基于博弈論的生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程研究

劉文東 潘嘯天 巴特 王艷秋

摘 要：通過分析共生、網(wǎng)絡(luò)、耦合、共生網(wǎng)絡(luò)、耦合共生網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)涵，闡述生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)的模式，探討生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)中上下游企業(yè)共生形成的過程，并得出結(jié)論：產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)的形成過程是尋求企業(yè)最低成本的過程。

關(guān)鍵詞：博弈效應(yīng);生態(tài)工業(yè)園;產(chǎn)業(yè)耦合共生

引言

生態(tài)工業(yè)園是園區(qū)生態(tài)工業(yè)集中的地方，它是一種基于生態(tài)經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念的新型工業(yè)系統(tǒng)組織。由于生態(tài)工業(yè)園中的各個(gè)生態(tài)工業(yè)公司之間是相互依存、資源共享關(guān)系，所以它們構(gòu)成了一個(gè)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。“產(chǎn)業(yè)耦合共生”指的就是生態(tài)工業(yè)園中的各個(gè)生態(tài)工業(yè)公司之間的關(guān)系。園區(qū)內(nèi)高效的閉環(huán)系統(tǒng)是由產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，閉環(huán)系統(tǒng)加強(qiáng)了各個(gè)生態(tài)工業(yè)公司之間的合作，加深了公司之間交流互動(dòng)，從而使公司可以充分利用和合理配置園區(qū)內(nèi)的資源，保護(hù)園區(qū)的環(huán)境，提高園區(qū)的經(jīng)濟(jì)效益。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者一直在探索產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)，他們堅(jiān)信產(chǎn)業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)的最終目的是獲取環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。它是在區(qū)域的產(chǎn)業(yè)中，通過傳遞物質(zhì)、能源，以及交換知識(shí)、人力、技術(shù)，從而形成的長(zhǎng)期共生的紐帶。程金香（2004）[1]曾指出，生態(tài)工業(yè)園中的耦合關(guān)系存在于公司內(nèi)部、公司之間、公司與區(qū)域之間，并分析了耦合的內(nèi)容、步驟、方法和效果。王培成（2009）[2]對(duì)生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈耦合的含義進(jìn)行了探討，得出生態(tài)工業(yè)園和農(nóng)業(yè)生態(tài)園穩(wěn)定進(jìn)步的基礎(chǔ)是生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈耦合。侯燕楠（2011）[3]對(duì)生態(tài)工業(yè)園耦合共生對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)率進(jìn)行了探索。王進(jìn)富（2015）[4]對(duì)西安高新區(qū)汽車生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈共生耦合關(guān)系現(xiàn)狀進(jìn)行了深入的探索，根據(jù)修正的Shapley值法提高了共生耦合機(jī)制的穩(wěn)定性。本文基于專家學(xué)者的文獻(xiàn)，結(jié)合耦合關(guān)系、共生理論，研究產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)共生模式及其運(yùn)行過程。

一、生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)共生模式

生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)類型有三類：對(duì)稱型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)、單向依托型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)、雙向依托型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)。

對(duì)稱型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)中，共生的公司間通過合作及資源、信息等物質(zhì)流交換獲取利益，公司間的地位是平等的，不存在核心公司。在生態(tài)工業(yè)園中，最基本和常見的組織形式是依托型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)。核心公司對(duì)原材料和零部件的需求為圍繞它運(yùn)營(yíng)的中小型公司提供了非常多的市場(chǎng)機(jī)會(huì)。而核心公司生產(chǎn)的副產(chǎn)品可以作為其衛(wèi)星公司的生產(chǎn)材料，以吸引其他具有業(yè)務(wù)關(guān)聯(lián)的公司。公司之間通過這樣的運(yùn)作方式不僅可以將生產(chǎn)廢物處理后轉(zhuǎn)化為其他公司的生產(chǎn)資源，還能夠減少?gòu)U物的排放，從而有利于提高各公司的經(jīng)濟(jì)效益和資源利用率，有利于保護(hù)環(huán)境。

單向依托型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)中，核心公司在共生網(wǎng)絡(luò)中具有核心地位，在資源、信息、產(chǎn)品等方面發(fā)揮主導(dǎo)作用，向其衛(wèi)星公司提供副產(chǎn)品、廢棄物等原材料。核心公司與衛(wèi)星公司間地位不平等，衛(wèi)星公司對(duì)核心公司依賴性強(qiáng)。另外，各個(gè)核心公司之間也有著相對(duì)獨(dú)立性，這很大程度上減少了網(wǎng)絡(luò)癱瘓的風(fēng)險(xiǎn)，使整體網(wǎng)絡(luò)更具有安全性。因此，它們之間的共生關(guān)系很穩(wěn)定。

雙向依托型產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)不僅存在于核心公司中，還存在于衛(wèi)星公司中。參與的公司多為中小型企業(yè)，它們互相作用、互相依存、地位平等，但雙方間依賴性強(qiáng)，離開對(duì)方都無法生存，因此共生關(guān)系非常穩(wěn)定。

二、產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)內(nèi)上下游企業(yè)的共生形成過程

生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生網(wǎng)絡(luò)的形成過程是上游公司和下游公司結(jié)成共生關(guān)系的動(dòng)態(tài)過程，也是上下游公司之間不斷選擇的過程。我們可以用博弈論來對(duì)這一過程進(jìn)行分析研究，其目的是通過博弈規(guī)則來決定均衡。朱睿（2006）[5]在博弈論的層面探究了影響穩(wěn)定合作的幾個(gè)關(guān)鍵因素。符合條件的上下游公司會(huì)形成合作，上游公司把處理后的垃圾資源和所需材料提供給下游公司作為他們的產(chǎn)品原料;下游公司可以選擇接受上游公司處理后的廢棄物或副產(chǎn)品作為自己的原材料，也可以通過其他渠道去采購(gòu)自己所需要的原材料。無論如何選擇，上下游公司都需要付出一定成本，因此出現(xiàn)如下博弈策略組合和假設(shè)，如表1所示。

UA：下游公司接受上游公司所提供的原材料所獲得的收益;CA：下游公司接受上游公司所提供的原材料所支付的成本;UB：下游公司選擇其他渠道采購(gòu)原材料所獲得的收益;CB：下游公司選擇其他渠道采購(gòu)原材料所支付的成本;UC：上游公司將廢棄物或副產(chǎn)品加工處理后提供給下游公司所獲得的收益;CC：上游公司將廢棄物或副產(chǎn)品加工處理后提供給下游公司所支付的成本;CD：上游公司將廢棄物進(jìn)行焚燒或粗放式排放所支付的成本;UM：政府對(duì)下游公司接受上游公司提供的原材料所給予的獎(jiǎng)勵(lì);CM：政府對(duì)下游公司不接受上游公司提供的原材料所進(jìn)行的處罰;UN：政府對(duì)上游公司將廢棄物或副產(chǎn)品加工處理后提供給下游公司的行為所給予的獎(jiǎng)勵(lì);CN：政府對(duì)上游公司將廢棄物進(jìn)行焚燒或粗放式排放的行為所進(jìn)行的處罰。

1.下游公司接受上游公司提供的廢棄物或者副產(chǎn)品所帶來的效用大于下游公司選擇其他渠道采購(gòu)原材料帶來的效用：UA-CA+UM>UB-CB-CM。

如果UC-CC+UN>-CD-CN，即上游公司把處理后的廢棄物或副產(chǎn)品提供給下游公司作為原材料這一行為所獲得的效用大于上游公司采用粗放式排放等方法處理廢棄物所獲得的效用，此時(shí)上下游公司間存在唯一納什均衡解（接受，提供）;如果UC-CC+UN>-CD-CN，即上游公司把處理后的廢棄物或副產(chǎn)品提供給下游公司作為原材料這一行為所獲得的效用，小于上游公司采用粗放式排放等方法處理廢棄物所獲得的效用，此時(shí)上下游公司間存在唯一納什均衡解（接受，不提供）。由于政府對(duì)上游公司所采用粗放的方式排放廢棄物或是焚燒、填埋垃圾等行為處罰的力度不夠，才會(huì)出現(xiàn)這種情況，因此上游公司更傾向于用這種方式來處理廢棄物和副產(chǎn)品。

2.下游公司接受上游公司提供的廢棄物或副產(chǎn)品所產(chǎn)生的效用大于下游公司選擇其他渠道采購(gòu)原材料所產(chǎn)生的效用：UA-CA+UM>UB-CB-CM。

如果-CC+UN>-CD-CN，即上游公司把處理后的廢棄物或副產(chǎn)品提供給下游公司作為原材料的這一行為所獲得的效用大于上游公司所采用粗放式排放等方法處理廢棄物所獲得的效用，此時(shí)上下游公司間存在唯一納什均衡解（不接受，提供）;如果UC-CC+UN>-CD-CN，即上游公司把處理后的廢棄物或副產(chǎn)品提供給下游公司作為原材料的這一行為所獲得的效用，小于上游公司所采用粗放式排放等方法處理廢棄物所獲得的效用，此時(shí)上下游公司間存在唯一納什均衡解（不接受，不提供）。

3.當(dāng)-CD+UN<-CD-CN

假設(shè)下游公司所接受得上游公司所提供原材料的概率為P1，則不接受上游公司提供的原材料而選擇其他方式所采購(gòu)得原材料概率1-P1（0≤P1≤1）;假設(shè)上游公司把廢棄物或副產(chǎn)品加工處理后提供給下游公司作為原材料的概率為P2，則上游公司把廢棄物或副產(chǎn)品加工處理后供給下游公司作為原材料的概率為1-P2（0≤P2≤1）。

可得，下游公司期望效用函數(shù)：

根據(jù)劉浩（2010）[6]的描述，演化博弈理論的基本思路是源于有限理性，同時(shí)博弈的上下游公司不可能在每一次博弈的過程中都能找到最優(yōu)的均衡點(diǎn)，所以它的最佳策略就是通過不斷博弈，模仿和改進(jìn)自己和他人的最優(yōu)策略，探尋“演化穩(wěn)定策略”，即上下游公司相互適應(yīng)的過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]? 程金香.生態(tài)工業(yè)園建設(shè)中的企業(yè)耦合研究[D].西安：西北大學(xué)，2004.

[2]? 王培成，齊振宏，冉春艷.生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈耦合的研究綜述[J].新疆農(nóng)墾經(jīng)濟(jì)，2009，（5）：87-91.

[3]? 侯燕楠，崔兆杰.生態(tài)工業(yè)園產(chǎn)業(yè)耦合共生對(duì)碳減排的貢獻(xiàn)率[C]//全國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)與生態(tài)工業(yè)學(xué)術(shù)論壇暨中國(guó)生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)會(huì)工業(yè)生態(tài)經(jīng)濟(jì)與技術(shù)專業(yè)委員會(huì)年會(huì)文集，2011.

[4]? 王進(jìn)富，侯海燕，張愛香.生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈共生耦合實(shí)現(xiàn)機(jī)制及發(fā)展對(duì)策研究——以西安汽車生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈為例[J].科技進(jìn)步與對(duì)策，2015，（3）：75-79.

[5]? 朱睿.生態(tài)工業(yè)園工業(yè)共生網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性研究[D].阜新：遼寧工程技術(shù)大學(xué)，2006.

[6]? 劉浩.產(chǎn)業(yè)間共生網(wǎng)絡(luò)的演化機(jī)理研究[D].大連：大連理工大學(xué)，2010.