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      基于博弈論的方法研究環(huán)境保護(hù)問題

      2019-11-22 10:20:05雷寧
      山東青年 2019年9期
      關(guān)鍵詞:納什均衡博弈論環(huán)境保護(hù)

      雷寧

      摘 要:伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的迅猛進(jìn)步,我們世界工廠的形象也逐步地深入人心,這給我們帶來了很大的經(jīng)濟(jì)效益。但是環(huán)境問題也慢慢呈現(xiàn)了出來,不斷暴露出的環(huán)境污染問題也是層出不窮,政府和民眾對于綠色中國、美麗中國的呼聲也越來越強(qiáng)烈。從歷史的發(fā)展來看,經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境污染是密切相連的,是無法避免的矛盾體。然而并非如此,只要我們能夠去正確對待,我們就有希望處理好兩者的關(guān)系,甚至就希望達(dá)成經(jīng)濟(jì)和環(huán)境兩手都抓好的愿景。

      本文就是借鑒國內(nèi)外在環(huán)境污染方面的成果以及演化博弈在其他領(lǐng)域的研究,然后進(jìn)一步把博弈論應(yīng)用于現(xiàn)如今的環(huán)境保護(hù)中去,通過建立居民之間、企業(yè)之間、居民與企業(yè)之間的博弈模型,進(jìn)而對問題進(jìn)行分析和討論,最后指出政府應(yīng)當(dāng)有相應(yīng)的政策去調(diào)整博弈方的收益情況,使博弈向環(huán)境保護(hù)的方向去達(dá)到納什均衡,提高環(huán)境質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

      關(guān)鍵詞:博弈論;環(huán)境保護(hù);納什均衡

      1、引言

      根據(jù)2018年“中國生態(tài)環(huán)境公報(bào)”的數(shù)據(jù),中國地級(jí)市里達(dá)到了環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的僅占總數(shù)的35.8%,而去年我國碳排放總量達(dá)到一百億噸,同比增長了2.3%。根據(jù)綠色和平組織公布的最新報(bào)告和空氣質(zhì)量監(jiān)測計(jì)劃,全球空氣質(zhì)量最差的城市榜單里,前五十名中國占了22席之多。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國有大約30%的城市遭遇過酸雨,七大河流系統(tǒng)中達(dá)到國家飲用標(biāo)準(zhǔn)的只有一半,全國近四分之一的公民不能享受到干凈的生活用水,接近三分之一的的城市空氣質(zhì)量不達(dá)標(biāo),而城市生活垃圾處理率也不足不五分之一。近年來,國家提出推進(jìn)生態(tài)文明,建設(shè)美麗中國的口號(hào),對于企業(yè)在“十三五”也有相關(guān)的轉(zhuǎn)型要求,在十九大上提出了建設(shè)美麗中國、保護(hù)生態(tài)環(huán)境,這些都是表明了要把環(huán)境保護(hù)問題放到相當(dāng)重要的位置,也體現(xiàn)了國家要堅(jiān)定治理環(huán)境問題的態(tài)度。不過環(huán)境污染的嚴(yán)重性和解決的迫切性也決定了我國政府要付出很大的努力,要做很多的工作。而環(huán)境治理不僅僅是靠國家就能完成的,這需要多方共同的努力,因?yàn)樯婕暗搅硕喾嚼?,如果不考慮清楚相互的博弈,就很難達(dá)到我們預(yù)期的效果,不少剛開始治理有效過后又污染嚴(yán)重的情況也是常見。因此,環(huán)境治理需要公眾和企業(yè)都清晰地認(rèn)識(shí)到環(huán)保的重要性,如果沒有對其產(chǎn)生足夠的重視,那么政府再完善的政策也難以解決目前的問題。

      2、研究現(xiàn)狀

      國外的一些關(guān)于環(huán)境治理的研究主要體現(xiàn)在以下三點(diǎn):排污行為分析、越界污染以及部門監(jiān)管和獎(jiǎng)懲機(jī)制。在排污分析方面,著名的諾斯理論指出,若個(gè)人的成本與社會(huì)成本不一致時(shí),個(gè)人收益和社會(huì)收益不相等,就會(huì)出現(xiàn)外部性。有學(xué)者之前提出可以通過征稅,稅費(fèi)即為私人成本和社會(huì)成本之間的差額,但是這會(huì)增加了他人和社會(huì)的成本,不利于社會(huì)公平。因此他還提出可以讓排污企業(yè)上繳處理污染物的費(fèi)用,其本質(zhì)也在于縮短私人和社會(huì)之間的成本差距。科斯則提出當(dāng)交易成本可忽略時(shí),外部不經(jīng)濟(jì)問題可以選擇私人談判等方式將其內(nèi)部化,認(rèn)為要防止出現(xiàn)“公共地悲劇”就得明晰公共資源產(chǎn)權(quán)。同時(shí)企業(yè)過度地利用資源是造成社會(huì)不公平,最終導(dǎo)致市場配置的資源達(dá)不到合理分配的重要原因。

      由于我國政府環(huán)境保護(hù)部門在技術(shù)和實(shí)施方面的不完善,使得政府和企業(yè)在環(huán)保方面一直有嚴(yán)重的信息不對稱情況,監(jiān)督效果也會(huì)因此大打折扣。同時(shí),不完善的環(huán)保法律、環(huán)境資源的產(chǎn)權(quán)得不到明晰以及企業(yè)同政府之間的串謀等因素使得企業(yè)違法成本也很低。

      3、研究模型

      3.1 居民之間的博弈

      我們假設(shè)這樣一個(gè)情景:有一家化工廠,它的附近有兩戶居民甲和乙,化工廠會(huì)排放出來一定的污水,對于這兩戶居民來說,他們對于化工廠對環(huán)境的污染,可以采取向有關(guān)部門申訴的積極態(tài)度,也可以采用置之不理的消極態(tài)度。如果住戶向有關(guān)部門申訴就需要花費(fèi)一定的成本,我們把這些成本記為P,如果兩戶人家都選擇申訴,那么他們每戶只需要支付T/2的代價(jià),而相應(yīng)他們獲得的收益為補(bǔ)償?shù)目偸找鍽的1/N,即Q/N;而如果兩家用戶置之不理的消極態(tài)度,那么他們就不會(huì)得到補(bǔ)償,即每個(gè)人的得益都為0,收益矩陣如表3.1。在這個(gè)博弈中,如果住戶甲選擇向有關(guān)部門申訴進(jìn)而防治廢水污染,那么住戶乙的最優(yōu)策略就是不進(jìn)行申訴,這樣他就能不勞而獲;而如果居民甲采取置之不理的態(tài)度,那么住戶乙的最優(yōu)選擇同樣也是不行動(dòng),因?yàn)镼/N -P< 0,即不管居民甲采取哪種行動(dòng),乙的最優(yōu)選擇均為不進(jìn)行申訴,采取置之不理的消極態(tài)度,這是一個(gè)最優(yōu)策略;同樣的,無論乙的選擇如何,居民甲的最優(yōu)策略也是不進(jìn)行申訴,不行動(dòng)。因此,納什均衡就會(huì)出現(xiàn)(不申訴,不申訴),雙方都不會(huì)對防治廢水污染向有關(guān)部門申訴。

      3.2 企業(yè)之間的博弈

      我們假設(shè)這樣一個(gè)情景:有甲和乙兩個(gè)生產(chǎn)規(guī)模較小的企業(yè),它們都可以選擇是否安裝環(huán)保設(shè)備,進(jìn)而影響到對環(huán)境的污染情況,即企業(yè)的選擇有:安裝護(hù)環(huán)保設(shè)備和不安裝環(huán)保設(shè)備。不安裝環(huán)保設(shè)備的情況下甲乙企業(yè)的收益分別為R1和R2,當(dāng)安裝環(huán)保設(shè)備時(shí),企業(yè)的正常利潤分別為為r1和r2,因?yàn)榘惭b環(huán)保設(shè)備需要購買費(fèi)和安裝費(fèi),短期內(nèi)又不會(huì)給企業(yè)帶來額外的收益,因此有:R1> r1、R2> r2,收益矩陣如表3.2。我們可以很容易得到:無論甲企業(yè)如何選擇,乙企業(yè)的最優(yōu)決策都是不安裝環(huán)保設(shè)備(R2> r2);反之同理,無論乙企業(yè)的策略是如何選擇,甲企業(yè)的最優(yōu)策略也是不安裝環(huán)保設(shè)備 (R1> r1),即納什均衡的情況是(不安裝,不安裝)。

      3.3 企業(yè)與民眾的博弈

      我們假設(shè)這樣一個(gè)情景:博弈當(dāng)中有企業(yè)甲和居民乙兩個(gè)參與人,廠商在開工前可以選擇是否安裝環(huán)保設(shè)備兩種策略選擇,當(dāng)企業(yè)選擇不安裝環(huán)保設(shè)備時(shí)收益為R,當(dāng)其選擇安裝環(huán)保設(shè)備進(jìn)行環(huán)保措施時(shí),收益就為r(R>r)。與此同時(shí),居民乙也有兩種選擇,他可以向有關(guān)部門對甲企業(yè)進(jìn)行申訴或者直接制止廠商污染,也可以不采用任何行為任企業(yè)隨意為之,不參與環(huán)境保護(hù)。我們假定保護(hù)環(huán)境會(huì)給社會(huì)帶來的總福利為Q,附件一共有數(shù)量為N的住戶,那么每個(gè)住戶分到的利益為Q/ N,甲進(jìn)行申訴需要付出T單位的成本,可得收益矩陣如表3.3。由于單個(gè)居民進(jìn)行申訴或者直接制止廠商污染、參與保護(hù)付出的代價(jià)往往大于從中分到的直接收益,即Q/ N - T< 0;同時(shí)廠商安裝環(huán)保設(shè)備所需的成本(R - r)一般都小于環(huán)境總福利,即Q - (R - r)> 0。因此可以得到:[Q - (R - r)]/ N >Q/ N - T,因此居民乙的最優(yōu)策略是不進(jìn)行環(huán)保措施,又R>r,即廠商的最優(yōu)策略是不安裝環(huán)保設(shè)備。因此,此刻的納什均衡為(不安裝,不申訴)。

      從上述三種情況的博弈模型可以分析出,如果政府不對環(huán)境保護(hù)采取一定的懲罰或者激勵(lì)政策,那么博弈的雙方會(huì)向彼此都不合作的方向發(fā)展,這樣形成的納什均衡策略對環(huán)境保護(hù)是負(fù)向的,會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染,而這也是之前經(jīng)常出現(xiàn)的局面,由此可得環(huán)境保護(hù)還是要靠政府的努力和行動(dòng),需要政府去調(diào)整博弈方的收益,進(jìn)而形成環(huán)境保護(hù)的納什均衡。

      4、結(jié)論與建議

      環(huán)境本身具有稀缺性,同時(shí)也是我們能共享的資源,而博弈雙方的支付函數(shù)、可獲得的效益和成本等指標(biāo)都是可以用來量化的,這正是博弈理論和環(huán)境保護(hù)的契合點(diǎn)所在。我們通過將博弈論應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)問題去,就是希望將環(huán)境保護(hù)中涉及的民眾和企業(yè)兩者之間的決策行為量化表示,這樣就能更加清楚直接地表示兩者之間相互影響的關(guān)系。本文旨在說明可以通過調(diào)整博弈方的收益,進(jìn)而形成有利于環(huán)境保護(hù)的納什均衡,最終達(dá)到環(huán)保的目的。

      在現(xiàn)實(shí)中,政府還是要對企業(yè)進(jìn)行一定的約束,把環(huán)保型產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn),可以通過引入相應(yīng)的環(huán)保稅作為限制,同時(shí)對可再生能源進(jìn)行深入的研究作為引導(dǎo),多法并行使企業(yè)和公眾能秉承可持續(xù)發(fā)展的理念,這也才能達(dá)到最佳效果。

      [參考文獻(xiàn)]

      [1]霍斯特,西伯特.環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué).[M]中國林業(yè)出版社.2001年第 1 版.

      [2]黃淑芹,王麗.從博弈論看環(huán)境保護(hù).[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊.2005年12期

      [3]王冬梅,李萬慶.博弈論在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用.[J].城市環(huán)境與城市生態(tài).2004年10月.

      [4]王鵬飛.環(huán)境污染問題的經(jīng)濟(jì)根源與對策.[J].經(jīng)濟(jì)問題.2007年5期.

      [5]楊鳳娟.從經(jīng)濟(jì)學(xué)及博弈角度分析環(huán)境污染.[J].生產(chǎn)力研究.2007年18期.

      [6]壽婭瓊.發(fā)達(dá)國家環(huán)境保護(hù)公眾參與制度研究.[D].上海交通大學(xué).2011.

      [7]劉云松.中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)之博弈.[J].科學(xué)與管理.2018-06.

      (作者單位:武漢大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院,湖北 武漢 430072)

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