楊增科，樊瑞果，王一新，石世英

（河南理工大學(xué) 土木工程學(xué)院，河南 焦作454000，E-mail：yangzengke2006@sina.com）

根據(jù)國家藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)（國發(fā)[2018]22 號(hào)）文件要求，各地不斷加強(qiáng)城市范圍內(nèi)房屋市政工程施工工地和道路揚(yáng)塵管控工作，全面壓實(shí)揚(yáng)塵治理責(zé)任，實(shí)現(xiàn)6 個(gè)百分之百，完善建設(shè)項(xiàng)目源頭防控，全面加大揚(yáng)塵污染防治資金投入，加強(qiáng)政府相關(guān)部門監(jiān)督以及考核獎(jiǎng)懲。目前，我國對(duì)城市揚(yáng)塵污染控制仍處于探索階段，由于政府監(jiān)管不當(dāng)或施工企業(yè)的投機(jī)心理使得治理措施往往實(shí)施不到位，導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量不升反降，從而出現(xiàn)了政府監(jiān)督越管越細(xì)、施工企業(yè)建造成本越罰越高的現(xiàn)象。因此，研究政府管制下施工企業(yè)揚(yáng)塵治理措施的動(dòng)態(tài)行為決策問題，對(duì)提高建筑業(yè)揚(yáng)塵治理成效具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

近年來，關(guān)于建筑施工揚(yáng)塵防治的政策制度和監(jiān)管措施以及施工治理措施的研究了逐年增多。王詩蓓等[1]從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、監(jiān)督、組織、考評(píng)等5 個(gè)維度對(duì)我國現(xiàn)有的施工揚(yáng)塵防治政策偏好進(jìn)行分析。許婷[2]對(duì)工程施工揚(yáng)塵污染防治的管理體制等進(jìn)行重點(diǎn)分析，提出了揚(yáng)塵污染防治保證金制度。張立輝等[3]對(duì)國內(nèi)現(xiàn)行的施工揚(yáng)塵排污費(fèi)征收制度進(jìn)行分析并提出改進(jìn)措施。Hamilton 等[4]提出了承包商和顧問關(guān)于揚(yáng)塵的緩解與監(jiān)督措施。Clyde Zhengdao Li 等[5]研究了香港建造業(yè)目前的塵?？刂拼胧?。陳平[6]探討了工程施工現(xiàn)場關(guān)于揚(yáng)塵治理的組織措施、設(shè)施布置。張學(xué)峰[7]以鄭焦城際鐵路焦作站南廣場項(xiàng)目為例，提出了智慧工地?fù)P塵治理建設(shè)。潘俊[8]提出施工過程各階段空氣污染預(yù)控管理方法，并建立評(píng)價(jià)體系來評(píng)價(jià)措施的落實(shí)力度。林小嬌[9]以廈門地鐵工程項(xiàng)目為例，驗(yàn)證了考評(píng)管理機(jī)制對(duì)建筑工地?fù)P塵防治工程管理的積極作用。

從已有的研究成果來看，國內(nèi)外關(guān)于揚(yáng)塵防治政策制度的研究頗多，但對(duì)于治理實(shí)施及政府監(jiān)督獎(jiǎng)懲的有效性卻鮮有探討。在時(shí)間演變背景和信息不對(duì)稱環(huán)境下，政府管制與施工企業(yè)揚(yáng)塵治理行為實(shí)施是一個(gè)動(dòng)態(tài)決策的過程。因此，本文基于演化博弈理論[10~14]，從政府管制的視角研究政府與施工企業(yè)關(guān)于揚(yáng)塵治理措施的動(dòng)態(tài)行為決策問題，考慮預(yù)期收益以及關(guān)鍵參數(shù)對(duì)雙方策略選擇的影響，分析不同情況下雙方策略選擇趨向的均衡穩(wěn)定狀態(tài)，并提出可操作性建議。

1 演化博弈模型構(gòu)建

1.1 博弈主體和行為選擇解釋

基于對(duì)社會(huì)及研究背景的分析，本文以政府和施工企業(yè)為博弈主體，同時(shí)假設(shè)博弈雙方都是有限理性。有限理性指的是博弈參與者具有一定的統(tǒng)計(jì)分析能力和對(duì)不同策略獲益的事后判斷能力，但是缺乏事前的預(yù)見和預(yù)測能力，處于完全理性和非完全理性之間。本文預(yù)構(gòu)建政府與施工企業(yè)揚(yáng)塵治理協(xié)同處理之間的收益矩陣。政府揚(yáng)塵治理管制主要是指在地方政府牽頭下，由當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門和專業(yè)環(huán)境監(jiān)測公司作為承擔(dān)環(huán)境監(jiān)管的主體，由熱心公益的居民及社會(huì)組織參加組建而成，代表政府或者社會(huì)公眾自身收益，可選擇“嚴(yán)格管制”或“松散管制”行為策略。其中，政府嚴(yán)格管制時(shí)給予協(xié)同治理的施工企業(yè)以額外補(bǔ)助，并對(duì)排斥治理的施工企業(yè)進(jìn)行罰款；政府松散管制時(shí)不會(huì)對(duì)施工企業(yè)進(jìn)行補(bǔ)助和罰款。

施工企業(yè)的主要特點(diǎn)是人員構(gòu)成復(fù)雜、運(yùn)作成本較大，而且由于工程項(xiàng)目的一次性特征，在與政府管制機(jī)構(gòu)交互過程中因自身收益（主要指揚(yáng)塵治理成本及社會(huì)支付成本等），可能會(huì)選擇“協(xié)同治理”或者“排斥治理”行為策略。其中，協(xié)同治理即施工方在施工各階段落實(shí)各項(xiàng)揚(yáng)塵控制措施獲得超額收益，且配合政府部門的監(jiān)管；排斥治理即施工方在施工過程中未實(shí)施揚(yáng)塵控制措施獲得正常收益，且在政府部門嚴(yán)格管制時(shí)一定會(huì)被發(fā)現(xiàn)并罰款，在政府松散管制時(shí)不會(huì)被發(fā)現(xiàn)。

1.2 模型參數(shù)與假設(shè)

（1）行為策略的采取比例。在政府和施工企業(yè)博弈階段，假設(shè)政府選擇“嚴(yán)格管制”的概率為X，選擇“松散管制”的概率為1-X。施工企業(yè)選擇“協(xié)同治理”的概率為Y，選擇“排斥治理”的概率為1-Y。

（2）參數(shù)假設(shè)。參數(shù)假設(shè)對(duì)照表如表1 所示。

表1 參數(shù)假設(shè)對(duì)照表

1.3 模型演化

當(dāng)政府參與管制下，施工企業(yè)對(duì)揚(yáng)塵治理決策做出選擇時(shí)，兩者博弈的收益矩陣如表2 所示。

表2 政府與施工企業(yè)之間博弈的收益矩陣

（1）復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。

政府嚴(yán)格管制時(shí)的期望收益：

政府的平均得益：

根據(jù)演化博弈的復(fù)制動(dòng)態(tài)公式，可構(gòu)建政府選擇策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

施工企業(yè)選擇協(xié)同治理時(shí)的期望收益：

根據(jù)演化博弈的復(fù)制動(dòng)態(tài)公式，可構(gòu)建施工企業(yè)選擇策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

由此可得動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

（2）雅克比矩陣。根據(jù)式（9）和式（10）可得到政府和施工企業(yè)采取混合策略的雅克比矩陣見式（11）。

2 模型分析

2.1 均衡點(diǎn)分析

根據(jù)演化博弈復(fù)制動(dòng)態(tài)分析方法求解演化博弈均衡點(diǎn)，令復(fù)制動(dòng)態(tài)方程式（9）的值為0，即：

令施工企業(yè)復(fù)制動(dòng)態(tài)方程F(Y)=0，求得Y=0，Y=1，此時(shí)施工企業(yè)選擇“協(xié)同治理”行為策略的比例是局部穩(wěn)定的。

因此，政府與施工企業(yè)揚(yáng)塵治理的演化博弈復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)有5 個(gè)均衡點(diǎn)，分別為E1(0,0)、E2(1,0)、E3(0,1)、E4(1,1)和

2.2 穩(wěn)定性分析

利用雅克比矩陣的局部穩(wěn)定分析法對(duì)5 個(gè)均衡點(diǎn)進(jìn)行穩(wěn)定性分析，即若均衡點(diǎn)滿足雅克比矩陣的行列式det(J)>0，且跡tr(J)<0，則該均衡點(diǎn)代表的行為策略為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略（ESS）。

列出5 個(gè)復(fù)制動(dòng)態(tài)均衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)矩陣的行列式與跡的表達(dá)式，如表3 所示。

表3 均衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)矩陣的行列式和跡的表達(dá)式

由此根據(jù)行列式和跡的結(jié)果以及復(fù)制動(dòng)態(tài)機(jī)制求系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略的條件對(duì)以下5 種情況進(jìn)行穩(wěn)定性分析，求得博弈雙方的演化穩(wěn)定行為策略。其中由于點(diǎn)E5對(duì)應(yīng)矩陣的跡為0，不符合演化穩(wěn)定策略的條件，故此均衡點(diǎn)在分析時(shí)不使用。

情況1：當(dāng)αS1-βS0+D＜ΔT 且F+π≥C+D+R 時(shí)，即政府選擇嚴(yán)格和松散管制時(shí)所獲社會(huì)效益的差額與得到的罰款之和小于嚴(yán)格和松散管制時(shí)的管制成本的差額，施工企業(yè)選擇協(xié)同治理的因所獲額外補(bǔ)助與超額收益之和大于協(xié)同治理所需付出成本與排斥治理時(shí)的罰款和正常收益之和，各均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性如表4 所示。

表4 情況1 時(shí)系統(tǒng)均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

這種情況下，有限理性的政府因所得效益不能彌補(bǔ)所付出的成本不會(huì)選擇“嚴(yán)格管制”揚(yáng)塵治理，施工企業(yè)會(huì)因協(xié)同治理揚(yáng)塵能獲得更多收益而選擇治理揚(yáng)塵。此時(shí)政府與施工企業(yè)的演化穩(wěn)定點(diǎn)為E3(0,1)，雙方不能就揚(yáng)塵治理達(dá)成合作共贏的局面。

情況2：當(dāng)αS1-βS0+D＜ΔT 且F+π＜C+D+R 時(shí)，即政府選擇嚴(yán)格和松散管制時(shí)所獲社會(huì)效益的差額與得到的罰款之和小于嚴(yán)格和松散管制時(shí)的管制成本的差額，施工企業(yè)選擇協(xié)同治理的因所獲額外補(bǔ)助與超額收益之和小于協(xié)同治理所需付出成本與排斥治理時(shí)的罰款和正常收益之和，各均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性如表5 所示。

表5 情況2 時(shí)系統(tǒng)均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

這種情況下，政府同情況1 一樣不會(huì)選擇嚴(yán)格管制，而施工企業(yè)因選擇協(xié)同治理所獲的額外補(bǔ)助與超額收益之和不能彌補(bǔ)所需付出成本與拒絕協(xié)同治理的罰款和正常收益而拒絕治理揚(yáng)塵。此時(shí)政府和施工企業(yè)的演化穩(wěn)定點(diǎn)為E1(0,0)，雙方無法就揚(yáng)塵治理達(dá)成合作局面。

情況3：當(dāng)αS1-βS0+D＞ΔT+F 且F+π≥C+D+R時(shí)，即政府選擇嚴(yán)格和松散管制時(shí)所獲社會(huì)效益的差額與得到的罰款之和大于嚴(yán)格或松散管制時(shí)的管制成本的差額與額外補(bǔ)助之和，施工企業(yè)選擇協(xié)同治理所獲的額外補(bǔ)助與超額收益之和大于協(xié)同治理所需付出成本與拒絕協(xié)同治理的罰款和正常收益，各均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性如表6 所示。

表6 情況3 時(shí)系統(tǒng)均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

這種情況下，有限理性的政府因所得效益能夠完全彌補(bǔ)所需付出的成本會(huì)選擇“嚴(yán)格管制”揚(yáng)塵治理，施工企業(yè)也會(huì)因協(xié)同治理能獲得更多收益而選擇協(xié)同政府治理揚(yáng)塵。此時(shí)政府和施工企業(yè)的演化穩(wěn)定點(diǎn)為E4(1,1)，雙方達(dá)成合作共贏的局面。

表7 情況4 時(shí)系統(tǒng)均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

這種情況下，政府同情況3 一樣會(huì)選擇嚴(yán)格管制，而施工企業(yè)因選擇協(xié)同治理所獲的額外補(bǔ)助與超額收益之和不能彌補(bǔ)所需付出成本與拒絕協(xié)同治理的罰款和正常收益會(huì)拒絕協(xié)同政府治理揚(yáng)塵。此時(shí)政府和施工企業(yè)的演化穩(wěn)定點(diǎn)為E2(1,0)，雙方不能達(dá)成合作共贏的局面。

情況5：當(dāng)ΔT≤αS1-βS0+D≤ΔT+F 且F+π＜C+D+R 時(shí)，即政府選擇嚴(yán)格和松散管制時(shí)所獲社會(huì)效益的差額大于嚴(yán)格和松散管制時(shí)的管制成本差額但小于管制成本差額與所需付給施工企業(yè)的補(bǔ)助之和，且施工企業(yè)選擇協(xié)同處理所獲額外補(bǔ)助與超額收益之和小于所需付出成本與拒絕協(xié)同治理的正常收益之和，各均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性如表8 所示。

表8 情況5 時(shí)系統(tǒng)均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性

這種情況下，有限理性的政府會(huì)選擇嚴(yán)格管制，而施工企業(yè)因選擇協(xié)同治理所獲的額外補(bǔ)助與超額收益之和不能彌補(bǔ)所需付出成本與拒絕協(xié)同治理的罰款和正常收益會(huì)拒絕協(xié)同政府治理揚(yáng)塵。此時(shí)政府與施工企業(yè)的演化穩(wěn)定點(diǎn)為E2(1,0)，雙方不能達(dá)成合作共贏的局面。

總結(jié)以上5 種情況，可知收益能否彌補(bǔ)損失與政府和施工企業(yè)的策略選擇息息相關(guān)。

（1）對(duì)于施工企業(yè)，當(dāng)且僅當(dāng)其協(xié)同治理后的超額收益再加上政府的補(bǔ)助能夠彌補(bǔ)付出的協(xié)同成本與拒絕協(xié)同治理時(shí)的正常收益和罰款時(shí)，即F+π≥C+D+R，有限理性的施工企業(yè)會(huì)選擇協(xié)同政府實(shí)施揚(yáng)塵治理的措施。

（2）對(duì)于政府來說，當(dāng)其嚴(yán)格或松散管制所獲社會(huì)效益的差額與所得罰款之和在大于嚴(yán)格或松散管制的管制成本的差額時(shí)，即αS1-βS0+D＞ΔT，無論其嚴(yán)格或松散管制所獲社會(huì)效益的差額與所得罰款之和大于或小于嚴(yán)格或松散管制的管制成本的差額和額外補(bǔ)助，即 αS1-βS0+D＞ΔT+F 或αS1-βS0+D<ΔT+F，政府都會(huì)以一定的概率來實(shí)施嚴(yán)格管制揚(yáng)塵治理的措施。

2.3 數(shù)值實(shí)驗(yàn)

2.3.1 數(shù)值模擬

根據(jù)文中5 種情況各參數(shù)條件模擬參數(shù)數(shù)值，具體數(shù)據(jù)如表9 所示。

表9 參數(shù)數(shù)值模擬表

2.3.2 演化結(jié)果分析

通過Matlab根據(jù)模擬的參數(shù)數(shù)值畫出5種情況的系統(tǒng)演化圖，如圖1~圖5 所示。

圖1 情況1 時(shí)系統(tǒng)演化圖

圖2 情況2 時(shí)系統(tǒng)演化圖

圖3 情況3 時(shí)系統(tǒng)演化圖

圖4 情況4 時(shí)系統(tǒng)演化圖

圖5 情況5 時(shí)系統(tǒng)演化圖

比較分析參數(shù)數(shù)值變化情況及系統(tǒng)演化圖得：

（1）在政府的收益與損失滿足一定條件時(shí)，施工企業(yè)的超額收益π、政府對(duì)施工企業(yè)的額外補(bǔ)助F 和罰款D 與施工企業(yè)是否選擇協(xié)同治理是正相關(guān)的。根據(jù)對(duì)情況1 與情況2、情況3 與情況4 的分析，施工企業(yè)協(xié)同治理所獲超額效益π 由7 降為5、由6 降為5，政府對(duì)施工企業(yè)的額外補(bǔ)助F 由2降為1，政府對(duì)施工企業(yè)的額外罰款D 由1降為0.5，施工企業(yè)所得收益由大于損失變?yōu)椴荒軓浹a(bǔ)損失，施工企業(yè)的策略選擇向著拒絕揚(yáng)塵治理的方向演化。這表明只有合理提高施工企業(yè)的超額收益π、政府對(duì)施工企業(yè)的額外補(bǔ)助F 或罰款D，施工企業(yè)選擇協(xié)同治理的意愿才會(huì)更高。

（2）在施工企業(yè)的收益與損失滿足一定條件時(shí)，政府的社會(huì)公信力、所獲社會(huì)效益S 與政府是否選擇嚴(yán)格管制也是正相關(guān)的。根據(jù)對(duì)情況2、情況5 與情況4 的分析，政府的社會(huì)公信力由0.8 變?yōu)?.9，所獲社會(huì)效益S1由4 變?yōu)? 再變?yōu)?.25，隨著政府所獲社會(huì)效益的提高，其收益逐漸彌補(bǔ)損失，政府的策略選擇向著嚴(yán)格管制揚(yáng)塵治理的方向演化。這表明只有不斷提高揚(yáng)塵治理所獲的社會(huì)效益S，政府選擇嚴(yán)格管制的意愿才會(huì)更高。

3 對(duì)政府及施工企業(yè)的建議

（1）對(duì)政府來說，一方面要提高政府社會(huì)公信力與社會(huì)效益，在建筑揚(yáng)塵治理層面，要提高社會(huì)公信力，就要切實(shí)為人民服務(wù)，從人民的健康角度出發(fā)，使技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、監(jiān)督、組織、考評(píng)等各項(xiàng)揚(yáng)塵治理政策落實(shí)到位，從而有效降低建筑揚(yáng)塵排放量，改善環(huán)境質(zhì)量，提升公民的健康水平，即提高社會(huì)效益。社會(huì)公信力與社會(huì)效益的提升，會(huì)使政府更有動(dòng)力去嚴(yán)格管制施工企業(yè)揚(yáng)塵控制措施的落實(shí)情況；另一方面要重點(diǎn)完善獎(jiǎng)懲機(jī)制，有效地把控激勵(lì)和懲罰力度，合理提高對(duì)施工企業(yè)的經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)與懲罰，從而有效激勵(lì)施工企業(yè)協(xié)同政府治理建筑施工揚(yáng)塵。

（2）對(duì)施工企業(yè)來說，要提高自身所獲得的超額收益。超額效益是在施工企業(yè)實(shí)施揚(yáng)塵控制措施取得有效治理效果后獲得的，所以施工企業(yè)在施工過程中可采用相對(duì)經(jīng)濟(jì)環(huán)保的抑塵劑固化技術(shù)來治理揚(yáng)塵，或者采用綠色施工工藝、綠色建材或預(yù)制構(gòu)件等來進(jìn)行施工，從而有效降低揚(yáng)塵治理成本，增加揚(yáng)塵治理為施工企業(yè)帶來的預(yù)期收益，從而使得施工企業(yè)的行為策略均向著協(xié)同治理揚(yáng)塵的方向演化。

4 結(jié)語

本文基于演化博弈理論，在有限理性人條件下，對(duì)政府揚(yáng)塵治理管制中，政府與施工企業(yè)行為策略的演化情況進(jìn)行分析，并進(jìn)行參數(shù)數(shù)值仿真分析，得出超額收益、額外補(bǔ)助、罰款對(duì)施工企業(yè)實(shí)施協(xié)同治理措施是正相關(guān)的，社會(huì)公信力與社會(huì)效益對(duì)政府實(shí)施嚴(yán)格管制也是正相關(guān)的結(jié)論。合作才能共贏，建筑揚(yáng)塵的有效治理不僅需要政府的嚴(yán)格管制與施工企業(yè)的協(xié)同治理，還需要第三方（包括業(yè)主、設(shè)計(jì)單位、監(jiān)理單位等）的監(jiān)督與協(xié)助，因而可在本文的基礎(chǔ)上進(jìn)一步構(gòu)建政府、施工企業(yè)和第三方關(guān)于揚(yáng)塵治理的演化博弈模型，對(duì)其行為策略演化進(jìn)行分析，為揚(yáng)塵治理政策的制定提供更多的理論指導(dǎo)和參考。