基于自愿協議減排的企業演化博弈分析

王志強，周雋，沈月琴

（1.東北財經大學管理與科學工程學院，遼寧大連 116022；2.浙江農林大學經濟管理學院，浙江臨安 311300）

基于自愿協議減排的企業演化博弈分析

王志強1，2，周雋2，沈月琴2

（1.東北財經大學管理與科學工程學院，遼寧大連 116022；2.浙江農林大學經濟管理學院，浙江臨安 311300）

全球碳減排事業的成敗很大程度上取決于中國的減排效果，作為中國碳排放重要主體的企業，其減排成效是中國減排目標能否實現的根本保障。自愿減排模式應是當前企業等多方主體可以接受的符合中國國情的理想過渡模式，基于自愿協議減排業已被實踐證明是一種行之有效的減排新機制。本研究對企業自愿協議減排的選擇情境進行演化博弈分析，得出從加大政府扶持、降低企業減排成本、增強公眾宣傳等方面入手可以提升企業自愿減排的既得利益，使企業更傾向于選擇自愿減排。據此提出了相應的政策建議：①進一步加大政府資金與政策激勵，推動企業自動減排；②構建多種減排途徑，有效降低減排成本；③重視低碳理念宣傳，提高企業低碳經營的社會認同度。圖2表1參14

自愿協議；碳排放；企業減排；演化博弈；政策啟示

以二氧化碳為主的大量溫室氣體排入大氣，加劇了以變暖為主要表現的全球氣候變化，該問題已嚴重威脅到人類的生存與發展，成為當今世界面臨的最重大挑戰之一［1］。為盡早破解全球氣候變化這個“吉登斯悖論”，世界各國積極采取各種應對措施減緩碳排放，包括聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）成立，第1個具有法律約束力的碳減排協議《京都議定書》的簽署與正式生效，以及其他一系列與氣候變化相關的政治協議。依據“共同但有區別的責任”原則，《京都議定書》要求附件1國家承擔強制碳減排義務，盡管中國是非附件1國家，至少在2020年前尚不需要承擔強制減排義務，但中國經濟總量大，盡早實施碳減排是必然選擇和明智之舉。2007年《中國應對氣候變化國家方案》的通過顯示了中國政府應對氣候變化的堅定決心和信心。在2009年召開的哥本哈根會議上，中國政府首次以約束性指標的方式作出承諾，2020年碳排放強度比2005年下降40%～45%，“十二五”規劃中明確了減碳路徑，2013年9月發布的《大氣污染防治行動計劃》等一系列行動表明中國政府正在穩序推進應對氣候變化這項系統工程。與附件1國家不同，這些國家的碳排放主要屬于消費排放，而中國的碳排放更多屬于生產排放，這就意味著企業碳減排成效直接決定了中國碳減排目標能否實現，而中國能否有效控制碳排放直接關系到全球碳減排目標的順利實現。考慮到中國尚處于工業化城市化發展的關鍵階段，為避免對國民經濟發展造成過高的負面影響，現階段中國政府不太可能設置碳排放總量上限指標，但2020年以后中國或許也要承擔強制減排義務，自愿減排應該是當前企業等多方主體可以接受的符合中國國情的理想過渡模式。此外，由于企業與政府之間存在信息不對稱，強制減排手段往往難以達到理想的治理效果。但純粹的企業自愿減排模式因缺乏必要的約束力，可能流于形式，達不到應有的減排效果。基于自愿協議減排是一種業已被實踐證明行之有效的減排新機制，因此，研究中國企業自愿減排的動機，進而提出相應激勵措施顯得至關重要。本研究運用演化博弈工具分析企業在何種情境下選擇簽訂自愿協議實現碳減排，以及如何增加企業作出該選擇的比例。

1 文獻回顧

自愿協議是繼命令控制型手段、經濟手段后出現的一種環境政策新手段，本質上是政府與行業企業之間和（或）第3方的合同，是各參與主體關于減排承諾和時間表的目標協商。這些自愿協議通常有一個明確的中長期預期，分別覆蓋3～5 a和8～10 a的時期，因此，戰略減排投資可以計劃和實施。自愿協議的一個關鍵要素是所有參與者把注意力放在減排目標上［2］。自愿協議最早出現于20世紀60年代的日本，后被經濟合作與發展組織（OECD）成員國廣泛應用于能源、工業、氣候變化等領域。基于自愿協議的減排自20世紀90年代以來一直是發達國家很受歡迎的提高能源利用效率和減少溫室氣體排放的政策工具，同時也是一些新興工業化國家和發展中國家正在采用的政策工具，以增加他們的節能減排。

自愿協議的實施大致可分為3類：①完全自愿實施；②以未來的能源/溫室氣體排放的嚴格規定或稅收的威脅刺激企業參與自愿減排；③結合現有的能源/溫室氣體排放稅收政策或有嚴格的規定實施自愿協議減排。政府提供的各種激勵以及處罰措施與自愿減排密切關聯。這樣的自愿協議項目，促使企業加大他們的能源使用效率和減少溫室氣體排放，以滿足具體的減排目標，也是實施溫室氣體排放交易計劃之前必要的第1步［3］。實踐表明：許多完全自愿協議減排，由于缺乏相關的監控和激勵，最終并不能達到他們的減排目標或者無法衡量他們的減排量是否達到預期效果。例如，在瑞典、芬蘭、法國的自愿減排并不能完全達到預期效果［4-6］。而第2種和第3種自愿協議減排方式相對比較成功地達到預期目標，如在英國，實際碳儲蓄幾乎是2002年目標值的3倍以上［7］。愛爾蘭的漫長的18個月的試點項目被認為是成功的，達到64萬t·a-1的二氧化碳減排量［8］。

從發達國家實施自愿協議經驗來看，許多國家已經踐行自愿協議減排并取得了良好的成效。國際經驗表明：作為一種非強制性舉措，自愿協議減排方式比較靈活，在政府激勵下往往能夠實現減排目標，同時還能避免政府出臺更為嚴厲的強制性環境政策手段，受到了企業界的普遍歡迎。同時節能減排是中國當前控制碳排放、發展低碳經濟的一個最為現實的路徑之一［9］。從目前各國自愿協議實施的情況看，自愿協議模式對于協議各方都具有較強的約束性，實施效果明顯［10］。落實到企業層面，企業自愿減排、自愿達成環境管理目標已經成為今天環境管理的重要工具之一，市場經濟、生產經濟、社會以及道德的共同作用是企業為什么會選擇參與自愿協議的重要原因［11］。

2 企業自愿協議減排博弈的基本前提與假設

西蒙認為：現實生活中決策者的理性是介于理性和非理性之間的有限理性，他們的價值取向和目標是多元性的。由于每項決策的制定，都要受到決策者主觀條件和特定的客觀條件的影響與限制，因此經常處于變動狀態而且表現出沖突特征，決策研究不應僅注重結果，更應注重過程。該過程體現在決策過程中決策者將根據階段環境多次反復改變策略。由于博弈雙方的有限理性和信息的不對稱性［12］，企業在做出策略選擇時，首先要確定自己可能的最大化收益，在不改變問題本質的前提下。本研究做如下假設：假設一，企業在參與自愿協議低碳減排經營的博弈過程中追求“收益最大化”。由于企業經營活動的復雜性，整個經營活動的經濟效益和社會效益在實際研究中都很難衡量，為了簡化處理，只考慮了和企業減排活動有關的收益和成本，在博弈過程中企業只考慮減排策略對企業收益變化的影響。假設二，這種博弈類似于鷹鴿博弈模型，鷹鴿博弈是博弈中的一個經典模型。為了爭奪資源（比如土地、食物、政權、配偶等），群體中的成員之間要進行斗爭，設每個成員為博弈中的局中人，局中人可以采取2種策略（沖突，和平共處）。這種博弈方組成的大群體成員進行位置無差異的對稱博弈。這里研究的企業就類似這樣的一個群體，所有企業的策略集（自愿協議減排，不減排），企業每一輪都會根據其他企業選擇的策略來調整自身策略，進行多輪的反復博弈。假設三，真實世界中，不同企業的減排成本是不一樣的，為了簡化博弈模型，同時也不失一般性，假設所有企業的減排成本是相同的，企業采取減排自愿協議時獲得的政府補貼是相同的，企業獲得的社會效益也是相同的。當企業遵循減排自愿協議，實施減排管理策略時，為了獲得更好的減排實施效果，根據國際經驗，政府會給予獎勵性財政補貼或轉移支付F。設企業選擇實施節能減排管理策略所付出的成本為C，包括采購節能設備，改善原有裝備，對員工的減排培訓、清潔生產以及為環境保護所承擔的費用。V是社會認同度，社會認同度是政府和公眾對自愿減排企業富有社會責任感形象的一種認可，這種認同度有助于提升其企業形象，幫助企業強化其品牌價值，成為企業的一種有價值的無形資產。同時較高的社會認同度可以使消費者對該企業產品產生更高的購買傾向，影響消費者的支付意愿，這也是社會認同度市場價值化的體現。

根據上述假設，可以設計出表1的收益矩陣，當博弈雙方企業都采用自愿協議減排策略時，減排行為給博弈雙方帶來的收益為政府補貼和減排成本之差；當博弈雙方都不采取自愿協議減排策略時，博弈雙方收益都為0；當博弈雙方有一方采取自愿協議減排策略，另一方不減排時，采取自愿協議減排策略的企業除會獲得政府補貼和減排成本之差的收益外，還會額外獲得社會認同的收益，不減排企業的收益則為0。

表1 企業基于自愿協議減排的博弈收益矩陣Table 1 Game pay-off matrix of enterprise's emissionreductionsbased on voluntary agreement

3 企業基于自愿協議減排的演化博弈分析

在演化博弈中，認為參與人的選擇行為可以依據前人的經驗、學習與模仿他人行為、受遺傳因素的影響等。這個領域的開創性工作是由英國生物學家Smith等［13］進行的，正逐漸被應用于社會經濟學領域。

表1是2×2對稱博弈，如果不給出收益的具體數值，該博弈有哪些納什均衡（NE）并不清楚。對于有限理性的博弈方來說，能否知道納什均衡并不重要，不管是否納什均衡策略，任何策略都可能有部分博弈方會采用。在這種博弈中通常會假設這個群體中有比例為x的人采用策略1，（1-x）的人采用策略2，并進一步分別計算出采用2種策略的博弈方的期望收益和群體平均收益。設參與自愿減排企業的比例是x，根據收益矩陣自愿減排企業的期望收益R1為：

不參與自愿減排企業的期望收益R2為：

企業總體混合平均收益R為：

設F（x）=d x/d t，F（x）為x的單元函數，根據上述收益得到復制動態方程，所謂復制動態是指隨著時間推移，博弈方通過學習模仿，根據學習模仿的對象不斷調整自己的策略，從而達到進化穩定策略，這里指采取2種策略企業的比例不再發生變化：

因為F（x）=x（1-x）（F+V-C-xV），該復制動態最多有3個穩定狀態，分別為x*=0，x*=1，x*=1+（F-C）/V，一個穩定狀態必須對微小擾動具有穩健性才能稱為進化穩定策略。這相當于要求當干擾使x出現高于x*時，F（x）必須小于0，即F′（x*）＜0，這就是微分方程的穩定性定理。為了進一步討論，這里需要求出F′（x）：

可以求解出：

F-C的含義是指政府對自愿協議減排企業的補貼和企業減排的成本之差，如果F-C＞0，表示企業通過減排獲得的補貼能完全補足企業的減排成本，甚至有盈余，意味著所有的企業都會選擇減排，在現實世界中是不可能發生這種情況的，那么F-C必然小于0，則F′（1）=C-F＞0。下面討論F-C+V正負值情況：

①當F-C+V＞0時，具體含義是指政府補貼和企業獲得社會認同度價值之和大于企業的減排成本。由于F-C+V＞0，則F′（0）＞0。同時可以推導出F-C+V＞0＜=＞F-C+V＜=＞1-＜（F-C）/V＜0＜=＞0＜1+（F-C）/V＜1＜=＞（F-C）［1+（F-C）/V］＜0＜=＞F′（1+（F-C）/V）＜0。此時x*=0，x*=1，x*=1+（F-C）/V這3個穩定狀態都是合理的，因為都處于0≤x≤1的有效范圍。但只有x*=1+（F-C）/V是演化穩定策略（ESS），相位圖如圖1所示。這意味著如果上述由環境條件等決定的企業利益關系是穩定的，那么一旦發生少數企業從不減排到減排的變異，那么這種自愿減排企業的數量會不斷增加，直到占整個企業數量的1+（F-C）/V。如果超過這個水平，那么少量不減排的企業又會增加，因為此時由于減排企業數量過多，企業減排獲得社會認同度所帶來的價值將會減少，最終仍會回到上述比例。②當F-C+V＜0時，具體含義是指政府補貼和企業獲得社會認同度價值之和小于企業的減排成本。由于F-C+V＜0，則F′（0）＜0，則只有2個不動點x*=0，x*=1，符合要求，其中x*=0為演化穩定策略（ESS），相位圖如圖2所示。由于所有企業自愿減排所獲得收益不抵減排成本，此時參與自愿減排的企業比例為0，沒有企業愿意簽定自愿減排協議。③當F-C+V=0時，具體含義是指政府補貼和企業獲得社會認同度價值之和等于企業的減排成本。原F（x）=-Vx2（1-x），此時該復制動態最多有2個穩定狀態，分別為x*=0，x*=1，可以求解得F′（x）=-2Vx+3Vx2，則F'（0）=0，F′（1）=V，2點的F′（x）均不小于0，因此該情況下不存在演化穩定策略。

圖1 F-C+V＞0相位圖Figure 1 F-C+V＞0 phase diagram

圖2 F-C+V＜0相位圖Figure 2 F-C+V＜0 phase diagram

4 政策啟示

從上述博弈分析可以知道，只有當F-C+V＞0時才有企業愿意簽訂自愿協議減排。同時可以進一步分析此時演化穩定策略（ESS）點x*=1+（F-C）/V，如增加x*的值，即可提升參與自愿協議減排企業的比例。從表達式中可以看出：①F越大，x*值越大；②C越小，x*值越大；③V越大，x*值越大。因此激勵企業通過自愿協議減排主要可從以下3個途徑實現：①進一步加大政府資金與政策激勵，推動企業自愿減排。《全球環境競爭力報告（2013）》稱，中國環境競爭力在全球排名第87位，但中國環境管理競爭力63.6分，全球排位第6名［14］，表明中國政府在全球氣候變化、環境保護、綠色轉型等方面已經展開諸多積極卓有成效的工作。進一步理順政府和企業兩者之間的關系，對于進一步提升環境管理競爭力顯得尤為關鍵，要進一步激發企業減排的潛力，應把對企業外部監管轉化為內部激勵機制，降低企業與政府之間環境管理交易成本，向合作型管理模式轉變。當企業依據自愿協議實現減排目標時，政府相應地也必須兌現承諾的各種激勵措施，主要包括資金和政策2方面的激勵。一般激勵幅度直接和減排目標掛鉤。按期完成設定目標的企業，通常可以獲得一定額度的資金獎勵，超額完成目標的企業，按照超額比例相應可以獲得更高額度的資金獎勵，政府應加大節能減排的財政投入力度，建立完善的財政扶持體系。此外，政府也可靈活運用各種傾斜政策給予激勵，自愿減排先進企業申請貸款時，可由政府擔保，提供優先或低息貸款，優先批準自愿減排企業申報的符合國家政策的項目，優先提供技術、信息支持，承諾其減排指標可以在未來用于抵消強制減排額度，授予自愿減排先進企業榮譽稱號或環保標志，實行差額稅收激勵企業自愿減排等。對存在嚴重能源浪費和超標排放的企業實行高額征稅的懲罰性措施反向激勵企業自愿減排。鼓勵產業轉換，提供節能投資補貼，通過碳基金、保障制度等各種方式來為企業提供一些可見的、具有可操作性的配套服務。②構建多種減排途徑，有效降低減排成本。對于企業而言，減排成本往往是其不可回避的根本問題，能否有效降低減排成本是企業是否自愿減排的決定性因素。從政府層面來看，構建多種減排途徑，可以給企業更多的選擇，比如可以自主減排，可以購買碳匯，乃至繳納碳稅等，企業可以根據自身情況選擇上述任意一種或多種組合的減排途徑。當前減排技術不夠先進是減排成本居高不下的癥結所在，先進高效的減排技術可以顯著降低企業的減排成本，政府和企業均應做好減排技術外引內研，即從外部引進和內部研發兩方面著手。全球氣候大會上，發達國家承諾以優惠的條件向發展中國家轉讓先進的減排技術，中國要抓住該契機，加大力度引進國外先進高效減碳技術，同時要引導企業自主研發，可以借鑒日本領跑者制度，對行業中開發研制出高效減碳技術的企業給予重獎，由國家承擔部分甚至全部研發費用，對行業中減排技術落后的企業采取比通常更為嚴厲的制裁措施，通過一段時間的實施，企業減排成本必將大幅降低。除此之外，企業內部還必須通過加強環境管理手段，才能達到節能減排的目的，通過制定、執行先進的能源消耗定額和污染排放指標，實現能源消耗的節約和污染排放的減少。同時，通過管理手段和技術手段的結合，發展循環經濟，實行清潔生產，為節能減排開辟新的空間。③重視低碳理念宣傳，提高企業低碳經營的社會認同度。企業自愿協議減排往往是由于感受到外部壓力和生存危機，沒有公眾、媒體、各類社會組織的督促，企業自愿減排就缺乏動力。同時，提高自愿減排企業的社會效益也可以促使企業自愿減排，如何使企業獲得更高的社會效益，必須要增強公眾、行業協會、環保組織、投資者等群體對低碳減排事業的社會認同感。在傳播主體上，政府和企業要肩負起相應的責任。政府在資源支持和政策制定方面是踐行者，針對不同的行業產業實行不同的政策引導。低碳理念的有效落實，需要企業處理好社會責任與盈利目標之間的關系。企業需要追求利潤，更需要肩負起社會責任。一方面，企業應倡導低碳文化、加強自我宣傳和參加社會公益宣傳，努力營造低碳企業的形象；另一方面，企業應不斷挖掘消費者的低碳需求，培養消費者的低碳消費文化。可由政府牽頭，企業配合，全方位不遺余力地宣傳，逐漸形成全社會了解、接受、支持減排的良好氛圍，潛移默化地改變公眾的消費偏好，逐漸青睞低碳環保的產品，提高公眾對節能減排產品的支付意愿，打上低碳環保標簽的產品具有更高的附加值，更大的市場競爭力和品牌號召力。如此，自愿協議減排企業就可獲得更高的社會效益，通過“市場選票”促使企業更傾向于選擇自愿協議減排。

參考文獻：

［1］新浪財經.哥本哈根協議文件［EB/OL］.2009-12-20［2014-01-01］.http：//finance.sina.com.cn/j/20091220/08217128048. shtml qq-pf-to=pcqq.c2c.

［2］PFEFFER J.NewDirectionsforOrganizationTheory：ProblemsandProspects［M］.New York：Oxford University Press，1997.

［3］PRICE L.Voluntary agreements for energy efficiency or GHG emissions reduction in industry：an assessment of programs around theworld［DB/OL］.［2014-01-01］.http：escho larship.org/uc/item/67c4x06hpage-1.

［4］LINDéN A L，CARLSSON-KANYAMA A.Voluntary agreements ameasure for energy-efficiency in industry？lessons from a Swedish programme［J］.EnergyPolic，2002，30（10）：897-905.

［5］CHIDIAKM.Lessons from the French experiencewith voluntary agreements for greenhouse gas reduction［J］.JClean Prod，2002，10（2）：121-128.

［6］HANSEN K，LARSEN A.Voluntary agreements in industry：A comparative description of the process and a normative analysis［C］//Proceedingsofthe1999ACEEESummerStudyonEnergyEfficiencyinIndustry.Washington D C：American Council for an Energy-Efficient Economy Summer Study on Energy Efficiency in Industry.1999：311-324.

［7］Department for Environment，Food，and Rural Affairs（DEFRA）.Big CO2cuts beat industry climate change targets［DB/OL］.［2003-04-07］.http：//www.defra.gov.uk/news/2003/030407a.htm.

［8］BRABAZON P，PARISH A，GREER H，etal.NegotiatedEnergyAgreementsPilotProject-FinalReport［M］.Dublin：Sustainable Energy Ireland.2003.

［9］蔣蕓，杜文偉.節能自愿協議在國外的應用［J］.國際石油經濟，2005，13（2）：21-24.

JIANG Yun，DUWenwei.Application of voluntary energy conservation agreements in foreign countries［J］.IntPetE-con，2005，13（2）：21-24.

［10］龍鳳，葛察忠，高樹婷.用自愿協議制度促進工業環境管理［J］.環境保護，2010（20）：35-38. LONG Feng，CAIChazhong，GAO Shuting.Promote environmentalmanagement by industrial voluntary agreement system［J］.EnvironProt，2010（20）：35-38.

［11］秦穎，王紅春.企業參與自愿環境協議的驅動力探析［J］.生態經濟，2013（4）：164-169.

QIN Ying，WANG Hongchun.The exploration ofmotivation of firm participates VEAs［J］.EcolEcon，2013（4）：164-169.

［12］呂榮勝，馬廣蔚，閆越.低碳經濟背景下節能減排管理政企博弈分析［J］.武漢理工大學學報：社會科學版，2013，26（2）：214-218. LüRongsheng，MA Guangwei，YAN Yue.Game analysis between governments and enterprises on energy saving and emission reduction management in the context of low carbon economy［J］.JWuhanUnivTechnolSocSciEd，2013，26（2）：214-218.

［13］SMITH JM，PRICE B R.The logic of animal conflict［J］.Nature，1973，246：15-18.

［14］李建平，李閩榕，王金南.全球環境競爭力綠皮書：全球環境競爭力報告（2013）［M］.北京：社會科學文獻出版社，2013：73-83

Evolutionary game analysis of enterprises'emission reduction based on voluntary agreement

WANG Zhiqiang1，2，ZHOU Jun2，SHEN Yueqin2
（1.School of Management Science and Engineering，Dongbei University of Finance and Economics，Dalian 160022，Liaoning，China；2.School of Econom ics and Management，Zhejiang A&F University，Lin'an 311300，Zhejiang，China）

The success of the cause of global carbon emission reductions depends largely on China's reduction effects.As an important subject of China's carbon emissions，the enterprises'emission reductions are the fundamental guarantee of the realization of reduction target.According with the current situation of China，voluntary emission reduction should be the ideal transition mode for enterprises to adopt，and voluntary agreement has been proved to be an effectivemechanism to reduce emissions.This paper studies the enterprises'emission reduction choices based on voluntary agreement with the evolutionary game theory method，and then gets the results that increasing government supports，reducing the enterprises'reduction costs，enhancing the publicity and other aspects can improve enterprises'vested interests，and as a result enterprises are more inclined to choose voluntary agreementmode.Finally this paper raises some countermeasures：（1）further increasing government funds and policy incentives to promote enterprises'voluntary reduction；（2）building a variety of reduction ways to lower enterprises'abatement costs effectively；（3）payingmore attention to publicity of lowcarbon idea to raise social identity of the low-carbon enterprises.［Ch，2 fig.1 tab.14 ref.］

voluntary agreement；carbon emissions；enterprises'emission reductions；evolutionary gametheory；policy suggestions

E326.2

A

2095-0756（2014）05-0785-06

2014-01-09；

2014-04-09

教育部人文社科青年基金資助項目（11YJC790198）；浙江省自然科學基金資助項目（Q12G030048）；浙江省教育廳資助項目（y201120822）；杭州市哲學社科規劃課題（A09YJ04，C10GL35）

王志強，講師，博士研究生，從事電子商務與低碳經濟研究。E-mail：zqwang777801@qq.com。通信作者：周雋，講師，從事資源與環境經濟研究。E-mail：zhoujun0814@163.com