论文部分内容阅读
[摘 要]受资源禀赋和能源技术发展制约，当前乃至较长时期内煤炭依然是我國的主要能源，实施绿色开采是我国煤炭工业可持续发展的必然要求。本文从博弈论角度，分析了我国煤炭绿色开采中政府与企业的博弈过程，给出了三种纳什均衡结果，显示煤炭企业实施绿色开采的动力严重不足。基于增加企业效用和提高政府效率两个原则，提出了政策建议。
[关键词]绿色开采 博弈分析 纳什均衡
一、引言
煤炭在我国能源资源储量中占到90%以上，目前在我国能源的生产和消费中煤炭达到70%的比例，无论是相对于石油、天然气等传统的化石能源，还是相对于风能、太阳能、生物能等新兴的可再生能源，煤炭在我国的能源体系中都占有绝对的主体地位。从我国的能源资源禀赋和新兴能源技术的发展潜力来说，在未来较长时间中，我国会依然处于依赖煤炭资源的局面。
虽然经济和社会发展对煤炭的需求量很大，但一个不容忽视的问题也摆在了人们面前，由于煤炭资源禀赋的先天性缺陷，再加上我国资源性产品的价格制度不合理，同时公众的环境保护意识较为薄弱，煤炭开采已造成了矿区的环境破坏和污染。2003年，中国工程院院士钱鸣高在我国首次提出了煤炭绿色开采的概念，并对绿色开采的技术体系进行了阐述。
二、博弈过程的阐释
下文分析中英文字母代表的变量如下：
R－ 企业的收入
C－ 企业采用绿色开采技术的费用
Q－ 企业的排污量
A(Q) － 政府检查企业的罚金所得
K－ 政府检查企业的成本
a－ 政府检查企业的概率
b－ 企业采用绿色开采技术的概率
博弈参与人有两类，分别是政府和煤炭企业。假设二者都是以经济利益最大化为行动准则。政府检查企业的成本为K，如果企业存在问题则对其罚款，假定罚金同企业的排污量有关，用A(Q)来表示，是关于排污量Q的一个函数。可以将罚金视为企业的一项支出，同时罚金所得视为政府执行检查的收益，政府可以选择检查或者不检查。企业的收入为R，如果采用绿色开采技术，需要承担一定的额外费用C。政府与企业的支付矩阵见图。
图中有四个不同的支付战略，每一个支付战略代表政府和企业的收益状况，其中第一个元素代表政府的收益，第二个元素代表企业的收益。在企业选择采取绿色开采技术的情况下，其开采过程达到了政府的要求，企业无需缴纳罚金，但企业为采用技术承担了费用C，其收益为R-C，如果此时政府选择执行检查，将支出检查费用K，其收益为﹣K，如果此时政府选择不执行检查，其收益为0；在企业选择不采取绿色开采技术的情况下，其开采过程没有达到政府的要求，如果此时政府选择执行检查，企业需要缴纳罚金A(Q)，由于企业无需承担因采用技术而带来的费用C，其收益为R- A(Q)，政府在获得罚金的同时也付出了检查成本K，其收益为A(Q)-K，如果此时政府选择不执行检查，企业无需缴纳罚金，其收益为R，政府的收益为0。
假设政府和企业对彼此的支付函数和战略空间有充分的了解，而且彼此在选择自己的行动时不知道其他参与人的选择，因此以下从完全信息静态博弈的角度来分析整个博弈过程。
1. 当A(Q)-K≤0时
在企业采取绿色技术时，政府的最优选择是不检查，在企业不采取绿色技术时，政府的最优选择还是不检查。剔除政府选择执行检查这一不理性的战略，理性的企业在面临政府不执行检查的情况下，最优的选择是不采取绿色开采技术，将获得最大收益R。
可见，当政府的罚金所得不足以弥补其检查成本时，博弈达到一个剔除劣战略的纳什均衡（不检查，不采用技术）。
2.当A(Q)-K＞0时，博弈的进行将出现两种情况
（1）当R-C≤R- A(Q)时
在政府选择执行检查时，企业的最优选择是不采取绿色开采技术，在政府选择不执行检查时，企业的最优选择还是不采取绿色开采技术。剔除企业选择采取绿色技术这一不理性的选择，理性的政府在面对不采用技术的企业的情况下，其最优选择是选择执行检查。
可见，当政府的罚金所得可以弥补其检查成本，并且企业不采取绿色开采技术的收益超过采取绿色开采技术的收益时，出现了前文所提到的政府相机“开出”罚金这种情况，博弈达到了一个剔除劣战略的纳什均衡（检查，不采用技术）。
（2）当R-C＞R- A(Q)时
在政府选择执行检查时，企业的最优选择是采取绿色开采技术，在政府选择不执行检查时，企业的最优选择是不采取绿色开采技术；当企业采取绿色开采技术时，政府的最优选择是不检查，当企业不采取绿色开采技术时，政府的最优选择是检查。
可以看出，在这种情况下，博弈无法达到一个纯战略纳什均衡，而是会达到一个混合战略纳什均衡。下面采用支付等值法来分析这一均衡。
①假定政府检查的概率为a，在a给定的情况下：
企业采用绿色开采技术的收益为π（a，1）=（R-C）×a＋（R-C）×（1-a）
＝ R-C
不采用绿色开采技术的收益为π（a，0）=（R- A(Q)）×a＋R×（1-a）
= R- A(Q) ×a
令π（a，1）=π（a，0）
得a*=
②假定企业采取绿色开采技术的概率为b，在b给定的情况下：
政府执行检查的收益为π（1，b）=（﹣K）×b＋（A(Q)-K）×（1-b）
= A(Q)-b A(Q)- K
不执行检查的收益为π（0，b）=0
令π（1，b）=π（0，b）
得b*=
可以看出，这一混合战略纳什均衡结果是：a*= ，b*=
对于这一以概率形式给出的纳什均衡结果，可以从以下两方面来理解。
其一：当a＜a*时，企业不采取绿色开采技术的收益高于采取绿色开采技术时的收益，企业将选择不采取绿色开采技术；与之相反，当a＞a*时，企业将选择采取绿色开采技术；当a＝a*时，企业将选择混合战略，即以一定的概率选择采取绿色开采技术。 当b＜b*时，政府检查企业的收益高于不检查时的收益，政府将选择检查企业；与之相反，当b＞b*时，政府将选择不检查企业；当b＝b*时，政府将选择混合战略，即以一定的概率选择检查企业。
其二：在现实经济中，有b*比例的企业选择采取绿色开采技术，有1-b*比例的企业选择不采取绿色开采技术，政府机关则随机检查a*比例的煤炭企业。
三、结论
可以看出，在这一博弈局面中可能出现三种纳什均衡结果，如下表所示。
政府与企业博弈的纳什均衡结果图
前两种博弈结果达到了剔除劣战略的纳什均衡，它们都是一种纯战略纳什均衡，即在现实中一旦符合假设的博弈信息出现，结果必然只有一种，而且是确定的。遗憾的是，前两种结果都是不符合可持续发展要求的，在这两种纳什均衡的结果中，企业都选择了不采用绿色开采技术，其原因有两个：一是政府的检查所得不足以弥补其检查成本，政府放弃对企业监督的后果是企业放弃采用绿色开采技术；二是即使政府的检查所得可以弥补其检查成本，政府对企业进行检查，但企业采取绿色开采技术的边际所得小于其边际成本，企业宁愿接受处罚也不采取绿色开采技术。
第三种纳什均衡结果达到了混合战略纳什均衡，它在现实中如果发生，则局中人的行为方式是不确定的。对于政府与煤炭企业博弈这一混合战略纳什均衡结果而言，我们希望的是煤炭企业以尽可能大的概率选择采取绿色开采技术，一旦企业这样做了，政府选择检查的意愿也会相应减弱，因为政府检查企业不会获得罚金所得，当然从另一方面来说这也符合政府部门的利益，因为它可以将有限的资源用于别处来为公众谋取更大的福利。从均衡结果来看，b的值越大，企业选择采取绿色开采技术的可能性越高，因此，通过降低政府检查成本K或增大处罚力度A(Q)，可以使这一纳什均衡的结果符合可持续发展的要求，促进企业采取绿色开采技术。
四、政策建议
通过上文的分析，明确了煤炭企业与政府的博弈对推行绿色开采技术的影响过程和结果，本著促进煤炭企业实现可持续发展的原则，提出以下政策建议。
（1）增加煤炭企业采用绿色开采技术的效益。（2）提高处罚力度。（3）积极倡导企业开展绿色开采技术创新。（4）提高政府的监督能力。
参考文献：
[1]韩景程.过渡期替代能源的选择[J].中外能源 2008,8
[2]钱鸣高.绿色开采的概念与技术体系[J].煤炭科技 2003 ,4
[关键词]绿色开采 博弈分析 纳什均衡
一、引言
煤炭在我国能源资源储量中占到90%以上，目前在我国能源的生产和消费中煤炭达到70%的比例，无论是相对于石油、天然气等传统的化石能源，还是相对于风能、太阳能、生物能等新兴的可再生能源，煤炭在我国的能源体系中都占有绝对的主体地位。从我国的能源资源禀赋和新兴能源技术的发展潜力来说，在未来较长时间中，我国会依然处于依赖煤炭资源的局面。
虽然经济和社会发展对煤炭的需求量很大，但一个不容忽视的问题也摆在了人们面前，由于煤炭资源禀赋的先天性缺陷，再加上我国资源性产品的价格制度不合理，同时公众的环境保护意识较为薄弱，煤炭开采已造成了矿区的环境破坏和污染。2003年，中国工程院院士钱鸣高在我国首次提出了煤炭绿色开采的概念，并对绿色开采的技术体系进行了阐述。
二、博弈过程的阐释
下文分析中英文字母代表的变量如下：
R－ 企业的收入
C－ 企业采用绿色开采技术的费用
Q－ 企业的排污量
A(Q) － 政府检查企业的罚金所得
K－ 政府检查企业的成本
a－ 政府检查企业的概率
b－ 企业采用绿色开采技术的概率
博弈参与人有两类，分别是政府和煤炭企业。假设二者都是以经济利益最大化为行动准则。政府检查企业的成本为K，如果企业存在问题则对其罚款，假定罚金同企业的排污量有关，用A(Q)来表示，是关于排污量Q的一个函数。可以将罚金视为企业的一项支出，同时罚金所得视为政府执行检查的收益，政府可以选择检查或者不检查。企业的收入为R，如果采用绿色开采技术，需要承担一定的额外费用C。政府与企业的支付矩阵见图。
图中有四个不同的支付战略，每一个支付战略代表政府和企业的收益状况，其中第一个元素代表政府的收益，第二个元素代表企业的收益。在企业选择采取绿色开采技术的情况下，其开采过程达到了政府的要求，企业无需缴纳罚金，但企业为采用技术承担了费用C，其收益为R-C，如果此时政府选择执行检查，将支出检查费用K，其收益为﹣K，如果此时政府选择不执行检查，其收益为0；在企业选择不采取绿色开采技术的情况下，其开采过程没有达到政府的要求，如果此时政府选择执行检查，企业需要缴纳罚金A(Q)，由于企业无需承担因采用技术而带来的费用C，其收益为R- A(Q)，政府在获得罚金的同时也付出了检查成本K，其收益为A(Q)-K，如果此时政府选择不执行检查，企业无需缴纳罚金，其收益为R，政府的收益为0。
假设政府和企业对彼此的支付函数和战略空间有充分的了解，而且彼此在选择自己的行动时不知道其他参与人的选择，因此以下从完全信息静态博弈的角度来分析整个博弈过程。
1. 当A(Q)-K≤0时
在企业采取绿色技术时，政府的最优选择是不检查，在企业不采取绿色技术时，政府的最优选择还是不检查。剔除政府选择执行检查这一不理性的战略，理性的企业在面临政府不执行检查的情况下，最优的选择是不采取绿色开采技术，将获得最大收益R。
可见，当政府的罚金所得不足以弥补其检查成本时，博弈达到一个剔除劣战略的纳什均衡（不检查，不采用技术）。
2.当A(Q)-K＞0时，博弈的进行将出现两种情况
（1）当R-C≤R- A(Q)时
在政府选择执行检查时，企业的最优选择是不采取绿色开采技术，在政府选择不执行检查时，企业的最优选择还是不采取绿色开采技术。剔除企业选择采取绿色技术这一不理性的选择，理性的政府在面对不采用技术的企业的情况下，其最优选择是选择执行检查。
可见，当政府的罚金所得可以弥补其检查成本，并且企业不采取绿色开采技术的收益超过采取绿色开采技术的收益时，出现了前文所提到的政府相机“开出”罚金这种情况，博弈达到了一个剔除劣战略的纳什均衡（检查，不采用技术）。
（2）当R-C＞R- A(Q)时
在政府选择执行检查时，企业的最优选择是采取绿色开采技术，在政府选择不执行检查时，企业的最优选择是不采取绿色开采技术；当企业采取绿色开采技术时，政府的最优选择是不检查，当企业不采取绿色开采技术时，政府的最优选择是检查。
可以看出，在这种情况下，博弈无法达到一个纯战略纳什均衡，而是会达到一个混合战略纳什均衡。下面采用支付等值法来分析这一均衡。
①假定政府检查的概率为a，在a给定的情况下：
企业采用绿色开采技术的收益为π（a，1）=（R-C）×a＋（R-C）×（1-a）
＝ R-C
不采用绿色开采技术的收益为π（a，0）=（R- A(Q)）×a＋R×（1-a）
= R- A(Q) ×a
令π（a，1）=π（a，0）
得a*=
②假定企业采取绿色开采技术的概率为b，在b给定的情况下：
政府执行检查的收益为π（1，b）=（﹣K）×b＋（A(Q)-K）×（1-b）
= A(Q)-b A(Q)- K
不执行检查的收益为π（0，b）=0
令π（1，b）=π（0，b）
得b*=
可以看出，这一混合战略纳什均衡结果是：a*= ，b*=
对于这一以概率形式给出的纳什均衡结果，可以从以下两方面来理解。
其一：当a＜a*时，企业不采取绿色开采技术的收益高于采取绿色开采技术时的收益，企业将选择不采取绿色开采技术；与之相反，当a＞a*时，企业将选择采取绿色开采技术；当a＝a*时，企业将选择混合战略，即以一定的概率选择采取绿色开采技术。 当b＜b*时，政府检查企业的收益高于不检查时的收益，政府将选择检查企业；与之相反，当b＞b*时，政府将选择不检查企业；当b＝b*时，政府将选择混合战略，即以一定的概率选择检查企业。
其二：在现实经济中，有b*比例的企业选择采取绿色开采技术，有1-b*比例的企业选择不采取绿色开采技术，政府机关则随机检查a*比例的煤炭企业。
三、结论
可以看出，在这一博弈局面中可能出现三种纳什均衡结果，如下表所示。
政府与企业博弈的纳什均衡结果图
前两种博弈结果达到了剔除劣战略的纳什均衡，它们都是一种纯战略纳什均衡，即在现实中一旦符合假设的博弈信息出现，结果必然只有一种，而且是确定的。遗憾的是，前两种结果都是不符合可持续发展要求的，在这两种纳什均衡的结果中，企业都选择了不采用绿色开采技术，其原因有两个：一是政府的检查所得不足以弥补其检查成本，政府放弃对企业监督的后果是企业放弃采用绿色开采技术；二是即使政府的检查所得可以弥补其检查成本，政府对企业进行检查，但企业采取绿色开采技术的边际所得小于其边际成本，企业宁愿接受处罚也不采取绿色开采技术。
第三种纳什均衡结果达到了混合战略纳什均衡，它在现实中如果发生，则局中人的行为方式是不确定的。对于政府与煤炭企业博弈这一混合战略纳什均衡结果而言，我们希望的是煤炭企业以尽可能大的概率选择采取绿色开采技术，一旦企业这样做了，政府选择检查的意愿也会相应减弱，因为政府检查企业不会获得罚金所得，当然从另一方面来说这也符合政府部门的利益，因为它可以将有限的资源用于别处来为公众谋取更大的福利。从均衡结果来看，b的值越大，企业选择采取绿色开采技术的可能性越高，因此，通过降低政府检查成本K或增大处罚力度A(Q)，可以使这一纳什均衡的结果符合可持续发展的要求，促进企业采取绿色开采技术。
四、政策建议
通过上文的分析，明确了煤炭企业与政府的博弈对推行绿色开采技术的影响过程和结果，本著促进煤炭企业实现可持续发展的原则，提出以下政策建议。
（1）增加煤炭企业采用绿色开采技术的效益。（2）提高处罚力度。（3）积极倡导企业开展绿色开采技术创新。（4）提高政府的监督能力。
参考文献：
[1]韩景程.过渡期替代能源的选择[J].中外能源 2008,8
[2]钱鸣高.绿色开采的概念与技术体系[J].煤炭科技 2003 ,4