绿色建筑供应链激励约束机制分析

魏心融，叶 青，黄泽宇，王慧芳

（1.华侨大学 土木工程学院，福建 厦门 361021；2.中国建筑第五工程局有限公司，湖南 长沙 410004；

3.泉州市住房和城乡建设局 总工程师办公室，福建 泉州 362000）

0 引言

2030年前实现“碳达峰”，2060年前实现“碳中和”，推动形成绿色生产生活方式，离不开作为我国经济发展的支柱产业建筑业的行动。绿色建筑是建筑业发展的必然趋势，有助于解决高能耗、高污染、粗放式管理带来的环境资源压力，实现绿色发展[1]。

企业间的竞争优势取决于其所在供应链间的竞争。在供应链领域中应用绿色发展思想迫在眉睫[2]。绿色供应链是“一种在整个供应链中综合考虑环境影响和资源效率的现代管理模式”，目的是使生产、运输、使用等各环节对环境的负面影响最小，资源效率最高[3]。

绿色建筑供应链主体多、利益关系复杂，导致供应链相互交织且变动大，在国内外学者对由此带来的管理机制失调问题十分关注，利用增值理论、因子分析、模糊综合评价等方法对供应链进行了结构分析、评价、博弈，其中博弈集中在政府、市场主体和消费者之间，提出了政府政策和供应链协调优化建议，但是对不同种类供应商的区分和定位不明确，关注区域供应商选择问题的研究比较欠缺。

本文引入“区域供应商”的概念，构建绿色建筑供应链结构模型，明确各主体应负的责任。利用演化博弈理论，为供应链中施工单位和区域供应商这一对利益相关者的各项收益和成本进行参数假设，分析不同收益和成本的取值对行为策略的影响，得出激励约束机制的结论。

1 绿色建筑供应链模型构建

绿色建筑供应链是在建筑生产流通活动中融入可持续发展思想，以获取整体经济、社会和环境大收益为目标的功能性网络结构[3]。供应链强调企业间的信息资源的整合协调，注重横向一体化，避免“牛鞭效应”[4-5]。

绿色建筑供应链以施工单位为核心，受消费者需求驱动，有政府，建设、设计、监理单位，供应商、金融、回收处理、第三方信息管理企业等主体参与。供应商分为原材料供应商、一般设备材料供应商和区域供应商3个层次，本文采用施工单位仅从区域供应商处采购材料设备的模式，降低其协调管理难度，增强供应链敏捷性[6]。

绿色建筑供应链包括绿色设计、绿色采购、绿色施工、绿色运输存储、回收处理（逆向物流）和绿色运营等[7]，贯穿项目全寿命周期，是一条闭环结构。

物流结构主链的正向物流起点定为区域供应商，将其上游部分认定为一条子链。逆向物流含主链和施工单位内部两部分。为促进信息流、知识流运行，由第三方信息管理企业负责搭建和维护信息知识管理平台，按规定数据格式集成信息，使各主体获取和反馈信息的渠道公开透明[9]。资金流流向与物流相反，体现了上游主体获得产品服务的成本支出和出售给下游企业的收益，或是政策、合同约定产生的规费、激励或罚金。

构建得出包含2条子链的绿色建筑供应链结构模型，如图1所示。

图1 绿色建筑供应链结构

2 演化博弈

演化博弈是博弈理论融合演化理论形成的应用性理论，假设前提时较宽松，突出博弈的动态演化过程，注重博弈的稳定状态(演化稳定策略)和博弈结果向稳定状态收敛的过程(模仿者动态)，更具现实合理性[10,11]。

2.1 基本假设

演化博弈的基本假设是有限理性和不完全信息，各博弈方不掌握最优方案，也无法立即对环境条件的改变作出反应。利益会驱使各博弈方的行为改变，甚至作出违背约定的非道德行为，影响绿色建筑供应链的运行[12,13]。

假设各主体采用“成对博弈”，每次有且仅有2个绿色建筑供应链主体参与演化博弈。假设各博弈方以一定的概率在2种策略中选择。

2.2 流程

步骤1参数假设。依据构建模型的资金流，对博弈主体的收入支出、选择不同策略的概率进行假设。

步骤2构建博弈矩阵。构建出2×2的混合策略博弈矩阵，计算各博弈主体选择不同策略的期望和平均期望。

步骤3判断演化稳定策略。求解各博弈主体的复制动态方程，分析不同解对应的演化稳定策略(ESS)情况。

步骤4找出均衡点。将复制动态方程联立，得到5个均衡点。构建雅可比矩阵，通过行列式值和迹的正负判断演化稳定策略情况，找出是演化稳定策略的均衡点，画出相位图[14]。

步骤5讨论分析。分析相位图，得出将收敛至符合预期的演化稳定策略区域，分析其内部均衡点和改善措施，提高向符合预期的稳定演化策略收敛的可能性[15]。

3 施工单位和区域供应商的演化博弈分析

3.1 参数假设

施工单位的策略一种是按供应链绿色评价体系对区域供应商构建激励约束机制(以下简称为“构建”)，此时区域供应商的不同选择会对应获得激励收益或约束损失(罚款)。另一种是不构建激励约束机制，或者机制中不包含绿色评价指标(以下简称为“不构建”)，这样可以减少选取绿色指标体系和监督评价的工作成本。

区域供应商持续按绿色要求供应材料设备，可以减少施工单位再次招投标和协调管理的费用，记为施工单位的间接收益。

将上述因素参数化，详见表1。

表1 参数说明

3.2 博弈矩阵和期望

构建博弈矩阵，见表2。得到区域供应商的平均期望收益为：

表2 施工单位和区域供应商的博弈矩阵

施工单位的平均期望收益为

3.3 演化稳定策略

根据两主体在不同策略下的平均期望收益，计算复制动态方程并进行分析。

2）6—7月苹果膨壮果肥施用不科学。主要表现在：①氮肥施用过量，追施或冲施氮过多，钾肥和中微量元素肥太少；②树体负载过量，肥料施用不足，花芽分化和果实膨大争夺养分，造成果实因营养不足而发黄不上色。

区域供应商选择“符合要求”时的复制动态方程为：

施工单位选择“构建”时的复制动态方程为：

将两主体的复制动态方程联立

得到(0，0)、(0，1)、(1，0)、(1，1)、(x0，y0)共5个均衡点，其中

3.4 均衡点

构建出博弈的雅克比矩阵：

将各均衡点分别代入雅可比矩阵。

代入均衡点(0,0)时，

代入均衡点(1,0)时,

代入均衡点(0，1)时，

代入均衡点(1，1)时，

由式（7）-式（10）可知，行列式值的正负取决于D与(C3-E-A3)的大小关系以及(A4-D)与C5的大小关系，两对大小关系共形成了4种情况。

情况1当D＜(C3-E-A3)且(A4-D)＜C5时，在施工单位选择“构建”的前提下，区域供应商选择“不符合要求”期望收益大；在区域供应商选择“符合要求”的前提下，施工单位选择“不构建”的期望收益大。由表3可知，(0,0)为其稳定点，即施工单位选择“不构建”、区域供应商选择“不符合要求”为演化稳定策略。

表3 雅克比矩阵的行列式值与迹（情况1）

情况2当D＞(C3-E-A3)且(A4-D)＜C5时，在施工单位选择“构建”的前提下，区域供应商选择“符合要求”期望收益大；在区域供应商选择“符合要求”的前提下，施工单位选择“不构建”的期望收益大。由表4可知，(0,0)为其稳定点，即施工单位选择“不构建”、区域供应商选择“不符合要求”为演化稳定策略。

表4 雅克比矩阵的行列式值与迹（情况2）

情况3当D＜(C3-E-A3)且(A4-D)＞C5时，在施工单位选择“构建”的前提下，区域供应商选择“不符合要求”期望收益大；在区域供应商选择“符合要求”的前提下，施工单位选择“构建”的期望收益大。由表5可知，(0,0)为其稳定点，即施工单位选择“不构建”、区域供应商选择“不符合要求”为演化稳定策略。

表5 雅克比矩阵的行列式值与迹（情况3）

情况4当D＞(C3-E-A3)且(A4-D)＞C5时，在施工单位选择“构建”的前提下，区域供应商选择“符合要求”期望收益大；在区域供应商选择“符合要求”的前提下，施工单位选择“构建”的期望收益大。由表6可知，(0,0)、(1,1)为两个稳定点，即施工单位选择“不构建”、区域供应商选择“不符合要求”为一个演化稳定策略，施工单位选择“构建”、区域供应商选择“符合要求”为另一个演化稳定策略。

表6 雅克比矩阵的行列式值与迹（情况4）

将施工单位和区域供应商演化博弈的4种情况绘制成相位图，如图2所示。博弈有两种发展趋势。一种是收敛于(0,0)，即施工单位选择“不构建”、区域供应商选择“不符合要求”的消极趋势，另一种是收敛于(1,1)，即施工单位选择“构建”、区域供应商选择“符合要求”的积极趋势。显然，收敛于(1,1)更供应链的构建初衷，体现了双方对绿色思想、战略的重视及互相合作的意愿，是期待得出的博弈结果。

由图2可知，决定博弈趋势最关键的因素是初始状态。当初始状态处于Ⅱ、Ⅲ区域时，博弈向积极的趋势发展。故可以减小x0、y0的值，改变均衡点位置，扩大Ⅱ、Ⅲ区域面积，促成积极趋势形成。

图2 演化博弈相位图

3.5 讨论分析

已知内部均衡点(x0，y0)，其中为了减小x0的值，可以减小C5、增大A4、增大E且减小(D+E)。为了减小y0的值，可以减小C3、增大A3、增大(D+E)等措施。

措施1减小施工单位“不构建”节约成本C5。该成本是施工单位选取绿色指标体系、构建激励约束机制、监督考核区域供应商等工作产生的。一要在公司层面构建激励约束体系框架，明确各项评价指标和权重，并在各项目统一实施，降低单项目的构建成本。二要完善评价体系指标和操作流程，及时记录、解决评价实践中的问题，使评价系统简洁明了，评价机制效率高。三是丰富激励约束的手段，采用荣誉、知识、融资、信用积分激励等多元手段，减少现金激励成本。四是加强与行业协会、其他施工单位等合作伙伴的联系，分享构建和评价的经验教训，降低试错成本。

措施2增大施工单位“构建”、区域供应商“符合要求”时施工单位的间接收益A4。施工单位要积极协调政府、行业协会和媒体，加强对绿色建筑的宣传力度，展现激励约束机制的作用，突出企业响应国家政策、重视绿色发展的价值观，提升企业形象，达到增大间接收益的效果。

措施3减小区域供应商“不符合要求”的收益C3。“背叛收益”是区域供应商绿色生产、采购、运输和配合考核等节约的成本。第一，施工单位要明确供货要求、评价标准和指标，简化供应和评价手续。第二，双方应共享知识、技术、专利等科技研发成果，节省区域供应商的技术成本。第三，区域供应商应加强与原材料供应商的谈判与合作，降低上游价格供应价格。

措施4增大区域供应商“符合要求”时的间接收益A3。施工单位可以利用影响力，采取措施帮助区域供应商提升形象，创造间接收益，如公布供应商信用等级评价信息，对“符合要求”的区域供应商进行宣传激励。区域供应商也应加大推广力度，将采取绿色发展战略作为自身核心竞争优势加以宣传。

措施5增大激励收益E、减小罚款D且适当增大(D+E)。在x0中，E越大且(D+E)越小时，x0越小，而在y0中，(D+E)越大时，y0越小。若(D+E)不变，则要增大E且减小D，以同时减小x0、y0，表示施工单位对区域供应商的激励约束机制是以约束为主、以激励为辅的。若(D+E)是变化的，由于其变化对x0和y0的增减影响是相反的，且x0的分母中存在参数A4，综合分析，(D+E)可以适当增大，但增幅应小于A4的增幅，即施工单位可以适当增加激励约束的力度，但不应超过施工单位间接收益的增幅。

4 结语

（1）要使博弈趋向于稳定点(1,1)，推动区域供应商选择“符合要求”、施工单位选择“构建”的演化稳定策略（ESS），这既符合供应链主体的收益，也符合绿色发展理念，有利于绿色建筑供应链的长期健康运行。

（2）在激励约束机制上，应以约束为主、激励为辅，即罚款大于奖励，且要控制激励约束的力度，不超过施工单位间接收益的增幅。

（3）施工单位和区域供应商都应当拓宽渠道，积极宣传绿色发展理念，提升企业的社会口碑，提高声誉带来的间接收益。双方应保持良性沟通，建立战略合作关系。施工单位应注重记录和评价既往合作数据，激励约束机制应当公开、公正、易于操作，并可通过投资激励、知识技术信息资源激励、公布供应商信用等级名单等方式激励区域供应商。