中央和地方政府水利投融資的演化博弈分析

崔延松 度巍　魯紅衛

摘要在我國水利建設資金配置中，存在著中央和地方兩級政府作為投資的主體，在興建水利工程上進行著是否投資的利益博弈。基于演化博弈視角，分析了中央政府與地方政府在不同收益考量下長期博弈中形成的演化穩定策略，并揭示出由于存在“智豬博弈心態”，雙方共同投資水利工程始終是不穩定策略組合，揭示了當前政府主導型的水利資金配置機制僵化現象。

關鍵詞水利投融資；演化博弈；演化穩定策略

中圖分類號S-9文獻標識碼

A文章編號0517-6611（2014）28-10038-02

Evolutionary Game Analysis on the Water Resource Financing between Central and Local Government

CUI Yansong1， DU Wei1， LU Hongwei2 （1. School of Transportation， Nantong University， Nantong， Jiangsu 226019； 2. Department of Water Resources of Guizhou Province， Guiyang， Guizhou 550002）

Abstract As the main roles in financing water projects， the central and local governments always play games in water conservancy construction. From the viewpoint of evolutionary game， the paper studied this bilevel government game and the corresponding evolutionary stable strategy in different profits. The conclusion shows that since each government wants the other government to bear more costs， coinvestment in water projects is always an unstable strategy combination. which can be used for revealing the ossified governmentled water finance allocation mechanism.

Key words Water resource financing； Evolutionary game； Evolutionary stable strategy

水資源的可持續利用是人類社會發展的基礎和保障，水利已成為我國經濟與社會發展的重要基礎設施。隨著水利改革與發展的深入進行，我國水利投融資機制在不斷發生變化，“九五”以來，投資供給逐漸由財政撥款的單一方式，向政府投資為主，多渠道、多元化、多層次的水利投資體制轉變[1-3]。目前，水利投融資渠道主要包括：國家投資，包括財政預算內撥款、國債、水利建設基金、國內貸款、利用外資、自籌資金等。由于水利建設項目投資規模大，公益性質所占的比重較大，國家財政投入對水利建設的重視和支持，從根本上保證了水利基礎設施建設的有效落實，對促進國民經濟持續發展和快速增長發揮了重要作用。

中央政府和地方政府在現實狀況中一直作為水利投資的主導者。對于大中型水利工程項目，一般由中央和地方政府共同投資建設，由于分級財政的分權約束，中央和地方政府始終存在利益博弈。中央水利財政資金分配至地方的水利工程項目需有相應地方財政資金的配套，然而由于水利工程存在巨大的正外部性，比如在大江、大河的中上游進行水利投資，水利工程的興建除了給當地政府帶來收益外，還會對下游地區產生巨大的外部性收益，如防洪減災的收益，地方政府在配套資金配置方面經常表現出不合作行為。中央和地方兩級政府可看成水利工程投資建設上的博弈主體，兩方均有選擇投資與不投資兩種策略，從全局角度出發，在水利工程的興建、投資中，中央政府的收益一般要大于地方政府所獲得的收益。筆者基于演化博弈視角，分析兩級政府各自的策略選擇，揭示在各個不同的收益情況下，中央和地方政府投融資博弈的演化穩定狀態。

1演化博弈理論

演化博弈理論是將博弈理論與動態演化過程結合起來，從有限理性出發，形成以群體研究對象為主要特征。演化穩定策略（ESS）是演化博弈理論的核心概念，反映了均衡解的穩定性狀態，以及向均衡穩定狀態的動態收斂過程。

Smith[4]給出演化穩定策略的數學定義如下：

S為策略集合，x∈S稱為演化穩定策略，如果y∈S，y≠x，存在一個εy∈（0，1），使得對任意的ε∈（0，εy），都有不等式

u（x，εy+（1-ε）x）>u（y，εy+（1-ε）x）（1）

式中，y表示突變策略，εy是一個與y相關的常數，稱為侵入界限，εy+（1-ε）x表示選擇演化穩定策略群體與選擇突變策略群體所組成的混合群體。

從以上定義可以看出：演化穩定策略是這樣一個策略，當博弈人在選擇它時，另一個策略不能侵入它，因為選擇其他策略對當前狀況不可能改善，也就是說當一個系統處于演化穩定均衡的范圍內時，它能夠抵抗來自外部小的沖擊而不會偏離演化穩定狀態。

復制者動態（Replicator Dynamics）是演化博弈理論中常見的一種選擇動態。復制者動態能較好地描繪出有限理性個體的群體行為，因而在實際應用時中備受重視。由演化原理可知，一種策略k的收益比群體的平均收益高時，那么這種策略就會在群體中被模仿、學習和發展，即選擇該策略k的群體比例將隨著時間增加，若設選擇該策略的群體比例為rk，時間為t，即有drkdt>0，復制者動態通常用微分方程drkdt=rk[u（k，s）-u（s，s）]表示，其中u（k，s）是策略k的期望收益，u（s，s）是群體的平均收益。

2政府投資水利的多種利益演化博弈分析

假設在某一流域興建一項水利工程，投資博弈的參與者為中央政府和地方政府。假設工程興建需要α單位的投資支出。工程建設完成，中央政府可以獲取b單位收益，地方政府可以獲取c單位收益。如果中央政府和地方政府共同投資，那么工程投資所需的支出在中央政府和地方政府之間分攤，分攤比例系數為λ。如果中央政府和地方政府都不投資水利工程，則由于洪澇災害、水資源短缺等問題無法解決，分別給博弈方帶來d和e單位的損失。中央政府和地方政府水利投資的博弈收益矩陣如表1所示。