基于供需视角影响绿色建筑发展的主体博弈研究
作者：文阅期刊网 来源：文阅编辑中心 日期：2022-05-26 16:02人气：
摘 要：为了解决我国绿色建筑各项目参与主体之间长期存在的目标差异和利益冲突等问题，本文基于绿色建筑供给端和需求端两侧的视角，运用演化博弈理论，构建了有限理性条件下各参与主体的复制动态方程，对各参与主体的演化稳定策略进行了分析并提出了相关对策。研究结果表明：供给方和需求方对绿色建筑博弈策略选择和演化方向都与自身利益紧密相关，而政府的有限市场干预能够显著增强投资人和消费者选择绿色建筑的倾向。
关键词:绿色建筑;供给侧;需求侧;演化博弈;
Game research on the main role of green building development based on supply and demand perspective
YANG Yan ZHU LianboSHl Zhenqun Xu Xiaojin HUANG Yilei
School of Civil Engineering,Suzhou University of Science and Technology South Dakota State University
Abstract：
In order to solve the long-standing objective differences and conflicts of interests among participants of green building projects in China, based on the perspective of supply side and demand side of green building,the evolutionary game theory is used to construct the dynamic replication equation of each participant in bounded rationality. The evolution stability strategy of each participant is analyzed. The results show that the choice and evolution direction of green building game strategy of supply side and demand side are closely related to their own interests, and the limited market intervention of the government can significantly enhance the tendency of investors and consumers to choose green buildings.
Keyword：
green building; supply side; demand side; evolutionary game;
绿色建筑是指“在建筑的全寿命周期内，最大限度地节约资源(节能、节地、节水、节材),保护环境和减少污染，为人们建设健康，适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑”[1]。在当前建设资源节约型、环境友好型社会的大环境背景下，我国绿色建筑进入稳定发展阶段。以江苏省为例，截至2020年11月，省内共评出4 221个绿色建筑标识项目，总建筑面积达5 亿m2[2],约是2015年的5倍(图1、2),发展绿色建筑已成为当今社会的共识。但是，目前我国绿色建筑处于发展阶段，存在建设成本较高、投资回报周期较长等问题，而建设项目参与主体往往是以实现各自的利益为首要目标。因此，在建筑业推行绿色建筑仍存在个人缺乏积极性、管理部门职能欠缺、效率不佳的现象。为了解决上述问题，梁喜等[3]构建了消费者效用函数、开发商利润函数和政府与开发商的演化博弈模型，指出政府应综合利用补贴、税收、消费引导等多种手段，才能更好地推动绿色建筑发展；陈小龙等[4]利用交易成本经济学和博弈论的方法，针对开发商对具有投资潜力的绿色建筑开发持怀疑态度的原因进行了探索，指出绿色建筑的交易成本对开发商决策判断有很大的影响；OLUBUNMI等[5]认为政府的激励对于促进绿色建筑发展至关重要；ZHAO[6]指出仅仅依靠国家强制力无法解决参与主体间利益矛盾的问题。
综上所述，目前学术界对于绿色建筑已有一定程度的研究，但相关研究主要集中在绿色建筑的激励机制、影响因素和评价指标等方面，而对于绿色建筑参与主体的博弈研究大多只考虑了单方群体或两方主体，基于动态博弈视角对多个主体间进行演化博弈分析的相关文献并不多。因此，本文考虑三者间关系，构建供给侧和需求侧的演化博弈模型。在政府部门、消费者、投资人有限理性的条件下，根据演进稳定性原理，参与主体有限理性的和重复博弈的条件，建立复制动态方程，对各参与主体的演化稳定策略进行分析，以期可推动符合双方利益需求的建筑业绿色化进程，为绿色建筑未来发展与推广提供思路。
1 供给侧演化博弈模型构建
绿色建筑的建设过程中涉及到众多参与者，由于各参与主体间普遍存在着目标和利益间的差异[7,8],因此在绿色建筑的发展过程中需综合考虑各方的需求，本文主要对绿色建筑发展过程中供需两端的主要决策主体，即投资人和政府间的博弈，投资人和消费者的博弈展开研究。在供给侧，政府注重绿色建筑的社会、经济、环境效益，通过制定奖惩条例引导绿色建筑的发展和推广，以满地当地经济和可持续发展的需要。投资人为建设项目提供资金，注重建筑项目的最终产品和市场，他们希望通过工程项目的建设和运行获得预期的投资回报并承担较低的投资风险，其决策观影响着绿色建筑发展的方向。供给侧政府与投资人的演化博弈支付矩阵如表1所示。
(1)政府实施绿色建筑经济激励政策的期望收益如式(1)所示：
E1= P2×Ea+(1-P2)(Eb+P-Cb) (1)
式中：E1为政府建设绿色建筑的期望收益； P2为投资人建设绿色建筑比例；Ea为政府建设绿色建筑的收益；Eb为政府建设非绿色建筑的收益；P为建设非绿色建筑的处罚金额；Cb为政府建设非绿色建筑的成本(支付矩阵及复制动态方程中的参数是达到均衡过程的函数，无量纲)。
政府不实施绿色建筑经济激励政策的期望收益如式(2)所示：
E2= P2×0+(1-P2)×0 (2)
式中：E2为政府建设非绿色建筑的期望收益。
综上，政府的平均期望收益如式(3)所示：
E政府=P1[P2×Ea+(1-P2)(Eb+P-Cb)]+(1-P1)[P2×0+(1-P2)×0] (3)
式中：E政府为政府的平均期望收益；P1为政府建设绿色建筑的比例。
政府的复制动态方程如式(4),(5)所示：
F(P1)=dP1dt=P1(1−P1)[P2Ea+(1−P2)(Eb+P−Cb)] (4)
F′(P1)=(1-2P1)[P2Ea+(1-P2)(Eb+P-Cb)] (5)
其中，令F(P1)=0,解得P1=0,P1=1,P∗2=11−EaEb+P−Cb
政府部门复制动态方程分析：
1)当P2=P∗2=11−EaEb+P−Cb时，F(P1)=0,即投资人群体投资绿色建筑的比例为P*2 时，政府部门的策略不会发生改变。
2)当P2>P*2时，P1=0,P1=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)>0且F′(1)<0,因此P1=1是演化稳定策略(Evolutionary Stable Strategy, ESS)。即投资人群体投资绿色建筑的比例大于P*2时，政府会向投资人实施经济激励政策并趋向稳定。
3)当P2<P*2时，P1=0,P1=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)<0且F′(1)>0,因此P1=0是演化稳定策略。即投资人群体投资绿色建筑的比例小于P*2时，政府会放弃向投资人实施经济激励政策并趋向稳定。
由上述结果进行分析可知：政府是否对投资人实施经济激励政策取决于投资人开发绿色建筑的比例，当市场内有大于P∗2=11−EaEb+P−Cb的投资人选择建设绿色建筑时，政府实施经济激励政策预期获得的收益增加，会倾向于实施绿色建筑经济激励政策。
(2)投资人建设绿色建筑的期望收益如式(6)所示：
E3= P1(Et-Ct+I)+(1-P1)(Et-Ct) (6)
式中：E3为投资人建设绿色建筑的期望收益；Et为投资人建设绿色建筑的收益；Ct为投资人建设绿色建筑的成本；I为建设绿色建筑可获得的补贴金额。
投资人建设非绿色建筑的期望收益如式(7)所示：
E4= P1(Ed-Cd-P)+(1-P1)(Ed-Cd) (7)
式中：E4为投资人建设非绿色建筑的期望收益；Ed为投资人建设非绿色建筑的收益；Cd为投资人建设非绿色建筑的成本。
综上所述，投资人的平均期望收益如式(8)所示：
E投资人=P2[P1(Et-Ct+I)+(1-P1)(Et-Ct)]+(1-P2)[P1(Ed-Cd-P)+(1-P1)(Ed-Cd)] (8)
式中：E投资人为投资人的平均期望收益。
投资人的复制动态方程如式(9),(10)所示：
F(P2)=dP2dt=P2(1−P2)[P1(I−P)+(Et−Ct+Ed−Cd)] (9)F′(P2)=(1−2P2)[P1(I−P)+(Et−Ct+Ed−Cd)] (10)
其中，令F(P2)=0,解得P2=0,P2=1,P∗1=(Ed−Cd)+(Et−Ct)P−I
投资人群体复制动态方程分析：
1)当P1=P∗1=(Ed−Cd)+(Et−Ct)P−I时，F(P2)=0,即政府部门实施绿色建筑经济激励政策比例为P*1时，投资人建设绿色建筑和建设非绿色建筑的比例趋于稳定。
2)当P1>P*1时，P2=0,P2=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)>0,且F′(1)<0,因此P2=1是演化稳定策略。即政府部门实施绿色建筑经济激励政策比例大于P*1时，投资人会选择开发绿色建筑并趋向于稳定。
3)当P1<P*1时，P2=0,P2=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)<0,且F′(1)>0,因此P2=0是演化稳定策略。即政府部门实施绿色建筑经济激励政策比例小于P*1时，投资人会选择开发非绿色建筑并趋向于稳定。
由上述结果进行分析可知：投资人是否建设绿色建筑是取决于市场的预期收益，当政府实施经济激励政策的比例大于P∗1=(Ed−Cd)+(Et−Ct)P−I时，建设绿色建筑的收益较高，市场内其余投资人不断模仿，演化，最终使得越来越多的投资人建设绿色建筑。
2 需求侧演化博弈模型的构建
在需求侧，消费者是直接购买绿色建筑的人或者单位，是决定绿色建筑存在价值和市场需求的关键主体。消费者和投资人的演化博弈支付矩阵如表2所示。
(1)消费者接受绿色建筑时的期望收益如式(11)所示。
E5=P4(Rt+ΔRt)+(1-P4)×Rd (11)
式中：E5为消费者接受绿色建筑时的期望收益；P4为投资人建设绿色建筑的比例；Rd为消费者接受非绿色建筑可获得的收益；Rt为消费者接受绿色建筑可获得的收益；ΔRt为绿色建筑的补贴金额。
消费者不接受绿色建筑时的期望收益如式(12)所示。
E6=P4×0+(1-P4)×0 (12)
式中：E6为消费者不接受绿色建筑时的期望收益。
综上所述，消费者的平均期望收益如式(13)所示。
E消费者=P3[P4(Rt+ΔRt)+(1-P4)×Rd]+(1-P3)[ P4×0+(1-P4)×0] (13)
式中：E消费者为消费者的平均期望收益；P3为消费者接受绿色建筑的比例。
消费者的复制动态方程如式(14),(15)所示：
F(P3)=dP3dt=P3(1−P3)[P4(Rt+ΔRt)+(1−P4)×Rd] (14)
F′(P3)=(1-2P3) [P4(Rt+ΔRt)+(1-P4)×Rd] (15)
其中，令F(P3)=0,解得P3=0,P3=1,P∗4=11−Rt+ΔRtRd
消费者群体复制动态方程分析如下。
1)当P4=P∗4=11−(Rt+ΔRt)Rd时，F(PΔRt3)=0,即投资人建设绿色建筑的比例为P*4时，消费者接受绿色建筑和不接受绿色建筑的比例趋于稳定。
2)当P4>P*4时，P3=0,P3=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)>0,且F′(1)<0,因此P3=1是演化稳定策略。即投资人建设绿色建筑的比例大于P*4时，消费者会选择开发绿色建筑并趋向于稳定。
3)当P1<P*1时，P3=0,P3=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)<0,且F′(1)>0,因此P3=0是演化稳定策略。即投资人建设绿色建筑的比例小于P*4时，消费者会选择开发非绿色建筑并趋向于稳定。
由上述结果进行分析可知：通过政府的经济激励政策，当消费者购买绿色建筑时可获得的增量收益ΔRt扩大时，消费者群体对于绿色建筑的接受程度上升，市场内对绿色建筑持观望态度的消费者不断模仿，演化，最终使得越来越多的消费者群体接受绿色建筑。
(2)投资人建设绿色建筑的期望收益如式(16)所示：
E7=P3( Et-Ct)+(1-P3)×(-Ct) (16)
式中：E7为投资人建设绿色建筑的期望收益；Et为投资人建设绿色建筑的收益；Ct为投资人建设绿色建筑的成本。
投资人建设非绿色建筑的期望收益如式(17)所示：
E8=P3(Ed-Cd)+(1-P3)×(-Cd) (17)
式中：E8为投资人建设非绿色建筑的期望收益；Ed为投资人建设非绿色建筑的收益；Cd为投资人建设非绿色建筑的成本。
综上所述，投资人的平均期望收益如式(18)所示：
E投资人=P4[P3( Et-Ct)+(1-P3)×(-Ct)]+(1-P4)[P3(Ed-Cd)+(1-P3)×(-Cd)] (18)
式中：E投资人为投资人的平均期望收益。
投资人的复制动态方程如式(19),(20)所示：
F(P4)=dP4dt=P4(1−P4)[P3(Et+Ed)−(Ct+Cd)] (19)F′(P4)=(1−2P4)[P3(Et+Ed)−(Ct+Cd)] (20)
其中，令F(P4)=0,解复P4=0,P4=1,P∗3=Ct+CdEtEd
投资人群体复制动态方程分析：
1)当P3=P∗3=Ct+CdEt+Ed时，F(P4)=0,即消费者接受绿色建筑的比例为P*1时，投资人建设绿色建筑和建设非绿色建筑的比例趋于稳定。
2)当P3>P*3时，P4=0,P4=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)>0,且F′(1)<0,因此P4=1是演化稳定策略。即消费者接受绿色建筑的比例大于P*3时，投资人会选择开发绿色建筑并趋向于稳定。
3)当P3<P*3时，P2=0,P2=1是可能的演化稳定点，由于F′(0)<0,且F′(1)>0,因此P4=0是演化稳定策略。即消费者接受绿色建筑的比例小于P*3时，投资人会选择开发非绿色建筑并趋向于稳定。
由上述结果进行分析可知：投资人对于是否选择建设绿色建筑，更多的是关注其自身的收益水平。即使建设绿色建筑和建设非绿色建筑可获得的收益存在差距，当通过政府补贴、良好的市场发展潜力等能够缩小这些差距时，出于对社会形象、市场潜力和消费者对绿色建筑的认可程度等潜在因素的考虑，建设绿色建筑的投资人群体比例仍会增加。
3 结 论
(1)有限的政府干预，对于现阶段建设绿色建筑的收益和建设非绿色建筑的收益存在差距的现状，政府应当制定相应的奖惩措施，例如对于绿色建筑，降低一部分的该地区土地出让金。但是过高的经济补贴不但会加重政府的财政负担，还且会使投资人形成依赖，对市场不利。因此，政府的干预也需要考虑成本收益，结合当地绿色建筑发展情况，实时调整税收。
(2)提高绿色建筑技术创新能力。当前各地政府均有颁布强制性政策以推广绿色建筑，但由于技术难点，投资人建设绿色建筑的实际收益不高。因此需要政府加强科技创新，并针对绿色建筑的相关技术，制定相应的专业培训方案，培养具有高水平的绿色建筑专业人才。
(3)绿色建筑信息普及。需求是绿色建筑发展和扩大的根本推动力，当前消费者对于绿色建筑的认知仅仅是一种节能、环保的建筑，相关政策也仅从购房补贴，贷款利率优惠等角度出发。因此，政府应当加强对绿色建筑的信息普及，对绿色建筑建设过程中的减污环保、运维过程中绿色物业和智慧小区等制定相应的宣传方案，让消费者认识到绿色建筑的优越性，提高消费者选择绿色建筑的趋势，从而促进我国绿色建筑的发展和推广。
参考文献
[1] 吴罗丹.绿色建筑工程管理中存在的问题与对策研究 [D].浙江：浙江工业大学，2019.
[2] 江苏省住房和城乡建设厅.绿色建筑标识项目累计数量[EB/OL].[2019-11-27]http://jsszfhcxjst.jiangsu.gov.cn.
[3] 梁喜，付阳.政府动态奖惩机制下绿色建筑供给侧演化博弈研究[J].中国管理科学.2021,29(2):187-197.
[4] 陈小龙，刘小兵.交易成本对开发商绿色建筑开发决策的影响[J].同济大学学报.2015,43(1):153-159.
[5] OLUBUMNMI O A,XIA P B,SKITMORE M.Green building incentives:a review [J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2016(59):1611-1621.
[6] ZHAO D X,HE B J,JOHNSON C,et al.Social problems of green buildings:from the humanistic needs to social acceptance[J].Renewable and Sustainable Energy Reviews,2015(51):1594-1609.
[7] 刘戈，李雪.基于博弈分析的绿色建筑激励机制设计与激励力度研究[J].科技管理研究，2014,34(4):235-239.
[8]王虹光.基于实证的绿色建筑投资决策影响因素研究[D].北京:清华大学，2013.
热门排行
