基于既有建筑节能改造市场外部性的ESCO策略研究*
2018-01-18李柏桐郭汉丁伍红民
李柏桐 郭汉丁 伍红民
(1.天津城建大学经济与管理学院，天津 300384；2.天津城建大学生态宜居城市与可持续建设管理研究中心，天津 300384)
0 引言
我国既有建筑存量大、能耗高，在超过600亿m2的既有建筑中90%属于高耗能建筑。伴随城镇化进程的加快，建筑能耗将持续攀升，预计2020年建筑能耗将占社会总能耗的40%，成为我国第一大耗能大户。在此严峻形势下，实施既有建筑节能改造工作成为降低建筑能耗、实现国家节能减排战略、推动“两型”社会发展的必然选择。既有建筑节能改造工作长期有效开展依托于既有建筑节能改造市场发展，既有建筑节能改造市场发展的关键在于有效的市场运行机制，而有效的市场运行机制形成的核心在于市场多主体(政府、业主、ESCO)作用力的协同发挥。ESCO作为既有建筑节能改造市场主要供给主体，是市场发展的内在驱动力，对既有建筑节能改造市场发展具有推动作用。然而，从既有建筑节能改造市场整体发展情况来看，ESCO改造积极性不高，且存在大量具有节能服务资质但尚未进入既有建筑节能改造市场的潜在ESCO，是制约既有建筑节能改造市场发展的关键因素。因此，迫切需要政府制定相关政策以引导ESCO积极提供既有建筑节能改造服务，促进既有建筑节能改造市场高效运行。
目前，国内外学者从不同角度对影响ESCO参与既有建筑节能改造市场因素进行了广泛研究。从风险管理视角出发，P.Lee(2015)通过问卷调查收集数据，发现用能单位道德风险问题、节能量测量的不确定性以及节能改造成本是合同能源管理项目的三大风险因素，也是影响ESCO进入既有建筑节能改造市场的关键[1]。在融资环境方面，詹朝曦(2012)[2]、李蕊(2016)[3]、Satu Pätäri(2016)[4]认为既有建筑节能改造项目实施以大量资金为基础，由于ESCO是轻资产型、技术型企业，但银行等金融机构难以评估其技术优势，因此导致ESCO融资困境，难以参与对资金有极高要求的既有建筑节能改造项目，是抑制ESCO参与既有建筑节能改造项目积极性的主要原因。刘晓君(2015)[5]、陈剑(2015)[6]、葛继红(2009)[7]等基于ESCO核心竞争力构建视角，指出既有建筑节能改造项目对ESCO自身有较高要求，需要其具备融资能力、技术研发能力、资源整合能力等，然而大部分ESCO属于小微企业的现状使其自身核心竞争优势不足，是阻碍其参与既有建筑节能改造项目的重要因素。既有文献多以静态视角对影响ESCO参与既有建筑节能改造项目积极性的因素展开研究，尽管对既有建筑节能改造市场发展具有一定推动作用，但由于忽略了在既有建筑节能改造市场外部性条件下对“有限理性”的ESCO参与既有建筑节能改造项目博弈行为的研究，导致政府相关政策制定具有局限性。
鉴于上述原因，本文在分析既有建筑节能改造市场外部性的基础上，采用演化博弈理论构建具有有限理性的ESCO群体间演化博弈模型，并求解ESCO群体间演化稳定策略，探索ESCO改造积极性不高的深层原因，基于此提出对策建议，以期促进我国既有建筑节能改造市场健康发展。
1 既有建筑节能改造市场外部性分析
外部性包括正外部性与负外部性。正外部性指经济主体从事经济活动产生的社会收益大于个人收益；负外部性指经济主体从事经济活动产生的社会成本大于支付的私人成本[8]。
作为既有建筑节能改造(以下简称“既改”)市场的供给主体，ESCO参与既改工作不仅可以获取经济效益，实现自身长远发展，还可以降低社会总能耗、带动节能服务产业及相关产业发展。然而，社会及他人在享受ESCO既改活动溢出效益的同时却并未承担ESCO付出的成本，导致ESCO从事既改工作的私人收益小于该活动所产生的社会效益，即该经济活动产生了正外部效益，直接对ESCO参与改造的积极性产生影响，导致市场存在大量潜在ESCO，进而引发既有建筑节能改造市场失灵现象(如图1所示)。
图1 既有建筑节能改造外部性分析
图1中，横坐标表示节能改造量，MPR表示进行节能改造的边际私人收益曲线，MSP表示进行节能改造的边际社会收益曲线，MPC表示进行节能改造的边际私人成本曲线。在不考虑外部性作用下，社会最优配置均衡点在MSR与MPC的交点B处实现均衡，此时ESCO进行既有建筑节能改造量为Q2。在考虑外部性作用下，市场机制对资源配置形成决定作用，ESCO由此选择是否参与既改工作，此时市场自发配置均衡点在MPR和MPC的交点A处实现均衡，ESCO进行既有建筑节能改造量为Q1。在市场机制自发配置与社会最优配置两种不同情况下，既有建筑节能改造量产生(Q2-Q1)的差额，这是由于既改市场正外部性的客观存在抑制了部分潜在ESCO进入既改市场的积极性所导致的。
2 既有建筑节能改造市场ESCO演化博弈模型构建
演化博弈论打破了传统理论的局限思维，将博弈理论分析和动态演化过程分析结合在一起。相较于偏重静态均衡的博弈论而言，更注重在有限理性的基础上进行动态分析，对于探索行为选择策略实现均衡的条件，以及如何向均衡状态调整、收敛的过程与性质具有重要价值[9]。ESCO作为既改市场供给主体，具有“有限理性”特征，其实现最优策略是经过模仿学习的不断反复调整的过程，是一个复制动态演化博弈的过程，因此可以建立演化博弈模型来分析潜在ESCO行为策略及最优均衡策略。
2.1 无政府约束条件下ESCO演化博弈分析
2.1.1 基本假设及收益矩阵构建
本文从既改市场潜在ESCO行为策略选择视角出发，将潜在ESCO抽象为两个ESCO的代表，即将潜在ESCO A和潜在ESCO B作为研究对象，二者基于自身利益进行博弈。
假设1：将具有相同条件及特征的潜在ESCO划分两类，即参与博弈的局中人ESCO A和ESCO B。可供博弈双方选择的策略为“进入既改市场”和“不进入既改市场”，简写为“进入市场”和“不进入市场”。
假设2：博弈双方均为有限理性人，配对要素随机抽取自两群体内部，并且可进行随机独立的策略选择及重复博弈[10]。
假设3：设选择进入既改市场的ESCO比例为x，选择不进入既改市场的ESCO比例为(1-x)。
假设4：在无政府约束条件情况下，博弈双方选择进入既改市场时，收益均为p(p>0或p<0)；一方选择进入既改市场，另一方选择不进入既改市场时，收益分别为p、q。由于既改市场存在正外部效应，则q>p。
由以上基本假设，可构建ESCO间的博弈收益矩阵见表1。
表1 ESCO间的博弈收益矩阵
2.1.2 演化稳定策略(ESS)分析
U1=xp+(1-x)p
U2=xq
根据演化博弈基本原理，可得ESCO选择进入既改市场策略的复制动态方程为
F(x)=x(1-x)(U1-U2)=x(1-x)(p-xq)
令F(x)=0，得到系统中3个稳定状态点，分别为X1*=0，X2*=1，X3*=p/q。
演化稳定策略要求稳定状态必须对微小扰动具有稳定性。演化稳定策略(ESS)要求F′(x*)<0，即F′(x*)=p-2xp-2xq+3x2q<0。
当p<0时，F′(X1*)<0，故X1*=0是唯一的演化稳定策略(ESS)，此时ESCO演化博弈相位图如图2所示。当ESCO选择进入既有建筑节能改造市场收益为负时，开始选择进入既改市场的ESCO经过一段时间的模仿学习后达到均衡策略，并倾向于不进入既改市场。
图2 ESCO演化博弈相位图1
当p>0时，F′(X3*)<0，故X3*=p/q是唯一的演化稳定策略(ESS)，此时ESCO演化博弈相位图如图3所示。当ESCO选择进入既改市场收益为正时，ESCO群体经过反复模仿学习达到均衡策略，一定比例的ESCO选择进入既改市场，并且该比例将稳定在p/q，即该比例的大小由进入既有改市场收益(p)与既改市场外部性(包含于q中)决定。
图3 ESCO演化博弈相位图2
2.2 政府经济激励条件下ESCO演化博弈分析
2.2.1 基本假设及收益矩阵构建
假设1～3同2.1.1。
假设4：在有政府经济激励条件下，双方均选择进入既改市场时，收益均为(p+I)；一方选择进入既改市场，一方选择不进入既改市场时，收益分别为(p+I)、q。
由以上基本假设，可构建ESCO间的博弈收益矩阵见表2。
表2 ESCO间的博弈收益矩阵
2.2.2 演化稳定策略(ESS)分析
根据演化博弈基本原理，可得ESCO选择进入既改市场策略的复制动态方程为
F(x)=x(1-x)(p+I-xq)
令F(x)=0，得到系统中3个稳定状态点，分别为X1*=0，X2*=1，X3*=(p+I)/q。
同理，演化稳定策略(ESS)要求F′(x*)<0，即
F′(x*)=(p+I)(1-2x)-q(2x-3x2)<0
当p+I<0时，即政府经济激励政策不足以使选择进入既改市场的ESCO盈利，F′(X1*)<0，故X1*=0是唯一的演化稳定策略(ESS)，结果同2.1.2p<0的情况，此时ESCO演化博弈相位图如图2所示。
当p+I>q时，F′(X2*)<0，故X2*=0是唯一的演化稳定策略(ESS)，此时ESCO演化博弈相位图如图4所示。当在政府经济激励政策条件下进入既改市场的ESCO收益为正时，ESCO群体经过模仿学习反复调整策略后倾向于选择进入既改市场的比例为1。
图4 ESCO演化博弈相位图3
当0
图5 ESCO演化博弈相位图4
3 ESCO间博弈结果分析
通过引入外部性理论，构建潜在ESCO进入既有建筑节能改造市场的演化博弈模型，分析ESCO在无政府约束与在政府实行经济激励政策两种情况下，潜在ESCO策略稳定状态及其策略选择演化路径，并由此得到以下结论：
(1)在无政府约束条件的情况下，由ESCO群体演化博弈策略可知，ESCO选择进入既改市场的趋向比例与进入既改市场收益成正比例关系，与既改市场外部性成反比例关系。由其演化博弈相位图可知，当p<0时，ESCO群体趋向于选择不进入既有建筑节能改造市场；当p>0时，选择进入既有建筑节能改造市场的ESCO比例趋向于p/q，即既改市场外部性越小或收益越高，选择进入既改市场的ESCO比例越高。
(2)在有政府经济激励政策的情况下，当p+I<0，即政府经济激励政策额度不足以使进入既改市场的ESCO盈利时，选择进入既改市场的ESCO比例趋向于0；当0
4 结语
在既有建筑节能改造市场外部性客观存在的背景下，基于既有建筑节能改造市场ESCO群体行为策略选择视角，构建无政府约束及有政府经济激励政策条件下潜在ESCO进入既有建筑节能改造市场演化博弈模型，探究ESCO进入既有建筑节能改造市场策略的演化机理与影响因素。研究结果表明：潜在ESCO对进入既有建筑节能改造市场策略选择行为受三大因素影响，包括既有建筑节能改造外部性、实施既有建筑节能改造项目收益、政府经济激励政策。通过对比无政府约束和政府经济激励政策条件下ESCO的行为策略选择可知，政府经济激励政策可有效提高ESCO进入既有建筑节能改造市场的积极性。通过资金补贴、税收优惠、贷款优惠等多元化的经济激励政策，可促进具有节能服务资质的ESCO积极投资既有建筑节能改造市场，提高市场活力，对促进既有建筑节能改造市场发展具有重要意义。
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