政府不同決策下綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型研究

常培

(安徽建筑大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

閔杰

(安徽建筑大學(xué)數(shù)理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

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政府不同決策下綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型研究

常培

(安徽建筑大學(xué)管理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

閔杰

(安徽建筑大學(xué)數(shù)理學(xué)院，安徽 合肥 230601)

隨著我國建筑工業(yè)化的發(fā)展，綠色建筑得到不斷推廣和完善，為研究政府不同決策條件下綠色建筑供應(yīng)鏈參與各方的博弈結(jié)果，基于現(xiàn)有綠色建筑發(fā)展現(xiàn)狀及法律法規(guī)，運(yùn)用博弈支付矩陣?yán)碚摻⑵鹫煌瑳Q策下綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型。從現(xiàn)實(shí)角度考慮對我國綠色建筑行業(yè)發(fā)展進(jìn)行合理分析，通過在不同條件下綠色建筑供應(yīng)鏈參與方納什均衡的求解論證了模型的可行性及實(shí)用性。重點(diǎn)分析了業(yè)主接受非綠色建筑的收益小于不接受非綠色建筑的收益時的混合策略模型。以合肥市蜀山區(qū)房地產(chǎn)為研究對象，對政府不同決策條件下業(yè)主和工程總承包商之間的博弈進(jìn)行了實(shí)證研究，得出在政府檢查、不檢查2種情況下，參與各方的納什均衡解。

綠色建筑；綠色建筑供應(yīng)鏈；博弈支付矩陣；納什均衡解

國家新型城鎮(zhèn)化規(guī)劃[1](2014～2020年)中提出逐步提高新建建筑能效水平，嚴(yán)格執(zhí)行節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)。綠色建筑已然成為21世紀(jì)建筑業(yè)的代名詞，是實(shí)現(xiàn)我國建筑業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。近年來，國內(nèi)外學(xué)者針對企業(yè)實(shí)施綠色建筑供應(yīng)鏈管理的激勵機(jī)制進(jìn)入了較為深入的研究：文獻(xiàn)[2]回顧供應(yīng)鏈管理五大創(chuàng)新部分的第4部分提出了建筑供應(yīng)鏈管理；文獻(xiàn)[3]認(rèn)為將供應(yīng)鏈管理引入建筑業(yè)是供應(yīng)鏈領(lǐng)域的一項(xiàng)改革，雖然目前仍處于萌芽時期；文獻(xiàn)[4]介紹了建筑業(yè)中供應(yīng)鏈管理4個不同角色，并且討論了建筑供應(yīng)鏈管理4個角色的局限性文獻(xiàn)[5]在綠色建筑供應(yīng)鏈管理中提出了一個數(shù)學(xué)程序模型，模型能夠在對環(huán)境影響較少的前提下最大化整體效益；文獻(xiàn)[6]建立了總承包工程建設(shè)供應(yīng)鏈利益分配模型，并以改進(jìn)的Shapley值法對總承包商和分包商的利益進(jìn)行分配；文獻(xiàn)[7]應(yīng)用博弈論分析方法，從業(yè)主、承包方角度出發(fā)，給出了符合博弈主體經(jīng)濟(jì)利益要求的建筑業(yè)綠色供應(yīng)鏈構(gòu)建途徑；文獻(xiàn)[8]運(yùn)用博弈理論，分析了在當(dāng)前綠色原料和非綠色原料并存的市場環(huán)境下環(huán)境型采購的博弈模型。

國外學(xué)者對綠色建筑供應(yīng)鏈管理的研究大多處在理論創(chuàng)新階段，通過介紹制造業(yè)中的供應(yīng)鏈管理理念，大部分的研究從制造業(yè)供應(yīng)鏈中直接引進(jìn)到建筑供應(yīng)鏈。國內(nèi)學(xué)者在此基礎(chǔ)上結(jié)合我國實(shí)際建筑現(xiàn)狀，在建筑供應(yīng)鏈管理方面的研究不斷深化，從不同方面加以理論與實(shí)踐相結(jié)合的應(yīng)用，促進(jìn)國內(nèi)綠色建筑的不斷發(fā)展。筆者在文獻(xiàn)[7]研究的基礎(chǔ)上，對其研究內(nèi)容進(jìn)行了橫向拓展，引入政府參與博弈，建立了政府在不同決策條件下的綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型，以便更好地解決綠色建筑的實(shí)際問題。

1　綠色建筑供應(yīng)鏈

圖1　綠色建筑供應(yīng)鏈?zhǔn)疽鈭D

建筑作為耗資巨大、大量攫取自然資源和環(huán)境污染嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)，建筑供應(yīng)鏈管理中對環(huán)境影響最小化已經(jīng)吸引了越來越多學(xué)者的研究。從項(xiàng)目全壽命周期的角度提出了綠色建筑供應(yīng)鏈管理[9]，綠色供應(yīng)鏈管理是供應(yīng)鏈管理概念的拓展和延伸，是在整個供應(yīng)鏈過程中綜合考慮資源配置效率和環(huán)境影響的現(xiàn)代管理模式[10]。綜合前人的研究成果[11,12]，筆者對綠色建筑供應(yīng)鏈管理定義如下：圍繞一個核心企業(yè)(業(yè)主或總承包商)，在規(guī)劃設(shè)計(jì)、原材料的采購、施工建造、銷售、運(yùn)營及報(bào)廢等全壽命周期內(nèi)，始終貫穿綠色環(huán)保理念，供應(yīng)鏈成員通過信息共享、相互協(xié)作綜合考慮環(huán)境影響、資源利用、經(jīng)濟(jì)效益的整個網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。

從圖1可知，綠色設(shè)計(jì)、綠色采購、綠色施工、綠色銷售、綠色運(yùn)營及維護(hù)始終貫穿整個工程項(xiàng)目，整個網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)之間的節(jié)點(diǎn)企業(yè)縱橫交錯，通過資金流、信息流、物流的雙向流動實(shí)現(xiàn)了整個綠色建筑供應(yīng)鏈的合理有效的運(yùn)行。

2　政府不同決策下綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型

2.1問題描述

綠色建筑以其低能源消耗、綠色環(huán)保、與自然和諧共存的特點(diǎn)成為建筑業(yè)未來的發(fā)展方向，建筑供應(yīng)鏈管理的核心問題是建立一個有效的協(xié)調(diào)機(jī)制[13]。建筑業(yè)是衡量國民經(jīng)濟(jì)快速增長和拉動內(nèi)需的一個重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，政府在建筑行業(yè)中一直起著監(jiān)督、激勵、協(xié)調(diào)的宏觀調(diào)控作用，我國政府長期重視綠色建筑的發(fā)展。在對綠色建筑的鼓勵政策上，政府大多通過減免稅收或財(cái)政補(bǔ)貼政策引導(dǎo)業(yè)主多開發(fā)綠色建筑，最大程度地減少環(huán)境的破壞以及對自然資源的攫取。但對建筑業(yè)的檢查力度、懲罰措施上相應(yīng)措施不強(qiáng)。

因此，在研究綠色建筑供應(yīng)鏈博弈問題時，僅從業(yè)主、承包商考慮存在一定局限性。基于這一點(diǎn)，筆者充分考慮政府這一重要角色，將其引入博弈模型中參與博弈，建立了政府不同決策下的建筑業(yè)綠色博弈模型，在政府的不同決策條件下對業(yè)主與總承包商之間的博弈關(guān)系進(jìn)行研究。

2.2參數(shù)說明

表1　主要參數(shù)及定義匯總

政府在不同決策條件下的綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型主要分析政府、總承包商、業(yè)主3者之間的空間策略選擇。政府有檢查和不檢查2種選擇，總承包商有實(shí)施綠色建筑和非綠色建筑2種選擇，業(yè)主有接受和不接受2種選擇。因此，政府、業(yè)主、總承包商之間一共有8種策略組合。

相關(guān)參數(shù)定義如表1所示。

2.3模型的建立

在政府不參與條件下，也即市場經(jīng)濟(jì)條件下業(yè)主與總承包商之間的博弈關(guān)系，總承包商有實(shí)施綠色建筑和非綠色建筑2種選擇，業(yè)主有接受總承包商實(shí)施的綠色建筑和不接受綠色建筑2種選擇，從而，一共有4種博弈策略組合。在政府參與條件下，國家提出了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)，政府和消費(fèi)者越來越注重建筑產(chǎn)品的綠色環(huán)保因素，政府在建筑供應(yīng)鏈中占據(jù)著主導(dǎo)地位，同樣也有4種博弈策略組合，以博弈矩陣的形式表示如表2所示。

表2　業(yè)主與總承包商之間的博弈策略組合

將上述假設(shè)參數(shù)代入表2可以求得業(yè)主與總承包商之間的博弈收益矩陣，假設(shè)業(yè)主和總承包商都是理性參與人，并且都知道對方的可供選擇的空間，業(yè)主和總承包商同時選擇行動且只選擇一次，則業(yè)主和總承包商之間的博弈可以看做是完全信息靜態(tài)博弈，采取劃線法可以求得博弈收益矩陣的納什均衡解[14～16]，如表3所示。

表3　業(yè)主與總承包商之間的博弈收益矩陣

在政府不檢查條件下，由上述的參數(shù)假設(shè)可知， IaCa0,顯然有Ia-Ca

在政府檢查條件下，考慮了政府的補(bǔ)貼和處罰政策，業(yè)主與總承包商之間的博弈均衡同樣采用劃線法進(jìn)行求解，具體分析過程如下：

1)如果Ia-Ca

2)如果Ia-Ca

a)如果Ib-Cb>0，業(yè)主接受非綠色建筑的收益大于不接受非綠色建筑的收益，此時存在唯一的納什均衡(接受，非綠色建筑)。

b)如果Ib-Cb<0，業(yè)主接受非綠色建筑的收益小于不接受非綠色建筑的收益，此時又分為2種情況：

(i)如果-Ca0-F>-Ca，總承包商在考慮處罰的因素下，實(shí)施非綠色建筑的總成本小于綠色建筑的總成本，此時存在唯一的納什均衡解(不接受，非綠色建筑)。

(ii)如果 -Ca0-F<-Ca，總承包商在考慮處罰的因素下，實(shí)施非綠色建筑的總成本大于綠色建筑的總成本，此時沒有一個戰(zhàn)略組合構(gòu)成納什均衡，在這種情況下應(yīng)該考慮混合戰(zhàn)略納什均衡。假設(shè)業(yè)主接受的概率為p1,不接受的概率為1-p1,總承包商實(shí)施綠色建筑的概率為p2,實(shí)施非綠色建筑的概率為1-p2(0≤p1,p2≤1),則業(yè)主的期望效用函數(shù)為：

u1(p1,p2)=p1[p2(Ib-Cb+E)+(1-p2)(Ib0-Cb0)]

(1)

同理，總承包商的期望效用函數(shù)為：

u2(p1,p2)=p2[p1(Ia-Ca)+(1-p1)(-Ca)]

+(1-p1)[p1(Ia0-Ca0-F)+(1-p1)(-Ca0-F)]

(2)

將業(yè)主和總承包商的期望效用函數(shù)分別對p1,p2求偏導(dǎo)且令其等于零，即：

(3)

(4)

求得：

(5)

(6)

3　實(shí)例分析

2012年合肥市財(cái)政部和住房城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于加快推動我國綠色建筑發(fā)展的實(shí)施意見》，確定了2012年高星級綠色建筑的財(cái)政獎勵標(biāo)準(zhǔn)為二星級綠色建筑每平方米建筑面積可獲得財(cái)政獎勵45元，三星級綠色建筑每平方米獎勵80元。獎勵標(biāo)準(zhǔn)將根據(jù)技術(shù)進(jìn)步、成本變化等情況進(jìn)行調(diào)整。為使模型更加直觀，以合肥市蜀山區(qū)2萬平房地產(chǎn)擬創(chuàng)建三星級綠色建筑為例進(jìn)行分析。

假定政府固定檢查成本為2000元/次(此例中C0=0.1元/m2)，政府補(bǔ)貼E=80/m2，安徽省住建部目前尚未制定綠色建筑懲罰措施，故令F=0元。總承包商建造綠色建筑成本Ca=3500元/m2、收益Ia= 5000元/m2，總承包商建造非綠色建筑成本Ca0=3400元/m2、收益Ia0=5050元/m2，業(yè)主接受綠色建筑成本Cb=7100元/m2、收益Ib=10000元/m2，業(yè)主接受非綠色建筑成本Cb0=7000元/m2、收益Ib0=10000元/m2，博弈收益矩陣如表4所示。

表4　業(yè)主與總承包商實(shí)例博弈收益矩陣

該案例中Ib-Cb=2900>0，且(Ia-Ca)=1500<(Ia0-Ca0-F)=1650，雖然合肥市政府出臺了對綠色建相應(yīng)的獎勵政策，但并無懲罰措施，其檢查費(fèi)用均攤至建筑面積后對最終結(jié)果影響不大。實(shí)施綠色建筑承包商凈收益由1650元/m2降至1500元/m2，業(yè)主實(shí)施綠色建筑時較之非綠色建筑凈收益由3000元/m2降至2980元/m2，因此在當(dāng)前的合肥市房地產(chǎn)市場中實(shí)施綠色建筑對開發(fā)商及承包商而言均將導(dǎo)致其自身利潤的降低，故不論政府是否對市場進(jìn)行檢查，市場均會出現(xiàn)(接受，非綠色建筑)的納什均衡。這說明目前安徽省政府對非綠色建筑的獎懲力度不夠、政府的調(diào)控政策失靈，總承包商在考慮了政府的獎懲后實(shí)施非綠色建筑的收益依然大于實(shí)施綠色建筑的收益，所以才會出現(xiàn)(接受，非綠色建筑)的結(jié)果。

以上實(shí)例結(jié)果反映了當(dāng)今我國綠色建筑的現(xiàn)狀，從長遠(yuǎn)角度考慮(接受，綠色建筑)的策略無疑是最好的選擇，但從理智經(jīng)濟(jì)人的角度考慮承包商、開發(fā)商在個人利益最大化的原始動力驅(qū)使下會自然選擇非綠色建筑。該模型除了用于對現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行驗(yàn)證應(yīng)用之外，也可以為政府、業(yè)主、承包商進(jìn)行決策時提供理論依據(jù)，為了建筑行業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展，當(dāng)前我國政府對綠色建筑的鼓勵政策仍需加強(qiáng)。除此之外也應(yīng)逐步建立起針對高耗能、高損害建筑的檢查辦法及懲罰措施，通過調(diào)整獎懲力度促進(jìn)綠色建筑行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。

4　結(jié)論

1)在政府不檢查條件下，建筑市場存在(接受，非綠色建筑)的唯一納什均衡。

2)在政府檢查條件下，考慮各地區(qū)政府對綠色建筑的獎懲力度不同，建筑市場存在(接受，綠色建筑)及(接受，非綠色建筑)兩種均衡解。

3)通過實(shí)例研究說明目前安徽省政府對非綠色建筑的獎懲力度不夠、政府的調(diào)控政策失靈，總承包商在考慮了政府的獎懲后實(shí)施非綠色建筑的收益依然大于實(shí)施綠色建筑的收益，所以才會出現(xiàn)(接受，非綠色建筑)的結(jié)果。

4)從長遠(yuǎn)角度考慮我國綠色建筑市場(接受，綠色建筑)的策略無疑是最好的選擇，政府若想使(接受，綠色建筑)成為市場唯一均衡解，可以通過同時加大處罰和補(bǔ)貼的力度等方式，這也反應(yīng)了政府的調(diào)控政策以及相應(yīng)的法律法規(guī)對建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要的作用。

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[編輯]計(jì)飛翔

2016-04-15

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(71571002)。

常培(1992-)，女，碩士生，現(xiàn)主要從事庫存與供應(yīng)鏈管理方面的研究工作；E-mail：changpei318@163.com。

TU-05

A

1673-1409(2016)19-0046-05

[引著格式]常培，閔杰.政府不同決策下綠色建筑供應(yīng)鏈博弈模型研究 [J].長江大學(xué)學(xué)報(bào)(自科版)，2016,13(19)：46～50.