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1、中国海员网
2、海员必上的网站http://www.haiyuan5.com-海员信息和服务中心港口污水处理监督的进化博弈分析张树奎鲁子爱（江苏海事职业技术学院河海大学交通学院江苏南京210098）摘要：运用进化博弈理论，建立了港口污水排放单位与政府的博弈模型，分析了博弈双方长期演变发展的趋势及稳定性条件。研究表明：系统收敛于哪个均衡点与博弈发生的初始状态有关。最后根据研究结果提出了一些合理化建议来改善港口水污染状况。关键词：进化博弈污水排放监督处理收益成本1引言近年来，我国港口建设取得了跨越式的发展，随着港口贸易量的增加和临港工业的兴起，港口面临着水环境污染越来越严重的问题，随
3、着国家强调建设环境友好型社会和循环经济的发展，港口水污染问题越来越受到人们的关注。当前，我国针对港口水污染问题的处理主要侧重于依靠规章制度和事后处罚等手段和措施[1]，其效果主要取决于政府的惩罚和激励监督机制以及污水排放单位对污水处理的积极性，因此，政府和污水排放单位之间是一种博弈关系。进化博弈是以有限理性为基础的博弈理论，其研究的对象是一个“种群”，而不是单个行为个体的效应分析[2]。进化博弈理论的稳定策略往往是一个长期的，不断地进行动态调整的结果[3]。本文运用进化博弈理论建立了港口污水处理过程中污水排放单位与相关政府的博弈模型，分析了进化博弈模型的稳定条件[4][5]，
4、并根据分析结果提出了一些合理化建议，以期改善港口水污染严重的问题。2进化博弈模型港口水污染主要由临港工业企业排放的污水，靠港船舶排放的污水等造成。本文将这些排放污水的企业和船舶等统称为污水排放单位，这些污水排放单位在排放之前是否对污水进行处理主要取决于政府的监督和奖惩情况。由于是非对称性博弈，博弈双方在做决策时均不知道自己的决策是否达到了利益的最大化，因此，对政府来说，有两种策略选择：监督性污水排放策略和不监督性污水排放策略（监督和不监督）；对污水排放单位来说，也有两种策略选择：排放前对污水进行处理和排放前不对污水进行处理（处理和不处理），因此，双方的博弈组合如表1所示，其博
5、弈得益组合如表2所示。表1博弈策略矩阵Tab1Thematrixofgamestrategy表2博弈收益矩阵海员论坛http://bbs.haiyuan5.com
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7、海员必上的网站http://www.haiyuan5.com-海员信息和服务中心Tab2Thematrixofgameprofit其中表2中，表示污水排放单位对污水进行处理的成本，表示政府监督到污水排放单位对污水进行处理时给予的奖金，表示污水排放单位对污水进行处理所获得的声誉收益,比如环保形成共识后，企业的品牌价值[6]；表示政府对污水排放单位进行
8、监督时花费的成本，表示政府发现污水排放单位不执行污水处理时对其的惩罚，表示污水排放单位不处理污水时政府治理港口水污染所花费的成本。现在假设：污水排放单位选择对污水进行处理的比例为，污水排放单位选择不对污水进行处理的比例为；政府选择对污水排放单位进行监督的比例为,政府选择不对污水排放单位进行监督的比例为，则有污水排放单位对污水进行处理的期望收益为：+-）+（）(-)(1)污水排放单位不对污水进行处理的期望收益为：-)+()(-)(2)污水排放单位群体的平均期望收益为：(3)污水排放单位的复制动态方程为：-+）-2+](4)对方程（4）求导得：同理，政府对污水排放单位进行监督的收
9、益为：（6）政府不对污水排放单位进行监督的的收益为：（7）海员论坛http://bbs.haiyuan5.com
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11、海员必上的网站http://www.haiyuan5.com-海员信息和服务中心政府群体的平均收益为：（8）政府的复制动态方程为：（9）对方程（9）求导得：（10）3进化博弈模型分析及结果[7][8][9][10]3.1污水排放单位群体对于污水排放单位的复制动态方程（4）有：（1）当时，,说明所有的都是稳定状态。（2）当时，令,得=0和=1是两个稳定点，对于，有三种情况：ⅰ：，则，，，所以=0是进
12、化稳定策略（简称ESS）。ⅱ：，则，,,所以=1是ESS。ⅲ：，又有两种情况：当时，=0和=1是的两个稳定点，由于,,所以=0是进化稳定策略（简称ESS）。当时，=0和=1也是的两个稳定点，由于,,所以=1是ESS3.2政府群体对于政府的复制动态方程（9）有：（1）当时，说明所有的都是稳定状态。海员论坛http://bbs.haiyuan5.com
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