基于既有建筑節(jié)能改造市場外部性的ESCO策略研究*

李柏桐 郭漢丁 伍紅民

(1.天津城建大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津 300384；2.天津城建大學(xué)生態(tài)宜居城市與可持續(xù)建設(shè)管理研究中心，天津 300384)

0 引言

我國既有建筑存量大、能耗高，在超過600億m2的既有建筑中90%屬于高耗能建筑。伴隨城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，建筑能耗將持續(xù)攀升，預(yù)計(jì)2020年建筑能耗將占社會(huì)總能耗的40%，成為我國第一大耗能大戶。在此嚴(yán)峻形勢下，實(shí)施既有建筑節(jié)能改造工作成為降低建筑能耗、實(shí)現(xiàn)國家節(jié)能減排戰(zhàn)略、推動(dòng)“兩型”社會(huì)發(fā)展的必然選擇。既有建筑節(jié)能改造工作長期有效開展依托于既有建筑節(jié)能改造市場發(fā)展，既有建筑節(jié)能改造市場發(fā)展的關(guān)鍵在于有效的市場運(yùn)行機(jī)制，而有效的市場運(yùn)行機(jī)制形成的核心在于市場多主體(政府、業(yè)主、ESCO)作用力的協(xié)同發(fā)揮。ESCO作為既有建筑節(jié)能改造市場主要供給主體，是市場發(fā)展的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，對既有建筑節(jié)能改造市場發(fā)展具有推動(dòng)作用。然而，從既有建筑節(jié)能改造市場整體發(fā)展情況來看，ESCO改造積極性不高，且存在大量具有節(jié)能服務(wù)資質(zhì)但尚未進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場的潛在ESCO，是制約既有建筑節(jié)能改造市場發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，迫切需要政府制定相關(guān)政策以引導(dǎo)ESCO積極提供既有建筑節(jié)能改造服務(wù)，促進(jìn)既有建筑節(jié)能改造市場高效運(yùn)行。

目前，國內(nèi)外學(xué)者從不同角度對影響ESCO參與既有建筑節(jié)能改造市場因素進(jìn)行了廣泛研究。從風(fēng)險(xiǎn)管理視角出發(fā)，P.Lee(2015)通過問卷調(diào)查收集數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)用能單位道德風(fēng)險(xiǎn)問題、節(jié)能量測量的不確定性以及節(jié)能改造成本是合同能源管理項(xiàng)目的三大風(fēng)險(xiǎn)因素，也是影響ESCO進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場的關(guān)鍵[1]。在融資環(huán)境方面，詹朝曦(2012)[2]、李蕊(2016)[3]、Satu P?t?ri(2016)[4]認(rèn)為既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目實(shí)施以大量資金為基礎(chǔ)，由于ESCO是輕資產(chǎn)型、技術(shù)型企業(yè)，但銀行等金融機(jī)構(gòu)難以評估其技術(shù)優(yōu)勢，因此導(dǎo)致ESCO融資困境，難以參與對資金有極高要求的既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目，是抑制ESCO參與既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目積極性的主要原因。劉曉君(2015)[5]、陳劍(2015)[6]、葛繼紅(2009)[7]等基于ESCO核心競爭力構(gòu)建視角，指出既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目對ESCO自身有較高要求，需要其具備融資能力、技術(shù)研發(fā)能力、資源整合能力等，然而大部分ESCO屬于小微企業(yè)的現(xiàn)狀使其自身核心競爭優(yōu)勢不足，是阻礙其參與既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目的重要因素。既有文獻(xiàn)多以靜態(tài)視角對影響ESCO參與既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目積極性的因素展開研究，盡管對既有建筑節(jié)能改造市場發(fā)展具有一定推動(dòng)作用，但由于忽略了在既有建筑節(jié)能改造市場外部性條件下對“有限理性”的ESCO參與既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目博弈行為的研究，導(dǎo)致政府相關(guān)政策制定具有局限性。

鑒于上述原因，本文在分析既有建筑節(jié)能改造市場外部性的基礎(chǔ)上，采用演化博弈理論構(gòu)建具有有限理性的ESCO群體間演化博弈模型，并求解ESCO群體間演化穩(wěn)定策略，探索ESCO改造積極性不高的深層原因，基于此提出對策建議，以期促進(jìn)我國既有建筑節(jié)能改造市場健康發(fā)展。

1 既有建筑節(jié)能改造市場外部性分析

外部性包括正外部性與負(fù)外部性。正外部性指經(jīng)濟(jì)主體從事經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的社會(huì)收益大于個(gè)人收益；負(fù)外部性指經(jīng)濟(jì)主體從事經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生的社會(huì)成本大于支付的私人成本[8]。

作為既有建筑節(jié)能改造(以下簡稱“既改”)市場的供給主體，ESCO參與既改工作不僅可以獲取經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)自身長遠(yuǎn)發(fā)展，還可以降低社會(huì)總能耗、帶動(dòng)節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。然而，社會(huì)及他人在享受ESCO既改活動(dòng)溢出效益的同時(shí)卻并未承擔(dān)ESCO付出的成本，導(dǎo)致ESCO從事既改工作的私人收益小于該活動(dòng)所產(chǎn)生的社會(huì)效益，即該經(jīng)濟(jì)活動(dòng)產(chǎn)生了正外部效益，直接對ESCO參與改造的積極性產(chǎn)生影響，導(dǎo)致市場存在大量潛在ESCO，進(jìn)而引發(fā)既有建筑節(jié)能改造市場失靈現(xiàn)象(如圖1所示)。

圖1 既有建筑節(jié)能改造外部性分析

圖1中，橫坐標(biāo)表示節(jié)能改造量，MPR表示進(jìn)行節(jié)能改造的邊際私人收益曲線，MSP表示進(jìn)行節(jié)能改造的邊際社會(huì)收益曲線，MPC表示進(jìn)行節(jié)能改造的邊際私人成本曲線。在不考慮外部性作用下，社會(huì)最優(yōu)配置均衡點(diǎn)在MSR與MPC的交點(diǎn)B處實(shí)現(xiàn)均衡，此時(shí)ESCO進(jìn)行既有建筑節(jié)能改造量為Q2。在考慮外部性作用下，市場機(jī)制對資源配置形成決定作用，ESCO由此選擇是否參與既改工作，此時(shí)市場自發(fā)配置均衡點(diǎn)在MPR和MPC的交點(diǎn)A處實(shí)現(xiàn)均衡，ESCO進(jìn)行既有建筑節(jié)能改造量為Q1。在市場機(jī)制自發(fā)配置與社會(huì)最優(yōu)配置兩種不同情況下，既有建筑節(jié)能改造量產(chǎn)生(Q2-Q1)的差額，這是由于既改市場正外部性的客觀存在抑制了部分潛在ESCO進(jìn)入既改市場的積極性所導(dǎo)致的。

2 既有建筑節(jié)能改造市場ESCO演化博弈模型構(gòu)建

演化博弈論打破了傳統(tǒng)理論的局限思維，將博弈理論分析和動(dòng)態(tài)演化過程分析結(jié)合在一起。相較于偏重靜態(tài)均衡的博弈論而言，更注重在有限理性的基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，對于探索行為選擇策略實(shí)現(xiàn)均衡的條件，以及如何向均衡狀態(tài)調(diào)整、收斂的過程與性質(zhì)具有重要價(jià)值[9]。ESCO作為既改市場供給主體，具有“有限理性”特征，其實(shí)現(xiàn)最優(yōu)策略是經(jīng)過模仿學(xué)習(xí)的不斷反復(fù)調(diào)整的過程，是一個(gè)復(fù)制動(dòng)態(tài)演化博弈的過程，因此可以建立演化博弈模型來分析潛在ESCO行為策略及最優(yōu)均衡策略。

2.1 無政府約束條件下ESCO演化博弈分析

2.1.1 基本假設(shè)及收益矩陣構(gòu)建

本文從既改市場潛在ESCO行為策略選擇視角出發(fā)，將潛在ESCO抽象為兩個(gè)ESCO的代表，即將潛在ESCO A和潛在ESCO B作為研究對象，二者基于自身利益進(jìn)行博弈。

假設(shè)1：將具有相同條件及特征的潛在ESCO劃分兩類，即參與博弈的局中人ESCO A和ESCO B?？晒┎┺碾p方選擇的策略為“進(jìn)入既改市場”和“不進(jìn)入既改市場”，簡寫為“進(jìn)入市場”和“不進(jìn)入市場”。

假設(shè)2：博弈雙方均為有限理性人，配對要素隨機(jī)抽取自兩群體內(nèi)部，并且可進(jìn)行隨機(jī)獨(dú)立的策略選擇及重復(fù)博弈[10]。

假設(shè)3：設(shè)選擇進(jìn)入既改市場的ESCO比例為x，選擇不進(jìn)入既改市場的ESCO比例為(1-x)。

假設(shè)4：在無政府約束條件情況下，博弈雙方選擇進(jìn)入既改市場時(shí)，收益均為p(p>0或p<0)；一方選擇進(jìn)入既改市場，另一方選擇不進(jìn)入既改市場時(shí)，收益分別為p、q。由于既改市場存在正外部效應(yīng)，則q>p。

由以上基本假設(shè)，可構(gòu)建ESCO間的博弈收益矩陣見表1。

表1 ESCO間的博弈收益矩陣

2.1.2 演化穩(wěn)定策略(ESS)分析

U1=xp+(1-x)p

U2=xq

根據(jù)演化博弈基本原理，可得ESCO選擇進(jìn)入既改市場策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

F(x)=x(1-x)(U1-U2)=x(1-x)(p-xq)

令F(x)=0，得到系統(tǒng)中3個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)，分別為X1*=0，X2*=1，X3*=p/q。

演化穩(wěn)定策略要求穩(wěn)定狀態(tài)必須對微小擾動(dòng)具有穩(wěn)定性。演化穩(wěn)定策略(ESS)要求F′(x*)<0，即F′(x*)=p-2xp-2xq+3x2q<0。

當(dāng)p<0時(shí)，F(xiàn)′(X1*)<0，故X1*=0是唯一的演化穩(wěn)定策略(ESS)，此時(shí)ESCO演化博弈相位圖如圖2所示。當(dāng)ESCO選擇進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場收益為負(fù)時(shí)，開始選擇進(jìn)入既改市場的ESCO經(jīng)過一段時(shí)間的模仿學(xué)習(xí)后達(dá)到均衡策略，并傾向于不進(jìn)入既改市場。

圖2 ESCO演化博弈相位圖1

當(dāng)p>0時(shí)，F(xiàn)′(X3*)<0，故X3*=p/q是唯一的演化穩(wěn)定策略(ESS)，此時(shí)ESCO演化博弈相位圖如圖3所示。當(dāng)ESCO選擇進(jìn)入既改市場收益為正時(shí)，ESCO群體經(jīng)過反復(fù)模仿學(xué)習(xí)達(dá)到均衡策略，一定比例的ESCO選擇進(jìn)入既改市場，并且該比例將穩(wěn)定在p/q，即該比例的大小由進(jìn)入既有改市場收益(p)與既改市場外部性(包含于q中)決定。

圖3 ESCO演化博弈相位圖2

2.2 政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)條件下ESCO演化博弈分析

2.2.1 基本假設(shè)及收益矩陣構(gòu)建

假設(shè)1～3同2.1.1。

假設(shè)4：在有政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)條件下，雙方均選擇進(jìn)入既改市場時(shí)，收益均為(p+I)；一方選擇進(jìn)入既改市場，一方選擇不進(jìn)入既改市場時(shí)，收益分別為(p+I)、q。

由以上基本假設(shè)，可構(gòu)建ESCO間的博弈收益矩陣見表2。

表2 ESCO間的博弈收益矩陣

2.2.2 演化穩(wěn)定策略(ESS)分析

根據(jù)演化博弈基本原理，可得ESCO選擇進(jìn)入既改市場策略的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

F(x)=x(1-x)(p+I-xq)

令F(x)=0，得到系統(tǒng)中3個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)點(diǎn)，分別為X1*=0，X2*=1，X3*=(p+I)/q。

同理，演化穩(wěn)定策略(ESS)要求F′(x*)<0，即

F′(x*)=(p+I)(1-2x)-q(2x-3x2)<0

當(dāng)p+I<0時(shí)，即政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策不足以使選擇進(jìn)入既改市場的ESCO盈利，F(xiàn)′(X1*)<0，故X1*=0是唯一的演化穩(wěn)定策略(ESS)，結(jié)果同2.1.2p<0的情況，此時(shí)ESCO演化博弈相位圖如圖2所示。

當(dāng)p+I>q時(shí)，F(xiàn)′(X2*)<0，故X2*=0是唯一的演化穩(wěn)定策略(ESS)，此時(shí)ESCO演化博弈相位圖如圖4所示。當(dāng)在政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策條件下進(jìn)入既改市場的ESCO收益為正時(shí)，ESCO群體經(jīng)過模仿學(xué)習(xí)反復(fù)調(diào)整策略后傾向于選擇進(jìn)入既改市場的比例為1。

圖4 ESCO演化博弈相位圖3

當(dāng)00的情況對比可見，在政府采取一定經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策條件下，選擇進(jìn)入既改市場的ESCO比例明顯增加。

圖5 ESCO演化博弈相位圖4

3 ESCO間博弈結(jié)果分析

通過引入外部性理論，構(gòu)建潛在ESCO進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場的演化博弈模型，分析ESCO在無政府約束與在政府實(shí)行經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策兩種情況下，潛在ESCO策略穩(wěn)定狀態(tài)及其策略選擇演化路徑，并由此得到以下結(jié)論：

(1)在無政府約束條件的情況下，由ESCO群體演化博弈策略可知，ESCO選擇進(jìn)入既改市場的趨向比例與進(jìn)入既改市場收益成正比例關(guān)系，與既改市場外部性成反比例關(guān)系。由其演化博弈相位圖可知，當(dāng)p<0時(shí)，ESCO群體趨向于選擇不進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場；當(dāng)p>0時(shí)，選擇進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場的ESCO比例趨向于p/q，即既改市場外部性越小或收益越高，選擇進(jìn)入既改市場的ESCO比例越高。

(2)在有政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策的情況下，當(dāng)p+I<0，即政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策額度不足以使進(jìn)入既改市場的ESCO盈利時(shí)，選擇進(jìn)入既改市場的ESCO比例趨向于0；當(dāng)0q，選擇進(jìn)入既改市場的ESCO比例趨近于1，此時(shí)既改市場外部性內(nèi)部化。

4 結(jié)語

在既有建筑節(jié)能改造市場外部性客觀存在的背景下，基于既有建筑節(jié)能改造市場ESCO群體行為策略選擇視角，構(gòu)建無政府約束及有政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策條件下潛在ESCO進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場演化博弈模型，探究ESCO進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場策略的演化機(jī)理與影響因素。研究結(jié)果表明：潛在ESCO對進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場策略選擇行為受三大因素影響，包括既有建筑節(jié)能改造外部性、實(shí)施既有建筑節(jié)能改造項(xiàng)目收益、政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策。通過對比無政府約束和政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策條件下ESCO的行為策略選擇可知，政府經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策可有效提高ESCO進(jìn)入既有建筑節(jié)能改造市場的積極性。通過資金補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、貸款優(yōu)惠等多元化的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，可促進(jìn)具有節(jié)能服務(wù)資質(zhì)的ESCO積極投資既有建筑節(jié)能改造市場，提高市場活力，對促進(jìn)既有建筑節(jié)能改造市場發(fā)展具有重要意義。

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