建筑节能改造演化博弈作者简介：朱昀嘉（1987―），男，江苏溧阳人,南京工业大学土木工程学院硕士研究生。中图分类号：F426.92文献标识码：A文章编号：1674??9944(2014)05??0280??031引言建筑业是社会三大能源消耗行业之一。中国目前建筑能耗约占全社会总能耗的1/3,与发达国家相比,我国单位面积建筑能耗约是发达国家的3~5倍。随着我国社会经济的高速发展,建筑能耗占社会总能耗的比例将越来越大。我国每年新增建筑面积接近20亿m2,快速城市化的结果是消耗大量能源。因此,有效推进建筑节能工作,是我国实现节能减排目标的重要举措。国家应通过减税、贷款贴息等激励方式,鼓励低能耗建筑的发展。2012年住房和城乡建设部印发《“十二五”建筑节能专项规划》,总体目标是到“十二五”末,建筑节能形成1.16亿t标准煤节能能力［1］。2建筑节能改造的外部性特征及演化博弈论2.1建筑节能改造的外部性特征外部性的概念是最初由马歇尔和庇古提出,是指一个经济主体在自己的生产活动中对外界福利产生了一种有利影响或不利影响,这种有利影响带来的利益或不利影响带来的成本,都不需要经济主体自身获得或者承担的。外部性的存在造成社会脱离有效的生产状态［2］。外部性主要由人的自立性和社会的公益性决定。业主进行节能改造减少了建筑的能耗,带动了社会节能产业的发展,使得周围的人获得了一定的收益,但并没有从社会获得一定报酬,其自身获得的效益低于社会的平均效益,由此可看出建筑节能的外部性,属于市场失灵领域［3,4］。由于实行大规模的建筑节能改造必须投入必要的资金,因此政府必须提供必要的财政支持和税收政策等经济激励政策,从而最大程度的减小建筑节能改造的外部性［5］。假定业主对建筑进行节能改造时,节能的私人成本MC与节能建筑数量Q成正比关系。如图1所示,由私人收益MR决定的用户市场需求曲线为D1,社会收益MSR决定的市场需求曲线为D2,由私人成本MC决定的节能市场供给曲线为S,建筑节能的正外部性决定了曲线MSR大于MR,其差额为边际外部收益MER。从个人收益最大化的角度来讲,节能建筑的均衡量由曲线MR与MC交点E1决定;从社会收益最大化的角度讲,节能建筑的均衡量应该是曲线MSR与MC的交点E2决定。可见市场机制下节能建筑的均衡量E1小于社会最优的均衡量E2。由此可知因为外部性,个人活动的水平常低于社会的最优水平,单纯依靠市场分配资源最终结果是无效的;帕累托最优状态没有实现。图1建筑节能的正外部性分析2.2演化博弈论演化博弈论(evolutionarystablestrategy)［6］认为人类通常是通过试错的方法达到博弈均衡的。演化博弈理论强调一种动态均衡,并不要求参与人是完全理性。演化博弈论有两种基本方法:进化稳定策略(ESS)指种群的大部分成员所采取某种策略,那么小的突变成员就不可能侵入这个群体;复制动态描述了种群采用某特定策略的频率的动态微分方程。演化博弈论中,行为主体假设采用某一特定行为但非完全理性的［7］,演化博弈论认为对于规律或某种行为策略的认识可以不断的改进。成功的策略被模仿,进而产生一些一般的“规则”和“制度”作为行为主体的行动标准。因此在实际节能改造过程中行为主体即业主方是处于有限理性的状态［8］,无法以“效率最大化”和“最优化原则”目标去指导自己。西蒙认为人们在决策时一般不会首先制定出全部有可能的方案,而是按顺序将一个个方案做出比较后作出最终的决策［9］。3基本假设为简易起见,对博弈分析做出如下假设:从节能改造的主体群体当中随机抽取两个业主A、B进行博弈,且博弈局中的业主双方为有限理性的;博弈双方的策略选择:节能和不节能;业主A选择节能与不节能的比例分别为x、1-x,业主B的相应比例为y、1-y。业主双方都选择节能改造的收益均为S;一方节能改造,另一方不节能改造的收益分别为s、r(r>s,节能改造的正外部性);双方都不节能的收益为0。为便于计算,政府对节能改造主体进行经济激励包括采用政府补贴、税收优惠、贷款优惠或对贷款提供担保、建筑节能基金等,此时可视业主的收益为I1,不节能的业主相应的损失I2。4模型建立与分析根据以上基本假设,在政府节能改造激励下,构造一个随机配对的博弈模型,博弈的收益矩阵如下所示:业主B节能改造y节能改造1-y...