令F(x)＝0,得到x＝0或1為2個(gè)均衡點(diǎn)。對F(x)求導(dǎo)得:

若λaUs1-λaUs2＞kθ2＋Cdp,y*＜0,y＞y*恒成立,則F'(x)｜x＝0＞0,F'(x)｜x＝1＜0,x＝1是穩(wěn)定策略。盡管生產(chǎn)綠色建筑、參與綠色回收會增加開發(fā)成本,但是只要企業(yè)在對綠色建筑產(chǎn)品未來外部性收益持樂觀預(yù)期的情況下仍會開發(fā)綠色環(huán)保的建筑產(chǎn)品。

若λaUs1-λaUs2＋ΔFs＋R＜kθ2＋Cdp-ZCdp,y*＞1,y＜y*恒成立,則有F'(x)｜x＝0＜0,F'(x)｜x＝1＞0,x＝0為穩(wěn)定均衡點(diǎn)說明建筑企業(yè)開發(fā)綠色建筑的增量收益小于增量成本和回收企業(yè)帶來的風(fēng)險(xiǎn)時(shí),開發(fā)商傾向不開發(fā)綠色建筑。

若λaUs1-λaUs2＜kθ2＋Cdp-ZCdp＜λaUs1-λaUs2＋ΔFs＋R,0＜y*＜1,可分為以下2種情況:當(dāng)y＞y*時(shí),可得F'(x)｜x＝0＞0,F'(x)｜x＝1＜0,x＝1是穩(wěn)定策略,生產(chǎn)種群選擇開發(fā)綠色建筑。

當(dāng)y＜y*時(shí),F'(x)｜x＝0＜0,F'(x)｜x＝1＞0,x＝0時(shí)穩(wěn)定策略,生產(chǎn)種群選擇開發(fā)傳統(tǒng)建筑。該情況說明生產(chǎn)種群的綠色建筑開發(fā)策略的進(jìn)化穩(wěn)定狀態(tài)與消費(fèi)種群、分解種群的決策密切相關(guān),開發(fā)商選擇何種策略是三方博弈的結(jié)果。

2.2 消費(fèi)種群復(fù)制動態(tài)方程及穩(wěn)定性分析

消費(fèi)種群購買綠色建筑的復(fù)制動態(tài)方程:

當(dāng)x≠x*,令F(y)＝0,得到y(tǒng)＝0或1為2個(gè)均衡點(diǎn)。對F(y)求導(dǎo)得:

F'(y)＝(1-2y)[x(Gθ-R＋ΔFe＋λbUe1-λbUe2

若Gθ-R＋ΔFe＋λbUe1-λbUe2＜Crp-ZCrp,x*＞1,x＜x*恒成立,則有F'(y)｜y＝0＜0,F'(y)｜y＝1＞0,y＝0為演化穩(wěn)定均衡點(diǎn),即消費(fèi)者節(jié)能環(huán)保行為獲得的消費(fèi)者剩余小于超額支出的成本時(shí),無論生產(chǎn)者是否開發(fā)綠色建筑,消費(fèi)者都選擇傳統(tǒng)建筑。

若Crp-ZCrp＜Gθ-R＋ΔFe＋λbUe1-λbUe2,0＜x*＜1,可分為以下2種情況:當(dāng)x＞x*時(shí),可得F'(y)｜y＝0＞0,F'(y)｜y＝1＜0,y＝1是穩(wěn)定策略,經(jīng)過一段時(shí)間的演化,消費(fèi)種群全部轉(zhuǎn)化為購買綠色建筑。

當(dāng)x＜x*時(shí)F'(y)｜y＝0＜0,F'(y)｜y＝1＞0,y＝0是穩(wěn)定策略,消費(fèi)種群將傾向于演化為不購買綠色建筑產(chǎn)品。因此,在消費(fèi)者在消費(fèi)綠色建筑產(chǎn)品能滿足其心理需求,同時(shí)也能通過節(jié)約資源獲得更多經(jīng)濟(jì)效益的情況下,消費(fèi)是否購買綠色建筑的行為決策演化方向更多的取決于開發(fā)商的供給能力。

2.3 分解種群復(fù)制動態(tài)方程及穩(wěn)定性分析

分解種群參與建筑綠色供應(yīng)鏈的復(fù)制動態(tài)方程:

當(dāng)y≠y*,令F(z)＝0,得到z＝0或1為2個(gè)均衡點(diǎn)。對F(z)求導(dǎo)得:F'(z)＝(1-2z)(xSopd＋ySrpd＋λcUp1-λcUp2＋Cp-Cp')

若Cp-Cp'＞0,y*＜0,y＞y*恒成立,則有F'(z)｜y＝0＞0,F'(z)｜y＝1＜0,z＝1是演化穩(wěn)定均衡點(diǎn)。說明在分解種群分垃圾資源化技術(shù)水平的提高,采用傳統(tǒng)方式處理建筑垃圾的成本會高于綠色回收的成本投入的情況下廢棄物處理企業(yè)傾向選擇綠色環(huán)保處理模式。

若Cp'-Cp＞λcUp1-λcUp2＋Srpd＋xSopd,y*＞1,y＜y*恒成立,則有F'(z)｜z＝0＜0,F'(z)｜z＝1＞0,z＝0是演化均衡點(diǎn)。說明分解種群在參與建筑廢棄物的資源回收帶來的收益不足以中和企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的成本的情況下,更傾向于選擇直接焚燒填埋的模式。

若0＜Cp'-Cp＜λcUp1-λcUp2＋Srpd＋xSopd,0＜y*＜1,可分為以下2種情況:當(dāng)y＞y*時(shí),可得F'(z)｜z＝0＞0,F'(z)｜z＝1＜0,z＝1是穩(wěn)定策略,說明選擇購買建筑綠色的消費(fèi)者達(dá)到一定規(guī)模,由于進(jìn)行廢棄物再生的經(jīng)濟(jì)效益明顯,分解種群最終演化策略趨向于參與建筑供應(yīng)鏈中。

當(dāng)y＜y*時(shí),F'(z)｜z＝0＜0,F'(z)｜z＝1＞0,z＝0時(shí)穩(wěn)定策略,說明消費(fèi)者購買建筑綠色的數(shù)量逐漸減少,分解企業(yè)可能很難獲得具有回收利用價(jià)值的建筑廢棄物,因此廢棄物處置企業(yè)會選擇直接掩埋焚燒的方式。

2.4 三方主體演化策略穩(wěn)定性分析

在非對稱博弈中,演化博弈均衡點(diǎn)E一定是純策略均衡,因此只需分析純策略E1(0,0,0),E2(0,1,0),E3(0,1,1),E4(0,0,1),E5(1,0,0),E6(1,0,1),E7(1,1,0),E8(1,1,1)這8個(gè)點(diǎn)的漸進(jìn)穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)定性的分析可以通過李雅普諾夫判別法(間接法)進(jìn)行判定,上述微分方程系統(tǒng)的雅可比矩陣如下:

由李雅普諾夫第一法則可知,當(dāng)雅可比矩陣所有特征值λ＜0,該均衡點(diǎn)是漸進(jìn)穩(wěn)定點(diǎn),即為匯；當(dāng)所有特征值λ＞0時(shí),該均衡點(diǎn)是不穩(wěn)定點(diǎn),即為源；當(dāng)特征值λ存在正負(fù)時(shí),該均衡點(diǎn)是不穩(wěn)定點(diǎn),即為鞍點(diǎn)。求其行列式的特征值穩(wěn)定性結(jié)果如表2所示。

由表2可知,生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群和分解種群三方博弈策略動態(tài)演化趨勢,可成為本文演化穩(wěn)定策略的是E1(0,0,0)E4(0,0,1)E5(1,0,0)E7(1,1,0)E8(1,1,1)。在發(fā)展起步階段自然推薦狀態(tài)下由于信息的缺乏、市場的封閉、風(fēng)險(xiǎn)的不確定性、政府引導(dǎo)不力因素的影響,建筑綠色供應(yīng)鏈參與主體利益不能得到保證的情況下,構(gòu)成穩(wěn)定的策略組合為(不開發(fā),不購買,不參與),任何一方都沒有改變自己行為的動力；當(dāng)生產(chǎn)種群對建筑的綠色適應(yīng)水平、維護(hù)能力、技術(shù)積累不斷提高導(dǎo)致成本減少,同時(shí)政府的政策支持使綠色建筑的正外部性內(nèi)化程度不斷提高,則開發(fā)綠色建筑的經(jīng)濟(jì)利潤逐步提高,傳統(tǒng)建筑的經(jīng)濟(jì)利潤減少彌補(bǔ)了市場失靈的缺陷,然而隨著時(shí)間的演進(jìn),當(dāng)生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群和分解種群參與供應(yīng)鏈的收益大于其不合作的收益時(shí),部分選擇非綠色行為的主體在下一輪博弈中將轉(zhuǎn)而選擇綠色節(jié)能行為,經(jīng)過多輪博弈,系統(tǒng)最終收斂到演化均衡點(diǎn)(開發(fā),購買、參與)的博弈局勢,這個(gè)是政府部門和社會所期待的良性結(jié)果。

表2 均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性分析

3 仿真模擬及結(jié)果分析

為更加直觀展現(xiàn)三方均積極采取策略的理想狀況下系統(tǒng)演化路徑情況,參考徐建中[11]文章中構(gòu)建的三主體演化博弈模型仿真思路,采用數(shù)值實(shí)驗(yàn)和MATLAB仿真的方法對以上設(shè)想進(jìn)行驗(yàn)證。使初始參數(shù)設(shè)定需滿足的演化條件:

根據(jù)前文分析,當(dāng)λaUs2-λaUs1＋kθ2-ΔFs-R＜0時(shí),可得y＞y*,F'(x)｜x＝0＞0,F'(x)｜x＝1＜0,x＝1是穩(wěn)定演化路徑,即生產(chǎn)種群會參與建筑供應(yīng)鏈的建設(shè)環(huán)節(jié),開發(fā)綠色建筑。生產(chǎn)種群的行為選擇會隨著分解種群概率的變化而變化,當(dāng)分解種群參與建筑供應(yīng)鏈的回收分解環(huán)節(jié)的概率越大,生產(chǎn)種群參與的概率也越大。因此,可以使y*＝盡可能的小,即需要提高生產(chǎn)種群的外部性收益和綠色增量收益,降低綠色增量成本。

當(dāng)Gθ-R＋ΔFe＋λbUe1-λbUe2＞0時(shí),可知x＞x*,F'(y)｜y＝1＜0,y＝1是穩(wěn)定策略,即消費(fèi)者種群會選擇參與綠色建筑供應(yīng)鏈的運(yùn)營環(huán)節(jié),選擇購買綠色建筑。因此需要使可能地小,即需要提高消費(fèi)者的未來價(jià)值感知,提高消費(fèi)者剩余。

當(dāng)Cp'-Cp-(Sopd＋Srpd＋λcUp1-λcUp2)＜0時(shí),可知y＞y*時(shí),可得F'(z)｜z＝1＜0,z＝1是穩(wěn)定策略,即分解種群會選擇參與建筑供應(yīng)鏈的分解回收環(huán)節(jié)。因此,需使盡可能地小,則需要提高分解種群的外部收益,增強(qiáng)資源回收的能力,密切分解種群和上游生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群的聯(lián)系。

通過上述分析可知,均衡點(diǎn)(1,1,1)隨著三者的穩(wěn)定條件的變化情況,接下來給出如表3初值設(shè)定,用MATLAB進(jìn)行數(shù)值模擬,驗(yàn)證在滿足初始條件情況下,混合策略的演化路徑。

表3 參數(shù)賦值表

在以上條件下,當(dāng)固定x的初值x＝0.5,通過MATLAB隨機(jī)選取16組y、z的策略組合,可得到在y和z的初值變化下任意變化情況下,x隨時(shí)間t的變化情況,見圖2。表明在滿足理想條件的情況下,x的演化規(guī)律是單調(diào)遞增且最終趨近與1,這說明在開發(fā)綠色建筑的增量收益大于綠色增量成本時(shí),生產(chǎn)者種群開發(fā)建筑綠色的人數(shù)會持續(xù)上升并且全部都會選擇開發(fā)綠色建筑。圖2表明,在保持演化條件不變的情況下,x值隨時(shí)間變化是呈單調(diào)遞增的取值,并且不會因y和z比例的變化而改變自己的策略。

圖2 y和z變化時(shí)x值演化曲線圖

圖3驗(yàn)證了在變動x和z比例時(shí),y值動態(tài)演化呈現(xiàn)的規(guī)律。通過固定y的初始值y＝0.5,得到y(tǒng)值的變化曲線。表明消費(fèi)者對生產(chǎn)者的購買比例和回收企業(yè)的參與呈非單調(diào)性,但其演化最終趨勢仍是全部購買綠色建筑產(chǎn)品和參與回收。在演化過程中,很可能出現(xiàn)消費(fèi)者購買綠色建筑和回收大幅度下降的情況。這說明,消費(fèi)者了解和接受綠色產(chǎn)品、樹立廢棄物資源化利用意識都需要一個(gè)過程,開發(fā)商和回收企業(yè)要以樂觀積極的態(tài)度看待給予消費(fèi)者一定時(shí)間轉(zhuǎn)變自己的消費(fèi)觀念。圖4驗(yàn)證了在變動x和y的初值,得到z值的變化曲線。

圖3 x和z變化時(shí)y值演化曲線圖

圖4 x和y變化時(shí)z值演化曲線圖

通過以上算例實(shí)驗(yàn)和仿真,在滿足初始條件下,3個(gè)博弈主體均可以隨時(shí)間單獨(dú)演化到全部采取積極策略。如圖5所示,分別以初始x＝0.4,y＝0.4,z＝0.2；x＝0.4,y＝0.3,z＝0.7；x＝0.6,y＝0.4,z＝0.3為例,演示3個(gè)博弈主體的策略選擇在一個(gè)三維坐標(biāo)中的演化趨勢,仿真結(jié)果表明,以上條件可以使三方主體最終演化至(1,1,1)的理想穩(wěn)定狀態(tài),充分驗(yàn)證了前文推斷趨于穩(wěn)定狀態(tài)條件的可靠性。

圖5 三方博弈系統(tǒng)演化路徑圖

4 結(jié)論

立足建筑綠色供應(yīng)鏈生態(tài)系統(tǒng)的背景下,本文構(gòu)建了生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群、分解種群三方主體綠色行為決策的演化博弈模型,通過分析三方的決策行為隨時(shí)間的動態(tài)演化過程,得到如下結(jié)論。

在建筑綠色供應(yīng)鏈的構(gòu)建中,生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群、分解種群3個(gè)主體的決策行為之間是相互影響的,即生產(chǎn)種群選擇“開發(fā)”策略的概率與消費(fèi)種群“購買”的比例和分解種群選擇“參與”的比例有關(guān)；同樣地消費(fèi)種群選的“購買”比例也與其他兩主體的選擇策略相關(guān)；分解種群選擇“參與”的比例也與其他兩主體的策略選擇有關(guān)。這表明建筑綠色供應(yīng)鏈的構(gòu)建的穩(wěn)定性影響因素是復(fù)雜且多方面的,三主體的行為決策不僅僅需要考慮自身的利益,還需要通過其他主體的行為決策才能做出判斷。

消費(fèi)種群轉(zhuǎn)變消費(fèi)觀念,樹立健康環(huán)保的意識需要一個(gè)過程,在演化初期,會出現(xiàn)消費(fèi)種群購買綠色建筑、參與綠色回收的比例大幅度減小的情形。因此,企業(yè)需要提高建筑綠色的相關(guān)技術(shù)(包括綠色建材的使用、建筑綠色設(shè)備推廣、BIM等信息技術(shù)的支持),降低綠色建筑的價(jià)格。同時(shí),利用各類媒介加強(qiáng)對綠色建筑的宣傳推廣,為消費(fèi)者提供更多綠色建筑的信息,減少信息不對稱的負(fù)面影響。政府也要采取措施將建筑綠色的環(huán)境效益內(nèi)部化,增強(qiáng)消費(fèi)者對綠色建筑的未來價(jià)值感知,促進(jìn)消費(fèi)者選擇購買綠色建筑。

當(dāng)初始條件滿足R＋ΔFs＋λaUs1-λaUs2＞kθ2,Gθ-R＋ΔFe＋λbUe1-λbUe2＞0,Sopd＋Srpd＋λcUp1-λcUp2＞Cp'-Cp時(shí),才可以推動綠色供應(yīng)鏈的有效實(shí)施。具體來說,三方最終會采取哪種策略組合收斂于穩(wěn)定狀態(tài)取決于生產(chǎn)者種群的增量收益、綠色增量成本；消費(fèi)種群的綠色消費(fèi)偏好、增量收益和未來價(jià)值感知；分解種群的分解能力、分解成本和合作收益系數(shù)。

總之,建筑綠色供應(yīng)鏈將可持續(xù)發(fā)展的理念及供應(yīng)鏈思想相融合,使得貫穿于建筑全生命周期內(nèi)各主體的活動要與環(huán)境相容,達(dá)到對環(huán)境負(fù)影響最小的目的,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的和諧發(fā)展。本文介紹了建筑綠色供應(yīng)鏈系統(tǒng)的社會系統(tǒng)、生產(chǎn)系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、回收系統(tǒng)4大系統(tǒng),在此基礎(chǔ)上建立了有限理性前提下建筑綠色供應(yīng)鏈生產(chǎn)種群、消費(fèi)種群、分解種群三方演化博弈模型,運(yùn)用復(fù)制者動態(tài)方程分析參與各方進(jìn)行復(fù)制動態(tài)及演化穩(wěn)定均衡,進(jìn)而探尋不同情況下各參與主體的行為選擇,并進(jìn)一步用MATLAB對滿足(1,1,1)理想狀況下的有效條件進(jìn)行詳細(xì)分析。