魯圣鵬， 翟 凱

(東華理工大學(xué) 土木與建筑工程學(xué)院，江西 南昌 330013)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的快速發(fā)展，房屋與市政設(shè)施建設(shè)、舊城改造、新農(nóng)村建設(shè)等活動(dòng)的大量實(shí)施，建筑垃圾產(chǎn)生的規(guī)模日益增長(zhǎng)。建筑垃圾是指新建、改建、擴(kuò)建和拆除各類建筑物、構(gòu)筑物、管網(wǎng)以及居民裝飾裝修房屋過(guò)程中所產(chǎn)生的棄土、棄料及其他廢物[1]。據(jù)測(cè)算，截至2020年，中國(guó)建筑垃圾堆存總量已超過(guò)200億噸，每年增量約35億噸，其中絕大部分被違法傾倒，回收利用率僅占5%[2，3]。建筑垃圾違法傾倒，不僅污染環(huán)境，加劇土地與建設(shè)資源緊張，還存在很大的安全隱患。如2015年深圳光明新區(qū)渣土受納場(chǎng)發(fā)生特大滑坡事故，造成73人死亡，直接經(jīng)濟(jì)損失約8.81億元。合法處理成本遠(yuǎn)高于違法傾倒成本，導(dǎo)致建筑垃圾違法傾倒現(xiàn)象非常普遍，已成為城市公共管理的重要難題。2020年修訂的《固體廢物污染環(huán)境防治法》對(duì)建筑垃圾違法傾倒問(wèn)題提出更為嚴(yán)厲的規(guī)定。因此，加強(qiáng)對(duì)建筑垃圾違法傾倒監(jiān)管具有重要意義。

目前，學(xué)者從建筑垃圾產(chǎn)生規(guī)模預(yù)測(cè)、資源化技術(shù)、影響因素、組織模式與制度完善等方面，展開了相關(guān)的研究。例如，Song等運(yùn)用混合模型法，預(yù)測(cè)了中國(guó)建筑垃圾產(chǎn)量[4]；Sakshi構(gòu)建了基于BIM技術(shù)的建筑垃圾管理框架，并通過(guò)實(shí)例檢驗(yàn)該框架的有效性[5]；Yuan系統(tǒng)歸納了影響建筑垃圾治理的關(guān)鍵因素[6]；José-Luis等基于政府部門、建筑垃圾價(jià)值鏈參與者的需求，探討了建筑垃圾治理的組織模式[7]；胡鳴明等通過(guò)大量的制度政策研究，分析了中國(guó)建筑垃圾資源化制度的演變規(guī)律[8]。社會(huì)公眾參與污染治理，對(duì)提升政府治理能力、創(chuàng)新治理模式與機(jī)制有重要作用，這逐漸引起學(xué)者、政府的關(guān)注[9-11]。本研究基于演化博弈理論，構(gòu)建排放單位、社會(huì)公眾、政府三方演化博弈模型，依據(jù)排放單位獲利情形，從博弈均衡視角對(duì)其違法傾倒行為展開分析，探討不同情形下的三方策略選擇問(wèn)題，這將為政府治理建筑垃圾違法傾倒問(wèn)題提供理論依據(jù)。

1 模型假設(shè)與構(gòu)建

在建筑垃圾違法傾倒治理過(guò)程中，排放單位、社會(huì)公眾和政府是主要的參與主體，基于三方主體之間的利益關(guān)聯(lián)與相互影響關(guān)系，構(gòu)建三方演化博弈模型。

1.1 模型假設(shè)

(1)假定在建筑垃圾治理過(guò)程中，三個(gè)參與主體(排放單位、社會(huì)公眾和政府)均是有限理性的，策略選擇隨時(shí)間演化穩(wěn)定于最優(yōu)策略。

(2)假定排放單位的策略選擇空間為合法處理或違法傾倒，社會(huì)公眾的策略選擇空間為參與監(jiān)督或不參與監(jiān)督，政府策略選擇空間為監(jiān)管或不監(jiān)管。

(3)假定排放單位選擇合法處理的概率為x(0≤x≤1)，選擇違法傾倒的概率為1-x；社會(huì)公眾選擇參與監(jiān)督的概率為y(0≤y≤1)，選擇不參與監(jiān)督的概率為1-y；政府選擇監(jiān)管的概率為z(0≤z≤1)，選擇不監(jiān)管的概率為1-z。

(4)排放單位合法處理建筑垃圾的方式包括：促使建筑垃圾循環(huán)利用、運(yùn)輸?shù)浇ㄖ{場(chǎng)、交付給資源化企業(yè)等，選擇該策略的成本為Cr；若排放單位選擇違法傾倒，所需的成本為Cn，地方政府的監(jiān)管成本為Ct；假定排放單位違法傾倒建筑垃圾，給社會(huì)帶來(lái)的生活與環(huán)境損失為D。

(5)政府發(fā)現(xiàn)違法傾倒行為的概率為k1，社會(huì)公眾發(fā)現(xiàn)違法傾倒行為的概率為k2(k1>k2)。假定排放單位違法傾倒行為被查處，將受到政府給予的處罰為F，同時(shí)排放單位需承擔(dān)建筑垃圾二次處理費(fèi)用Ce；社會(huì)公眾參與監(jiān)督所需的成本為Cp；政府對(duì)參與監(jiān)督的社會(huì)公眾的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)為S；政府治理建筑垃圾違法排放問(wèn)題，會(huì)獲得包括名譽(yù)及獎(jiǎng)勵(lì)等政治得益為G；而排放單位違法傾倒時(shí)，政府不監(jiān)管會(huì)受到上級(jí)部門的處罰為P。

基于上述假設(shè)，所構(gòu)建模型的主要參數(shù)，如表1所示。

表1 演化博弈模型參數(shù)描述

1.2 模型構(gòu)建

根據(jù)以上假設(shè)，構(gòu)造排放單位、社會(huì)公眾、政府三方演化博弈矩陣，如表2所示。

表2 三方演化博弈矩陣

2 演化模型分析

2.1 排放單位的策略穩(wěn)定性分析

根據(jù)表2中的三方博弈矩陣，可得排放單位合法處理的期望收益為：

Ex1=yz(-Cr)+y(1-z)(-Cr)+(1-y)z(-Cr)+(1-y)(1-z)(-Cr);

(1)

排放單位非法傾倒的期望收益為：

Ex2=yz(-Cn-(k1+k2)(F+Ce))+y(1-z)(-Cn-k2F-k2Ce)+(1-y)z(-Cn-k1F-k1Ce)+(1-y)(1-z)(-Cn)

(2)

排放單位的平均期望收益為：

Ex=xEx1+(1-x)Ex2

(3)

排放單位策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

Fx=dx/dt=x(Ex1-Ex)=x(1-x)(Cn-Cr+yk2Ce+zk1Ce+yk2F+zk1F)

(4)

對(duì)Fx求x的一階導(dǎo)可得：

d(Fx)/dx=(1-2x)(Cn-Cr+yk2Ce+zk1Ce+yk2F+zk1F)

(5)

根據(jù)微分方程穩(wěn)定性理論，若x同時(shí)滿足Fx=0和d(Fx)/dx<0時(shí)，x則表示排放單位的演化穩(wěn)定策略。當(dāng)y=[(Cr-Cn)-zk2F(Ce+F)]/[k2(Ce+F)]時(shí)，所有的x均為穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)y>[(Cr-Cn)-zk2F(Ce+F)]/[k2(Ce+F)]時(shí)，x=1為演化穩(wěn)定策略；當(dāng)y<[(Cr-Cn)-zk2F(Ce+F)]/[k2(Ce+F)]時(shí)，x=0為演化穩(wěn)定策略。

2.2 社會(huì)公眾的策略穩(wěn)定性分析

根據(jù)表2中的三方博弈矩陣，可得社會(huì)公眾參與監(jiān)督的期望收益為：

Ey1=xz(S-Cp)+x(1-z)(S-Cp)+(1-x)z(S-Cp-D)+(1-x)(1-z)(S-Cp-D)

(6)

社會(huì)公眾不參與監(jiān)督的期望收益為：

Ey2=(1-x)z(-D)+(1-x)(1-z)(-D)

(7)

社會(huì)公眾的平均期望收益為：

Ey=yEy1+(1-y)Ey2

(8)

社會(huì)公眾策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

Fy=dy/dt=y(Ey1-Ey)=y(1-y)(S-Cp)

(9)

對(duì)Fy求y的一階導(dǎo)數(shù)如下：

d(Fy)/dy=(1-2y)(S-Cp)

(10)

若y同時(shí)滿足Fy=0和d(Fy)/dy<0時(shí)，y表示社會(huì)公眾的演化穩(wěn)定策略。當(dāng)S=Cp時(shí)，所有的y都為穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)S>Cp時(shí)，y=1為演化穩(wěn)定策略；當(dāng)S

2.3 政府的策略穩(wěn)定性分析

根據(jù)表2中的三方博弈矩陣，可得政府監(jiān)管的期望收益為：

Ez1=xy(G-Ct-S)+x(1-y)(G-Ct)+(1-x)y((k1+k2)(F+G)-Ct-S)+(1-x)(1-y)(k1(F+G)-Ct)

(11)

政府不監(jiān)管的期望收益為：

Ez2=xy(-S)f(1-x)y(k2F+k2G-P-S)+(1-x)(1-y)(-P)

(12)

政府的平均期望收益為：

Ez=yEz1+(1-y)Ez2

(13)

政府策略選擇的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為：

Fz=dz/dt=z(Ez1-Ez)=z(1-z)(P-Ct+Fk1+Gk1+xG-xP-xk1F-xk1G)

(14)

對(duì)Fz求z的一階導(dǎo)數(shù)：

d(Fz)/dz=(1-2z)(P-Ct+Fk1+Gk1+xG-xP-xk1F-xk1G)

(15)

若z同時(shí)滿足Fz=0和d(Fz)/dz<0，z則表示政府的演化穩(wěn)定策略。當(dāng)y=(Ct-P)/[(1-k1)G-k1F-P]時(shí)，所有的z都為穩(wěn)定狀態(tài)；當(dāng)x>(Ct-P)/[(1-k1)G-k1F-P]時(shí)，z=1為演化穩(wěn)定策略；當(dāng)x<(Ct-P)/[(1-k1)G-k1F-P]時(shí)，z=0為演化穩(wěn)定策略。

2.4 均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性分析

由式(4)(9)(14)可以得到關(guān)于排放單位、社會(huì)公眾、地方政府的三維復(fù)制動(dòng)態(tài)方程系統(tǒng)(R):

(16)

令Fx=0、Fy=0、Fz=0，可以得到系統(tǒng)(R)的9個(gè)均衡點(diǎn)：E1(0,0,0)、E2(1,0,0)、E3(0,1,0)、E4(0,0,1)、E5(1,1,0)、E6(1,0,1)、E7(0,1,1)、E8(1,1,1)、E9(x*,y*,z*)；其中(x*,y*,z*)為方程組(17)的解。

(17)

微分方程系統(tǒng)描述的群體動(dòng)態(tài)均衡點(diǎn)的穩(wěn)定性，可由該系統(tǒng)的雅可比矩陣的局部穩(wěn)定性分析得到[12]。系統(tǒng)(R)的雅可比矩陣為：

(18)

系統(tǒng)的均衡點(diǎn)若為漸近穩(wěn)定點(diǎn)，必須滿足該均衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的雅克比矩陣的所有特征值小于0[13]。系統(tǒng)(R)各均衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的特征值及其正負(fù)號(hào)，如表3所示。

表3 各均衡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的特征值及其正負(fù)號(hào)

根據(jù)排放單位的違法獲利(Cr-Cn)大小，對(duì)系統(tǒng)均衡點(diǎn)分析，得出以下5種情形。

(1)當(dāng)Cr-Cn<0時(shí)，排放單位能夠自發(fā)地合法處理建筑垃圾。這種情形下，系統(tǒng)穩(wěn)定點(diǎn)位于E2(1,0,0)、E5(1,1,0)、E6(1,0,1)或E8(1,1,1)中，由于違法傾倒無(wú)利可圖，無(wú)論社會(huì)公眾、政府選擇何種策略，排放單位都傾向于合法處理策略，也就是能夠自發(fā)地合法處理，這也是違法傾倒問(wèn)題治理的最高目標(biāo)。

(2)當(dāng)0Cp，即政府的激勵(lì)力度大于社會(huì)公眾參與監(jiān)督的成本；而若要政府選擇監(jiān)管，需要滿足Ct

(3)當(dāng)k2(Ce+F)

(4)當(dāng)k1(Ce+F)Cp、Ct

(5)(k1+k2)(F+Ce)

總結(jié)這5種情形，從情形5到情形1的演變，可以看作是違法傾倒收益(Cr-Cn)持續(xù)變小的過(guò)程。在違法傾倒收益變小的過(guò)程中，排放單位的策略選擇，會(huì)從違法傾倒轉(zhuǎn)變?yōu)樽园l(fā)地合法處理策略。其政策啟示在于：政府應(yīng)通過(guò)減小違法傾倒的收益，促使排放單位自發(fā)地合法處理建筑垃圾；一方面，政府可以通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)或資金補(bǔ)助的方式，降低排放單位合法處理建筑垃圾的費(fèi)用Cr[14]；另一方面，政府應(yīng)提升違法傾倒建筑垃圾費(fèi)用Cn，例如，通過(guò)預(yù)先征收高額建筑垃圾處理基金的方式[15]，提高違法傾倒的費(fèi)用。但是相關(guān)文獻(xiàn)研究表明，目前合法處理建筑的成本為75.4元/t，而非法傾倒的成本為16.8元/t[16]，可以看出Cr與Cn的差值是較大，這也表明現(xiàn)實(shí)中違法傾倒的收益是很大的，也就是減少違法收益是一個(gè)相對(duì)長(zhǎng)期的過(guò)程。同時(shí)，從情形2到情形4的演變，可以說(shuō)明違法收益小時(shí)，社會(huì)公眾可代替政府起到違法傾倒監(jiān)管作用；而當(dāng)違法收益較大時(shí)，則需建立政府主導(dǎo)、社會(huì)公眾積極參與的監(jiān)管體系。

2.5 算例分析

本研究采用文獻(xiàn)研究的方式，確定各參數(shù)的取值。根據(jù)She、Chen、Wu等文獻(xiàn)資料[16-18]，取Cr=75.4元/t、Cn=16.8元/t、Ct=2.5元/t、Ce=16.8元/t、Cp=2.5元/t。通過(guò)研究可知，政府一般會(huì)將F與S的力度設(shè)定為一定的范圍，為簡(jiǎn)化對(duì)上述結(jié)果的仿真，令F=90元/t、S=10元/t；借鑒Jia的研究[19]，令P=10元/t、G=1.5元/t；對(duì)于參數(shù)k1和k2分別假設(shè)為0.5和0.3；(x,y,z)的初始值假設(shè)為(0.5,0.5,0.5)。將這些參數(shù)帶入復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，然后運(yùn)用Matlab進(jìn)行仿真，得到圖1所示的仿真結(jié)果。

根據(jù)圖1可知，系統(tǒng)最終會(huì)穩(wěn)定于(1,1,z)，也就是排放單位穩(wěn)定于合法傾倒策略、社會(huì)公眾穩(wěn)定于參與監(jiān)督策略、政府以一定的概率實(shí)施監(jiān)管策略。由于參數(shù)滿足k2(Ce+F)Cp，也就是屬于情形3的參數(shù)條件，此時(shí)社會(huì)公眾的參與，作為一種重要的監(jiān)督力量，不僅可以減少政府的監(jiān)管壓力，也可以促進(jìn)違法傾倒的可持續(xù)管理，這也是比較理想的治理狀況。然而，政府設(shè)定的處罰力度F和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)S的大小，并不是總能達(dá)到理想的治理效果[20]。因此，本研究將分析F和S兩個(gè)參數(shù)對(duì)三方演化系統(tǒng)的影響。

圖1 初始參數(shù)下三方主體策略的演化路徑

將F分別賦予30、60、90、120、170，復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)間演化100次的仿真結(jié)果，如圖2所示。圖2表明，隨著F的增大，排放單位合法處理的概率不斷增大，但F增大到一定的域值范圍(本例為90—120之間)，對(duì)于排放單位違法傾倒行為約束的邊際效益是遞減的；同時(shí)F的增大，會(huì)導(dǎo)致政府監(jiān)管概率的減少。因此，政府應(yīng)當(dāng)科學(xué)制定違法傾倒處罰的力度[21]。

圖2 懲罰力度F對(duì)三方策略的影響

對(duì)S分別賦予10、15、20、25、30、35，復(fù)制動(dòng)態(tài)系統(tǒng)隨時(shí)間演化100次的仿真結(jié)果，如圖3所示。圖3表明，經(jīng)濟(jì)激勵(lì)力度的增大，會(huì)促進(jìn)社會(huì)公眾的參與；然而，當(dāng)S增大到一定的域值范圍(本例為20—25之間)，其對(duì)于提高社會(huì)公眾參與監(jiān)督的積極性的邊際效益是遞減的。因此，政府除了通過(guò)經(jīng)濟(jì)方面的激勵(lì)措施，還應(yīng)采取非經(jīng)濟(jì)措施。例如，建立有效的社會(huì)公眾監(jiān)管平臺(tái)，同時(shí)政府也可以通過(guò)教育和宣傳的方式，提高社會(huì)公眾對(duì)于建筑垃圾的治理意識(shí)，從而使社會(huì)公眾積極參與到違法傾倒建筑垃圾行為的監(jiān)管過(guò)程中。

圖3 經(jīng)濟(jì)激勵(lì)力度S對(duì)三方策略的影響

3 結(jié)論與建議

3.1 結(jié)論

(1)排放單位建筑垃圾違法傾倒收益的大小，是影響政府監(jiān)管策略選擇的關(guān)鍵因素。排放單位獲取更高的經(jīng)濟(jì)收益是違法傾倒行為的內(nèi)在動(dòng)機(jī)。當(dāng)違法收益不大時(shí)，社會(huì)公眾可以代替政府起到監(jiān)管作用；然而，當(dāng)違法收益較大時(shí)，政府應(yīng)起到監(jiān)管的主導(dǎo)作用，社會(huì)公眾則應(yīng)發(fā)揮重要的輔助作用；當(dāng)違法收益大于社會(huì)公眾參與監(jiān)督、政府監(jiān)管下的損失時(shí)，社會(huì)公眾的監(jiān)督和政府的監(jiān)管會(huì)“失靈”，排放單位往往會(huì)選擇違法傾倒策略。

(2)科學(xué)地確立懲罰力度，有助于政府有效治理違法傾倒行為，避免社會(huì)資源的浪費(fèi)。懲罰力度的增大，會(huì)提升排放單位合法處理的概率；然而，當(dāng)其超過(guò)一定的域值，對(duì)違法傾倒行為約束的邊際效益遞減，同時(shí)降低政府監(jiān)管的概率。因此，政府應(yīng)當(dāng)科學(xué)制定違法傾倒處罰力度。

(3)科學(xué)地制定經(jīng)濟(jì)激勵(lì)力度，有助于促進(jìn)社會(huì)公眾積極參與。經(jīng)濟(jì)激勵(lì)力度的增大，會(huì)促進(jìn)社會(huì)公眾積極參與對(duì)排放單位違法傾倒的監(jiān)督；然而，當(dāng)其增大超過(guò)一定的域值，對(duì)提高社會(huì)公眾參與監(jiān)督積極性的邊際效益反而遞減。

3.2 建議

(1)減少排放單位違法傾倒的收益，應(yīng)作為政府長(zhǎng)期實(shí)行的政策，從而促使排放單位自發(fā)地合法處理建筑垃圾。政府應(yīng)通過(guò)優(yōu)化建筑垃圾消納場(chǎng)的布局，減少合法處理建筑垃圾的運(yùn)輸費(fèi)用；推動(dòng)排放單位與建筑垃圾資源化企業(yè)的合作，把建筑垃圾變成社會(huì)需求的資源，從而促使建筑垃圾的規(guī)范處置。

(2)構(gòu)建政府主導(dǎo)、社會(huì)公眾積極參與的建筑垃圾違法傾倒監(jiān)管體系。當(dāng)前，中國(guó)建筑垃圾違法傾倒獲利較高，要實(shí)現(xiàn)其有效治理，政府應(yīng)完善法規(guī)政策、提高排放標(biāo)準(zhǔn)、直接行政懲罰、健全企業(yè)信用評(píng)價(jià)體系與信息披露機(jī)制等多種舉措，在建筑垃圾違法傾倒治理中發(fā)揮主導(dǎo)作用；同時(shí)積極拓寬社會(huì)公眾參與監(jiān)管渠道，充分利用好社會(huì)公眾的信息反饋?zhàn)饔谩?/p>

(3)健全社會(huì)參與激勵(lì)機(jī)制，促使公眾參與建筑垃圾違法傾倒監(jiān)管。目前，我國(guó)《固體廢物污染環(huán)境防治法》對(duì)激勵(lì)力度只是給出了一定的范圍，難以激發(fā)公眾參與的積極性。政府應(yīng)進(jìn)一步完善社會(huì)公眾參與機(jī)制，加大公眾參與的經(jīng)濟(jì)、精神獎(jiǎng)勵(lì)，引導(dǎo)社會(huì)公眾參與違法傾倒行為的監(jiān)管。