企业绿色技术创新扩散的演化博弈分析

曹霞+张路蓬��

摘要

环境污染问题的日趋严重，使社会环境参与者对于企业绿色技术创新的要求不断加深，监督力度也随之加强。政府、创新企业以及公众消费者之间存在相互制约、相互影响的利益关系，同时多方利益相关者的行为准则也将影响绿色技术创新在社会系统中的扩散，因此，探究三方利益相关者对绿色创新行为以及绿色创新扩散的影响成为学者关注的重要问题之一。通过借鉴利益相关者理论，对社会系统中参与企业绿色创新的利益相关者进行利益、权利分析，构建政府、企业与公众消费者之间的三方演化博弈模型，根据演化的仿生学研究，引入LotkaVolterra模型，探究环境利益相关者的规制行为，对于企业绿色技术创新扩散的演化影响，利用Matlab仿真工具，对演化博弈以及仿生演化模型进行数学推导求解并赋值仿真进行相关分析。结果表明：利益相关者的污染抵制措施在一定程度上，会促进绿色技术创新的扩散；高强度的污染税收、低强度的公众环保宣传与适度的创新激励补偿对企业绿色技术创新的促进效果最明显；公众对于绿色技术创新的推广促进其在社会系统中的扩散， 而政府对于绿色创新技术的过度推广，则会降低绿色创新扩散效率。本文的研究对社会环境监管参与者起到一定的启示作用：第一，政府作为绿色创新的推动者及环境监管的权利机关，应注重把握监管力度，合理选择环境规制手段、规划环境规制成本，防止过激手段的实施对绿色技术创新带来的阻碍；第二，公众消费者对于绿色技术创新的推动作用更为广泛，因此，消费者应从自身做起，杜绝非环保产品，不断推动社会绿色创新技术的发展。第三，企业作为绿色技术创新的生产方，应将环境保护作为己任，努力研发环保类产品，减少环境污染及能源的消耗。

关键词环境规制；绿色技术；创新扩散；演化博弈；仿真

中图分类号F22432 文献标识码A文章编号1002-2104（2015）07-0068-09doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2015.07.010

随着世界经济发展步伐的加快，我国工业企业为了保持不败的竞争地位，不断投入较高的不可再生资源，产品生产过程中的大量排污导致环境污染问题日趋严重，我国经济发展逐步呈现典型的高碳特征[1]。为了遏制环境污染造成的雾霾、水污染等问题，我国政府在哥本哈根气候大会上承诺，至2020年实现单位GDP的CO2排放比下降40%-50%[2]。同时，李克强总理在2015年政府工作报告中指出，要打好节能减排与环境保护的攻坚战，推行环境污染第三方治理，并不断研发环保类绿色技术产品。因此，探究环境利益相关者对于绿色技术创新及其扩散的影响，有效利用环境规制手段，提高绿色技术创新能力，是现阶段所要解决的重点问题之一。

绿色技术创新是指遵循生态原理和生态经济规律，节约资源和能源，从而避免、消除或减轻生态环境污染或破坏的技术创新行为[3]。创新扩散是指，随着时间的演进创新经由特定渠道，在社会成员之间传播的过程[4]。因此，绿色技术的创新研发解决了环境污染问题，绿色创新技术的扩散可以激发社会公众、非环保创新主体对环境保护的责任与意识。但是现阶段，我国多数企业由于绿色技术创新的高壁垒及研发高成本而产生消极态度[5]、加之公众对于绿色创新产品的认知程度较低[6]，降低了企业绿色技术创新的研发与扩散效率。因此，如何在公众参与者及政府环境规制下，不断摒弃旧有非环保技术、推动企业进行绿色技术创新，具有重要的实际意义。

目前，国内外学者针对绿色技术创新扩散演化问题的研究，主要集中于宏观及微观视域下扩散演化模型的构建及仿真，尤其是建立在以Rogers和Bass为代表的经典模型基础上的扩展模型[7]。基于宏观技术扩散视角，学者们引入了大众媒介[8]、口碑传播[9]以及政策差异[10]等因素，构建了创新扩散的演化模型；基于微观扩散视角，学者们通过分析企业创新的选择偏好、创新领导观念等因素，引入不同的仿真模型[11-12]，陈瑜等利用L-V模型研究了光伏产业绿色创新系统的演化路径，并提出了我国光伏产业的后向捕食战略及前向捕食战略路径[13]。针对环境规制的研究， 国外学者普遍认为包括三种手段[14]：即命令手段、市场手段及相互沟通手段（信息披露）；哈密尔顿在此基础上将公众宣传与动员引入政府环境规制手段中[15]。童昕等通过对多家电子制造企业的市场调研分析后发现，环境规制能够促进企业绿色技术创新并对其产生正影响[16]；Chintrakarn利用美国制造业企业的数据进行了实证分析，结果表明污染排放量的控制降低了企业的专利数量，环境规制抑制了企业绿色技术创新能力[17]。

通过文献梳理发现，国内外学者对于绿色技术创新扩散及环境管制分别进行了较为深入的研究，从不同的仿真模型及政策力度影响入手，探究了环境规制对于绿色技术创新的影响。但现有研究仅仅关注政府或消费者与企业两方主体的相互影响，而忽略了三方共同的环境责任监督与影响。此外，政府、企业以及公众消费者对于绿色技术创新扩散效率有何影响，其力度大小对于环保与非环保性技术创新的扩散强度有何影响。处于复杂社会关系中的企业是多元化利益相关者相互关系的联结点，其环境责任受到政府、消费者等多方利益相关者的影响，任何一方的利益亏损均会引起企业绿色创新行为的变化。基于此，本文通过分析政府、企业与消费者的监督互利关系，构建了包含政府、企业与公众消费者在内的三方演化博弈模型，引入仿生学模型，分析不同演化行为对企业绿色技术创新扩散稳定性的影响。

1环境规制下企业绿色技术创新扩散的机理分析

11绿色技术创新扩散的社会利益相关者分析

自利益相关者理论萌芽以来，关于利益相关者的界定至今尚未形成统一的思想认识。Freeman将利益相关者定义为能够影响组织目标的实现或受到一个组织实现其目标过程影响的人；Donaldson将利益相关者定义为那些在公司活动过程中有合法利益的个人和团体[18]。综合以上学者的观点，本文将企业绿色技术创新的利益相关者定义为，受到企业正常经营活动的影响同时对企业的正常经营活动产生一定影响的个人和社会团体，即包括：政府、企业与公众消费者。

企业作为绿色技术创新的主体，其行为选择不仅受到自身发展的需要，同时受到政府以及公众消费者的监督。若企业选择绿色技术创新行为而降低对环境的污染，企业将会收到较高的社会利益，但同时需要付出较高的绿色创新成本。政府作为国家的外部环境管理者，会被动地受到企业绿色技术创新行为的影响，成为绿色技术创新的利益相关者，其环境规制手段将间接地影响企业的绿色技术创新行为[19]。一方面，政府对于环境污染所收取的污染税费以及所补偿的绿色创新激励费用，将引起企业经营成本的变动，进而影响企业的最终利润。另一方面，政府作为环境监督的引导者，其环保政策宣传力度的大小将引导公众消费者的绿色消费观念，在政府与公众消费者的双重监督下，促使企业进行绿色创新。公众消费者作为社会公众以及企业的购买力群体，对企业产品的需求会直接影响企业的创新活动[20]。

综上所述，企业、政府与公众消费者三方之间密切关联、相互制约与影响，任何一方都拥有不同的个人利益及行为选择权。与此同时，不同的行为选择会对企业绿色创新带来不同的推动作用，进而影响绿色技术在社会中的创新扩散效果。

12利益相关者对绿色技术创新扩散的影响机理

生态学理论认为[21]，自然界中不同的种群、族群以及生物体之间存在着各种复杂的联系，在外部环境的综合作用下，生物群落不断发展演变，群体因生物密度效应或觅食、生存等因素，不断由发源地向周边扩散、转移，从而形成了“物竞天择、适者生存、不适者淘汰”的扩散演化规律。

随着我国环境规制的要求逐步深化，企业、公众消费群体以及政府对于绿色技术创新的研发及社会扩散将产生不同的影响。企业作为绿色技术创新的主体，会结合自身需求、政府要求以及公众消费者的消费观念，进行绿色技术的研发，同时，根据社会各行业对新技术的接受能力，选择是否撤出原有技术。公众消费群体对于绿色创新技术的接纳能力，主要体现在，当消费群体逐步熟悉了非环保技术后，会对绿色技术产生新的需求，此时，企业为了实现更高的经济利润、社会竞争地位等目标，将对非环保技术进行需求改进，绿色创新产品投放到市场中并进行扩散。然而，由于非环保类技术已占领了绝大部分市场份额，因此，将对创新的扩散产生强大的抵御作用。但是，消费群体对于绿色创新技术的需求不断提升与演进，处于社会网络中的政府通过宣传、交易等媒介进行绿色创新技术的宣传，可使绿色创新扩散效率逐步增加，最终使非环保技术由于“适者生存，不适者淘汰”而被迫退出市场。此外，由于非环保技术的抵抗，若绿色创新技术不足以满足消费群体的需求欲望时，则绿色创新在扩散过程中会产生夭折现象，使非环保技术继续统领市场，直至出现被消费群体接受的绿色创新技术为止。

综上所述，绿色创新技术与非环保技术之间存在一定的竞争关系，而竞争最终的演化结果将出现任一方退出市场或双方共存的情况，而社会利益相关者的不同行为，将对绿色创新技术的扩散产生不同的影响。因此，绿色创新扩散将伴随着非环保技术的抵抗，从而形成新、旧技术的利益相关者推进演化路径。

2企业绿色技术创新扩散的演化博弈模型

21演化博弈模型构建

根据利益相关者与演化博弈模型构建的相关理论[22]，文中假设说明如下：

假设1在不考虑其他约束的“自然”环境中，将政府、企业与公众消费者组成的体系当作一个完整系统，该系统内的三方均为具有学习能力的限理性个体，并具有各自的行为选择方案与权力。

假设2将政府环境规制分为公众环保宣传、技术创新激励与征收污染税费三种手段，其执行力强度因子分别为α、β与γ，所消耗成本分别为αA、βJ与γK。

假设3企业、政府、公众消费者均有两种行为选择，即企业进行绿色技术创新与否、政府进行环境规制与否、公众消费者进行环境监督与否，以x、y、z表示相应策略的选择概率，且x，y，z∈[0，1]，均为时间t的函数。博弈三方在学习和模仿中经过不断试错和选择来调整自身策略，以期寻找较好的策略直至达到均衡。

根据以上假设，构建政府、企业与公众参与消费者演化博弈支付矩阵（见表1-表4）。

表中企业选择原有技术进行生产时的收益为P，进行绿色技术创新改良后，收益比原来增加ΔP，企业创新收益增加分别为ΔP1 （政府宣传公众监督）、ΔP2 （政府不宣传公众监督）、 ΔP3（政府宣传公众不监督）、0（政府不宣传公众不监督）。企业进行绿色技术创新所消耗的创新成本为CI；政府与公众消费者所获得的绿色环境收益分别为Pg、Pm，损失为Sg、Sm，公众监督成本为Cm。

22绿色技术创新扩散模型构建

当企业选择进行绿色技术创新后，市场中将存在两种技术：绿色创新技术Tn与原有非环保技术T0；根据演化的仿生模型，式（1）表示绿色创新技术与非环保技术在时间t内的生存演化情况，

dTn（t）dt=r1Tn（1-TnKn-σn0T0Kn）

dT0（t）dt=r2T0（1-T0K0-σ0nTnK0）（1）

其中，Tn表示市场中选择绿色创新技术的主体数量；T0表示市场中选择非环保技术的主体数量；r1、r2分别表示政府对绿色技术的推广以及对非环保技术的监督力度；σn0=Kn/K0表示非环保技术对绿色创新技术的抑制系数，主要表现为公众消费者对于非环保技术的适应能力；σ0n=K0/Kn表示绿色创新技术对非环保技术的替代系数，主要表现为公众消费者对于绿色创新技术的支持力度。