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        基于演化博弈的工程項目施工環(huán)境污染防治研究

        2023-03-15 05:12:24吳嘉梁戴明慧任金哥
        山西建筑 2023年6期
        關(guān)鍵詞:社會公眾收益概率

        吳嘉梁,戴明慧,任金哥

        (青島理工大學(xué)管理工程學(xué)院,山東 青島 266520)

        0 引言

        近年來,在大規(guī)模的城市開發(fā)建設(shè)中,項目施工帶來的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重,主要特征是:規(guī)模大、普遍性、持續(xù)性[1],影響人們的生活起居和身心健康。因此,必須找出污染根源,采取相應(yīng)的預(yù)防控制和管理措施來加以改善,做到施工與環(huán)保共發(fā)展、施工與周圍居民協(xié)調(diào)融合,同時促進(jìn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

        對施工污染的防治研究已有較多成果:任卓冉[2]建立了公眾參與環(huán)境利益分配制衡機(jī)制的基本框架,實現(xiàn)環(huán)境污染第三方治理中的公共參與。王曉峰[3]、王亞敏[4]、高曉[5]分別從綠色發(fā)展污染防治目標(biāo)、施工污染成因、污染類型角度,提出在施工過程中的環(huán)境防治策略。沈思雨等[6]界定和比較了平臺治理模式下施工污染監(jiān)管信息的傳輸方向、流經(jīng)要素和狀態(tài)變遷事件。

        盡管眾多學(xué)者對施工污染提出多方面針對性防治策略,但鮮有分析防治過程中參與主體的行為。施工污染防治主要涉及三方,即政府、施工企業(yè)和社會公眾,三者之間的行為關(guān)系對于研究如何更有效的防治施工污染起到舉足輕重的作用,因此本文利用演化博弈理論,剖析各方對于防治施工污染決策的穩(wěn)定性和相互影響關(guān)系。

        1 三方演化模型構(gòu)建

        演化博弈模型包含三個關(guān)鍵要素,分別是博弈主體、策略和支付函數(shù)。博弈主體即在博弈中參與的各方利益相關(guān)者(在本文中可以體現(xiàn)為各級政府、施工單位、監(jiān)理單位、社會公眾等);博弈策略即在各方博弈中可以搭配、選擇的各種方法集合;支付函數(shù)即代表每個參與方在每一局之中的得失,連接各方要素。

        施工污染防治利益相關(guān)者較多,演化博弈雙方包含各級政府之間、施工企業(yè)與政府之間、監(jiān)理公司與施工企業(yè)之間、施工企業(yè)與社會公眾之間等。為簡化模型,本文主要是從施工污染防治起到至關(guān)重要的三方主體(政府、施工企業(yè)和社會公眾)進(jìn)行研究。

        1.1 模型假設(shè)及參數(shù)設(shè)置

        假設(shè)1:只存在三個博弈參與主體,即政府、施工企業(yè)和社會公眾。

        假設(shè)2:三方參與主體均為有限理性群體,需經(jīng)過多次試錯以達(dá)到博弈均衡的效果。

        假設(shè)3:政府的策略選擇是{監(jiān)管,不監(jiān)管},施工企業(yè)的策略選擇是{防治,不防治},社會公眾的策略選擇是{參與,不參與}。

        假設(shè)4:政府選擇積極主動監(jiān)督管理的概率為x,消極參與的概率為1-x;施工企業(yè)選擇主動預(yù)防與控制的概率為y,非主動預(yù)防與控制的概率為1-y;社會公眾選擇積極參與防治施工污染的概率為z,不積極參與的概率為1-z,并規(guī)定范圍x,y,z∈[0,1]。

        假設(shè)5:假定三方演化博弈的利益與成本都是可以量化的,且所有參數(shù)都大于0。

        通過總結(jié)施工污染防治的有關(guān)研究結(jié)果,并結(jié)合實地調(diào)研,選取并設(shè)定以下相關(guān)參數(shù)及其含義,如表1所示。

        表1 演化博弈相關(guān)參數(shù)及其含義

        1.2 三方博弈收益矩陣及復(fù)制動態(tài)方程

        綜合以上假設(shè),構(gòu)建政府、施工企業(yè)和社會公眾三方演化博弈模型的收益矩陣,如表2所示。

        表2 三方博弈收益矩陣

        根據(jù)表2可以得出政府、施工企業(yè)和社會公眾三方的復(fù)制動態(tài)方程組:

        (1)

        1.3 三方博弈者的演化穩(wěn)定性分析及策略

        在多方參與的演化博弈中,漸近穩(wěn)定策略和演化穩(wěn)定策略的組合幾乎可等同[7]。本文研究的三方博弈屬于純策略納什均衡,故僅需判別O(0,0,0),A(0,0,1),B(0,1,0),C(0,1,1),D(1,0,0),E(1,0,1),F(1,1,0),G(1,1,1)八個點的穩(wěn)定性,復(fù)制動態(tài)方程組的雅各比矩陣如下:

        (2)

        其中,H1=yz(L-T2)-y(T1+F)-zL-C1+F

        (3)

        H2=x(T1-T3-F)+z(H2-M2)-C2+R

        (4)

        H3=xy(T2-L-2T3)+x(L+2T3)+
        2y(H3+M3)-C3-2M3

        (5)

        通過上式可得到8個點的雅各比矩陣,當(dāng)矩陣中所有特征值均為負(fù)值時,該均衡點具有穩(wěn)定性。通過計算判斷A,F,G三點為非穩(wěn)定點,對其他五點進(jìn)行分析,見表3。

        表3 各均衡點穩(wěn)定狀態(tài)

        2 模型仿真與分析

        上文已對三方防治施工污染問題的博弈性策略選擇進(jìn)行了分析,現(xiàn)在復(fù)制動態(tài)方程的相關(guān)分析的基礎(chǔ)上,以O(shè)點為例,利用Matlab軟件對演化博弈做出仿真分析,以驗證策略分析的合理性。

        將政府、施工企業(yè)和社會公眾積極參與施工污染防治的概率初始值均勻地設(shè)置在[0,1]區(qū)間,經(jīng)過Matlab軟件仿真,得到三方參與者在各初始值下的博弈演化趨勢,見圖1,驗證了此種條件下的均衡穩(wěn)定點O(0,0,0),即決策組合{政府不監(jiān)管,企業(yè)不積極防治,公眾不參與}。

        從圖2可以看出,政府選擇積極管控策略的概率逐漸降低,隨著時間的延長和施工企業(yè)與社會群體的防治力度日益嚴(yán)格而趨于穩(wěn)定,與實際情況也相符,若施工企業(yè)自覺主動采取措施控制環(huán)境污染、社會公眾積極參與,政府將逐漸降低管控力度,同樣達(dá)到防污控污的效果。

        當(dāng)施工企業(yè)未防治污染獲得的利潤大于污染治理成本時,大部分企業(yè)選擇積極防治的概率隨時間的推移而下降,見圖3。因此,企業(yè)的策略選擇與其自身效益有關(guān),增加收益、降低治理成本可促進(jìn)企業(yè)積極防治污染。

        圖4表示無論社會公眾選擇積極參與的初始概率如何,隨著時間的推移,積極參與污染防治的概率持續(xù)降低并趨于穩(wěn)定。當(dāng)社會公眾選擇積極參與防治施工污染時的凈收益小于0時,他們傾向于選擇不積極參與防治施工污染。

        由以上三方(即政府、施工企業(yè)和社會公眾)的演化博弈分析中獲悉,政府對公眾選購環(huán)保建筑設(shè)施的補(bǔ)貼T2、政府因環(huán)境改善而取得的環(huán)境收益H1、產(chǎn)生施工污染后政府消除污染的成本M1、政府因企業(yè)增收所取得的增加稅收S,未在演化博弈分析結(jié)果中體現(xiàn)出來,故可認(rèn)為以上因素對政府、施工企業(yè)和社會公眾三方防治施工污染利益相關(guān)者的決策選擇沒有影響。

        對于政府是否選擇積極管控施工污染的決策影響因素有:政府積極管控所要付出的監(jiān)管成本、政府對積極防治施工污染企業(yè)的所付補(bǔ)貼、政府給予積極舉報未防污控污企業(yè)的公眾的獎勵、政府對涉污企業(yè)的罰款。當(dāng)政府選擇對施工污染進(jìn)行積極防治時的凈收益小于0時或者是施工企業(yè)和公眾均選擇對施工污染積極防治時,政府均傾向于選擇不管控施工污染。

        對于施工企業(yè)是否選擇積極防污控污的決策影響因素有:企業(yè)積極防污控污的防治成本、政府給予施工企業(yè)因積極防治施工污染的優(yōu)惠補(bǔ)貼、企業(yè)應(yīng)給予公眾因污染而給公眾造成損害的補(bǔ)貼、企業(yè)因積極防治施工污染而獲得的無形收益、政府對涉污企業(yè)的處罰、企業(yè)因未防治污染而喪失的社會形象和未來良好發(fā)展、企業(yè)因未防治施工污染而取得的增加利潤。當(dāng)施工企業(yè)選擇對施工污染進(jìn)行積極防治時的凈收益小于0時,施工企業(yè)傾向于選擇不對施工污染進(jìn)行積極防治。

        對于社會公眾是否選擇積極參與防治施工污染的決策影響因素有:公眾的參與成本、企業(yè)給予公眾的受污補(bǔ)貼、政府給予公眾的舉報補(bǔ)貼、公眾因環(huán)境改善所獲收益、公眾的受污損害。當(dāng)社會群眾選擇積極參與防治施工污染時的凈收益小于0時,社會群眾傾向于選擇不對防治施工污染進(jìn)行積極參與。

        3 三方博弈者角度的污染防治措施建議

        3.1 政府角度防治施工污染

        1)加大對施工污染的處罰力度,既體現(xiàn)在對涉污施工企業(yè)的處罰上,也要體現(xiàn)在對政府執(zhí)法人員的消極管控上,提高政府人員對施工環(huán)境污染的警惕性。2)完善相關(guān)激勵制度,加大對積極防治施工污染企業(yè)的補(bǔ)貼優(yōu)惠,同時對社會公眾的舉報行為加以獎勵。3)積極引進(jìn)環(huán)保企業(yè)入駐本地區(qū),逐步壓縮產(chǎn)污量大的企業(yè)的市場規(guī)模占比,鼓勵建筑垃圾的合理處置循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)。

        3.2 施工企業(yè)角度防治施工污染

        1)建立并完善企業(yè)防治施工污染體制,并以企業(yè)的強(qiáng)制性規(guī)范和充足的物資人力儲備等保證實施落地。2)升級施工企業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),拋棄老舊的傳統(tǒng)粗放型施工,在節(jié)約成本的同時,獲取較大的環(huán)境效益和良好的社會形象。

        3.3 社會公眾角度防治施工污染

        1)響應(yīng)國家號召,積極配合相關(guān)政府部門的防治污染活動,并在必要時候積極向相關(guān)部門舉報涉污施工企業(yè),積極投身于防治施工污染的大業(yè)之中。2)當(dāng)自身的合法的防治施工污染的訴求得不到回應(yīng)時,可以合理利用社會媒體,讓相關(guān)人員對此引起重視,發(fā)揮社會監(jiān)管作用。

        4 結(jié)語

        本文根據(jù)施工污染防治過程中參與主體的行為,構(gòu)建了政府-施工企業(yè)-社會公眾博弈模型,利用Matlab軟件進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明,政府策略與其凈收益、施工企業(yè)、社會公眾的行為均有關(guān)系,施工企業(yè)和社會公眾是否選擇積極防治污染主要取決于自身的凈收益。最后從三方角度提出針對性建議,只有政府、施工企業(yè)、社會公眾共同參與其中,才能實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展。

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