基于演化博弈的裝配式建筑激勵機制研究
——以某項目為例*

李慧敏 蔡 垚 趙春麗

(1 黃河交通學(xué)院 河南 焦作 454950)(2 青島城市學(xué)院 山東 青島 266000)

1 研究概況

1.1 研究背景

當(dāng)前我國的建筑業(yè)一直屬于勞動密集型行業(yè),長期以來累積的深層次矛盾越來越突出,粗放型增長模式已難以持續(xù),且勞動力成本不斷攀升,需要向新的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)型,因此,建筑預(yù)制裝配化便是建筑業(yè)發(fā)展模式轉(zhuǎn)型的重要途徑。

近年來,雖然裝配式建筑的發(fā)展得到了國家的大力支持,但是如何針對不同參與主體,設(shè)計出更好的激勵機制等一系列問題尚待研究。目前,裝配式建筑的效益認知度較低,參與主體更傾向于保護自身利益,未能激發(fā)相關(guān)利益主體的積極性,離裝配式建筑廣泛使用還存在一定差距。因此,為了進一步推動裝配式建筑健康有序地發(fā)展,筆者運用演化博弈方法建立了政府、開發(fā)商和消費者三方博弈模型,深入分析某裝配式建筑項目博弈主體策略的演化過程,探討關(guān)鍵參數(shù)對演化結(jié)果的影響。

1.2 研究內(nèi)容及方法

筆者采用了文獻研究法、博弈論分析法、案例分析法,首先探討了研究背景以及相關(guān)理論基礎(chǔ),然后對該項目的參與主體進行界定和行為分析,運用演化博弈方法建立政府、開發(fā)商和消費者三方博弈模型,深入分析某裝配式建筑項目博弈主體策略的演化過程,探討關(guān)鍵參數(shù)對演化結(jié)果的影響,最后提出一系列合理的對策及建議。

2 相關(guān)理論基礎(chǔ)

2.1 裝配式建筑的概念

裝配式建筑是指將構(gòu)件從預(yù)制工廠中生產(chǎn)出來,通過相應(yīng)的運輸方式將其運送到施工地點,再通過可靠的安裝方法和安裝機械將其組裝起來,從而構(gòu)成了功能完善的建筑物。主要特點有兩方面:組成該建筑物的主要部件均為預(yù)制的;預(yù)制構(gòu)件連接方法是可靠的。

2.2 演化博弈理論

博弈論是指討論多人決策中各參與方之間選擇戰(zhàn)略的相互制約性問題,能反映合作和沖突的兩面性,是一種研究帶有斗爭性質(zhì)或競爭性質(zhì)的理論與方法。演化博弈論是將經(jīng)典博弈論與動態(tài)演化過程有機結(jié)合的研究方法,其研究對象為特定群體,在假設(shè)有限理性的前提下進行探究,揭示了群體行為隨時間變化不斷學(xué)習(xí)、模仿、相互博弈,最終達到系統(tǒng)平衡的復(fù)雜動態(tài)演化過程。

2.3 激勵理論

弗洛姆最早提出激勵理論,這一理論概括了滿足人的多種需要,調(diào)動人的積極性所應(yīng)遵循的原理與方法,指被激勵者以一定方式或方法引起內(nèi)在動力,以推動目標(biāo)達成的心理過程,目的是喚起個體內(nèi)在正確的行為動機,調(diào)動內(nèi)在積極性與創(chuàng)造性,以促進個體全面發(fā)展。

3 某裝配式建筑項目利益相關(guān)者識別與參與主體分析

3.1 項目概況

某項目位于河南省鄭州市境內(nèi),土地總面積40 615 m2、容積率2.0、地上建筑總面積81 218 m2。本項目案例選取了結(jié)構(gòu)和建筑面積較為接近的12號樓和6號樓進行比較。其中12號樓是傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑,6號樓為裝配式建筑,建筑面積均為11 645 m2。

3.2 利益相關(guān)者識別及參與主體界定

本文通過對某裝配式建筑項目進行深入研究后,政府、開發(fā)商和消費者這三個核心利益主體之間的具體關(guān)系,如圖1所示。

圖1 某裝配式建筑項目參與主體關(guān)系圖

4 某裝配式建筑項目參與主體演化博弈分析

4.1 演化博弈模型構(gòu)建

在對某裝配式建筑項目參與主體行為分析的基礎(chǔ)上,確定博弈主體的基本假設(shè)和參數(shù)設(shè)置,構(gòu)建三方的演化博弈模型。

4.1.1 基本假設(shè)

假設(shè)政府行為選擇有“激勵”和“不激勵”;開發(fā)商行為選擇有“開發(fā)裝配式建筑”和“開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑”;消費者行為選擇有“購買裝配式建筑”和“不購買裝配式建筑”。其中采取激勵、開發(fā)裝配式建筑、購買裝配式建筑的概率分別為x、y、z;采取不激勵、開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑、購買傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑的概率分別為1-x、1-y、1-z,其中x、y、z∈[0,1]。

4.1.2 參數(shù)設(shè)置

a0——開發(fā)裝配式建筑時,政府所能獲取的收益;

a1——采取激勵,開發(fā)裝配式建筑時,政府所能獲取的附加收益;

a2——采取不激勵,開發(fā)裝配式建筑時,政府所能獲取的附加收益;

a3——開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑時,政府從企業(yè)中獲取的罰款;

a4——采取激勵時,因宣傳推廣激勵機制所需花費的成本;

a5——開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑時,政府所損失的社會效益;

b0——開發(fā)裝配式建筑時,開發(fā)商所能獲取的收益;

b1——開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑時,開發(fā)商所能獲取的收益;

b2——開發(fā)裝配式建筑時,開發(fā)商企業(yè)形象的提升和品牌得到宣傳之后所能獲取的附加收益;

b3——開發(fā)裝配式建筑時,所需花費的成本;

b4——開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑時,所需花費的成本;

b5——開發(fā)裝配式建筑與開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑所需花費的成本差值;

c0——購買裝配式建筑時,消費者所能獲取的收益;

c1——購買裝配式建筑時,所需花費的成本;

c2——購買傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑時,消費者所能獲取的收益;

c3——購買傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑時,所需花費的成本;

c4——購買裝配式建筑時,所能獲取的補貼額;

u1——政府對開發(fā)裝配式建筑的開發(fā)商進行補貼的優(yōu)惠額;

u2——政府對購買裝配式建筑的消費者進行補貼的優(yōu)惠額;

4.1.3 三方演化博弈模型

根據(jù)上述分析,可以得出政府、開發(fā)商和消費者在博弈過程中可以做出的8種行為選擇組合,如圖2所示。

圖2 某裝配式建筑項目參與主體博弈樹

基于上述參數(shù)假設(shè)和行為選擇組合構(gòu)建三方的博弈收益矩陣,如表1所示。

表1 三方博弈收益矩陣

4.2 演化博弈模型分析

基于上述收益矩陣,政府在實施“激勵”和“不激勵”選擇時所期望得到的收益分別為Eg1、Eg2,如公式(1)和公式(2)所示。

開發(fā)商在采取“開發(fā)裝配式建筑”和“開發(fā)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑”選擇時所期望得到的收益分別為Ed1、Ed2,如公式(3)和(4)所示。

消費者采取“購買裝配式建筑”和“不購買裝配式建筑”選擇時所期望得到的收益分別為Eq1、Eq2,如公式(5)和(6)所示。

為確保博弈的參與主體進化穩(wěn)定,須同時滿足以下條件:

解得,當(dāng)政府、開發(fā)商和消費者三者期望收益相等時的均衡值為:

5 結(jié)語

通過對三方收益函數(shù)的求解可以得出,若使該裝配式建筑項目的參與主體行為選擇(激勵,開發(fā)裝配式建筑,購買裝配式建筑)成立,政府對開發(fā)商和消費者的激勵強度需同時滿足以下兩個條件:①b1-b3＜b0+b2-b3-b5+u1(u1＞b1-b3-b0-b2+b3+b5)。即政府對開發(fā)裝配式建筑的開發(fā)商進行補貼的優(yōu)惠額能夠彌補投資建設(shè)傳統(tǒng)現(xiàn)澆建筑與裝配式建筑的收益差額,以及投資建設(shè)裝配式建筑所花費的額外成本時,開發(fā)商就會自主選擇投資建設(shè)裝配式建筑。②c1-c2+c3+u2＞0。即消費者選擇購買裝配式建筑時,其自身如果能享受足夠的財政補貼,可以彌補自己購買裝配式建筑所花費的增量成本,會更傾向于選擇購買裝配式建筑。