基于演化博弈的裝配式建筑激勵機制研究
——以某項目為例*

李慧敏 蔡 垚 趙春麗

(1 黃河交通學院 河南 焦作 454950)(2 青島城市學院 山東 青島 266000)

1 研究概況

1.1 研究背景

當前我國的建筑業一直屬于勞動密集型行業,長期以來累積的深層次矛盾越來越突出,粗放型增長模式已難以持續,且勞動力成本不斷攀升,需要向新的生產方式轉型,因此,建筑預制裝配化便是建筑業發展模式轉型的重要途徑。

近年來,雖然裝配式建筑的發展得到了國家的大力支持,但是如何針對不同參與主體,設計出更好的激勵機制等一系列問題尚待研究。目前,裝配式建筑的效益認知度較低,參與主體更傾向于保護自身利益,未能激發相關利益主體的積極性,離裝配式建筑廣泛使用還存在一定差距。因此,為了進一步推動裝配式建筑健康有序地發展,筆者運用演化博弈方法建立了政府、開發商和消費者三方博弈模型,深入分析某裝配式建筑項目博弈主體策略的演化過程,探討關鍵參數對演化結果的影響。

1.2 研究內容及方法

筆者采用了文獻研究法、博弈論分析法、案例分析法,首先探討了研究背景以及相關理論基礎,然后對該項目的參與主體進行界定和行為分析,運用演化博弈方法建立政府、開發商和消費者三方博弈模型,深入分析某裝配式建筑項目博弈主體策略的演化過程,探討關鍵參數對演化結果的影響,最后提出一系列合理的對策及建議。

2 相關理論基礎

2.1 裝配式建筑的概念

裝配式建筑是指將構件從預制工廠中生產出來,通過相應的運輸方式將其運送到施工地點,再通過可靠的安裝方法和安裝機械將其組裝起來,從而構成了功能完善的建筑物。主要特點有兩方面:組成該建筑物的主要部件均為預制的;預制構件連接方法是可靠的。

2.2 演化博弈理論

博弈論是指討論多人決策中各參與方之間選擇戰略的相互制約性問題,能反映合作和沖突的兩面性,是一種研究帶有斗爭性質或競爭性質的理論與方法。演化博弈論是將經典博弈論與動態演化過程有機結合的研究方法,其研究對象為特定群體,在假設有限理性的前提下進行探究,揭示了群體行為隨時間變化不斷學習、模仿、相互博弈,最終達到系統平衡的復雜動態演化過程。

2.3 激勵理論

弗洛姆最早提出激勵理論,這一理論概括了滿足人的多種需要,調動人的積極性所應遵循的原理與方法,指被激勵者以一定方式或方法引起內在動力,以推動目標達成的心理過程,目的是喚起個體內在正確的行為動機,調動內在積極性與創造性,以促進個體全面發展。

3 某裝配式建筑項目利益相關者識別與參與主體分析

3.1 項目概況

某項目位于河南省鄭州市境內,土地總面積40 615 m2、容積率2.0、地上建筑總面積81 218 m2。本項目案例選取了結構和建筑面積較為接近的12號樓和6號樓進行比較。其中12號樓是傳統現澆建筑,6號樓為裝配式建筑,建筑面積均為11 645 m2。

3.2 利益相關者識別及參與主體界定

本文通過對某裝配式建筑項目進行深入研究后,政府、開發商和消費者這三個核心利益主體之間的具體關系,如圖1所示。

圖1 某裝配式建筑項目參與主體關系圖

4 某裝配式建筑項目參與主體演化博弈分析

4.1 演化博弈模型構建

在對某裝配式建筑項目參與主體行為分析的基礎上,確定博弈主體的基本假設和參數設置,構建三方的演化博弈模型。

4.1.1 基本假設

假設政府行為選擇有“激勵”和“不激勵”;開發商行為選擇有“開發裝配式建筑”和“開發傳統現澆建筑”;消費者行為選擇有“購買裝配式建筑”和“不購買裝配式建筑”。其中采取激勵、開發裝配式建筑、購買裝配式建筑的概率分別為x、y、z;采取不激勵、開發傳統現澆建筑、購買傳統現澆建筑的概率分別為1-x、1-y、1-z,其中x、y、z∈[0,1]。

4.1.2 參數設置

a0——開發裝配式建筑時,政府所能獲取的收益;

a1——采取激勵,開發裝配式建筑時,政府所能獲取的附加收益;

a2——采取不激勵,開發裝配式建筑時,政府所能獲取的附加收益;

a3——開發傳統現澆建筑時,政府從企業中獲取的罰款;

a4——采取激勵時,因宣傳推廣激勵機制所需花費的成本;

a5——開發傳統現澆建筑時,政府所損失的社會效益;

b0——開發裝配式建筑時,開發商所能獲取的收益;

b1——開發傳統現澆建筑時,開發商所能獲取的收益;

b2——開發裝配式建筑時,開發商企業形象的提升和品牌得到宣傳之后所能獲取的附加收益;

b3——開發裝配式建筑時,所需花費的成本;

b4——開發傳統現澆建筑時,所需花費的成本;

b5——開發裝配式建筑與開發傳統現澆建筑所需花費的成本差值;

c0——購買裝配式建筑時,消費者所能獲取的收益;

c1——購買裝配式建筑時,所需花費的成本;

c2——購買傳統現澆建筑時,消費者所能獲取的收益;

c3——購買傳統現澆建筑時,所需花費的成本;

c4——購買裝配式建筑時,所能獲取的補貼額;

u1——政府對開發裝配式建筑的開發商進行補貼的優惠額;

u2——政府對購買裝配式建筑的消費者進行補貼的優惠額;

4.1.3 三方演化博弈模型

根據上述分析,可以得出政府、開發商和消費者在博弈過程中可以做出的8種行為選擇組合,如圖2所示。

圖2 某裝配式建筑項目參與主體博弈樹

基于上述參數假設和行為選擇組合構建三方的博弈收益矩陣,如表1所示。

表1 三方博弈收益矩陣

4.2 演化博弈模型分析

基于上述收益矩陣,政府在實施“激勵”和“不激勵”選擇時所期望得到的收益分別為Eg1、Eg2,如公式(1)和公式(2)所示。

開發商在采取“開發裝配式建筑”和“開發傳統現澆建筑”選擇時所期望得到的收益分別為Ed1、Ed2,如公式(3)和(4)所示。

消費者采取“購買裝配式建筑”和“不購買裝配式建筑”選擇時所期望得到的收益分別為Eq1、Eq2,如公式(5)和(6)所示。

為確保博弈的參與主體進化穩定,須同時滿足以下條件:

解得,當政府、開發商和消費者三者期望收益相等時的均衡值為:

5 結語

通過對三方收益函數的求解可以得出,若使該裝配式建筑項目的參與主體行為選擇(激勵,開發裝配式建筑,購買裝配式建筑)成立,政府對開發商和消費者的激勵強度需同時滿足以下兩個條件:①b1-b3＜b0+b2-b3-b5+u1(u1＞b1-b3-b0-b2+b3+b5)。即政府對開發裝配式建筑的開發商進行補貼的優惠額能夠彌補投資建設傳統現澆建筑與裝配式建筑的收益差額,以及投資建設裝配式建筑所花費的額外成本時,開發商就會自主選擇投資建設裝配式建筑。②c1-c2+c3+u2＞0。即消費者選擇購買裝配式建筑時,其自身如果能享受足夠的財政補貼,可以彌補自己購買裝配式建筑所花費的增量成本,會更傾向于選擇購買裝配式建筑。