PPP模式下我国水污染治理投融资博弈分析

闫 禹，于 涧

（1.沈阳师范大学 科信软件学院，辽宁 沈阳 110034；2.沈阳师范大学 教育技术学院，辽宁 沈阳 110034）

环境是人类生存和发展的基本前提和资源保障，保护环境、减轻污染并实现社会与环境协调和可持续发展成为当今各国政府管理的重要任务。长期以来，我国粗放型的发展模式在拉动经济增长的同时也给环境带来巨大破坏，大气和水污染状况十分严峻。我国环保产业起步晚，人才、技术尤其是资金紧缺成为制约产业发展的主要因素。目前，我国的环保企业中有近九成的企业面临资金短缺的困境，这一问题在城市环境基础设施和中小企业污染治理中情况尤其严重。同时，由于城市化进程的快速推进，城市的生活污染问题也逐渐突出，相关的污染治理设施落后，也形成对资金需求的巨大缺口。长期看，环保产业投资不足势必会制约产业的健康发展，而环境治理巨大的资金需求仅靠政府投入是难以想象的，地方政府主导的传统模式存在诸多问题，因而，引入新型治理模式势在必行。如何有效激发民间资本、鼓励和吸引民间资本参与到环保项目的建设和运营中来，对环保产业未来健康和可持续发展至关重要。

PPP（Public-Private-Partnership）也称为“公共私营合作制”，是一种新型政府融资模式，是指政府与私人组织之间为了提供某种公共物品和服务，以特许权经营协议为基础，彼此之间形成的一种合作关系，并通过合同签署明确双方的权利和义务，最终使合作双方达到比单独行动更为有利的结果。近年来，PPP模式得到国内外广泛关注和运用，通过建立政府与社会主体间“利益共享、风险共担、全程合作”的共同体关系，在减轻政府的财政负担同时，也降低了社会主体的投资风险。

目前，PPP模式被广泛应用于环保领域，如水污染大气治理和有害废弃物处理等。国内外学者对于PPP模式在公共领域应用方面进行了相关研究。黄慧华、张晓涛对我国环保PPP项目在全国各省、市的投资情况、行业分布情况和国企偏好情况进行了梳理，并针对我国环保PPP模式存在的问题提出相应的政策优化建议[1]；孙艳丽等对我国雾霾治理现状和问题进行了研究，并以博弈论视角分析了雾霾治理的投融资问题[2]；董琪针对水污染治理下的PPP项目存在的分工、合同项目、监管等问题进行研究，并提出相应治理对策[3]；此外，国外学者也有相关的研究，如Robert Eadie等人对PPP模式在英国运输和医疗保健方面的资金花费问题的分析[4]。

博弈论，作为一种关于决策和策略的理论[5]，来源于一切通过策略进行对抗或合作的人类活动和行为，指个人或者组织面对一定的环境条件和规则约束下，同时或先后、一次或多次，基于利益最大化原则，从各自允许选择的行为或策略中进行选择，进而取得相应结果的过程。近年来，博弈论在军事、政治、国际关系尤其是经济领域都有广泛地应用。

水污染治理的投资需求体量巨大（单个项目动辄几十亿元、上百亿元的投资很常见），单独依靠政府主导的传统模式资金需求难以满足。同时，由于水污染治理项目的复杂化、长期性和专业性等特点，水污染治理的PPP模式成为未来行业发展的必然选择。PPP模式中，如何有效激发民营资本的投资积极性是首要问题。本文根据博弈论的有限进化理论，建立政府和投融资群体之间的进化博弈模型，通过动态演化的趋势图分析，得到不同初始条件下的进化稳定策略演进规律。只有政府提升政策激励的强度和效率，才能让博弈双方最终达成良性博弈的结果，实现双赢。

一、我国水污染及投融资现状

（一）我国水污染现状

目前，我国长江、黄河、珠江等七大水系都有着不同程度的污染，而流域周边的城市河流超过80%也已受到污染，部分饮用水域存在安全问题[6]。水污染源头众多，如工业污染、生活污染、农业污染和养殖业污染等，尤其是大量工业废水和污水直接排放到江河湖海，严重威胁着人们的日常用水安全和环境质量，而这些污染随着经济发展的加快而增加。统计数据表明，目前我国工业生产废水及居民日常生活污水的日排放量超过了1.6亿立方米，而且每年以18亿立方米的速度递增，其中，约有80%的废水及污水是未经处理后直接排放到水体中。由于长期对水资源的不合理利用，我国水污染状况堪忧，加上水资源短缺，我国水污染治理迫在眉睫。

好在从“十一五”规划开始，我国政府已加大对水环境治理的力度，目前也取得了一定的效果，主要体现在河流治理方面，但对于复合型、区域整体性水环境问题并没有从根本上解决，水污染治理工作仍任重道远。

（二）我国水污染治理投融资现状

公开资料数据显示，目前我国二氧化碳排放量、水污染物排放量和生活垃圾产生量均远大于美国。根据发达国家环保产业的发展经验，国家环保投入一般占GDP比重高于2%，达到3%才能使环境质量得到明显改善，在投资高峰时期占比甚至更高，且投资高峰一般可持续10年以上。我国“十二五”时期，环保投资为3.4万亿（是“十一五”期间环保投资2.16万亿元投资的1.5倍），占GDP的比重为1.8%，对比国外仍处于较低水平（参见图1），因此，从长期来看我国环保产业仍处于高速成长期。

图1 我国与发达国家环保投资占GDP比重对比数据来源：公开资料整理

我国近年来水污染治理的投资份额逐年加大。2015年4月，中央政治局常务委员会会议审议通过《水污染防治行动计划》，政府将在污水处理、工业废水、控制污染物排放等多方面加大监管并启动问责制。按照“水十条”的规划要求，黑臭水治理方面，到2020年地级及以上城市建成区黑臭水体均控制在10%以内，2030年城市建成区黑臭水体总体得到消除。而在《全国城市市政基础设施建设“十三五”规划》中，“十三五”期间需整治总长度约5 800公里的数千个城市黑臭水体，黑臭水体治理的“十三五”市场空间约为1 700亿元。同时按照“水十条”的规划测算，在城镇污水处理方面，“十三五”期间预计总投资也高达5 000亿元以上。政策层面上的支持必将会带动水污染治理投融资产业的发展，水污染治理资金需求会逐年增加。而按照投资总量计算，专项资金用于水环境治理明显不足。资金的缺乏或政府在治理方面对投融资的政策激励措施不明显，势必会导致水污染治理工作停滞不前。

二、PPP模式下水污染治理的投融资博弈分析

享受良好的、不受污染的环境属于公民的环境权，在水污染治理的过程中政府理当是项目的主体责任人。但是水污染治理通常耗资巨大，且随着环境问题的加剧，水环境治理的复杂性和长期性的特点也使得治理所需资金急剧增加。政府资金和收费制度下筹集的资金远不能满足水污染治理所需的费用，融资问题也成了水环境综合治理的首要难题。此外，水污染治理项目施工会涉及生态、水利、市政等诸多专业领域，对技术性和专业性要求较高，而政府作为治理的主体往往缺乏相关的专业知识和经验，进而可能会导致项目运营效率低下，甚至存在反复治理、反复污染的现象。

综上，由于政府在水污染治理中存在资金短缺、负债压力大、专业技术不足等问题，地方政府主导的传统模式存在诸多问题，引入新型PPP治理模式势在必行。目前，我国水治理相关的PPP项目主要涉及生活污水处理、工业聚集区污水处理、水体环境综合整治和黑臭水体污染治理等领域。而水处理PPP项目中的投资“冷热不均”现象仍相当明显。例如，对于供水这类公益性强且政府对收益不给保障的以及河道治理这类未来运营性较弱的环保类项目，资本主动参与的意愿很低。水污染治理尤其是水体综合环境治理的PPP项目资金需求巨大，虽然行业发展空间很大，但从项目的规划设计、运营经营和风险控制等方面看，水污染治理特有的复杂性、长期性对相关参与方来说都是巨大挑战，也给投资方的未来盈利带来较大的不确定性和风险。同时，PPP项目交易谈判的程序复杂，交易成本大且有较大不确定性，投入的人力、物力可能有无果而终的可能。上述这些因素都从客观上导致民营资本可能在投资PPP项目面前犹豫不前。

因此，在水污染治理的PPP模式发展中，如何吸引民资积极参与PPP项目的投融资是首要问题，也对水治理行业健康发展至关重要，国家和各级政府应该出台相应的政策措施提升社会资金的参与积极性。例如，政府可以通过降息贷款的方式给予企业一定的运营补贴，或者对企业推出如税收减免、贴息等优惠政策，努力促进多样化的投融资体制机制形成。本文试图从政府和投融资方博弈的视角分析激励政策和投融资效果的内在关联。

（一）政府与投融资方博弈模型的基本假设

有限理性下的进化博弈理论认为，当社会环境和决策较复杂时，人们的理性局限是非常明显的，博弈方往往不会一开始就找到最优策略，而是在博弈和学习中不断试错、慢慢找到较好策略，而且均衡也是不断调整和改进的过程，往往不是一次性选择的结果，即使达到了均衡也可能再次偏离[7]。

在水污染治理的PPP合作中，政府和投融资的社会资本是核心利益的博弈主体，博弈双方为有限理性的特征显著。政府关心的问题是引进资金的合理性、项目实施的保障性和社会效益如何，而社会资本关心的则是投资的风险和投资回报是否符合利益诉求。政府出台政策可能会犯错误或误判，此时会给市场带来负面的影响；而投融资群体会由于对信息的掌控分析的局限性，也需要不断地进行调整，逐渐寻求利益最优化。由于对有关信息掌握的不确定，双方很难立即找到合作的最佳途径和规则，注定博弈是一个不断试探和试错的过程，符合有限理性博弈的模型假设。

本文以非对称条件下的复制动态和进化稳定策论模型对水治理中政府与投融资方博弈进行分析（由于双方利益诉求、策略进化和稳定性的差异，政府与投融资双方进行的是博弈稳定性和策略有差异的非对称进化博弈）。

博弈模型中，假设政府的决策选择集合为(实施激励，不实施激励)，投融资方的决策选择集合为（投融资，不进行融资资本），博弈双方得益示意图如图2所示。

图2 政府和投融资群体博弈示意图

图2中，a0为政府不实施积极的激励政策时的收益，或理解为本身自有的资产；a1为政府不实施积极的激励而投融资群体依然选择对水污染治理项目投融资情况下政府获得的收益，如由于环境改善从而改善了政府业绩和声誉；a2为政府实施积极的激励政策所需付出的成本，如政府多付出的补贴、税收优惠等；a3为政府实施积极的激励政策并得到投融资群体的响应时获得的收益，如政府公信力的提高、市民环境满意度增加等；对于投融资方，b0为投融资群体选择不对水污染治理项目进行投融资时的收益，或可理解为是选择不投资情况下保留的自有资金；b1为投融资群体选择对水污染治理进行投融资所需付出的成本；b2为投融资群体在获得了政府激励情况下对水污染治理项目进行投融资而获得的额外收益。

（二）进化博弈分析

假设政府对投融资群体选择实施积极激励政策的比例为x，选择不实施积极激励政策的比例为（1-x）；水污染治理投融资群体选择进行投融资的比例为y，不进行投融资的比例为（1-y）。

1.政府群体期望获得收益的分析

由博弈模型及相关假定，在博弈过程中政府采取积极的激励政策所获得的期望收益为：

政府不采取积极的激励政策所获得的期望收益为：

那么，政府在博弈过程中获得的平均收益为：

博弈过程中政府的复制动态方程为：

按照进化博弈理论，ESS稳定策略不仅要满足F（x）=0，还需要同时满足F'（x）＜0；令F（x）=0，可知：

（1）当Y*=a2/（a3-a1）时，此时，无论x取何值，始终有F（x）=0，意味此时为稳定状态。

（2）当y≠a2/（a3-a1）时，由于当x=0或x=1时，有F（x）=0，需要继续分别加以讨论。

当y＞Y*时，由于F'（0）＞0，F'（1）＜0，因而x=1是进化稳定策略，即政府选择积极的激励政策；当y＜Y*时，由于F'（0）＜0，F'（1）＞0，因而x=0是进化稳定策略，此时政府选择不实施积极的激励政策。

2.投融资群体期望获得的收益

投融资群体在博弈过程中选择对水污染治理项目投融资所获得的期望收益为：

选择不对水污染治理项目投融资所获得的期望收益为：

那么，投融资群体在博弈过程中获得的平均收益为

此时，博弈过程中投融资群体的复制动态方程为：

按照进化博弈理论，ESS稳定策略不仅要满足F（y）=0，还需要同时满足F'（y）＜0；令F（y）=0，可知：

（1）当X*=b1/b2时，无论y取何值，始终有F（x）=0，意味此时为稳定状态。

由前述，b1为投融资群体选择对水污染治理项目投融资而需要付出的额外成本，b2为获得政府积极激励下得到的额外收益，在有效率的激励政策下，一般应该有b2＞b1。

（2）当x≠b1/b2时，由于y=0或y=1时，有F（y）=0，需要继续分别加以讨论。

当x＞X*时，由于F'（0）＞0，F'（1）＜0，因而y=1是进化稳定策略，即投融资群体选择对水污染治理项目投融资；当x＜X*时，由于F'（0）＜0，F'（1）＞0，因而y=0是进化稳定策略，此时投融资群体选择不对水污染治理项目投融资。

3.博弈动态演化的趋势

通过以上分析，可以得到进化博弈动态演化的趋势图，如图3所示：

图3 政府与投融资群体进化博弈动态演化趋势图

由图 3 中可见，（0，0）和（1，1）是两个不同初始状态下的进化稳定策略，而投融资群体和政府选择决策的初始比例，最终会影响博弈模型收敛于哪一个进化稳定策略。当博弈双方的初始状态落在区域Ⅰ时，博弈系统将会收敛于帕累托的劣势均衡（0，0），当博弈的初始状态落在区域Ⅳ时，系统将会收敛于帕累托最优均衡（1，1）。而当博弈双方的初始状态落在区域Ⅱ或区域Ⅲ时，系统演化的方向是不确定的，最终可能进入不同的区域或收敛于不同的稳定策略，取决于政府和投融资双方的学习、演进调整的速度。由前述分析，X*=b1/b2和Y*=a2/（a3-a1）是博弈结构演化的阙值，在博弈系统中初始状态在阙值附近时，微小的变化都会影响到最终的博弈结果，这也反映了进化博弈对初始条件的敏感性和依赖性[8]。

三、PPP模式下水污染治理中的投融资建议

（一）增强投融资政府激励的力度和效率

由图3可知，如果初始点落在在区域Ⅰ中，博弈过程最终会倾向于收敛在帕累托劣均衡（0，0），而区域Ⅰ的面积大小取决于阈值点X*和Y*。对于X*=b1/b2来讲，如果政府增加积极经济激励的力度，会使b2增大，从而有效缩小区域Ⅰ面积，使得政府民资博弈走向良性循环的概率增加；对于Y*=a2/（a3－a1）来讲，如果政府实施积极的激励政策，更有预见性并能兼顾社会发展与环境的长期利益时，会使得实施积极的激励政策情况下的政府收益a3远大于a1，同时尽可能降低激励成本，这些举措会使得初始点落在区域 Ⅳ概率相对于区域Ⅰ的概率增加，从而博弈系统收敛于帕累托最优的可能性增加。因此，本文的进化博弈分析表明，有效率的政府激励是必要的，也为政府实施投融资激励政策提供了理论依据。

（二）进一步降低民企进入门槛

目前在涉水PPP案例样本中，真正民企投资的比例并不高。与大型国企相比，民企资金的实力普遍偏弱，在很多项目中由于资质及业绩不具备竞争优势，地方政府也出于政治风险、监管等多方考虑，往往更倾向于选择国企。而民资对PPP模式本身也存在着很多顾虑，对政府信用及财政偿债能力上存在担忧，导致“不敢进、进不去、争不过”的现象并存。鉴于多数PPP项目相对于民资的门槛较高问题，政府应对水污染防治PPP项目予以政策倾斜或采取适当补偿手段，尽量杜绝对民企实行差别待遇或歧视性待遇的现象。例如，优先选择社会资本，鼓励同等条件下优先选择民营资本；不能以不合理的采购条件、过高的保证金等歧视性条款降低民企投融资积极性。