田香禾，苏洋

（新疆农业大学经济与管理学院，新疆 乌鲁木齐 830052）

随着全球气候变化问题愈发严峻，严重威胁经济社会的永续发展和生态环境的可持续发展，温室气体排放已成为世界各国关注的重点，减少碳排放依旧是一个巨大的工程，面临严峻挑战。气候问题是全球性问题，而不是区域性问题，因此，世界各国为了应对全球气候变化带来的一系列连锁反应，签订了《联合国气候变化框架公约》 《京都议定书》 《巴黎协定》来共同缓解气候变暖。我国作为全球气候治理的重要参与者，将坚持以实际行动应对全球气候变化，加快节能减排的发展步伐，如期实现2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和。人类各项活动带来的碳排放增加是导致全球变暖的重要原因。虽然第二、第三产业是碳排放增加的主要来源[1]，但是农业作为三大产业之一，拥有导致全球变暖的巨大因子，根据（IPCC）第五次评估报告，人类农业活动所产生的碳排放量占全球碳排放总量的24%，已成为碳排放量的第二大来源[2，3]。在此环境背景下，低碳农业发展理念逐渐出现在大众视野，被认为是一种追求低能耗、低污染、低排放和高能效的农业可持续发展的新模式，是应对全球气候挑战的最佳选择[4]。因此，低碳农业是低碳经济时代传统型农业转变的必然之路，是减少碳排放的重要举措，也是改善生态环境的有力之举[5]。但是，在农业低碳技术推广方面，农户缺乏技术认知、成本以及技术本身复杂性等因素面临的巨大挑战。

众多学者和专家在农户低碳生产行为和低碳生产技术采纳及推广都做了大量的研究，农户个体特征、家庭特征、信息获取、外部环境被认为是影响农户生产行为的重要因素[6～10]；樊翔等[11]、胡保玲[12]、徐润成等[13]认为，专业知识获取特征、社会关系网络特征及低碳认知等方面也是影响农户低碳行为的重要因素。在农户技术采纳方面，有部分学者认为效益认知、政策认知、新技术认知、风险规避及社会学习是制约农户采用新技术的主要因素[14～18]，并且在推动低碳农业和推广低碳生产技术策略等方面进行了深入研究。乔金杰等[19]和李立朋等[20]研究表明，政府补贴对农户采用低碳生产技术具有显著影响。陈昌洪[21]研究表明，收入水平、参加低碳生产技术培训及售卖农产品的价格对农户采用低碳生产技术有显著影响。吴丽丽等[22]研究表明，技术推广的有效性和操作的便利性显著影响农户行为选择的意向。大量的研究丰富了低碳技术推广领域的理论与实践成果，但是在农户低碳技术采用行为研究中，很少有学者通过研究政府与农户之间博弈关系来激励引导农户低碳技术采用行为，而农户行为选择的科学性又直接影响低碳农业发展的转型和持续[23]。因此，从农户视角出发，通过演化博弈分析农户低碳生产最优策略的形成过程，并提出相关政策与建议。

1 博弈支付矩阵的建立及相关假设

首先，农户作为农业生产的具体实施者，为了满足家庭的需求和利益最大化而进行的各种投资、农业生产等决策所获得的收益，往往与集体利益存在冲突，而这种决策行为的实质表现就是各类博弈活动，主要包括农户、地方政府、龙头企业之间的博弈。而博弈理论就是通过分析博弈参与主体间行为决策，构建相应激励机制和约束机制，从而达到最优的策略均衡[24]。其次，农户所处的环境是复杂多变的，农户个人特征、家庭禀赋、外部环境、信息的可获得性及完全性有所差异，可能会因为某个不确定因素（政府政策、风险）而发生突然的转变，其表现形式为可能突然采用或是突然放弃，所以现实情境中农户决策行为是“有限理性”的。再次，农户采用低碳生产技术是一个不断学习和调整的过程，认知能力可以通过后天的学习逐渐提升，由传统的生产方式向最优决策转变是一个渐变、不断发展的过程。

1.1 模型设定

在低碳农业发展过程中，改变农户生产方式是发展低碳农业重要的一部分，存在政府集体利益与农户个体利益冲突。因此，通过双方博弈来达到最优选择策略。

（1）农户在生产过程中，具有采用低碳生产技术与传统生产方式2 种策略，其策略集合为A=｛低碳生产，传统生产｝。政府以集体利益的社会福利为最大化目标，存在发展低碳农业和不发展低碳农业2 种选择策略，即B=｛发低碳农业，不发展低碳农业｝。在博弈双方决策时，政府与农户难以观察到对方决策行为，基于双方短期利益最大化，博弈结果不尽相同。因此，决策主体都是有限理性的。

（2）当农户采用传统技术时，初始收益为Q；采用低碳技术生产时，由于采用新技术存在一定的风险，花费成本为Cq，可获得的外部综合收益为N，主要包括社会收益、环境收益、经济收益等。

（3）当政府不发展或是消极发展低碳农业时，初始收益为P；政府积极发展低碳农业的人力、物力、财力等成本为Cp，可获得的集体综合效益为Ep（经济效益、声誉、生态效益）。

（4）当农户采用低碳生产技术时，政府为了积极发展低碳农业给予农户的生产补贴为S；对不采取低碳技术的农户收取直接或是间接附加在化肥、农药上的碳排放税F。

（5）在发展低碳农业大环境下，基于利益最大化原则，只有保证农户综合收益大于成本与补贴之和，且综合收益大于政府约束与低碳技术成本之差，即Ep＞Cp+S，且Ep＞F-Cp时，农户才会考虑采用低碳技术。政府与农户动态博弈得益矩阵如表1 所示。

表1 政府与农户博弈得益矩阵Table 1 Revenue matrix of game between government and farmers

1.2 模型求解

根据上述的假设条件，运用进化博弈的复制动态方程求解，设政府发展低碳农业概率为x，不发展低碳农业概率则为1-x，农户采用低碳技术概率为y，采用传统生产技术为1-y，则x、y∈［0，1］。

那么政府发展低碳生产技术的期望得益（up1）、不发展低碳生产技术决策的期望得益（up2）和群体平均期望得益（ūp）分别为：

根据政府的期望得益，可以得出该博弈的复制动态方程：

将公式（1）～（3）带入公式（4）中，化简得：

令F（x）=0，可以得到博弈的一种相对均衡状态，且可以得出3 个稳定状态的解分别为：

同理可得，农户选择低碳生产（uq1）、低碳生产的收益（uq2）和平均收益（ūq）分别为：

根据农户的期望得益，可以得出农户生产行为的复制动态方程：

将公式（5）～（7）带入公式（8），简化得：

令F（y）=0，可以得到博弈的一种相对均衡状态，且可以得出3 个稳定状态的解：

1.3 复制动态分析

根 据 假 设Ep＞Cp+S，Ep＞F-Cp，得 出：0 ＜y*=可用于直接分析政府的决策。

当y=y*时，F（x）=0，即所有的x 都是稳定状态，政府决策选择是随机的，可以发展低碳农业，也可以发展传统农业。

当y＞y*时，x=0 和x=1 是x 的2 个稳定状态，但由于F（0）＜0，F（1）＞0，故x=0 是演化均衡状态，政府更倾向于不发展低碳农业。

当y＜y*时，x=0 和x=1 是x 的2 个稳定状态，但由于F（0）＞0，F（1）＜0，故x=1 是演化均衡状态，政府更倾向于发展低碳农业。

当y=y*时，F（y）=0，即所有的y 都是稳定状态，农户决策选择时随机的，可以发展低碳农业，也可以发展传统农业。

当y＞y*时，y=0 和y=1 是y 的2 个稳定状态，但由于F（0）＜0，F（1）＞0，y=0 是演化稳定点，农户更倾向于发展传统农业。

若y＜y*时，y=0 和y=1 是y 的2 个稳定状态，但由于F（0）＞0，F（1）＜0，y=1 是演化稳定点，农户更倾向于发展低碳农业。

1.4 均衡点稳定性分析

令F（x）=0，F（y）=0，可以得到5 个局部均衡点A（0，0）、B（0，1）、C（1，0）、D（1，1）、E（x*，y*），根据上述分析可知，A、B、C、D 点为纯策略下相对平衡状态，即E 稳定均衡点，则为混合策略下的稳定均衡点。

结合雅克比矩阵进一步分析均衡点演化的稳定性。如果某点满足矩阵的迹Tr（J）＜0，且矩阵行列Det（J）＞0，则该点为复制动态方式演化稳定点[25]；若某点满足矩阵行列式Det（J）＞0，矩阵的迹Tr（J）＞0，则表示相应的均衡点性质均不稳定。

政府和农户的复制动态方程演化的雅可比矩阵为：

矩阵行列式为：

矩阵迹为：

将以上5 个平衡点分别代入雅克比矩阵，计算雅克比矩阵在各个平衡点Tr（J）和Det（J）的符号，由此来判断各个平衡点的稳定性（表2）。

表2 5 个均衡点的稳定性判断Table 2 Stability judgment of 5 equilibrium points

2 演化稳定策略分析

当Cq-N＜0 时，可以得出x*＜y*；当Cq-N＞0 时，不易判断x*与y*的关系，需进行一系列假设方可判断出x*、y*与1/2 位置均衡点大小。由上述计算可知，x*＜1，0＜y*＜1，因此，为了进一步分析讨论政府与农户动态演化状态，假设0＜x*＜1/2＜y*＜1，得到政府与农户博弈模型的动态演化图（图1）。政府与农户行为选择在经过复制动态系统演化后有2 个纳什混合策略下的均衡点，即A（0，0）、D（1，1），A 点表示政府不发展低碳农业，农户采用传统技术；B 点表示政府发展低碳农业，农户采用低碳技术。B（0，1）和C（1，0）为不稳定点，E（x*，y*）为鞍点，将政府与农户决策选择状态情况划分为4 个区域，若行为选择初始阶段在①和③区域内，经过动态演化博弈，最终稳定在A 点；若初始状态为②和④，经过动态演化稳定于D 点。

图1 政府与农户博弈动态演化图Fig.1 Dynamic evolution of game between government and farmers

考虑到为了应对气候变化，顺应时代发展需求，结合社会效益、生态效益、经济效益等综合因素，政府与农户博弈动态演化最佳决策应趋向于D 点，即政府发展低碳农业，农户采用低碳生产方式，而划分区域关键点取决于鞍点E，鞍点越趋近于A 点，则选择目标最佳策略组合概率越大。由于可以通过改变S、F、Ep、Cq、N 等参数值来改变x*和y*的大小。从农户视角来看，若采用低碳农业成本越小，政府补贴越高，可以获得的综合收益越大，x*值越小；从政府视角来看，加大对没有采用低碳技术农户的约束，增加对采用低碳技术农户的补贴，y*值越小，可以达到最优决策选择。

3 主要结论与建议

通过对政府与有限理性农户决策选择博弈，分析主体间关系演化过程和路径，得到以下主要结论：

（1） 低碳农业是实现农业可持续发展的必经之路，作为新的农业发展形势，政府应在保证农户基本利益的前提下，才能在农户间进行广泛推广与应用。

（2）就目前而言，消费市场对低碳农产品认识不足，消费潜力有待进一步挖掘，农户需要时间成本学习新技术并应用到实际生产中，导致低碳农业生产技术成本较高。政府应加大对采用低碳技术、低碳生产方式和低碳模式的农户及企业的政策补贴力度，不断创新低碳技术、低碳生产模式，提高农产品产量，降低成本，调动农户低碳生产积极性的同时提高综合收益。

（3）低碳农业的环境属性具有公共品性，而农户普遍只顾眼前利益，因此不能充分理解发展低碳农业的重要性。由于短期效益不明显，在推广过程中会打消原本采用或是即将采用低碳技术农户的积极性。政府应颁布相关政策文件及法律，向采用高碳技术或不采用低碳技术的农户征收一定的碳税、环境治理费等，提高农户生产约束性，促使农户共同发展低碳农业，提高环境综合效益；加大实施各项节水、清洁生产、环境治理等节能减排工程建设；持续发挥农技推广部门作用，开办农技院校、建设农技站等，促使农户深入了解、认识农业发展方向及各种生产技术，提高农户对低碳农业的认知。