既有住区绿色改造核心主体行为博弈研究——基于市场运行视角

(天津城建大学 经济与管理学院 生态宜居城市与可持续建设管理研究中心,天津 300384)

既有住区绿色改造是推动我国可持续发展,实现节能减排战略目标的重要举措,也是加快建设“资源节约型、环境友好型”社会和生态宜居城市的重要举措。截至2015年12月31日,我国既有建筑面积已超过580亿m2,然而在219亿m2的既有居住建筑中,绿色建筑面积不到1%[1],其中私有化率高达81.62%,且多以小区和多户住宅形式为主[2]。受当时技术水平和经济条件的限制,目前我国绝大多数小区住宅能耗强度大、安全性能低、环境配备设施差,远远不能满足人们对房屋使用的要求。相对于新建建筑推行的部分绿色改造,目前我国既有居住建筑节能改造一般是单栋住宅楼的单项节能改造[3]。由于改造理念缺乏系统整体性、改造模式滞后性和改造主体利益不协同,造成了市场进展缓慢、改造主体动力乏困、改造效果差的现状,改造市场运行不畅。在此背景下,发挥既有住区绿色改造市场主体的作用力,激发既有住区绿色改造市场活力,是推动既有住区绿色改造市场高效运行的重要前提。

本文主要运用演化博弈论分析方法,从既有住区绿色改造市场核心主体行为博弈关系分析入手,构建了政府、绿色服务公司与业主三方组成的演化博弈模型,探究了既有住区绿色改造市场核心主体行为博弈策略选择,为分析我国既有住区绿色改造市场运行与优化策略研究提供理论依据。

1 市场核心主体行为博弈关系分析

1.1 政府

政府作为既有住区绿色改造市场培育主体与政策制定者,必须充分发挥市场引导、协调和监督的职能。既有住区绿色改造市场具有外部性、公共品属性和信息不对称等特性,仅仅依靠市场机制的自发作用易造成市场失灵,需要政府“有形的手”发挥宏观调控作用。一方面,政府是国家公共利益的代表,侧重于市场经济发展和GDP核心绩效指标,致力于人民幸福、社会节能减排和环境保护;另一方面,政府是住区业主之一,在政策制定方面,更多的是基于切身利益考虑。因此,政府需要在市场整体发展目标和自身发展目标之间寻找利益平衡点,以统筹协调各方主体利益关系,推动既有住区绿色改造市场高效运行。

1.2 绿色服务公司

绿色服务公司作为既有住区绿色改造市场的供给主体,拥有先进的技术、信息和资源优势,是节能服务公司(ESCO)的升级版,主要通过与客户签订绿色改造合同，对既有住区进行科学评估、规划设计、改造施工与后续培训的全过程综合性改造[4]。我国当前既有住区绿色改造市场尚处于起步阶段,相关ESCO以中小企业居多,企业创新技术、专业水平和服务质量受限,并且既有住区绿色改造具有改造过程复杂系统、前期投入资金数量庞大和投资收益回收期长等特点,造成绿色服务公司风险承担过重。因此,绿色服务公司需要在权衡投资成本和收益回报率之间差距的前提下,与其他主体合理分担风险,充分利用先进的技术、信息和资源等优势实现企业利益最大化,以加快既有住区绿色改造服务产业链的发展与完善。

1.3 业主

业主作为既有住区绿色改造市场的需求主体,充分发挥决策主动性和激发需求意愿,是既有住区绿色改造工作顺利开展的前提条件。一方面,业主一般为既有住区的所有者或使用者,是最了解住区状态和承受能力的人,因此业主在既存问题和改造模式上应有足够的发言权。但目前他们在具体的既有住区绿色改造方案设计和实施环节中并不占据主动地位[5],加上改造后量化收益不显著,社区和居民的自身利益得不到保障,造成社区自治力和归属感不强。另一方面,政府虽然针对既有建筑节能改造实施了税收优惠和财政补贴等激励政策,但具体针对既有住区绿色改造的激励实施细则尚属鲜见,且相关信息的数据库并未建立,使业主无法对绿色服务公司的专业水平和服务质量进行优劣比较。因此,业主需要在自身知识水平与决策科学性提高的基础上,考量资金成本和项目服务质量,与其他主体共享信息资源,争取以最小的改造成本获得最优的供给服务。

2 市场运行中核心主体行为博弈策略

2.1 博弈相关理论概述

演化博弈理论产生于20世纪80年代,是基于数学建模研究行为主体的策略选择,并反复博弈以实现均衡状态的理论[6]。演化博弈理论打破了传统博弈论局中人完全理性、信息完全对称和多重均衡等问题的局限性,在传统博弈论的基础上融合了生态学的动态思想。即在市场复杂动态演变过程中,各主体行为策略反复调整,以寻求满意型决策,达到策略均衡的过程,将更加科学合理地预测博弈者的行为[7-9]。

演化博弈决策主体的有限理性是处于“完全理性”和“非完全理性”之间的理性,主要受决策者自身和外部环境的影响。一方面,决策者在特定时间内的信息获取能力、判断分析能力和记忆存储能力等“认知”有限,由此衍生出决策者因认知协调、心理分析和信息推理能力等所耗费的“心智成本”差异化显著。在实际决策中,受时间、信息和脑力因素的影响,决策者无法达到全知全能的完全理性。另一方面,由于市场环境的复杂动态性与不可预估性,既包括自然环境的不确定性,又包括决策者之间相互作用产生的社会环境不确定性,决策者无法提前对未来发生的事情进行预估,从而导致决策者主体之间的有限理性[10]。

2.2 基本假设与博弈模型构建

模型基本假设:

假设1——局中人有政府、绿色服务公司和业主。

假设2——每个局中人各有两种选择：政府选择“实施管制”和“不实施管制”策略；绿色服务公司选择“提供绿色改造服务”和“不提供绿色改造服务”策略；业主选择“接受绿色改造”和“不接受绿色改造”策略。

假设3——政府选择“实施管制”策略的概率为x(0

假设4——绿色服务公司选择“提供绿色改造服务”策略时所需成本为C1,若此时业主仍然“不接受绿色改造”,则绿色服务公司前期改造所做的努力成本为C2;政府选择“实施管制”策略时为规范市场运行的监管成本为C3。

假设5——若绿色服务公司“不提供绿色改造服务”,无论业主选择哪种策略,绿色服务公司所获得的经济效益为0,此时若政府选择“实施管制”策略,政府的罚金为N1,而绿色服务公司缺少该方面收益来源的潜在损失为N2;若绿色服务公司选择“提供绿色改造服务”策略,业主选择“接受绿色改造”策略,绿色服务公司所获得的经济效益为Q1,此时若政府选择“实施管制”策略,则政府对其补贴为Q2,同时会给企业带来信誉提升、资源节约和品牌化价值等增量经济效益为Q3。

假设6——若业主“不接受绿色改造”,不论绿色服务公司选择何种策略,业主的综合效益均为0;若业主选择“接受绿色改造”策略,政府选择“不实施管制”和“实施管制”策略,此时业主所获得的综合效益和补贴分别为T1、T2,绿色服务公司选择“不提供绿色改造服务”时,对业主造成的能耗损失为N3。

假设7——若政府选择“不实施管制”策略,绿色服务公司选择“提供绿色改造服务”策略且业主选择“接受绿色改造”策略时,政府获得的综合效益为L1;若政府选择“实施管制”策略时,上级政府部门的资金奖励与公信力提升等收益为L2。

收益矩阵构建:基于上述假设,在既有住区绿色改造市场中,政府、绿色服务公司和业主三方博弈收益矩阵见表1。该博弈策略组合共有8种:(提供,管制,接受)、(提供,管制,不接受)、(提供,不管制,接受)、(提供,不管制,不接受)、(不提供,管制,接受)、(不提供,管制,不接受)、(不提供,不管制,接受)、(不提供,不管制,不接受)。

表1 核心主体行为博弈收益矩阵

2.3 博弈模型求解

G=yz(L1+L2-Q2-T2-C3)+y(1-z)(L2-C3)+(1-y)z(L2+N1-T2-C3)+(1-y)(1-z)(L2-C3)

(1)

G′=yzL1

(2)

(3)

由式(1)、式(2)和式(3),可知政府博弈的复制动态方程为:

(4)

F′(x)=(1-2x)[yz(-N1-Q2)+z(N1-T2)+L2-C3]

(5)

基于上述的分析,政府的复制动态方程相位见图1。

图1 政府的复制动态方程相位

E=xz(Q1-C1+Q2+Q3)+x(1-z)(-C2)+(1-x)z(Q1-C1+Q3)+(1-x)(1-z)(-C2)

(6)

E′=xz(-N1-N2)+(1-x)z(-N2)

(7)

(8)

由式(6)、式(7)和式(8),构造ESCO博弈方的复制动态方程为:

(9)

F′(y)=(1-2y)[xz(Q2+N1)+z(Q1+Q3+N2-C2-C1)-C2]

(10)

基于上述的分析,绿色改造服务公司的复制动态方程相位见图2。

图2 绿色改造服务公司的复制动态方程相位

U=yx(P1+P2)+(1-y)xP1+y(1-x)(P1+P2-D3)+(1-y)(1-x)(P1-D3)

(11)

U′=yx*0+(1-y)x*0+y(1-x)*0+(1-y)(1-x)*0

(12)

(13)

由式(11)、式(12)和式(13),构造业主博弈的复制动态方程为:

(14)

F′(z)=(1-2z)(yT2+N3x-N3+T1)

(15)

基于上述的分析,业主的复制动态方程相位见图3。

图3 业主的复制动态方程相位

2.4 演化博弈稳定策略分析

基于核心主体复制动态分析,进一步讨论演化博弈系统的均衡状态[12]。联立政府、绿色服务公司和业主三方主体的复制动态方程为:

(16)

令F(x)=F(y)=F(z)=0,可得该演化博弈系统的演化均衡点,分别为E1(0,0,0)、E1(1,0,0)、E1(0,1,0)、E1(0,0,1)、E1(1,1,0)、E1(1,0,1)、E1(0,1,1)、E1(1,1,1)……。基于演化博弈均衡点X必为纯策略纳什均衡的理论分析[13],对政府、绿色服务公司和业主的演化博弈系统只需探讨E1(0,0,0)、E1(1,0,0)、E1(0,1,0)、E1(0,0,1)、E1(1,1,0)、E1(1,0,1)、E1(0,1,1)、E1(1,1,1)8点的渐进稳定性,其他均为非渐进稳定状态。

由演化系统均衡点的稳定性可由雅克比矩阵局部分析法判断[14],该系统的雅克比矩阵为:

(17)

对应的雅克比矩阵为：

(18)

将8个均衡点代入雅克比矩阵,可得该矩阵的特征值和符号,见表2。

表2 均衡点雅克比矩阵特征根

表2中,E1(0,0,1)、E1(1,0,1)、E1(0,1,1)、E1(1,1,1)点的稳定性仍需讨论。

若N1-T2+L2-C3<0,Q1+Q3+N2-2C2-C1<0,则E1(0,0,1)为稳定点ESS,表明业主因政府补贴力度大,足以弥补绿色服务公司不提供绿色服务改造所带来的各项风险支出,因此考虑接受既有住区绿色改造。由于绿色服务公司不提供绿色改造服务的罚金过小、上级政府补贴力度不大和政府监管成本过大等原因,政府最终会趋向于选择“不实施管制”策略;绿色服务公司也因各项成本投入过高、处罚资金少、所获经济效益不明显而选择“不提供绿色改造”策略。此时，-(N1-T2+L2-C3)>0,-(Q1+Q3+N2-2C2-C1)>0,则E1(1,0,1)、E1(0,1,1)为不稳定点。

若-(N1-T2+L2-C3)<0,Q2+N1+Q1+Q3+N2-2C2-C1<0,则E1(1,0,1)为稳定点ESS,表明政府对绿色服务公司的罚金以及政府部门给予的资金奖励、公信力提升效益较大,足以覆盖政府监管成本时,政府趋向于选择“实施管制”策略。由于政府对绿色服务公司提供绿色改造服务的补贴力度和企业经济效益不高,以及政府对其不提供绿色改造服务的罚金、潜在损失远低于各项改造成本等因素,导致绿色服务公司最终趋向于“不提供绿色改造服务”策略;业主则因政府补贴力度大,自筹资金小而选择“接受绿色改造”策略。此时，-(Q2+N1+Q1+Q3+N2-2C2-C1)>0,-(Q2+N1+Q1+Q3+N2-2C2-C1)>0，则E1(0,1,1)、E1(1,1,1)为不稳定点。

若-(Q2+T2-L2+C3)<0，-(Q1+Q3+N2-2C2-C1)<0,则为稳定点ESS,表明绿色服务公司“不提供绿色改造服务”的潜在损失大于各项绿色改造成本,因此绿色服务公司趋于选择“提供绿色改造服务”策略;业主也因绿色服务公司的品牌效应、政府的各项补贴而趋向于接受绿色改造;政府对绿色服务公司的补贴、对业主的补贴、监管成本之和大于上级政府部门给予的资金奖励和公信力提升。即政府可能会因为良好的市场环境,为压缩财政支出而趋向于选择“不实施管制”策略。此时，(Q2+T2-L2+C3)>0,则E1(1,1,1)为不稳定点。

若(Q2+T2-L2+C3)<0,-(Q2+N1+Q1+Q3+N2-2C2-C1)<0，则E1(1,1,1)为稳定点ESS,表明政府对绿色服务公司的补贴较大,企业经济效益高,且政府对不提供绿色改造服务的罚金和潜在损失远大于各项成本支出,因此绿色服务公司趋向于选择“提供绿色改造服务”策略;由于政府对业主的高补贴和绿色服务公司服务的积极供给,使业主接受绿色改造;供需市场不断刺激发展,政府监管成本较小,上级政府部门给予的资金奖励和公信力度不断提升,致使政府最终趋向于选择“实施管制”措施。此时,-(Q2+T2-L2+C3)>0，则E1(0,1,1)为不稳定点。

3 结论

基于上述市场核心主体演化博弈结果分析可知,既有住区绿色改造市场的有序运行需要市场主体的协同合作,探究基于博弈策略均衡的核心主体行为选择。

政府完善的法规政策制度是既有住区绿色改造市场健康运行的有力保障。首先,政府应建立健全法律法规体系和技术标准体系,为市场供需主体协作提供制度保障;其次,政府应实施多元化激励措施,包括经济激励、行政激励和技术激励,以吸引社会资本参与投资,以减轻财政压力;第三,基于信息的有偿性分析,政府应主导信息共享平台的搭建,有效避免绿色服务公司利用信息优势而谋取超额利益等投机行为,进一步实现信息基本透明化,加强主体间的合作信任度;第四,政府应建立全过程监管体系,实现监管手段多元化、监管规范法治化和监管制度体系化等;第五,政府应利用多媒体、科普讲座和发放常识小册等形式,使公众及时了解政策措施、典型工程案例,并加强专项科研、技术和人才宣传教育培训工作。

绿色服务公司作为既有住区绿色改造服务产业链的供给端,是推动既有住区绿色改造市场运行的内在驱动力。一方面,绿色服务公司应加强技术创新能力,不仅可减少改造成本支出,增加改造收益,还可提升市场核心竞争力和区域经济实力;另一方面,虽然短期内绿色服务公司改造成本偏高,但政府对不提供绿色改造服务的罚金和潜在损失是一笔不小的支出。从长远利益看,政府补贴、投资回报收益与增量经济效益(品牌效应和社会声誉)驱动下的绿色服务公司,将整合相关企业信息、技术、资金和人才优势,构建以需求为驱动、功能集成下价值协同的既有住区绿色改造市场服务产业供应链,有利于形成新的增长点和价值增值空间[15]。

业主作为既有住区绿色改造服务产业链的需求端,是推动既有住区绿色改造市场运行的内源动力。业主受惠于政府财政补贴等各项激励措施,虽然可以弥补其努力成本和改造成本支出,降低对绿色服务公司不良服务能力的敏感度,但最终将导致财政压力过大。因此,业主应提高节能环保意识、树立绿色低碳消费观,通过参与相关教育培训学习相关绿色改造知识,不仅有利于个人能力与自信的培养,更好地发挥决策自主权,还有利于增进与绿色改造服务产业的沟通协作,增强社会责任意识,减少对政府资源的依赖,有效发挥需求带动供给作用,促进政府职能转变和既有住区绿色改造市场的持续与健康发展。