基于政府与矿企协同监管演化博弈研究

2023-05-30郑万波董锦晓史耀轩吴憾冉啟华

技术与创新管理 2023年2期

郑万波　董锦晓　史耀轩　吴憾　冉啟华

摘要：运用基于传统博弈理论的有限理性模式下礦山企业和政府之间的演化博弈方法，研究矿山企业的安全投资策略与政府的安全监管策略之间的关系，并验证模型结果的有效性，以加强政府监管力度，提高政府监察机构效率，提高政府帮扶资金，降低矿山企业监管成本。研究发现，矿山企业与政府监察机构在矿山监察过程中，选择合作监察的概率会随着整体成本投入的增加而减少；矿山企业与政府监察机构在违约下的投入成本越高，选择合作的概率越大；矿山企业与政府监察机构通过矿山监察所获得的额外收益越高，选择合作的概率越大；矿山监察情况下，政府监察机构对矿山监察设备购入规模越大，双方选择合作的概率越大；非合作情况下，政府监察机构对矿山监察设备购入规模越大，双方选择合作的概率越小；矿山企业与政府监察机构放弃矿山监察所产生的违约金越高，双方选择合作的概率越大。结果表明，运用有限理性下的演化博弈方法可以得到矿山企业在多种合作意愿下的成本追加与投入，以及在矿山监察情境下的矿山安全服务企业能够额外获得多少收益会影响矿山企业与政府监察机构的合作意向。

关键词：协同监管；演化博弈；矿山企业；政府监管；稳定点

中图分类号：O 342 文献标识码：A 文章编号：1672-7312（2023）02-0180-09

Research on Evolutionary Game of Cooperative Supervision between Government and Mining Enterprises

ZHENG Wanbo1，DONG Jinxiao1，SHI Yaoxuan1，WU Han3，RAN Qihua3

（1.College of Science，Kunming University of Technology，Kunming 650500，China；

2.Data Science Research Center of Kunming University of Science and Technology，Kunming 650500，China；

3.Yunnan Weishidun Technology Co.，Ltd.，Kunming 650500，China）

Abstract：Using the evolutionary game method between mining enterprises and the government under the incomplete rational model based on the traditional game theory，this paper studies the relationship between the safety investment strategy of mining enterprises and the safety supervision strategy of the government，verifies the effectiveness of the model results so as to strengthen government supervision，improves the efficiency of government supervision institutions，improve government support funds，and reduce the cost of mining enterprise supervision.It is found that the probability of cooperative supervision between mining enterprises and government supervision agencies in the process of mine supervision decreases with the increase of overall cost input；The higher the input cost of mining enterprises and government supervision institutions under default，the greater the probability of cooperation；The higher the additional income obtained by mining enterprises and government supervision agencies through mine supervision，the greater the probability of cooperation；In the case of mine supervision，the larger the government supervision organization purchases the mine supervision equipment，the greater the probability that both parties will choose to cooperate；In case of non cooperation，the larger the government supervision organization purchases the mine supervision equipment，the smaller the probability that both parties choose to cooperate；The higher the liquidated damages caused by the abandonment of mine supervision by mining enterprises and government supervision institutions，the greater the probability that both parties will choose to cooperate.The results indicate that the evolutionary game method under incomplete rationality can be used to study the cost addition and investment of mining enterprises under a variety of cooperation intentions，and how much additional income the mining safety service enterprises can obtain under the mine supervision situation can affect the cooperation intentions of mining enterprises and government supervision institutions.

Key words：collaborative supervision；Evolutionary game；Mining enterprises；Government regulation；Stable point

0 引言

煤炭和矿物的大量开采，造成了环境严重污染和各种极端环境问题，且伴随着全球气候变化和中国碳中和战略的实施。对煤矿和其他矿山的监管问题已经引起了政府的高度重视，政府-矿企监管一体化有利于矿山安全协作和在源头上控制碳源。在新型经济、低碳经济环境下，加强矿山安全监管是“建立健全绿色低碳循环发展的经济体系”战略的一个重要举措。强化矿山安全建设，建立监管一体化平台，需要国家、矿山企业、区域平台共同完成。政府监管机构出台了许多限制矿山企业的政策，并且提高了监管联动机制的效率。但在高额的回报下，矿山企业偷挖、超预期排放污染物现象经常发生。现阶段，政府监管是进行矿山企业监管的主要手段，考虑经济效率和双方博弈的情况，政府監管部门并不能随时对矿山企业进行全面监控。

目前，我国针对矿山监管处于“国家监察、地方监管、企业负责”的阶段。在这种工作格局下，使得政府与企业构成了双向博弈，且政府和矿山企业主体地位不同，因此在矿山安全投资中双方主体的利益关系日趋隐蔽化和隐形化。近几年这种利益关系使得安全监管和监察效果有所弱化，导致一些安全事故的发生。国外对于矿山企业的监管和监察研究，又称为矿山安全规制研究。其中，在信息不对称的基础上，LEWIS-BECK等于1980年指出，在一定管制条件上，政府可以有效避免重大灾难[1]。1993年，GRAY等提出煤矿事故的发生率和政府监督作用呈现负相关，主张政府加强监督和监管体系[2]。国内学者在很早以前也开始关注监察监管的问题。2003年，孙庆文等人就验证了不完全信息下的演化博弈理论[3]。同年，刘震翼等人从煤矿安全监察的角度研究安全投入与安全水平[4]，并提出实现煤矿安全生产方法；2004年，吴昊发现了合作竞争博弈的稳定点[5]。2006年，周敏从产能效率上分析了煤矿安全规制需要完善并建立独特监察机制[6]。2009年，汪莹等人提出国有煤炭企业变革合作博弈问题[7]。2010年，李爽分析了中国煤矿事故发生因素，并且根据我国煤矿企业特点进行了安全监管的内外部博弈分析[8]。同年首次确立了立体化环境监管模式[9]，而王先甲和浦徐进先后对合作机制和监管行为进行了分析[10-11]。2014年，刘志坚分析了环境监管行政责任设定缺失原因[12]。2015年，金帅提出使用动态奖惩机制来规制企业违规行为[13]。2016年，刘全龙针对中国矿山现状开展了中国煤矿安全监察监管系统的独特分析[14]。2019年，韩莹提出使用政府监管和隐性措施和企业进行共同合作的演化博弈法[15]。在2021年，任广乾学者更是讨论了政府激励行为与非国有资本的策略选择[16]。2021年，李琰提出运用可视化的方法[17]，对矿井情况进行了可视化研究。

综上可知，大多数研究中均融入了传统博弈理论假设条件，但其过于苛刻，在一般的博弈分析中通常假定参与的主体与客体必须是完全理性，所做的每一步博弈均是以自己的利益为最大。然而现实生活中并不存在完全理性的假设条件，大多基于现实情况的认知能力和信息获取能力，以及存在博弈双方隐形化冲突的问题。与此同时，仅运用复制动态方程这一指标来讨论博弈稳定性，存在局限性的问题，一定程度上只能满足某一短暂状态下的研究需求。在此基础上，可以将博弈的主体区别于完全理性，更加趋近于在有限理性的状况下，在相互照应的机制中反复调整策略达到最终均衡点。

基于此，文中将采用演化博弈理论展开分析。假定政府和矿山企业均为有限理性的情况下，运用演化博弈论研究政府和矿山企业对矿山安全投资的演化过程以及稳定策略，并进一步进行矿山安全投资的演化博弈研究。

1 演化博弈规则介绍与模型构建

1.1 规则介绍

矿山产业协同监管的主体为矿山企业、各级监察机构和其他第三方组织与政府。矿山企业作为政府与企业协同监管的关键主体，其监管策略的选择不仅会受到矿山企业内部运作情况的影响，外部政府的监管环境如各级政府所属监管机构与政府的参与行为也发挥着重要作用。当矿山企业选择与监管机构进行协同监管时，将更有利于提升自身的安全能力，在安全技术生态范式中建立自己的主导设计标准，收获较高的经济社会收益。政府作为矿山产业的引导者，其政策扶持及规划制定将影响矿山企业的协同监管动力，政府对区矿山企业的技术研发支持、财政补贴政策以及技术服务的购买与推广将优化企业与政府矿山监察的生态环境。政府机构作为矿山安全产业矿山监察的重要技术力量，其技术研究水平、技术转化程度以及对利益分配方式的满意度将影响安全技术的演进历程以及协同监管的最终成效。

综上所述，矿山企业、监察机构和政府作为矿山安全技术升级的三大核心主体，彼此相互关联，各个主体拥有不同的优势资源、利益目标和行为选择权力，彼此的策略选择将会对整个矿山产业的协同监管水平产生影响。

1.2 基本假设

政府与矿企2个演化博弈主体均为有限理性的群体。政府的策略集为（合作，违约），矿山企业的策略集为（合作，违约）。

假设1：矿山监管与矿山安全技术的进步及其安全监察系统的产业化与现代化进程需要监管部门与矿山企业共同参与与合作，在矿山安全监察过程中，演化博弈中的2个主体会基于自身的信息掌握程度调整自身主体对矿山安全的监察策略，直至趋近稳定点。在矿山企业与政府监察机构的演化博弈过程中，假设矿山企业选择共同监察策略集的概率为x（0≤x≤1），政府选择协同监察策略集的概率为y（0≤y≤1）。

假设2：矿山企业与政府监察机构的协同演化策略均取决于有限理性，政府与矿山企业的对矿山体系的协同监管具有信息不完全对称性的特性，并且矿山企业和政府均处于演化博弈的第一阶段；演化博弈的过程双主体所作的决策仅在决策系统闭环中；演化博弈的整体过程中忽视其他影响因素。

假设3：假定矿山企业和政府监察机构非合作情况下，矿山企业与政府监察机构的监察效益为Uj（j=1，2），投入的监察与时间成本为Ii（j=1，2）；假定矿山企业和政府监察机构合作情况下，双方进行协同监察会有额外的收益Ej（j=1，2），假定矿山企业和政府在协同监察中有任意一方不履行监察义务即违约，在此状态下双方主体即政府监察机构和矿山企业都将没有合作收益；在矿山监察过程中，矿山企业和政府监察机构会产生基本设备使用、人力劳作和信息咨询等方面的成本，将矿山企业与政府监察机构的全部投入成本记为Cj（j=1，2）。

假设4：在矿山协同监察的过程中，矿山企业将与政府监察机构指定共同合作，如果在协同监察过程中存在中止监管的行为，则违规的一方要支付另一方违约金Lj（j=1，2）。假设5：为了提升矿山的监察效率，上级政府会根据情况针对积极参与协同监察的企业与政府监察机构按照一定比例的成本进行资金反馈，上级政府的财政反馈强度设定为b，则政府针对矿山监察资金为bCi。政府除了对矿山企业進行资金奖励和补助外，还会通过各种方式提升矿山监察技术与设备，在政府监察机构与矿山企业非合作情况下政府监察机构从矿山企业的监察设备购入支出为G*gov，合作情况下政府的监察设备购入支出为Ggov（Ggov＞G*gov）；r为政府监察机构与矿山企业的监察利益分配系数r（0＜r＜1），矿山企业从政府监察机构的监察系统获取的收益为rGgov，政府监察机构为（1-r）Ggov。

2 演化博弈分析

2.1 支付矩阵的构建

结合上文的基本假设和相关参数的设定，可以得到以政府为主体矿山监察的演化博弈支付矩阵，见表1。

2）政府监察设备购入对矿山监察关系演化的影响参数值设置为C1=5，C2=4，E1=1.5，E2=4，r=1/3，C*gov=1.2，L=2，I1=7，I2=2，演化初始状态（x，y）=（0.2，0.5），根据约束条件求出Ggov≤7，因此G分别为2、3、4、5、6，根据Ggov=0.7的变动对矿山企业与政府监察机构影响的仿真结果如图2所示。

可知，政府对矿山安全监察设备购入行为可以促使矿山企业与监察机构选择协同监察战略，并且随着政府监察设备购入水平的提升，矿山企业与政府监察机构向矿山监察稳定点的移动速度越来越快。首先，矿山安全技术的价格相对昂贵，需要政府进行集资购入。其次，矿山安全监察技术在初期由于代差原因，技术不够成熟。最后，政府对矿山安全技术的认知不够全面，这些因素会对矿山安全产生影响，并且对矿山监察造成阻碍。而政府监察机构对矿山安全服务的购买，即矿山安全监察设备购买有助于设备的技术升级，为矿山安全监察服务企业在市场推广过程中赢得有利空间。上级政府可以通过其领导作用来扶持和保护矿山企业与监察机构的矿山监察环境。设备购入不足的情况下，如购入设备值为Ggov=2时，演化曲线意愿甚至会出现短暂下降的情况，在（1.237，0.107 4）处出现转折。

3）矿山企业与监察机构收益系数对矿山监察关系演化的影响参数设置为C1=5，C2=4，E1=1.5，E2=6，Ggov=3，C*gov=1.2，L=2，I1=1，I2=1.7，演化阶段（x，y）=（0.2，0.5），根据演化博弈模型求得约束条件求出r≥1/6，取r的值分别为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6，得出r收益系数的变动会对政府与矿企协同监管演化博弈影响的仿真结果，如图3所示。收益系数对矿山监察整体稳定性起到至关重要的作用，在不同收益分配系数情况下，矿山企业与政府监察机构对合作意愿趋向性不同，且趋向矿山监察合作策略的时间不同。当矿山企业处于较高的收益分配系数情形时，矿山企业的收益大于原有收益情况下，虽然政府监察机构的收益低于历史水平，但能够调动矿山企业自身的积极性，且使自身矿山企业的技术转化为收益。因此，较高的分配收益有助于矿山企业选择合作，矿山企业合作策略选择的收敛速度相对较慢。当矿山企业处于相对较低的收益分配模式时，政府监察机构收益大于矿山企业，作为矿山监察的主体，矿山企业会出于自身发展考虑，在一定程度上趋向于与政府监察机构选择合作，但速度相对更慢。

4）不同违约金对协同监察演化博弈系统的影响参数设置为C1=5，C2=4，E1=1.5，E2=6，r=2/3，Ggov=2，C*gov=1.4，L=3，I1=1，I2=0.7，系统演化的初始条件为（x，y）=（0.2，0.5），根据系统中的约束条件，可以得到0.35≤L≤1.25，令L分别为下列数值0.4、0.6、0.8、1、1.2，得出违约金的变动对协同监察演化博弈系统影响的仿真结果如图4所示。

由图4可知，违约金会驱使矿山企业和政府监察机构向着矿山协同监察方向演化，并且伴随违约金额度的上升，政府监察机构和矿山企业2个主体选择矿山协同监察策略的时间变短。违约金双向交付制度是保护矿山安全生产和矿务人员生命安全的有效手段，且违约金能够有效的改善政府监察机构和矿山企业合作粘度，使政府监察机构和矿山企业即按照规定的监察系统来履行矿山监察的义务。当政府监察机构和矿山企业意识到违约金制度会严重影响主体自身利益时，主体双方会不约而同的选择继续履行矿山监察的策略，选择违约面对的财产损失越高，对政府监察机构和矿山企业选择的约束性越强。

5）不同矿企和政府的初始选择对协同监察演化博弈系统的影响参数设置为C1=5，C2=4，E1=1.5，E2=6，r=2/3，Ggov=2，C*gov=1.4，L=3，I1=1，I2=0.7，b=1.5系统演化的初始条件为（x，y）=（0.2，0.8），（0.4，0.6），（0.6，0.4），（0.8，0.2），根据系统的演化条件，设置不同的演化初始条件，可以得出不同初始值对协同监察演化博弈系统影响的仿真结果如图5所示。

由图5可知，当初始条件处于（x，y）=（0.2，0.8）与（x，y）=（0.8，0.2）时，整体的演化情况在中段属平均分布的状态，另外两者则处于演化分布分散的状态。此外，可以看出，无论矿山企业与政府监管最初的合作性如何，最终两者的演化博弈均处于一点，可以很好地达到演化博弈平衡的状态，故说明此演化博弈可以在不同情况下达到稳定点。

4 研究结论与管理启示

4.1 研究结论

依照当前矿山环境，主要探讨了影响矿山企业和政府监察机构在进行矿山监察时的相关因素。基于矿山系统研究复杂性设置了多种状态[19]，如在产学研过程的成本、上级政府激励、政府监察机构和矿山企业双向违约金体系和矿山安全系统收益系数等，发现政府的主导性、矿山企业的调节作用显著地影响矿山安全监察的水平，具体体现在以下3个方面。

1）政府在矿山监察中占据主导。政府监察机构是优化矿山安全产业和提升矿山监察水准并且发展矿山安全产业的主要动力。政府监察机构针对矿山安全技术的购买能够有效解决矿山安全服务企业初期技术提升的困难，并且能够提升矿山企业与政府监察机构向矿山合作监察的策略演化。

2）矿山企业在多种合作意愿下的成本追加与投入，以及在矿山监察情境下的矿山安全服务企业能够额外获得收益的多少，能够影响矿山企业与政府监察机构的合作意向，政府监察下的投入的资金与政府非监察下的投入的资金需要在一定范围内进行调控，并且2种监察状态会分别影响政府监察机构和矿山企业策略的选择。矿山监察在不同情境中产生的收益会在一定程度上给政府监察机构和矿山企业带来良好的预期，并且强化政府监察机构和矿山企业的合作意愿。

3）矿山安全服务企业能够进行合理的利益分配，且政府监察机构进行有效的惩罚机制是保障矿山监察稳定性的主要手段，以实现矿山监察的合作。在上级政府的监督机制中能够有效地约束矿山博弈双方按照约定协同监察策略进行监察合作，保障政府监察机构和矿山企业面对矿山监察策略选择时的稳定性。

4.2 政策建议

基于政府与矿企协同监管演化博弈的分析结果，为了进一步提高矿山安全水平，从2个方面提出对策建议。

1）政府方面。提高政府在提升矿山安全技术创新与矿山市场中的协同监察的主体作用[20]。政府需要持续构建和完善矿山安全产业和矿山监察发展的政策帮扶，在多个方面扩大政府在矿山监察产业发展的财政投入[21]，并且需要政府优化核心技术开发企业的人员配置，在可以控制范围内最大限度利用政府政策驱动提升创新主体的积极性。同时，还可以通过政府的服务购买政策与社会引导效应，优化矿山安全产业发展的市场环境，吸引社会力量进行招商引资以及消费者对矿山安全服务的关注。

2）企业方面。优化其他安全技术服务企业在针对矿山安全产业和矿山监察发展中需要高额成本投入才能提高矿山行业整体安全水平。矿山企业应当致力于提升矿山监察和安全服务发展过程中的资源利用率，攻破技术壁垒，并且提高市场资源利用效率，建立面对矿山企业的开放性矿山监察系统；在矿山安全产业平台中强化矿山企业之间的联系，以及提高企业与政府监察机构之间的信息合作关系；在矿山安全技术的安全性、鲁棒性、实用性和普遍性上，综合现代技术围绕数字经济的未来技术和相关产业开展合作，实现在行业内的资源调度与创新应用。

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