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环境污染问题的博弈浅析摘要：我国环境污染较为严重，形势不容乐观。
本文通过对企业与企业、政府在排污与监管过程中行为选择的博弈分析，指出建立一个合理的博弈规则，合作的参与方完全可以突破“囚徒困境”；政府应加大惩处监督力度，才是解决企业排放污染的有效措施。
关键词：环境污染博弈0 引言我国经济的快速增长带来了巨大的物质财富，但这种飞跃式发展在消耗大量资源的同时，导致了严重的环境污染和生态破坏[1]。
面对严峻的环境污染现状，如何找到根除问题的可靠方法已成为刻不容缓的课题。
1 我国环境污染问题的原因诺思的外部性理论认为，当个体或企业行为所引起的自身成本不等于社会成本，自身收益不等于社会收益时，将存在外部性。
对受影响者赋予利益为正外部性（外部经济性），对受影响者强加成本为负外部性（外部不经济性）。
在市场机制条件下，作为理性经济人假设的个体或企业不会自觉地去解决负外部性问题[2]。
企业污染环境正是负外部性的典型事例，在排污过程中，企业私人成本小于社会成本，造成企业存在增加产量和排放污染的动机。
从经济学的角度看，环境污染是一种典型“市场失灵”表现。
“环境”作为一种公共产品，具有非竞争性和非排他性两个特点[3]。
比如说，采取措施使某个城市的空气没有了污染，某人呼吸了清新的空气，并不能制止他人呼吸。
环境问题的“非竞争性”和“非排他性”告诉我们，“环境”这种公共产品无法通过等价交换的机制在生产者和消费者之间建立联系，假如采用市场资源配置的方式进行环境供应，无疑就会发生“市场失灵”。
这是在经济发展中产生环境污染问题的根本原因。
2 环境污染问题博弈模型的建立与分析作为博弈论的一个经典例子，“囚徒困境”(Prisoner’s dilemma，A .W.Tucker，1950)就描述了追求利益最大化的理性人是怎样陷入自己埋设的困境的。
囚徒博弈的行为又被称为“理性的无知”。
如果把“囚徒”理解成“经济人”，把“坦白”换成“污染”。
进行监测的成本过高时,环境污染必然发生.要确保环境不被严重污染,就必须对不处理污染物的企业进行严惩,降低不处理污染物的预期收益.同时,要加强环保队伍建设,严格执法,加大对环保的投入,减少监测成本. 作者：卢方元Author：LU Fang-yuan 作者单位：郑州大学商学院,郑州,450001 期刊：系统工程理论与实践ISTICEIPKU Journal：SYSTEMS ENGINEERING -THEORY PRACTICE 年，卷(期)：2007,27(9) 分类号：F22 关键词：环境污染复制动态演化博弈演化稳定策略机标分类号：X50 F83 机标关键词：环境污染污染问题演化博弈论博弈分析Environmental Pollution污染物企业不处理环保部门产污预期收益严格执法选择行为监测成本队伍建设处罚力度重污染方法策略基金项目：环境污染有哪些防治措施1、减少污染物排放量。
2、控制排放和充分利用大气自净能力。
3、厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理，不要排放大户过渡集中，不要造成重复迭加污染，形成局地严重污染事件发生。
4、绿化造林5、采取综合措施控制农业污染6、是提高垃圾无害化、减量化、资源化处理水平。
热点推荐：一直以来环境问题被提出并且受到公众广泛的关注，绝不是偶然的现象，生态危机日益严重，维护生态平衡治理成了当前热门话题，那么环境污染有哪些防治措施呢?下面为你解答。
环境污染按环境要素可分为大气污染、水体污染和土壤污染，在防止污染方面措施如下：一、大气污染在政策层面的建议：(1)修订《大气法》：建议在立法目标、行为规范、法律实施程序、法律责任等方面做出比较明确、具体的规定，进一步丰富大气法内容，加强其可操作性;(2)完善环境质量标准，健全颗粒物监控体系(3)加强执法力度，提高违法成本(4)完善大气污染控制的经济政策(5)尽快颁布《城市环境空气质量综合管理办法》和《城市环境空气质量达标规划编制技术指南》大气污染在技术层面的防治措施：(1)完善城市群区域空气质量监测管理体系;(2)加强颗粒物污染物(SO2、NOx、挥发性有机物等)监控系统建设：由于二次颗粒物是由气态前体物在大气环境中被氧化而产生的，对二次组分的控制措施也要从两方面展开。
环境污染治理博弈问题分析与研判环境污染是全球范围内的严重问题，它对地球生态系统造成了严重破坏，对人类健康和生存的威胁也日益增加。
环境污染治理是一个复杂的博弈问题，涉及政府、企业和公众等各种利益主体。
在这个博弈中，各方都有自己的利益和诉求，需要找到一种平衡和共赢的解决方案。
本文将从环境污染治理的博弈问题进行分析与研判，以期为制定有效的环境治理政策提供参考。
一、环境污染治理的博弈主体环境污染治理的博弈主体主要包括政府、企业和公众。
政府在环境治理中扮演着监管和引导的角色，它需要通过制定法律法规和政策措施来规范企业的生产和行为，以达到保护环境的目的。
企业则是环境污染的主要源头，它们需要通过生产活动获取利润，但这往往会产生各种排放物和污染物，对环境造成损害。
公众则是环境污染的受害者，他们希望能够生活在一个清洁、健康的环境中，对环境污染问题持有强烈的关注和呼吁。
政府在环境治理中的主要策略是制定政策和法律法规，通过对企业的监管和约束来减少污染排放。
这包括对污染物的排放标准和排放权的分配，以及对环境违法行为的处罚和惩罚措施。
政府还可以通过激励和奖励机制来鼓励企业采取环保措施，比如提供环保补贴和税收优惠等政策。
企业在环境治理中的主要策略是尽量减少污染排放，为此它们可以采取各种环保技术和设备，改善生产工艺和管理方式，以达到节能减排的目的。
企业还可以通过绿色生产和产品认证来提高其环保形象，满足公众的环保需求。
公众在环境治理中的主要策略是通过舆论监督和社会参与来推动环境保护，比如通过环保组织和社会活动来倡导环保理念，对环境污染问题进行曝光和抗议。
公众还可以通过消费和投票行为来支持环保企业和政策，以影响环境污染治理的方向和效果。
在环境污染治理的博弈中，各方都有自己的利益和诉求，需要通过合作和博弈来寻求最优解决方案。
政府、企业和公众都希望能够在环境保护和经济发展之间找到一个平衡点，实现环境和经济的双赢。
政府需要在环境保护和经济增长之间取得平衡，制定出既能保护环境又能促进经济发展的政策措施。
区域大气污染合作治理的博弈分析区域大气污染是一个严重影响全世界的环境问题，也是一个涉及多方利益和博弈的复杂议题。
在区域大气污染治理过程中，各相关方之间的合作与博弈是不可避免的。
本文将从博弈论的角度，对区域大气污染合作治理进行分析。
一、区域大气污染的特点和挑战1. 跨界性强区域大气污染通常是跨越多个行政区域或国家的，大气污染物的扩散范围广，因此需要跨区域合作进行治理。
2. 利益相关方多区域大气污染的治理事关多方利益，包括政府、企业、居民等多方利益相关者，因此合作涉及到多方利益的博弈。
3. 治理成本高区域大气污染治理需要投入大量资源和资金，治理成本高，因此各方在合作中常常会出现分摊问题。
以上特点和挑战表明，区域大气污染治理需要各相关方进行合作，但是由于各种利益诉求的不同，合作中也会出现各种博弈现象。
接下来我们将从博弈论的角度，对区域大气污染合作治理进行具体分析。
二、博弈主体和策略选择在区域大气污染合作治理中，博弈的主体包括政府、企业和居民等多方利益相关者。
每个主体在博弈中会选择不同的策略，以追求自身最大化利益。
1. 政府政府在区域大气污染合作治理中扮演着重要角色，其策略选择受多方面影响。
一方面，政府需要考虑经济发展和环境保护之间的平衡，政府还需要考虑到不同行政区域之间的利益平衡。
在博弈中，政府可能会选择通过出台政策法规、设置环保标准等手段来推动大气污染治理，同时也需要考虑到企业和居民的利益，减少其阻力。
2. 企业企业是大气污染的重要来源，其策略选择受到经济利益和环保责任的影响。
在博弈中，企业可能会选择通过技术革新、节能减排等方式来降低大气污染排放，以获得政府的支持和赞许。
由于治理成本高和市场竞争压力大，企业在博弈中也会出现违规排放的情况。
3. 居民居民作为大气污染的受害者，其策略选择受到环境健康和生活品质的影响。
在博弈中，居民可能会通过维权活动、环保组织等方式来促使政府和企业加强大气污染治理，以保护自己的生存环境。
环境污染治理博弈问题分析与研判【摘要】本文围绕展开讨论。
在首先介绍了博弈理论在环境治理中的应用，探讨了环境污染治理中的利益相关者、策略选择、效果评估以及预期结果。
在分析了环境污染治理博弈问题分析与研判的意义，提出了建议，并展望了未来发展。
通过本文的分析，可以更深入地了解环境污染治理领域中的博弈问题，为相关研究和实践提供指导，促进环境保护工作的进展。
【关键词】环境污染治理、博弈问题、分析、研判、博弈理论、利益相关者、策略选择、效果评估、预期结果、意义、建议、展望1. 引言1.1 环境污染治理博弈问题分析与研判在环境治理中，不同利益相关者包括政府、企业、非政府组织、公民等，它们在环境污染治理中往往代表着不同的利益诉求和立场。
针对这些利益相关者的不同需求和行为模式，制定相应的策略成为环境污染治理的关键问题之一。
不同的策略选择将直接影响到环境治理的效果，因此需要进行有效的效果评估和监测。
在环境污染治理的实践中，我们需要关注的不仅是短期的治理效果，更应该考虑到长期的可持续性发展。
只有将环境污染治理中的博弈问题进行深入分析和研判，才能更好地促进环境治理工作的顺利推进和取得预期的成效。
的意义和价值，正在成为学术界和实践领域的研究热点。
2. 正文2.1 博弈理论在环境治理中的应用博弈理论在环境治理中的应用是一种重要的分析工具，它可以帮助我们理解环境污染治理中的各种利益相关者之间的互动关系。
在环境治理中，各利益相关者往往追求自身利益最大化，而博弈理论可以帮助我们分析各利益相关者之间的战略选择及其影响。
在环境治理中，利益相关者包括政府部门、企业、环保组织、消费者等，它们之间常常存在着利益的冲突与协调。
通过博弈理论的分析，我们可以确定各利益相关者的利益结构和博弈策略，从而找到最优的解决方案。
政府可以通过设定环境税收来引导企业减少污染排放，而企业则可以通过技术创新来减少环境污染，从而达到双赢的局面。
博弈理论还可以帮助我们预测环境治理中的可能结果，并评估各种策略的效果。
《双碳背景下工业污染监管演化博弈分析》一、引言随着全球气候变化问题日益严峻，中国积极响应国际双碳目标（碳达峰、碳中和）的倡议，努力实现绿色低碳发展。
在此背景下，工业污染问题成为社会关注的焦点。
工业污染不仅影响环境质量，还关系到社会经济的可持续发展。
因此，对工业污染的监管成为政府、企业和学者关注的重点。
本文运用演化博弈理论，对双碳背景下工业污染监管的演化过程进行分析，旨在探讨各利益相关方在污染监管中的策略选择及其动态变化。
二、理论背景与模型构建演化博弈理论是一种研究博弈各方策略选择随时间变化的理论。
在双碳背景下，工业污染监管的演化博弈涉及到政府、企业和公众等多个利益相关方。
这些利益相关方在面对环境污染和监管时，会根据自己的利益和预期进行策略选择。
本文构建了一个简单的演化博弈模型，该模型包括政府、企业和公众三个主体。
政府负责制定和执行污染监管政策；企业是污染的主要来源，其策略选择包括遵守环保法规和违规排放；公众则是环保政策的支持者和监督者。
三、演化博弈分析1. 初始阶段：在双碳目标提出之初，政府加强了环保法规的制定和执行力度，企业面临严格的环保监管。
此时，企业的策略选择主要是遵守环保法规，以避免受到严厉的处罚。
公众对环保政策的支持度逐渐提高，对企业的监督力度加大。
2. 策略调整阶段：随着时间推移，一些企业可能因为成本压力、技术难题等原因，选择违规排放。
此时，政府的监管策略需要相应调整，加大处罚力度，提高违规成本。
同时，公众的监督作用也日益凸显，通过举报、舆论等方式对企业的违规行为进行曝光。
3. 长期演化阶段：在长期的演化过程中，政府、企业和公众之间形成了相对稳定的策略选择。
政府不断完善环保法规，提高监管效率；企业逐渐意识到绿色发展的重要性，积极采取环保措施；公众的环保意识不断提高，对企业的监督更加有效。
四、分析结果与讨论通过演化博弈分析，我们可以看出在双碳背景下，工业污染监管的演化过程是一个动态调整的过程。
环境污染治理博弈问题分析与研判环境污染治理是一个博弈问题，涉及到多个相关利益方之间的利益冲突和博弈。
本文将对环境污染治理博弈问题进行分析与研判。
我们来分析环境污染治理的利益相关方。
一方面，环境污染的主要责任在于企业和政府。
企业在生产过程中可能会产生大量的废气、废水和固体废物等污染物，而政府则需要进行监督和管理。
环境污染对公众和自然环境造成了直接和间接的伤害，因此公众和自然环境也是利益相关方。
还有其他一些利益相关方，如环保组织、科研机构等。
我们来分析环境污染治理博弈的特点。
环境污染问题具有外部性和公共品特征。
环境污染的影响不仅仅局限于某个企业或地区，而是涉及到整个社会和生态系统。
环境污染治理存在不对称信息和不完全信息问题。
企业和政府对于环境污染的影响和治理成本可能存在不同的认知和评估。
环境污染治理还存在时间不一致和反向选择问题。
环境治理可能需要长期投入和坚持，但企业和政府可能会在短期内追求经济利益而忽视环境问题。
针对以上特点，我们可以采取博弈理论来分析环境污染治理博弈。
博弈理论可以研究多个利益相关方之间的相互作用和决策策略，以及他们之间的利益分配和合作问题。
在环境污染治理博弈中，不同利益相关方的决策和行为会相互影响。
企业在面临环境污染治理时，可能考虑到自身利益和投入产出的平衡，因此可能会选择降低污染治理的投入，以追求短期内的经济利益。
而政府则需要考虑到整个社会和公众的利益，可能会采取法律法规和监督措施，以强制企业进行环境治理。
此时，企业可能会面临遵守法律或承担罚款等成本的选择。
公众和环保组织在环境污染治理中往往起到监督和声音的作用，他们的行为和态度也会对企业和政府的决策产生影响。
在环境污染治理博弈中，可以采取合作和博弈两种策略。
合作策略是指利益相关方之间的沟通和协调，共同制定环境治理的目标和措施，实现双赢的结果。
博弈策略则是指利益相关方之间的相互竞争和冲突，通过各自的决策来争夺利益。
环境污染治理是一个复杂的博弈问题，涉及到多个利益相关方之间的利益冲突和合作。
2007年9月系统工程理论与实践第9期文章编号:100026788(2007)0920148205环境污染问题的演化博弈分析卢方元(郑州大学商学院,郑州450001)摘要:用演化博弈论的方法对产污企业之间、环保部门和产污企业之间相互作用时的策略选择行为进行分析.结果表明:当产污企业不处理污染物的收益大于处理污染物的收益、环保部门对不处理污染物的企业处罚力度过轻或对产污企业进行监测的成本过高时,环境污染必然发生.要确保环境不被严重污染,就必须对不处理污染物的企业进行严惩,降低不处理污染物的预期收益.同时,要加强环保队伍建设,严格执法,加大对环保的投入,减少监测成本.关键词:环境污染;复制动态;演化博弈;演化稳定策略中图分类号:F22文献标志码:AEvolutionary Game Analysis on Environmental Pollution ProblemLU Fang2yuan(Business Scho ol,Z hengzhou U niversity,Z hengzhou450001,China)Abstr act:Analyzing the strategies.choice on the interaction among the pro ducing pollu tion.s enterpri ses,betw eenthe environ mental protection department and the producing pollutio n.s enterprises with the evolutionary game theory.The result sho ws that when the pay off fo r dealing with the waste residue of the pro ducing pollutio n.s enterprises islarger than no t,or the punishment on the enterprises w ho don.t deal with the pollutant is too light,o r the monitoringcost of the environmental p rotection department is to o large,then environment po llution is inevitable.Punishing theenterprises w ho don.t deal with the pollutant and reducing thei r expected pay off to make sure the enviro nment wo n.tbe severely polluted.A t the same time,we sho uld streng then the environmental pro tectio n personnel,strictly enforcethe law,increase i t input,and reduce the mo nitoring cost.Key wor ds:envi ronmen tal pollutio n;duplicative dynamic;evolu tionary game;ev olutio nary stable strateg y1引言保护和改善生活环境和生态环境,防治污染和自然环境破坏,是我国社会主义现代化建设中的一项基本国策.为了早日实现全面建设小康社会的战略目标,加快建设资源节约型、环境友好型社会,促进经济发展与人口、资源、环境相协调,环境保护事业得到了空前的重视,也取得了重要的进展.但是我国环境污染和生态破坏问题仍然十分突出,以2004年我国环境状况为例[1~2]:七大江河水系中,Ô类至劣Õ类水质占5812%;27个重点湖库中,Ô类至Õ类水质湖库高达20个;342个城市中,空气质量为三级或劣于三级的城市有210个,占6114%;全国水土流失面积356万km2,占国土面积3711%;2004年全国共发生环境污染与破坏事故1441起,造成的直接经济损失3636517万元.造成我国环境污染严重的因素有许多[3~5],但从根本上讲,还是由于一些地方、部门和产污企业在利益机制的驱动下,从个体行为理性出发,不重视环境污染造成的.一些学者应用博弈论对此进行了分析[6~8],但在他们的分析过程中,博弈方产污企业、环保部门等均假设具有完全理性,即在理性意识、分析推理能力、识别判断能力、记忆能力和准确行为能力等多方面都具有完美性,不能有缺陷或失误.这种假设与实际情况不符,现实中的产污企业或环保部门至少有一个方面不能满足完全理性的完美性要求,即只具有有限理性,而且其稳定策略往往是长期的学习模仿、不断收稿日期:2006203229作者简介:卢方元(1962-),男(汉族),河南商城人,管理学博士,郑州大学商学院教授,研究方向:数量经济学及金融工程等.地进行策略调整的结果.演化博弈论以博弈方具有有限理性为基础,研究博弈方组成的群体成员采用特定策略比例的变化趋势和稳定性,它对分析预测经济关系的长期趋势和解释各种普遍性社会现象有重要的作用.本文在产污企业、环保部门具有有限理性的假设下,用演化博弈论的方法对产污企业之间、环保部门和产污企业之间相互作用时的策略选择行为进行分析,揭示环境污染的深层次原因,从而为有关政府部门制订切实可行的防止环境污染的政策与措施提供理论依据.2 产污企业之间的复制动态和演化稳定策略当产污企业产生污染物时,它有两种策略选择:一种是先对污染物进行处理,然后再对外排放;另一种是不对污染物进行处理而直接对外排放.现假设有两个对称的产污企业1和2,在产生污染物时,如果双方都对污染物进行处理,各得a 单位的收益(或预期收益);双方都不对污染物进行处理,各得d 单位的收益;当一方对污染物进行处理而另一方不处理时,处理者得b 单位的收益,不处理者得c 单位的收益.双方的支付矩阵如图1所示.图1由于每一个博弈方的收益不仅取决于自身的策略选择,也取决于其它博弈方的策略选择,即策略和收益有相互依存性,所以图1中的a 、b 、c 、d 的值通常是不等的,只有在一些特殊的情况下才可能相等.当博弈双方满足完全理性假设时,博弈结果完全取决于a 、b 、c 、d 的值,但当博弈方理性层次很低时,一次博弈的结果可能与a 、b 、c 、d 的值无关,而经过多次反复博弈,博弈的结果才与a 、b 、c 、d 的值有关.在实际中真正满足完全理性假设的产污企业是很少的,大多只具有有限理性.现在考虑在一个大群体的产污企业之间随机配对进行该博弈.假设在该群体中,有比例x 的产污企业采用处理的策略,比例1-x 的产污企业采用不处理策略,x 通常是时间t 的函数.当产污企业的学习速度比较慢(即当某一产污企业改变策略时,其他产污企业模仿的速度比较慢)时,采用处理策略产污企业的比例动态变化速度可以用下面的复制动态方程来表示[9~10]:d x d t=x (u T - u )=x (1-x )(u T -u F )(1)其中u T 为采用处理策略的产污企业的期望收益,u F 为采用不处理策略的产污企业的期望收益, u =xu T +(1-x )u F 为所有产污企业的平均期望收益.将u T =xa +(1-x )b ,u F =xc +(1-x )d 代入到(1)式,得d x d t=x (1-x )[x (a -c )+(1-x )(b -d )](2)令d x d t=0,得(2)的可能稳定状态为x *1=0,x *2=1,x *3=d -b a -b -c +d (仅当0[d -b a -b -c +d [1成立)令F (x )=d x d t,根据微分方程的稳定性定理及演化稳定策略的性质,当F c (x *)<0时,x *为演化稳定策略(E SS).1)若a >c 且b >d ,即无论一方是否处理,另一方处理的收益总大于不处理的收益时.这种情况发生在环保部门能够履行其职责,能够严格执法,排污者能够被发现而且会受到严惩,使排污者因排污而受到处罚的损失高于其处理污染物的费用.此时,F c (x *1)>0,F c (x *2)<0,x *3不是稳定状态,x *2=1是唯一演化稳定策略.博弈结果为:有限理性的产污企业经过长期反复博弈均趋向于采用处理的策略.2)若a <c 且b <d ,即无论一方是否处理,另一方不处理的收益总大于处理的收益.这种情况通常发生在环保部门严重失职,要么不能及时发现排污者,要么对排污者没有进行严惩,使排污者因排污而受到处罚的损失(或期望损失)小于其处理污染物的费用.此时,F c (x *1)<0F c (x *2)>0,x *3不是稳定状态,x *1=0是唯一演化稳定策略.博弈结果为:有限理性的产污企业经过长期反复博弈均趋向于采用不处理策149第9期环境污染问题的演化博弈分析略.3)若a >c 且b <d ,即当一方处理时,另一方处理的收益大于不处理的收益,而当一方不处理时,另一方处理的收益小于不处理的收益.这种情况也通常发生在环保部门不能很好地履行其职责,只有在其它产污企业不排污时,排污企业才会受到严惩,而当所有产污企业都排污时,由于种种原因排污企业反而得不到严惩,排污而受到处罚的损失(或期望损失)小于其处理污染物的费用.此时,F c (x *1)<0,F c (x *2)<0,F c (x *3)>0,x *1=0和x *2=1都是演化稳定策略.博弈的结果取决于x 的初始水平.当初始的x I (0,x *3)时,有限理性的产污企业经过长期反复博弈均趋向于采用不处理策略;当初始的x I (x *3,1)时,有限理性的产污企业经过长期反复博弈均趋向于采用处理策略.显然,x *3=d -b a -c +d -b 随着d -b 的增加而增加,随着a -c 的增加而减少.特别地,当d =b ,a X c 时,x *3=0,反复博弈的结果为产污企业选择处理策略;当d X b ,a =c 时,x *3=1,反复博弈的结果为产污企业选择不处理策略.4)若a <c 且b >d ,即当一方处理时,另一方处理的收益小于不处理的收益,而当一方不处理时,另一方处理的收益大于不处理的收益.这是排污费或罚款随污染程度的增加而增加的情况.当别的产污企业对污染物进行处理,自己不对污染物进行处理时,对环境不会产生严重污染,受到的处罚较轻,而当别的产污企业对污染物不进行处理,自己也不对污染物进行处理时,会对环境产生严重的污染,结果会受到严惩.这时,F c (x *1)>0,F c (x *2)>0,F c (x *3)<0,x *3=d -b a -b -c +d是唯一演化稳定策略.博弈结果为:在有限理性的产污企业大群体中,经过长期反复博弈,有b -d c -a +b -d 比例的产污企业趋向于处理,c -a c -a +b -d比例的产污企业趋向于不处理.显然,b -d 越大趋向于采用处理策略的产污企业的比例就越大,而c -a 越大趋向于采用处理策略的产污企业的比例就越小.当一产污企业对其它产污企业是否处理一无所知时,可以认为在其它产污企业中有015的比例处理,015的比例不处理.此时,它处理的期望收益为015(a +b ),不处理的期望收益为015(c +d ).当产污企业处理的期望收益小于不处理的期望收益,即015(a +b )<015(c +d )时,b -d c -a +b -d <c -a c -a +b -d .演化博弈的结果为:在大群体的产污企业中,处理的比例小于不处理的比例.反之,处理的比例大于不处理的比例.从上面的讨论可知,某些地方之所以环境污染现象比较严重,其主要原因是产污企业不处理的收益(或期望收益)大于处理的收益(或期望收益).因此,要减少或杜绝环境污染,就必须采取各种有效措施来降低产污企业不处理的收益或期望收益.3 环保部门与产污企业的复制动态和演化稳定策略图2当污染物产生时,产污企业有两种可供选择的策略:处理或不处理.环保部门面对产污企业的排出物也有两种可供选择的策略:不对排出物进行监测或对排出物进行监测以确定排出物是否环保达标.当环保部门选择监测策略时,就要对产污企业的排出物进行严格地监测,若发现产污企业的排出物不达标,就需对他进行惩罚.环保部门这样做,不仅自身要花费人力、物力和财力,而且需要得到上级部门的有效支持和相关部门的协作配合.因此,环保部门选择监测策略是要付出代价的,有时甚至是很高的.当然,这种代价可以通过政府有关部门加大对环保部门的投入或奖励得以补偿.为了讨论方便,假设当产污企业选择处理策略而环保部门选择不监测策略时,双方的得益均为0(实际上不等于0,把它视为0的原因在于我们所关心的是对不同策略下的得益进行比较而不是某一策略下得益的多少.),环保部门与产污企业进行博弈时的支付矩阵如图2所示.其中,c 1>0是环保部门对产污企业的排出物进行监测的成本,c 2\0是政府有关部门对环保部门失职的惩罚.s >0是环保部门对不处理污染物的产污企业的处罚,r \0是政府有关部门对环保部门的奖励.产污企业不处理污染物的目的是为了节省治污成本、谋取私利,因此有a >0.150系统工程理论与实践2007年9月对于有限理性层次较低的环保部门和产污企业,如果假设在产污企业的群体中采用处理策略的比例为x ,在环保部门的群体中采用不监测策略的比例为y ,则产污企业的复制动态方程为F (x )=d x d t=x (u 1T - u 1)=x (1-x )(u 1T -u 1F )=x (1-x )(s -a -sy )环保部门的复制动态方程为G (y )=d y d t=y (u 2F - u 2)=y (1-y )(u 2F -u 2T )=y (1-y )[c 1-c 2-r +(c 2+r )x )] 对于产污企业,如果y =(s -a )P s (s \a ),则F (x )始终为0,这意味着所有x 都是稳定状态;如果yX (s -a )P s ,则x *1=0和x *2=1是两个稳定状态,且当y >(s -a )P s 时x *1=0是演化稳定策略,当y <(s-a )P s 时x *2=1是演化稳定策略.特别地,当s <a ,即产污企业不处理污染物而受到的处罚小于其收益,亦即处罚力度较轻时,y >(s -a )P s 显然成立,演化博弈的结果为产污企业均趋向于选择不处理策略.当处罚力度很重,比如s =10a ,只要y >9P 10,x *1=0仍是演化稳定策略,在长期演化中,产污企业仍趋向于选择不处理策略.这就表明如果对不处理污染物的产污企业处罚力度不够,或者虽然对不处理污染物的产污企业处罚力度很重但环保部门由于种种原因而对产污企业的排出物进行严格监测的概率较小,即排出的污染物被发现的概率较小,那么经过长期反复博弈,产污企业仍均趋向于选择不处理策略.因此,要杜绝环境污染,在加大对不处理污染物的企业进行严惩的同时,还必须加强环保队伍的建设和监督从而提高污染物被发现的概率.对于环保部门,如果x =(r +c 2-c 1)P (c 2+r )(r +c 2\c 1),则G (y )始终为0,这意味着所有y 都是稳定状态;如果x X (r +c 2-c 1)P (c 2+r ),则y *1=0和y *2=1是两个稳定状态,且当r +c 2\c 1时,如果x <(r +c 2-c 1)P (c 2+r ),y *1=0是演化稳定策略,如果x >(r +c 2-c 1)P (c 2+r ),y *2=1是演化稳定策略.当r +c 2<c 1时,对任意的x I [0,1]均有c 1-c 2-r +(c 2+r )x >0,G c (y *1)>0,G c (y *2)<0,y *2=1是演化稳定策略.因此,当监测成本过高,而奖励力度或污染物未被发现而受到的处罚力度又过轻时,在长期演化中,环保部门趋向于选择不监测策略.令x 0=(r +c 2-c 1)P (c 2+r )(r +c 2\c 1),y 0=(s -a )P s (s \a ),用以两个比例为坐标的坐标平面图来表示产污企业和环保部门两群体类型比例变化复制动态关系,得到图3~图6.图3图4当s >a ,r +c 2>c 1时,从图3可以看出环保部门和产污企业所进行的博弈没有演化稳定策略,表明博弈双方策略选择具有相互的依赖性.当r +c 2<c 1时,无论对不处理污染物的产污企业处罚力度多大,从图4和图6可以看出环保部门和产污企业所进行的博弈存在唯一演化稳定策略x *=0,y *=1.这就意味着如果环保部门对产污企业进行监测的成本过高而污染物被发现受到的奖励力度或污染物未被发现受到的处罚力度又过轻时,有限理性的环保部门和产污企业通过长期反复博弈,学习和调整策略的结果是,环保部门选择不监测产污企业选择不处理.当s <a ,r +c 2>c 1时,从图5可以看出此博弈存在唯一演化稳定策略x *=0,y *=0.这表明如果对不处理污染物者处罚力度过轻,抵消不了不处理污染物带来的好处,通过长期反复博弈,学习和模仿,尽管有限理性的环保部门选择监测,有限理性的产污企业却最终都趋向于选择不处理.151第9期环境污染问题的演化博弈分析图5图64结论综上所述,环境污染现象严重的主要原因为:¹产污企业不处理污染物的收益(或期望收益)大于处理的收益(或期望收益);º对不处理污染物的产污企业处罚力度不够,不处理污染物即使被发现仍有利可图;»相对于发现污染物受到的奖励以及未发现污染物受到的处罚而言,环保部门对产污企业进行监测的成本过高.因此,要抑制产污企业不处理污染物的行为,减轻环境污染程度,就要¹对不处理污染物的企业和企业主要领导进行严惩,加大其排污成本;º实行地方政府环保问责制,加强环保队伍建设,加大对环境保护不力的政府有关部门和个人的处罚力度;»加大国家环保投资力度,特别是环保科技投入,提高环保部门对产污企业进行监测的积极性;¼改变环保部门现行管理体制和运行机制,实行垂直领导,减少环保部门对产污企业的监测成本.参考文献:[1]国家环境保护总局.2004年中国环境状况公报[EB P OL].http:P P w w w.sepa.g P plan P zkgb P.State Environmen t Protection Ad ministration of China.The State o f Environment in China in2004[EB P O L].http:P P w w .cn P plan P zkg b P.[2]国家环境保护总局.全国环境统计公报(2004年)[EB P OL].http:P P w w w.sepa.g P plan P hjtj P.State Environment Pro tection Adminis tratio n of China.Statistical Co mmunique of Enviro n2ment in China(2004)[EB P O L].http:P P w w P plan P hj tj P.[3]阮广通,平郑骅.环境污染的成因及治理[J].上海化工,2001,26(7):7-10.Ruan G T,Ping Z H.The formation of the environment pollw tio n and its eliminatio n measures[J].Shanghai Chemical Industry, 2001,26(7):7-10.[4]徐小钦,石磊.环境污染及治理的经济学分析[J].生态经济,2004,(12):91-94.Xu X Q,Shi L.An analy sis of the econo mics i n enviro nment pollution and co unter2measure[J].Ecological Econo my,2004,(12):91 -94.[5]陈振民,徐志侠,刘道伟,等.我国城市环境污染久治不愈原因分析[J].郑州经济管理干部学院学报,2004,19(1):86-88.Chen Z M,Xu Z X,Lu DW,et al.The analy sis of the reason that urban polluti on in China and i ts rebound[J].Journal of Z hengzhou Econo mics&Managemen t Institute,2004,19(1):86-88.[6]凤亚红,李永清.环境保护的博弈分析[J].西安科技学院学报,2003,23(4):408-410.Feng Y H,Li Y Q.Game analysys of environment[J].Protection Journal of Xi.an University of Science&Technolo gy,2003,23(4):408-410.[7]吴伟,陈功玉,王浣尘,等.环境污染问题的博弈分析[J].系统工程理论与实践,2001,21(10):115-119.Wu W,Cheng G Y,Wang H C,et al.The gamble analy sis o n enviro nmental pollutio n problem[J].Systems Engineering-Theo ry &Practice,2001,21(10):115-119.[8]王冬梅,李万庆.博弈论在环境保护中的应用[J].城市环境与城市生态,2004,17(5):45-47.Wang D M,Li W Q.Application o f game theory to enviro nmental pro tectio n[J].Urban Environ ment&Urban Ecology,2004,17(5):45-47.[9]Ginti s H.Game Theo ry Evo lving[M].Princeton:Princeton University Press,2000.[10]谢识予.经济博弈论[M].上海:复旦大学出版社,2002.Xie S Y.Econo mic Game Theo ry[M].Shanghai:Fudan University Press,2002.152系统工程理论与实践2007年9月。
