水利工程施工環境成本內部化三方博弈探析

安慧 劉暢 王思樺

摘要：為促進水利工程施工過程中減少環境污染、實現可持續發展，分析了政府、建設單位、施工單位三方博弈模型的均衡解，以尋求激勵施工單位環境成本內部化的措施。首先，分析水利工程項目環境治理現狀，對建立模型的前提條件進行假設;其次，建立政府、建設單位、施工單位三方博弈模型，分析隨著各影響因素的變化，模型均衡解是否會向著環境成本內部化的方向發展;最后，根據對模型均衡解的分析，提出政府完善監督激勵政策等激勵施工單位環境成本內部化、主動不偷排的措施。結果表明：有效的監督、合理的環保合同條款以及適當的獎懲機制有利于施工單位環境成本內部化，從而減少環境污染，實現可持續發展，將綠色理念貫穿水利工程建設始終。

關鍵詞：環境成本;內部化;激勵作用;博弈策略;水利工程

中圖分類號：TV-9

文獻標志碼：A

doi：10.3969/j .issn.1000- 1379.2019.01. 031

水利工程施工會對周圍環境產生大量污染，例如噪聲、廢水、廢氣、固體廢棄物以及揚塵等，影響周邊居民的生活。目前，我國政府為監督或鼓勵企業加強環境保護，已頒布一系列相關法律、政策，對企業產生的環境污染收取政府綜合治理環境的相應費用。這些政策對促進企業加強環保建設起到了一定的作用。Druckman等[1]認為，個體企業缺乏實施環境成本內部化的動力，由于政府收取的治理環境費用是依據監測機構測出的污染物排放量來計算的，且監測機構往往沒有精力對施工單位進行全程監控，所以一般只能監測已知排放點的排污量，很難監測到施工單位是否采用其他排放方式偷排以及偷排的量。隨著社會的發展，來自政府、社會、環保部門等的監督形成了促進企業環境成本內部化的外部壓力。因此，如何禁止施工單位偷排、實現企業環境成本內部化，從而減少對環境的污染，是一個值得探討的問題。

如何促進企業環境成本內部化，眾多學者進行了相關研究并取得了一定成果。李創[2]對環境成本進行分類，從提高企業競爭力角度，提出減少環境污染的建議：金友良等[3]基于產品各生命周期階段將環境成本分為內部與外部成本，從設計研發、原材料獲取、產品生產等各個階段分別提出環境成本內部化的措施：安志蓉等[4]建立政府間、企業間、政府與企業間及顧客、媒體等其他環境保護利益相關者與企業間的博弈模型，分析提出可使環境績效與企業績效正相關的措施：劉佳佳等[5]分析國內外對環境成本的分類，將環境成本分為選擇性成本、損耗成本及社會成本，運用三者間的關系建立“漏斗模型”：汪龍生[6]建立港口污水處理過程中的企業與政府間演化博弈模型，得到動態演化趨勢;章輝美等[7]分析政府、企業、社會三方動態博弈求出的均衡解，進而分析各影響因素對均衡解的影響，提出增加社會監督等措施促使企業環境成本內部化。

上述研究運用不同方法，分析了如何促進企業環境成本內部化，并提出許多很有價值的措施。另外，也有學者如王麗等[8]研究分析了施工質量對環境成本的影響;張智慧等[9]通過建立環境評價模型，對項目施工的環境友好性進行系統評價，從而改進項目環境管理。國內外學者在企業和施工單位環境成本內部化方面的研究對于促使水利工程施工單位環境成本內部化具有一定借鑒意義，但均缺少針對水利工程特征以及現階段政府針對水利工程施工單位偷排現象的治理研究。為此，筆者針對水利工程施工的特點，建立政府、建設單位與施工單位之間的三方動態博弈模型，并計算得出均衡解，通過分析影響均衡解的相關因素，嘗試利用建設單位對施工單位進行全過程監督，促進施工單位環境成本內部化，以減少施工單位偷排現象，從而減輕施工環境污染。

1 政府、建設單位及施工單位三方博弈模型

1.1 模型假設

政府請的監測機構往往無法做到對施工單位施工全過程進行監控，否則需要投入的精力太大，因此政府可以借助本身就要對施工全過程進行監督的建設單位進行全程監督（這里將監理單位歸屬于建設單位一方[10]）。為此，政府需要針對施工單位的環境治理效果，對建設單位進行獎懲，從而使建設單位加入監督施工單位環境治理效果的行列。這里作如下假設。

（1）政府、建設單位、施工單位均為理性人。

（2）若政府發現施工單位存在偷排現象，將對建設單位及施工單位追究連帶責任，并且建設單位及施工單位都需要繳納一定數額的罰款。

（3）政府有權對任何水利工程進行監督，建設單位及施工單位須無條件配合政府對工程環境治理情況的督查。

（4）建設單位與施工單位之間制定了有關環境治理的相關合同條款，建設單位可選擇是否對施工單位進行監管，施工單位也可選擇是否偷排污染物，但若被建設單位發現存在偷排現象，建設單位可上報政府，從而免除政府對建設單位的懲罰。施工單位須無條件配合建設單位對工程環境治理情況的督查。 基于上述假設，設定如下參數：S為政府（/=1）、建設單位（i=2）、施工單位（i=3]的支付函數，其中j（j=1，2，…，8）表示不同博弈行為結果的集合;W為施工單位投資環境成本內部化不成功，使政府治理環境額外增加的費用;J1為政府監督施工單位是否偷排所需的監督費用：F為政府發現施工單位偷排，對建設單位以及施工單位的罰款之和;J2為建設單位監督施工單位是否偷排所需的監督費用：A為政府監督后對工程項目環境保護優秀的表彰評優給建設單位帶來的效用：T為合同中約定，若建設單位發現施工單位有偷排現象，建設單位對施工單位的罰款，但該罰款不能超過政府對建設單位的罰款數額：w為施工單位不偷排需增加的費用：K為政府發現施工單位偷排，對建設單位和施工單位罰款的分配比例，即對建設單位的罰款為FxK、對施工單位的罰款為Fx（1-K）。

1.2 模型構建

在政府、建設單位和施工單位三方博弈中，各博弈方的行動具有先后順序，且后行動者可在行動前通過觀察先行動者的行為來選擇自己的策略，該博弈屬于不完全信息動態博弈。借鑒其他學者的研究成果[11]，構建政府、建設單位和施工單位三方動態博弈模型，繪制博弈樹（圖1）。節點G表示政府（ Government）、0表示建設單位（Owner）、C表示施工單位（Contractor）;該三方動態博弈的假定如下。

（1）參與人集合：政府、建設單位、施工單位。

（2）參與人行為順序：假定該博弈中，參與人行為順序為政府、建設單位、施工單位。政府制定相關環境監督政策，并根據對建設單位及施工單位行為的預測選擇是否進行監督：建設單位根據對政府決策行為的觀察及理解，以及追求自身利益最大化，決定是否對施工單位進行監督：施工單位再根據對建設單位決策行為的觀察以及自身利益最大化，選擇是否偷排。

（3）參與人的行為空間：政府可以選擇對建設單位及項目實施監督或不監督，建設單位可以選擇對施工單位及項目實施監督或不監督，施工單位可以選擇不偷排或偷排。

（4）參與人的信息集：政府監督與不監督的概率分別為α和l-α.建設單位監督與不監督的概率分別為盧和1-β，施工單位不偷排與偷排的概率分別為y和1-γ。

1.3 博弈模型的支付函數構造

基于以上博弈模型假設，對應圖1中三方博弈樹的8個分支，分別給出各博弈參與者的支付函數，見表1。

1.4 動態博弈均衡解分析

通過博弈模型得出的均衡解，分析政府、建設單位及施工單位的決策行為是如何相互影響的。

（1）由γ*=1一J1/F可知，施工單位選擇不偷排的概率γ與政府發現施工單位偷排后的罰款F正相關，與政府監督施工單位是否偷排所需監督費用J1負相關。其含義表明，施工單位為了避免繳納高額罰款，會更愿意選擇不偷排：而若政府監督施工單位是否偷排所需要的費用很高時，施工單位會由此推測政府選擇監督的概率會很低，因此會選擇偷排。

另外，由于γ不可能為負，因此必有J1≤F。這與事實相符，對政府來說，若監督費用高于罰款，則監督無法帶來效用，因此政府不會選擇監督。為了更加直觀感受y如何隨J1、F的變化而變化，本文將J1、F具體化，假定二者取值范圍為0～5萬元，可得三者的變化關系，見圖2。

（2）由式（9）可知，建設單位選擇監督施工單位的概率β與施工單位因不偷排所需付出的額外費用w、建設單位承擔的罰款費用比例K、政府對于工程未偷排而給予建設單位的嘉獎對應效用A正相關，與政府發現偷排后對施工單位的罰款F（1-K）、政府監督費用J1以及建設單位監督費用J2，負相關。其現實意義為，施工單位不偷排所額外付出的費用越高，則施工單位更可能傾向于為了不付出這筆費用而選擇偷排，而建設單位監督獲得施工單位繳納的罰款的可能性越大，因此選擇監督的概率會加大。建設單位承擔罰款的比例越大，說明在施工單位偷排后，建設單位需要繳給政府的罰款越多，建設單位為了不繳高額罰款，將傾向于監督施工單位;如果施工單位偷排了，建設單位也可以因監督施工單位，發現其偷排從而獲得施工單位繳納的罰款，作為自己繳納給政府罰款的補償。另外，對建設單位來說，獲得政府嘉獎的欲望越強，即效用越大，越可能對施工單位采取監督。政府對施工單位的罰款越高，施工單位更傾向于不偷排，則建設單位會選擇不監督來節省監督費用。同時，政府的監督費用越高，建設單位通過分析可知政府將傾向于不監督，因此自己不易被罰款，也就會傾向于選擇不監督。而建設單位過高的監督費用也會使建設單位監督概率減小。

（3）由式（7）可知，政府選擇監督施工單位是否偷排的概率α與建設單位監督施工單位所需費用.J2正相關，與合同內約定的對施工單位偷排的罰款T、未偷排時政府給予建設單位的嘉獎所帶來的效用A以及政府發現施工單位偷排后的罰款F負相關。其含義表明，建設單位監督施工單位所需費用越高，建設單位越傾向于不監督，以省下這筆高昂的監督費用，政府在分析得出該結論后更傾向于選擇監督。建設單位發現施工單位偷排，根據合同約定對施工單位的罰款越高，則建設單位更有積極性去獲得這筆罰款，因此更可能傾向于監督，政府在分析得出該結論后更傾向于不監督來節省監督費。另外，政府對建設單位的嘉獎帶給建設單位的效用越大，則建設單位更可能采取監督，政府同樣會傾向于不監督來節省監督費。政府高額的罰款會促使施工單位選擇不偷排，政府在分析得出該結論后也會選擇不監督來節省監督費。

2 案例分析

2.1 案例演算

某大型水利工程項目屬于政府重點建設項目，政府對該工程項目是否偷排的監督費用為J1= 11 500元，但政府可選擇對工程是否監督。若監督后發現偷排，根據嚴重程度確定罰款金額，罰款金額F由前文可知，應大于政府監督費用J1，因此F最低為11 500元，另設有罰款上限，最高16 000元。其中對建設單位的罰款占比為K= 60%.而偷排帶給政府治理環境額外增加的費用W= 50 000元：若因工程項目的環境保護效果明顯，政府對建設單位進行表彰，設其帶來的效用為20 000元，即A= 20 000元。建設單位對施工單位是否偷排的監督費用J2 =10 000元，合同約定若發現施工單位偷排，對其懲罰T=8 000元，另外有FK≥T。施工單位不偷排所需增加費用w=7 000元。其中，運用MATLAB繪制動態博弈均衡解（a*，β*，γ*）中α與γ之間的變化關系，見圖3。

2.2 影響因素分析及啟示

由上述分析可知，Jl、J2、F、A、T、w、K等因素會導致政府、建設單位選擇監督以及施工單位選擇不偷排的概率發生變化。假定三方的信息都是完全對稱的，那么當上述影響因素取定值時，可由式（10）求出政府、建設單位選擇監督以及施工單位選擇不偷排的確定概率值。其中，Jl、J2、w屬于客觀值，隨項目復雜程度及進展而改變，不因政府、建設單位或施工單位的主觀意志而改變。因此在不考慮技術層面改進的前提下，無法通過改變這三個因素來影響概率值的變化。那么，為了使模型均衡解向著環境成本內部化的方向發展，即施工單位選擇不偷排的概率增大，可以考慮以下措施。

（1）政府加大懲罰力度。由圖2可見，隨著政府對施工單位偷排現象的罰款力度加大，即F值越大，施工單位選擇不偷排的概率γ也會變大，換句話說，此時施工單位為了避免高額罰款，更傾向于選擇不偷排，即向著環境成本內部化方向發展。但罰款F只能適當增大，不能無限增大，由圖3可見，在概率γ增大的同時，政府的監督概率α會減小，在長期發展中會引起惡性循環，最終導致環境成本外部化。

（2）合理分配建設單位與施工單位的罰款比例。K值的變化會直接影響建設單位選擇監督施工單位的概率盧，K值越大，則建設單位所承受的罰款越多，此時建設單位會傾向于選擇監督。但K值的增大意味著施工單位所承受的罰款降低，當施工單位被罰款的費用低于偷排節省的費用時，施工單位仍會傾向于選擇偷排。此時有兩種情況：一種是政府選擇監督，即有β[F（1一K）+T]+（1 -β）F（1-K）≤w;另一種是政府選擇不監督，則有βT+（1-β）×0≤w。在這兩種情況下，施工單位都會選擇偷排。另由假設可知，T≤FK，可得K的取值應滿足：

3 結論與建議

環境安全不僅是生態環境問題，也是社會、經濟和政治問題，而水利工程建設過程中的污染物排放量較大導致政府環境成本增加。以政府、建設單位、施工單位的博弈為切人點，通過對動態博弈均衡解的分析來研究促使環境成本內部化的措施。結合水利工程環境治理現狀及相關政策，通過建立政府、建設單位、施工單位三方動態博弈模型，分析隨著政府監督費用J1、政府罰款F、建設單位罰款T等各影響因素取值的變化，動態均衡解的變化，進而采取措施，改變影響因素，推進模型均衡解向著環境成本內部化的方向發展。

根據以上研究成果并結合實際情況，提出如下建議：①政府根據實際的監督費用適當增加罰款可以減小施工單位偷排的概率，但是需要注意罰款的臨界上限;②若施工單位不偷排所付出的費用較大，建設單位應積極監督施工單位的規范排放，并且政府可以提高對建設單位收取罰款的比例來激勵建設單位實施有效的監督措施：③政府可以通過合適的表彰以及獎金的形式來提升建設單位發現施工單位偷排現象的效用，以此激勵建設單位更好地對施工單位進行監督。

本文為促進環境成本內部化提出一種新的思考角度.為了方便計算，博弈模型的假設相對理想化。通過增加參與方以及參與方的策略集可以使博弈結果更加符合實際，為水利工程環境成本內部化提供進一步的措施和建議。

參考文獻：

[1] DRUCKMAN A， BRADLEY P，PAPATHANASOPOULOUE，et al.Measuring Progress Towards Carbon Reduction inthe UK[ J].Ecological Economics， 2008， 66（4）：594-604.

[2] 李創，環境成本內部化及其在工業企業間的差異分析[J].價格理論與實踐，2015（12）：86-88.

[3] 金友良，李晶晶，基于生命周期的企業環境成本內部化探討[J].西安財經學院學報，2015，28（3）：49-52.

[4] 安志蓉，丁慧平，環境績效、環境成本內部化與環境保護：一個研究綜述[J].中國科技論壇，2013（1）：126-131.

[5]劉佳佳，曾月明，環境成本最優化決策模型構建：基于環境成本內部化視角[J].財會月刊，2015（9）：37-40.

[6] 汪龍生，港口工業污水處理監督的演化博弈分析[J].大連海事大學學報，2012（4）：26-29.

[7] 章輝美，鄧子綱，基于政府、企業、社會三方動態博弈的企業社會責任分析[J].系統工程，2011（6）：123-126.

[8] 王麗，王志祥，建筑工程綠色施工質量與環境成本分析[J].施工技術，2016，45（12）：103-106，137.

[9] 張智慧，鄧超宏，建設項目施工階段環境影響評價研究[J].土木工程學報，2003，36（9）：12-18.

[10] 周建亮，佟瑞鵬，陳大偉，等，我國建筑安全生產管理責任制度的政策評估與完善[J].中國安全科學學報，2010，20（6）：146-151.

[11]劉長玉，于濤，綠色產品質量監管的三方博弈關系研究[J].中國人口·資源與環境，2015（10）：170-177.