董昌其, 劉紀達, 米加寧

(哈爾濱工業(yè)大學 經濟與管理學院,黑龍江 哈爾濱 150001)

0 引言

在當前風險社會和數字時代疊加的背景下,通過數字化、信息化技術提高應急預警、響應和處置能力,抑制風險、危機和災害對社會的不利影響,從而提高公共安全績效已逐漸成為安全治理領域的主要方向。生產經營單位是安全風險的直接承載體,監(jiān)管部門則是防范化解風險、遏制事故發(fā)生的重要閘口。相較傳統(tǒng)監(jiān)管,數字化監(jiān)管是數據驅動下對監(jiān)管結構、過程與手段的全方位改進,數字化推廣應用可以為科技驅動型監(jiān)管新模式提供技術支撐[1,2]。

安全生產具有公共物品的非競爭性、非排他性,推行安全生產過程中會存在搭便車行為,諸因素導致安全生產數字化監(jiān)管呈現出顯著的博弈特征。除了監(jiān)管方和經營方之間的博弈關系,亦需厘清綜合監(jiān)管部門與行業(yè)監(jiān)管部門之間的責任邊界[3]。換言之,由于安全生產數字化轉型供給端呈現出多元主體高度協(xié)同的特征,存在迫切需要關注的綜合監(jiān)管部門、行業(yè)監(jiān)管部門與生產經營單位之間的博弈關系[4],風險的復雜性加劇了博弈系統(tǒng)的隨機性與不確定性。如何在三者之間尋找數字化進程下安全生產供給的博弈穩(wěn)定狀態(tài),分析多方達成集體行動的演化邏輯已成為提升安全生產效能的重要著力點。

監(jiān)管方與被監(jiān)管方在共同推動安全生產數字化轉型中,存在主體之間信息不對稱以及責任分攤、協(xié)調不足等問題,某些主體在經過收益成本比較后,可能進行不利于集體收益的短視行為選擇,從而陷入個體行為與集體理性選擇相矛盾的集體低效困境。FEIOCK提出的制度性集體行動框架(Institutional Collective Action Framework)指出,集體行動中不同主體是否進行協(xié)同是基于合作收益和交易成本的,合作收益分為集體性收益和選擇性收益[5]。在安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管中,各方主體通過推行數字化監(jiān)管增強風險監(jiān)測預警能力和應急處置能力,提升安全生產整體效能,從而獲得集體性收益。選擇性收益則是參與數字化協(xié)同監(jiān)管的某一方主體僅考慮自身利益做出行為決策的依據,例如績效、成本、聲譽以及社會資本等[6]。集體行動困境的源于不同行動者之間由于協(xié)作風險和交易成本而難以達成協(xié)定。交易成本是集體行動的主要阻礙因素,特別是政府部門間、政企間在推進數字化改革中產生的信息、談判、執(zhí)行和監(jiān)督等成本,它使數字化協(xié)同監(jiān)管的集體行動出現非協(xié)調風險或不公平分配致使集體行動支離破碎。制度性集體行動框架給出的解決辦法是通過激勵性或威權式干預來構建協(xié)議性、有約束力的多層次合作機制,從而降低集體行動的復雜性[7,8]。

在方法論層面,針對具有顯著復雜性、隨機性博弈關系的研究,XU等[9]在聯(lián)盟穩(wěn)定性研究中考慮協(xié)調參數、懲罰效應等的影響提出了一種隨機博弈模型,引入高斯白噪聲反映過程中的隨機擾動現象。孫華麗等[10]研究群體性突發(fā)事件建立了弱勢群體與強勢群體間的隨機演化博弈模型,分析了隨機干擾下不同策略的收益與穩(wěn)態(tài)。LI等[11]運用隨機演化博弈模型分析了充電基礎設施建設中公共、私人部門和公眾的集體行動困境,探討三部門的依存關系以尋求困境解決途徑。類似的,李婉紅和李娜[12]在研究綠色智能制造生態(tài)系統(tǒng)中構建政府、企業(yè)和學研機構的多主體隨機演化博弈,著重分析收益和成本比例及政府規(guī)制對政產學研間博弈的動態(tài)影響。以上研究聚焦不同領域的集體行動構建多方參與的隨機演化博弈模型,共性在于所研究集體行動表現出復雜系統(tǒng)演化的隨機性特征,較之傳統(tǒng)演化博弈的確定性動力學更符合刻畫的隨機環(huán)境特征。因此,本文以制度性集體行動框架為理論依據(見圖1),構建安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管三方隨機演化博弈模型,運用隨機過程理論剖析三方主體受不同因素影響下在安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管這一集體行動過程中的策略行為和演化趨勢,采用系統(tǒng)動力學建模方法進行仿真分析。本文著重考慮了數字化協(xié)同監(jiān)管集體行動過程中各關鍵因素對不同主體行為選擇的影響,以期為數字經濟背景下智慧安全監(jiān)管與智慧應急建設提供理論借鑒。

圖1 制度性集體行動框架

1 演化博弈模型設計

1.1 問題描述

綜合監(jiān)管部門、行業(yè)監(jiān)管部門與生產經營單位在安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管中構成了多主體的集體行動關系。集體行動的三方主體均需付出相應的改造成本,同時,綜合監(jiān)管部門與行業(yè)監(jiān)管部門作為同級不同責的政府機構,在推進安全生產中亦存在部門利益差異,面臨條線上級問責壓力和鄰域同部門績效競爭壓力,政府單位在敦促社會單位落實數字化改造中同樣存在政企合作的不穩(wěn)定性。在此背景下,政府需通過采取一定的政策干預來協(xié)調集體行動關系。

1.2 基本假設

本研究結合我國全國安全生產信息化實際,構建了安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管的集體行動隨機演化博弈模型,基本假設如下:

假設1三方主體均為有限理性群體。在博弈過程中,綜合監(jiān)管部門負責提升自身監(jiān)管業(yè)務數字化水平并指導生產經營單位開展安全生產數字化轉型,策略集合為{盡責指導,未盡責指導},行為選擇概率分別為x和1-x。行業(yè)監(jiān)管部門作為配合單位與綜合監(jiān)管部門進行數據共享與交換,并開展聯(lián)合懲戒,策略集合為{數據共享,數據不共享},概率分別為y和1-y。生產經營單位負有安全生產主體責任,需落實主體責任進行安全生產數字化改造,策略集合為{落實改造,不落實改造},概率分別為z,1-z。x,y,z∈[0,1]。安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管形成了集體行動網絡,提升了安全風險辨識、監(jiān)測預警和救援處置能力,所帶來的公共安全效益使得經濟損失降低的同時會提高政府公信力和經營單位的社會聲譽。因而數字化協(xié)同監(jiān)管的集體性收益包括損失抑制、協(xié)同關系資本的積累、政府公信力收益和聲譽收益,選擇性收益主要是行業(yè)監(jiān)管部門自身利益以及生產經營單位消極轉型的成本節(jié)約。

假設2安全生產事故發(fā)生時,兩類監(jiān)管部門將受到上級部門的問責損失Lc,Li,生產經營單位將承擔經濟損失Lp,同時,盡職的綜合監(jiān)管部門還會對生產經營單位產生責任事故認定處罰A。協(xié)同學和網絡理論認為集體行動形成的非線性互動網絡使主體間產生協(xié)同作用[13,14]。當綜合監(jiān)管部門選擇盡責指導,行業(yè)部門配合交換數據,生產經營單位落實安全生產數字化改造,監(jiān)管職責被進一步捋順,三方互動協(xié)作能力增強,從而數字化協(xié)同監(jiān)管積累了合作方之間的協(xié)同關系資本。協(xié)同關系資本通過集體行動開展多邊合作和會商協(xié)調進行積累,政府部門間積累的府際協(xié)同關系資本會產生協(xié)同效應系數Ω,能夠降低綜合監(jiān)管部門與行業(yè)監(jiān)管部門的行動成本,并在雙方開展聯(lián)合懲戒時增強處罰力度。同樣,兩類監(jiān)管部門與生產經營單位之間也存在協(xié)同效應系數Ψ1,Ψ2,在雙方協(xié)同進行集體行動時降低成本。

假設3綜合監(jiān)管部門在盡責指導時需要付出數字化協(xié)同的談判成本和改造成本Cc,積極進行數字化改造會直接為其獲得部門績效收益M。此外,因數字化監(jiān)管帶來安全效益增量會使綜合和行業(yè)部門獲得公信力收益ΔG。雖然綜合監(jiān)管部門不盡責指導會節(jié)約成本,但若企業(yè)不落實安全生產數字化改造,綜合監(jiān)管部門既存在公信力損失ΔJ,也會受到上級部門嚴厲問責,問責壓力系數Γ作用于Lc,部門積極行為下公信力損失ΔJ將受到社會容忍度ξ的調節(jié)而減弱。

假設4行業(yè)監(jiān)管部門需要參與構建安全生產大數據風險管控網絡付出共享數據整合成本Ci。在綜合監(jiān)管部門盡責指導情形下Ci亦會受到協(xié)同效應系數Ω的調節(jié)。然而,由于行業(yè)部門數據涉及到業(yè)務屬性和部門管理職能,行業(yè)監(jiān)管部門基于部門利益考量進行有保留的共享或不共享,會獲得選擇性收益H,此時一旦企業(yè)不落實安全生產數字化改造而發(fā)生嚴重生產事故,行業(yè)監(jiān)管部門既面臨一定的公信力損失ΔJ并將受到上級主管部門問責與處罰。

假設5生產經營單位落實安全生產數字化改造的投資成本Cp,數字化改造強度λ會對其經濟損失Lp產生減抑作用。生產經營單位獲得政府獎補收益Q,同時主動進行安全生產數字化改造將會獲得聲譽收益R。當監(jiān)管部門與經營單位達成集體行動形成時,經濟損失Lp會受到協(xié)同效應系數Ψ1或Ψ2的調節(jié),如果監(jiān)管部門也采取積極行動,則其因事故受到上級問責的壓力將會降低。不落實時生產經營單位會節(jié)約投資成本預算Cp,但事故災難發(fā)生不僅對生產經營單位造成經濟損失Lp和行政處罰F,也會消減集體行動積累的協(xié)同關系資本,并直接讓綜合和行業(yè)監(jiān)管部門同時面臨公信力損失ΔJ和問責壓力Γ,當二者形成協(xié)同監(jiān)管網絡,行政處罰力度會受到協(xié)同效應調節(jié)而加強。

1.3 演化博弈支付矩陣與復制動態(tài)方程

據上述假設參數以及博弈主體策略選擇組合情景,構建的安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管演化博弈模型支付矩陣如表1所示。

表1 集體行動的三方博弈支付矩陣

綜合監(jiān)管部門盡責指導數字化建設的期望收益Kc1為:

Kc1=yzA1+y(1-z)A2+z(1-y)A3+(1-y)(1-z)A4

(1)

綜合監(jiān)管部門未盡責指導數字化建設的期望收益Kc2為:

Kc2=yzA5+y(1-z)A6+z(1-y)A7+(1-y)(1-z)A8

(2)

綜合監(jiān)管部門的平均期望收益為:

(3)

可得綜合監(jiān)管部門的復制動態(tài)方程為:

(4)

同理可得,行業(yè)監(jiān)管部門與生產經營單位對應的復制動態(tài)方程。

綜上,可得綜合監(jiān)管部門、行業(yè)監(jiān)管部門與生產經營單位的安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管集體行動博弈系統(tǒng)為:

(5)

2 隨機演化博弈模型的構建

2.1 安全生產監(jiān)管的隨機擾動因素分析

上文構建了三方主體在相對穩(wěn)定的環(huán)境中受到假設相關參數影響的博弈系統(tǒng)。從突發(fā)公共事件演化不確定性和異質性主體行為角度進一步審視集體行動的形成可知,博弈系統(tǒng)具有不確定性與復雜性特征[15]。一方面是應急事故災難的爆發(fā)本身具有高度的不確定性,事故災難形成的動態(tài)復雜環(huán)境對于協(xié)同監(jiān)管的多元主體交互行為產生直接影響;另一方面是主體績效、風險預期以及安全生產認知等異質性因素會影響主體策略選擇。

總之,集體行動中策略主體行為選擇受到隨機環(huán)境的干擾,主體的投機心理、道德風險和逆向選擇傾影響集體行動的穩(wěn)定性和長效性。因此,本文借助隨機過程理論引入高斯白噪聲來反映隨機因素干擾,從而建立了不確定性條件下安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管集體行動的隨機演化博弈模型。

2.2 隨機演化博弈系統(tǒng)的構建

模型構建參考孫華麗等[10]及徐松鶴等[15]的處理方法,獲得如式(6)組成的博弈系統(tǒng):

(6)

3 隨機演化博弈數值仿真分析

3.1 系統(tǒng)動力學建模與初始概率分析

系統(tǒng)動力學是基于反饋控制原理研究復雜系統(tǒng)的計算機仿真方法,通過建立存量、流量之間的因果反饋回路來分析系統(tǒng)演化過程。在安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管的集體行動過程中,集體行動各方的策略選擇具有根據其他主體行為信號動態(tài)調整的特點。本文應用Vensim PLE軟件對安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管隨機演化博弈系統(tǒng)進行仿真,隨機演化博弈系統(tǒng)的系統(tǒng)動力學建模如圖2所示。

圖2 安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管隨機演化博弈的系統(tǒng)動力學模型

初始概率反映了三方參與安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管集體行動的初步意愿水平,本文首先考慮博弈系統(tǒng)在三方主體不同初始意愿強度下的行為演進過程。在仿真研究中,研究主要數值參數初始值通過專家打分獲取,邀請來自政府職能部門和企業(yè)的8名專家和來自高校的4位學者通過線上訪談評分值,整理后采用均值取整。該部分側重考察初始概率對于博弈系統(tǒng)影響,因此系數參數社會容忍度ξ、改造強度λ、問責力度Γ等取中間值0.5,協(xié)同效應系數Ω與Ψn取0.1,0.2等低值。集體行動初始賦值見如表2,演進步長設定為2,分別取各主體行為概率為0.2,0.5,0.8,仿真結果如圖3所示。

表2 集體行動初始賦值情況

圖3 不同初始概率下集體行動隨機演化博弈演化過程

由圖3可知,在隨機干擾環(huán)境中,三方在賦值狀態(tài)下行為趨向于消極策略,隨著集體行動參與意愿的增強,監(jiān)管部門在集體行動初期的積極策略傾向高于生產經營單位,行業(yè)監(jiān)管部門的策略動態(tài)變化較其他部門波動性更大,當三方主體初始意愿較為強烈時生產經營單位在綜合監(jiān)管部門激勵下積極落實安全生產數字化改造,綜合監(jiān)管部門在維護安全生產集體行動的意識下進行盡責指導,然而隨著成本投入和行動周期拉長,在缺乏進一步激勵舉措的情形下監(jiān)管部門和經營單位逐漸降低了集體行動意愿,因此需要進一步考慮集體行動治理的相關干預因素,在三方初始意愿模糊(x(0)=y(0)=z(0)=0.5)的情況下,探究如何提升三方主體在安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管過程中進行合意集體行動的穩(wěn)定性與持續(xù)性。

3.2 不同主體行動成本對于策略選擇的影響

為了進一步分析集體行動框架中成本困境因素的影響,分別針對不同主體行動成本變化對博弈系統(tǒng)的影響進行仿真分析,結果如圖4所示。對比圖4的(a)(b)(c)演化趨勢可以看出,談判改造成本和投資成本對于博弈系統(tǒng)影響相對顯著,綜合監(jiān)管部門在壓縮成本的前提下會增強盡責意愿,但受到公信力損益、上級督促等外因影響,不能支持綜合監(jiān)管部門始終保持盡責的意愿。相反,生產經營單位的改造成本直接與其經營損益掛鉤,因此采取低成本戰(zhàn)略將會維持經營單位改造意愿,這一意愿隨著改造成本提升而降低。由于行業(yè)監(jiān)管部門在數字化安全生產協(xié)同監(jiān)管中僅是配合數據交互,其成本因素在博弈系統(tǒng)中作用并不明顯。

(a)Cc分別取30,40,50

由圖4(d)當安全生產事故發(fā)生造成社會影響,綜合監(jiān)管和行業(yè)監(jiān)管等政府部門因安全生產事故受到公信力損失提升到15,并且在兩類監(jiān)管部門消極參與集體行動會面臨上級主管部門的直接問責,縱向部門壓力迫使監(jiān)管部門明確通過積極參與安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管來提升社會整體安全績效。應急管理部門作為綜合監(jiān)管部門負主要監(jiān)管責任,積極性明顯高于行業(yè)監(jiān)管部門,但在安全形勢的壓力下行業(yè)監(jiān)管部門亦會逐漸選擇與綜合監(jiān)管部門積極進行數據共享、配合開展集體行動。

3.3 不同集體行動收益對于主體策略的影響

為分析集體行動收益的對于安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管的激勵作用,分別針對三方主體的不同行動收益進行數值仿真,仿真結果如圖5。較之行動成本而言,收益作為集體行動的一致性動機,對于協(xié)同監(jiān)管的激勵性更為顯著。公信力收益作為兩類監(jiān)管部門的集體性收益,與積極參與集體行動形成互補良性循環(huán),監(jiān)管部門積極推進企業(yè)進行數字化安全生產轉型提升群眾對于政府績效評價,監(jiān)管部門獲得良好威信的同時獲得上級褒獎,對集體行動產生正向促進作用。行業(yè)監(jiān)管部門基于部門自由利益的選擇性收益與其參與意愿呈現負相關趨勢,并不能對博弈穩(wěn)定策略產生根本性調整,但會加快三方消極參與的收斂速度。圖中可看出經營單位聲譽收益產生效用的閾值較高,這是由于生產經營單位以營利為核心目的,聲譽收益雖可以起到一定激勵作用,但經營單位對直接壓縮成本或獎補政策感知更強更為敏感。

(a)ΔG分別取5,10,15

3.4 不同協(xié)同關系資本對于策略演化的影響

為探究集體行動互動產生的多種協(xié)同效應對于安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管的影響,分別對府際協(xié)同效應和兩類政企協(xié)同效應進行仿真分析,結果見圖6。當協(xié)同關系資本處于較低水平時,綜合監(jiān)管部門和生產經營單位之間加強安全生產監(jiān)管數字平臺建設的溝通合作可以降低雙方的談判改造和投資成本,從而促使安全生產數字化轉型落地實施和有效推進。隨著數字化安全生產協(xié)同監(jiān)管的全面展開,會商協(xié)調機制建立并打破溝通壁壘,集體行動逐漸建立了多主體之間的制度性規(guī)范、增進相互之間信任程度并提高數據信息的匹配程度,三方集體行動的協(xié)同效應會推動博弈系統(tǒng)走向(1,1,1)的穩(wěn)定策略。

(a)Ω分別取0.3,0.6,0.9

4 主要結論與研究建議

本文基于制度性集體行動理論框架構建了綜合監(jiān)管部門、行業(yè)監(jiān)管部門和生產經營單位三方參與安全生產數字化協(xié)同監(jiān)管集體行動的隨機演化博弈模型,并借助系統(tǒng)動力學工具仿真分析不同因素對于集體行動演化趨勢。研究結果表明,生產經營單位是考慮成本因素的關鍵主體,其受到相關交易成本因素影響的敏感性遠遠高于兩類監(jiān)管主體。同時,激勵性干預對于一致性動機的實現效果更為顯著,特別是公信力收益作為集體性收益對于集體行動的持續(xù)性激勵較大。通過加強溝通交流、建立制度性或非正式的多邊合作會商協(xié)調機制等方式來積累協(xié)同關系資本,可以有效破除集體行動的協(xié)作壁壘,從而促使博弈系統(tǒng)走向積極的穩(wěn)定狀態(tài)。

為進一步促進安全生產效能改善,結合本文研究結論提出如下政策建議:

(1)依托現有安全生產議事協(xié)調機構建立安全生產數字化跨部門協(xié)作機制。增強綜合監(jiān)管部門和行業(yè)監(jiān)管部門監(jiān)管力量交流建設,鼓勵地方根據實際情況探索性開展監(jiān)管體制改革,提高部門間相關數據信息溝通效率。同時鼓勵相關部門開展安全生產監(jiān)管專項聯(lián)合行動,逐步建立部門間工作聯(lián)動機制,為集體行動積累協(xié)同關系資本。

(2)加大政府對生產經營單位安全生產數字化轉型的專項支持力度。依托現有的工業(yè)互聯(lián)網、數字經濟、數字政務等各類專項提升資金投入力度,降低經營單位基礎性設施改造投資與研發(fā)成本。加強智慧安監(jiān)公共服務平臺建設,降低多方主體數據接入與共享成本。

(3)進一步協(xié)調監(jiān)管部門責任邊界并強化經營單位主體責任。厘清監(jiān)管任務分工與協(xié)調配合關系并壓縮監(jiān)管盲區(qū),并圍繞數字化安全生產新業(yè)務建立職責清單動態(tài)調整機制。此外,加強對企業(yè)落實安全生產主體責任的監(jiān)督與激勵,推動企業(yè)開展安全生產數字化轉型提升風險感知智慧化水平。