碳交易下裝配式建筑推廣演化博弈研究

摘要：裝配式建筑通過采用工廠預制構件等，可有效減少建筑業碳排放，推廣裝配式建筑有助于建筑業低碳發展。文章以地方政府、開發商和顧客為研究對象，結合碳交易等政策背景，構建三方演化博弈模型，分析不同情境下各方策略演化過程，對重要參數進行仿真模擬，最終提出碳交易背景下促進裝配式建筑推廣的對策建議。結果表明，在裝配式建筑不同發展階段，各主體會根據自身責任與策略收益做出不同策略選擇。補貼對開發商和顧客策略選擇具有顯著影響，但僅適度補貼可以有效促進裝配式建筑推廣。

關鍵詞：裝配式建筑；碳交易；演化博弈

碳交易是一種基于市場機制的低成本且可持續的溫室氣體減排工具，是激勵企業減少碳排放的有效機制，近年來在我國受到廣泛關注。隨著碳交易在各行業的不斷推廣，結合建筑業的高碳排、能耗大等特點，碳交易與建筑業的結合已成必然。結合我國大力發展裝配式建筑的背景，本文以裝配式建筑重要利益相關者——地方政府、開發商和顧客為研究對象，并考慮碳交易等政策的影響，構建三方演化博弈模型，分析政府、開發商和顧客在不同情景下的決策過程，并進行情景仿真模擬，探究關鍵因素對裝配式建筑推廣的影響，最終提出推廣裝配式建筑的對策建議。

一、三方演化博弈模型構建

（一）模型基本假設與參數設置

本文重點分析地方政府、開發商和顧客的博弈關系，并考慮了碳交易、補貼等政策在其中的影響。結合市場調研、文獻綜述等方式，模型所需假設的參數及初始取值如表1所示。

（二）博弈模型構建

基于上述假設，可得三方博弈支付矩陣，如表2所示。

根據表2，可以得出政府在作為和不作為情況下的期望收益，分別用Ex和E1-x來表示。政府的平均收益用Ex來表示。表達式如下：

Ex=y[R2+θP（T-T1）-S1-I]+（1-y）[R1+θP（T2-T）-I-C1]-zS2（1）

E1-x=yR2+（1-y）（R1-C1）-I-LG（2）

Ex-=xEx+（1-x）E1-x（3）

開發商選擇裝配式建筑和傳統建筑的期望收益分別用Ey和E1-y來表示。開發商平均收益用Ey來表示。表達式如下：

Ey=R4-C2+x[S1+P（T-T1）]+（1-x）εP（P-T1）（4）

E1-y=R4-C3-LD-xP（T2-T）-（1-x）εP（T2-T）（5）

Ey=yEy+（1-y）E1-y（6）

顧客購買裝配式建筑和傳統建筑的期望收益分別用Ez和E1-z來表示。顧客平均收益用Ez來表示。表達式如下：

Ez=R5-C4+xS2（7）

E1-z=R6-C5（8）

Ez=zEz+（1-z）E1-z（9）

根據上式，得三方演化博弈復制動態方程組如下：

F（x）=x（

E

-

）=x（1-x）[

L-yS

-zS

+

θP（T

-T）+yθP（2T-T

-T

）]

F（y）=y（

E

-

）=y（1-y）[C

-C

+L+

R-R

+xS

+P（T

-T）（ε+x-εx）]

F（z）=z（

E

-

）=z（1-z）（C

-C

+R

-

R

+xS

）（10）

（三）系統穩定性分析

均衡點只有在滿足純策略納什均衡時才能是漸近穩定均衡點。因此本文僅分析純策略均衡點。根據公式（10），令F=0，F’lt;得8個純策略局部穩定點：（0，0， 0）、（0，0，1）、（0，1，0）、（1，0，0）、（0，1，1）、（1，0，1）、（1，1，0）、（1，1，1）。局部穩定均衡點是否為演化穩定策略（ESS）需要根據雅可比矩陣判斷。雅可比矩陣表達式如下：

J=J

J

J

J

J

J

J

J" J

=

（11）

其中，矩陣的每個元素表達式如下：

=（2x-1）[yS1-LG+zS2+P（T-T2）-2yθP（T1+T2-2T）]

=x（x-1）[S1+θP（T1+T2-2T）]

=x（x-1）S2

=y（1-y）[S1+P（T2-T1）（1-ε）]

=（1-2y）[C3-C2+LD+R3-R4+xS1-P（T1-T2）（ε+x-xε）]

=0

=z（1-z）S2

=0

=（1-2z）（C5-C4+R5-R6+xS2）

將均衡點代入雅克比矩陣，分別得到各均衡點對應的特征值。根據李雅普諾夫第一定律，當矩陣所有特征值小于0，此時均衡點達到演化穩定策略；反之，均衡點未達到演化穩定策略。具體情況如表3所示。

其中，U1=P（T-T1），U2=P（T2-T）。

表3表明各局部穩定點僅在滿足對應特征值均小于0的條件下才為ESS。本文結合碳交易背景，基于裝配式建筑行業生命周期理論進一步分析其穩定條件。行業生命周期是指一個行業或企業從引入到衰落的演變過程。結合行業全生命周期理論以及碳交易的有關研究，本文將碳交易背景下裝配式建筑市場的發展分為初級階段、政府推廣階段、高速發展階段和成熟階段。

市場發展初級階段，此時政府選擇不作為。由于沒有政府激勵政策支持，開發商和顧客此時選擇購買傳統建筑。此階段對應均衡點（0，0，0）。隨著我國中央政府要求建筑業碳減排，各地政府面臨減排壓力以及推廣裝配式建筑的政績要求，因此政府自發選擇積極作為，推動市場發展，推廣裝配式建筑。但此時由于政府補貼力度不足，導致無法彌補選擇裝配式建筑帶來的高成本，因此，開發商與顧客仍然不會選擇裝配式建筑。此時對應均衡點（1， 0， 0）。隨著市場發展，裝配式建筑的相關技術成熟，裝配式建筑規模擴大，使得裝配式建筑的成本降低；同時，伴隨補貼等政府政策的逐漸成熟，開發商選擇生產裝配式建筑的收益會大于生產傳統建筑，顧客選擇裝配式建筑的收益大于傳統建筑的收益。此時對應均衡點（1，1，1）。一個成熟的市場，其最終需要靠自身的市場機制來維持市場穩定，因此，成熟階段，政府會逐漸減少對市場的干預；由于裝配式建筑市場的成熟，生產裝配式建筑的效益會大于傳統建筑，因此開發商會主動選擇生產裝配式建筑；同時，由于受到政府的宣傳等影響，顧客已經形成低碳偏好，加之裝配式建筑市場及技術的成熟，因此顧客會自發選擇購買裝配式建筑。此時對應均衡點（0，1，1）。

二、仿真模擬

基于市場調研，目前我國正在由推廣階段（1，0，0）向發展階段（1，1，1）過渡。由于發展階段的狀態為當前需要達成的目標，因此，仿真模擬部分以發展階段為基礎，探究影響發展階段演化路徑的關鍵影響因素。以下為靈敏度分析：

根據模型假設，補貼與碳交易為影響裝配式建筑推廣的關鍵因素。因此，本文分別分析補貼對開發商和顧客策略演化路徑的影響，以及碳價對開發商演化策略路徑的影響。

（一）補貼

為探究補貼對開發商和顧客策略演化路徑的影響，本文將開發商的補貼S1設置為80、90、100、110和120，將顧客的補貼S2設置為62、72、82、92、102。補貼對開發商和顧客策略演化路徑的影響分別如圖1（a）和圖1（b）所示。結果顯示，在一定補貼范圍內，補貼的提高可以提升開發商與顧客策略演化速率，且補貼越大，演化速率越快。然而，補貼在該范圍內的提升效果較小。因此本文進一步增加補貼數額，分析高補貼對開發商和顧客策略演化路徑的影響。結果見圖1（c）和圖1（d）。

如圖1（c）（d）所示，將補貼增加200后，對比圖1（a）（b）可以發現，補貼的提高顯著增加了開發商和顧客的策略演化速率。然而，值得注意的是，隨著補貼的不斷提高，開發商和顧客采取裝配式建筑的比例卻呈現出下降態勢。這說明了僅適度補貼可以促進裝配式建筑推廣，過度補貼導致適得其反。原因是發展階段下政府通過激勵政策彌補開發商可能面臨技術引進、生產線調整等額外成本，以及顧客則可能在初期面臨較高的購房成本，從而促進其選擇裝配式建筑。然而，過高的補貼提升了政府積極作為的成本，加大政府財政負擔，這對于一些財政實力相對薄弱的地區來說，可能難以承受，在這種情況下，部分政府由于財政壓力而選擇不作為，無法按照過高的補貼標準給予開發商和顧客足額補貼。如此一來，部分開發商和顧客因無法獲取足額補貼，導致采取裝配式建筑的實際收益低于采用傳統建筑。開發商在權衡成本與收益后，可能會放棄裝配式建筑轉而選擇傳統建筑模式，顧客在購房時也會因成本因素而傾向于選擇傳統建筑的房屋。綜上所述，政府在制定裝配式建筑補貼政策時，應合理確定補貼水平。既要充分考慮如何最大限度發揮補貼對裝配式建筑的推廣效果，吸引更多的開發商和顧客參與到裝配式建筑的發展中來，又要避免過度消耗公共資源，確保補貼政策的可持續性與有效性，從而推動裝配式建筑行業的健康穩定發展。

（二）碳交易

為探究碳交易對開發商策略演化路徑的影響，本文將碳價設置為35、45、55、65和75，碳價對開發商策略演化路徑的影響如圖2（a）所示。圖2（a）表明，在一定范圍內，調整碳價幾乎難以對開發商的演化軌跡產生明顯影響。深入剖析其背后原因，主要在于我國目前在裝配式建筑領域尚處于推廣應用的初期階段，即（1，0，0）狀態，該階段的產業特征與市場成熟度決定了現有碳價水平難以契合發展階段（1，1，1）所應具備的碳價水平。為了進一步挖掘碳價在不同情境下對開發商策略的影響，結合《中國碳價預測報告（2024）》中對我國碳價未來走勢的預測范圍，本文進一步提高碳價，深入分析高碳價環境下開發商的演化軌跡，其結果如圖2（b）所示。高水平的碳價能夠顯著提升開發商的演化速率，呈現出碳價越高，演化速率越快的明顯趨勢。這表明，雖然短期內碳價的微弱提高對裝配式建筑的推廣效果較弱，難以迅速改變開發商的決策行為，但隨著碳交易不斷發展成熟，碳價逐步提高，高碳價對裝配式建筑推廣效果將愈發顯著。從長遠來看，碳交易在推動裝配式建筑推廣過程中所發揮的作用不容小覷，將成為影響開發商策略選擇與行業發展方向的關鍵因素。

三、結論與對策建議

（一）研究結論

裝配式建筑作為未來建筑行業發展方向，促進其推廣有利于減少建筑業碳排放，助力實現“雙碳”目標。本文以碳交易為背景，建立政府、開發商、顧客的三方演化博弈模型，總結出碳交易背景下各主體在不同情景下的策略演化過程，并對影響裝配式建筑推廣的關鍵因素進行仿真分析。最終得出促進裝配式建筑推廣的對策建議。本文的主要研究結果如下：第一，面對不同裝配式建筑發展階段，各主體會根據自身的責任與策略收益做出不同策略選擇。第二，補貼對開發商和顧客策略演化路徑具有顯著影響，但僅適度補貼能夠有效促進裝配式建筑的推廣，過度補貼則可能導致適得其反的效果，反而抑制開發商和顧客對裝配式建筑的采用。第三，碳交易對裝配式建筑的推廣效果微弱，隨著碳交易不斷發展成熟，其對裝配式建筑的推廣促進效果不容忽視。

（二）對策建議

為有效推廣裝配式建筑，本文根據研究結果，提出以下對策建議：

1. 優化補貼策略，靈活拓展補貼形式。適度補貼是推廣裝配式建筑的有力杠桿，但過度補貼會給政府財政帶來沉重負擔。政府應組織專業人員，綜合考慮地區經濟發展水平、裝配式建筑成本等因素，精準劃定補貼政策的適用范圍與額度。同時，建立動態補貼調整機制，依據市場反饋和行業發展態勢及時優化補貼標準，確保補貼發揮最大效益。此外，政府主要通過專項財政獎勵等直接支出財政收入的方式補貼開發商和顧客。未來，應進一步拓展間接補貼途徑，在減少直接財政投入的同時，持續激勵市場主體采用裝配式建筑。

2. 挖掘碳交易潛力，完善碳交易政策。政府應結合裝配式建筑的不同發展階段，制定科學合理的碳價提升計劃，平穩且有序地提高碳價。在提價過程中，充分考慮開發商的承受能力，通過逐步調整，引導市場主體適應并主動采用裝配式建筑，凸顯其碳減排的經濟效益。另外，裝配式建筑在運營階段也具備顯著的減排效益。政府應針對建筑業優化碳交易政策，將其覆蓋范圍拓展至建筑運營階段甚至建筑全生命周期，并建立科學的建筑碳足跡核算體系，準確衡量裝配式建筑在各個階段的碳減排量，將其納入碳交易市場。通過這種方式，進一步凸顯裝配式建筑全生命周期的碳減排優勢，從而進一步激勵開發商積極參與。

3. 激發市場需求，提升裝配式建筑吸引力。一方面，政府可以利用互聯網、社交媒體、電視、報紙等多種渠道，開展全方位的宣傳活動，詳細介紹裝配式建筑的節能環保、質量可靠、施工周期短等優勢，提高社會對其的認知度和接受度，使顧客充分認識到裝配式建筑的使用價值。另一方面，政府應加大對裝配式建筑技術研發的支持力度，提升其使用效益，并鼓勵企業與高校、科研機構合作，建立產學研聯合創新平臺，共同攻克關鍵技術難題。

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*基金項目：國家自然科學基金項目（72171025）；陜西省政府教育廳資助科研項目（21JP010）；中央高校基本科研業務費（300102233402）；陜西省高校青年創新團隊。

（作者單位：長安大學經濟與管理學院）