基于系统动力学的绿色施工监管演化博弈研究

摘要

绿色施工是建筑业可持续发展的重要手段和必然要求，政府相关部门对施工单位的监管是落实绿色施工政策的关键环节。本研究引入演化博弈理论对绿色施工监管博弈进行理论分析，同时结合系统动力学仿真方法，对博弈局中人的策略演化过程进行数值仿真，寻找监管策略优化途径，为监管部门的政策制定和策略选择提供理论依据。本研究的主要工作如下:
　　首先，本研究根据绿色施工发展与监管现状，分析施工单位与监管部门间的博弈关系，确定博弈模型涉及的外部变量，计算局中人在不同局势下的支付函数，构建施工单位—监管部门博弈支付矩阵。引入经典的复制者动态方程，建立演化博弈模型;根据复制者动态方程中的逻辑关系，绘制博弈的系统动力学模型，分析模型中各外部变量间的逻辑关系并合理赋值。在该模型的基础上，利用Vensim仿真软件对外部变量进行敏感性分析，寻找对施工单位绿色施工概率敏感性最高的外部变量。仿真与分析结果表明，提高施工单位非绿色施工总惩罚、降低绿色施工增量成本，可以在短期内有效提高绿色施工概率。
　　其次，根据复制者动态方程，求解演化博弈系统均衡点;基于Jacobin矩阵等非线性系统分析方法，分析博弈均衡点稳定性。运用Vensim仿真软件，对博弈的演化过程进行仿真;当博弈达到均衡状态后，通过模拟“突变”情形，验证均衡点稳定性。理论分析与仿真结果表明，在静态监管策略下，演化博弈的均衡点不具有稳定性;在动态惩罚策略下，演化博弈的混合策略均衡点具有稳定性，且提高监管部门失职追责、降低监管成本，能够提高该稳定混合策略下的施工单位绿色施工概率。
　　然后，基于局中人单方面稳定性分析视角，探究局中人策略演化的内在机理，在此基础上研究监管概率阈值对施工单位绿色施工概率稳定性的影响。理论分析与仿真结果表明，当监管部门设定监管概率阈值，并将监管概率维持在该阈值之上时，能够将绿色施工概率提高至100％并保持稳定。
　　最后，本文以杭州市为例，运用本研究所构建的演化博弈模型与系统动力学模型，分析了绿色施工监管与执行情况，并对绿色施工监管提出建议。

目录

声明

致谢

摘要

1 绪论

1．1 研究背景

1．2 研究目的与意义

1．2．1 研究目的

1．2．2 研究意义

1．3 研究内容与创新点

1．3．1 研究内容

1．3．2 创新点

1．4 研究方法与技术路线

1．4．1 研究方法

1．4．2 技术路线

2 相关理论与文献综述

2．1 相关理论

2．1．1 绿色施工概述

2．1．3 演化博弈理论

2．1．4 系统动力学理论

2．1．5 外部性理论

2．2 文献综述

2．2．1 绿色施工相关研究

2．2．2 政府环境监管相关研究

2．2．3 政府监管演化博弈研究

2．3 本章小结

3 绿色施工监管演化博弈模型与系统动力学模型构建

3．1 绿色施工监管内容的界定

3．1．1 绿色施工监管内容界定必要性

3．1．2 绿色施工监管内容界定原则

3．2 绿色施工监管演化博弈模型构建

3．2．1 演化博弈问题描述

3．2．2 演化博弈模型构建

3．3 绿色施工系统动力学模型构建

3．3．1 仿真模型描述

3．3．2 仿真模型参数设定

3．4 绿色施工监管政策仿真

3．4．1 初始策略仿真

3．4．2 参数敏感性分析仿真

3．5 本章小结

4 绿色施工监管演化博弈稳定性分析

4．1 静态策略下系统稳定性分析与仿真

4．1．1 稳定性分析

4．1．2 稳定性分析仿真

4．2 动态策略下系统稳定性分析

4．2．1 动态惩罚策略下均衡点稳定性分析

4．2．2 最高惩罚力度P的讨论

4．2．3 模型参数对绿色施工概率的影响分析

4．3 动态惩罚策略下的博弈演化仿真

4．4 本章小结

5 绿色施工监管策略优化与仿真

5．1 局中人单方面稳定性分析

5．1．1 施工单位单方策略稳定性分析

5．1．2 监管邵I]单万策略稳足性分析

5．1．3 演化博羿机理分祈

5．2 绿色施工监管策略优化仿真

5．2．1 演化博弈机理仿真

5．2．2 基于监管概率阈值设定的策略优化仿真

5．3 本章小结

6 案例分析

6．1 杭州市绿色施工监管概况

6．1．1 杭州市绿色施工监管内容

6．1．2 杭州市绿色施工监管政策

6．2 监管演化博弈模型参数量化

6．2．1 绿色施工概率与监管概率量化

6．2．2 模型外部参数量化

6．3 案例仿真与讨论

6．3．1 绿色施工概率变化趋势

6．3．2 绿色施工概率稳定性仿真

6．3．3 杭州市绿色施工监管情况讨论

7 结论与展望

7．1 结论

7．2 展望

参考文献

附录

作者简历