基于演化仿真分析的矿山废弃地治理PPP模式运行机理研究

刘亦晴，梁雁茹

(1.江西理工大学矿业发展研究中心，江西 赣州 341000； 2.江西理工大学经济管理学院，江西 赣州 341000)

0 引 言

中国科学院研究结果显示，中国粮食主产区耕地土壤重金属点位超标率为21.49%[1]。全国土壤环境状况总体不容乐观，部分地区土壤污染较重，耕地土壤环境质量堪忧，工矿业废弃地土壤环境问题突出。由于采矿活动所破坏的，非经治理无法使用的土地，统称为矿山废弃地[2]。该类废弃地与普通废弃地不同，多以重金属污染和酸性排水污染为主，严重破坏矿区的自然环境和生态平衡，甚至危害当地居民的生命安全。

目前关于矿山废弃地生态治理的研究文献主要集中在矿山环境生态修复技术、方法[3-4]、矿山土壤生态修复效益以及修复质量评价等价值辨析[5-6]等方面。由于土壤修复的公益性较强，很难通过向公众收费收回投资，为实现环境的可持续发展，国家鼓励社会资本投入到矿山废弃地综合治理中[7]。PPP(public-private-partnership)模式正是政府和社会资本合作的一种项目运作模式，应用范围广泛，在城市轨道交通[8]、污水处理[9]等公共基础设施建设方面都取得了一定的效果。学术界从PPP模式内涵、优势、应用范围到可行性、风险管理、PPP项目利益相关者理论、PPP项目合作伙伴选择、PPP项目治理等方面均有涉及，研究主要集中在风险管理及分担、利益分配和各方博弈等方面[10]。在矿山废弃地治理领域应用方面，SINGH等[11]、MOURAVIEV等[12]、VIATD等[13]、VALIPOUR等[14]先后从不同地区、不同类型的项目以及当地矿山修复案例来对PPP模式应用进行了研究。杨彤[15]基于对矿山废弃地生态修复PPP项目的合同关系和参与方情况进行了分析，并构建了公私双方博弈的框架；刘亦晴等[16-17]分析了PPP模式在矿山废弃地治理中的应用模式、PPP主体间的演化博弈等。

本文针对矿山环境治理PPP项目，以博弈方有限理性为基础，构建矿山废弃地治理地方政府和社会资本策略选择的随机演化方程，运用复制动态方程分析政府和社会资本演化稳定策略及演化规律，对不同影响因素扰动强度下政府和社会资本的情景演化进行数值仿真模拟，探讨PPP模式在矿山废弃地环境治理中的应用思路。

1 模型构建

1.1 基本假设

1) 博弈参与者。矿山废弃地治理PPP项目可分为核心利益相关者(政府、社会资本)、一般利益相关者(金融保险机构、公众等)和边缘利益相关者(管理咨询、供应商等)，三类利益相关者都影响PPP项目实施，但核心利益相关者的利益均衡决定整个PPP项目的演化合作机制。因此,本博弈模型中选择核心利益相关者中地方政府和社会资本进行分析，且博弈双方均为有限理性。

2) 行为策略。在矿山废弃地治理PPP项目中，政府需要从项目识别到项目最后移交全生命周期中做好激励约束和监管，引导社会资本积极合作并监督和规制其机会主义行为。由于PPP项目专业管理能力有欠缺、信息不对称等客观原因，政府会出现监管成本过高会趋向不监管行为。为此假设地方政府的行为策略空间为SG=(激励监管，不监管)，其采取“激励监管”和“不监管”策略的概率分别为p和1-p。

社会资本在矿山废弃地治理PPP项目中的也存在两种行为策略。一是从项目采购到项目移交阶段保证整个PPP项目高质高效完工，满足地方政府解决财政压力和社会公众绿色环保需求；二是由于社会资本本身的逐利性，在项目采购、项目执行以及项目移交等阶段采取违规、寻租、弄虚作假等方式损害项目本身或政府公众利益的机会主义行为。因此假设社会资本的策略空间为SE=(积极合作，机会主义)，其选取“积极合作”和“机会主义”的概率分别为q和1-q。

3) 影响支付函数的损益变量。假设影响政府策略的损益变量为地方政府在项目识别、筛选、采购、政府付费和可行性缺口补助等基本支出为EG；地方政府的监管成本为CG；地方政府获得使用者付费、环境治理等社会收益为IG；政府从PPP项目中获得的额外收益为AG；社会资本采取机会主义时给地方政府造成的损失为OG；政府对社会资本机会主义违规行为惩罚为T。

假设影响社会资本策略的损益变量为获得来自使用者、政府或可行性缺口补助等方面的基本收益为IS；社会资本在项目采购、执行和移交需投入各类资金和税金为ES；因PPP项目达标或超预期完成政府给予社会资本的合作奖励为V1；社会资本积极合作完成PPP项目获得政府给予的声誉、口碑和其他精神奖励为V2(V1

根据地方政府和社会资本的损益变量，可得到政府和社会资本不同策略下的支付矩阵，见表1。

表1 地方政府和社会资本的博弈矩阵Table 1 Game matrix of local government and social capital

1.2 演化博弈模型

U11=q(IG-EG-V1-CG+AG)+

(1-q)(IG-EG-OG+T-CG)

(1)

U12=q(IG-EG)+(1-q)(IG-EG-OG)

(2)

(3)

则地方政府策略的复制动态方程见式(4)。

p(1-p)(U11-U12)=

p(1-p)[q(AG-V1-T)-(CG-T)]

(4)

U21=p(IS-ES+V2)+(1-p)(IS-ES)

(5)

U22=p(IS-ES+OS-OC-T)+

(1-p)(IS-ES+OS-OC)

(6)

(7)

则社会资本策略复制动态方程见式(8)。

q(1-q)(U21-U22)=

q(1-q)[p(V2+T)-(OS-OC)]

(8)

计算雅各比矩阵J的detJ和trJ可知，矿山废弃地治理PPP模式中地方政府与社会资本系统稳定性主要由四个损益变量(T-CG)、(OC-OS)、(AG-V1-CG)和(V2+T+OC-OS)决定。令γ1=T-CG，γ2=OC-OS，γ3=AG-V1-CG，γ4=V2+T+OC-OS，若γ2>0，则γ4恒大于0。γ1为地方政府采取“激励监管”策略时对社会资本违规行为进行惩罚所获得的收益与监管成本差额;γ2为社会资本选择机会主义获得的额外收入和支付成本的差额;γ3为社会资本积极合作时政府从PPP项目中获得的额外收益与政府支付奖励、监管成本差额;γ4为社会资本积极完成PPP项目获得政府给予的声誉、物质和其他奖励与采取机会主义策略时损益值之间的差额。根据Friedman分析方法，满足detJ>0，trJ<0的点为系统的演化稳定点(ESS)，见表2，其他变量条件变化趋向无稳定点或鞍点。

表2 地方政府和社会资本演化稳定策略Table 2 Local government and social capital evolution and stability strategy

1) 情形1：当γ1<0，γ2<0时，此时存在(0，0)(0，1)(1，0)(1，1)(p*，q*)五个均衡点，不管其他参数变量如何变化，均衡点的系统ESS恒为(0，0)，二者的博弈演化策略为(不监管，机会主义)；γ1<0代表地方政府对社会资本的监管成本大于对社会资本违规惩罚收入，此时地方政府会因监管成本过大、监管效率不高而倾向于消极监管甚至不监管；γ2<0代表社会资本通过弄虚作假、违规、寻租等行为获得机会主义额外收入抵消掉了机会主义成本，社会资本宁愿缴纳罚款遭受舆论损失，也会出于价值最大化倾向采取机会主义的冒险策略。

2) 情形2：当γ2>0，γ3<0，γ4>0时，此时存在(0，0)(0，1)(1，0)(1，1)四个均衡点，其中系统ESS为(0，1)，对应的策略为(不监管，积极合作)；当社会资本机会成本支出大于机会主义收益时，社会资本的总体收益(V2+T+OC-OS)恒大于0，即γ2>0，γ4>0，此时社会资本倾向选择规范自身行为，更倾向选择积极合作的保守策略；γ3<0，当地方政府的监管成本过大，或者因PPP项目达标地方政府给予社会资本的奖励支出过大，使得地方政府在矿山废弃地治理PPP项目中环境治理社会效益等额外收益无法得到保证，降低地方政府合作的意愿，会因成本过大而选择成本较低的消极监管甚至不作为。

3) 情形3：当γ1>0，γ4<0时，此时存在(0，0)(0，1)(1，0)(1，1)(p*，q*)五个均衡点，系统ESS为(1，0)，对应的策略为(激励监管，机会主义)；γ1>0代表地方政府在PPP合作项目中对社会资本监管成本低，对社会资本违规行为的惩罚收益比较大，此时地方政府或因对社会资本违规惩罚收益大于监管成本而倾向于选择激励监管；γ4<0的情况下，社会资本通过弄虚作假、违规、寻租等行为获得额外收入过大，甚至超过社会资本机会主义支付成本、地方政府惩罚以及完成PPP项目奖励三者之和，利益引诱下会驱使社会资本极有可能采取冒险的投机策略。

4) 情形4：当γ3>0，γ4>0时，此时存在(0，0)(0，1)(1，0)(1，1)(p*，q*)五个均衡点，其中系统ESS为(1，1)，对应的策略为(激励监管，积极合作)；γ3>0，γ4>0的情形下，即地方政府总体收益(AG-V1-CG)和社会资本总体收益(V2+T+OC-OS)都为正值时，此时政府在PPP项目中获得更多生态产品供给，实现良好社会效益，政府会选择激励监管；此时社会资本由于选择机会主义收益少，而机会主义策略支付成本太大，尤其导致其声誉、口碑以及信用收益影响比较大时，社会资本完全有选择积极合作的倾向，政府的积极引导使得社会资本选择了积极合作，最终实现双方共赢。

2 数值模拟仿真

本文使用Matlab R2016a软件对地方政府与社会资本之间演化博弈的演化路径以及最终的均衡状态进行数值模拟仿真分析，其中，横轴表示时间，纵轴表示地方政府选择激励监管的初始比例/社会资本选择积极合作的初始比例，时间段t为[0，10]，p为政府选择激励监管的初始比例，q为社会资本选择积极合作的初始比例。通过改变随机扰动变量，对各种不同情景进行仿真，观察和分析随机扰动变量的变化对地方政府和社会资本策略演化的影响。

2.1 参与方选择策略初始比例扰动演化仿真

假设参数取值为OC=1、OS=5、T=4、CG=6、V1=2、AG=9、V2=3。分别选取了p0=0.2和p0=0.8两种情况观察地方政府和社会资本在不同初始比例状态下的演化过程。

由图1可知，演化曲线收敛的速度与参与双方初始比例有关。参与双方初始比例越接近，曲线收敛越快，越容易达到均衡状态。地方政府选择激励监管初始概率较低(p0=0.2)时(图1(a))，即使社会资本选择积极合作的倾向很大，由于缺乏政府政策奖励和支持，积极性逐渐减弱，最终趋于机会主义。地方政府选择激励监管初始概率较高(p0=0.8)时(图1(b))，即使在社会资本选择积极合作的初始概率很低(q0=0.2)，也会在地方政府监管和引导下倾向于积极合作，社会资本选择积极合作初始概率大，地方政府良好的激励政策会使得社会资本趋于积极合作，达到双方共赢。

图1 初始比例不同动态演化图Fig.1 Different initial dynamic evolution map

2.2 社会资本的机会主义成本(OC)扰动强度的演化仿真

假设参数取值为OS=5、T=4、CG=6、V1=2、AG=9、V2=3，分别选取了OC=1、OC=4和OC=8三种情况观察。假设政府选择激励监管的初始比例为p0=0.8，社会资本在不同初始比例状态下的演化过程见图2。在地方政府采取激励监管(p0=0.8)措施的前提下，随着社会资本实行机会主义成本支出OC不断提高，社会资本起初会选择机会主义，但很快发现政府监管严格，会导致采取该行为所获得的收益较少甚至亏损，机会主义策略损失很高，因而非常迅速放弃机会主义冒险策略，倾向于选择和地方政府积极合作。通过合作获得的项目收益以及因为积极合作获得的政府奖励会远大于采取机会主义的收益，同时会带来社会资本良好的社会信誉和口碑，社会资本有极大动力和概率选择积极合作。由图2可知，社会资本机会主义成本OC越高，演化曲线到均衡状态的收敛速度就越快。

2.3 社会资本机会主义额外收入(OS)扰动强度的演化仿真

假设参数取值为OC=2、T=4、CG=6、V1=2、AG=9、V2=3，分别选取OS=1、OS=4和OS=8三种情况观察。假设政府选择激励监管初始比例为p=0.8，社会资本在不同初始比例状态下的演化过程如图3所示。即使在政府采取激励监管(p0=0.8)的前提条件下，当社会资本通过弄虚作假、违规、寻租等行为获得机会主义额外收入，但社会资本发现政府的违规惩罚和公众举报损失不高时，不论社会资本最初有多大初始概率选择积极合作，都会在长期的演化过程中被巨大收益所诱惑，最终趋于机会主义，这是地方政府最不愿意看到的情形。

图2 社会资本选择机会主义成本变化动态演化图Fig.2 Dynamic evolution of social capital choice opportunistic cost changes

图3 社会资本机会主义额外收入变化动态演化图Fig.3 Dynamic evolution of social capital opportunistic additional income changes

2.4 政府违规惩罚(T)扰动强度的演化仿真

假设参数取值为OC=1、OS=5、CG=6、V1=2、AG=9、V2=3，分别选取T=3和T=8两种情况观察。假设社会资本选择积极合作初始比例为0.8，地方政府的演化趋势见图4(a)和图4(b)，政府选择激励监管的初始比例为0.8，社会资本的演化趋势见图4(c)和图4(d)。地方政府的演化动态，由图4(a)可知，在社会资本采取积极合作初始概率(q0=0.8)较大，但对其违规惩罚力度(T=3)不大的情形下，地方政府会趋于选择不监管的策略。一是因为社会资本选择积极合作意愿强，违规行为概率较低；二是因为惩罚力度不大，地方政府或因加强监管力度进行惩罚违规获取的收益不多，甚至不能抵消付出的监管成本。为此政府在长期演化中确定社会资本积极合作，选择积极监管会造成支出成本过高，政府希望放松对社会资本的监管，向“无为而治”结果演化。但当对社会资本违规惩罚力度加大(T=8)时，地方政府会趋向积极监管(图4(b))。一方面地方政府对社会资本违规惩罚获取收入增加会提高其监管积极性，另一方面在国家环保督查背景下可以获得政府良好作为的口碑。因此长期演化下，驱使政府选择激励监管的策略。

社会资本的演化动态，在地方政府采取激励监管的初始概率(p0=0.8)较大，但对社会资本违规的惩罚力度(T=3)不大的情形下，社会资本的选择会受到初始概率的影响。如果社会资本与地方政府的合作意愿较大，那么它极有可能会顺势而为，采取积极合作达到双赢。反之若社会资本意愿较低，在PPP项目合作过程中因为利益获取、风险承担等方面发生分歧有可能会选择机会主义。因此若加大监管和失信惩罚力度，如针对社会资本采取恶意违规和低价行为投标、虚假融资或者违规抵押质押PPP项目资产、造假移交等行为加大惩罚力度，采取高倍补偿损失、拉入PPP黑名单等方式，社会资本或因害怕违规行为付出高昂的代价，而选择积极合作的保守策略。

2.5 地方政府的监管成本(CG)扰动强度的演化仿真

假设参数取值为OC=1、OS=5、T=4、V1=2、AG=9、V2=3，分别选取CG=2、CG=6和CG=8三种情况观察。假设社会资本积极合作初始比例为q0=0.8，当地方政府监管成本较低(CG=2)时，地方政府因监管成本较低不会对财政造成负担，反而会因监管得力树立良好的形象，经过长期演化，最终会采取激励监管策略(图5(a))。随着地方政府监管成本的不断提升，当监管成本适中(CG=6)时(图5(b))，地方政府演化的最终均衡状态受到初始比例的影响，当地方政府初始比例越接近理想状态，选择激励监管概率较大。当监管成本较高(CG=8)时，地方政府不愿花费高昂的代价去实现监管行为，此时会导致消极作为乃至不作为的局面。所以只有进一步完善法律法规，吸纳公众的力量，缓解地方政府监管成本的压力，保持政府监管的积极性，才能提升矿山废弃地的治理效果。

图4 政府违规惩罚变化的动态演化图Fig.4 Dynamic evolution of government violations

图5 地方政府监管成本变化的动态演化图Fig.5 Dynamic evolution of local government regulatory cost changes

图6 地方政府额外收益变化的动态演化图Fig.6 Dynamic evolution of local government’s additional income changes

2.6 政府从PPP项目中获得的额外收益(AG)扰动强度的演化仿真

假设参数取值为OC=1、OS=5、T=4、CG=6、V1=2、V2=3，若假设社会资本积极合作初始比例为q0=0.8，若政府从PPP项目中获得的额外收益，如超出项目约定目标和要求的矿山土地修复、生态环境优化等社会效益、社会福利和环境优化带来的使用者付费等增加，政府会因为从PPP项目中获益高监管的积极性，长期演化会趋于激励监管的状态。

3 结论与建议

本文对矿山废弃地治理PPP模式中两个核心利益者的演化博弈行为进行了分析，并探讨不同变量扰动情形下地方政府和社会资本的演化博弈均衡和仿真分析，研究结果表明：参与方选择策略初始比例、社会资本机会成本、机会主义收益、政府惩罚力度、监管成本以及政府在PPP项目中的额外收益等随机干扰因素会影响政府和社会资本选择策略的演化过程。当机会主义收益干扰因素增强时，社会资本更倾向于选择冒险投机不合作策略，当监管成本干扰因素增强时，政府会因为监管支出高昂、监管效率低下而导致动力不足选择消极监管。因此为避免地方政府和社会资本双方采取(不监管,机会主义)的策略，导致矿山废弃地PPP项目低效运行甚至失败，损害各相关主体利益，地方政府和社会资本需要在社会资本机会成本与机会收益、政府惩罚力度、监管成本以及PPP项目收益等方面采取有效措施降低随机干扰因素对PPP项目运行影响，实现双方策略向(激励监管，积极合作)方向演化，从而实现矿山废弃地治理PPP项目的良性发展。基于上述结论本文提出以下建议。

1) 探索矿山废弃地治理长效机制和收益机制。由于经济发展初期过度追求经济利益导致很多矿产资源富裕的地区因过度开垦而出现资源枯竭、无人管理的状况，对此类废弃地进行生态修复可以很好地实现二次利用改善环境。但是此类矿山废弃地治理责任主体不明确、治理项目回报低，社会资本大多还保持观望的态度。根据演化博弈结果可知，演化成理想的均衡状态与初始意愿有一定的关系。提高初始意愿的关键还在于探索矿山废弃地治理长效机制和收益机制。为此地方政府一方面可将矿山废弃地治理PPP项目配置部分土地资产的二级开发或修复土地再利用等物质政策激励，如社会资本获得废弃土地复垦后土地指标交易收益、经营性用地经营权等经营收益[18]。另一方面地方政府丰富宣传渠道，强化对社会资本的声誉和口碑等无形激励。如建立经典项目示范库和PPP红榜提升信用等级、给予社会资本冠名权提升其知名度和后期优先合作机会等帮助其树立良好的社会形象。

2) 约束社会资本行为，提升社会资本违规代价。加大地方政府对社会资本违规行为的惩罚力度T，会成为约束社会资本行为的有效途径。根据演化博弈结果可知，在惩罚力度不明显的情况下，违规行为可能带来的收益会诱使社会资本采取冒险策略。一旦加大对违规行为的惩罚力度，如针对社会资本采取恶意违规和低价行为投标、虚假融资或者违规抵押质押PPP项目资产、造假移交等行为加大惩罚力度，采取如高倍补偿损失、拉入PPP黑名单等方式，社会资本出于成本和信誉会选择与地方政府积极合作。同时通过对违规行为的惩罚而获取的收入增加，可抵消政府的监管成本，提高监管的积极性，保证激励监管动力充足。

3) 吸纳第三方力量完善监管程序，降低监管成本提升监管效率。在PPP模式中信息不对称是造成政府监管成本提高的重要原因。地方政府可以积极引进公众等第三方力量参与到矿山废弃地的治理中。完善政府信息公开、畅通举报通道、形成公众和媒体监督和披露机制。在矿山废弃地治理的问题上，公众的态度与地方政府应当是一致的。政府应给予参与的公众一定的物质奖励，提高公众参与矿山废弃地治理的自主性。同时公众等第三方力量的存在，会对政府本身的行为起到监督作用，建立反向约束机制，防止政府消极作为或不作为。