休闲农业经营组织环境行为演化博弈模型的构建
2015-11-18林秀治黄秀娟
□ 林秀治 黄秀娟
休闲农业经营组织作为休闲农业生态环境保护的决策者、主导者、示范者与受益者,其是否实施环境行为在一定程度上影响着休闲农业生态环境。目前国内外关于环境行为的研究大多局限于工业企业,对于旅游行业的环境行为直接研究较少,研究内容更多偏向于环境行为的概念、影响因素、驱动机制、促进对策、法律责任等方面,对其经济学分析也以传统博弈理论为主。本研究引入演化博弈理论,以休闲农业经营组织为行为主体对其环境行为进行研究,寻找影响休闲农业经营组织环境行为实施的可能因素,为休闲农业经营组织环境行为决策及政府环境政策的制定提供理论参考。
一、演化博弈理论的引入
演化博弈论结合了博弈理论与动态演化过程,模仿了“优胜劣汰”的生物进化思想,强调博弈双方是通过相互模仿、学习等动态过程来实施最有利的战略,反映了博弈双方策略均衡选择的动态过程。由于该理论不要求参与主体具有完全理性,比传统博弈分析更贴近于现实,该理论逐渐被运用于社会经济的各个领域研究中。
在现实生活中,休闲农业经营组织环境行为的实施并不是完全的理性行为。当休闲农业经营组织自觉履行环境行为却发现其他休闲农业经营组织没有履行环境行为而且也没有受到政府的管制与相关惩罚反而获得额外的利润时,休闲农业经营组织很有可能会放弃实施环境行为,效仿其他经营组织的做法。实际上,休闲农业经营组织会考虑群体中其他经营组织的策略及自身过去实施的策略并做出相应的调整,直至最终趋向于稳定的策略。可以说,休闲农业经营组织环境行为的实施是一个动态的学习演化过程,是在有限理性的环境中进行的,因而适用于演化博弈理论的分析框架。
二、休闲农业经营组织环境行为演化博弈模型构建
(一)模型基本假设
在构建休闲农业经营组织环境行为的演化博弈模型之前,需做如下基本假设:
关于博弈方的基本假设:假设在休闲农业经营组织中存在经营组织A 和经营组织B 两个博弈群体,且博弈双方是有限理性的,博弈时分别在这两个群体中随机抽取一个成员进行博弈。
关于行为策略的基本假设:经营组织A 和经营组织B 均有实施和不实施环境行为两种策略选择。假设经营组织A 不实施环境行为的收益为R1,实施环境行为之后增加的收益为ΔR1,经营组织B 不实施环境行为的收益为R2,实施环境行为之后增加的收益为ΔR2,经营组织A 和经营组织B 因不实施环境行为受到惩罚的概率为p,惩罚额度分别为C1、C2。
关于行为策略选择比例的基本假设:假设经营组织A 选择实施环境行为的概率为α,不实施的概率为(1-α);经营组织B 选择实施环境行为的概率为β,不实施的概率为(1-β)。
(二)模型的建立
当经营组织A 和经营组织B 都实施环境行为时,双方的收益分别为R1+ΔR1、R2+ΔR2;当经营组织A 实施环境行为且经营组织B 不实施环境行为时,双方的收益分别为R1+ΔR1、R2-pC2;当经营组织A 不实施环境行为且经营组织B 实施环境行为时,双方的收益分别为R1-pC1、R2+ΔR2;当经营组织A 和经营组织B 都不实施环境行为时,双方的收益分别为R1-pC1、R2-pC2。由此可得休闲农业经营组织环境行为的博弈矩阵, 如表1 所示。
表1 休闲农业经营组织环境行为的博弈矩阵
在休闲农业经营组织环境行为的演化博弈模型中,经营组织A 实施与不实施环境行为的期望收益U1、U2、平均收益分别为:
同理,经营组织B 实施与不实施环境行为的期望收益V1、V2、平均收益分别为:
根据复制动态方程的计算方法,可得休闲农业经营组织A 和经营组织B 实施环境行为的复制动态方程组为:
根据演化博弈理论,当复制动态方程的数值为0 时,博弈双方学习的速度为0,博弈达到相对稳定的均衡状态。令F(α)=0,F(β)=0,可得到复制 动 态 方 程 组 的 四 个 均 衡 点 (0,0)、(0,1)、(1,0)、(1,1)。而演化均衡点的稳定性可通过系统的雅克比矩阵局部稳定性来判断。 分别对F(α)、F(β)求出关于α、β 的偏导数可得复制动态方程组的雅克比矩阵为:
雅克比矩阵在四个均衡点的行列式和迹及其稳定性的分析结果如表2、表3 所示:
表2 各个均衡点所在矩阵的行列式和迹
表3 各个均衡点的稳定性分析
(三)模型的分析
1、 模型的稳定性分析。 由表3 可以看出,ΔR1、ΔR2、pC1、pC2的数值大小影响了休闲农业经营组织环境行为演化博弈模型的稳定性。
当ΔR1、ΔR2、pC1、pC2的数值符合如下四个条件之一时,该系统有一个稳定均衡点(1,1)。限定条件为:(1)ΔR1≧0,ΔR2≧0;(2)ΔR1<0,ΔR2<0 且-ΔR1<pC1,-ΔR2<pC2;(3)ΔR1≧0,ΔR2<0且-ΔR2<pC2;(4)ΔR1<0,ΔR2≧0且-ΔR1<pC1。此时当休闲农业经营组织A 和经营组织B 都实施环境行为,其环境行为的动态演化过程可由图1(a)所示的动态演化相位图展现。在平面M={(α,β);0≤α≤1,0≤β≤1}上,该系统最终趋向于吸引子B 点(1,1)。
当ΔR1、ΔR2、pC1、pC2的数值符合ΔR1<0,ΔR2<0 且-ΔR1>pC1,-ΔR2>pC2的条件时,该系统有一个稳定均衡点(0,0)。此时当休闲农业经营组织A 和经营组织B 都不实施环境行为,其环境行为的动态演化过程可由图1(b)所示的动态演化相位图展现。 在平面M={(α,β);0≤α≤1,0≤β≤1}上,该系统最终趋向于吸引子O 点(0,0)。
当ΔR1、ΔR2、pC1、pC2的数值符合如下两个条件之一时,该系统有一个稳定均衡点(1,0)。限定条件为:
(1)ΔR1<0,ΔR2<0 且-ΔR1<pC1,-ΔR2>pC2
(2)ΔR1≧0,ΔR2<0 且-ΔR2>pC2
此时当休闲农业经营组织A 实施环境行为,经营组织B 不实施环境行为,其环境行为的动态演化过程可由图1(c)所示的动态演化相位图展现。在平面M={(α,β);0≤α≤1,0≤β≤1}上,该系统最终趋向于吸引子C 点(1,0)。
当ΔR1、ΔR2、pC1、pC2的数值符合如下两个条件之一时,该系统有一个稳定均衡点(0,1)。限定条件为:
(1)ΔR1<0,ΔR2<0 且-ΔR1>pC1,-ΔR2<pC2
(2)ΔR1<0,ΔR2≧0 且-ΔR1>pC1
此时当休闲农业经营组织A 实施环境行为,经营组织B 不实施环境行为,其环境行为的动态演化过程可由图1(d)所示的动态演化相位图展现。在平面M={(α,β);0≤α≤1,0≤β≤1}上,该系统最终趋向于吸引子A 点(0,1)。
当ΔR1、ΔR2、pC1、pC2的数值符合如下三个条件之一时,该系统无稳定均衡点。限定条件为:(1)ΔR1<0,ΔR2<0 且-ΔR1=pC1或-ΔR2=pC2;(2)ΔR1≧0,ΔR2<0 且-ΔR2=pC2;(3)ΔR1<0,ΔR2≧0 且-ΔR1=pC1。此时休闲农业经营组织A 和经营组织B 是否实施环境行为取决于博弈双方相互学习的速度。
2、模型参数变化的影响。由表3 和图1 可以看出,休闲农业经营组织A 与经营组织B 不实施环境行为的收益R1、R2对休闲农业经营组织环境行为演化博弈模型没有影响。而休闲农业经营组织A 与经营组织B 因实施环境行为之后增加的收益为ΔR1、ΔR2,因不实施环境行为受到惩罚的概率p,惩罚额度C1、C2对演化博弈模型影响显著。
当ΔR1、ΔR2都为正数时,其数值越大,休闲农业经营组织A 与经营组织B 实施环境行为的可能性就越大。收益增长额的增加有利于休闲农业经营组织实施环境行为。
当ΔR1、ΔR2至少有一方为负数时,只要惩罚金额pCi(i=1,2)大于为负数那方的收益增长额的绝对值,收益增长额为负数的休闲农业经营组织也还是会实施环境行为。因为此时政府的环境监管起到一定的监督作用,促使休闲农业经营组织实施环境行为。因此,提高惩罚的概率p,增加惩罚额度C1、C2,同样也是有利于休闲农业经营组织实施环境行为。
三、结论与对策
(一)结论
休闲农业经营组织环境行为的实施是在考虑自身与其他休闲农业经营组织的策略博弈过程中不断演化的。休闲农业经营组织实施环境行为的收益增长额、不实施环境行为受到惩罚的概率与惩罚额度影响了演化博弈模型的稳定性。一般来说,休闲农业经营组织实施环境行为的收益增长额越高,不实施环境行为受到惩罚的概率与惩罚额度越高,越有利于激发休闲农业经营组织实施环境行为。
(二)对策
休闲农业经营组织可通过各种手段不断提高实施环境行为的收益增长额,以获得可观的经济效益,从而自觉实施环境行为。具体来说,可采取如下手段:其一,树立环境保护意识,把环境目标也列入休闲农业发展目标,配有熟识环境管理的专家,制定专门的环境政策,提高环境管理水平;其二,深入挖掘当地特有景观与文化内涵,充分考虑休闲农业建设与周边自然、人文生态环境的协调性,科学地制定休闲农业环境保护规划,尽量减少对生态环境的破坏;其三,进行休闲农业环境承载能力评估,通过游客分流、价格调控等多种手段合理控制游客数量,以避免旅游旺季时游客数量过多对休闲农业生态环境造成严重破坏;其四,通过举办环境保护主题活动、开展节能环保培训、设计具有教育意义的环境解说系统等途径加强环境宣传教育,有效引导员工与游客实施环境行为。
政府可通过制定相关的环境政策法规、加大政策扶持、加强环境监管等多种手段促进休闲农业经营组织环境行为的实施。其一,制定与完善休闲农业环境保护的政策法规,严格土地审批制度,提高市场准入门槛,为休闲农业可持续发展提供良好的政策环境;其二,加大对休闲农业经营组织的政策扶持,在资金、技术、人才引进等方面给予帮助,并建立合理的生态补偿机制,以激发休闲农业经营组织实施环境行为;其三,加强休闲农业环境监管,加大环境惩罚力度,同时也通过社会舆论监督、群众监督、新闻媒体监督等方式有效降低环境监管成本。
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