獨立轉型還是合作轉型
——基于紡織印染企業綠色轉型的研究

趙君麗, 高雨筠

(東華大學 旭日工商管理學院,上海 200051)

2021年12月《“十四五”工業綠色發展規劃》的頒布,再次強調了綠色轉型是中國制造業企業應對未來國際競爭和實現綠色發展的關鍵所在[1]。英國環境學家Pearce最早在《綠色經濟藍圖》一書中提到“綠色經濟”,學者們對“綠色經濟”的定義多強調為“通過有益于環境或于環境無對抗的經濟行為,共同提升經濟效益與環境效益,實現可持續增長”[2]。隨后學者們基于“綠色經濟”的概念,提出綠色轉型是指企業以綠色發展理念為指導,以資源集約利用和環境友好為導向,以綠色創新為核心,堅持綠色生產全過程,兼顧經濟績效和環境績效,最終實現生態環境改善和經濟社會高質量發展的一種綠色發展過程[3-6]。企業是綠色轉型的重要主體[7],綠色轉型的重點和難點在于企業[8-9]。

對于企業綠色轉型,學者們多從外部影響因素分析了政策[10-14]、綠色金融[15-17]、市場需求[1,18]、數字化發展[19-20]及媒體監管[21]等如何影響企業綠色轉型。此類研究認為,企業在短期效益和逐利目標的驅動下,難以自發地進行綠色轉型[22],因此外界因素如地方政府、企業社會公眾三方綠色決策的良性互動對推進企業綠色轉型并建設生態文明具有決定性作用[23]。也有部分學者從企業內部尋找綠色轉型的影響因素,如企業責任[24]、企業規模[25]、管理者策略[26]等,其中高管、高層團隊等在企業綠色轉型過程中,通過高效整合外部資源、拓寬資源利用的廣度和深度,有力推動綠色戰略變革[27-29],但鮮有研究企業間合作的綠色轉型問題。

紡織產業是傳統制造業的典型代表,其中紡織印染企業的綠色轉型具有代表性和緊迫性。根據2020年中國環境統計年報顯示,中國2019年紡織業COD排放量達到93 547 t,氨氮排放量達2 688 t,紡織工業廢水治理設施數達4 436套,工業廢水治理設施運行費用為694 328萬元人民幣。紡織印染工業產生的廢水占到紡織工業排放廢水量的80%左右[30],此外,印染再加工過程中燃料助劑等化學品的添加,排放物中難處理污染物含量高,常檢測出重金屬銻超標[31-32],因此紡織印染行業的綠色轉型問題亟待解決。在紡織印染企業綠色轉型的研究中,一些學者通過綠色技術創新來實現綠色轉型[33],部分印染企業存在工藝落后、設備陳舊、運行效率低下的現象[34],通過改進產業鏈中各個環節的技術,如在生產過程改進工藝[35-36]、排放污染物處理[32,37-39]及資源回收利用[40-41]等環節實現印染企業的綠色轉型。也有些學者通過紡織產業集群或建設紡織生態工業園區,幫助企業綠色轉型[26]。紡織印染行業多為中小型企業,利潤較低,面對較高的環保資金投入和風險不確定性[42],綠色轉型成本較高,通過紡織產業集群或建設紡織生態工業園區,幫助印染企業與產業集群成員進行合作,提升紡織產業集群的綠色協同創新[27,43-44],最終實現綠色轉型。此類研究為企業合作轉型提供了一個很好地理親緣性的證據[45],但是,企業合作轉型的內部動力機制尚缺乏研究。是什么因素影響了企業之間的競合機制,需要進一步深入探討。

綜上所述,大量學者從企業外部因素對企業綠色轉型進行了深入研究,但有關企業綠色轉型的內部影響因素,特別是企業獨立轉型還是合作轉型的動力機制的研究比較缺乏,更鮮有學者應用博弈論的方法來研究企業綠色轉型。因此,本文的邊際貢獻體現在:從“企企合作”角度出發,利用演化博弈的方法,基于有限理性的理論假設,研究企業獨立轉型或者合作轉型的影響因素及在重復博弈中的穩定性和趨勢分析,從而為企業綠色轉型的機制設計提供參考和有益建議。

1 印染企業綠色轉型演化博弈分析

Smith等[46]最早將生物論中的進化思想引入到博弈論,創造性地提出了演化博弈的思想。演化博弈從有限理性出發,以參與人為研究對象,強調博弈的動態過程。有限理性意味著參與人往往不可能一開始就能找到最優的策略,而要在重復博弈的動態過程中不斷學習,通過模仿與試錯逐步調整進而找到較好的策略[47]。

本文選擇演化博弈方法的原因為:企業綠色轉型決策涉及企業競合關系,企業競合關系的演化過程與經濟環境和決策問題的復雜性最終導致了參與人信息不完全和決策者的有限理性,這種有限理性參與人策略的學習與調整將導致群體意義上的策略均衡。在企業的合作競爭關系中,參與人的關系存在不確定與風險性,且參與人之間是有差別的,因此在多種均衡中最終實現何種均衡則依賴于演化的初始條件及演化路徑[48]。演化博弈方法為預測和判斷企業決策組合的穩定性提供一個較好的分析方法。

1.1 印染企業綠色轉型的模型假設及參數設定

印染行業當前主要將綠色轉型的重點集中在廢水處理技術研發,環保型染料和助劑的開發,節水設備和工藝改進等方面[49-50]。這是印染企業實現綠色轉型提高自身競爭力的重要手段[31]。此外,值得注意的是,在印染過程中需要清洗機器以更換染色品種,而清洗的廢水中染料含量很高。一些企業通過升級染色工藝,同時對同一色系由淺到深的染色方法,循環利用,減少廢水的排放[51]。本文嘗試假設紡織集群中存在兩家工藝相似的印染企業,且兩家企業是有限理性的,并會在博弈過程中動態調整策略選擇。為了便于研究,對模型的構建進一步做以下假設:

H1:兩家印染企業在綠色轉型過程中嘗試升級染色工藝，以減少污水排放和降低染布清洗廢水中的染料含量。此時兩者存在兩種選擇:一是維持競爭狀態,選取策略“獨立轉型”,兩家企業各自升級染色工藝,獨享收益R1、R2;二是選擇合作研發,選取策略“合作轉型”,兩家企業共同承擔污染升級染色工藝的研發風險和成本,同時兩家企業分別負責淺色染色和深色染色。深色印染企業可以再利用合作的淺色染色企業處理后的廢水,實現降低兩家污染物的廢水排放。其中,兩家企業選擇“合作轉型”的概率分別為x和y;選擇“獨立轉型”的概率分別為(1-x)和(1-y),其中x,y∈[0,1]。企業之間在研發過程中不斷地博弈并相互學習和影響,每個企業都會根據不同階段、不同情況調整自己的策略,因此長期看,這種博弈會重復進行多次,直至企業策略趨于穩定。

H2:在企業合作過程中會存在一定的知識泄露問題。企業的核心知識并不希望與潛在競爭企業進行共享,但潛在的競爭對手可通過多種渠道獲取核心知識,導致企業競爭性知識泄露,因此知識共享主體要承擔一定的風險成本[52]。兩家印染企業實現合作綠色轉型,各自需要承擔因升級染色工藝的研發投入的風險成本γiCi。其中,Ci表示企業1和企業2合作研發染色工藝的成本,γi為風險系數。

H3:在采取了合作轉型時,企業收益包括自主研發染色工藝的收益,即獨立轉型時的凈收益Ri、知識外溢收益Mi、合作協同收益Ni。

H4:為了獲得新技術,合作方必須共享一定的技術,從而開展新的技術攻關[53]。其中知識外溢收益是指吸收合作方染色工藝知識轉化的收益Mi,與企業自身努力程度ωi及由于吸收對方染色工藝知識而獲得的直接收益mi有關,即Mi=ωimi。

H5:當兩家印染企業同時選擇合作升級染色工藝時,兩企業會因“合作轉型”而產生協同效應,企業的合作協同收益Ni與兩企業的努力程度ωi、知識互補程度β及兩企業相互的信任程度θ相關,即Ni=ωiβθCi。信任度θ在很大程度上影響著企業間的合作關系,良好的合作關系能夠促進協同收益的提高。企業在合作升級染色工藝時的協同系數為βθ(βθ≥1)。

H6:合作違約金F。契約金是企業合作的紐帶,在契約精神的引導下,博弈雙方可以明確合作期間雙方的權利、義務和責任,當簽訂合約的印染企業中有一方背叛合約,他將獲得來自對方的知識投入而產生的外溢收益Mi,但同時也會支付相應的違約金F給合作企業。

H7:政府綠色激勵G。政府鼓勵印染企業間進行合作綠色轉型,通過補貼或稅收優惠來激勵產業集群中進行綠色轉型的印染企業。

1.2 印染企業綠色轉型演化博弈模型

根據模型基本假設和企業收益的計算方法,可以構建出企業1和企業2的綠色轉型行為博弈模型的收益矩陣,如表1所示。

表1 企業綠色轉型演化博弈模型收益支付矩陣Tab.1 Income payment matrix of the enterprise green transformation evolutionary game model

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

可以得到兩家綠色轉型企業演化博弈雙方的復制動態方程組為:

(7)

由微分方程系統所描述的兩家企業競合關系動態演化過程,可用由該系統得到的雅可比矩陣的局部穩定分析來判斷各個均衡點的穩定性。雅可比矩陣為:

(8)

雅可比矩陣行列式為:

Det=(1-2x)(1-2y)[y(N1+G)-γ1C1+F][x(N2+G)-
γ2C2+F]-xy(1-x)(1-y)(N1+G)(N2+G)

(9)

雅可比矩陣的跡為:

Tr=(1-2x)[yy(N1+G)-γ1C1+F]+
(1-2y)[(N2+G)-γ2C2+F]

(10)

1.3 印染企業綠色轉型的演化路徑與均衡點的穩定性分析

因為x*和y*位于(0,1),因此0<γiCi-F

由表2和圖1可知,E2和E3是不穩定點,點E1和E4是穩定點,即此博弈的演化呈穩定狀態。點E2、E3和E5構成收斂于不同策略模式的分界線,最終結果向點E1或E4演化,即兩個企業均選擇“合作轉型”或者均選擇“自主轉型”。當兩企業的博弈策略落在E1E2E5E3區域時,最終的博弈策略將向點E1演進,最終收斂于策略(0,0);當兩企業的博弈策略落在E4E2E5E3區域時,最終的博弈策略將向點E4演進,最終收斂于策略(1,1)。總體而言,對于整個社會及企業而言,后者的穩定策略所帶來的收益高于前者。企業最終將會朝著哪一個穩定策略演化,取決于兩參與人對對手策略選擇的預期和判斷,如信任度、風險系數、努力程度、合作協同收益、違約金額及政府激勵等因素在博弈過程中的影響力度和影響方向。

表2 企業綠色轉型演化博弈的均衡點及穩定性Tab.2 Equilibrium and stability of the evolutionary game of enterprise green transformation

圖1 演化博弈理論相位圖Fig.1 Phase diagram of the evolutionary game theory

為了能夠實現企業雙方綠色轉型的結果,先對于模型中考慮到的參數進行分析。將演化路徑圖下方圖形E1E2E5E3面積設為ME1E2E5E3,則:

(11)

由該面積函數分別對參數求偏導,并進行分析得到相關性,如表3所示。

表3 企業綠色轉型參數與面積ME1E2E5E3的相關性Tab.3 Correlation between green transformation parameters of enterprises and area ME1E2E5E3

綜上所述,兩家公司的風險系數與面積ME1E2E5E3呈正相關。風險偏較高將會更傾向于選擇自主轉型的策略,即兩企業的策略選擇最終將會演化至(0,0)。

兩企業簽訂合約的違約金、相互信任度、知識互補程度、努力程度及政府的激勵政策與面積ME1E2E5E3呈負相關。即當政府鼓勵企業進行合作,同時企業簽訂了較高的違約金、擁有較高的信任度、較為互補的知識條件下,兩企業都努力轉型,最終能夠促進兩企業實現穩定的合作轉型。

2 模擬檢驗

2.1 模型數據

由于企業綠色轉型在研發染色工藝的成本難以衡量,本文借鑒孫凱等[54]對模型數值仿真參數的設置,模擬在模型參數變動的情況下,兩家企業在“合作轉型”與“獨立轉型”策略上的變動。本文假設企業綠色轉型進行綠色轉型的成本Ci=200,企業1和企業2的綠色轉型的風險系數γi∈[0,1],綠色轉型的努力程度ω1∈[0,1],綠色轉型的知識互補程度β∈[1,3],合作綠色轉型的信任度θ∈[0.5,1],合作綠色轉型的違約金F∈[0,100],政府對合作綠色轉型的印染企業激勵G∈[0,200]。在對每個參數進行分析時,將以上的系數固定為表4所示初始值,每個企業在選擇“合作轉型”的概率x和y的取值范圍均為[0,1],計算出混合策略穩定點的坐標為E(0.348,0.348),其動態博弈演化仿真相位圖如圖2所示。為了使得仿真結果具有一般性,通過對紡織企業的調研與搜集相關資料和經驗數據的基礎上,設定數值進行模擬。

表4 仿真模擬參數初始設定值Tab.4 Initial set value of simulation parameters

圖2 企業綠色轉型仿真計算相位圖Fig.2 Phase diagram of enterprise green transformation simulation calculation

2.2 模擬結果

按照初始值模擬出的動態演化過程表明,鞍點約為(0.348,0.348),且在不同初始概率的條件下,兩家印染企業最終的演化結果有差異,可能會演化至(0,0)或(1,1),即驗證了在動態演化博弈下兩個企業的策略選擇存在兩個穩態,均選擇獨立轉型或者合作轉型。

2.2.1 合作轉型概率初始值不同時兩家印染企業博弈演化分析

企業1選擇合作轉型的初始值x=0.2,x=0.5,x=0.8,企業2選擇合作轉型的概率y∈[0,1]時,企業1和2選擇合作轉型的演化趨勢。

由圖3可以看出,當x=0.2、y≥0.6時,演化博弈的策略點為(1,1);當y<0.6時,演化博弈的策略點為(0,0)。當x=0.5、y≥0.2時,演化博弈的策略點為(1,1);當y<0.2時,演化博弈的策略點為(0,0)。當x=0.8、y≥0.1時,演化博弈的策略點為(1,1);當y<0.1時,演化博弈的策略點為(0,0)。

對比圖3可以看出,當初始概率值為0.2、0.5和0.8時,企業2的策略演化趨于合作轉型的初始概率分別為0.6、0.2和0.1,因此一家企業提高選擇合作綠色轉型的概率值,更容易實現兩家企業的合作轉型。類似的,對比圖4可以看出,增大初始概率值時,兩家企業將以更快的速度演進到穩定狀態。

(a) x=0.2

(a) x=0.2

2.2.2 風險系數對綠色轉型企業決策的動態演化結果的影響

針對企業合作因競爭性知識泄露問題而產生的風險成本,由圖5可知,兩家印染企業綠色轉型風險系數都達到0.9時,企業將會選擇獨立綠色轉型策略;當一方企業的風險系數達到0.9但另一方的風險系數為0.5時,雖然兩家企業最終也會選擇獨立進行綠色轉型,但此時風險系數為0.5的一方選擇獨立綠色轉型需要的時間較長。當兩家印染企業綠色轉型的風險系數均小于等于0.5時,此時兩家企業實現了合作綠色轉型,且風險系數越低越能夠快速實現合作綠色轉型。因此,對于規模較小的印染企業而言,其能夠接受的風險成本較低,風險系數較低,從而實現合作綠色轉型是更加可行的選擇。

圖5 風險系數對綠色轉型企業決策的動態演化結果影響Fig.5 Influence of risk coefficients on dynamic evolution results of green transition enterprise decision-making

2.2.3 知識互補程度對綠色轉型企業決策的動態演化結果的影響

由圖6可知,當兩家印染企業綠色轉型的知識互補程度大于等于1.6時,兩家印染企業均會選擇合作綠色轉型,且企業知識互補程度越高,越能促進企業快速實現合作綠色轉型,說明異質性企業間知識協同效應越大,越吸引企業達成合作。協同離不開上下游企業的有序配合,而這種穩定的合作關系能夠降低企業在協同研發過程中的沖突,提高整條產業鏈的效益[43]。當知識互補系數較低,小于等于1.2時,由于企業間的知識互補性較低,兩者的競爭關系更明顯,企業更傾向于采取獨立轉型。

圖6 知識互補程度對綠色轉型企業決策的動態演化結果影響Fig.6 Influence of knowledge complementarity on the dynamic evolution results of green transition enterprise decision-making

2.2.4 信任度對綠色轉型企業決策的動態演化結果的影響

由圖7可知,當兩家印染企業的合作研發染色工藝的相互信任度大于等于0.7時,兩家企業會達成合作綠色轉型的策略選擇,此外企業間信任度越高,則越快速地形成合作綠色轉型策略。當企業間的信任度小于等于0.6時,兩家企業仍維持獨立綠色轉型,難以形成合作策略。因此,企業間合作綠色轉型需要較高的信任才能實現。

圖7 信任度對綠色轉型企業決策的動態演化結果影響Fig.7 Influence of trust degree on the dynamic evolution results of green transition enterprise decision-making

2.2.5 企業努力程度對綠色轉型企業決策的動態演化結果的影響

由圖8可知,當兩家印染企業合作綠色轉型努力程度較低,如(0.1,0.1)和(0.2,0.2)時,企業最終都會放棄合作而轉向獨立綠色轉型。當兩家印染企業的努力程度系數均在0.5及以上時,即此時企業對于合作研發染色工藝十分重視,兩家企業的合作綠色轉型可維持一個穩定狀態。特殊的情況,當兩家印染企業的努力程度不同,如企業1的努力程度為0.2,另一家企業的努力程度為0.5時,兩家企業最終實現穩定合作需要的時間較長,且較不努力的一方在博弈初期會傾向于選擇獨立進行綠色轉型。

圖8 努力程度對綠色轉型企業決策的動態演化結果影響Fig.8 Influence of the effort level on dynamic evolution results of green transformation enterprise decision-making

2.2.6 違約金對綠色轉型企業決策的動態演化結果的影響

由圖9(a)可知,當兩家印染企業選擇合作綠色轉型的初始值為(0.5,0.5)時,即使不設置違約金來約束企業采取機會主義策略,兩家企業也會選擇合作轉型策略。當兩家印染企業選擇合作綠色轉型的初始值降低到(0.3,0.3)時,即企業合作研發染色工藝的意愿并不高時,如圖9(b)所示,如果違約金的設定大于等于50時,企業也會選擇合作轉型,且隨著違約金的增加企業實現合作的速度越快。當違約金的設置小于等于20時,較低的違約金會使企業認為合作風險較大,從而進行獨立綠色轉型。

圖9 違約金對綠色轉型企業決策的動態演化結果影響Fig.9 Influence of liquidated damages on the dynamic evolution results of green transition enterprise decision-making

2.2.7 違約金對綠色轉型企業決策的動態演化結果的影響

由圖10(a)可知,政府對合作綠色轉型的印染企業激勵的設定值即使為0,兩企業在(0.5,0.5)初始點處的最終演化結果為1,即兩家印染企業在選擇合作轉型的初始值較高的情況下,即使沒有政府激勵,兩者最終也會實現合作轉型,但兩者實現合作轉型的速度會隨著政府激勵增加而增快。

但改變兩家印染企業選擇合作綠色轉型的初始值時,如圖10(b)所示,將初始值降低到(0.3,0.3)時,政府激勵在0和50時都無法促進企業進行合作轉型。當激勵大于等于80時,才能夠推動兩家企業實現合作綠色轉型,且兩者實現合作轉型的速度會隨著政府激勵增加而增快。

圖10 政府激勵對綠色轉型企業決策的動態演化結果影響Fig.10 Impact of government incentives on the dynamic evolution results of green transition enterprise decision-making

2.3 檢驗結論

本文利用演化博弈的方法為印染企業綠色轉型提供了一個新的路徑,即通過合作的方式來實現印染企業綠色轉型。研究表明:演化博弈的最終結果受到印染企業綠色轉型的初始合作轉型意向的影響,合作意向越高,越能夠降低快速實現穩定合作狀態。印染企業綠色轉型并不是一勞永逸的,隨著印染技術和印染織物類別的變化,廢水處理技術也應不斷改進提升,因而綠色轉型是一個長期的發展戰略,需要印染企業通過不斷地重復博弈,最終找到適合自身的戰略選擇,有效提升印染廢水處理效能,實現企業的綠色轉型。

此外,兩家印染企業綠色轉型的合作意愿、風險系數、知識互補程度、信任度、努力程度、違約金及政府激勵等因素都對印染企業在綠色轉型過程中選擇提高“內功”獨立轉型還是尋求“外援”合作轉型產生重要影響:企業間較高的知識互補度、信任度、努力程度及高額的違約金和政府激勵能夠提高協同效應,降低綠色轉型風險,從而促進企業實現合作;而擁有較高風險系數的企業則更傾向于自主綠色轉型。

具體體現在:1) 印染企業知識的互補性能夠更有效達成企業間的合作,互補度較高的企業能夠更有效地在對方企業中獲得對自己有利的資源和知識,擴大知識的協同效應,如淺色染廠和深色染廠的合作。2) 合作中印染企業的努力程度能夠有效維持合作的穩定性。3) 印染企業間較高的信任程度能夠促進企業實現合作轉型,但合作契約的達成需要企業之間較高的信任度。4) 較高的違約金能夠有效降低企業在合作中選擇機會主義的概率,有利于維護合作的穩定性。5) 風險系數更高的印染企業更傾向于獨立進行綠色轉型,風險系數較低的企業更傾向于與其他企業合作,降低綠色轉型風險成本。6) 政府的激勵政策能夠有效彌補印染企業初始合作綠色轉型意愿不強、猶豫的心態,促進企業之間達成合作。

3 建 議

本文研究表明,企業可以根據合作意愿、風險系數、知識互補程度、信任度、努力程度、違約金等因素,對于潛在的合作伙伴進行各方面的評估,預測自身的風險和收益,考慮在綠色轉型過程中是自主轉型還是合作轉型。

1) 綠色轉型的印染企業應當多選擇與具有較高知識互補性的企業間合作。印染企業知識互補程度越高,越能夠創造更高的外溢效應,建立較為緊密的合作關系,知識互補企業之間的合作能夠有效降低研發和生產成本,也更容易實現印染企業的轉型升級。例如,由于印染企業上游新原料、新工藝、新染料和新助劑的研發,印染廠在生產過程中所排放的廢水污染物越發復雜,處理難度也在提升,因此促進上下游企業進行合作,了解彼此工藝技術,從而有效實現產業鏈的綠色轉型。

2) 企業在建立合作關系時,應全面考察對方企業的資信水平,要選擇資信水平較高、口碑良好的企業作為合作伙伴,從而降低合作風險。此外,在合作過程中需要簽署有效合同,明確雙方的責任義務,設計有效的沖突解決機制。例如,設立懲罰機制,減少惡意違約事件,從而建立高度信任的合作關系,維護合作及聯盟的穩定性。

3) 合作的印染企業需要建立良好的溝通機制和核心技術保護機制。隨著中國紡織印染企業的集聚,紡織工業園區數量不斷增加,印染企業擁有實現合作的天然的地理優勢。在合作過程中,企業既要促進企業間正式及非正式的人員交流,充分利用網絡技術,實現溝通常態化維持綠色知識共享機制和平臺的穩定性,又要幫助企業提高自身技術實力和綠色轉型所需技術創新水平,創造良好的綠色轉型環境。

4) 政府在企業合作綠色轉型中扮演著重要角色,尤其是在企業間的合作意愿并不強烈的情況下,政府的激勵政策能夠推動企業實現合作綠色轉型,整合社會資源。

4 結 語

企業合作轉型為雙方企業創造了一個良好的知識共享平臺,提供了優質資源,也為企業綠色轉型途徑提供了新的視角。盡管現實中相關印染企業更愿意通過產學研的途徑獨自研發綠色工藝、減排設施,較少與競爭對手分享知識儲備和研發成果,但在考慮到目標企業的因素,例如知識轉化能力、風險偏好能力、企業之間互補程度等因素,實現跨異質性企業合作轉型,從而創造更高的外溢效應和協同效應并降低風險成本,對于印染企業合作綠色轉型的穩定是有實際意義的。

但是,本文在模型構建和數據的選取上存在一定的局限,可以在未來的研究中繼續完善。例如,在兩個博弈的上下游印染企業進行更為復雜情況的討論;在博弈模型中加入情景等,模擬更加貼合現實的模型;本文的模擬仿真中的參數賦值只是對印染企業合作綠色轉型數據的近似估計,未來可以對參數進行具體調研,收集實際樣本做進一步研究。

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