三方博弈视角下秸秆产业的政府·企业和农户行为研究

刘 甜，苏世伟*　(1.南京林业大学经济管理学院，江苏南京 210037；2.国家林业局林产品经济贸易研究中心，江苏南京 210037)



三方博弈视角下秸秆产业的政府·企业和农户行为研究

刘 甜1，2，苏世伟1，2*(1.南京林业大学经济管理学院，江苏南京 210037；2.国家林业局林产品经济贸易研究中心，江苏南京 210037)

摘要为促进农作物秸秆的有效利用，从三方博弈的角度对农作物秸秆产业的主体参与者进行研究，构建政府、企业和农户三者之间的序贯博弈模型，对农作物秸秆产业化发展过程中三者之间的博弈策略，以及达到博弈均衡时的条件和结果进行分析。结果表明，农作物秸秆产业中政府需扮演主导角色，企业和农户参与农作物秸秆产业的意愿很大程度受政府补贴影响。农作物秸秆产业的发展需要政府增加对企业和农户补贴力度和政策倾斜，特别是对研发能力强、转化成果多的企业；同时加大对秸秆产品的宣传力度，提高市场认知度。

关键词秸秆产业；政府；企业；农户；三方博弈

农作物秸秆属于重要的生物质资源，具有资源量大、可再生、含硫量低的优点[1]。我国农作物秸秆资源拥有量居世界首位，随着现代农业的发展，农作物产量不断提高，使得秸秆总产量总体呈不断增长趋势，2015年我国农作物秸秆年产量9亿t左右[2]，稻谷、小麦、玉米3类秸秆占到资源总量的90%，高产区主要集聚在东北、华北和长江中下游平原[3]。随着农民生活水平的提高、能源消费结构的改善和各类替代原料的应用，作物秸秆作为生活燃料的比例大幅度减少，许多地区农作物秸秆成为废弃物，农民直接将其在田间焚烧，不仅造成资源的浪费，也对环境造成严重的危害。近年来，国家和地方各级政府均制定了相应政策，积极推动和支持农作物秸秆的资源化利用，打造扶持新兴秸秆产业的发展，试图解决秸秆焚烧与资源利用的问题。虽然农作物秸秆资源产业化利用取得了阶段性成果，在一定程度上减少了秸秆焚烧现象，但与传统农业产业相比，农作物秸秆产业发展还处于初期阶段，利益分配机制不完善，市场交易体系不健全，不合理分配现象频繁发生，使得产业主体政府、企业与农户的关系日趋紧张，秸秆露天焚烧现象屡禁不止，区域范围和影响程度呈现不断扩大趋势[5-8]。因此，从博弈论角度研究解决政府、企业和农户主体之间主从矛盾的僵化利益与内生博弈，对于充分发挥农作物秸秆产业的“社会-经济-生态”综合效益，促进秸秆产业的持久发展具有重要意义。

对于农作物秸秆相关主体之间的博弈，学者们分别从不同角度不同层次进行了研究。一些学者对农户焚烧农作物秸秆与政府禁烧秸秆进行博弈分析，得出减少秸秆露天焚烧的关键是政府采用激励型措施引导农户将秸秆作为资源进行综合利用[9-12]。王燕等[13]、崔和瑞等[14]、相龙方等[15]以秸秆发电为例，构建双方或三方的完全信息动态博弈模型研究生物质发电的原料供应链合作问题，证明了厂商对中间商的激励效应以及政府在发电供应链中的重要作用。孙静春等[16]、江能前等[17]运用博弈论思想分析了秸秆电厂与秸秆收储企业组建纵向战略联盟对各方收益的影响，论证了联盟的建立不仅可以保证秸秆原料的持续供应，还可以提高自身以及秸秆收储企业的收益，提高联盟整体利益。学者们对生物质能源产业的博弈研究大多围绕秸秆禁烧、产业供应链以及市场联盟博弈展开的，对于产业主体之间的博弈过程、利益分配问题探讨较少。鉴于此，笔者从三方博弈的角度对农作物秸秆产业的主体参与者进行研究，构建政府、企业和农户三者之间的博弈模型，对农作物秸秆产业化发展过程中三者之间的博弈策略，以及达到博弈均衡时的条件与产生结果进行了分析探讨，以期为农作物秸秆主体研究拓宽新思路，同时也为农作物秸秆资源产业化发展提供一定的理论依据和政策指导。

1农作物秸秆产业的三方主体分析

近年来，我国各级政府高度重视农作物秸秆的综合利用和产业化，2008年国务院办公厅下发了《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》(国办发〔2008〕105号)[18]，2009 年国家发改委和农业部联合发布了《关于印发编制秸秆综合利用规划指导意见的通知》(发改环资〔2009〕378号)[19]，2012 年国家发改委、农业部与财政部联合印发了《“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案》(发改环资〔2011〕2615号)[20]，这些政府文件都积极推动着农作物秸秆的综合利用和产业化进程，从而减少对秸秆资源的浪费和对环境的污染。

在农作物秸秆产业化建设中，主要是由地方政府、企业与农户构成核心利益主体，使得新兴秸秆行业兼具了第一产业和第二产业的特征。地方政府在农作物秸秆产业形成初期扮演着主导者角色，从城市环境保护、资源循环利用，以及地区创收等角度出发，通过制定系列政策法规、实施税收优惠与财政补贴，大力倡导农作物秸秆产业的发展建设。企业在对农作物秸秆行业前景效益评估，以及政府的招商洽谈、优惠政策支持下，参与新兴秸秆产业的建设发展，成为原料的需求者。与另外两个主体相比，农户作为原料的提供者，其参与新兴农作物秸秆产业发展离不开政府的政策宣传引导和财政补贴支持。地方政府、企业与农户三者之间构成新兴农作物秸秆产业原料市场均衡的三方主体，政府作为公众利益的代表，追求社会福利最大化；企业和农户则更关注自身经济利益最大化，出于各自利益最大化的考虑，三者之间形成复杂的利益关系，如图1所示。

2农作物秸秆产业的三方博弈模型构建

2.1模型假设新兴的农作物秸秆产业跨多部门发展且与多个利益主体相关，一方面离不开农业、工业与能源等多个部门的通力合作，另一方面也离不开政府、企业与农户等多个主体的参与协作。农作物秸秆产业主体的博弈属于多方参与的复杂动态博弈过程，该研究进行简化分析，提出以下假设：

(1)博弈的参与主体简化为政府、企业和农户3个利益相关体，不再区分中央和地方政府；三者作为“经济人”，追求自身利益最大化。

(2)博弈模型属于完全信息动态模型，即政府、企业与农户彼此之间都了解对方的有关信息，不存在信息障碍。

(3)博弈过程属于序贯博弈，首先政府根据国家环境保护相关政策法规以及扶持战略性新兴产业决定对新兴农作物秸秆产业给予政策补贴或不补贴；其次企业根据国家行业政策和市场需求选择是否参与农作物秸秆产业的开发；最后在企业选择开发的基础上农户选择是否参与新兴秸秆产业的发展。

2.2行为策略和相关的经济量描述目前市场上新兴农作物秸秆产业与传统能源产业同时并存，但与传统化石能源产品相比，农作物秸秆产品还没有被市场和消费者广泛接受。

2.2.1政府的博弈策略。政府作为政策法规的制定者和政策实施的监督者，在三方博弈中采取两种策略行为：一是为新兴的农作物秸秆产业提供补贴支持，用于鼓励扶持产业发展；二是不为新兴农作物秸秆产业提供补贴支持，而是将其用于秸秆焚烧后环境的治理和改善，从而提高政府的社会公信力。政府作为公众利益的代表，要对环境治理与生态保护承担更多的责任，这些成本均远远高于对新兴农作物秸秆行业的补贴。

2.2.2企业的博弈策略。企业在博弈中可能采取的策略有两种：一是开发传统能源，产品和市场都较为成熟，收益稳定，但传统能源的过度使用是导致城市污染的成因之一，这与国家提出的绿色低碳、和谐社会的主旨相矛盾，因此会受到政府的各种限制；二是参与开发新兴农作物秸秆产业，由于农作物秸秆产业的发展对保护环境，减少雾霾污染是有益处的，受到政府大力扶持与政策倾斜。

农户的博弈策略。在企业决定参与开发农作物秸秆产业的基础上，农户在博弈中的策略有两种：一是参与开发新兴农作物秸秆产业，二是不参与开发新兴农作物秸秆产业。如果政府的支持补贴幅度，以及企业收集秸秆的价格能够超过农户收集秸秆的成本，农户就会选择参与；否则农户就选择不参与，农户的不合作会导致企业很难进行秸秆产业的开发，转而选择进入其他产业。

因此，政府的博弈策略为{补贴，不补贴}，企业的博弈策略为{开发，不开发}，农户的博弈策略为{参与，不参与}。为了研究各博弈策略组合下政府、企业与农户三者的成本、收益情况，设置经济参数及其含义，如表1所示。

2.3模型构建根据上述假设和分析，构建博弈树来描述地方政府、企业与农户三者的博弈过程，如图2所示。

2.4模型均衡分析根据博弈模型假设和图2得出相应的收益矩阵(表2)。表2中各结果分别对应政府、企业与农户在各节点的收益。

分析图2和表2可知，该博弈模型不存在纯策略的纳什均衡，故而求解混合策略的纳什均衡。

混合策略均衡求解如下：假设政府补贴新兴秸秆产业的概率为p1，则选择不进行新兴秸秆产业补贴的概率为1-p1；企业开发新兴秸秆产业的概率为p2，不开发新兴秸秆产业即生产传统能源的概率为1-p2；农户参与新兴秸秆产业开发的概率为p3，不参与新兴秸秆产业开发的概率为1-p3，且分别满足0≤p1≤1，0≤p2≤1，0≤p3≤1。分别记政府、企业和农户的效用为U1，U2与U3。

政府的期望效用函数为：

U1=p1{p2[p3(R4-S1-S2)+(1-p3)(-C2-S2)]+(1-p2)[p3(-S1)+(1-p3)(-C3)]}+(1-p1){p2[p3×0+(1-p3)(-C3)]+(1-p2)[p3×0+(1-p3)(-C3)]}

(1)

经化简整理后，对政府效用函数关于p1求偏导数：

(2)

由公式(2)可知，只有当p2p3R4-p2S2-p3S2>0时，政府支持补贴新兴农作物秸秆产业的发展。企业选择参与农作物秸秆产业开发的概率，农户参与农作物秸秆产业开发的概率，以及政府实施秸秆产业补贴政策后获取的社会效益，都是政府对新兴秸秆产业提供补助的影响因素。

企业的期望效用函数为：

U2=p3{p1[p2(R1-C1+S1)+(1-p2)(-C1+S1)]+(1-p1)[p2(R1-C1)+(1-p2)(-C1)]}+(1-p3){p1[p2(R2-C2)+(1-p2)(-C2)]+(1-p1)[p2(R2-C2)+(1-p2)(-C2)]}

(3)

经化简整理后，对企业效用函数关于p2求偏导数：

(4)

由公式(4)可知，当p1S1+p2(R1-R2)-(C1+C2)>0时，企业会选择参与开发新兴农作物秸秆产业。政府对新兴农作物秸秆产业的财政补贴，新兴农作物秸秆产业所获得总收益和成本，开发传统能源的总收益和成本，以及政府补助的概率，农户参与新兴农作物秸秆产业开发的概率都与企业是否决定开发农作物秸秆产业相关。

农户的期望效用函数为：

U3=p2{p1[p3(R3+S2)+(1-p3)×0]+(1-p1)[p3×(R3)+(1-p3)×0]}+(1-p2)×0

(5)

经化简整理后，对农户效用函数关于p3求偏导数：

(6)

由公式(6)可知，当p1p3S2+p3R3>0，农户会选择参与新兴农作物秸秆产业的开发。农户参与新兴秸秆产业开发获得的总收益和政府对农户的补贴这两个因素是制约农户参与秸秆产业开发的重要因素。

3政府、企业和农户在农作物秸秆产业中博弈均衡分析

3.1政府在农作物秸秆产业中起到主导作用由公式(2)可知，政府在新兴农作物秸秆产业中的效用U1与p2p3的乘积成正比，与单独的p2、p3成反比，由此可以得出政府在补助秸秆行业时，需要对企业和农户同时进行补贴，即同时补贴企业和农户会使政府获得由于农作物秸秆行业发展带来的社会福利提升，若单独补贴企业或是农户则不会大幅提升社会福利。同时，从公式(2)中也能得出只有当政府扶持农作物秸秆企业获得的产业收益足够大时，才能弥补政府对企业和农户的补贴支出。因此，政府重点扶持的企业应该是那些研发技术强，转换成果多的企业，这样才能提升农作物秸秆产业发展带来的经济效益和社会效益。对于那些研发技术弱的企业由于对社会福利贡献小，得到的政府补助也会较少。这与现实中政府实行的 《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建〔2008〕735号)[21]补贴政策完全吻合。

3.2企业是农作物秸秆产业发展中的主体由公式(4)可知，当p1、p2均等于0时，此时企业的效用为U2负数。对此，可以理解成当政府选择不补贴农作物秸秆产业，企业也不选择参与新兴秸秆产业的开发建设时，企业由于作为社会机构不能只追求经济利益最大化，必须对环境保护、公共利益承担必要的社会责任。此外，由公式(4)也能得出企业是否参与农作物秸秆产业发展主要受到3大因素的影响：首先是政府对企业参与农作物秸秆产业发展的补贴，这是企业参与新兴产业发展的外在动力，政府提供补贴力度越大，增加S1，企业参与行业发展的概率p2提高，那么企业的效用U2也随之增加；其次，企业参与开发农作物秸秆行业所获收益和生产传统能源行业获取收益的差值与企业的效用成正相关，只有当这个差值为正数时，企业才会决定参与新兴秸秆产业的发展；最后是企业开发新兴秸秆产业的成本，成本与收益呈反向变动的，只有成本小于收益时企业才会获利，选择参与新兴秸秆产业的开发。

3.3农户在农作物秸秆产业中的参与度是农作物秸秆产业发展关键由公式(6)可知，农户的效用U3与S2成正相关，即政府的补贴会提高农户参与新兴秸秆行业的积极性。然而现实中政府对农民的补贴和扶持并不多，现有政策补贴大多针对企业和秸秆综合利用项目进行补贴，仅在秸秆还田和禁烧方面给予少量补助，因而对农户难以形成激励效果。

4政策建议

通过对农作物秸秆产业政府、企业和农户三方博弈结果以及纳什均衡的求解分析，从政府行为角度对促进新兴农作物秸秆产业发展提出以下建议。

4.1建立激励和补贴机制新兴秸秆产业建设前期与后期的开发利用均具有显著的正外部性，目前秸秆产业的发展仍属于起步阶段，一方面开发风险高，缺乏核心竞争力，另一方面也面临诸多不确定因素，现阶段不管是企业还是农户均对政策具有较强的依赖性。在这一阶段，新兴农作物秸秆产业发展离不开政府“无形的手”推动，政府建立激励和补贴机制，通过政策引导与支持、财税补贴等措施能在一定程度上提高企业与农户的合作参与意愿，促进产业化的顺利推进。

4.2增强扶持力度与政策倾斜 政府对企业和农户的补贴扶持不仅能提高政府的公众福利，还可以增加企业对农作物秸秆产品技术的研发投入，延伸和拓展整条产业链，提升产业的竞争力。尤其在目前新兴农作物秸秆行业的初始发展阶段，政府对企业的扶持与政策倾斜显得尤为重要。

4.3进一步加大宣传力度，提高市场认知度农作物秸秆的资源化与产业化一方面可以缓解城市污染，减少雾霾发生；另一方面也能充分利用资源，促进农业循环经济的发展。政府作为公众利益的代表，有责任和义务向社会大众宣传保护环境的重要性以及发展农作物秸秆产业的重要战略意义。通过政府宣传，有助于提高公众对农作物秸秆产品的认识，引导消费者更加容易接受农作物秸秆产品，从而促进秸秆产业的持久发展。

参考文献

[1] 刘鹏，那伟，王秀玲，等.吉林省主要农作物秸秆资源评价及能源化利用分析[J].吉林农业科学，2010，35(5)：58-64.

[2] 农业部生态总站.发挥行业协会作用 推进秸秆资源化利用[EB/OL].(2015-09-30)[2015-12-01].http：//www.moa.gov.cn/ztzl/mywrfz/gzdt/201509/t20150930_4853429.htm.

[3] 崔明，赵立欣，田宜水，等.中国主要农作物秸秆资源能源化利用分析评价[J].农业工程学报，2008(12)：291-296.

[4] 梅沛沛,胡瞒瞒,周启.河南省农村玉米秸秆管理探析[J].河南科技学院学报(自然科学版),2014(3):21-25.

[5] 赵荷娟，魏启舜，王琳，等.南京市农作物秸秆综合利用现状及发展[J].江苏农业科学，2013，41(12)：384-386.

[6] 石祖梁，杨四军，常志州，等.秸秆产生利用现状调查与禁烧面临难点分析：以江苏省某乡镇为例[J].农业资源与环境学报，2014(2)：103-109.

[7] 环妍.农作物秸秆禁烧屡禁不止的对策与思考[J].武汉建设，2014(2)：16-17.

[8] 杨浩勇，卞兆娟，肖苏伟.秸秆禁烧和综合利用对策研究[J].江苏农机化，2014(4)：32-33.

[9] 马骥，秦富.秸秆禁烧政府监管模式及其效果比较：基于农户与政府博弈关系的分析[J].中国农业大学学报，2009(4)：131-136.

[10] 林向红，孙玮.关于农作物秸秆“焚烧”与“禁烧”的经济问题研究[J].安徽农业科学，2010(31)：17878-17879，17882.

[11] 张鹏.制度失灵：济南秸秆焚烧中的农民和政府博弈[J].管理观察，2009(8)：76-77.

[12] 盛锦.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[J].中国农业资源与区划，2015(4)：48-53，66.

[13] 王燕，沈辉.生物质发电供应链的完全信息动态博弈分析[J].价值工程，2010，29(19)：41-42.

[14] 崔和瑞，艾宁.秸秆发电燃料供应市场的联盟博弈[J].北京理工大学学报(社会科学版)，2011，13(2)：6-9.

[15] 相龙方，李军，王继荣，等.生物质燃料发电供应链博弈分析[J].物流科技，2011(6)：98-100.

[16] 孙静春，李艳光，黄晓菲.秸秆发电燃料市场的纵向联盟博弈[J].西安交通大学学报(社会科学版)，2009，29(4)：25-29.

[17] 江能前，孙静春.秸煤混燃技术下秸秆供应市场竞合战略的实现路径分析[J].西安交通大学学报(社会科学版)，2015，35(4)：47-52.

[18] 中华人民共和国国务院办公厅.关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见[A].2008-07-27.

[19] 国家发展改革委，农业部.关于印发编制秸秆综合利用规划的指导意见的通知[A].2009-2-9.

[20] 国家发展改革委，中华人民共和国农业部，中华人民共和国财政部.“十二五”农作物秸秆综合利用实施方案[A].2011-11-29.

[21] 中华人民共和国财政部.秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法[A].2008-10-30.

The Government, Enterprise and Peasant Household Behaviors in Crop Straw Industry under the Perspective of Trilateral Game

LIU Tian1,2, SU Shi-wei1,2

(1. College of Economics and Management, Nanjing Forestry University, Nanjing, Jiangsu 210037; 2. Research Center for Economics and Trade in Forest Products of the State Forestry Administration, Nanjing, Jiangsu 210037)

Key wordsStraw industry; Government; Enterprises; Peasant household; Trilateral game

AbstractIn order to promote the effective utilization of crop straw, the main participants of crop straw industry were researched under the perspective of trilateral game. Sequential game model of government, enterprise and peasant household was established. Game strategies of the three were discussed during the crop straw industrialization process, as well as the result analysis of game equilibrium. Results showed that government played a leading role in crop straw industry; participation willingness of enterprise and peasant household in crop straw industry was greatly affected by the government subsidies. Development of crop straw industry needed the policy support of government and the subsidies to enterprise and peasant household, especially to the enterprises having strong research productivity and many technical transformation results. At the same time, the government ought to intensify propaganda of straw products to improve the market recognition.

基金项目教育部人文社会科学研究规划基金青年项目(14YJCZH 113)；江苏省教育科学“十二五”规划课题(C-c/2013/01/039)。

作者简介刘甜(1991- )，女，江苏常州人，硕士研究生，研究方向：农林经济管理。*通讯作者，副教授，博士，硕士生导师，从事林业技术经济及管理研究。

收稿日期2016-01-15

中图分类号S-9；F 323

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)07-238-04