建筑垃圾资源化利用博弈分析及仿真.pdf
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1、建筑垃圾是施工过程中不可避免的废弃物。建筑垃圾资源化利用可减轻环境污染及资源短缺,促进建筑业的可持续发展。建筑垃圾资源化利用参与主体之间的利益均衡是实现建筑垃圾资源化利用的关键所在。因此,从利益均衡的视角出发,为厘清施工企业、垃圾处理企业和政府在建筑垃圾资源化利用过程中的角色和复杂利益关系,构建演化博弈模型,分析系统的演化稳定策略,研究结果表明,施工企业在建筑垃圾资源化过程中倾向于高级利用策略,政府的处罚力度直接影响垃圾处理企业策略,政府处罚力度越大,垃圾处理企业越快倾向于合法参与,反之,当惩罚力度较小时,垃圾处理企业会为赚取更多利润进行非法经营。政府的有效监管有利于现阶段建筑垃圾资源化利用市
2、场的规范。同时,研究结果在一定程度上阐释了政府主导下的建筑垃圾资源化利用模式中成本高且效果有限的问题,不利于建筑垃圾资源化利用的可持续发展,以期为建筑垃圾资源化利用健康发展提供参考。关键词:演化博弈;资源化利用;建筑垃圾中图分类号:犡 文献标识码:犃 引言伴随着我国新型城镇化建设的稳步推进,基础设施建设以及各种新建、扩建、改建工程中产生了大量建筑垃圾建筑垃圾是施工过程中不可避免的废弃物建筑垃圾资源化利用可减轻环境污染及资源短缺,促进建筑业的可持续发展 年月,我国在“十四五”循环经济发展规划中提出了“到 年,资源循环利用产业产值达到 亿元”的要求据统计,中国建筑垃圾的年产量超 亿吨,约占城市生活
3、垃圾的,但综合利用率仅为 传统的建筑垃圾运输和填埋处理过程会造成土地资源的浪费和对环境的多次污染随着我国城镇化进程不断加快,建筑垃圾产生量持续增加,将建筑垃圾资源化利用已成为我国亟待解决的重大问题建筑垃圾资源化利用能够降低建筑垃圾对环境的影响,又能减少天然资源的开采,具有长远的经济效益和环境效益但我国建筑垃圾资源化利用市场处于低效利用、无序处置、“劣币驱逐良币”的无序竞争状态,导致我国建筑垃圾资源化利用发展迟缓因此,如何约束建筑垃圾资源化利用过程中参与主体的不良行为,是推动我国建筑垃圾资源化利用的关键 文献综述在建筑垃圾资源化利用的过程中,建筑垃圾排放单位将建筑垃圾送往加工再生企业,加工再生企
4、业通过分类回收、技术加工,将建筑垃圾转化为可重新利用的资源和产品在这个过程中,政府部门可通过政策工具来推动建筑垃圾资源化利用产业的发展,政府在建筑垃圾资源化利用过程中扮演着重要作用然而,从现有实践看,废弃物资源化利用中的各利益主体间并未形成有效合作,也欠缺相应的联动机制一方面,由于施工企业普遍倾向于简易填埋,浪费了大量可供资源化的废弃建材,另一方面,政府部门未建立行之有效的资源化利用促进政策,因此大大影响了废弃物资源化工作的顺利推进第 卷 第期 年月河 北 建 筑 工 程 学 院 学 报犑 犗 犝 犚 犖 犃 犔犗 犉犎 犈 犅 犈 犐犐 犖 犛 犜 犐 犜 犝 犜 犈犗 犉犃 犚 犆 犎 犐
5、 犜 犈 犆 犜 犝 犚 犈犃 犖 犇犆 犐 犞 犐 犔犈 犖 犌 犐 犖 犈 犈 犚 犐 犖 犌犞 狅 犾 犖 狅 犑 狌 狀 目前,学者对建筑垃圾资源化利用全过程管理模式进行了大量研究,研究内容主要分为政府主导模式和企业主导模式,企业主导模式是指在政府有关部门的参与下,建筑垃圾资源化利用供应链核心企业建筑垃圾的产生、清运、处理、再利用的全过程统筹安排,包括特许经营模式等政府主导模式是指政府承担协调、组织、监管功能,联合建筑垃圾资源化利用产业链中的各个主体,通过采取监督、管理、激励、宣传等措施使建筑垃圾资源化体系有效的运行支伟等学者认为由于建筑垃圾资源化利用固定资产投资额较大,在政府主导模式
6、下,往往对政府的财政造成短期压力,所以应该鼓励建设单位以及加工再生企业自发进行建筑垃圾资源化,政府由管理者转变为监督者但贺娟等学者认为在企业主导模式下,中国建筑垃圾循环企业利润微薄、经营艰难,导致我国建筑垃圾资源化利用市场处于低效利用、无序处置、“劣币驱逐良币”的无序竞争状态,严重阻碍了建筑垃圾循环利用产业化发展刘红勇等学者认为建筑垃圾拆除、运输及资源化利用都与施工企业紧密联系,邵志国等学者对公众参与建筑垃圾资源化利用过程治理进行了研究,发现公共参与可以有效约束施工企业不良行为,但王伟等学者认为垃圾资源化利用过程中关键利益责任主体还包括垃圾处理企业等,约束垃圾处理过程中关键主体的不良行为,规制
7、建筑垃圾资源化利用市场,是现阶段推动建筑垃圾资源化利用发展的关键从已有相关文献来看,学者对于建筑垃圾资源化利用的研究多聚焦于政府政策与施工企业等方面,少有学者聚焦于垃圾处理企业,更鲜有学者将演化博弈理论引入建筑垃圾资源化利用的研究之中事实上,演化博弈理论基于有限理性的假设可以很好的刻画主体间的博弈过程厘清建筑垃圾资源化利用过程中施工企业、垃圾处理企业与政府部门之间的博弈关系,不仅是寻求突破市场困境的有效手段,还为建筑垃圾资源化利用有序发展提供思路鉴于此,本文从利益均衡的角度出发,通过构建施工企业、垃圾处理企业与地方政府的博弈模型分析关键因素对系统演化结果的影响,以期为政府规制建筑垃圾资源化市场
8、提供参考 模型构建 模型假设为提高建筑垃圾的资源化率,建筑垃圾的处理应贯彻落实协同处理的治理体系作为建筑垃圾处理的主体,施工企业和垃圾处理企业对建筑垃圾的处理方式直接影响着中国的生态环境因此,政府应加强监管力度,引导施工企业和垃圾处理企业合法处理建筑垃圾,提高建筑垃圾的处理效率基于此,假定模型中包括施工企业、政府和垃圾处理企业三个利益主体,其中政府指地方政府为便于研究的进行,做出以下假设:假设:假设施工企业、垃圾处理企业及政府,均处于信息不对称状态且是有限理性的施工企业的行为区间为(高级利用,低级利用),高级利用的概率为狓,低级利用的概率为狓垃圾处理企业策略为(合法参与,非法参与),合法参与概
9、率为狔,非法参与概率为狔政府的行为区间为(主导,参与),政府主导的概率为狕,参与的概率为狕假设:施工企业施工过程中产生建筑垃圾数量为狀,施工企业选择高级利用策略时,会将建筑垃圾售卖给垃圾处理企业,每单位建筑垃圾可获收益为狇,故施工企业可获总收益为犘狇 狀,选择低级利用策略时,施工企业会选择就地掩埋等方式处理建筑垃圾,故收益为在企业主导模式下,施工企业在选择高级利用策略时,施工企业每单位垃圾处理成本为犺,同时施工企业垃圾堆放成本为犎,故施工企业垃圾处理总成本为犮犎犺 犿,反之,垃圾处理成本为施工企业选择低级利用策略时有概率被政府发现,受到处罚犉在政府主导模式下,施工企业垃圾处理成本为,但低级利用
10、会被政府发现并处以罚款假设:垃圾处理企业日常运营的固定成本为犌垃圾处理企业若选择合法参与策略,每单位垃圾处理成本为犵,故垃圾处理企业合法参与需付出成本为犔犌犵 狀,非法参与每单位垃圾处理成本为犱,故垃圾处理企业非法参与成本为犔犌犱 狀,垃圾处理企业非法参与会产生逃税漏税等行为,故犔犔在政府主导模式下垃圾处理企业非法参与会受到处罚犳企业主导模式下,垃圾处理企业有概率被政府发现其非法参与并受到处罚,垃圾处理企业在施工企业选择高级利用策略时每单位建筑垃圾可获收益犙,故垃圾处理企业可获总收益为狆犙 狀,反之收益和成本均为第期钟代立候孟阳张中隆建筑垃圾资源化利用博弈分析及仿真假设:建筑垃圾的管理模式主要
11、分为政府有关部门的参与下施工企业主导建筑垃圾再处理模式及政府承担建筑垃圾资源化利用过程中协调、组织、监管功能的政府主导模式,故政府策略为主导与参与政府监管的固定成本为犇,当政府选择主导策略时,每单位建筑垃圾的处理需付出成本犜,故政府主导模式下政府部门干预总成本为犆犇犜 狀政府选择参与策略时,每单位建筑垃圾的处理需付出监管成本狋,故政府监管总成本为犆犇狋 狀,若施工企业对建筑垃圾高级利用,垃圾处理企业合法参与,每单位建筑垃圾的高级利用,政府可获得名誉收益狊和经济效益犫建筑垃圾资源化利用工程中,政府可从中获得的名誉总收益和经济总效益分别为犛狊 狀和犅犫 狀施工企业对建筑垃圾低级利用,垃圾处理企业非
12、法参与时,政府不会获得经济效益的同时还会受到名誉损失犛表博弈主体收益矩阵行为策略施工企业收益垃圾处理企业收益政府收益高级,合法,主导犘狆犔犛犅犆高级,合法,参与犘犮狆犔犛犅犆高级,非法,主导犘狆犔犳犳犛犆高级,非法,参与犘犮狆犔犳犳犛犆低级,合法,主导犉犉犛犆低级,合法,参与犮 犳 犉犛犆低级,非法,主导犉犉犛犆低级,非法,参与犮 犉 犉犛犆 博弈均衡分析在上述假设条件下可求出施工企业高级利用策略的期望收益,低级利用策略的期望收益以及施工企业平均期望收益,即:犈犼犘犮犮 狕()犈犼犮 狕犉 犉 狕犮犉 狕()犈犼狓(犘犮犮 狕)(狓)(犮犉 犉 狕犮 狕犉 狕)()施工企业的复制动态方程为:犉
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