基于低碳视角的政府监管与制造商生产的演化博弈研究

刘长玉，夏同水，于 涛

(山东师范大学商学院，山东 济南 250014)

摘 要： 政府制定的监管政策对制造商生产策略的选择具有重要影响。本文基于低碳视角，引入政府碳税系数、补贴系数、低碳产品生产成本等参数，针对税收与补贴混合政策、单一税收政策和单一补贴政策三种模式，分别建立了政府与制造商之间决策行为的演化博弈模型，对比分析了不同监管政策下政府和制造商达到均衡所需条件的差异，并进一步探讨了影响政府、制造商决策的关键因素。研究结果表明，当初始生产低碳产品的制造商比例相同时，政府实施混合政策比单一税收政策或补贴政策对制造商生产低碳产品的激励作用更加明显。政府监管与政府低碳税收、高碳产品罚款和监管成本有关，制造商生产低碳产品受到产品成本、收益的影响。研究结论不仅为政府制定低碳产品政策提供了科学依据，也为制造商选择低碳产品策略给予了决策支撑。

关键词： 低碳产品；监管政策；决策行为；演化博弈

1 引言

低碳经济以低能耗、低污染和可持续发展为理念，已成为全球关注的焦点。供应链的低碳化是促进低碳经济发展与解决环境污染的重要途径之一(Hoggett等^[1]、Amin-Naseri和Khojasteh^[2])。2015年6月，我国政府在《联合国气候变化框架公约》中提出，到2030年单位国内生产总值碳排放比2005年下降60%—65%。2015年9月，国家质检总局、国家发改委和国家认监委联合发布了《节能低碳产品认证管理办法》，将产品低碳转型提升到了战略高度。我国制造业(如钢铁、电力、建材等行业)的能耗和碳排放量占工业总量的比例约高达90%^[3]，产品的节能减排已成为制造商生产过程中必须重视的关键环节。但对于低碳产品的设备研发、生产设计、认证评估等方面投入成本较高，制造商在技术受限、资金短缺等条件下，往往会出现低碳产品生产动力不足、积极性不高等问题(Luo Chunlin等)^[4]。

（三）训练的盲目。就朗读本身的目的而言，是要求学生能够清晰正确富有情感地表现出作者的意思。而在老师训练学生的过程中，更多的注重在朗读的情感上，这样就使得学生误认为朗读每一句话都要富有感情，这样才能使得文章读得有声有色。而且有些老师也认为学生能够添加声色是一件好事，并鼓励说这样的朗读十分的有特色。然而正确的朗读是在该有语调升降、声情并茂的时候能够融入感情，而在叙述时则保持一般的语调。盲目的注重语调色彩并不是真正的提高朗读水平，还会使学生进入误区。

为了解决上述问题，促进低碳经济发展，针对性的改善低碳产品的供需，政府建立了有效的制度并采取了必要的监管措施(Liu Xiaofang等^[5]、Donny等^[6])。除了强制性的措施(如行政处罚、市场准入等)，激励性措施(如补贴、税收、碳排放交易等)也发挥着举足轻重的作用。在财政补贴方面，为了降低制造商生产节能产品的技术研发及环保零部件采购成本，2009年我国政府对能效等级1级或2级以上的空调、冰箱、平板电视等十大类高效节能产品进行补贴；2012年中央财政投入补贴资金350亿元以推广节能汽车、台式计算机、电机、压缩机等产品。在税收征收方面，发达国家普遍使用环保税、绿色税来推行产品节能减排政策。美国科罗拉多州于2007年开始征收碳税，之后逐步推广到其他州；澳大利亚则于2012年7月开始征收工业企业碳税，税率为23澳元/吨二氧化碳^[7]。而我国2018年1月才开始对大气污染物、水污染物、固体废物和噪声四类污染物开征环境保护税。

制造商是低碳产品生产的主体，而其决策的作出是与政府、零售商和供应商博弈的结果。探究政府监管政策与低碳供应链主体间的博弈行为，解决低碳产品发展过程中的困境已取得了一定的成果。从国内外学者已有研究来看，相关研究主要集中在两个方向。

第一个研究方向是政府补贴政策对供应链结构设计、供应链销售渠道策略的影响。Hafezalkotob^[8]在政府财政干预下建立了低碳供应链和常规供应链的价格竞争模型，研究得出政府的环境保护和社会责任倾向对政府收入以及供应链成员的利润均有重要影响；Yang Deyan和Xiao Tiaojun^[9]分析了政府干预下绿色供应链的定价与绿色水平决策，提出政府采取强有力的干预措施，可有效地刺激绿色产品的开发；王丽杰和郑艳丽^[10]从理论上提出政府采用补贴对供应商形成正向激励机制；Sheu和Chen^[11]研究了政府补贴和税收政策干预对低碳供应链竞争力的影响，在补贴下供应商采取低价策略，社会福利和利润都有所提高；付秋芳等^[12]，许民利等^[13]在政府惩罚机制下探究了供应商与制造商的碳减排投入策略，提出建立供应链契约与惩罚机制可解决碳减排投入中的“搭便车”行为。

第二个研究方向是政府税收政策对低碳供应链中制造商、零售商主体的影响。Huisingh等^[14]认为碳排放税与交易方案的设计、实施是低碳产品开发和加速向低碳社会过渡的重要途径；熊中楷等^[15]针对两种不同的供应链结构，建立了制造商和零售商组成的博弈模型，提出政府碳税和消费者环保意识的增加会使制造商单位碳排放量减少；Liu Zuguang等^[16]，周艳菊等^[17]在考虑消费者环保意识前提下，构建了政府、制造商和零售商的三阶段Stackelberg博弈模型，得出最优碳税税率均随消费者环保意识的增大而增大；Meng Xiaoge等^[18]研究了碳税政策下两个竞争企业间纳什博弈和Stackelberg博弈的低碳产品策略，提出在碳税政策下企业才会采取差异化产品决策；Yenipazarli^[19]通过建立的博弈模型研究了碳排放税对制造商的最优生产和定价决策的影响，指出使用许可证能够调节碳排放交易；李长胜等^[20]以钢铁行业为例，分析了政府设置不同碳税对钢铁企业减排行为的影响。

综上所述，现有文献主要探究政府税收或补贴政策实施的可行性，研究成果对低碳供应链主体的生产决策具有重要指导意义。但在以下两个方面还有待进一步深入研究，一是在不同监管政策下，制造商如何追求自身利润的最大化，这种差异化的对比分析还较少；二是研究多是针对垄断或双寡头竞争的制造商并且假设参与者完全理性，然而在现实中参与博弈的制造商数量众多且是有限理性的，很难在一次决策中作出最优选择。

对380例非瓣膜病性房颤抗栓治疗的调查与分析……………………… 吴怡婷，张宇祯，薛 领，等（5·375）

鉴于此，本文的研究主要有三点不同：首先，基于参与者有限理性角度，引入政府碳税系数、补贴系数等参数，分别构建了不同低碳监管政策下，政府与制造商之间的演化博弈模型并求解均衡策略；其次，重点研究了政府监管中的税收与补贴混合政策、单一税收政策及单一补贴政策下，政府与制造商博弈决策行为的差异，并进一步分析影响政府与制造商策略选择的关键因素；再次，对比分析了三种不同监管模式下政府与制造商决策行为的演化稳定策略，提出了达到理想状态稳定演化策略的条件。据此所得结论更能准确客观的反映现实中博弈方的策略选择，对政府与制造商低碳产品的决策具有参考价值和指导意义。

2 政府与制造商演化博弈模型建立

2.1 模型假设

演化博弈论以有限理性的博弈作为分析框架，群体中的个体通过模仿、学习、突变等过程实现动态平衡，被广泛应用于经济管理运营等领域^[21-22]。本文研究政府与制造商这两类参与群体，作为演化博弈的双方将采取相应的策略应对对方的策略。为了更好的分析和描述不同监管政策下政府与制造商决策行为的问题，给出模型的假设如下：

假设1：政府推动低碳经济发展，可选择的行为集合(a ₁,a ₂)=(监管，不监管)。制造商在政府监管和市场需求条件下，其行为集合(b ₁,b ₂)=(生产低碳产品，生产高碳产品)。

研究结果表明，将本实验粗提到的线粒体用缓冲液悬浮，加入到铺设好蔗糖密度梯度的超速水平离心管中，经超速水平离心后出现分层。处理1中分层不明显(图1)，且重复性不高，3管均出现不同情况的分层，线粒体层聚集不明显，无法准确吸取线粒体层。处理2分层效果明显(图2)，且3管分层均相同，可以看到明显的线粒体层，有利于线粒体的收集。实验结果说明处理2中改进的蔗糖密度梯度效果最佳。

m_Server.Connect("opc.tcp://192.168.1.20:4840","APC","123456");//连接OPC UA服务器

假设2：政府群体中同时采取征税和补贴政策的比例为p (0≤p ≤1)，两者都不采用的比例为1-p ；政府群体中征税的比例为x (0≤x ≤1)，不征税的比例为1-x ；政府群体中补贴的比例为z (0≤z ≤1)，不补贴的比例为1-z ；制造商群体中生产低碳产品的比例为y (0≤y ≤1)，生产高碳产品的比例为1-y 。

假设3：制造商生产低碳产品和高碳产品两类。e ₀为政府认证低碳产品的碳排放量，比如我国2015年颁布的《节能低碳产品认证管理办法》指出低碳产品碳排放量值应符合相关低碳产品评价标准或者技术规范。制造商生产销售低碳产品的碳排放量为e _L ，e _L ≤e ₀，相应的市场收益为V ₁；制造商生产高碳产品的碳排放量为e _h ，对应的市场收益为V ₂，e ₀<e _h 。

假设4：制造商生产低碳产品需要投入额外成本，如设备购置、技术研发等，根据经典模型假设，额外投入成本为为企业生产低碳产品的成本系数且φ >0，低碳产品的边际成本是递增的^[23]。

假设5：碳税作为环境税的一种特殊形式，依据《中国碳税税制框架结构设计》，政府对碳排放量严重超标的企业征收从量碳税，《环境保护税》提出大气污染应按照1.2元/当量的价格征税。政府征收产品税收税率为t (元/吨二氧化碳)，碳税税率与碳排放量乘积即制造商所需要缴纳的碳税，低碳产品征税金额为te _L ，高碳产品征税金额为te _h 。

假设6：政府实施的监管措施主要有税收、补贴与惩罚等^[24]。政府低碳产品补贴率为β ，制造商生产低碳产品补贴金额为β (e ₀-e _L )；生产高碳产品惩罚系数为f ，高碳产品的惩罚金额f (e _h -e ₀)，政府监管支出的成本为C _t 。

假设7：制造商生产产品排放的二氧化碳对环境产生负的外部性，如空气污染、温室效应等。因此，当制造商生产低碳产品时，对环境造成的损失为s ₁；当制造商生产高碳产品时对环境造成的损失为s ₂。以上参数和变量假设符号说明，如表1所示。

表1 相关参数及含义

2.2 模型构建

通过以上模型假设可知，政府与制造商有四种策略组合。

(1)政府与制造商的策略组合为(a ₁,b ₁)时，政府的收益为：G ₁₁=te _L -β (e ₀-e _L )-c _t -s ₁，制造商的收益为：

(2)政府与制造商的策略组合为(a ₂,b ₁)时，政府的收益为：G ₂₁=-s ₁，制造商的收益为：

(3)政府与制造商的策略组合为(a ₁,b ₂)时，政府的收益为：G ₁₂=te _h +f (e _h -e ₀)-c _t -s ₂，制造商的收益为：E ₁₂=V ₂-te _h -f (e _h -e ₀)；

(4)当因为t (e _h -e _L )+β (e ₀-e _L )+f (e _h -e ₀)>0，所以恒有为演化稳定策略，制造商选择低碳产品策略的比例将稳定在1。

基于以上策略组合，构建出政府—制造商演化博弈的收益矩阵，如表2所示。

表2 政府—制造商演化博弈收益矩阵

根据表2可知，当政府不参与监管时(t =0，β =0，f =0)，在市场机制下，制造商追求利润目标最大化，由于低碳产品研发尤其是在产品生命周期的初始阶段，制造商的成本投入较大且收益效用不明显，即制造商低碳产品开发与生产的积极性不高。因此，政府实施相应的监管政策以促进低碳产品的发展是可行且必要的。下面将分别从税收与补贴混合政策、单一税收政策、单一补贴政策三种模式下，分析政府不同监管政策对制造商行为决策的影响。

3 不同监管政策下的演化博弈分析

3.1 税收与补贴混合政策( t ≠0， β ≠0， f ≠0)

1.税收与补贴混合政策下的演化博弈均衡点

政府实施与不实施混合政策时的期望收益以及政府的平均收益分别为：

政府使用混合政策的收益：

+(1-y )[te _h +f (e _h -e ₀)-c _t -s ₂]

(1)

政府不使用混合政策的收益：

(2)

那么，政府的平均收益为：

(3)

根据Malthusian动态方程，政府混合政策的策略数量增长率等于减去平均收益为时间，整理得政府的复制动态方程为：

ω ₁(p )=p (1-p )[y [te _L -te _h -β (e ₀-e _L )-f (e _h -e ₀)]+te _h +f (e _h -e ₀)-c _t ]

(4)

制造商选择生产低碳产品和高碳产品期望收益以及平均收益如下。

政府征收碳税的收益：

(5)

制造商生产高碳产品的期望收益：

(6)

制造商的平均收益：

(7)

同理，制造商的复制动态方程可得：

从建设项目水资源论证制度的形成过程来看，其与取水许可管理制度密不可分。自1993年全国实施取水许可管理以来，江苏、山东、河北等省份落实取水许可管理，对一些建设项目开展了取水评价、供需分析和取退水影响分析，形成了水资源论证的雏形。随着取水许可管理工作的不断细化和规范，水资源论证制度也得到不断发展和完善。

(8)

综上，可得到一个二维动力系统L ₁即：

(9)

联立ω ₁(p )=0和ξ ₁(y )=0求解，可知(0，0)，(0，1)，(1，0)，(1，1)，(p ^*,y ₁^*)是二维动力系统L ₁的5个局部均衡点，其中

2.混合政策下的演化博弈稳定策略

住院医师规范化培训是指医学专业毕业生完成院校教育后，在经认定的培训医院接受以提高临床技能为主的培训，目的是按照统一规范的培训标准培训合格的住院医师，是医学生毕业后教育的重要组成部分。欧美发达国家及我国香港、台湾地区均已建立了政府主导的、较为成熟的住院医师规范化培训制度。根据卫生部要求，上海市从2010年起在全市范围内实施住院医师规范化培训，北京市也随后实施住院医师规范化培训。

根据政府选择混合政策策略比例的复制动态方程为：

进家门后，乔振宇举双手投降：“老婆，我错了，有比较才有高下，我是身在福中不知福，同学们的经验教训让我明白了，娶了你是我这辈子最英明伟大的壮举！”我打掉他高举的双手：“两口子之间没有一枝独秀的，齐头并进才是双赢！刚才的菜有点辣，我想喝果汁。”乔振宇一个箭步冲向厨房……

我国教育部规定了幼儿教育的五大领域，基本涵盖幼儿发展所需。但是，无论是哪个领域的发展，都离不开幼儿积极、健康的心理发展，赏识教育对幼儿心理健康发展以及积极行为习惯建立有极为明显的促进作用，值得幼儿教育工作者进行实践。

ω ₁(p )=p (1-p )[te _h +f (e _h -e ₀)-c _t -y [t (e _h -e _L )+β (e ₀-e _L )+f (e _h -e ₀)]]

求得：

2.税收政策下的演化博弈稳定策略

(1)当因t (e _h -e _L )+β (e ₀-e _L )+f (e _h -e ₀)>0，所以te _h +f (e _h -e ₀)-c _t <0，恒有y >为演化稳定策略，政府选择混合政策策略的比例将稳定在0。

按照“平战一体、专司主营”的原则，各级装备保障部门要加快理顺领导指挥关系。平时，军以上装备保障部门应以核心骨干力量为主，领导组织部队的装备采购、管理、维护以及供应等工作；军以下联勤保障部门要主动适应新体制架构，实现联勤保障部门内部各级与相同职能的军以上装备部门的业务衔接。战时，军以上装备部门应以装备保障指挥机关的角色纳入一体化联合指挥部，指挥协调装备保障行动；军以下联勤保障部门应根据战区联指的指令，迅速进入战时装备保障指挥模式。各级装备保障机构平时应按照“常态运行、精干高效”的原则要求，简化装备保障组织实施流程，以便战时能够快速释放装备保障效能。

推论1当政府实施混合政策成本大于制造商生产高碳产品所缴纳税收与罚款之和，此时政府选择混合政策演化博弈稳定策略比例为0。

(2)当化简可得c _t <te _L -β (e ₀-e _L )，恒有为演化稳定策略，政府选择混合政策策略的比例将稳定在1。

推论2 当政府实施混合政策支出成本小于制造商生产低碳产品缴纳税收与政府给予补贴之差，政府选择混合政策的比例为1。

(3)在<1约束条件下，整理可得te _L -β (e ₀-e _L )<c _t <te _h +f (e _h -e ₀)，即政府监管成本大于制造商生产低碳产品缴纳税收与政府给予补贴之差，且小于制造商生产高碳产品所缴纳税收与罚款之和，根据制造商生产低碳产品的比例分两种情况讨论。

当在0<te _h -c _t <t (e _h -e _L )条件下分两种情况进行讨论。

如果此时，p =1为演化稳定策略，即选择生产低碳产品的制造商比例时，政府选择混合政策策略的比例将稳定在1。此时，政府混合政策的决策演化示意图，如图1(a)所示。

由制造商选择生产低碳产品的复制动态方程：

求得：

(4)政府与制造商的策略组合为(a ₂,b ₂)时，政府的收益为：G ₂₂=-s ₂，制造商的收益为：E ₂₂=V ₂。

推论3当制造商生产低碳产品的净收益大于生产高碳产品收益时，制造商选择生产低碳产品，制造商生产低碳产品的演化策略比例为1。

(5)当f (e _h -e ₀)，恒有为演化稳定策略，制造商选择低碳产品策略的比例将稳定在0。

1.税收政策下的演化博弈均衡点

(6)当制造商生产低碳产品的净收益小于生产高碳产品收益，且制造商生产高碳产品收益与低碳产品的净收益之差小于制造商生产高碳与低碳产品净税收、低碳产品补贴及高碳产品惩罚之和时，根据政府混合政策的比例不同，也分两种情况讨论。

当此时，y =1为演化稳定策略，即政府选择混合政策策略的比例时，选择生产低碳产品的制造商比例稳定在1。

形体礼仪课不同于其他旅游专业课，该课程对教师的要求相对较高。作为礼仪教师，在仪容仪表、言谈举止各个方面都应起到榜样作用，通过自身良好形象仪态的展示，激发学生对优美仪态的追求，增强其学习该门课程的兴趣及信心，因此，学校应对礼仪教师进行必要的培训，鼓励礼仪教师去参加一些高资质的礼仪培训课程[8]。除了参加专业机构的礼仪培训外，礼仪教师平时应多阅读礼仪方面的书籍，拓展知识视野，多与其他院校的礼仪教师沟通交流，保持与时俱进，努力提升自身的内在素质及外在表现，不断为礼仪教学灌注新的血液，丰富礼仪教学内容。教师素质的提高是提升教学效果的重要保证。

当时，此时，y =0为演化稳定策略，即政府选择混合政策策略的比例时，选择生产低碳产品的制造商比例稳定在0。此时，制造商生产低碳产品决策演化示意图，如图1(b)所示。

根据政府和制造商的决策演化示意图，现用坐标平面表示出政府群体和制造商群体的演化博弈的轨迹示意图2。可知政府与制造商演化结果与初始所在区域密切相关，当初始状态在Ⅰ区域时，政府与制造商的演化博弈稳定策略为(0,1)；当初始状态在Ⅱ时，政府与制造商的演化博弈稳定策略为(0,0)；当初始状态在Ⅲ时，政府与制造商的演化博弈稳定策略为(1,0)；当初始状态在Ⅳ时，政府与制造商的演化博弈稳定策略为(1,1)。

3.2 单一税收政策( t ≠0， β =0， f =0)

推论4当制造商生产高碳产品收益与低碳产品的净收益之差大于制造商生产高碳与低碳产品净税收、低碳产品补贴及高碳产品惩罚之和时，制造商选择生产高碳产品，制造商生产低碳产品的博弈演化稳定策略比例为0。

(1)对于政府部门的征收产品碳税和不征收产品碳税期望收益以及政府的平均收益分别为：

图1 混合政策下博弈主体决策演化示意图

图2 混合政策下政府与制造商的演化博弈轨迹示意图

制造商生产低碳产品的期望收益：

(10)

政府不征收碳税的收益：

(11)

政府的平均收益：

(12)

政府税收的复制动态方程：

(13)

(2)制造商选择生产低碳产品和高碳产品期望收益分别为：

(14)

(15)

制造商的平均收益为：

(16)

可得制造商的复制动态方程：

(17)

综上，可得到一个二维动力系统L ₂即：

(18)

联立二维动力系统L ₂求解，可知(0，0)，(0，1)，(1，0)，(1，1)是系统的4个局部均衡点，此外，点也是二维动力系统L ₂的均衡点，

所以，系统L ₂总计有5个局部均衡点。

近代以前，中国城乡的教育都与科举制度相联系，属传统文化的范畴。有学者指出，在中国传统社会，“一直没有都市优越性的观念，也一直不轻视农村和乡土的生活方式及庶民文化；可以说几乎没有明显独特的都市文化或都市性格。城、乡之间几乎没有界线。乡村常是学术文化中心，书院、藏书楼常在乡间；作为中国传统社会中坚人物的士绅阶级，其活动地点常在乡村”。认为“传统中国文化的主要据点是乡村，中国文化基本上是以乡村文化(农业文化)为特质”。[1]这种局面，在近代随着开埠通商和与工业文明相联系的新式教育的展开发生变化。

政府征收碳税政策，对政府税收的复制动态方程求导得：

当因为t (e _h -e _L )>0，所以te _h <c _t ，恒有为演化稳定策略，政府选择税收策略的比例将稳定在0。当政府的征税成本大于制造商高碳产品的税收时，政府演化博弈均衡为不征税。

当恒有为演化稳定策略，政府选择税收策略的比例将稳定在1。研究表明当政府的征税成本小于制造商低碳产品的税额时，政府演化博弈均衡为征税。

如果此时，p =0为演化稳定策略，即选择生产低碳产品的制造商比例时，政府选择混合政策策略的比例将稳定在0。

如果此时x =0是演化稳定策略，政府对制造商不征收碳税。

2.3 职业生涯规划及目标 有受访者表示毕业后可能会直接读博士后或出国深造。H：“可能直接读博士后，或者出国深造。”D：“工作之后肯定会争取机会去做些交流，还得去国外。”；有受访者表示不打算继续深造，G：“博士后可能暂时不读了，读研究生这五年够了。”；也有受访者表示不确定或需要看工作单位的要求，F：“说实话(读博士后、工作还是出国)这个问题我还真的没有想好。”C：“目前还没有考虑(读博士后或出国)，可能要结合当时的就业形势，比较各个学校的招聘要求以及考虑自身情况。”

我晓得你们又要问我，再过一年我就自由了，可以出来了，为啥还要逃跑？我来告诉你们，我是因为得了绝症才决定跑的。近年把时间里，我老是头疼，犯恶心，干活干着干着就晕倒地上了，喊半天喊不醒。狱政科把我整去一检查，说是长了脑瘤，活不过一年了。我一听就慌了，心想我要是一死，那冤枉不就永远摘不掉了吗？我想我得想办法提前出来，于是就找了个机会，跑出来了。

如果此时x =1是演化稳定策略，即政府选择对制造商征收碳税。

对制造商生产低碳产品复制动态方程求导可得：

当此时所有的博弈策略都是稳定的。

当时，恒有此时y =1是演化稳定策略，制造商选择生产低碳产品的策略。即制造商生产低碳产品的收益大于高碳产品时，制造商演化稳定策略为生产低碳产品。

当时，恒有此时y =0是演化稳定策略，制造商选择生产高碳产品的策略。制造商生产高碳产品收益与低碳产品净收益之差小于高碳产品与低碳产品税额之差时，制造商演化稳定策略为生产高碳产品。

当如果此时y =1是演化稳定策略，制造商选择生产低碳产品的策略。

如果此时y =0是演化稳定策略，制造商选择生产高碳产品。用坐标平面表示政府征税和制造商生产低碳产品的决策演化示意图，政府群体和制造商群体的演化博弈的路径,如图3所示。

图3 征税政策下政府与制造商的演化博弈轨迹示意图

3.3 单一补贴政策( t =0， β ≠0， f ≠0)

政府对制造商实施补贴政策时，政府的复制动态方程为：

(19)

对政府的复制动态方程求导得：

(20)

当恒有为演化稳定策略，政府选择补贴策略的比例将稳定为0。因为β (e ₀-e _L )+f (e _h -e ₀)>0，所以f (e _h -e ₀)-c _t <0，政府支付成本大于对制造商高碳产品惩罚金额时，政府选择不补贴。因为c _t >0，β (e ₀-e _L )≥0，所以的情况不存在。

当政府支付成本小于对制造商高碳产品惩罚金额时，如果此时，z =0为演化稳定策略，即选择生产低碳产品的制造商比例时，政府选择补贴策略的比例将稳定在0；如果时，此时，z =1为演化稳定策略，即选择生产低碳产品的制造商比例时，政府选择补贴策略的比例将稳定在1。

制造商生产低碳产品策略比例的复制动态方程：

(21)

对制造商的复制动态方程求导

(22)

当时，恒有此时制造商生产低碳产品的策略比例稳定在1。因为β (e ₀-e _L )+f (e _h -e ₀)>0，所以当生产低碳产品的净收益大于生产高碳产品时，制造商选择生产低碳产品。

当时，恒有此时制造商生产低碳产品的策略比例稳定在0。当生产高碳产品收益与生产低碳产品净收益之差大于政府补贴低碳产品与惩罚高碳产品金额之和时，制造商选择生产高碳产品。

当时，如果此时，y =1为演化稳定策略，即政府选择补贴的比例制造商选择生产低碳产品策略的比例将稳定在1；如果此时，y =0为演化稳定策略，即政府选择补贴的比例制造商选择生产低碳产品策略的比例将稳定在0。

在补贴政策下，用坐标平面表示政府和制造商的决策的演化博弈情形，如图4所示。

图4 补贴政策下政府与制造商的演化博弈轨迹示意图

4 三种演化博弈结果的对比分析

运用演化博弈方法，本文分别构建了税收与补贴混合政策、单一税收政策、单一补贴政策中政府与制造商的博弈模型。根据求解结果，可以得到三种监管模式下政府与制造商各自采取相应策略的比例，如表3所示。下面将对比分析三种模式下政府与制造商的均衡策略选择问题。

结论1在初始生产低碳产品的制造商比例相同时，政府使用混合政策比使用单一税收政策或使用单一补贴政策，对提高制造商生产低碳产品的比例要好。

证明：因为t (e _h -e _L )>0，β (e ₀-e _L )>0，f (e _h -e ₀)>0，所以p ^*<x ^*，p ^*<z ^*。为了得到(政府监管，制造商生产低碳产品)的稳定均衡，在y 值相等变化下，通过图5可知第Ⅳ区域四边形A ₀B ₀C ₀D ₀的面积不断变大，政府与制造商的演化博弈稳定策略为(1,1)。

表3 三种模式下政府与制造商的均衡策略

图5 政府与制造商的演化博弈均衡对比分析

在分析政府实施混合策略情况下，四边形的A ₀B ₀C ₀D ₀区域面积即是政府与制造商博弈稳定策略为(1,1)的概率，面积的计算公式如下。

S _A0B ₀C ₀D ₀

(23)

结论2当政府税收与惩罚高碳产品罚款之和大于监管成本时，制造商生产低碳产品成本系数越大，政府监管与制造商生产低碳产品的概率越小。

证明：因为

(24)

当当政府税收与惩罚高碳产品罚款之和大于监管成本时，政府根据制造商生产低碳产品的比例选择自己策略。即φ 值越大，S _A0B ₀C ₀D ₀的值越小。

结论3制造商生产低碳产品的收益越大时，政府监管与制造商生产低碳产品的概率越大；生产高碳产品的收益越大时，政府监管与制造商生产低碳产品的概率越小。

证明：由

(25)

(26)

可知，当即V ₁值越大，S _A0B ₀C ₀D ₀的值越大，V ₂值越大，S _A0B ₀C ₀D ₀的值越小。

5 结语

本文从低碳视角研究了政府不同监管政策对制造商产品生产策略选择的影响。基于演化博弈方法分别研究了混合监管政策、单一税收政策、单一补贴政策下政府与制造商决策比例的演化过程。研究得出，政府监管决策和制造商决策与政府支出成本、税收系数、补贴系数、制造商产品收益与碳排放量因素密切相关。当初始生产低碳产品的制造商比例相同时，混合监管政策比单一监管政策对达到理想演化稳定状态效果要好。因此，只有设计有效的市场监管政策，才能更好的降低制造商生产高碳产品的比例，实现低碳产品的快速发展。

从政府角度，提高制造商生产低碳产品比例，推动低碳产品发展的主要措施有：

一是对制造商综合使用低碳产品的税收与补贴政策，即双管齐下的监管政策对提高制造商生产产品的低碳转型更加有效。所以，在落实低碳产品认证认可的基础上，政府应尽快制定碳排放量税收的起征点和税率，推行碳税征收政策的实施。

二是政府建立低碳企业合作减排的平台，加强制造商与供应链上供应商之间的合作，在产品的基础设施研发、人员协同等方面采取激励合作的措施，从而降低低碳产品研发成本与碳排放量，提高低碳产品制造商的比例。再者，通过网络、媒体等渠道提高消费者环保意识及对低碳产品的认可度，改变消费者原有的高碳消费模式，提升低碳产品的市场需求量，不仅可以增加制造商低碳产品收益，也能降低政府实施监管政策的成本。

基于演化博弈方法建立了不同监管政策下政府与制造商间的博弈模型，分析了二者各自的策略选择，研究能够为政府制定监管政策提供借鉴，为制造商生产决策提供依据。本文是从理论模型角度对政府低碳产品政策进行的研究，通过实际数据对理论模型的实证分析将在以后的工作中继续完善。此外，政府与供应链上的供应商、零售商等多方共同参与的低碳产品博弈模型也有待进一步探讨。

参考文献：

[1] Hoggett R, Bolton R, Candelise C, et al. Supply chains and energy security in a low carbon transition[J]. Applied Energy, 2014, 123(3):292-295.

[2] Amin-Naseri M R, Khojasteh M A. Price competition between two leader-follower supply chains with risk-averse retailers under demand uncertainty[J]. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2015, 79(1-4):377-393.

[3] 王欢芳, 胡振华. 中国制造行业发展与碳排放脱钩测度研究[J]. 科学学研究,2012，30(11):1671-1675.

[4] Luo Chunlin, Leng Mingming, Huang Jian, et al. Supply chain analysis under a price-discount incentive scheme for electric vehicles[J]. European Journal of Operational Research, 2014, 235(1):329-333.

[5] Liu Xiaofang, Li Jian, Wu Jun, et al. Coordination of supply chain with a dominant retailer under government price regulation by revenue sharing contracts[J]. Annals of Operations Research, 2017, 257(1-2):587-612.

[6] Donny E C, Hatsukami D K, Benowitz N L, et al. Reduced nicotine product standards for combustible tobacco: building an empirical basis for effective regulation[J]. Preventive Medicine, 2014, 68:17-22.

[7] 程永宏, 熊中楷. 碳税政策下基于供应链视角的最优减排与定价策略及协调[J]. 科研管理, 2015, 36(6):81-91.

[8] Hafezalkotob A. Competition of two green and regular supply chains under environmental protection and revenue seeking policies of government[J]. Computers & Industrial Engineering, 2015, 82:103-114.

[9] Yang Deyan, Xiao Tiaojun. Pricing and green level decisions of a green supply chain with governmental interventions under fuzzy uncertainties [J]. Journal of Cleaner Production, 2017, 149:1174-1187.

[10] 王丽杰, 郑艳丽. 绿色供应链管理中对供应商激励机制的构建研究[J]. 管理世界, 2014，(8):184-185.

[11] Sheu J B, Chen Y J. Impact of government financial intervention on competition among green supply chains[J]. International Journal of Production Economics, 2012, 138(1):201-213.

[12] 付秋芳, 忻莉燕, 马士华. 惩罚机制下供应链企业碳减排投入的演化博弈[J]. 管理科学学报, 2016, 19(4):56-70.

[13] 许民利, 王俏, 欧阳林寒. 食品供应链中质量投入的演化博弈分析[J]. 中国管理科学, 2012, 20(5):131-141.

[14] Huisingh D, Zhang Zhihua, Moore J C, et al. Recent advances in carbon emissions reduction: policies, technologies, monitoring, assessment and modeling [J]. Journal of Cleaner Production, 2015, 103:1-12.

[15] 熊中楷, 张盼, 郭年. 供应链中碳税和消费者环保意识对碳排放影响[J]. 系统工程理论与实践, 2014, 34(9):2245-2252.

[16] Liu Zuguang, Anderson T D, Cruz J M. Consumer environmental awareness and competition in two-stage supply chains [J]. European Journal of Operational Research, 2012, 218(3):602-613.

[17] 周艳菊, 胡凤英, 周正龙,等. 最优碳税税率对供应链结构和社会福利的影响[J].系统工程理论与实践, 2017, 37(4):886-900.

[18] Meng Xiaoge, Yao Zhong, Nie Jiajia, et al. Low-carbon product selection with carbon tax and competition: Effects of the power structure [J]. International Journal of Production Economics, 2018，200：224-230.

[19] Yenipazarli A. Managing new and remanufactured products to mitigate environmental damage under emissions regulation[J]. European Journal of Operational Research, 2016, 249(1):117-130.

[20] 李长胜, 范英, 朱磊. 基于两阶段博弈模型的钢铁行业碳强度减排机制研究[J]. 中国管理科学, 2012, 20(2):93-101.

[21] Adami C, Schossau J, Hintze A. The reasonable effectiveness of agent-based simulations in evolutionary game theory: Reply to comments on "Evolutionary game theory using agent-based methods"[J]. Physics of Life Reviews, 2016, 19:38-42.

[22] 于涛, 刘长玉. 政府与第三方在产品质量监管中的演化博弈分析及仿真研究[J]. 中国管理科学, 2016, 24(6):90-96.

[23] Baiman S, Fischer P E, Rajan M V. Performance measurement and design in supply chains [J]. Management Science, 2001, 47(1):173-188.

[24] Liu Changyu, Yu Tao. The regulatory warning model of regional product quality based on the back-propagation artificial neural network [J]. Neural Computing and Applications,2019,DOI:10.1007/s00521-019-04188-8.

Research on Evolutionary Game of Government Regulation and Production of Manufacturer in the Angle of Low Carbon

LIU Chang -yu ，XIA Tong -shui ，YU Tao

(Business School, Shandong Normal University, Jinan 250014, China)

Abstract ： The regulation policies formulated by the government play key roles when manufacturers select production strategies. From the angle of low carbon, parameters such as government carbon tax coefficient, subsidy coefficient, production costs of low carbon products are introduced, under three models including mixed policies of tax and subsidy, single tax policy, and single subsidy policy. The evolutionary game model of decision making behavior of governments and manufacturers is established, conditions on which governments' policies and manufacturers' policies achieve a balance under different regulation policies are compared and analyzed. The factors affecting decision making of governments and manufacturers are studied.

The study result shows that when low carbon products produced by manufacturers are in the same proportion, if the government implements mixed strategy rather than single tax strategy or single subsidy policy, it will be more effective for increasing production proportion of manufacturers. The factors that influence government and manufacturer decision-making are closely related to government expenditure cost, tax coefficient, subsidy coefficient, manufacturer's product income and carbon emissions.

Finally, based on the perspective of government regulation, the measures to increase the proportion of manufacturers producing low-carbon products are given. The research conclusion can not only provide scientific theoretical basis to the formulation of government tax policies, but also give support to relevant management decision making of manufacturers.

Key words ： low carbon products; regulation policies; decision making behavior; evolutionary game

中图分类号： F273

文献标识码： A

文章编号： 1003-207( 2019) 11-0096-11

DOI: 10.16381/ j.cnki.issn1003-207x.2019.11.010

收稿日期： 2018-07-16； 修订日期： 2019-02-19

基金项目： 国家社会科学基金重点资助项目(13AGL012)；山东省自然基金资助项目(ZR2016GM10，ZR2017Q G003)；山东省社会科学规划资助项目(17DGLJ09)；中国博士后科学基金资助项目(2017M622265)；山东师范大学青年科技培育基金资助项目

通讯作者简介： 于涛(1956-)，男(汉族)，山东潍坊人，山东师范大学商学院,教授，博士，研究方向：产品质量管理与控制，E-mail:yut@sdnu.edu.cn.

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