產業結構變化對污染減排影響的博弈分析

熊文瑞

(湖南科技大學商學院 湖南 湘潭 411201)

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產業結構變化對污染減排影響的博弈分析

熊文瑞

(湖南科技大學商學院 湖南 湘潭 411201)

政府在“綠色發展”理念的倡導下，積極推進環境污染治理，以產業結構調整變化為重要推手實現污染減排目標，同時促使傳統污染型產業在產業結構變化的契機下主動進行污染減排。本文從產業發展、產業轉型和產業退出三個方面對產業結構變化對污染減排的影響進行博弈分析，結果表明產業結構變化能否對污染減排產生促進作用主要與政府激勵、處罰成本和技術更新費用等因素有關。

產業結構；污染減排；博弈；復制動態

改革開放以來，我國經濟發展取得了驕人成績。經濟快速發展的同時也伴隨著環境污染、資源浪費等問題，而產業結構調整是解決環境污染等問題的重要舉措。對于產業結構對污染減排的影響結果上，叢云云等(2015)發現產業結構變化對污染減排總量的影響方向與具體的排放物有關。對于產業結構變化途徑，蔣賢孝(2007)、王玲玲(2013)、曹欽和陳通(2012)等從新型產業發展、傳統產業轉型和傳統產業退出等方面對產業結構變化的內部結構變化進行分析。本文借鑒上述作者的分類方法，從產業發展、產業轉型和產業退出三個方面對產業結構變化對污染減排的影響進行博弈分析。

在“產業結構變化—污染減排”博弈體系中，文章為了簡化研究同時不失一般性，假設主要涉及兩個博弈主體，政府和傳統污染產業，且兩者均是經濟理性的個體。政府作為宏觀政策的制定者和執行者，可以通過政策的運用以實現產業結構變化，而污染型傳統產業在政策下對是否進行污染減排進行選擇。下面將從新型產業發展、傳統產業轉型和傳統產業退出對政府和傳統污染產業間的博弈過程進行分析。

一、發展新型產業下政府與傳統污染產業間的博弈分析

(一)博弈支付矩陣

發展計算機、通信等新型服務產業作為產業結構變化的一個重要方式，一方面可以通過改變產業格局影響污染減排，另一方面可以對傳統污染產業產生一定的示范效應和市場逼迫作用，從而促進污染減排。因此，對于政府對新型產業主要有兩種選擇策略“發展”和“不發展”，其概率分別為α和1-α；同時，傳統污染產業也擁有兩種選擇策略“減排”和“不減排”，其概率分別為β和1-β。據此，建立如表1的博弈支付矩陣：

表1 政府和傳統污染產業的博弈支付矩陣

其中，U表示污染產業正常生產的收益；T表示新型產業對市場的擠占而對傳統污染產業的影響；M表示政府對傳統污染產業進行減排的政策補貼；C表示傳統污染產業進行減排時產生的額外成本；E表示減排下政府獲得的收益，主要包括政績、群眾支持率等因素；Q表示新型產業給政府帶來的收益；R表示政府發展新型產業所消耗的成本。

(二)演化穩定策略

得到傳統污染產業進行“減排”和“不減排”的期望收益分別為：

ν1=α(U-T+M-C)+(1-α)(U+M-C)=U+M-C-α·T

ν2=α(U-T)+(1-α)U=U-α·T

得到政府選擇“發展”和“不發展”策略的期望收益分別為：

τ1=β(E+Q-R)+(1-β)(Q-R)=Q-R+β·E

τ2=β·E

進一步可以得出企業選擇“減排”和政府選擇“發展”策略的復制動態方程為：

得到相應的演化博弈相位圖，如圖1：

圖1 傳統污染產業和政府間演化博弈相位圖

(三)結果分析

MR表明政府對傳統產業進行“減排”時的補貼小于其為了污染減排而消耗的成本，且政府發展新型產業所獲得的回報大于其支出時，(0,1)為博弈體系的漸近穩定點，即(不減排，發展)才是最優策略。同理，M>C，QC，Q>R分別對應著(減排，不發展)和(減排，發展)的最優策略。

二、傳統產業轉型下政府與傳統污染產業間的博弈分析

(一)博弈支付矩陣

政府倡導傳統產業轉型實現產業結構變化，更多的是對于傳統的污染產業進行轉型，因此該情形下，政府以產業轉型來改變產業結構有一定的強制性和目標導向性，此時傳統污染產業不進行污染減排時會收到相應的處罰，而對減排的企業會給予更多的經濟補貼以提示產業的生產方式而誘導其轉型。因此，在此框架下政府對傳統產業轉型主要有兩種選擇策略“轉型”和“不轉型”，其概率分別為α和1-α；同時，傳統污染產業也擁有兩種選擇策略“減排”和“不減排”，其概率分別為β和1-β。據此，建立如表2的博弈支付矩陣：

表2 政府和傳統污染產業的博弈支付矩陣

其中，U表示污染產業正常生產的收益；M1和M2表示政府在“轉型”和“不轉型”情形下對傳統污染產業進行減排的政策補貼，當政府在不轉型情形下，政府會騰出更多的資金對主動減排的產業進行補貼，因此存在M2>M1；C表示傳統污染產業進行減排時產生的額外成本；Ei(i=1,2,3)表示不同情形下下政府獲得的收益，主要包括政績、群眾支持率等因素，且E；P表示產業轉型給政府帶來的收益；N表示政府推進產業轉型所消耗的成本；F表示產業不進行減排所收到的處罰。

(二)演化穩定策略

得到傳統污染產業進行“減排”和“不減排”的期望收益分別為：

ν1=α(U+M1-C)+(1-α)(U+M2-C)=U+M2-C-α(M2-M1)

ν2=α(U-F)+(1-α)(U-F)=U-F

得到政府選擇“轉型”和“不轉型”策略的期望收益分別為：

τ1=β(E+P-N)+(1-β)(P-N)=P-N+β·E

τ2=β·E

進一步可以得出企業選擇“減排”和政府選擇“發展”策略的復制動態方程為：

得到相應的演化博弈相位圖，如圖2：

圖2 傳統污染產業和政府間演化博弈相位圖

(三)結果分析

M1N時，雖然政府在傳統產業轉型時對產業的補貼小于其成本和污染處罰，在政府不進行產業轉型時，傳統污染產業有動力進行減排，而此時的政府更多的傾向于對此類產業進行投資，因此(減排，轉型)才是最優策略。

三、傳統產業退出下政府和傳統污染產業間的博弈分析

政府督促傳統產業的退出，主要針對的是低產能、高污染、高消耗的產業，而傳統污染產業便是其主體之一，在政府污染減排目標靶向下，傳統污染產業一方面可以通過污染減排求以生存，另一方面只能接受政府產業退出政策。因此，在此框架下政府對傳統產業退出主要有兩種選擇策略“退出”和“不退出”，其概率分別為α和1-α；同時，傳統污染產業也擁有兩種選擇策略“減排”和“不減排”，其概率分別為β和1-β。據此，建立如表3的博弈支付矩陣：

表3 政府和傳統污染產業的博弈支付矩陣

其中，U表示污染產業正常生產的收益；K表示在有產業退出時，現有產業能夠在市場中多獲得的收益；C表示傳統污染產業進行減排時產生的額外成本，值得注意的是當政府提倡傳統產業退出時，如果傳統污染產業僅僅以減排響應政府政策，政府不會給予經濟補償；M表示當政府不推行產業退出政策時，傳統污染產業主動減排時所獲得的政府獎勵；H1和H2分別表示傳統污染產業減排和傳統產業退出給政府帶來的效益；J表示產業退出后對經濟的影響；F表示產業不進行減排所收到的處罰。

(一)演化穩定策略

得到傳統污染產業進行“減排”和“不減排”的期望收益分別為：

ν1=α(U+K-C)+(1-α)(U+M-C)=U+M-C-α(M-K)

ν2=α(U+K-F)+(1-α)(U-F)=U-F+α·K

得到政府選擇“轉型”和“不轉型”策略的期望收益分別為：

τ1=β(H1+H2-J)+(1-β)(H2-J)=H2-J+β·H1

τ2=β·H1

進一步可以得出企業選擇“減排”和政府選擇“發展”策略的復制動態方程為：

得到相應的演化博弈相位圖，如圖3：

圖3 傳統污染產業和政府間演化博弈相位圖

(二)結果分析

C-MJ；C-MJ、C-M

四、結論及建議

從產業發展、產業轉型和產業退出三個方面對產業結構變化對污染減排的影響的博弈分析可知可知：傳統污染產業和政府選擇何種策略在于各自選擇策略下的收益大小，在政府通過新型產業發展進行產業結構變化時，要想對污染減排有進一步的促進作用，需要對傳統產業的減排行為有足夠高的補貼。在政府通過傳統產業轉型進行產業結構變化時，要想對污染減排有進一步的促進作用，無論政府在傳統企業轉型中投入多少，都需要對傳統產業的減排行為有足夠高的補貼。政府在實施傳統產業退出措施下，必須同時輔助處罰機制，以保障產業結構變化下的污染減排順利進行。

[1]叢云云,原毅軍,苗穎.政府減排目標、產業結構與污染減排[J].沈陽工業大學學報(社會科學版),2015(2):127-132.

[2]蔣賢孝.循環經濟視角下的產業結構調整途徑[J].生態經濟(中文版),2007(9):96-99.

[3]王玲玲,殷克東等.我國海洋產業結構與海洋經濟增長關系研究[J].中國漁業經濟,2013,31(6):89-93.

[4]曹欽,陳通.我國新能源產業發展對策研究[J].山東社會科學,2012(5):122-124.

湖南省研究生科研創新項目“我國產業結構調整的污染減排政策體系研究”(CX2015B435)

熊文瑞(1989-)，男，漢族，安徽安慶人，湖南科技大學商學院碩士研究生，研究方向：產業經濟與環境經濟。