基于三方博弈分析的被动式建筑激励机制研究

杨雨璇 李王逸嘉

1.青岛理工大学；2.西南交通大学

1 被动式建筑国内发展现状

目前环保节能问题成为中国各类行业都需要重视的方面。建筑行业作为国民经济的重要支柱产业，传统建筑从建材生产、建筑建造到建筑使用过程中消耗的能源占到社会终端能耗的46.7%【1】。所以在国内大力推进可持续发展政策的情形下，被动式建筑、超低能耗建筑等技术逐渐出现在国民视线内，成为环保建筑行业中一个重要突破方向。尽管被动式建筑发展前景广阔，但在我国的发展仍处于较初级的阶段。目前被动式建筑带来的经济效益和环保能力还未被社会全面认知，开发商积极性不高，政府激励政策也并不完善。对被动式建筑宣传工作的不成熟导致许多消费者对被动式建筑的优势并不了解，更不愿意尝试此“新型建筑”。现有的基于博弈分析激励政策的建筑研究，例如不同政策对政府和开发商的影响及不同政策下政府和开发商的选择【2】，基于博弈论的方法，讨论了政府制定的经济激励政策对开发商的影响，并构建房地产商二次演化博弈模型，对政府策略提出修正【3】。研究仅针对双方博弈的激励政策进行探讨，并不能从根源方面解决开发商的成本规划、消费者的成本预算等问题，且在针对被动式建筑的消费者、开发商、政府激励政策三者之间博弈的研究，目前还是空白的状态。本文将通过政府与开发商、开发商与开发商、消费者与政府三种演化博弈建立，从不同角度给出政府对于被动式建筑经济端最优的激励政策建议。

2 政府与开发商博弈分析

2.1 基本假设

政府与开发商双方都是有限理性的。政府决策的支付矩阵集合为（激励政策，不激励政策）。其中激励政策为政府出台政策，倡导开发商宣传被动式建筑，政府将给予相应的经济补贴、建造优惠、贷款优惠等。不激励政策为政府并不强制出台政策鼓励开发商建造被动式建筑，仅仅采取抽象的鼓励方式。设政府采取激励政策的概率为y。开发商决策支付矩阵集合为（开发被动式建筑，开发普通建筑）。其中开发被动式建筑的概率为x。

政府采取不激励政策时基础收益为m1，开发商主动开发被动式建筑政府的额外社会收益为m2，政府采取激励政策时推行宣传所付出的成本为m3，政府采取激励政策时给予的经济补贴m4，政府采用激励政策开发商开发被动建筑时的收益为m5。开发商开发普通建筑的收益为n1，开发商开发被动式建筑的增量成本为n2，开发商开发被动式建筑的收益为n3，开发商开发被动式建筑政府给予的补贴为n4。

2.2 演化博弈矩阵

政府与开发商于博弈决策中不同的决策形成下列支付矩阵（见表1）。

表1 政府-开发商供给侧演化博弈分析

2.3 模型分析与求解

政府选择经济激励政策时的期望收益:

政府选择经济不激励政策的期望收益:

平均期望收益：

开发商开发被动式建筑时的期望收益：

开发商开发普通建筑时的期望收益：

平均期望收益：

局部稳定演化策略ESS，由期望收益可得，开发商与政府的复制动态方程分别为：

若使博弈演化满足Fy=0且F'y＜0时，此时为进化稳定策略。

令Fy=0，得到

当x=x*时，Fy=0、F'y= 0，所以当开发商开发被动式建筑的概率达到时，不论政府是否采取经济激励政策，大体上不会影响开发商的决策活动。当x＜x*时，F'（0）＜0,F'（1）＞0，若政府经济激励政策力度不够，此时会造成原本开发被动式建筑的开发商因为收益不够而放弃开发，最终开发商将趋于开发普通建筑而达到稳定。当x＞x*时，F'（0）＜0，F'（1）＞0，政府采取强制激励政策，此时开发被动式建筑的开发商产生预期盈利从而带动建筑市场，让开发普通建筑的开发商逐渐开发被动式建筑从而达到绿色市场稳定平衡。

2.4 演化参数分析

Ⅰ象限代表的决策为（开发商开发普通建筑，政府采取不激励政策）Ⅲ象限代表的决策为（开发被动建筑，政府采取激励政策）两种象限皆趋于稳定状态。若要使双方达到最优平衡状态需要缩小x*、y*，即增大Ⅲ的面积，缩小Ⅰ的面积。

（1）政府在宣传政策时，应提高宣传实行政策效率，尽量减少m3值。（2）政府可以在必要时候对开发普通建筑造成的环境指标违规超标行为进行罚款，从而提高开发商开发普通建筑的成本，即减少n1值。同时政府可以适当加大对开发被动式建筑的开发商的经济奖励，即增加n4。从而增加市场的竞争活跃性。（3）政府不仅可以在经济上给予支持，也应该从技术上给予支持，例如为重点被动式建筑项目指派专家指导等，从而提高开发商开发被动式建筑的效率以及收获的效益，即增加n3。

图1 演化相位

3 开发商与开发商之间的博弈分析

3.1 基本假设

开发商群体之间均是有限理性的。假设开发商群体之间任意两个开发商为甲、乙。开发商甲决策的支付矩阵集合为{开发被动式建筑，开发普通建筑}，其中开发商甲开发被动式建筑的概率为x。开发商乙决策的支付矩阵集合为{开发被动式建筑，开发普通建筑}，其中开发商乙开发被动式建筑的概率为y。

若开发商甲乙双方均不开发被动式建筑，双方基础收益为m1。双方均开发被动式建筑，此时建筑行业中良性竞争会形成规模效益，其中额外收益为m2。若一方开发被动式建筑，一方开发普通建筑，选择开发被动式建筑的企业可能会因为被动建筑市场的不成熟多付出一定的成本为m3。

3.2 演化博弈矩阵

开发商甲与开发商乙于博弈决策中不同的决策形成下列支付矩阵。

表2 开发商甲-开发商乙演化博弈分析

3.3 模型分析与求解

开发商甲开发被动式建筑的期望收益：

开发商甲开发普通建筑的期望收益：Ex2=ym1+（1-y）m1

平均期望收益：

开发商乙开发被动式建筑的期望收益：

开发商乙开发普通建筑的期望收益：

平均期望收益：

局部稳定演化策略ESS，由期望收益可得，开发商甲乙的复制动态方程分别为：

若使博弈双方处于进化稳定状态，需要Fx、Fy=0，即开发商甲

3.4 演化参数分析

图2 演化相位

Ⅰ象限代表的决策为开发商均不开发被动式建筑，Ⅲ象限代表的决策为开发商均开发被动式建筑。两种状态皆趋于稳定，若要使双方达到最优平衡状态需要缩小x*、y*，即增大Ⅲ的面积，缩小Ⅰ的面积。政府应适当介入被动式建筑市场，调控其内部竞争使其达到良性竞争模式。且政府可以对被动式建筑的开发商提供优先贷款或优惠贷款等福利。增加被动式建筑开发商的额外收益m2，减少m3值。

4 政府与消费者的博弈分析

4.1 基本假设

假设政府与消费者均为有限理性的。政府决策的支付矩阵集合为{政府采用经济激励政策，政府不采取经济激励政策}，采用经济激励政策，即对于消费者购买被动式建筑给予相应的补贴与福利，且其概率为y。消费者决策的支付矩阵集合为{购买被动式建筑，购买普通建筑}，其中购买被动式建筑的概率为x。消费者作为被动式建筑市场的需求者，需求将很大程度上决定供给，所以从消费者角度进行博弈分析得出结论同样也是必不可少的。当政府采取不激励政策时其基础收益为m1，消费者购买被动式建筑政府的额外收入为m2，政府采用激励政策时宣传成本为m3，经济补贴为m4，增加的收益为m5，消费者购买普通建筑时的收益为n1，购买被动房的增量成本为n2，政府给予的补贴为n3。

4.2 演化博弈矩阵

政府与消费者于博弈决策中不同的决策形成下列支付矩阵。

表3 政府-消费者需求侧演化博弈分析

4.3 模型分析与求解

消费者购买被动式建筑的期望收益：

消费者购买普通建筑的期望收益：Ex2=yn1+（1-y）n1

平均期望收益：

政府选择经济激励政策的期望收益：

政府不采取经济激励政策的期望收益：

平均期望收益：

局部稳定演化策略ESS，由期望收益可得消费者与政府的复制动态方程分别为：

若使博弈演化满足Fy=0且F'y＜0时，此时为进化稳定策略。当x＜x*时，即消费者主动选择购买被动式建筑的概率小于x*，F’（0）＜0，F’（1）＞0，如果此时政府不采取更加积极主动的福利政策与宣传，那本来打算购买被动房的消费者有可能会因为成本太高、商品可选择性太少等原因，逐渐转向买普通建筑。当x＞x*时，F'（0）＞0，F'（1）＜0，政府采取适当积极的政策宣传，能促使消费者的购买行为，使消费需求市场逐步向购买被动式建筑平稳发展。

4.4 演化参数分析

图3 演化相位

Ⅰ象限代表的决策为{消费者购买普通建筑，政府不采取经济激励政策}，Ⅲ象限代表的决策为{消费者购买被动式建筑，政府采取经济激励政策}。两种状态皆趋于稳定，若要使双方达到最优平衡状态需要缩小x*、y*，即增大Ⅲ的面积，缩小Ⅰ的面积。

（1）政府应适当增加给予购买被动房的消费者的补贴，给予购买被动式建筑的消费者优先贷款的权利。即增加n3，降低n2。

（2）政府可以需要提高制定政策，执行措施的效率，从而可以适当减少政府的宣传成本即m3。同时也可以根据不同地区、不同状况及时调整推行政策，从而使宣传成本及经济补贴也适当调整降低。

（3）政府可以加大对消费者环保意识的宣传培养力度，使被动房的概念深入人心，从而提高消费者的消费热情，进一步推进被动建筑市场的发展。

5 结语

被动式建筑作为绿色建筑行业的标杆，能在降低能耗的同时，使用户得到极为舒适的生活环境体验。所以发展被动式建筑行业，不仅能够满足国内绿色行业的环保政策需求，也能使消费者、开发商等获得新的体验感及市场收益。本文采用三种角度的博弈论分析，使政府与开发商之间、开发商与开发商之间、政府与消费者之间达到最优平衡，为政府的激励政策提供理论依据。通过演化相位图的绘制，最终分析结果主要将x*、y*降低，从而使博弈双方逐步达到帕累托最优状态。使双方利益最大化。同时政府可以采用适当加大经济补贴、税收优惠、贷款贴息等激励手段去更好的促进被动市场的发展成熟。