基于博弈论视角下的企业违法排放行为研究

2017-11-06孙玉阳宋有涛朱京海

理论月刊 2017年10期

□ 孙玉阳，宋有涛，朱京海

（1.辽宁大学人口研究所，辽宁沈阳 110136；2.辽宁大学环境学院，辽宁沈阳 110136；3.中国科学院沈阳生态研究所，辽宁沈阳110016；4.沈阳城市建设学院，辽宁沈阳110167）

基于博弈论视角下的企业违法排放行为研究

□ 孙玉阳1，4，宋有涛2，朱京海3

企业在生产经营活动中产生的废弃物是造成我国环境污染的重要因素之一，企业违法排放行为更是加剧了环境的恶化。政府作为社会公众利益的代表，其工作目标之一就是保护环境，维护公众利益。针对政府和企业在环境保护中追求目标不一致，导致二者所采取的不同行为方式的问题，本文从博弈论角度出发，构造企业和政府的博弈模型，通过对博弈双方的行为分析，指出监管的成本、政府的声誉、罚款金额和企业违法排放时被发现的概率是影响企业违法排放行为的主要因素，并提出了短期通过行政方法，即完善第三方监督机制，合理设置罚款额度等措施，长期通过市场方法，即通过推动环保科技的发展与应用，提升监管的效率，以防止企业违法排放的行为发生。

博弈论；违法排放；行政手段；市场方法

改革开放以来，中国经济快速增长，中国境内的企业的数量不断增加、规模也在不断地壮大，在给人们带来巨大物质财富的同时消耗了大量的自然资源，也产生大量的废弃物，对自然环境和社会环境产生了严重的破坏，特别是企业的违法排放行为更是加剧了环境污染的程度，严重威胁人们的生存和健康。政府和企业作为治理环境问题的重要主体，二者之间的目标不一致性严重影响着环境质量的状况，政府要维护社会公众的利益，而企业则要获得高额利润。根据这一现实，构造企业和政府博弈模型，通过对博弈双方策略和收益的选择进行分析，以找出纳什均衡背景下影响企业违法排放行为的深层次因素，并据此提出合理的解决对策，降低企业违法排放行为发生的概率，提升环境的质量水平，实现社会福利的最大化，以保障社会经济的可持续发展。

1 文献综述

ChenWenying（1998）利用博弈论研究了污染控制成本的最优化问题［1］。 Frisvold（2000）利用博弈论的方法，分别对美国和墨西哥的环保政策监管与执行进行了研究［2］。张学刚（2011）建立政府和企业的静态和动态两种模型分析影响政府和企业两种行为的因素［3］。徐咏梅（2013）从不完全信息角度构建企业、政府和社会公众三方博弈，通过模型求得博弈空间，探究公众的环境参与对企业和政府部门行为选择的影响［4］。张倩（2013）研究引入排污税环境规制下的政府和企业双方的博弈行为［5］。姜博（2013）通过建立中央政府与地方政府、地方政府与污染企业、社会公众与污染企业，四个主体三组博弈，探究环境污染事故频发的内在根源［6］。吴利华（2014）运用演化博弈论分析排污税环境政策对企业污染控制行为的影响［7］。金帅（2015）运用演化博弈理论研究政府实施动态惩罚机制的时候对知悉环境状况企业和无法知悉环境状况企业的环境行为的影响［8］。潘峰（2015）利用演化博弈论，建立中央政府、地方政府和排污企业的的演化博弈模型，分析环境规制系统中相关主体的行为互动机制，从动态演化的角度考察地方政府的环境规制策略及其影响因素［9］。刘体劲（2016）建立中央政府、地方政府和企业三个利益相关者之间的利益博弈模型，研究当达到纳什均衡各自的行为策略［10］。

综上所述，尽管国内外学者利用博弈论对企业违法排放行为从理论和实践层面进行诸多方面的研究，提出了大量宝贵的建议和思路。但是，对企业在何种情况下采取违法排放策略的几率增大？政府在何种情况下采取监管策略最有效？静态博弈和动态博弈下，企业违法排放的影响因素有什么差别？在短期内、长期内，什么是影响企业违法排放的主要因素等问题回答还不够全面透彻，有的问题还没有人给出解答，需要进行更深入研究。本文从完全信息静态博弈和完全信息动态博弈的分析和比较，探究影响企业违法排放的深层次原因，并对以上问题进行解答，从而为制定相关政策提供依据。

2 企业违法排放的博弈模型的建立与分析

根据博弈论的一般条件，本文假设在整个博弈过程中只有政府和企业两个博弈方，并且博弈双方都是理性经济人，即在博弈过程中都是选择最优的决策和行动使自己的利润最大化，并且假设参与人了解有关博弈的所有信息，即完全信息博弈［11］。

基于政府在监管过程中是否一定能够发现企业存在违法行为，分为两种情况：一是企业违法排放行为一定能被政府发现。二是企业违法排放行为不一定能被政府所发现。根据这两种情况，分别建立完全信息静态博弈和完全信息动态博弈两个博弈模型［12］，探究企业违法排放行为的深层次原因。

2.1 企业违法排放行为的完全信息静态博弈分析

在完全信息静态博弈分析中，假定如果政府监管时，企业的违法排放行为一定能被政府发现。企业根据政府监管的概率，从而决定其违法排放行为是否发生，据此构建两阶段博弈模型找出博弈双方的纳什均衡。

2.1.1 模型构建。假设政府采取的纯策略为：监管β1和不监管1-β1，企业采取的纯策略为：违法排放α1和不违法排放1-α1。a是企业不违法排放的治污成本，C是政府监管成本，F是政府对违法排放企业的罚款金额，R是企业违法排放给政府造成的名誉损失，其额外收益为-R，从而构建政府与企业之间的博弈矩阵（见表 1）。

表1：行为主体间的博弈矩阵

通过对博弈矩阵分析可知，（1）在政府监管的背景下，当企业违法排放时，政府监管获得的收益为F-C，即对违法排放企业的罚款减去监管成本时的政府剩余；当企业不违法排放时，政府的收益为-C，即政府监管的成本支出。（2）在政府不监管背景下，当企业违法排放时，政府监管获得的收益为-R，即企业违法排放给政府造成的名誉损失；当企业不违法排放时，政府监管获得的收益为0。（3）在企业违法排放的背景下，当政府监管时，企业获得的收益为-F，即政府对违法企业的罚款；当政府不监管时，企业获得的收益为a，即企业违法排放而节省的治污成本。（4）在企业不违法排放的背景下，无论当政府是否进行监管，企业获得的收益均为-a，即企业不违法排放时所承担的治污成本。

2.1.2 模型分析。由于上述博弈矩阵不存在纯策略的纳什均衡，所以求解混合策略的纳什均衡［13］。当给定企业违法排放的概率α1时，政府选择监管（β1=1）和不监管（β1=0）策略时的期望收益分别为：

πg（1，α1）=（F-C）α1+（-C）（1-α1）

πg（0，α1）=（-R）α1+0（1-α1）

当达到纳什均衡条件时：πg（1，α1）=πg（0，α1），可得企业最优违法排放的概率α1，即α1*。由此可知，（1）在完全信息静态博弈中，企业违法排放概率α1与政府监管成本C呈正比，即监管的成本越高，企业违法排放的概率越大，反之，企业违法排放概率越小。主要由于过高的监管成本可能会超过监管的收益，政府作为理性经济人，会减少监管的次数，企业违法排放被发现的概率就越少，从而导致企业违法排放的概率的增大。企业违法排放概率α1与政府的自身声誉R呈反比，即政府越重视自身的声誉，企业违法排放的概率就越小，反之，企业违法排放的概率就越高。主要是由于政府对环境日益关切，环境质量不但作为政府工作考核的一项重要内容，更是百姓对政府满意度评价的重要内容，对企业违法排放的查处，可以改善环境的质量，赢得社会公众对政府的满意度，从而提升政府的声誉，从而会使企业降低违法排放的概率。企业违法排放概率α1与罚金F成反比，即对企业违法排放行为的罚款数额越大，企业违法排放的概率就越小，反之，企业违法排放的概率就越高。主要是由于一旦企业违法排放的行为被发现，对其进行的罚金可能超过其违法排放所获得的收益，企业作为理性经济人，往往会降低违法排放的概率。

2.1.3 当 πg（1，α1）＜πg（0，α1），可得企业违法排放的概率 α1＜，此时政府监管的预期收益小于不监管的预期收益，政府最优策略的选择是不监管；

当 πg（1，α1）＞πg（0，α1），可得企业违法排放的概率α1＞，此时政府监管的预期收益大于不监管的预期收益，政府最优策略的选择是监管；

当 πg（1，α1）=πg（0，α1），可得企业违法排放的概率α1=，此时对政府来说其监管的预期收益等于不监管的预期收益，政府最优策略是随机选择监管或不监管。

当给定政府监管概率β1时，企业选择违法排放（α1=1）和不违法排放（α1=0）的策略时的期望收益分别为：

πg（β1，1）=（-F）β1+α（1-β1）

πg（β1，0）=（-α）β1+（-α）（1-β1）

当达到纳什均衡条件时：πg（β1，1）=πg（β1，0），可得政府最优监管的概率β1*；

当 πg（β1，1）＞πg（β1，0），可得政府监管概率 β1＜，此时企业违法排放的预期收益大于不违法排放的预期收益，企业最优的策略选择是违法排放；

当 πg（β1，1）＜πg（β1，0），可得政府监管概率 β1＞，此时企业违法排放的预期收益小于不违法排放的预期收益，企业最优的策略选择是不违法排放；

当 πg（β1，1）=πg（β1，0），可得政府监管概率 β1=，此时企业违法排放的预期收益等于不违法排放的预期收益，企业最优策略是随机选择不违法排放或者违法排放。

所以，通过完全信息静态博弈模型可以科学预测政府监管和企业违法排放发生的概率。即企业会以的概率采取违法排放策略，而政府会以的概率选择监管策略。

2.2 企业违法排放行为的完全信息动态博弈分析

在完全信息动态博弈中，假设企业违法排放行为不一定能被政府所发现。企业追求利润最大化为目标，企业的违法排放行为可以降低其运行的成本，提高企业的利润，因此，不乏存在企业违法排放行为的发生。鉴于政府监管不一定能准确查出企业是否存在违法排放行为这一前提，本文通过三阶段博弈模型研究混合策略下的纳什均衡。

2.2.1 模型构建。企业和政府的完全信息动态博弈过程中，将整个博弈过程分为三个阶段：假设此模型中的前两个阶段的博弈矩阵与静态博弈模型的博弈矩阵相同，第三阶段表示政府对企业监管时以一定概率发现企业是否存在违法排放行为，基于以上假设构建参与双方的博弈扩展式。

2.2.2 模型分析。基于三阶段博弈扩展式中，可得政府监管的预期收益为：

πg=β2{α2［γ（F-C）+（1-γ）（-C）］+（1-α2）（-C）}+（1-β2）［α2（-R）+（1-α2）0］

πg=β2［α2（γF+R）-C］-Rα2

在给定违法排放企业混合策略（α2，1-α2）前提下，当达到纳什均衡条件时，令可以得到企业违法排放的概率α2*=。由此可知，（1）企业违法排放的概率α2*与政府监管成本C成正比，即政府实施的监管成本越低，企业违法排放的概率就越低，反之，企业违法排放的概率就越高。企业违法排放的概率α2*与政府自身的声誉R、罚款金额F以及监管时发现违法排放的概率γ成反比，即政府越重视自身声誉、罚金越高或政府监管时发现违法排放的概率越高时，企业越倾向不违法排放，反之，企业越倾向违法排放。其中当政府在监管时发现企业违法排放的概率γ越高，企业违法排放的侥幸心理值越低，就会降低其违法排放行为的发生概率，反之，企业就会提高其违法排放的概率。（2）当可得企业违法排放的概率 α2＜，此时政府的预期收益为负值，政府最优策略的选择是不监管；当＞0，可得企业违法排放的概率α2＞，此时政府的预期收益为正值，政府最优策略的选择是监管；令可得企业违法排放的概率α2=，此时政府预期收益为0，政府最优策略的选择是随机进行监管或不监管，因为无论是监管还是不监管政府的预期收益都为0。

在给定三阶段博弈扩展式中，可得企业违法排放的预期收益为：

πg=α2{β2［γ（-F）+（1-γ）α］+（1-β2）α}+（1-α2）［β2（-α）+（1-β2）（-α）］

πg=2αα2-α-α2β2γ（F+α）

给定政府监管混合策略（β2，1-β2）的前提下，当达到纳什均衡条件时，即=0可得到政府最优监管策略 β2=

3 结论和建议

3.1 结论

通过完全信息静态博弈和完全信息动态博弈分析可知：（1）在完全信息静态博弈中，企业会以的概率采取违法排放策略，而政府会以的概率选择监管策略。在完全信息动态博弈中，企业会以的概率采取违法排放策略，而政府会以的概率选择监管策略。通过对完全信息静态博弈和完全信息动态博弈下企业违法排放概率的比较可以发现，影响企业违法排放的因素中多了一个政府监管发现的概率γ，所以从长期来看，政府监管发现的概率对企业违法排放行为产生深远影响。（2）影响企业违法排放概率的因素主要包括政府监管的成本C，政府的自身名誉R，政府对企业违法排放行为的罚款F，以及企业违法排放行为被发现的概率γ。在短期内，政府的自身名誉R，政府对企业违法排放行为的罚款F是影响企业违法排放的主要因素，因为在短期内，政府对自身声誉的关注程度，以及罚款金额是可以改变的，进而对企业违法排放行为产生影响。在长期范围内，监管的成本C和企业违法排放行为被发现的概率γ是主要影响因素，因为监管成本和企业违法排放行为被发现的概率具有稳定性和连续性，短时期内难以改变，只有在较长时间范围内对企业违法排放行为产生明显的影响。其中政府监管的成本C与企业违法排放概率α成正比，即监管成本越高企业违法排放的概率就越大。政府的自身名誉R与企业违法排放概率α成反比，即政府对自身名誉越重视，企业违法排放的概率就越低。政府对企业违法排放行为的罚款F与企业违法排放概率α成反比，即罚款金额越高，企业违法排放行为就越低。企业违法排放行为被发现的概率γ与企业违法排放概率α成反比，即政府监管时发现企业违法排放的概率越高，企业违法排放行为就越低。

3.2 合理化建议

针对影响企业违法排放的影响因素，短时间内可通过行政手段，即合理设置罚款额度、完善第三方监督机制、完善环保治理排名机制以取得较好的治理效果。长期间内需要通过推动环保科技的发展与应用，实现防止企业违法排放行为的发生。

3.2.1 推动环保科技的发展与应用。推动环保科技的发展，降低监督成本和提高企业违法排放被发现的概率。污染的治理最终要靠科技进步来实现。一是科技进步不但能够提高资源的使用效率，减少污染物的排放量，而且通过排污削减技术等应用，可以提高企业治污的效率，降低企业的治污成本。二是由于环境监测技术的进步，使监测技术从传统人工采样、实验室分析转变成自动化、智能化检测，大大提高监测的水平和效率。当监管的水平和效率提高了到一定程度，就又会降低监管的成本，可以有效地防止企业违法排放行为的发生。因此，需要大力推进环保科技的发展和应用，一方面可以通过大力培养环保科技人才，为环保科技的发展提供源泉动力。另一方面通过搭建环保科技交易平台，促进企业和高校开展有效合作，将高校先进技术转换成企业现实的生产力，同时可以利用高校的知识资源为企业解决环保领域中的难题，促进产学研相结合，提高环保科技治理违法排放中的贡献率。

3.2.2 完善第三方监督机制。完善第三方监督机制，增加企业违法排放被发现的概率。这里的第三方主要是指社会公众、非政府组织等。一是通过宣传等方式提升社会公众环保意识，使每一位社会公民都能够成为对违法排放企业监督的一分子，充分发挥社会公众监督作用，扩大对违法排放企业的监督广度。二是大力支持环境NGO的发展，通过资金扶持等方式，充分调动环境NGO对违法排放企业监督的积极性，利用环境NGO的专业性，发现不易被普通公众发现的违法排放行为，扩大对违法排放企业监督的深度。三是加强环保信息平台建设，通过普及环保监督电话，完善环保公众微信号、微博等方式，拓展社会公众及组织的举报渠道，提高对违法排放企业的举报便捷性。充分发挥第三方监督主体的作用，提升对企业违法排放行为发现的概率，从而防止企业违法排放行为发生。

3.2.3 合理设置罚款额度。政府对违法企业的罚款可以有效地防止企业违法排放行为的发生，惩罚越严厉越具有“威慑作用”，但过高的罚款会造成社会总福利的损失，不能实现社会福利最大化。因此在制定罚款金额时需要合理设定罚款金额的上下限，其中制定罚款金额的下限需要考虑两方面因素：一是以政府监管成本为根据制定罚款金额，罚款金额要高于政府的监管成本，否则政府监管不具有可持续性。二是对企业的罚金数额超过其违法排放时的收益，否则不能阻止企业违法排放行为的发生。制定罚款金额的上限时应考虑对违法排放企业的罚款不应超过其对经济社会造成的损失，否则，过高的罚款金额将会产生企业倒闭的现象，导致工人的失业，造成社会总福利的损失。

3.2.4 完善环保治理排名机制。完善环保治理排名机制，加强政府声誉建设。排名机制不但可以在地域之间进行横向比较,而且可以进行本地区的纵向分析，社会公众可以更清晰了解本地区环境质量，从而影响对政府的评价。通过环保质量排名机制可以倒逼地方政府提高对违法排放治理的水平和强度，从而营造良好的环境水平，提升政府的声誉度。完善环保排名机制需要做好以下几点：一是科学地选取并制定相应的评定指标，能够充分反映对违法排放治理的质量。二是环境治理是一个持久动态的治理过程，因此要处理好环境治理的近期和长远计划、显绩和潜绩的关系。三是对于因工作缺位、履责缺力等导致环境质量下滑的官员，要依法予以严厉问责。只有这样，环保治理排名机制才能真正发挥作用，地方政府才能在治理违法排放过程中赢得社会公众良好声誉度。

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10.14180/j.cnki.1004-0544.2017.10.021