生态旅游产业链视角下的绿色技术创新博弈分析

李杰中

(宁德师范学院经济管理系，福建宁德 352100)

生态旅游产业链视角下的绿色技术创新博弈分析

李杰中

(宁德师范学院经济管理系，福建宁德 352100)

以生态旅游产业链上下游主体的互动关系为视角，运用囚徒困境模型对主体在绿色技术创新进程中的创新策略选择进行了单次静态博弈和多次动态博弈分析，指出创新可能陷入“囚徒困境”，并提出了规避困境的策略，即政府部门应加强监管，同时建立健全相关的制度和政策法规，增强和稳定创新收益预期;完善绿色技术在生态旅游市场的交易和成果转化机制，增加绿色技术创新成果的收益;搭建信息共享和公共绿色技术服务平台。

生态旅游产业链;绿色技术创新;博弈;囚徒困境

绿色技术创新是生态旅游产业可持续发展和效益最大化的有效途径，然而在创新进程中，由于生态旅游产业链上参与创新主体的多元化、生态资源的公共品属性及绿色技术创新的显著正外部性等客观因素，创新系统中大量个体理性将可能导致整体非理性，绿色技术创新成果的排他性程度偏低会加剧市场失灵，加之我国相关法规体制的不健全和政府监管的缺位，绿色技术创新在生态旅游产业链上的应用扩散遭遇诸多利益冲突，极大地降低了创新的整体效能。此外，技术外溢将会让其他组织和个人轻而易举地获取正收益，而本组织在做创新决策时，却往往忽视绿色技术创新的正外部性。可见，绿色技术创新契合生态旅游业发展、有利于增进社会整体福利，而又可能不符合产业链中个体的利益。当某种现象背后存在博弈主体的个体利益与整体利益矛盾时，可能面临“囚徒困境”［1］。因此，本文依据囚徒困境模型，从产业链视角对其绿色技术创新进行博弈分析，试图为推进生态旅游产业绿色技术创新提供参考依据。

1 生态旅游绿色技术创新博弈分析的理论基础——囚徒困境模型

囚徒困境模型是博弈论中的经典模型，1950年由Thcker首先提出，深刻揭示了个体理性和集体理性的矛盾，在经济学和社会学等领域有诸多应用［2］。基本模型是:警察抓了两个同伙犯，又缺少充分的证据指证其罪行，故试图让两人中至少有一人供认犯罪，以便确认罪名。为防止串供，警察将这两个罪犯分开关押，并告知警方的政策是“坦白从宽，抗拒从严”，如果两人中仅有一人坦白，则释放坦白者，另一人则将重判为8年徒刑;如果二者都坦白，则各判6年监禁;如果都拒不认罪，警方由于缺乏证据只能将他们定为妨碍公务罪，判处2年徒刑。在博弈中，囚犯1和囚犯2有两种策略，其支付函数如表1所示。

表1 囚徒困境

在矩阵中，括号内的第一个数字表示囚徒1在对应策略组合形成的结局中得到的支付，第二个数字表示囚徒2的相应支付。在该博弈中，二人面对的情况一样，所以二人的理性思考都会得出相同的结论——选择坦白。坦白是两种策略之中的支配性策略，因此，这场博弈中唯一可能达到的纳什均衡，就是双方参与者都背叛对方，结果二人同样服刑6年。这场博弈的纳什均衡显然不是顾及团体利益的帕累托最优解决方案。以全体利益而言，如果两个参与者都合作保持沉默，两人都只会被判刑2年，总体利益更高，结果也比两人背叛对方判刑6年的情况较佳。但根据以上假设，二人均为理性的个人，且只追求个人利益，均衡状况会是两个囚徒都选择坦白，结果二人判决均比合作要重，总体利益较合作为低，这里存在着矛盾，也即出现“囚徒困境”。

上述博弈是不完全信息状态下的单次静态博弈，博弈策略同时做出且不会影响以后的选择，在现实中类似博弈往往是多次发生的，多次博弈的结果和单次博弈的结果不尽相同。在透视生态旅游绿色技术创新博弈问题时，本文将从静态博弈和动态博弈两个维度进行分析。

2 产业链视角下的生态旅游绿色技术创新

生态旅游是一种能促进保护生态旅游资源和环境的自然旅游，对经济社会可持续发展有积极作用［3］，而绿色技术是符合生态价值规律的，节约资源和保护环境，生态负效应最小的“无公害化”或“少公害化”的技术、工艺和产品的总称［4］。生态旅游与绿色技术创新融合是发展的正确路向。从产业链角度看，生态旅游绿色技术创新应是系统性的创新，上下游的各类组织和个人都是创新主体。因此，生态旅游绿色技术创新是贯穿生态旅游活动全过程的各种绿色技术创新的集合。它以经济效益、社会效益及生态效益有机统一为追求，绿色技术同生态景区特质、客源市场需求相结合，使生态景区的绿色科技含量增加和保持景区资源可持续发展，为生态景区提供新的旅游项目、开辟新的客源市场、提供新的生态旅游服务等创新活动，以及与此有关的一系列绿色技术开发、项目策划、服务管理、产品销售等相关活动。进行绿色技术创新是生态旅游真正回归生态轨迹和产业转型升级的重要保障，有利于生旅旅游产业可持续发展。

与其他绿色技术创新相比，生态旅游绿色技术创新有其复杂性和特殊性，主要表现在以下方面:一是创新主体的多元化。主体涵盖政府、社区、旅游开发商、旅游从业人员、社会组织和生态旅游者等，创新对合作和协同的程度要求高;二是创新的正外部性特征明显。生态旅游资源公共品属性和创新成果的社会化，客观上强化了创新的正外部性，如果缺少恰当的约束和激励机制，机会主义行为和搭便车现象始终是创新进程中不能回避的问题;三是创新收益预期的稳定性差。创新系统结构的松散和创新的专属度不高是收益预期充满不确定性的重要原因，若不能稳定预期，创新将乏力。

3 生态旅游产业链绿色技术创新的囚徒困境模型分析

根据囚徒困境模型，下面对生态旅游绿色技术创新进行单次博弈和多次动态博弈分析。创新涉及到产业链的各种组织和个人，为了简化分析过程而又不失一般性，假设博弈参与方是生态旅游产业上游主体M和下游主体N，设每个主体能从创新收益上取得的平均收益是S，花费的平均成本是C，M和N的博弈策略空间是:(创新，创新)、(创新，不创新)、(不创新，创新)、(不创新，不创新)。

3.1 生态旅游产业链绿色技术创新的单次博弈

单次博弈中博弈参与方只选择一次，且不能对另一方的行为进行报复，不需要考虑遭受后续惩罚而改变选择。可用博弈矩阵表示其策略选择和支付函数，如表2所示。

表2 上下游主体间的博弈矩阵

依表2可知，若二者都选择创新，则其净收益都是S-C。若一参与者选择不创新，那么选择创新的一方要付出2C的成本，只获得利润S-2C，而另一方则能搭便车，净收益值为S。面对这种局面，出于最大化个人收益的考量，参与者将选择不创新，以最少的支付甚至不支付获得最大化的收益，因而博弈方都会选择不创新，收益向量为(0，0)，这充分显示了个体理性和集体理性的矛盾会造成“囚徒困境”。

组织与个人是否理性对策略选择的影响也不能忽视，有必要将理性这项因素作为变量纳入分析范畴，理性与否可用概率表示。设概率p(0＜p＜1)代表理性，非理性用1-p表示，考虑支付的时间价值，设r为折现因子，简化处理并假定为r=1。

基于上述假设，若一方是选择合作的，则另一方的期望收益是:

因为p＜1，所以可知(4)式必然成立，即(3)成立，换句话说，只要参与方是理性的，生态旅游产业上下游主体协同创新的期望收益大于不协同创新的期望收益。

3.2 生态旅游产业链绿色技术创新多次动态博弈

上述分析是基于不完全信息状态下的单次静态博弈进行的，但实际中的很多策略是依次选择的且不同时，先选择者可为后选择者透露信息。有考虑选择次序的博弈属于动态博弈，其包括完全信息和不完全信息状态下的两种博弈类型。鉴于在生态旅游绿色技术创新过程中信息不流通和信息不对称情况存在，下面主要以不完全信息状态下的动态博弈来探讨生态旅游产业的绿色技术创新问题。假设生态旅游产业链中参与博弈的各方清楚对方可能存在的类型及其存在的概率，而对具体参与方的类型不知情，根据选择的先后顺序，后者可观察前者的选择而调整策略。理性的主体可做出各种自认为必要的选择，非理性者只有一种策略即“针锋相对”，主体在选择时还要考虑对方是否理性。以T记为基本博弈的重复次数，根据博弈进程可知，非理性主体在T阶段的选择是理性主体在T-1阶段的选择。

采用单次博弈得到的结果，认为理性的主体会选择创新，M的理性用概率p(0＜p＜l)表示，非理性概率为1-p，N的理性用概率q表示，非理性为1 -q，折现因子r=1。

首先对两阶段博弈进行分析，此时T=2。依单次博弈结论结果，在T=2阶段博弈中理性主体将选择创新，在T=1阶段，非理性的企业会选择不合作，然后用逆向归纳法［5］，非理性主体根据T=1阶段理性主体的策略进行选择，如表3所示。

表3 两阶段博弈策略空间

就N而言，其可以选择创新策略，也可选择不创新，此时暂且将N的理性因素忽略，而相对方M有理性与非理性两种可能性，故若N在T=1阶段选择创新，非理性的M在T=2阶段会据此做出选择创新，这时M、N可用表4表示。

表4 N创新时的两阶段博弈矩阵

那么N的期望收益是:

若N在T=1选择不创新，即Y=不创新，X=创新，M、N的博弈矩阵如表5所示。

表5 N不创新时的两阶段博弈矩阵

因为S＞0，C＞0，故有S-C＞S-2C，即(SC)/(S-2C)＞1，又0＜p＜1。综上可知，(9)成立，逆推得出(8)成立，即Uy’＞Un’。换言之，从选择协调创新与否的期望支付因素看，理性的主体就会选择协同创新。对主体M而言，也可做类似的分析。

当博弈有三阶段时，在T=3阶段，类似地，创新成为理性主体的选择，T=1时非理性主体选择不创新，运用逆向归纳法，非理性主体根据T=n-1阶段理性主体的行为作出选择，如表6所示。

表6 三阶段博弈策略空间

类似地，可暂且忽略N的理性因子，区别看待M的理性与否，和T=2阶段博弈有所不同，此时，每阶段N可能作出不同选择，创新仍然是理性M的选择，非理性的M则按照每阶段N的行为作出调整，有以下4种情况:

(1)N在T=1选择创新，即Y=创新时，非理性的M在T=2阶段据N在T=1的策略做出判断，选择创新，当N在T=2选择创新，非理性的M在T= 3阶段选择创新，可用博弈矩阵表达这一过程，如表7所示。

表7 N在第一阶段合作时的三阶段博弈矩阵

同理，对其他3种情况作博弈矩阵分析。

(2)N在T=1选择不创新，即Y=不创新时，非理性的M在T=2作出不创新的应对，N在T=2选择不创新时，非理性的M在T=3选择不创新。

(3)N在T=1选择不创新，即Y=不创新时，非理性的M在T=2选择不创新，当N在T=2选择创新时，非理性的M在T=3选择创新。

(4)N在T=1选择创新，即Y=创新时，非理性的M在T=2选择创新，当N在T=2选择不创新时，非理性的M在T=3选择不创新。

根据上述分析，可以求出每种情况的期望收益，分别设其为U1、U2、U3、U4，则:

同理，两阶段博弈的分析过程必有U1＞U2，即两阶段都选择创新的期望收益大于两阶段都选择不创新的期望收益。

若U1＞U3，则可由式子(10)和(12)得:

整理可得:p＜(S-C)/(S-2C)，同理逆推可知必有U1＞U3，即两阶段都选择创新的期望收益要大于一个阶段选择创新一个阶段选择不创新的期望收益。

若U1＞U4，则可由式子(10)和(13)得:

因为C＞0，0＜p＜1，所以必有式子(18)成立，所以U1＞U4必成立。即两阶段都选择创新的期望收益要大于一个阶段选择创新一个阶段选择不创新的期望收益。同理可对M进行分析。

可见，在不完全信息下的连续3次动态博弈中，生态旅游产业链上的主体选择协同创新的收益要比选择不协同创新的收益大。现实地看，生态旅游产业中的各类组织大多基于永续经营假设运作，结束经营的时间不确定。主体间的博弈可以看作是无限次重复绿色技术创新博弈，或者重复博弈的次数有限，但有不确定的次数或结束时间［6］。因此，类似的分析可以推及T=n次，分析结论显示，创新主体选择协同创新的趋势随着博弈次数的增加愈明显，这揭示了通过协同创新是生态旅游产业链上各类主体间获得最大化收益的明智选择。

4 结论

从博弈分析不难看出，生态旅游产业链中的主体创新策略的选择过程，是各类主体间博弈的结果。由于生态旅游绿色技术创新的正外部性，在信息不畅通或信息不对称、没有约束惩罚机制的自由竞争市场和缺少政府干预的情况下，博弈参与方出于个体理性，将选择“不创新”，创新将陷入“囚徒困境”。而在无限次动态博弈中，当规则和预期明晰、激励和约束机制确立等条件满足的情况下，创新主体会倾向于相信未来对于现在的权重足够大，也即未来是至关重要的，博弈各方将可能抵挡住“不创新”的短期诱惑，通过与对方建立长期的合作模式，从而获取更多长期的好处。因此，要规避生态旅游绿色技术创新“囚徒困境”，首先，政府部门应加强监管，对于生态旅游市场失灵时的“搭便车”行为实施干预，同时建立健全相关的奖惩制度、产权制度和产业可持续发展政策法规，增强和稳定创新收益预期;其次，完善绿色技术在生态旅游市场的交易和成果转化机制，强化创新与收益间的直接关联，增加绿色技术创新成果的收益，减少机会主义行为。最后，搭建适合的信息共享和公共绿色技术服务平台，加速信息在生态旅游产业链上的流通，增进上下游主体的了解和信任，提高选择“创新”的可信性和坚定性，从而形成服务创新资源共享机制，激励创新，化解绿色技术创新收益显著外溢和生态资源公共品属性引致的问题。

［1］Alistair Bowden.Knowledge for Free Distributed Innovation as a Source of Learning［J］.Public Policy and Administration，2005，20(3):57-67.

［2］黄涛.博弈论教程:理论与应用［M］.北京:首都经济贸易出版社，2004:12-13.

［3］Kutay K.Ecotourism and Adventure Travel.In Tourism and Ecology:The Impact of Travel on a Fragile Earth［J］.North Ameirican Coordinating Center for Responsible Travel，1989(6):4-6.

［4］E.brawn，D.wield.Regulation as a Means for the Social Control of Technology［J］.Thechnology Analysis and Strategic Management，1994(3):260-271.

［5］Hoesel S.Anoverview of stackelberg pricing in networks［J］.European Journal of Operational Research，2008，189(3):1394-1401.

［6］谢识予.经济博弈论［M］.上海:复旦大学出版社，2002:61-75.

责任编辑:沈玲

Game Analysis of Green Technology Innovation from the Perspective of Ecotourism Industry Chain

LIJie-zhong

(Department of Economics and Management，Ningde Normal University，Ningde 352100，China)

From the perspective of interactive relationship between subjects of ecotourism industry chain，this paper，applying prisoner＇s dilemmamodel，makes single static game analysis andmultiple dynamic game analysis for the choice of innovation strategy in the process of green technology innovation，pointing out that the innovation is likely to fall into the“prisoner＇s dilemma”.It presents strategies to avoid the dilemma，which requires government departments to strengthen supervision，establish and perfect correlative system and policies and regulations，enhance innovation gains expectation;improve the trade and achievement transformation mechanism of green technology in ecotourism market，increase the gains of green technology innovation achievement;build the platform for information share and public green technology services.

ecotourism industry chain;green technology innovation;game;prisoner＇s dilemma

F204

A

1009-3907(2014)01-0021-04

2013-12-07

福建省教育厅A类社会科学研究项目(JA11297S)

李杰中(1983-)，男，湖南新化人，讲师，硕士，主要从事创新管理研究。