基于演化博弈的中国与中亚国家能源合作分析——丝绸之路经济带建设视角

刘丽慧，陈闻君

(新疆财经大学 经济学院，新疆 乌鲁木齐 830012)



基于演化博弈的中国与中亚国家能源合作分析
——丝绸之路经济带建设视角

刘丽慧，陈闻君

(新疆财经大学 经济学院，新疆 乌鲁木齐 830012)

中国与中亚国家开展能源合作是落实丝路发展战略、维护国家经济安全稳定的关键。中国与中亚国家能源领域互补性强，合作潜力巨大，深化能源合作是双方迫切而现实的选择。论文引入演化博弈模型，分析影响中国与中亚国家能源合作发展的因素，认为可从强化中亚国家合作意愿、加强交流疏通各利益攸关方的关系、完善多边能源合作框架、提高合作的深度与广度等角度切入，推动能源合作向更高层次、更大规模发展。同时得出结论：丝绸之路经济带建设将会大大促进中国与中亚国家的能源合作进程。

丝绸之路经济带；中国与中亚国家；能源合作；演化博弈

一、 问题的提出

现阶段，“丝绸之路经济带”战略已从单纯构想阶段步入具体落实阶段，该战略旨在强化沿线国家和地区之间的经济联系，促进互联互通、贸易投资便利化，助推亚欧经济实现大发展。中亚国家自2000年以来与中国经贸关系发展迅速，其中能源合作是双方合作的重中之重。随着多条联结中国—中亚油气管道的修建，双方能源领域合作取得可喜的成绩。但进一步深化合作仍然面临着来自区域内外的严峻挑战。中亚国家处在经济转型期，各种体制机制不健全，腐败问题严重，且域外国家和各种国际组织为争夺中亚能源控制权在该区域形成错综复杂的利益关系，严重影响区域能源安全。“丝绸之路经济带”作为一种创新的区域经济合作理念，追求平等、互惠、开放、共享，是一种松散的合作模式，有助于串联、疏通、协调各国、国际组织之间的关系，达成新的地区共识，产生新的合作制度、合作平台，为深化中国与中亚国家能源领域合作提供新的解决思路和办法。随着我国海外能源运输和供给风险的上升，中亚地区在维护我国能源安全方面的地位凸显，增加从中亚进口石油的比重是丝绸之路经济带发展的必然。在此背景下，研究如何使中国与中亚国家的能源合作行为稳定维持和演化，进一步释放合作潜能意义重大。

本文通过构建演化博弈模型，深入探索中亚国家能源合作群体行为演化规律，试图理清制约中国与中亚国家能源合作的症结所在，说明在“丝绸之路经济带”建设过程中，如何合理利用和引导群体行为来推动中国—中亚能源合作深化发展。

二、 文献回顾

目前随着丝绸之路经济带建设的开展，能源领域作为中国与中亚国家合作的重点，相关研究逐步增多，但多属定性研究，研究主要涉及中亚各国能源资源概况、双边合作现状及前景、能源地缘政治、能源政策等。例如，毛汉英(2013)[1]对中国与中亚五国及俄罗斯的能源合作现状分析的基础上对其前景予以展望，预测了未来至2030年不同时点的能源合作潜力与规模；苏华、王磊(2015)[2]基于“丝绸之路经济带”建设背景对中国与中亚能源合作模式进行探析；高志刚、江丽(2015)[3]在阐述中哈油气资源合作历史的基础上，通过完善国家层面的平台建设、企业层面的模式选择和油气合作机制，对深化中哈油气资源领域合作前景予以展望。余晓钟、高庆欣等(2016)[4]构建了丝绸之路经济带建设背景下的中国—中亚能源合作战略框架；袁培(2014)[5]在对我国与中亚国家能源合作现状、能源合作存在的障碍分析的基础上，提出深化我国与中亚国家能源合作发展的对策建议。也有一些学者从上海合作组织框架视角分析中国与中亚国家能源合作问题：高世宪等(2014)[6]认为需要在上合组织框架内开展工作来解决中国与中亚国家能源合作中面临的诸多问题；谢文心(2014)[7]认为依托上合组织来实现“丝绸之路经济带”的能源合作是最为切实可行的，并对构建能源多边合作机制的前景任务提出政策建议。

现阶段也有一些学者引入博弈分析方法对中国与中亚国家能源合作问题进行定量研究。如江丽、高志刚(2014)[8]在研究中哈油气资源领域合作时引入三阶段讨价还价博弈模型，分析中哈油气合作的影响因素， 探求两国合作路径；耿晔强、马志敏(2011)[9]在分析上合组织能源合作现状的基础上，构建动态博弈模型，通过对各成员国行为以及可能产生的结果进行研究，试图为上合组织能源合作机制构建提供理论依据。

三、演化博弈模型的构建

(一) 演化博弈理论介绍

演化博弈理论是在克服经典博弈论缺陷的基础上发展起来的，其理论思想来源于拉马克的遗传基因理论和达尔文的生物进化论。它摒弃了经典博弈论关于参与人完全理性假设脱离实际的问题，从系统论出发，研究有限理性的群体行为演化的动态过程以及为何、如何达到演化均衡的状态。认为群体中的参与个体间的相互作用会随着参与人状态(参与人不断地学习和模仿改进自己的策略)和博弈环境的变化而变化，参与人的有限理性在随着博弈局势的变化而演化的过程中被表征出来。此外，该理论认为时间是不可逆的，因而均衡状态的达到是路径依赖的，与演化的初始状态息息相关。演化博弈论得到发扬光大归功于Smith[10]和 Price[11]，他们率先提出“演化稳定策略”(Evolutionary Stable Strategy)，成为演化博弈论的基本概念。在这种模型中，博弈方通过不断的模仿、学习调整自己的策略达到均衡，即使遭受错误干扰，仍然可以恢复到这种均衡，该均衡就被称为演化稳定策略。

(二)中国与中亚国家能源合作演化博弈模型的构建

中亚地区的能源合作集结了美国、俄罗斯、中国、日本、欧盟等主要经济体，博弈异常激烈复杂。假设参与中亚地区能源合作的国家总数为N，对于其中任意的N1、N2两方，作为有限理性的参与者，博弈是非对称演化博弈。各方基于自身利益最大化考虑都有两个策略可选：一个是选择合作策略，另一个是选择不合作策略。R1、R2为对应N1、N2双方选择不合作策略时的收益；E1、E2为双方因采取合作策略而获得的额外收益；C1、C2表示双方采取合作策略所付出的成本；W为违反合作安排所需赔偿的经济损失；F为支持丝绸之路经济带建设的国际金融平台如亚投行(AIIB)等对积极合作方给予的支持和优惠政策，如果采取不合作策略很可能得不到金融支持。构建如表1所示的博弈支付矩阵。

表1 能源合作演化博弈支付矩阵

能源合作参与方N2合作不合作N1合作不合作R1+E1+F-C1，R2+E2+F-C2R1-W，R2+F-C2R1+F-C1，R2-WR1，R2

在某时刻t,假设N1选择合作策略的概率为p,则选择不合作策略的概率为1-p；N2选择合作策略的概率为q，则选择不合作策略的概率为1-q。

N1选择合作策略的收益为:

U1=q(R1+E1+F-C1)+ (1-q)(R1+F-C1)

N1选择不合作策略的收益为:

U2=q(R1-W)+(1-q)R1

则N1的平均收益为:

N1的复制动态方程为：

(1)

同理可得N2的复制动态方程为：

(2)

上述演化系统的雅可比矩阵为:

根据雅可比矩阵行列式和迹的值的符号， 对五个局部均衡点进行稳态性分析， 可以看出有两个演化稳定点O(0,0)， C(1,1)。结果如表2所示。

表2 局部均衡点的稳定性讨论

均衡点J的行列式符号J的迹结果p=0，q=0+-ESSP=0，q=1++不稳定P=1，q=0++不稳定P=1，q=1+-ESSp=C2-FE2+W，q=C1-FE1+W+=0鞍点

为了更直观展现能源合作双方博弈的动态演化过程，在上述分析的基础上建立平面相迹图(图1)。分析系统演化的相位图可以发现：

图1 复制动态相位图

I.在鞍点位置一定时，参与国的初始合作意愿对博弈演进轨迹有重要的影响。当博弈各方初始合作意愿落在①区域时，此时系统收敛于O(0,0)，说明各方倾向采用竞争而非合作的手段来参与中亚能源资源开发，能源合作的基础和条件尚不具备；当系统处在②、③区域时，博弈可能收敛于O(0,0)，也可能收敛于C(1,1)，这主要取决于具有有限理性的博弈参与方学习及策略调整速度，系统会朝着学习及策略调整速度快的一方演化；而当系统处在区域④时，说明博弈各方合作意愿强烈，此时系统收敛于C(1,1)，即演化稳定策略，各参与方都倾向采取合作策略。

II.从相位图中可以看出：ADBO部分收敛于点O(0，0)，是双方选择不合作的部分；ADBC部分收敛于C(1,1)点，是双方选择合作的部分，这两部分的和为1。博弈双方选择合作的面积取决于D点的位置。ADBC部分的面积越大，系统收敛于点C的概率就越大，从而在能源合作中选择合作策略的参与者增加。系统演化是一个长期的过程，在长期中究竟沿哪条路径到达哪一种状态不仅与初始状态相关，也与博弈双方支付矩阵的某些参数值相关。下面将讨论几个参数变化对系统演化路径的影响：

(1)无论是合作收益的增加还是合作成本的减少，都会使鞍点位置向左下方移动，从而使ADBC部分的面积增大，系统收敛于C点的概率增加，从而使合作成为演化稳定策略。同时在分析中隐含只有合作收益大于合作成本，合作行为才能产生。另外，一方采取合作策略概率的大小，还受到对方的收益与成本的影响。在收益一定时，对方付出的成本越高，越愿意采取合作策略。反之则不愿合作，即使自己的成本收益不变。

(2)违反合作安排而为对方支付的经济赔偿为W。W值越大，ADBC的面积就越大，系统收敛于C的概率就越大，选择合作是系统演化的稳定策略。在实际能源合作过程中，中亚国家腐败问题严重，执法任意性强，造成一些合作项目无疾而终，造成我方经济损失，应该通过相应制度安排对违反合作协议行为给予严厉处罚，建立有效约束，促进能源合作。

(3)亚洲基础设施投资银行(AIIB)等国际金融平台对积极合作参与方给予的支持和政策优惠为F。这种支持可以是资金或项目的倾斜。F值增大在图中表现为D点向左下方移动，采取合作策略是演化稳定策略。中亚能源合作面临的一大难题是资金问题，亚洲开发银行、欧亚经济联盟等组织都无法满足这种资金需求，可以看到丝绸之路经济带建设，进而亚投行、丝路基金等这些金融平台的建立将会大大促进区域能源合作。

四、 深化中国与中亚国家能源合作的政策建议

(一)强化中亚国家的合作意愿

在与中亚国家合作过程中，我国企业过于注重对经济利益的追逐，而对所在地区的民生社会领域考虑不周，再加上一些别有用心的宣传论调如“经济附庸论”“中国威胁论”等，在一定程度上弱化了当地政府、居民、企业与我国的合作意愿。从上述分析可知博弈双方采取合作策略的演化路径依赖于对方的收益与成本。在丝绸之路经济带建设过程中，要充分发挥我国的巨额外汇储备、过剩产能的作用，与中亚国家急需的项目工程或民生社会领域的重大关切相结合，通过有偿或无偿援助来调动中亚国家合作的积极性。同时要注重以其他市场建设来助推双方能源合作进程，如人才市场、技术服务市场、清洁能源市场建设等，不断密切双方的经贸联系，强化依存关系。另外，提高我国企业的国际运营能力以及国际社会责任感，关注所在地区的环境保护、民生改善或积极参与当地公益慈善事业等，有助于重塑我国的企业形象，改善我国的国家形象，增强中亚国家的合作意愿。

(二)加强相互交流，疏通区域内各利益攸关方的关系

博弈双方的学习和策略调整速度快慢影响着系统的演化路径，学习速度主要指信息获取和动态模仿的速度。加强相互交流，互通有无，有助于各博弈方的策略调整。中国与中亚国家在能源合作过程中，在维护各自利益、项目实施目标和交易价格等方面缺乏相互信任和理解，影响合作顺利进行。此外，域外国家或组织为争夺中亚地区的能源控制权，在该区域形成错综复杂的利益关系，严重影响了地区能源安全。这些都需要通过坦诚的交流对话，才能避免战略诉求错位而造成的不必要的竞争，因此构建一个囊括各主要利益方的交流协调机制，对各博弈方策略的调整、地区能源安全意义重大。现阶段可搭建各种信息平台及对话协商机制，各国政府、商界和学者可以就能源领域宏、微观不同层面的问题进行广泛交流，扩大共识，使各方向合作策略转变。对于我国来说，及时了解中亚国家情况及参与中亚地区资源开发主要国家的博弈态势，并善于利用地区国家之间的矛盾，把握时机，使中亚国家的策略调整符合我方的预期水平，意义重大。

(三) 完善多边能源合作框架

随着中国与中亚国家能源领域合作的深化发展，双边与小多边合作由于容易引发恶性竞争、重复谈判、低效率问题等越来越不适应发展的需要，急需能够发挥作用的多边制度安排。而中亚地区现有的两大主要机制上合组织与CAREC机制发挥多边协调作用有限。而只有有效的合作机制，才能持续提高各方合作收益，并不断降低合作成本，增强各方采取合作策略的激励，严惩违约行为的发生，促进各方深化合作共识的达成。因此应加快上合组织能源俱乐部的建设进程，协调组织内各国的利益让渡问题，完善多边合作制度安排。也可借助“丝绸之路经济带”建设的机遇，将里海沿岸国家、俄罗斯、印度以及东亚、东南亚的其他能源消费国联合起来，在更广阔的范围内组建新的能源合作机制，推进中亚多边能源合作建设进程。

(四)提高合作的广度与深度

在现有合作基础上，不断地提高合作的广度与深度，才能巩固已有合作成果，并开拓合作新领域，增大合作收益。目前与中亚的能源合作主要集中在传统油气领域，其他种类的能源合作还处在初步探索阶段，且在合作过程中强调与哈萨克斯坦、土库曼斯坦、乌兹别克斯坦等能源资源比较丰富的国家合作，而不重视与能源消费国塔吉克斯坦、吉尔吉斯斯坦的合作，另外能源全产业链合作尚未构筑，因此目前能源领域合作的深度与广度还不够，合作潜力有待挖掘。所以在“丝绸之路经济带”建设过程中，应充分发挥政府的主导作用，协调资源国、消费国、管道运输过境国的关系，注重利用各方所长，平衡与各方的关系。同时增加能源合作的类别，顺应全球低碳经济发展的要求，充分利用中亚、新疆在清洁能源领域的资源优势，加强在清洁能源技术开发、推广应用方面的合作。现阶段，在中亚五国中，中国与哈萨克斯坦的能源合作比较成熟，因此可以以哈萨克斯坦为突破口构筑中国与中亚能源全产业链合作。

〔1〕 毛汉英.中国与俄罗斯及中亚五国能源合作前景展望[J].地理科学进展,2013(10):1433-1443.

〔2〕 苏华,王磊. “丝绸之路经济带”建设背景下的我国与中亚能源合作新模式探析[J].经济纵横,2015(8):22-26.

〔3〕 高志刚,江丽. “丝绸之路经济带”背景下中哈油气资源合作深化研究[J].经济问题,2015(4):10-14.

〔4〕 余晓钟,高庆欣,辜穗,等.丝绸之路经济带建设背景下的中国——中亚能源合作战略研究[J].经济问题探索,2016(1):149-154.

〔5〕 袁培.“丝绸之路经济带”框架下中亚国家能源合作深化发展问题研究[J].开发研究,2014(1):51-54.

〔6〕 高世宪,梁琦,郭敏晓,等.丝绸之路经济带能源合作现状及潜力分析[J].中国能源,2014(4):4-7.

〔7〕 谢文心. “丝绸之路经济带”背景下上合能源合作探析[J].黑龙江民族丛刊,2015(1):67-70.

〔8〕 江丽,高志刚.中国与哈萨克斯坦油气资源领域合作的博弈分析[J].国际经贸探索,2014(8):88-95.

〔9〕 耿晔强,马志敏.基于博弈视角下的中国与上海合作组织成员国能源合作分析[J].世界经济研究,2011(5):82-86.

〔10〕 SMITH J M.The theory of games and the evolution of animal conflict[J].JournalofTheoryBiology,1973,47(1):209-221.

〔11〕 SMITH J M,PRICE G R. The logic of animal conflicts[J].Nature,1974,246:15-18.

(责任编辑 周吉光)

Chinese Energy Cooperation With Central Asian Countries Based on Evolutionary Game Analysis—From Silk Road Economic Belt Perspective

LIU Li-hui, CHEN Wen-jun

(Xinjiang University of Finance and Economics, Urumqi, Xinjiang 830012)

Chinese energy cooperation with Central Asian countries is the key to implement the Silk Road Economic Belt Development Strategy and safeguard national economic security and stability. China and Central Asian countries are highly complementary and have great potential for cooperation in the field of energy, deepening energy cooperation is both urgent and realistic option. This article is introducing evolutionary Game model to analyze the factors affecting the energy cooperation between China and Central Asian countries, considered that to strengthen Central Asian countries cooperation willingness, to increase information exchanges and clear the relationship between the various stakeholders, to improve multilateral energy cooperation framework and to improve the depth and breadth of cooperation can promote energy cooperation to a higher level, more large-scale development. At the same time it concludes the Silk Road Economic Belt will contribute significantly to the process of energy cooperation between China and Central Asian countries.

Silk Road economic belt; Chinese and central Asian countries; energy cooperation; evolutionary game

10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.04.008

2016-05-08

http://www.cnki.net/kcms/doi/10.13937/j.cnki.sjzjjxyxb.2016.04.008.html

时间：2016-08-20 15：30

国家社科基金项目“利用上合组织与CAREC机制推进新疆与中亚区域经济合作研究”(14BJL050)。

刘丽慧(1990—)，女，山西临汾人，新疆财经大学硕士研究生，研究方向：区域经济学理论与政策。

F061.5

A

1007-6875(2016)04-0038-05