政府规制视角下的企业环境行为仿真研究

杜建国　陈莉　赵龙��

摘要：在政府规制理论基础上，结合对现实企业差异性与决策机制分析，运用计算实验方法，基于情境建模构建了异质主体参与的企业环境行为计算实验模型，动态模拟不同政府规制情境下的企业环境行为决策选择过程。结果表明：企业环境行为的良好发展需要政府的宏观规制；企业的环保意识是影响企业环境行为的重要因素；政府要使用多种环境规制手段对企业环境行为进行治理。

关键词：政府环境规制；企业环境行为；污染治理；计算实验模型

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.10.13

中图分类号：F205；X32 文献标识码：A 文章编号：1001-8409（2015）10-0059-06

Abstract：According to basis of government regulation theory， this paper took the advantage of computational experiment method to a heterogeneous agentbased computational experiment model for corporate environmental behavior according to reallife scenario， by combining analyses of the diversities and decisionmaking mechanisms of companies in real world. Dynamically simulate the decisionmaking process of enterprises environmental behavior in the different situations of Government Regulation. The experimental results showed that the positive development of corporate environmental behavior needs the macroregulation of government. The environmental awareness is one of the important factors which affecting corporate environmental behavior. Government should use a variety of environmental regulation means to manage the corporate environmental behavior.

Key words：government environmental regulation； corporate environmental behavior；pollution control；computational experiment

改革开放三十年以来，我国在追求经济迅猛发展的同时，却忽视了对环境的保护，造成了太多的污染，已经影响到人民的正常生活。而对于环境治理来说，首当其冲的一环当然是排污企业的环境行为，因为排污企业是污染事件产生的重点，也是污染问题集中的焦点[1]。而怎样处理好污染问题，就需要公众的监督、配合，更需要政府宏观的环境规制[2]。政府在治污过程中应如何对企业进行约束和激励，是目前形势下应解决的重要问题。

1相关研究评述

政府环境规制理论初期主要是由国外学者提出的，基于资源配置的“帕累托最优”理论和外部性理论，以此来探讨政府环境规制的经济学基础意义。而最近的研究，Brechet等认为较严格的环境规制可以促进企业环保技术采纳[3]；Zhu等通过实证分析，得出政治环境、区域效应和环境规制之间的复杂交互导致企业规模和迁移的倒“U”型关系[4]；Biglan从环境负外部性的角度，提出了政府的强规制可以影响到企业的环境行为，并迫使将企业的环境外部成本内部化于企业的生产成本中[5]；张倩等通过研究环境规制下政府与企业环境行为的动态博弈，认为监管强度并不能直接影响企业的排污水平[6]。

对于企业环境行为的研究，孟庆峰等认为环境行为是指企业在政府、公众等给予的环保压力下，根据自身条件及发展战略所采取的措施和手段[7]；Parker等发现政府环境规制中的一些因素会影响企业环境行为[8]；Liu等通过计算实验模拟发现，随着公众压力的增大，持防御性环境行为的企业数量减少，而采用积极环境行为的企业数量增加[9]；Stalley认为交易对方的环保要求或者交易环境的标准，会从市场需求方面上对企业的环境行为产生影响和限制[10]。

这些研究表明：政府环境规制能够解决一类企业环境行为问题，但面对复杂的生态环境系统时，政府环境规制就缺少了动态的应对方案。现有文献多运用实证或数理模型的研究方法，分析政府规制下的企业环境行为问题，受访问者的知识水平、经验等限制以及动态变化的情景，致使研究成果各有不同，较少有针对不同方案不同情景的动态情况做出系统总结的。而在现实的生态环境系统中，存在不同的交互主体，如政府机构、公众以及排污企业等。公众和排污企业都是由数目众多的个体组成的，且存在较多的异质性要素，并有强烈的耦合作用[11]。详细说来，公众主体的要素即为人，而人的一切活动都与人的利益和需求相关，人类独有的情感、心理等因素都导致了行为的复杂性。而排污企业主体更是具有明显的复杂性特征。企业群体的数目庞大，且各企业所在行业、规模、产品、决策者个性等都不尽相同。但是，这些个体之间，又有着相互影响、相互作用的关系。本文中所构造的工业化的生态环境系统中的各要素或主体均具有一定程度的智能，即行为遵循一定的规则，却能够根据所得信息调整自身行为以适应环境的变化。在系统中，由于各主体的有限理性以及不完全信息条件等原因，政府机构、公众和排污企业之间必然存在未知性。一个主体不可能知道其他所有主体的状态和行为，而只能根据自己掌握的局部信息来对市场环境和自己的前景做出一定的判断和决策。综上，我们所处的工业化的生态环境是一个复杂系统[12]。所以完全可以用基于主体的计算实验方法来研究系统的演化规律。本文采取计算实验的方法，构建政府规制下多主体参与的企业环境行为的仿真模型，来模拟分析其中各主体动态的相互作用。

2模型构建

21情境描述

假设市场上有一些类型相同、规模不同的排污企业。由于企业的排污行为会对环境产生不良的影响，进而影响人们的生活质量，于是，就需要由政府来对企业的排污行为进行监管和治理。本文运用计算实验方法，针对不同情境下企业环境行为决策的仿真模拟，并通过观察各周期企业环境行为的变化，探究出企业环境行为的演化规律。系统基本假设如下：

（1）企业环境行为的决策是有限理性的。

（2）为便于进行模型构建以及统计分析，情境中模拟的企业都为排污企业。

（3）本文中不区分公众和消费者群体，统一划为公众主体。

（4）市场中企业的总数量为w个，为便于观察企业的环境行为的演化规律，假定市场上企业的数量固定，且无增减。

（5）将企业按相对排污量划分为5种类型，其中G1为深绿色企业，坚定的绿色行为执行者；G2为绿色企业，严格遵守绿色环保规定，但无其他绿色行为；G3为浅绿色企业，企业对自身有一定的环保要求，但未达社会环保要求标准；G4为黄色企业，关心企业的环保形象，但无环保行为；G5为棕色企业，对环境保护漠不关心，一切以经济利益为先。

22政府、公众和企业主体的交互

面对企业的污染，政府制定相应的法律法规以及行政手段加以管制；公众则会给予企业舆论压力以及选择性购买的压力，严重的话会采取监督举报的手段。如图1所示。

首先，企业需向政府缴纳一定的税费。在本文的模型设定中，政府设置一个固定的企业技术水平系数值。如果企业的技术水平系数超过这个值，那么政府会相应降低税率；反之，政府会强制企业采用较高的税率水平缴税。其次，政府还会在每一个仿真周期评估企业的环境污染。如果污染水平超标，则对企业进行一定程度的罚款（罚款的数目与企业的污染值及企业的整体规模和利润相关），否则不罚款。再次，政府可以对企业采取奖励的措施，如果企业在环保方面有一定贡献，就由政府直接或间接给予奖励。最后，由政府公布污染评估结果和奖惩信息。而就公众主体来说，具有自己的环保意识，即公众对环境保护的重视程度会有所不同。因此，公众会根据政府披露的企业污染和罚款信息对企业的销售产生一定程度的影响。

23企业主体的行为规则

本文研究的系统由一些排污企业、政府和公众主体构成。一般来说，企业的主要行为是生产制造、销售以及盈利。而在生产制造的过程中，企业几乎不可避免地会产生污染。

首先，企业具有生产制造的能力，本模型的产出函数使用的是柯布—道格拉斯生产函数，具体如下：

综上，即为本文构建模型中企业生产制造、销售以及盈利的整个过程。

24企业主体的学习机制

在本文构造的模型中，企业主体的学习性主要体现在环保技术投入（Ii，t）每个周期都会随着外部环境的变化而改变。这里采用的学习算法是基于学习分类器系统的简化的自动学习算法[14]。下面简单介绍企业主体在环保技术投入调整方面的学习决策过程。

根据算法思想，企业主体先要进行以下判断：

（1）上一周期企业环保技术投入的变化情况；

（2）上一周期企业利润的变化情况。

根据由这两个问题得到的结果，本文将确定企业本期环保技术投入变化的概率调整，如表1所示。

其中，ΔI1和ΔI2分别为技术投入减少和增加的量，它们的值与企业的环保意识Cogi有关，环保意识相对较高的企业比较低的企业的ΔI2值大，而对于ΔI1来说，则是环保意识较低的企业大。

25模型设计

将企业个体映射为多个主体，每个主体有唯一识别号i（i=1，2，…，w），各企业的个性特征映射为主体的属性，各企业表现出的行为映射为主体的规则。各主体以自身属性为基础，按照一定的行为规则模拟个体行为，按照一定的交互规则进行交互。同时，各企业主体记忆自身的经验，并形成学习机制，对企业环境行为的未来决策产生影响。

构建一个多周期模型，循环周期总数为T，各周期分别以t=1，2，…，T表示。每周期内遍历每个企业主体，根据不同的规模大小、环保意识、历史生产习惯等分别计算各个企业的相对排污量，比较判断出企业的环保类型，并保存到数据信息库。对罗列出的详细数据进行分析，从微观的表征现象和宏观“涌现”两个视角来系统地观察企业主体的行为特征。

通过计算实验方法研究企业环境行为的演化规律，既可以通过个别参数的调整，以观察单个因素的影响规律，又可以同时对多个因素的协同作用进行考察，实验结果可以重复再现，并可通过反复实验调整参数，使模拟逼近现实。同时，通过多周期的模拟，可以方便地观察到企业环境行为的动态变化及长期演化。

26参数设置

设定主体总数w为300，系统参变量及初始赋值规则如表2所示。

3模拟实验与结果分析

按系统假设和参数设置生成300家具有异质性的企业主体，并进行多次模拟实验，通过实验结果与客观实际的对比，调整参数值，使模拟逼近现实。同时，考虑政府主体对企业监管和调控的方式不同，系统设计了4种情境，并分别进行模拟实验。其中，情境1：假定政府只通过奖励、补贴来调控企业环境行为；情境2：假定政府只通过惩罚（包括罚款和提高税率）来调控企业环境行为；情境3：假定政府既惩罚、又进行奖励，双管齐下，对企业环境行为进行调控；情境4：假定政府面对企业的环境行为不作为，任由市场自由发展。

31政府不同监管手段情境下企业环境行为的演化规律分析

为考察政府规制对企业环境行为的影响情况，本文通过对模型进行重复模拟，统计所有企业的平均环保技术投入演化情况，如图2所示。

由图2可见：情境1的情况表明：在政府只采取奖励的方式来调控企业环境行为的情况下，虽然初期会对企业有较大的作用，激励企业迅速增大环保技术投入。但从长远来看，并不具有持续性，企业会在长期的经营中对此感到懈怠，并且逐渐失去对污染治理的积极性。可见，政府一味的奖励和激励的方式并不是高效的手段。而情境2：政府只对企业采取惩罚措施，则达到了敦促企业不断增加环保技术投入的效果。而且，从长远来看，情境2在模型运行至第27周期时，环保技术投入超过了政府只采取奖励方式的情境1所代表的曲线，而且上升势头不变，督促企业稳定而持续地提高环保技术投入。但是，对比情境3来说，情境2仍有不足，走势较低，企业提高环保技术投入的过程较为缓慢。情境3是政府综合治理企业环境行为，既对违规企业或者高污染企业进行惩罚，又对良好企业环境行为的企业进行奖励、补贴。此种情境下，企业环保技术投入又高、增长速度又快，最有利于政府的治污效果。而根据情境4的曲线：政府面对企业环境行为不作为，是最低效的方法。企业只会根据市场或者消费者的需求而稍微投入相当低的环保技术投入，这对于环境污染几乎于事无补。

为考察企业在政府规制下受到影响的情况，本文对企业在不同情境下进行重复模拟，得到所有企业的平均利润情况对比如图3所示。

由图3可见：在本文的假设中，企业的利润会由于运营状况良好，随时间的推移而逐步增加。因此，图3（a）～（d）都呈现出利润缓慢增长的现象。然而，可以看出：图3（b）对应情境下，企业利润受政府环境规制的影响最大。在整个周期行进过程中，企业的利润有较大波动，而且上升态势不明显。这表明，政府只采取惩罚手段进行环境规制的情境2，会影响企业主体的盈利行为，较为不利于企业的发展。

其次，可以明显看出：在图3（a）和图3（d）代表的情境1、4下，企业的利润值保持较高水平，利润平均值分别为8065106和8077299，高于图3（b）和图3（c）代表的情境2、3的7972728和7965888。这表明，政府环境规制中的惩罚手段对企业利润还是有一定的消极影响。但也可以看出，企业受到的影响并不大，没有影响到企业的正常运营和发展。

32具有不同环保意识的企业在政府环境规制下的企业环境行为情况分析

以周期t=30，政府对企业采取多种规制方式并用（情境3）的实验数据为例，分析具有不同环保意识的企业在政府环境规制下的企业环境行为情况，如图4所示。

图中，本文把企业按照不同环保意识分为3个层次。然后对t=30的实验数据进行统计，按照上文中所描述的分类规则将企业分为5类，探查在企业的运营过程中，自身的环保意识是否会影响企业的环境行为。由图4可见，在本期中，随着企业环保意识的值的增大，企业中的深绿色和绿色企业就越来越多，而黄色和棕色的企业数量越来越少。也就是说，企业环保意识越强，企业就越有可能采取更好的环境行为。这表明，企业主体自身的环保意识对企业环境行为是有一定影响的。因此，提高企业管理者的环保意识或者说整个企业的环保意识，可以在一定程度上促进企业的环境行为。

4结语

通过对不同政府环境规制情境下的企业环境行为的演化模拟及结果分析，得出如下结论：（1）企业自愿进行环境治理或者减少污染排放的效果并不好，企业环境行为的良好发展需要政府的宏观规制。有了政府的宏观规制，企业的盈利目的就与环境行为统为一体，使得企业会自发地寻求环境治理。（2）企业的环保意识是影响企业环境行为的重要因素。提高企业管理者的环境保护意识，可以有效地提升企业环境行为的积极性。（3）政府要使用多种环境规制手段对企业环境行为进行治理。多种规制手段或者说奖罚相结合，能给企业发展带来相对较小的影响。而且能够更好地激发企业积极的环境行为。

本文主要是从政府这一主体的视角来研究问题，尚存在一定的局限性，有待进一步探索：（1）简化了企业的主体属性及规则内容，未考虑企业主体的行业、成长阶段等其他个性特征，在一定程度上忽略了主体信息的完整性；（2）研究模型中没有考虑社区、环境NGO等公众和供应链压力等对企业环境行为的影响，与现实世界仍存在一定的差别，将在未来的研究中考虑加入这些主体，使模型更加符合实际。

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（责任编辑：冉春红）