我國環境污染事故發生的博弈分析

摘要:環境污染事故涉及的利益主體包括中央政府、地方政府、污染企業、社會公眾四個方面，文章通過對四者之間博弈的分析，揭示了我國環境污染事故發生的根本原因，提出了相應的政策建議。

關鍵詞:環境污染;博弈論;政府;企業

一、 引言

近年來，我國各地方各部門在環境保護方面工作力度不斷加強，伴隨著經濟增長方式的轉變，環境保護工作取得了積極的進展。但是目前國內環境形勢依然嚴峻，不斷發生的污染事故給國民生產生活帶來了嚴重的影響。

面對多發的環境污染事故，國內外學者們從不同的角度研究其發生的原因。由于每一起環境事故背后都涉及到若干主體，而這些主體之間又存在明顯的利益關系，所以可以運用博弈論來進行深入探討。熊鷹和徐翔等運用博弈分析方法對不同制度安排下政府環境監管與企業污染治理的決策過程進行了分析，周國雄認為由地方政府的逐利行為所導致的中央與地方政府間利益博弈是形成政策執行難問題的主要根源。盧方元用演化博弈論的方法對產污企業之間、環保部門和產污企業之間相互作用時的策略選擇行為進行分析。

上述學者的博弈分析僅就我國環境污染防治規制鏈條中的局部環節展開，但僅就局部環節的博弈分析還不能系統地解釋我國環境事故頻發的根本原因，因此必須從我國整個環境安全規制鏈條出發尋求合適的治理之路。本文對環境保護問題的分析以中央政府、地方政府、排放企業、社會公眾四個利益主體為對象，構造了三組博弈模型，用以刻畫我國環境污染防治問題的復雜性與系統性，解釋環境污染與破壞事故發生的內在機理，并在此基礎上提出相應的政策建議。

二、 中央政府與地方政府之間的環境安全博弈

在計劃經濟時代，中央政府掌握所有權力，地方政府必須完全服從中央政府制定的所有政策，所以在當時的條件下不會產生博弈。改革開放以后，中央政府為了發展市場經濟，對部分權力進行了下放，從而使地方政府擁有了更多的自主權。地方政府為了自身利益和發展需要，從很多方面開始與中央政府進行博弈，對于環境污染的防治也在其博弈的范圍內。

中央政府為了保護環境，發布了《關于落實科學發展觀加強環境保護的決定》、《國家突發環境事故應急預案》、《全國污染源普查條例》等一系列規定，還將環境績效納入政府考核的范圍內，目的就是希望通過制度的建設來保護環境，降低環境污染事故的發生率。但是地方政府對環境保護的態度卻與中央并不一致，很多地方政府都認為環境保護與經濟發展是矛盾關系，環境保護是經濟發展的巨大障礙，因此地方政府在執行中央政府政策的時候，會更多地會考慮其自身利益，從而與中央政府形成了博弈。

中央政府與地方政府在博弈中都是理性的經濟人，分別代表政策的制定者與執行者。中央政府要使自身的利益最大化，就需要制定相關政策使其自身的成本最小化。由于每一起環境事故對經濟和社會產生的負面影響都是中央政府所要支付的成本，因此，中央政府會制定各種政策，最大程度地降低環境事故的發生率。而地方政府作為政策的執行者，往往通過各種途徑來獲取相關信息，如中央政府的懲罰強度、監管力度等，并且在綜合考慮各種變量之后采取對其自身發展最有利的行動。

為簡化分析，假定中央政府只與一個地方政府進行博弈，用Ua表示中央政府的效用，Ub表示地方政府的效用。環境事故的發生率會直接影響到中央的收益，不僅包括財政收入，還包括人民對中央政府的信任、國際社會對其的評價等方面。設中央政府收入函數為I (m1;p)，m1是指中央政府對地方政府的監督力度，p是指環境事故的發生概率。一般而言，環境事故發生率增大，中央政府對地方政府的監督力度會有所增加，即m1是p的函數m1(p)。因此，中央政府的最大化效用函數可表示為maxUa=I(m1;p)-i(m1)-t(p)。其中，i(m1)+t(p)是中央政府所需支付的總成本，i(m1)是指中央政府對地方政府進行監督所發生的成本，即隨著m1的增大，i(m1)會增加;t(p)是指環境事故的發生使中央政府發生的損失，隨著環境事故發生率增加而增加。

與此同時，地方政府作為理性人，在博弈中也會使自身利益最大化，它的最大化效用函數可以表示為maxUb=E(m2;m1)-e(m1)-s(m2)。E(m2;m1)為地方政府收入函數，m2為地方政府對污染企業的監督力度，并且m2是的m1函數m2(m1)，即地方政府對污染企業的監督力度與中央政府的監督力度有直接的關系，如果中央政府監督力度或處罰力度加大，必然會使地方政府對污染企業的監督力度增強。e(m1)+s(m2)是地方政府所發生的總成本，其中e(m1)是由于中央政府的監督力度而使其發生的額外監督成本，或者說是由于地方政府的監督力度不夠被中央政府發現而對其進行處罰所發生的成本，可視為一種間接成本;s(m2)是地方政府對污染企業進行監督所發生的成本，即隨著監督力度的加大，監督成本會隨之增加，是地方政府所發生的直接成本。

中央政府與地方政府都在追求自身效用的最大化，因此必然會存在一組均衡值，使中央政府與地方政府的博弈達到均衡關系:

因此，p與m1之間可能存在一組最優值，可表示為m1*=A(p*);同理，m1與m2之間可能存在一組最優值，可表示為m2*=B(m1*)。公式表明，中央政府的監督力度與環境事故發生率之間存在一組最優值，中央政府的監督力度與地方政府的監督力度之間也存在一組最優值，只有同時達到最優值的時候，中央政府和地方政府才能同時實現最大化效用。然而，我國目前的現實情況是中央政府和地方政府均沒有達到自身效用最大化，頻繁發生的環境污染事故就是證明。所以，當前中央政府與地方政府的監督力度之間，中央政府監督力度與環境事故發生率之間兩組相關變量都偏離了理論上的最優值，處于一種配置失當的狀態。

三、 地方政府與污染企業之間的博弈

一般而言，地方政府的行為與所在地的區域經濟發展狀況有直接的關系。當人們認識到需要由地方政府采取行動對所謂的“市場失靈”進行補救時，往往傾向于將“失靈的市場”與“理想的政府”相結合，即通常把地方政府想象成沒有偏差、沒有特殊利益的機構，認為其有能力掌握充分的信息。實際上，地方政府在處理相關問題時，會由于其自身的缺陷而出現偏差。而且，地方政府往往涉及不同的利益集團，而且地方財政收入很大程度上來自于轄區內企業的貢獻，因此地方政的決策不可能完全大公無私，在執行中央政策時往往會從自身利益出發，與轄區內的企業有更多的特殊關系。為了充分了解地方政府與污染企業之間這種既密切又微妙的關系，需從博弈角度出發對二者行為進行分析。

假設博弈中只有一個地方政府與一家污染企業。地方政府在此博弈中有兩種選擇:對污染企業的環保投入進行監督或者不進行監督。污染企業自身又存在兩種選擇:對地方政府進行尋租以便在不進行環保投入的情況下繼續在本行業生存牟利，或者選擇不進行尋租從而承擔其本應投入的環境治理費用以及罰款。地方政府對污染企業進行監督需要成本，污染企業的尋租行為也需要成本。設C1為地方政府對污染企業進行監督所發生的成本，C2為地方政府不對污染企業進行監督所承擔的成本(包括中央政府對其的懲罰以及自身政績減少等)。R為污染企業在正常生產情況下的正常收益，S1為污染企業正常生產時進行的環保投入(如果污染企業對政府進行尋租，則此支出不發生，反而成為污染企業的額外收益)，S2為污染企業對地方政府進行尋租而發生的成本，S3為地方政府選擇監督策略時對污染企業的處罰。一般情況下，S1會大于S2與S3之和，否則污染企業也不會選擇對地方政府進行尋租。假設S1> S2+S3，在此條件下，不存在純戰略的納什均衡，因此分析求解混合戰略下的納什均衡，如圖1所示。

設地方政府對污染企業進行監督的概率為x，則不進行監督的概率為1-x;污染企業對地方政府進行尋租的概率為y，則不進行尋租的概率為1-y。令Eb為地方政府的期望收益，Ec為污染企業的期望收益，分析如下:

若x為固定值，則污染企業對地方政府進行尋租(y=1)和不進行尋租(y=0)時，污染企業的期望收益分別為Ec(x，1)=R+S1-S2-xS3;Ec(x，0)=R+S1-xS1，解Ec(x，1)=Ec(x，0)，可得x*=S2/(S1-S3)，即如果地方政府監督的概率大于S2/(S1-S3)，污染企業的最優選擇是進行尋租;如果地方政府監督的概率小于S2/(S1-S3)，污染企業的最優選擇是不進行尋租;如果地方政府監督的概率等于S2/(S1-S3)，污染企業可隨機選擇是否尋租。

若y為固定值，則地方政府對污染企業進行監督(x=1)和不進行監督(x=0)時，地方政府的期望收益分別Eb(1，y)=yS2+yS3-C1;Eb(0，y)=yS2-C2，解Eb(1，y)= Eb(0，y)，可得y*=(C1-C2)/S3，即如果污染企業尋租的概率小于(C1-C2)/S3，地方政府的最優選擇是不監督;如果污染企業尋租的概率小于(C1-C2)/S3，地方政府的最優選擇是監督;如果污染企業尋租的概率等于(C1-C2)/S3，地方政府可隨機選擇是否監督。

因此，混合戰略的納什均衡是x*=S2/(S1-S3)，y*=(C1-C2)/S3，即地方政府對污染企業以S2/(S1-S3)的概率進行監督，污染企業以(C1-C2)/S3對政府進行尋租。地方政府在博弈中的均衡值x*與污染企業的尋租成本S2、污染企業的正常生產時的環保投入金額S1、地方政府對污染企業的處罰金額S3有直接關系:當(S1-S3)為固定值時，若x*增加，S2也會隨之增加，即當地方政府的監督力度提高時，污染企業會通過增加尋租金額來保持均衡;如果S1、S2為固定值，S3會隨著x*的提高而提高，即地方政府的監督力增強會使得其對污染企業的罰金增加。

污染企業在博弈中的納什均衡值y*與地方政府的監督成本C1、地方政府不對污染企業進行監督時所承擔的成本C2、地方政府選擇監督策略時對污染企業的處罰S3有直接關系:當(C1-C2)為固定值時，y*會隨著S3的增大而減小，即污染企業的尋租概率會與地方政府的處罰金額成反比;如果C2、S3為固定值，則y*會隨著C1的增加而增加，說明地方政府對污染企業的監督投入越大，污染企業的尋租概率也就越高，反之，如果地方政府對污染企業的監督投入越少，則污染企業的尋租概率也就越低。

由于目前我國仍以GDP作為地方政府的績效評價指標，地方政府的財政收入也與企業的經濟利益密切相關，所以，地方政府與企業之間的利益一體化傾向越來越強。因此，目前地方政府對污染企業的監督概率遠小于均衡概率x*，而污染企業的尋租概率也遠高于均衡值y*，最終直接導致環境事故發生。

四、 污染企業與社會公眾之間的博弈

污染企業的基本選擇可以分為兩種:一種是環保投入充足，利潤相對減少但實現了排放達標;另一種是環保投入不足，節省的環保投資轉變為利潤，但排放不達標。當污染企業排放達標時，社會公眾與污染企業和平相處;當污染企業排放不達標時，社會公眾的健康等利益將受到直接影響，為了維護自身利益，社會公眾會通過各種方式來影響污染企業的行為，目前通過訴訟獲得賠償是最為有效的方式之一。

設企業的利潤為R，減少的環保投入金額為F，因此導致被社會公眾訴訟被地方政府處罰金額為G，同時需賠償社會公眾金額為P;社會公眾受污染影響的利益損失為L，社會公眾的訴訟的總成本為C(當訴訟成本較低時表示為C1，成本較高時表示為C2，因此C1

在信息不完全的情況下，社會公眾處于信息弱勢，公眾無法準確了解訴訟的成本，而且得到的賠償收益可能不足以彌補訴訟的高成本，即出現C1V2時社會公眾就可以選擇訴訟，即x(C1-C2)-C1+P-L>-L，求解得x<(P-C1)/(C2-C1)，所以當高成本的發生概率滿足x<(P-C1)/(C2-C1)時，社會公眾就會選擇訴訟。

在信息完全通暢的情況下，社會公眾能夠明確了解訴訟的成本。由于各地方政府對于所轄區內的污染企業的監督管理程度不同，而且地方法規的健全程度也不同。因此會出現兩種情況，即賠償收益小于訴訟成本，或者賠償收益達于訴訟成本。

當賠償收益小于訴訟成本時，即P

當賠償收益大于訴訟成本時，即C1-L，且P-C2-L>-L，此時居民顯然會選擇訴訟。當居民選擇訴訟時，企業的兩種選擇，分別為排放不達標時的R-P-G，和排放達標時的R-F。當R-FR-P-G時，企業會選擇排放不達標。

五、 降低環境污染事故的政策建議

上述三組博弈模型的僅僅是簡單博弈條件下的理論分析，還有一些博弈條件沒有考慮，現實情況中會更復雜。但這三組模型提供的一些啟示，可以作為我國降低環境污染事故的政策建議。

首先，為了減少環境污染事故的發生，中央政府必須進一步完善強化相關的環境法律法規，加強對地方政府的監督力度和處罰力度，同時還應該設立一些正面的激勵措施，使中央政府與地方政府之間的利益一致性增強。最終使中央政府的監督力度與地方政府的監督力度達到最優狀態。

其次，應打破地方政府與企業之間的利益關系，加強地方政府對污染企業的監督處罰力度。須要求地方政府進一步完善地方環境法規制度，制定嚴格的污染物排放標準，提高對企業的環境安全監督力度，加大對超標排放企業的處罰力度，增加企業的排污成本，使企業在主觀上控制排放。同時，當企業發現尋租無效以后，自然會把尋租成本轉移到環保投入方面，不但能夠直接降低環境污染事故發生率，還有利于減少地方政府的腐敗行為。

最后，加強環境信息的公開化、透明化，引導社會公眾參與環境監督。中央和地方政府應該發揮社會公眾和媒體的監督作用，建立健全環境問題舉報制度，對舉報違規生產、違規排放、隱瞞事故的公眾給予獎勵。提高公眾的環保意識，降低環境問題的訴訟成本，提高污染企業環境賠償的額度。這種策略能夠吸引社會公眾積極參與，在一定程度上降低了政府部門的環境監督成本，實現了從外部約束污染企業排放，從而使污染企業達到自覺達標排放。

參考文獻:

1. Raquel S， Ferenc S， Emery C. Application of game theory for a groundwater conflict in Mexico. Journal of Environment Management，2007， 84(4):560-571.

2. 熊鷹，徐翔.政府環境監管與企業污染治理的博弈分析及對策研究.云南社會科學，2007，(4):60-63.

3. 周國雄.公共政策執行阻滯的博弈分析.同濟大學學報，2007，(8):91-96.

4. 盧方元.環境污染問題的演化博弈分析.系統工程理論與實踐，2007，(9):148-152.

基金項目:國家自然科學基金(70871018)。

作者簡介:武春友，大連理工大學管理學院教授、博士生導師;王樂，大連理工大學管理學院博士生;蔣兵，大連理工大學管理學院博士生。

收稿日期:2009-10-28。