数字来赋能,建筑垃圾减量政策的“博弈演变”分析

关键词:建筑垃圾减量化;演化博弈;环境经济政策;数字赋能

数字赋能背景下建筑垃圾减量化政策演化博弈分析

摘要:城镇化进程加速催生大量建筑垃圾,造成资源浪费与环境污染。从源头减少建筑垃圾成为建筑业落实双碳战略、推动绿色发展的关键。本文构建地方与施工企业的演化博弈模型,分析数字赋能背景下地方环境经济政策对施工企业建筑垃圾减量化管理的影响。通过仿真模拟,探究单一政策及组合政策对建筑垃圾减量化管理的具体作用。研究发现,单一政策效果有限,组合政策中罚款、补贴、排污费组合更有效,且地方监管概率大于0.4时组合政策作用最大。

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一、引言

1.1 研究背

2020年经济工作会议提出2030年前碳达峰、2060年前碳中和目标,2021年将其纳入生态文明建设整体布局。然而,城镇化进程推进使新建、改建、拆除类建筑工程项目增多,带来资源消耗与污染物排放。据《中国建筑能耗与碳排放研究报告(2023年)》,建筑能耗占全国能源消耗44.7%,二氧化碳排放量占全国47.1%,高于全球平均水平。《2023—2029年中国建筑垃圾处理行业市场供需规模及未来前景分析报告》显示,截至2022年我国建筑垃圾约35亿吨,目前主要处理方式为简单无害化处理后填埋消纳。

国外在建筑废弃物研究起步早,经验丰富。荷兰要求2023年起建筑项目循环材料使用率达50%并给予税收优惠;韩国首尔利用AI机器人分拣建筑垃圾提高效率;日本采用电子台账系统追踪垃圾流向。这表明制定减量化政策与运用智能化、数字化技术可有效控制建筑垃圾数量。

1.2 研究意义

建筑垃圾积累占用土地资源、消耗能源、排放二氧化碳,末端处置增加经济负担、造成环境污染,引发社会关注。从源头减量化管理可减少填埋数量、降低碳排放、节省土地与能源,对社会意义重大。

1.3 国内外研究现状

1.3.1 建筑垃圾减量化管理研究

施工阶段建筑垃圾减量化管理研究较多,聚焦于必要性与影响因素。王家远等通过问卷与访谈发现施工现场废料浪费,提出减量化管理重要性;Ding等构建模型表明现场减量化管理可减少40.63%垃圾产生,取得良好环境效益;朱姣兰等引入计划行为理论,发现施工人员减量化态度影响行为倾向;袁红平等研究指出强制性法规、惩罚措施与承包商监管力度等影响承包商废弃物减量化管理,适当激励机制可提高建筑工人积极性。

1.3.2 政策对建筑垃圾减量化影响研究

政策因素受广泛关注,建筑企业开展减量化管理动力不足,需干预引导。凤亚红等研究发现政策支持与经济补助是推动减量化与资源化关键;Hao等建立系统动力学模型,发现提高财政补贴与垃圾填埋收费影响减量化经济效益;姚伟明研究发现提高惩罚概率和罚金、降低监管成本可提高检查强度与企业减量化积极性;Wang等建立政企演化博弈模型,发现排污费费率与罚金比率之和影响企业减量化行为;高旭阔等通过模型发现动态惩罚和补贴措施推动企业合法排污;Tiffany等研究香港建筑垃圾处置费政策最优收费标准,发现垃圾处置收费或填埋税促进企业减量化;Li等利用支付意愿理论研究填埋费用对深圳建筑垃圾处置影响,发现企业愿支付填埋费减少填埋量;Chen等通过博弈模型分析处罚制度对企业决策影响。

1.3.3 数字化赋能环境治理研究

传统粗放式、低效式环境治理模式对违法倾倒行为约束效果差。数字化技术依托“互联网 +”、大数据等可提高政策监督效果。陈建总结城市数字化技术赋能环境治理运行机理与模式并提出优化路径;周晓丽等构建 - 地方演化博弈模型为环境治理路径提供参考;刘希刚等阐述数智化赋能生态环境治理必要性并提出实践路径。

1.4 研究目的与创新点

现有研究大多集中于宏观环境治理数字化赋能案例,鲜有数字赋能在建筑垃圾监管方面的定量研究,且传统监管下对罚款、补贴、排污费政策组合分析较少,对三种政策力度研究不足。本文在数字赋能背景下建立演化博弈模型,研究地方与施工企业主体稳定性策略,分析不同政策下动态行为策略变化及政策力度影响,为建筑垃圾减量化管理提供参考。

二、研究方法与模型构建

2.1 演化博弈理论概述

演化博弈理论将博弈理论与动态演化过程结合,研究群体行为演化规律。在建筑垃圾减量化管理中,地方与施工企业作为博弈双方,根据自身收益不断调整策略,最终达到稳定状态。

2.2 模型假设

  • 博弈双方为地方与施工企业,均为有限理性主体。

  • 地方策略为积极监管与消极监管,施工企业策略为减量化管理与非减量化管理。

  • 假设相关参数,如地方积极监管成本、罚款收入、补贴支出,施工企业减量化管理成本、非减量化管理收益等。

2.3 模型构建

根据假设构建地方与施工企业的收益矩阵,分别计算地方选择积极监管与消极监管的期望收益以及平均期望收益,施工企业选择减量化管理与非减量化管理的期望收益以及平均期望收益。再根据复制动态方程,得到地方与施工企业策略的复制动态方程,进而分析双方策略的稳定性。

三、仿真模拟与结果分析

3.1 单一政策影响分析

3.1.1 罚款政策

通过仿真模拟不同罚款比率下施工企业的策略选择。结果显示,只有高比率罚款才能有效约束施工企业,但单一罚款政策难以促使企业长期选择减量化管理策略。

3.1.2 排污费政策

模拟不同排污费率下施工企业行为。发现排污费政策相比罚款政策能更好促进企业减量化管理,但企业需付出管理及技术成本,加上高昂处置费,不利于企业可持续发展,单一政策效果有限。

3.2 组合政策影响分析

3.2.1 补贴与排污费组合政策

分析高补贴与高排污处置费组合下施工企业策略选择。企业因减少运输与消纳费用且获得补贴,趋向减量化管理策略。但地方财政补贴高,难以长时间实施,需企业提升垃圾减量能力。

3.2.2 罚款、补贴、排污费组合政策

对比单一政策与补贴、排污费组合政策,发现该组合下施工企业趋向选择减量化管理策略的罚款比率、处置费用与补贴率下降,更易被企业接受,节省地方财政补贴,使减量化管理成为常态。当罚款比率、补贴率、处置费在合理比例时,双方达到演化博弈稳定状态。

3.3 地方监管概率影响分析

研究地方监管概率对组合政策效果的影响。当地数字化监管概率大于0.4时,组合政策才能发挥最大效果。地方投入数字化监管成本增大监管力度概率,与施工企业增大减量化概率一起,促使双方提前趋于(积极监管,减量化)稳定策略。

四、结论与建议

4.1 研究结论

  • 单一政策中,高比率罚款和排污处置费可约束施工企业,排污费政策效果相对较好,但单一政策实施效果有限。

  • 补贴与排污费组合政策可促使企业趋向减量化管理,但地方财政补贴高,难以长期实施。

  • 罚款、补贴、排污费组合政策更能促进企业选择减量化管理,达到政策效果且易被接受,节省财政补贴。当罚款比率、补贴率、处置费在合理比例且地方监管概率大于0.4时,组合政策效果最佳。

4.2 建议

4.2.1 对地方的建议

  • 依托数字化技术进行建筑垃圾处置监管,建立市区与郊区固废监测站 + 智慧监管平台,汇总监管数据用于预测、预警,防止企业违法倾倒,为行政执法提供依据,推动政策落地。

  • 加强对施工企业监管力度,对未减量化企业加大惩罚力度,对减量化效果一般企业增收排污费并加大补贴力度,帮助企业成熟,实现无需补贴也能有效推进减量化管理。

4.2.2 对施工企业的建议

  • 积极推进建筑垃圾减量化管理,摒弃粗放式施工技术和工艺,提升减量化管理和技术水平,从源头控制垃圾产生与排放。

  • 定期对施工人员进行减量化意识和水平培训,在满足政策基础上将减量化管理常态化,提高自身竞争力和社会效益,为碳减排和行业高质量发展贡献力量。

五、研究局限性与展望

本文对建筑垃圾减量化管理演化博弈模型进行初步探索,存在一定局限性。一方面,仅研究施工阶段减量化管理,可进一步探索全生命周期减量化;另一方面,仅模拟增加数字化监管平台政策效果,具体平台建设还需深入研究。未来可结合实际案例进一步完善模型,为建筑垃圾减量化管理提供更科学有效的决策依据。


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