基于博弈论的装配式建筑激励政策
2018-05-04陈颖龄林树枝施有志
陈颖龄， 林树枝， 施有志
(1. 龙湖地产厦门公司， 福建 厦门 361000； 2. 厦门市建设局， 福建 厦门 361003；3. 厦门理工学院 土木工程与建筑学院， 福建 厦门 361024)
装配式建筑代表当代先进建造技术的发展趋势，有利于提高建筑综合品质和性能，减少建筑垃圾的产生和排放，减少用工和缩短建设周期。大力发展装配式建筑是绿色、循环与低碳发展的必然要求[1]。国外的建筑工业化是在“二战”后逐渐兴起的，发展较为成熟的美国、日本、欧洲等国家标准化和通用化程度高。20世纪50年代，我国首次提出发展装配式建筑，但由于建设能力和经济基础的限制，装配式建筑发展受到很大阻碍。改革开放以后，又呈现了新一轮发展装配式建筑的高潮，编制了建筑通用标准图集，很多城市建设一大批大板建筑、砌块建筑。20世纪90年代末开始，原建设部专门成立住宅产业化促进中心，装配式建筑发展进入一个新阶段。当前，《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》、国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见》明确提出发展装配式建筑，力争用10年时间使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%，装配式建筑进入快速发展阶段。从近几年政策执行和市场发展的情况看，装配式建筑发展仅依赖标准体系、评定准则、机制建设来推动是比较缓慢的，装配式建筑在新建建筑的比例仅约5%，如果仅靠市场作用机制调节，政府不进行适度的干预和管理是很难突破瓶颈和提高市场积极性[2]。因此，如何推行有效的激励政策是促进装配式建筑跨越发展的重要课题。针对装配式建筑的激励政策设计问题，祁神军等[3]利用系统动力学住宅产业化激励政策进行系统仿真，郭捷楠等[4]从博弈论角度分析政府和开发商在保障房推行住宅产业化过程中的策略选择。已有学者大多研究对开发商的激励政策[5～8]，对于需求端即消费者的激励政策却尚少讨论。本文以演化博弈论为基础探讨政府与装配式建筑实施需求端、供给端激励政策的最优均衡问题，为政府构建装配式建筑激励机制提供理论依据。
1 装配式建筑激励政策博弈机理
1.1 演化博弈理论
博弈论又称为对策论，冲突分析理论等，是研讨多人决策选择行为的一种方法，强调参与者之间选择策略的制约互动性，充分体现了合作和冲突的两面性[9]。演化博弈论(Evolutionary Game Theory)以经典博弈论(Classical Game Theory)为基础，将博弈论研究的关注点从策略均衡性质转变到策略的动态改变。传统博弈论对研究对象的假设是每个决策阶段都是完全理性，但现实中相关利益者不可能出现完全理性的情况，至少有一方是有限理性。而演化博弈论是不完全信息的动态博弈，并且参与者是有限理性，演化博弈论中将决策人的策略选择过程视为参与群体的效仿、学习及突变等动态进程，最终将实现系统的演化稳定状态。
1.2 装配式建筑开发的参与者及博弈过程
装配式建筑的开发过程中有三个很重要的利益相关者，三者之间的关系如图1所示。政府作为公共政策的制定者和推动者，对装配式建筑发展及社会效益的最大化负责。开发商作为执行政策的投资主体，对企业利润最大化负责。开发商受政府强制性政策的约束和激励性政策的引导，虽然其投资决策在消费者购买决策之前，但开发商和消费者的决策通过市场机制相互影响。消费者作为市场最终环节，其决策对开发商的投资决策有一定影响，同时受到政府宏观政策的引导[10]。
图1 政府、开发商和消费者关系
政府激励政策的对象在于消费者-需求端和开发商-供给端，需求是市场的推动力量，增加消费者对装配式建筑的需求，进而促进供给端增大供给，使开发商增加装配式建筑的开发比例。另一方面，对开发商进行干预和激励，使开发商介入装配式建筑市场。但两者都具有一定局限，从需求端来考虑，需求端的引导适用于通畅的市场传导机制，可控性不强，当前消费者对装配式建筑了解较少，内心抵触性较强。从供给端来考虑，供给端的强制性约束可能会激起开发商的抵制情绪，引发负面影响，开发商在无法实现预期收益情况下通过销售环节将增量成本转移给消费者。所以需求端和供给端的激励应该循序渐进，根据各个地区装配式建筑发展的程度不同确定激励对象的主次引导，制定差异化激励方案[7]。
激励政策的设计主要考虑制定主体政府与开发商和消费者之间的博弈关系，由于相互发生作用的参与者之间没有达成具有约束力的协议，故通过构建政府-开发商、政府-消费者的非合作演化博弈模型，可以实现激励机制的量化分析。
2 政府-开发商演化博弈分析
2.1 模型假设
(1)选取政府和开发商群体作为博弈双方，假定市场中有n个开发商，开发商会根据政府的激励政策产生相应的反应。
(2)开发商有两种建筑产品可以开发：传统现浇建筑和装配式建筑，装配式建筑不按装配率区分。政府首先制定促进装配式建筑发展的相关政策，根据激励力度不同可以分为实施经济激励政策和流于形式的激励政策。在有限理性和不完全信息条件下，实施经济激励政策即给予开发商补贴，制定形式多样、落实性强、吸引力大的激励政策。流于形式的激励政策则没有补贴，以倡议、鼓励为主。开发商根据利益最大化原则进行开发决策，评判激励政策是否具有诱惑力能实现收益目标。政府实施经济刺激政策的概率为α，开发商开发装配式建筑的概率为β。
(3)博弈双方为有限理性，两者理性程度不均等。政府往往从实现公共利益、长期社会效益及可持续发展考虑制定政策，可以视为接近完全理性的决策主体。开发商群体是有限理性决策主体，会根据参与者策略改变而不断调整战略，最终实现均衡。
(4)a1为开发商开发传统现浇建筑时的收益；a2为开发商开发装配式建筑产品多付出的成本；a3为政府实施激励政策下，开发商响应政府积极号召得到社会良好声誉、提升品牌价值由此带来的附加经济效益；a4为政府采取强激励政策，但开发商依然选择投资传统现浇建筑由此相关指标未达成的惩罚损失，如扬尘、噪音等。b1为政府实施流于形式的激励政策时的收益；b2为政府虽然实施激励政策流于形式，但开发商主动开发装配式建筑的额外社会收益；b3为政府推动激励政策的成本，如实地调研、组织建设、政策研究、宣传和推行成本；b4为政府对开发商的补贴；b5为激励政策的推行为政府收获资源节约、环境保护、质量改善、效率增长、公信力提升的长期受益，但若政府得不到开发商的积极响应，长期效益也会损失。默认所有参数均大于0。
2.2 博弈均衡模型构建
根据以上假设得到政府和开发商的博弈矩阵模型，博弈树如下图2所示：
图2 政府-开发商模型博弈树
2.3 演化博弈模型
(1)
(2)
由方程组(1)，(2)可分别得出政府实施激励政策和开发商装配式建筑产品的复制动态方程为：
=α(1-α)[(2b5-b4-b2-a4)β+a4-b3-b5]
(3)
=β(1-β)((a3+b4+a4)α-a2)
(4)
若使博弈参与者进化稳定，则方程(3)，(4)必须同时满足：
可得到：
因此，政府和开发商组成的博弈矩阵的局部平衡点有5个：
O(0,0),A(0,1),B(1,0),C(1,1),
根据微分方程的稳定性原理及演化博弈均衡点稳定策略，当F′(x)<0时为演化稳定策略。
政府和开发商关于装配式建筑激励政策的博弈演化趋势如图3所示：
图3 政府-开发商博弈演化趋势相位图
由于演化博弈对初始条件的敏感性和依赖性，初始条件的执行概率对最终结果有巨大影响。当初始状态落在区域Ⅲ中时，系统将会收敛到帕累托最优均衡(1,1)，即(激励政策，开发装配式建筑)；当初始状态落在区域Ⅰ中则亦然，即(流于形式的政策，开发传统现浇建筑)；当初始状态落在区域Ⅱ，Ⅳ中时，系统最终收敛的策略是不确定的，根据博弈双方学习模仿调整的速度决定最终收敛的方向。
2.4 演化博弈结果分析
α*和β*作为模型关键阈值，取值能改变四个区域的面积进而改变收敛结果。要使政府能实行强有力的激励政策促进开发商开发装配式建筑产品，应使α*=a2/(a3+b4+a4)和β*=(b3+b5-a4)/(2b5-b4-b2-a4)尽可能取小值，主要方式是增大a3,a4,b4,b5，减小a2,b2,b3，具体措施如下：
(1)加大开发装配式建筑产品的激励力度，即增大b4，对积极响应的开发商实施直接货币补贴、税收减免等优惠政策。同时结合强制性政策，若现浇建筑产品相关指标未达成，增加惩罚损失，如扬尘、噪音等，即增大a4。
(2)提高政府的理性程度，避免政府决策出现短浅现象，以资源、环境、公信力、综合效益的长期受益为重。一方面加快发展装配式建筑，突显其优势，使长期效益增加，即增大b5。另一方面，降低对开发商主动开发装配式建筑的期望值，即减小b2。
(3)加快装配式建筑标准化体系建设，积极对开发商及施工单位培训新型建造方式的施工工艺，通过标准化、提高效能等方式降低开发成本，即减小a2。
(4)根据市场反馈及时调整激励政策的方式及强度，用好市场机制这个无形的“手”，当装配式建筑占新建建筑面积比例较大时，政策研究、宣传等政策实施成本就可以大大降低，即减小b3。
(5)加强对装配式建筑和政府政策的宣传，使开发商更充分了解政策优惠和远见，使消费者认可装配式建筑产品在质量、工期、环保等方面的价值，因此开发商在发展装配式建筑得到宣传后会获得良好声誉，即增大a3。
3 政府-消费者演化博弈分析
3.1 模型假设
(1)选取政府和消费者群体作为博弈双方，假定市场中有n个消费者，消费者会不同程度响应政府对消费者的消费意识、产品认知和购买行为的引导。
(2)消费者有两种建筑产品可选择购买，购买传统现浇建筑或购买装配式建筑。政府对消费者购买装配式建筑的行为有两种方式，政府实施经济刺激政策的概率为x，消费者购买装配式建筑的概率为y。
(3)政府和消费者之间都了解对方在做不同决策下获得的收益。
(4)政府是接近完全理性决策主体，而消费者群体是有限理性决策主体，需要通过不断模仿、学习和调整实现均衡。
(5)c1为消费者购买传统现浇建筑时的收益；c2为消费者购买装配式建筑多付出的成本。d1为政府实施流于形式的激励政策时的收益；d2为政府虽然实施激励政策流于形式，但消费者主动购买装配式建筑的额外社会收益；d3为政府推动激励政策的成本，如调研、组织建设、政策研究、宣传和推行成本；d4为政府对消费者的补贴；d5为消费者响应政府激励政策，政府收获资源节约、环境保护、质量改善、效率增长、公信力提升的长期受益[11，12]。
3.2 博弈均衡模型构建
根据以上假设得到政府和消费者的博弈矩阵模型，博弈树如下图4所示：
图4 政府-消费者模型博弈树
3.3 演化博弈模型分析
(6)
由方程组(5)，(6)可分别得出政府实施激励政策和消费者购买装配式建筑产品的复制动态方程为：
=x(1-x)[(d5-d4-d2)y-d3]
(7)
=y(1-y)(d4x-c2)
(8)
若使博弈参与者进化稳定，则式(7)，(8)必须同时满足：
可得到：
当y*=d3/(d5-d4-d2)时，F(x)始终为0，即消费者购买装配式建筑产品概率达到y*=d3/(d5-d4-d2)时，政府推行的激励政策是稳定的。当y>y*时，F′(0)>0，F′(1)<0，x=1是唯一演化稳定策略，即政府制定强而有力的激励政策，消费者购买热情和政府激励政策良性互动。当y
同理，当x*=c2/d4时，F(y)始终为0，即政府推行激励政策的概率达到x*=c2/d4时，消费者购买装配式建筑产品的初始比例是稳定的。当x>x*时，F′(0)>0，F′(1)<0，y=1是唯一演化稳定策略，即群体的学习方向是购买装配式建筑产品，逐步实现最优状态。当x
政府和消费者关于装配式建筑激励政策的博弈演化趋势如图5所示：
图5 政府-消费者博弈演化趋势相位图
当初始状态落在区域Ⅲ中时，系统将会收敛到帕累托最优均衡(1,1)，即(激励政策，购买装配式建筑)；当初始状态落在区域Ⅰ中则亦然，即(流于形式的政策，购买传统现浇建筑)；当初始状态落在区域Ⅱ、Ⅳ中时，系统演化的方向是不确定的，根据博弈双方学习模仿调整的速度决定最终收敛的方向。目前，装配式建筑的发展还处于低速阶段，消费者对其优势并没有充分认知更没有足够强的意愿购买，所以政府和消费者还需要经历一个缓慢的博弈过程。
3.4 演化博弈结果分析
x*和y*作为博弈模型关键阈值，取值能改变四个区域的面积，进而改变收敛结果。若区域Ⅰ面积较小，收敛到帕累托劣势均值的概率就小，相应区域Ⅲ面积较大，能收敛于帕累托最优均衡的概率就大。要使政府能实行强有力的激励政策促进消费者购买装配式建筑产品，应使x*=c2/d4和y*=d3/(d5-d4-d2)尽可能取小值，主要方式是增大d4,d5，减小c2,d2,d3，具体措施如下：
(1)加大购买装配式建筑产品的激励力度，即增大d4，对购买产品的消费者实施直接货币补贴、减免购房契税等优惠政策。
(2)提高政府的理性程度，强化政府决策的远见性，以资源、环境、公信力、综合效益的长期受益为重。一方面加强对装配式建筑技术体系、施工工艺及节能降耗的研究，充分发挥其优势，使长期效益增加，即增大d5。另一方面降低对消费者主动购买新兴产品的期望值，即减小d2。
(3)加强装配式建筑标准化体系建设，加大试点力度，对症下药化解装配式建筑增量成本，降低消费者购买装配式建筑产品的成本，即减小c2。
(4)根据市场反馈及时调整激励政策的方式及强度，用好市场机制这个无形的“手”，当装配式建筑占新建建筑面积比例较大时，政策研究、宣传等政策实施成本就可以大大降低，即减小d3。
4 装配式建筑发展策略
(1)加大经济激励力度，完善其他激励手段。
在土地政策方面，将装配式建筑规模、比例等要求写入土地出让条件，根据设置的装配式建筑评级和条件允许开发商分期交纳土地出让金。对建筑产业化园区建设、装配式建筑相关企业生产基地、装配式建设项目继续提供用地保障。
在规划政策方面，根据城市房价水平和装配式建筑推进阶段合理考虑差异化容积率奖励或预制外墙面积不计容的可行性和实施策略。容积率奖励对化解增量成本的实施效果和所在城市的房价水平息息相关，据统计在楼面地价大于18000元的情况下，容积率奖励3%能化解300 元/m2的增量成本，对开发商吸引程度较高。如果是房价较低的三四线城市，建筑面积的增加并不能加强开发商的积极性。
在财政政策方面，建立专项资金补贴项目或将装配式建筑项目纳入建筑节能、绿色建筑等专项资金扶持范围，将奖励范围扩大至开发商建设、消费者购买、科研单位研发、施工单位技术操作、产业工人培训等。另一方面，对行政费用、城市建设配套费、社保费等实行缓减优惠，返还或缓缴墙改基金和散装水泥基金。
在金融政策方面，对装配式建筑项目的开发贷款利率、园区基地建设及技术研发企业的贷款利率予以适当优惠，将项目、企业贷款优先审批、放贷，提供低息长期贷款或贷款贴息等信贷支持政策。对主动购买装配式建筑产品的消费者，可以采取提升贷款额度、降低首付比例、优先审批等优惠政策。
激励政策设计以经济激励为主，还需要从其他方面支持供给端和需求端的发展，并结合强制性政策进行干预。如提前办理房地产预售许可证，降低开发企业的财务成本。在保障性住房中，优先采用装配式建造方式，利用保障房面积小、标准化程度高、户型重复率高的特点进行标准化的试点。将装配式建筑项目办理报建、审批、预售、验收等流程纳入行政审批绿色通道，缩短相关主体的审批时间。若现浇建筑产品扬尘、噪音、排污等相关指标未达成，增加开发商的惩罚损失。
(2)加强标准化建设，完善技术体系。从制定技术标准体系出发，加快构建并完善装配式建筑地方标准体系，为各地推广项目实践提供依据。从完善技术体系出发，借鉴国际现有成熟技术，使其产品本地化，并改进施工工艺，对症下药化解装配式建筑的增量成本。
(3)加大宣传教育力度，形成规模效应。目前我国装配式建筑仍处于起步阶段，需要政府起主导作用，可以从立法角度、有效宣传推动装配式建筑的发展。从立法层面，加快装配式建筑相关法律和规范体系建设，加强政府干预措施。加大试点工程建设与宣传力度，为装配式建筑相关企业拓展市场和品牌效应树立信心。通过优化舆论环境，对装配式建筑的性能优势、环保优势、可持续发展特点进行宣传，提升消费者对装配式建筑的认知度。
5 结 论
装配式建筑发展尚处于突破阶段，政府和需求端、供给端的博弈需要经历一个过程，往往激励政策的设计是关键。从研究可以发现，博弈参与者的策略选择受博弈初始状态和参数影响，最初政策的设计对最终实施效果有重要影响。政府通过补贴、市场机制、理性决策、技术创新、宣传引导推进开发商建设装配式建筑；政府通过经济刺激、宣传促使消费者关注、参与到建筑业变革中，最终实现博弈三方利益共赢。政府在制定装配式建筑激励政策时需注意以经济激励为主，多种激励方式并存，通过加强标准化建设、完善技术体系推动装配式建筑的发展，通过加大宣传教育力度，增强公众和实施主体认知。
[1] 住房和城乡建设部住宅产业化促进中心. 大力推广装配式建筑必读——制度·政策·国内外发展[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 2016.
[2] 岑 岩, 刘美霞. 装配式建筑经济政策评估与建议[J]. 住宅产业, 2016, (9): 24-33.
[3] 祁神军, 张云波, 张涛军, 等. 住宅产业化规模经济效应及宏观激励政策仿真研究[J]. 建筑经济, 2013, (7): 89-92.
[4] 郭捷楠, 马玉丽, 郝生跃. 保障性住房实施住宅产业化的激励机制研究[J]. 工程管理学报, 2015, 29(5): 125-129.
[5] 宋天平. 产业化“低碳住宅”成本补偿与收益分享机制研究[D]. 长沙: 中南林业科技大学, 2014.
[6] 贾二柳. 演化博弈视角下我国住宅产业化的激励机制研究[D]. 长沙: 中南大学, 2013.
[7] 王洪波, 刘长滨. 基于博弈分析的新建建筑节能激励机制设计[J]. 建筑科学, 2009, 25(2): 24-28.
[8] 徐 雯, 刘 幸. 建筑节能激励政策的演化博弈分析[J]. 武汉理工大学学报(交通科学与工程版), 2009, 33(1): 184-187.
[9] 李家丽. 政府监管企业采用低碳发电技术的演化博弈分析[D]. 合肥: 中国科学技术大学, 2016.
[10] 梁燕豪. 基于博弈分析的互联网专车管理策略研究[D]. 广州: 华南理工大学, 2016.
[11] 安 娜. 绿色建筑需求端经济激励政策的博弈分析[J]. 生态经济, 2012, (2): 107-110.
[12] 黄晓杏, 胡振鹏, 傅 春, 等. 生态旅游主要利益相关者演化博弈分析[J]. 生态经济, 2015, 31(1): 142-146.
