长三角制造业低碳减排发展的博弈机制分析

　　摘要：低碳减排已成为新一轮经济工作的重点，长三角作为我国制造业基地在其中承担着更为艰巨的任务。由于低碳减排发展的外部性特征，本文通过政府——企业博弈模型的混合策略纳什均衡求解与长三角地方政府间博弈模型的“优超法”理性解求解，认为单纯政策性扶持对低碳减排发展作用有限，只有长三角各地方政府在形成低碳减排联盟的基础上加大各自监管力度，才能在破解非合作无效率状态的基础上实现效用最大化。
　　关键词：低碳减排 博弈 合作
　　
　　当前，长三角制造业在中国乃至世界已经占据了非常突出的地位。随着该地区基本进入工业化后期，其产业发展与能源利用、环境保护的矛盾日渐凸显。同时，哥本哈根气候会议的召开使气候变化问题越来越成为全球关注的焦点。因此，长三角制造业低碳减排工作已成为现阶段“转型升级”的重要命题与核心理念。
　　在政府与制造业企业有关低碳减排发展的博弈问题上，业界与学者的研究焦点主要集中在对企业低碳减排工作的政策性扶持，诸如“加大财政转移支付、减税、设立产业发展基金、银行优惠贷款等政策措施扶持低碳经济发展”，而鲜有学者对政府就企业低碳减排所作努力的监管效应开展研究。事实上，各制造业企业为低碳减排发展所付出的努力不尽相同，产生的效果也大相径庭。同时，大气中二氧化碳等温室气体具有其作为公共物品的两大显著标志，即消费的非竞争性和收益的非排他性，故区域性非合作博弈只能引起“公地悲哀”。因此，本文将统筹考虑上述问题，针对低碳减排工作，建立当地政府与制造业企业的博弈模型与长三角地方政府间的合作博弈模型，以期为长三角政府应对制造业企业低碳减排发展选择合适的监管力度与配套环境，同时为该地区政府间政策性合作提供理论参考依据。
　　一、企业低碳减排发展的政府——企业博弈模型
　　（一）假设前提与参数设置
　　博弈标准式表述需要具备以下要素：参与人、每个参与人可以选择的战略以及支付函数。出于简化研究的考虑，本文仅以长三角某一城市地方政府以及该市某一代表性制造业企业作为研究对象，并就博弈模型作如下假设：
　　1、存在两个参与人：地方政府与某一制造业企业，i＝1，2。
　　2、地方政府与企业均为“理性经济人”，追求自身效用最大化，且地方政府为风险中立型，企业为风险规避型。
　　3、地方政府与企业均有两个可以选择的战略，即地方政府选择监管与不监管，企业选择低碳减排与不选择低碳减排。
　　为了更好地说明在低碳减排工作中当地政府与企业的行为及其相互关系，对博弈模型设置以下参数：当地政府对企业低碳减排的监管成本（B），由企业选择低碳减排带来的社会福祉（H），由企业不选择低碳减排带来的社会损失（L），企业选择低碳减排耗费的成本（C），企业选择低碳减排而带来的形象提升（R），企业不选择低碳减排而带来的形象受损（D），企业不选择低碳减排而受到的政府处罚（P），企业不选择低碳减排未受处罚的效用（V）。
　　（二）模型建立与支付矩阵分析
　　根据上述假设前提和参数设置，低碳减排发展的政府—企业博弈模型如表所示。对支付矩阵分析可知，该博弈模型不存在纯策略纳什均衡，故以混合策略纳什均衡加以分析。设某企业对低碳减排发展的选择概率为p，则不选择概率为1－p。地方政府对企业低碳减排的监管概率为q，则不监管概率为1－q。
　　 U1＝q[ p（H-B）+（1-p）（H+P-B-L）]
　　 +（1-q）[ pH+（1-p）（H－L）]（1）
　　U2＝p [ q（V-C+R）+（1q）-（V-C+R）]
　　+（1-p）[ q（V-D-P）+（1-q）V-D）]（2）
　　（1）、（2）两式分别表示地方政府与某企业的期望效用。鉴于两者均满足“理性经济人”假设，追求效用最大化，因此将（1）、（2）式转化为求极值问题。
　　（3）
　　（4）
　　1、企业选择低碳减排的概率及其成因分析
　　从（3）式结果计算可知，，即企业选择低碳减排的概率p是B的减函数，是P的增函数。说明地方政府对企业低碳减排工作的监管成本越高意味着政府监管难度越大，则企业选择逃避低碳减排发展的可能性较大。同时，地方政府对企业高能耗、高排放的处罚力度越大，则企业更倾向于选择低碳减排发展模式。
　　2、地方政府选择对企业低碳减排监管的概率及其成因分析
　　从（4）式结果计算可知，，，，即地方政府选择对企业低碳减排监管的概率q是C的增函数，是R、D和P的减函数。说明企业选择低碳减排发展成本越高意味其选择低碳减排发展的主观意愿越弱，则地方政府会加大监管力度。此外，由于企业开展低碳减排工作带来的社会形象越好与不开展低碳减排工作带来的形象损失越大都在无形中催生企业更自觉地选择低碳减排发展模式，故地方政府势必会降低监管力度。同时，与上文分析类似，当地方政府对企业高能耗、高排放的处罚力度较大时，企业更倾向于选择低碳减排发展模式，则地方政府也会相应减小监管力度。
　　（三）模型启示
　　由于制造业企业与地方政府在目标取向和自身利益上存在差异，协调双方利益的关键取决于支付矩阵中的相关参数情况。现阶段，制造业低碳减排工作已成为新一轮经济工作重点，因此，结合上文就企业与地方政府在低碳减排工作上的选择与否和监管与否展开的概率分析，提炼相关结论，对指导长三角制造业低碳减排发展具有现实意义。
　　1、科学管理，降低政府监管成本
　　上述分析表明，无论是政府监管成本的降低而引发的主观监管力度加大，或是企业由于选择低碳减排发展成本过高而引发的客观监管力度加大，都从一定程度上刺激企业选择承担低碳减排发展的社会责任。现今，我国在整体范围内对企业低碳减排发展工作多以政策性扶持为主，鲜有政策性监管，这与政府监管成本过高不无关系。因此，以科学化管理模式降低政府监管成本，加大监管力度显然是行之有效的。
　　2、完善立法，合理利用处罚机制
　　企业对低碳减排所持态度不同，努力程度也不尽相同。当前，长三角制造业企业仍以单纯追求经济利益居多数，与技术革命、品牌创新等转型升级理念相比，企业对低碳减排理念的积极性相对较低，面对政府监管时可能会出现消极应对现象并利用双方信息不对称加以掩饰。我国在低碳减排问题上的法规约束、处罚机制尚不完善，而上文分析恰恰证明高处罚能在减少政府监管的同时促进企业自主选择低碳减排发展。因此，健全的法规制度与合理的处罚机制将是企业低碳减排发展的助推剂。
　　3、广泛宣传，创造良好舆论环境
　　低碳减排发展模式的外部性特征决定了舆论环境在其中不可忽视的作用。上文分析也证明由低碳减排发展带来的社会形象变化是企业行为的一个重要指南。值得庆幸的是，随着哥本哈根气候会议的召开，公众的低碳意识已日渐加强，诸如低碳生活、低碳旅游这样的新名词不断为公众熟悉。以公众环境考问企业良心，以社会舆论施压企业行为，构筑企业低碳减排发展—形象提升—效益增加—低碳减排投入加大—低碳减排进一步发展的良性发展态势将是制造业企业永续发展的必由之路。
　　二、企业低碳减排发展的政府间合作博弈模型
　　（一）企业低碳减排发展的政府间非合作博弈模型
　　虽然全世界都开始意识到低碳减排发展的必要性，但是现阶段要求个别企业自觉执行减排任务依然困难重重，上文政府—企业博弈模型的结论也确实表明，政府层面的努力对企业低碳减排发展具有决定性作用。然而，长三角地区资源禀赋、人文特征相似，制造业无论是结构或是发展水平都非常接近，巨大的竞争压力与迫切的经济利益追求可能会使地方政府忽视低碳减排工作的远期价值。同时，由于长三角地区行政独立，各省、市容易形成各自为战的局面，即非合作状态，必会引起“公地悲哀”。
　　
　　1、假设条件
　　假设长三角16个城市政府都意识到低碳减排工作的必要性，摒弃地区间竞争，放弃追逐短期经济利益，对辖区内所有制造业企业展开行之有效的监管工作，配合合理的处罚机制与良好的舆论环境使企业在转型升级过程中加大对低碳减排工作的投入力度。
　　为了研究方便，本文以各地碳减排量qi（i＝1，2，......16）衡量低碳减排工作成效，则长三角总减排量为。假设各地效用函数为Ui＝U（ai，qi）（ai为各城市制造业企业利润总和），不妨设，，以满足企业发展和低碳减排工作符合边际效用递减规律。
　　2、模型建立与分析
　　根据16个城市地方政府在企业发展与低碳减排之间追求效用最大化，得：maxUi＝U（ai，qi）
　　s.t. Tiai＋Biqi≤Mi
　　其中，Ti为企业利润增长的成本；Bi为各城市地方政府为低碳减排工作承担的监管成本；Mi为各城市预算约束。根据拉格朗日乘数法，可知：
　　（5）
　　由（5）式一阶条件为0，计算得：
　　 （6）
　　（6）式说明对于各城市地方政府而言，每个城市在企业经济利润与低碳减排之间追求效用最大化过程中，经济利润增长的边际效用与低碳减排工作的边际效用与对应的成本呈正比，即任一单位成本用于企业利润增长或企业低碳减排工作带来的效用是一致的。
　　对于整个长三角地区而言，效用函数最大化问题的表述为：
　　其中，ri为某一城市在长三角地区所占的权重，与该城市GDP、人口、面积等因素有关。同样使用拉格朗日乘数法，可知：
　　（7）
　　由（7）式一阶条件为0，计算得：
　　（7）
　　将（6）式、（7）式加以比较分析，当且仅当B1＝B2＝......＝B16时，
　　。即只有长三角16个城市地方政府对企业低碳减排工作的监管成本一致时，从整个地区角度考虑的帕累托最优效用与单个城市角度考虑的最优效用相等。然而，由于各城市地方政府监管成本完全一致几乎难以实现，故强调个别最优的非合作博弈在长三角制造业企业低碳减排工作中是无效率的。
　　（二）企业低碳减排发展的政府间合作博弈模型
　　合作博弈强调团队理性，旨在通过对各参与人而言具有约束力的协议以明晰各方收益分配问题。基于长三角地区地缘、文化、经济发展水平、制造业结构等各方面的相似性，国家已出台多项政策以促进该地区在合作的基础上统筹发展。在长三角众多制造业企业的低碳减排工作中，该地区政府间的协同合作将使长三角在继续承接全国甚至世界制造业基地重任的同时，更好地完成以低碳减排为重要命题与核心理念的“转型升级”工作。
　　1、假设条件
　　假设长三角16个城市地方政府就制造业企业低碳减排发展形成统一联盟，协作制定各城市制造业低碳减排任务书。由于长三角各城市经济发展水平相近，制造业结构相似，故假设联盟赋予每个城市具体减排任务后，各参与人均能接受。
　　2、模型建立与分析
　　合作博弈模型的关键在于理性解的求得。在该合作博弈模型中，理性解需要保证各城市地方政府形成联盟后在企业发展与低碳减排之间获得的最大效用大于其不形成联盟时，另一方面，形成统一联盟后的联盟总效用大于未形成联盟时各城市地方政府单个效用之和。也就是说，对16个城市而言，存在一个理性解x＝（x1，x2，...... x16）满足xi≥U（ai，qi），，则合作博弈是理性的。
　　为了解释企业低碳减排发展的政府间合作博弈模型，本文将采用“优超法”来获得理性解。“优超法”基本思路在于，让联盟中每个参与人意识到联盟赋予其效用将大于其不加入联盟时的效用。优超的定义为：设有n个参与人，每个参与人都有可以相应选择的战略，在所有可能战略上定义其效用函数，若联盟后发现分配y大于分配x，则将放弃y，转而选择x。只有不被优超的x才是所有参与人满意的理性解，从而形成合作博弈。
　　设长三角各城市地方政府在未形成联盟时，即不需要承担具体低碳减排任务时效用为yi，在联盟形成需承担具体任务时效用为xi。yi与xi相比，环境效用与政府形象明显下降，经济效用可能略有增加。但经济效用增加值显然小于环境效用与政府形象减少值。究其原因在于，长三角地区已进入工业化后期，制造业发展进入瓶颈，亟待转型升级，其利润增长率已非常有限。同时，该地区作为我国最发达地区之一，对环境、政府形象等偏好强于欠发达地区。因此，总体而言，可知yi＜xi，即xi就是该合作博弈模型的理性解。
　　（三）模型启示
　　我国政府已正式宣布：到2020年，我国单位GDP二氧化碳排放将比2005年下降40—45%，并将其作为约束性指标纳入国民经济和社会发展中长期规划。但是，就各地方而言，还没能就此目标形成具有约束力的合作机制。通过上文分析，企业低碳减排发展的非合作博弈显然是没有效率的，故各地方政府间的合作就显得尤为重要。长三角作为我国制造业基地与经济发展的龙头，其低碳减排工作的成功将为我国到2020年实现预期减排目标夯实基础。因此，长三角16个城市地方政府应尽快协同合作，形成低碳减排联盟并对联盟各成员赋予具体减排任务，从而破解各城市各自为战的无效率状态。
　　三、结论
　　本文通过企业低碳减排发展的政府—企业博弈模型和企业低碳减排发展的政府间合作博弈模型对长三角制造业低碳减排发展的博弈机制展开分析，认为：
　　第一，政府单纯政策性支持辅佐对企业低碳减排发展产生的效果并不明显，若能在政策性支持辅佐基础上努力降低监管成本，合理利用处罚机制以提升政策性监管力度，并配合良好的舆论环境，将在很大程度上加快该地区制造业企业的低碳减排发展，从而刺激企业转型升级工作。
　　第二，鉴于长三角地区在地缘、文化、经济发展水平和制造业结构等多方面的相似性，地区竞争性较强，易形成各自为战的非合作局面，从而陷入无效率状态。因此，长三角地区各地方政府应尽快牵头形成企业低碳减排联盟，对联盟各成员赋予具体减排任务，以合作博弈态势破解非合作博弈下的无效率状态。
　　
　　参考文献：
　　①张照贵．经济博弈与应用[M]，成都：西南财经大学版社，2006：209-220
　　②陈洪波，蒋天文．温室气体减排的国际政治博弈[J]．世界经济与政治，2005（10）：58-63
　　③余光英，祁春节．国际碳减排利益格局：合作及其博弈机制分析[J]．中国人口•资源与环境，2010（5）：17-21
　　（本文系浙江省高等学校优秀青年教师资助计划的研究成果）
　　（于敏捷，1982年生，湖州师范学院商学院讲师、硕士。研究方向：产业经济学）