博弈论在环境问题中的应用

朱丽芳

【摘要】博弈论是研究理性的决策者主体之间发生冲突时的决策问题及均衡问题，也是研究理性主体的决策者之间冲突及合作的理论。本文阐述了博弈论的基本理论在环境问题中的应用，分析结果指出应结合每个人的行为改变博弈方的收益，使博弈达到有利于提高环境环境问题效率。

【关键词】博弈  环境问题  得益

一、环境问题产生的分析

环境给人类生存、发展提供不可缺少的多种资源，具有不可分割的自然属性，在使用时又具有公共物品的特点，没有所有权，因此人们为了追求个人最大的效用而过度使用环境资源，把自己应该支付的成本转嫁到别人身上。

二、博弈论在环境问题中的应用

要说明为什么一个有效的行动对环境问题似乎难以实现，设想两个人，他们的家庭在一个湖旁边，他们的废物直接排入湖泊。在冬季，两个家庭居民不管该湖有没有被污染，因为他们不利用水的纯度。但是夏天来时，他们都希望有干净的水可以洗澡。有个方法可以改变这种情况，只要他们每个家庭安装废物管理系统，这些废物就不再排入湖泊然后可以它恢复纯度。显然，这种解决方法具有成本，必须由每个家庭来负担。

最后重点是，考虑到两个家庭的人冷漠的关系，并没有咨询而作出决定。

（一）主要假设

关于干净的水：

●如果两个家庭都不安装废物管理系统，在夏天的时候不可以在湖泊洗澡。我们认为，这代表他们每个家庭的效用为（-3）。

●如果他们两家庭只有一个安装废物管理系统，就可以在湖泊洗澡，但是水还是部分污染的，因此效用不会是最大的。然后，我们认为这代表他们每个家庭的效用为（0）（可以洗澡，但是没有很大的快感）。

●最后，如果两个家庭都安装废物管理系统，他们不仅可以洗澡，而且他们还有乐趣，因为可以在干净的水洗澡，我们认为这代表他们每个家庭的效用为（3）。

（二）关于废物管理系统投资成本

安装废物管理系统，需要投资，会给他们产生一个负效用，这估计为（-4）。我们可以得到如下表：

我们认为总效用是：

效用的总和/水质量产生的效用和废物管理系统投资成本产生的负效用。

（三）博弈的代表性

我们把所有家庭选择表示在博弈矩阵以下，其中每个方框表示一个组合的选择。第一个数字代表A的效用，第二个数字代表B的效用。

有四种可能的组合选择：

●设A和B决定不安装，污染是最大的，不能在湖泊洗澡。每一个家庭的效用是（-3）。

●设A和B决定安装，每一个家庭的效用是（3）。这是抵消由负效用（-4）跟污废物管理系统投资产生的负效用有关。

每个人的整体效用是（-1）：

●设A决定安装和B不安装，在这种情况下，B的效用是（0）因为它可以在夏天洗澡但A的效用是（-4）因为是他承担废物管理系统投资成本。

●设B决定安装和A不安装，在这种情况下，我们发现上述的情况，但在反向：A的效用是（0）和B的效用是（-4）。

（四）均衡的测定

要确定博弈的胜负，我们把A的角度来看。要选择自己的战略，他会考虑B的选择：

●如果B决定安装，如果A不安装，那么他的效用是（0）;如果他安装，效用为（-1）。因此，他最合理的选择是不安装。

●如果B决定不安装，如果A决定不安装，那么他的效用是（-3）;如果他决定安装，效用为（-4）。

所以，在这两种情况下，A的最好策略是不安装，因为它会带来他的最小效用。这是说的策略是严格占优。此外，由于B有一样的推理，所以只有一个均衡，是不安装;不安装。该湖仍然是被污染的，每个家庭遭受效用（-3），因为他们不能在夏天享受湖泊的效用。

三、实际情况的经验教训

此结果是有趣的，因为它显示了在这方面，个人合理的解决方法对集体的角度来看是最劣的。实际上，如果我们总结每一个家庭所遭受的效用，我们有：

●如果他们两个家庭都安装整体效用为（-2）;

●如果只有一个家庭安装整体负效用为（-4）;

●如果两个家庭都不安装效用是（-6）。

因此，我们看到在（不安装，不安装）对集体角度来看是最劣的结果。

四、结语

博弈论在环境问题中的应用，就是把环境问题涉及的家庭之间的决策行为直观地表达了相互影响的关系。分析结果指出通过改变博弈方的收益以形成有利于提高解决环境问题的效率，需要全社会的合作，也就是各博弈方的合作。但是，這种合作能否进行下去，能否产生最大效益，关键在于“博弈双方的行为趋于理性和协调”。因此，在制定环境问题措施过程中，必须采用决策分析手段，认真分析作为决策主体的博弈各方，其行为发生直接作用时的决策以及这种决策的均衡问题。

参考文献：

[1]廖保平.环境污染背后是博弈力量的失衡[N].西安晚报，2010.

[2]刘晶.以博弈论解剖环境保护[J].中国环境网，2008.