博弈論在環境問題中的應用

朱麗芳

【摘要】博弈論是研究理性的決策者主體之間發生沖突時的決策問題及均衡問題，也是研究理性主體的決策者之間沖突及合作的理論。本文闡述了博弈論的基本理論在環境問題中的應用，分析結果指出應結合每個人的行為改變博弈方的收益，使博弈達到有利于提高環境環境問題效率。

【關鍵詞】博弈? 環境問題? 得益

一、環境問題產生的分析

環境給人類生存、發展提供不可缺少的多種資源，具有不可分割的自然屬性，在使用時又具有公共物品的特點，沒有所有權，因此人們為了追求個人最大的效用而過度使用環境資源，把自己應該支付的成本轉嫁到別人身上。

二、博弈論在環境問題中的應用

要說明為什么一個有效的行動對環境問題似乎難以實現，設想兩個人，他們的家庭在一個湖旁邊，他們的廢物直接排入湖泊。在冬季，兩個家庭居民不管該湖有沒有被污染，因為他們不利用水的純度。但是夏天來時，他們都希望有干凈的水可以洗澡。有個方法可以改變這種情況，只要他們每個家庭安裝廢物管理系統，這些廢物就不再排入湖泊然后可以它恢復純度。顯然，這種解決方法具有成本，必須由每個家庭來負擔。

最后重點是，考慮到兩個家庭的人冷漠的關系，并沒有咨詢而作出決定。

（一）主要假設

關于干凈的水：

●如果兩個家庭都不安裝廢物管理系統，在夏天的時候不可以在湖泊洗澡。我們認為，這代表他們每個家庭的效用為（-3）。

●如果他們兩家庭只有一個安裝廢物管理系統，就可以在湖泊洗澡，但是水還是部分污染的，因此效用不會是最大的。然后，我們認為這代表他們每個家庭的效用為（0）（可以洗澡，但是沒有很大的快感）。

●最后，如果兩個家庭都安裝廢物管理系統，他們不僅可以洗澡，而且他們還有樂趣，因為可以在干凈的水洗澡，我們認為這代表他們每個家庭的效用為（3）。

（二）關于廢物管理系統投資成本

安裝廢物管理系統，需要投資，會給他們產生一個負效用，這估計為（-4）。我們可以得到如下表：

我們認為總效用是：

效用的總和/水質量產生的效用和廢物管理系統投資成本產生的負效用。

（三）博弈的代表性

我們把所有家庭選擇表示在博弈矩陣以下，其中每個方框表示一個組合的選擇。第一個數字代表A的效用，第二個數字代表B的效用。

有四種可能的組合選擇：

●設A和B決定不安裝，污染是最大的，不能在湖泊洗澡。每一個家庭的效用是（-3）。

●設A和B決定安裝，每一個家庭的效用是（3）。這是抵消由負效用（-4）跟污廢物管理系統投資產生的負效用有關。

每個人的整體效用是（-1）：

●設A決定安裝和B不安裝，在這種情況下，B的效用是（0）因為它可以在夏天洗澡但A的效用是（-4）因為是他承擔廢物管理系統投資成本。

●設B決定安裝和A不安裝，在這種情況下，我們發現上述的情況，但在反向：A的效用是（0）和B的效用是（-4）。

（四）均衡的測定

要確定博弈的勝負，我們把A的角度來看。要選擇自己的戰略，他會考慮B的選擇：

●如果B決定安裝，如果A不安裝，那么他的效用是（0）;如果他安裝，效用為（-1）。因此，他最合理的選擇是不安裝。

●如果B決定不安裝，如果A決定不安裝，那么他的效用是（-3）;如果他決定安裝，效用為（-4）。

所以，在這兩種情況下，A的最好策略是不安裝，因為它會帶來他的最小效用。這是說的策略是嚴格占優。此外，由于B有一樣的推理，所以只有一個均衡，是不安裝;不安裝。該湖仍然是被污染的，每個家庭遭受效用（-3），因為他們不能在夏天享受湖泊的效用。

三、實際情況的經驗教訓

此結果是有趣的，因為它顯示了在這方面，個人合理的解決方法對集體的角度來看是最劣的。實際上，如果我們總結每一個家庭所遭受的效用，我們有：

●如果他們兩個家庭都安裝整體效用為（-2）;

●如果只有一個家庭安裝整體負效用為（-4）;

●如果兩個家庭都不安裝效用是（-6）。

因此，我們看到在（不安裝，不安裝）對集體角度來看是最劣的結果。

四、結語

博弈論在環境問題中的應用，就是把環境問題涉及的家庭之間的決策行為直觀地表達了相互影響的關系。分析結果指出通過改變博弈方的收益以形成有利于提高解決環境問題的效率，需要全社會的合作，也就是各博弈方的合作。但是，這種合作能否進行下去，能否產生最大效益，關鍵在于“博弈雙方的行為趨于理性和協調”。因此，在制定環境問題措施過程中，必須采用決策分析手段，認真分析作為決策主體的博弈各方，其行為發生直接作用時的決策以及這種決策的均衡問題。

參考文獻：

[1]廖保平.環境污染背后是博弈力量的失衡[N].西安晚報，2010.

[2]劉晶.以博弈論解剖環境保護[J].中國環境網，2008.