基于政府、农户、企业三方合作博弈的秸秆焚烧管理问题研究

盛 锦

(成都师范学院，经济与管理学院，四川成都 611130)

1 我国秸秆露天焚烧及综合利用研究概况

1.1 秸秆露天焚烧与空气质量的相关性研究及其现状

近年来，全国各地雾霾天气频发，且其出现频率及影响范围呈显著上升趋势，虽然造成雾霾天气频发态势的因素很多，例如气候条件、工业及汽车尾气排放、城市建设等，但秸秆的露天焚烧也是其中一个不可无视的因素，尤其是当秸秆焚烧的时间与气候条件叠加时，往往会加剧雾霾天气的影响程度。如苏继峰等人［1］于2011年针对南京地区2008年10月28～29日及2010年11月1～2日的严重雾霾天气过程所做的研究表明，秸秆露天焚烧是造成上述两起严重雾霾天气过程的主要因素。此外，兰春剑等人［2］于2012年对长三角地区秸秆焚烧火点数量与空气污染指数之间相关性研究。上述研究均表明，秸秆焚烧火点数量与空气污染指数之间存在正相关关系。鉴于此，近年来各级地方政府均显著加大了对秸秆焚烧的管理力度，部分地区甚至将政府政绩与秸秆焚烧的治理力度挂钩，从而在一定程度上控制了秸秆露天焚烧的现象。

但是，由于我国幅员辽阔，每年的农作物秸秆产量巨大，毕于运等人［3］的研究表明，我国每年农作物秸秆产量达8亿t。如此巨大的秸秆量，再考虑到我国农户多呈小规模分散化的特点，仅靠政府加大管理力度，很难从根本上解决秸秆露天焚烧问题。相关研究表明，在各级政府加大管理力度的情况下，我国秸秆露天焚烧现象仍然屡禁不止，秸秆露天焚烧率一直居高不下。尽管各地的数据不尽相同，但总体形势仍然不容乐观。其中，高祥照［4］根据全国农业推广服务中心的数据，得出全国秸秆露天焚烧率仅为6．6%，还田率高达36．6%;而王书肖［5］等人，使用实证调查方法，结合分层抽样的方式，得出我国秸秆露天焚烧率为18．59%，且根据我国不同地区的农作物种类、经济发展状况等，将全国分为6个农业区，各农业区的秸秆露天焚烧率区间为15%～20%。由此可见，我国秸秆露天焚烧现象，尽管得到了一定程度的遏制，但仍未从根本上解决。此外，曹利江等［6］认为，造成我国农业污染严重的主要原因是未形成系统的污染防治政策体系、减排技术落后以及减排意识相对欠缺等。

1.2 秸秆综合利用研究概况

在完全杜绝秸秆露天焚烧的前提下，从上述研究数据中扣除秸秆直接还田部分20%，仍有近80%的秸秆需要采用其他方法进行消化。因此，近年来众多研究机构和企业在政府的引导下，对秸秆的综合利用进行了大量的研究，并提出了大量的方法。总体看，秸秆综合利用目前主要是4种用途，即:能源化(燃料)如张庭瑞，李志忠等［7］对于使用秸秆生产燃料乙醇的研究、工业加工 (工业原料)、种植食用菌(基料)以及秸秆养畜 (饲料)。应该说，如果这些方法能够得到充分发挥，再结合秸秆直接还田部分，除部分偏远地区外，秸秆露天焚烧问题应该能够得到很好的解决。然而，秸秆的实际综合利用率仍然不理想，造成这一现象的原因，总结起来主要有如下几点:一是由于技术不成熟、生产规模太小，使得秸秆综合利用效益较差，投资回报率较低甚至长期亏损;二是秸秆物流网络建设严重滞后，农户参与度低，其直接后果是秸秆收集及交运成本 (既包括经济成本也包括时间成本)过高，同时使得秸秆综合利用企业成本上升，因而造成国内多地投资建设的秸秆综合利用企业难以为继，大量企业被迫关停。如陈百明等［8］对山东省从1997年开始建设的140处秸秆气化站使用情况的调查表明，到2007年已停用96处，占总数的68．6%。由此可见情况并不乐观。

从上述分析可以看出，尽管近年来政府加大了针对秸秆露天焚烧的管理力度，积极鼓励企业参与秸秆综合利用，但由于未能理顺农户、企业、政府三者之间就秸秆利用的利益或成本分配问题，因而效果不佳。

2 农户在秸秆露天焚烧中的行为分析

在秸秆露天焚烧问题中，起关键作用的显然是农户，因此有必要对农户在秸秆焚烧问题中的行为进行分析。在大量的文献中，尤其是基于博弈论的分析中对农户的行为模式大多采取经济人的假设，即认为农户只关注自身的利益，而对秸秆焚烧的负外部性几乎漠不关心。如马骥［9］认为，农户是“经济行为人”、“只追求短期经济目标”以及“农户只根据预期净收益决定秸秆利用方式”。然而，近期有学者对此问题进行了实证调查，如朱文家等［10］于2011年对江苏省秸秆利用情况所作调查中发现，有92%的被调查农户认为焚烧秸秆有害、76%的农户不赞成焚烧秸秆，71%的农户认为秸秆焚烧会造成环境污染并对今后产生不利影响。此外，李建政等［11］同年对山东桓台县农户所作的调查显示，有75%的农户愿意付出一定成本进行秸秆还田以及其他秸秆综合利用，放弃直接焚烧的方法。

由此可见，随着农户认识水平及收入水平的提高，不能再简单地对农户行为进行经济人假设，而应该改变成见。作者认为，对我国东部及中部经济发达或较发达地区的农户行为模式应进行重新认识，可以认为这些地区的农户是“有限理性社会人”，即他们在决策时，必须考虑诸多除了经济利益之外的限制，从而寻求相对满意的决策方案。也就是说，在一定条件下，他们愿意为社会效益及未来可持续发展承担一定的责任。具体到秸秆焚烧问题，绝大多数农户愿意在其能够承受的成本范围内对秸秆采取直接还田或进行其他综合利用。如此，问题的关键就成为了该成本范围的确定以及如何尽可能地减少农户为之付出的成本，从而最大限度地调动农户放弃秸秆焚烧的积极性。

3 农户放弃直接焚烧秸秆可承受成本范围的确定

3.1 农户与地方政府双矩阵博弈分析

长期以来，农户与政府就秸秆焚烧问题进行着猫捉老鼠似的博弈，其博弈过程可用双矩阵博弈模型进行分析，为此做如下假设:

(1)博弈双方为农户 (P)与地方政府 (G);且双方处于完全信息状态下，其策略选择分别为:

农户策略集:Sp={焚烧，不焚烧};

地方政府策略集:Sg={监管，不监管};

(2)由于焚烧秸秆简便易行，农户为此所付出的直接成本几乎可以忽略不计，假设其所获的时间及其他收益为Rpt;此外，我国多数地区为鼓励农户放弃秸秆焚烧，对于农户均有一定的经济补偿，即农户放弃秸秆焚烧所获收益为Rpng，同时，农户从秸秆综合利用中还可得到一定收益Rpnm，但农户为此需支付秸秆综合处理的成本Cpn;而焚烧秸秆一旦被查获，所付出罚款为Mp，显然:Mp≥Rpt≥0。

(3)对地方政府而言，无论农户是否焚烧秸秆，都要付出监管成本Cg;同时，如果地方政府监管不力，还会受到上级部门的处罚，假设其货币化成本为Fgn;农户所缴罚款Mp应成为地方政府的收益。

基于以上假设，可以得到农户与地方政府博弈的支付矩阵 (表1)

表1 农户与政府关于秸秆焚烧的博弈矩阵

分析表1中双方支付矩阵可见，当政府选择监管时，农户的策略取决于Rpt-Mp与不焚烧的收益(Rpng+Rpnm)-Cpn之间的比较关系;当政府选择不监管时，农户的策略取决于Rpt与 (Rpng+Rpnm)-Cpn之间的比较关系，该矩阵显然不存在纯策略纳什均衡，属于混合策略纳什均衡博弈模型，农户和政府是按照一定的概率在进行策略选择。现假设农户选择焚烧的概率为p，则不焚烧的概率为 (1-p);同样，假设政府选择监管的概率为q，则不监管的概率为 (1-q)。如此，表1可变为表2。

表2 农户与政府关于秸秆焚烧的混合策略博弈矩阵

因此，农户的期望收益函数为:

同样，政府的期望收益函数为:

在 (1)(2)中分别对p及q求偏导并令求导结果为零，以得到最优解，有如下结果:

则此时的混合纳什均衡为:

从上述均衡结果看，当Rpt-(Rpng+Rpnm-Cpn)＞0时，即农户放弃焚烧所获收益不足以弥补焚烧所获收益时，无论政府采取何种措施严格管理，农户仍然会选择焚烧秸秆;只有当Rpt-(Rpng+Rpnm-Cpn)＜0时，即农户放弃焚烧所获收益大于直接焚烧所获收益时，农户才会放弃焚烧，而不论政府是否监管。由式 (5)可知，为使Rpt-(Rpng+Rpnm-Cpn)＜0，则有:

即农户可接受的放弃焚烧秸秆的成本Cpn必须小于秸秆综合利用所得收益 (Rpng+Rpnm)与直接焚烧所获收益Rpt的差额，此即为农户放弃焚烧秸秆所能够承受的成本上限。同时，从农户放弃焚烧所付出成本Cpn的构成来看，其主要影响因素是秸秆处理量，而就单一农户而言，其秸秆处理量基本不变，因此，对单一农户而言，可以认为Cpn认为是个常量。从式 (6)可知，为了让农户提高主动放弃焚烧秸秆的概率，应让农户从秸秆综合利用中获取尽可能多的收益，由此将更可能满足式 (6)的要求。

3.2 混合博弈结果讨论

进一步分析可知，在秸秆焚烧问题上，全社会所要达到的目标可以分为两个层次，基本目标应该是在严格监管的情况下，农户不焚烧秸秆;而理想目标则是在政府不监管的情况下，农户仍然选择不焚烧秸秆。下面对此进行分析。

(1)基本目标 (监管—不焚烧)分析

为了达到此目标，政府对于放弃直接焚烧的农户的补贴必须达到或超过农户对秸秆进行无害化处理的成本，即政府将全额负担此部分费用，考虑到我国庞大的农村人口及秸秆产出量，此部分补贴将相当可观，如果长期由政府负担，显然不现实。如果政府不能全额负担，则为了解决秸秆焚烧问题，势必还需投入大量人力、物力和财力来进行监管，这样又会回到目前的困境中。

(2)理想目标 (不监管—不焚烧)分析

为达到Rpt-(Rpng+Rpnm-Cpn)＜0的要求，从农户放弃焚烧的收益看，主要由两部分组成，一部分是政府的补贴Rpng，这部分一般是固定的;另一部分是秸秆综合利用的收益Rpnm，此部分收益一部分是采取秸秆直接还田而节省的肥料成本所带来的，此外，秸秆其他综合利用而带来的直接收益，这部分收益在目前的实际运作中，几乎全部由企业及政府所获取，农户几乎无法得到，由此造成农户对秸秆综合利用积极性低下。因此，为最大限度提高农户放弃焚烧的积极性，应将这部分收益的在农户、企业以及政府三者之间进行合理的分配，这样，一方面可充分调动农户积极性，同时，政府也能得到部分收益进而减少投入。如此，将能以更低的代价解决秸秆焚烧问题。

4 农户、企业以及政府三方合作博弈分析

经过前面的分析可以看出，在秸秆焚烧问题上，如果作为主导方的政府采取措施得当，是有可能形成农户、企业以及政府三方进行合作博弈局面的，而此合作博弈联盟能否形成及持续，关键点是合作收益或成本能否合理分配的问题。

4.1 合作博弈模型的建立

为形成三方的合作博弈联盟，在此作如下假设:农户、企业、政府三方就秸秆综合利用问题形成一个集合N={1，2，3};N的非空子集S(S∈N)为联盟，N为总体联盟 (三方同时参与)，空集记作φ。

按照合作博弈的基本要求，有如下关系:

(1)V(φ)，即没有任何局中人的联盟收入为0;

(2)V(N)≤∑i∈N，V为特征函数 (此处为成本);

(3)此博弈记作G= ［N，v］。

三方合作博弈G=［N，v］的特征函数如下:

其中，V(p)、V(e)、V(g)分别为农户、企业、政府独立进行秸秆综合利用所付出的成本;V(p，e)为农户与企业合作进行秸秆综合利用所付出成本，V(p，g)为农户与政府合作所付出成本，V(e，g)为企业与政府合作所付出成本;V(N)为三方合作进行秸秆综合利用所付出成本。上述成本之间的数量关系满足关系 (2)的要求，三方进行合作博弈。

4.1 模型求解

显然，满足关系 (2)的成本分配分配方案不唯一，为后续讨论方便，此处采用Shapley方法进行求解，以求出该博弈G=［N，v］的Shapley值。按照Shapley方法，任一局中人i在该博弈的各分配方案中的平均边际贡献为:

其中|S|表示联盟S中具有局中人的个数，(n-|S|)!表示联盟的排列个数，(|S|-1)!表示不包含局中人的联盟个数，n!表示n个局中人可形成的排列个数，v(S)-v(S|{i})表示局中人i对联盟的边际贡献。将 (8)(9)(10)(11)代入式 (12)有农户、企业以及政府三方就秸秆综合利用的成本分配方案:

4.3 合作博弈结果讨论

4．3．1 三方合作博弈后各方承担成本变化分析

由于条件V(N)≤∑i∈NV(i)的存在，式 (12)中，Cpe-Ce、Cpg-Cg以及Cn-Ceg均小于零，由此可看出，在三方合作博弈的前提下，农户所承担的秸秆综合处理成本将大幅下降为不足原来单独处理的1/3。同样，由式 (13)(14)可看出，企业及政府所承担成本也将下降为不足原来单独处理的1/3，这显然是一个多赢的局面。

4．3．2 合作博弈后农户承担成本构成分析

通过上面的分析可知，农户、企业以及政府三方进行合作博弈后，各方在秸秆综合利用中所付出成本均显著下降。但最终能否达到前述的理想目标 (不监管—不焚烧)，其关键点仍然是确保农户所承担成本必须小于秸秆综合利用所得收益 (Rpng+Rpnm)与直接焚烧所获收益Rpt的差额，为此，需要对农户在秸秆综合利用中付出成本构成进行分析以备监管部门制定有针对性的对策。在农户进行秸秆综合利用的成本中，主要是秸秆的收集、包装搬运以及短途运输等物流费用，因此，作为秸秆综合利用的主导方—政府监管部门，应想方设法动员多方社会资源进行秸秆的物流体系建设，为农户收集、包装搬运及运输秸秆提供条件，以降低农户的秸秆物流成本。为此，提出如下几点建议和对策以供参考。

5 建议和对策

在三方的合作博弈中，政府应发挥主导作用，为了确保禁烧秸秆的效果，在具体的实施过程中需要着重解决以下几方面问题。

5.1 进一步加大宣传力度

在三方合作博弈中，尽管农户的经济和社会地位相对弱势，但是否焚烧则完全是由农户进行决策，因此，政府因利用多种传播媒介向农户宣传秸秆焚烧的危害和秸秆综合利用的长期效益，以及相关的法律法规。让农户意识到，秸秆综合利用尽管短期内可能不会有明显的经济效益，但从长远看将会改善环境，减少空气污染，利国利民，从而提高农户对于秸秆焚烧负外部性的认识。

5.2 鼓励企业进行秸秆综合利用

从前面的分析中可以看到，在不引入企业对秸秆进行综合利用的情况下，单靠政府对农户进行补贴，由此产生的庞大费用和管理问题仍是难以解决的症结。此外，即便在政府的严格管理和农户的配合下，杜绝了秸秆焚烧的问题，但每年产生的大量秸秆最终的出路仍然是个严重的问题。因此，政府可以出台一些相应的优惠政策，鼓励和引导企业进行秸秆的综合利用，必要时，甚至可以对相关企业进行税收等的适当减免，以鼓励企业积极参与秸秆综合利用的研究和经营，解决秸秆的出路问题。

5.3 建立秸秆的集中收储和运输的物流网络

现阶段制约秸秆综合利用的诸多因素中，秸秆收集、储存和运输的物流网络建设严重滞后所引起的秸秆物流成本高昂问题正在日益凸显。朱文家等［10］、李建政等［11］的研究表明，有78%～85%的农户认为，秸秆上交和运输困难是促使他们进行直接焚烧的主要因素。而秸秆的收集、储存和运输具有数量大、时间集中、产出地点分散的特点，很难依靠现有社会物流系统加以解决。为解决此问题，政府可以依托农村现有的村、组以及乡镇等基层组织，将分散在各个农户中的秸秆原料进行初步集中，然后再采取集中运输的方式，以降低物流成本。同时还可结合各地秸秆的种类和数量就近建设秸秆综合处理企业，进一步降低物流成本。

综上所述，该文基于对于农户行为模式的全新假设，即有限理性—经济人假设，采取博弈论中合作博弈模型，一方面导出了农户放弃直接焚烧秸秆可承担成本的上限，另一方面论证了在政府—企业—农户三方合作博弈后各方所承担成本显著下降的结论。并据此提出解决秸秆焚烧问题的3条主要措施:一是加大对于农户秸秆综合利用的宣传力度，进一步调动农户放弃焚烧秸秆的积极性;二是采取多种措施鼓励企业进行秸秆的综合利用;三是为解决制约秸秆综合利用的瓶颈:秸秆物流系统的建设。该文认为，从根本上解决秸秆焚烧问题的出路在于，在政府的大力倡导下，引入社会化企业，形成农户—企业—政府三方的合作博弈局面，有效降低秸秆处理的综合成本，使原本废弃不用的秸秆产生一定的经济效应，这样，一方面可增加农户的收入，提高农户对秸秆进行综合利用的积极性;另一方面也可降低政府的财政负担，最终达到无论政府是否监管，农户都不焚烧秸秆的理想目标。

［1］苏继峰，朱彬．秸秆焚烧对南京及周边地区空气质量的影响．南京信息工程大学，2011，5

［2］兰春剑，江洪．长三角地区秸秆焚烧所引起的黑碳气溶胶排放及环境影响研究．浙江农林大学，2012，5

［3］毕于运，王亚静，高春雨．中国主要秸秆资源数量及其区域分布．农机化研究，2010，(3):1～7

［4］高祥照，马文奇，马常宝等．中国作物秸秆资源利用现状分析．华中农业大学学报，2002，(3):60～65

［5］王书肖，张楚莹．中国秸秆露天焚烧大气污染物排放时空分布．中国科技在线，2008，(3):329～333

［6］曹利江，汤婷媚，卢瑛莹．农业污染减排途径及对策研究．中国农业资源与区划，2012，33(6):29～31

［7］张庭瑞，李志忠．甘肃省发展非粮原料产燃料乙醇初探．中国农业资源与区划，2011，32(3):60～65

［8］陈百明，陈安宁，张正峰等．秸秆气化商业化发展的驱动与制约因素分析．自然资源学报，2007，(1):62～69

［9］马骥．我国农户秸秆就地焚烧的原因:成本收益比较与约束条件分析．农业技术经济，2009，(3):77～84

［10］朱文家．秸秆综合开发利用中的农户行为研究．南京:南京农业大学，2011，5

［11］李建政．秸秆还田农户意愿与机械作业收益实证研究．中国农业科学院，2011，6

［12］张维迎．博弈论与信息经济学．上海;上海人民出版社，2000