基于既有建筑節能改造市場外部性的ESCO策略研究*

李柏桐 郭漢丁 伍紅民

(1.天津城建大學經濟與管理學院，天津 300384；2.天津城建大學生態宜居城市與可持續建設管理研究中心，天津 300384)

0 引言

我國既有建筑存量大、能耗高，在超過600億m2的既有建筑中90%屬于高耗能建筑。伴隨城鎮化進程的加快，建筑能耗將持續攀升，預計2020年建筑能耗將占社會總能耗的40%，成為我國第一大耗能大戶。在此嚴峻形勢下，實施既有建筑節能改造工作成為降低建筑能耗、實現國家節能減排戰略、推動“兩型”社會發展的必然選擇。既有建筑節能改造工作長期有效開展依托于既有建筑節能改造市場發展，既有建筑節能改造市場發展的關鍵在于有效的市場運行機制，而有效的市場運行機制形成的核心在于市場多主體(政府、業主、ESCO)作用力的協同發揮。ESCO作為既有建筑節能改造市場主要供給主體，是市場發展的內在驅動力，對既有建筑節能改造市場發展具有推動作用。然而，從既有建筑節能改造市場整體發展情況來看，ESCO改造積極性不高，且存在大量具有節能服務資質但尚未進入既有建筑節能改造市場的潛在ESCO，是制約既有建筑節能改造市場發展的關鍵因素。因此，迫切需要政府制定相關政策以引導ESCO積極提供既有建筑節能改造服務，促進既有建筑節能改造市場高效運行。

目前，國內外學者從不同角度對影響ESCO參與既有建筑節能改造市場因素進行了廣泛研究。從風險管理視角出發，P.Lee(2015)通過問卷調查收集數據，發現用能單位道德風險問題、節能量測量的不確定性以及節能改造成本是合同能源管理項目的三大風險因素，也是影響ESCO進入既有建筑節能改造市場的關鍵[1]。在融資環境方面，詹朝曦(2012)[2]、李蕊(2016)[3]、Satu P?t?ri(2016)[4]認為既有建筑節能改造項目實施以大量資金為基礎，由于ESCO是輕資產型、技術型企業，但銀行等金融機構難以評估其技術優勢，因此導致ESCO融資困境，難以參與對資金有極高要求的既有建筑節能改造項目，是抑制ESCO參與既有建筑節能改造項目積極性的主要原因。劉曉君(2015)[5]、陳劍(2015)[6]、葛繼紅(2009)[7]等基于ESCO核心競爭力構建視角，指出既有建筑節能改造項目對ESCO自身有較高要求，需要其具備融資能力、技術研發能力、資源整合能力等，然而大部分ESCO屬于小微企業的現狀使其自身核心競爭優勢不足，是阻礙其參與既有建筑節能改造項目的重要因素。既有文獻多以靜態視角對影響ESCO參與既有建筑節能改造項目積極性的因素展開研究，盡管對既有建筑節能改造市場發展具有一定推動作用，但由于忽略了在既有建筑節能改造市場外部性條件下對“有限理性”的ESCO參與既有建筑節能改造項目博弈行為的研究，導致政府相關政策制定具有局限性。

鑒于上述原因，本文在分析既有建筑節能改造市場外部性的基礎上，采用演化博弈理論構建具有有限理性的ESCO群體間演化博弈模型，并求解ESCO群體間演化穩定策略，探索ESCO改造積極性不高的深層原因，基于此提出對策建議，以期促進我國既有建筑節能改造市場健康發展。

1 既有建筑節能改造市場外部性分析

外部性包括正外部性與負外部性。正外部性指經濟主體從事經濟活動產生的社會收益大于個人收益；負外部性指經濟主體從事經濟活動產生的社會成本大于支付的私人成本[8]。

作為既有建筑節能改造(以下簡稱“既改”)市場的供給主體，ESCO參與既改工作不僅可以獲取經濟效益，實現自身長遠發展，還可以降低社會總能耗、帶動節能服務產業及相關產業發展。然而，社會及他人在享受ESCO既改活動溢出效益的同時卻并未承擔ESCO付出的成本，導致ESCO從事既改工作的私人收益小于該活動所產生的社會效益，即該經濟活動產生了正外部效益，直接對ESCO參與改造的積極性產生影響，導致市場存在大量潛在ESCO，進而引發既有建筑節能改造市場失靈現象(如圖1所示)。

圖1 既有建筑節能改造外部性分析

圖1中，橫坐標表示節能改造量，MPR表示進行節能改造的邊際私人收益曲線，MSP表示進行節能改造的邊際社會收益曲線，MPC表示進行節能改造的邊際私人成本曲線。在不考慮外部性作用下，社會最優配置均衡點在MSR與MPC的交點B處實現均衡，此時ESCO進行既有建筑節能改造量為Q2。在考慮外部性作用下，市場機制對資源配置形成決定作用，ESCO由此選擇是否參與既改工作，此時市場自發配置均衡點在MPR和MPC的交點A處實現均衡，ESCO進行既有建筑節能改造量為Q1。在市場機制自發配置與社會最優配置兩種不同情況下，既有建筑節能改造量產生(Q2-Q1)的差額，這是由于既改市場正外部性的客觀存在抑制了部分潛在ESCO進入既改市場的積極性所導致的。

2 既有建筑節能改造市場ESCO演化博弈模型構建

演化博弈論打破了傳統理論的局限思維，將博弈理論分析和動態演化過程分析結合在一起。相較于偏重靜態均衡的博弈論而言，更注重在有限理性的基礎上進行動態分析，對于探索行為選擇策略實現均衡的條件，以及如何向均衡狀態調整、收斂的過程與性質具有重要價值[9]。ESCO作為既改市場供給主體，具有“有限理性”特征，其實現最優策略是經過模仿學習的不斷反復調整的過程，是一個復制動態演化博弈的過程，因此可以建立演化博弈模型來分析潛在ESCO行為策略及最優均衡策略。

2.1 無政府約束條件下ESCO演化博弈分析

2.1.1 基本假設及收益矩陣構建

本文從既改市場潛在ESCO行為策略選擇視角出發，將潛在ESCO抽象為兩個ESCO的代表，即將潛在ESCO A和潛在ESCO B作為研究對象，二者基于自身利益進行博弈。

假設1：將具有相同條件及特征的潛在ESCO劃分兩類，即參與博弈的局中人ESCO A和ESCO B。可供博弈雙方選擇的策略為“進入既改市場”和“不進入既改市場”，簡寫為“進入市場”和“不進入市場”。

假設2：博弈雙方均為有限理性人，配對要素隨機抽取自兩群體內部，并且可進行隨機獨立的策略選擇及重復博弈[10]。

假設3：設選擇進入既改市場的ESCO比例為x，選擇不進入既改市場的ESCO比例為(1-x)。

假設4：在無政府約束條件情況下，博弈雙方選擇進入既改市場時，收益均為p(p>0或p<0)；一方選擇進入既改市場，另一方選擇不進入既改市場時，收益分別為p、q。由于既改市場存在正外部效應，則q>p。

由以上基本假設，可構建ESCO間的博弈收益矩陣見表1。

表1 ESCO間的博弈收益矩陣

2.1.2 演化穩定策略(ESS)分析

U1=xp+(1-x)p

U2=xq

根據演化博弈基本原理，可得ESCO選擇進入既改市場策略的復制動態方程為

F(x)=x(1-x)(U1-U2)=x(1-x)(p-xq)

令F(x)=0，得到系統中3個穩定狀態點，分別為X1*=0，X2*=1，X3*=p/q。

演化穩定策略要求穩定狀態必須對微小擾動具有穩定性。演化穩定策略(ESS)要求F′(x*)<0，即F′(x*)=p-2xp-2xq+3x2q<0。

當p<0時，F′(X1*)<0，故X1*=0是唯一的演化穩定策略(ESS)，此時ESCO演化博弈相位圖如圖2所示。當ESCO選擇進入既有建筑節能改造市場收益為負時，開始選擇進入既改市場的ESCO經過一段時間的模仿學習后達到均衡策略，并傾向于不進入既改市場。

圖2 ESCO演化博弈相位圖1

當p>0時，F′(X3*)<0，故X3*=p/q是唯一的演化穩定策略(ESS)，此時ESCO演化博弈相位圖如圖3所示。當ESCO選擇進入既改市場收益為正時，ESCO群體經過反復模仿學習達到均衡策略，一定比例的ESCO選擇進入既改市場，并且該比例將穩定在p/q，即該比例的大小由進入既有改市場收益(p)與既改市場外部性(包含于q中)決定。

圖3 ESCO演化博弈相位圖2

2.2 政府經濟激勵條件下ESCO演化博弈分析

2.2.1 基本假設及收益矩陣構建

假設1～3同2.1.1。

假設4：在有政府經濟激勵條件下，雙方均選擇進入既改市場時，收益均為(p+I)；一方選擇進入既改市場，一方選擇不進入既改市場時，收益分別為(p+I)、q。

由以上基本假設，可構建ESCO間的博弈收益矩陣見表2。

表2 ESCO間的博弈收益矩陣

2.2.2 演化穩定策略(ESS)分析

根據演化博弈基本原理，可得ESCO選擇進入既改市場策略的復制動態方程為

F(x)=x(1-x)(p+I-xq)

令F(x)=0，得到系統中3個穩定狀態點，分別為X1*=0，X2*=1，X3*=(p+I)/q。

同理，演化穩定策略(ESS)要求F′(x*)<0，即

F′(x*)=(p+I)(1-2x)-q(2x-3x2)<0

當p+I<0時，即政府經濟激勵政策不足以使選擇進入既改市場的ESCO盈利，F′(X1*)<0，故X1*=0是唯一的演化穩定策略(ESS)，結果同2.1.2p<0的情況，此時ESCO演化博弈相位圖如圖2所示。

當p+I>q時，F′(X2*)<0，故X2*=0是唯一的演化穩定策略(ESS)，此時ESCO演化博弈相位圖如圖4所示。當在政府經濟激勵政策條件下進入既改市場的ESCO收益為正時，ESCO群體經過模仿學習反復調整策略后傾向于選擇進入既改市場的比例為1。

圖4 ESCO演化博弈相位圖3

當00的情況對比可見，在政府采取一定經濟激勵政策條件下，選擇進入既改市場的ESCO比例明顯增加。

圖5 ESCO演化博弈相位圖4

3 ESCO間博弈結果分析

通過引入外部性理論，構建潛在ESCO進入既有建筑節能改造市場的演化博弈模型，分析ESCO在無政府約束與在政府實行經濟激勵政策兩種情況下，潛在ESCO策略穩定狀態及其策略選擇演化路徑，并由此得到以下結論：

(1)在無政府約束條件的情況下，由ESCO群體演化博弈策略可知，ESCO選擇進入既改市場的趨向比例與進入既改市場收益成正比例關系，與既改市場外部性成反比例關系。由其演化博弈相位圖可知，當p<0時，ESCO群體趨向于選擇不進入既有建筑節能改造市場；當p>0時，選擇進入既有建筑節能改造市場的ESCO比例趨向于p/q，即既改市場外部性越小或收益越高，選擇進入既改市場的ESCO比例越高。

(2)在有政府經濟激勵政策的情況下，當p+I<0，即政府經濟激勵政策額度不足以使進入既改市場的ESCO盈利時，選擇進入既改市場的ESCO比例趨向于0；當0q，選擇進入既改市場的ESCO比例趨近于1，此時既改市場外部性內部化。

4 結語

在既有建筑節能改造市場外部性客觀存在的背景下，基于既有建筑節能改造市場ESCO群體行為策略選擇視角，構建無政府約束及有政府經濟激勵政策條件下潛在ESCO進入既有建筑節能改造市場演化博弈模型，探究ESCO進入既有建筑節能改造市場策略的演化機理與影響因素。研究結果表明：潛在ESCO對進入既有建筑節能改造市場策略選擇行為受三大因素影響，包括既有建筑節能改造外部性、實施既有建筑節能改造項目收益、政府經濟激勵政策。通過對比無政府約束和政府經濟激勵政策條件下ESCO的行為策略選擇可知，政府經濟激勵政策可有效提高ESCO進入既有建筑節能改造市場的積極性。通過資金補貼、稅收優惠、貸款優惠等多元化的經濟激勵政策，可促進具有節能服務資質的ESCO積極投資既有建筑節能改造市場，提高市場活力，對促進既有建筑節能改造市場發展具有重要意義。

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