綠色建筑供應鏈激勵約束機制分析

魏心融，葉 青，黃澤宇，王慧芳

（1.華僑大學 土木工程學院，福建 廈門 361021；2.中國建筑第五工程局有限公司，湖南 長沙 410004；

3.泉州市住房和城鄉建設局 總工程師辦公室，福建 泉州 362000）

0 引言

2030年前實現“碳達峰”，2060年前實現“碳中和”，推動形成綠色生產生活方式，離不開作為我國經濟發展的支柱產業建筑業的行動。綠色建筑是建筑業發展的必然趨勢，有助于解決高能耗、高污染、粗放式管理帶來的環境資源壓力，實現綠色發展[1]。

企業間的競爭優勢取決于其所在供應鏈間的競爭。在供應鏈領域中應用綠色發展思想迫在眉睫[2]。綠色供應鏈是“一種在整個供應鏈中綜合考慮環境影響和資源效率的現代管理模式”，目的是使生產、運輸、使用等各環節對環境的負面影響最小，資源效率最高[3]。

綠色建筑供應鏈主體多、利益關系復雜，導致供應鏈相互交織且變動大，在國內外學者對由此帶來的管理機制失調問題十分關注，利用增值理論、因子分析、模糊綜合評價等方法對供應鏈進行了結構分析、評價、博弈，其中博弈集中在政府、市場主體和消費者之間，提出了政府政策和供應鏈協調優化建議，但是對不同種類供應商的區分和定位不明確，關注區域供應商選擇問題的研究比較欠缺。

本文引入“區域供應商”的概念，構建綠色建筑供應鏈結構模型，明確各主體應負的責任。利用演化博弈理論，為供應鏈中施工單位和區域供應商這一對利益相關者的各項收益和成本進行參數假設，分析不同收益和成本的取值對行為策略的影響，得出激勵約束機制的結論。

1 綠色建筑供應鏈模型構建

綠色建筑供應鏈是在建筑生產流通活動中融入可持續發展思想，以獲取整體經濟、社會和環境大收益為目標的功能性網絡結構[3]。供應鏈強調企業間的信息資源的整合協調，注重橫向一體化，避免“牛鞭效應”[4-5]。

綠色建筑供應鏈以施工單位為核心，受消費者需求驅動，有政府，建設、設計、監理單位，供應商、金融、回收處理、第三方信息管理企業等主體參與。供應商分為原材料供應商、一般設備材料供應商和區域供應商3個層次，本文采用施工單位僅從區域供應商處采購材料設備的模式，降低其協調管理難度，增強供應鏈敏捷性[6]。

綠色建筑供應鏈包括綠色設計、綠色采購、綠色施工、綠色運輸存儲、回收處理（逆向物流）和綠色運營等[7]，貫穿項目全壽命周期，是一條閉環結構。

物流結構主鏈的正向物流起點定為區域供應商，將其上游部分認定為一條子鏈。逆向物流含主鏈和施工單位內部兩部分。為促進信息流、知識流運行，由第三方信息管理企業負責搭建和維護信息知識管理平臺，按規定數據格式集成信息，使各主體獲取和反饋信息的渠道公開透明[9]。資金流流向與物流相反，體現了上游主體獲得產品服務的成本支出和出售給下游企業的收益，或是政策、合同約定產生的規費、激勵或罰金。

構建得出包含2條子鏈的綠色建筑供應鏈結構模型，如圖1所示。

圖1 綠色建筑供應鏈結構

2 演化博弈

演化博弈是博弈理論融合演化理論形成的應用性理論，假設前提時較寬松，突出博弈的動態演化過程，注重博弈的穩定狀態(演化穩定策略)和博弈結果向穩定狀態收斂的過程(模仿者動態)，更具現實合理性[10,11]。

2.1 基本假設

演化博弈的基本假設是有限理性和不完全信息，各博弈方不掌握最優方案，也無法立即對環境條件的改變作出反應。利益會驅使各博弈方的行為改變，甚至作出違背約定的非道德行為，影響綠色建筑供應鏈的運行[12,13]。

假設各主體采用“成對博弈”，每次有且僅有2個綠色建筑供應鏈主體參與演化博弈。假設各博弈方以一定的概率在2種策略中選擇。

2.2 流程

步驟1參數假設。依據構建模型的資金流，對博弈主體的收入支出、選擇不同策略的概率進行假設。

步驟2構建博弈矩陣。構建出2×2的混合策略博弈矩陣，計算各博弈主體選擇不同策略的期望和平均期望。

步驟3判斷演化穩定策略。求解各博弈主體的復制動態方程，分析不同解對應的演化穩定策略(ESS)情況。

步驟4找出均衡點。將復制動態方程聯立，得到5個均衡點。構建雅可比矩陣，通過行列式值和跡的正負判斷演化穩定策略情況，找出是演化穩定策略的均衡點，畫出相位圖[14]。

步驟5討論分析。分析相位圖，得出將收斂至符合預期的演化穩定策略區域，分析其內部均衡點和改善措施，提高向符合預期的穩定演化策略收斂的可能性[15]。

3 施工單位和區域供應商的演化博弈分析

3.1 參數假設

施工單位的策略一種是按供應鏈綠色評價體系對區域供應商構建激勵約束機制(以下簡稱為“構建”)，此時區域供應商的不同選擇會對應獲得激勵收益或約束損失(罰款)。另一種是不構建激勵約束機制，或者機制中不包含綠色評價指標(以下簡稱為“不構建”)，這樣可以減少選取綠色指標體系和監督評價的工作成本。

區域供應商持續按綠色要求供應材料設備，可以減少施工單位再次招投標和協調管理的費用，記為施工單位的間接收益。

將上述因素參數化，詳見表1。

表1 參數說明

3.2 博弈矩陣和期望

構建博弈矩陣，見表2。得到區域供應商的平均期望收益為：

表2 施工單位和區域供應商的博弈矩陣

施工單位的平均期望收益為

3.3 演化穩定策略

根據兩主體在不同策略下的平均期望收益，計算復制動態方程并進行分析。

2）6—7月蘋果膨壯果肥施用不科學。主要表現在：①氮肥施用過量，追施或沖施氮過多，鉀肥和中微量元素肥太少；②樹體負載過量，肥料施用不足，花芽分化和果實膨大爭奪養分，造成果實因營養不足而發黃不上色。

區域供應商選擇“符合要求”時的復制動態方程為：

施工單位選擇“構建”時的復制動態方程為：

將兩主體的復制動態方程聯立

得到(0，0)、(0，1)、(1，0)、(1，1)、(x0，y0)共5個均衡點，其中

3.4 均衡點

構建出博弈的雅克比矩陣：

將各均衡點分別代入雅可比矩陣。

代入均衡點(0,0)時，

代入均衡點(1,0)時,

代入均衡點(0，1)時，

代入均衡點(1，1)時，

由式（7）-式（10）可知，行列式值的正負取決于D與(C3-E-A3)的大小關系以及(A4-D)與C5的大小關系，兩對大小關系共形成了4種情況。

情況1當D＜(C3-E-A3)且(A4-D)＜C5時，在施工單位選擇“構建”的前提下，區域供應商選擇“不符合要求”期望收益大；在區域供應商選擇“符合要求”的前提下，施工單位選擇“不構建”的期望收益大。由表3可知，(0,0)為其穩定點，即施工單位選擇“不構建”、區域供應商選擇“不符合要求”為演化穩定策略。

表3 雅克比矩陣的行列式值與跡（情況1）

情況2當D＞(C3-E-A3)且(A4-D)＜C5時，在施工單位選擇“構建”的前提下，區域供應商選擇“符合要求”期望收益大；在區域供應商選擇“符合要求”的前提下，施工單位選擇“不構建”的期望收益大。由表4可知，(0,0)為其穩定點，即施工單位選擇“不構建”、區域供應商選擇“不符合要求”為演化穩定策略。

表4 雅克比矩陣的行列式值與跡（情況2）

情況3當D＜(C3-E-A3)且(A4-D)＞C5時，在施工單位選擇“構建”的前提下，區域供應商選擇“不符合要求”期望收益大；在區域供應商選擇“符合要求”的前提下，施工單位選擇“構建”的期望收益大。由表5可知，(0,0)為其穩定點，即施工單位選擇“不構建”、區域供應商選擇“不符合要求”為演化穩定策略。

表5 雅克比矩陣的行列式值與跡（情況3）

情況4當D＞(C3-E-A3)且(A4-D)＞C5時，在施工單位選擇“構建”的前提下，區域供應商選擇“符合要求”期望收益大；在區域供應商選擇“符合要求”的前提下，施工單位選擇“構建”的期望收益大。由表6可知，(0,0)、(1,1)為兩個穩定點，即施工單位選擇“不構建”、區域供應商選擇“不符合要求”為一個演化穩定策略，施工單位選擇“構建”、區域供應商選擇“符合要求”為另一個演化穩定策略。

表6 雅克比矩陣的行列式值與跡（情況4）

將施工單位和區域供應商演化博弈的4種情況繪制成相位圖，如圖2所示。博弈有兩種發展趨勢。一種是收斂于(0,0)，即施工單位選擇“不構建”、區域供應商選擇“不符合要求”的消極趨勢，另一種是收斂于(1,1)，即施工單位選擇“構建”、區域供應商選擇“符合要求”的積極趨勢。顯然，收斂于(1,1)更供應鏈的構建初衷，體現了雙方對綠色思想、戰略的重視及互相合作的意愿，是期待得出的博弈結果。

由圖2可知，決定博弈趨勢最關鍵的因素是初始狀態。當初始狀態處于Ⅱ、Ⅲ區域時，博弈向積極的趨勢發展。故可以減小x0、y0的值，改變均衡點位置，擴大Ⅱ、Ⅲ區域面積，促成積極趨勢形成。

圖2 演化博弈相位圖

3.5 討論分析

已知內部均衡點(x0，y0)，其中為了減小x0的值，可以減小C5、增大A4、增大E且減小(D+E)。為了減小y0的值，可以減小C3、增大A3、增大(D+E)等措施。

措施1減小施工單位“不構建”節約成本C5。該成本是施工單位選取綠色指標體系、構建激勵約束機制、監督考核區域供應商等工作產生的。一要在公司層面構建激勵約束體系框架，明確各項評價指標和權重，并在各項目統一實施，降低單項目的構建成本。二要完善評價體系指標和操作流程，及時記錄、解決評價實踐中的問題，使評價系統簡潔明了，評價機制效率高。三是豐富激勵約束的手段，采用榮譽、知識、融資、信用積分激勵等多元手段，減少現金激勵成本。四是加強與行業協會、其他施工單位等合作伙伴的聯系，分享構建和評價的經驗教訓，降低試錯成本。

措施2增大施工單位“構建”、區域供應商“符合要求”時施工單位的間接收益A4。施工單位要積極協調政府、行業協會和媒體，加強對綠色建筑的宣傳力度，展現激勵約束機制的作用，突出企業響應國家政策、重視綠色發展的價值觀，提升企業形象，達到增大間接收益的效果。

措施3減小區域供應商“不符合要求”的收益C3。“背叛收益”是區域供應商綠色生產、采購、運輸和配合考核等節約的成本。第一，施工單位要明確供貨要求、評價標準和指標，簡化供應和評價手續。第二，雙方應共享知識、技術、專利等科技研發成果，節省區域供應商的技術成本。第三，區域供應商應加強與原材料供應商的談判與合作，降低上游價格供應價格。

措施4增大區域供應商“符合要求”時的間接收益A3。施工單位可以利用影響力，采取措施幫助區域供應商提升形象，創造間接收益，如公布供應商信用等級評價信息，對“符合要求”的區域供應商進行宣傳激勵。區域供應商也應加大推廣力度，將采取綠色發展戰略作為自身核心競爭優勢加以宣傳。

措施5增大激勵收益E、減小罰款D且適當增大(D+E)。在x0中，E越大且(D+E)越小時，x0越小，而在y0中，(D+E)越大時，y0越小。若(D+E)不變，則要增大E且減小D，以同時減小x0、y0，表示施工單位對區域供應商的激勵約束機制是以約束為主、以激勵為輔的。若(D+E)是變化的，由于其變化對x0和y0的增減影響是相反的，且x0的分母中存在參數A4，綜合分析，(D+E)可以適當增大，但增幅應小于A4的增幅，即施工單位可以適當增加激勵約束的力度，但不應超過施工單位間接收益的增幅。

4 結語

（1）要使博弈趨向于穩定點(1,1)，推動區域供應商選擇“符合要求”、施工單位選擇“構建”的演化穩定策略（ESS），這既符合供應鏈主體的收益，也符合綠色發展理念，有利于綠色建筑供應鏈的長期健康運行。

（2）在激勵約束機制上，應以約束為主、激勵為輔，即罰款大于獎勵，且要控制激勵約束的力度，不超過施工單位間接收益的增幅。

（3）施工單位和區域供應商都應當拓寬渠道，積極宣傳綠色發展理念，提升企業的社會口碑，提高聲譽帶來的間接收益。雙方應保持良性溝通，建立戰略合作關系。施工單位應注重記錄和評價既往合作數據，激勵約束機制應當公開、公正、易于操作，并可通過投資激勵、知識技術信息資源激勵、公布供應商信用等級名單等方式激勵區域供應商。