發(fā)布時間：2021-03-24所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要:綠色建筑是建筑業(yè)未來發(fā)展的重要方向，在開發(fā)商與業(yè)主具有有限理性的前提下，建立綠色建筑需求側(cè)演化博弈模型。對博弈模型的研究表明，系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)與開發(fā)綠色建筑相關(guān)的增量成本、增量收益和增量風(fēng)險等因素密切相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)動力學(xué)仿真
摘要:綠色建筑是建筑業(yè)未來發(fā)展的重要方向，在開發(fā)商與業(yè)主具有有限理性的前提下，建立綠色建筑需求側(cè)演化博弈模型。對博弈模型的研究表明，系統(tǒng)的穩(wěn)定狀態(tài)與開發(fā)綠色建筑相關(guān)的增量成本、增量收益和增量風(fēng)險等因素密切相關(guān)。在此基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)動力學(xué)仿真模型，借助數(shù)據(jù)仿真分析典型情形下綠色建筑需求側(cè)博弈雙方行為的動態(tài)變化，進一步驗證綠色建筑需求側(cè)演化博弈模型的理論分析結(jié)論。促進綠色建筑項目發(fā)展重點是增加開發(fā)商和業(yè)主在綠色建筑項目的增量收益。
關(guān)鍵詞:綠色建筑;增量成本;增量收益;演化博弈
引言
綠色建筑是“在建筑的全壽命周期內(nèi)，最大限度地節(jié)約資源、保護環(huán)境和減少污染，為人們提供健康、適用和高效的使用空間，與自然和諧共生的建筑”[1]。綠色建筑的功能不僅僅是為人類提供遮風(fēng)避雨的空間，還包括降低對環(huán)境的影響、高效利用資源、提高居住舒適性等綠色性能要求，而且這些要求貫穿于建筑的全壽命周期。趙冬雪等通過實證研究發(fā)現(xiàn)，在考慮綠色建筑的全生命周期中，消費者導(dǎo)向、社會和人道主義需求等方面因素應(yīng)在綠色建筑的概念設(shè)計、規(guī)劃設(shè)計、運營和維護中一并考慮[2]。至2012年3月，全國已評出379項綠色建筑評價標識項目，總建筑面積超過3800萬m2，已經(jīng)獲得綠色建筑評價標識的項目社區(qū)綠化率可達38%，平均節(jié)能率達到58%，節(jié)水率達到15.2%[3]。中國BIM網(wǎng)2015年7月公布的數(shù)據(jù)顯示:截至2015年5月底，全國已累計評出綠色建筑評價標識項目3046項，總建筑面積3.46億m2。但和我國現(xiàn)有數(shù)百億的存量建筑面積相比，可以知道目前綠色建筑面積所占比例很少。王敏等認為，當前我國建筑市場行為主體主動參與綠色建筑開發(fā)的意愿程度較低，參與開發(fā)綠色建筑面臨來自各方面的挑戰(zhàn)是不可忽視的原因之一，尤其是參與綠色建筑開發(fā)所面臨的技術(shù)-設(shè)計、經(jīng)濟、社會-文化、制度等方面的挑戰(zhàn)[4]。Rehm和Ade以新西蘭的綠色建筑和普通建筑的建筑成本為研究對象，證明以模仿成本為基準，綠色建筑平均建設(shè)成本較高，但二者差異并不顯著[5]。秦旋和荊磊通過實證分析發(fā)現(xiàn)無綠色建筑經(jīng)驗的專家比有綠色建筑經(jīng)驗的專家對綠色建筑的風(fēng)險態(tài)度更悲觀[6]。因此，如何設(shè)計有效的綠色建筑項目激勵機制是當前部門和學(xué)術(shù)界要考慮的重要問題之一。王景慧和秦旋運用演化博弈理論，分析了單種群房地產(chǎn)開發(fā)商群體對綠色建筑的開發(fā)意愿，建立了開發(fā)綠色建筑行為的動態(tài)模型，分析結(jié)果表明開發(fā)綠色建筑產(chǎn)生的超額收益等4個因素是影響房地產(chǎn)企業(yè)開發(fā)綠色建筑行為的關(guān)鍵因素[7]。Qian等從再生視角利用博弈樹研究了考慮額外交易支付的綠色建筑需求市場博弈模型，研究認為額外交易支付是推動綠色建筑市場的最大障礙，克服這個障礙有利于促進綠色建筑市場的需求與供應(yīng)[8]。陳小龍和劉小兵就3種市場情景下的交易成本對綠色建筑開發(fā)決策影響進行了深入研究并給出了政策建議[9]。Olubunmi等認為綠色建筑動機對推動綠色建筑發(fā)展非常重要，綠色建筑動機可以分為外部動機和內(nèi)部動機，外部動機大部分源于政府的強制推動，內(nèi)部動機則源于受益人從綠色建筑中的獲利[10]。Teng等以武漢綠色建筑政策對綠色建筑的促進作用進行了系統(tǒng)動力學(xué)仿真并探討了綠色建筑政策的優(yōu)化空間[11]。Yang等建立了具有不同利益相關(guān)者的綠色建筑項目的風(fēng)險互動網(wǎng)絡(luò)，利用社會網(wǎng)絡(luò)分析方法的研究結(jié)果表明政府在普及社會中的綠色科技知識和促進綠色技術(shù)吸收方面扮演一個重要的角色[12]。陳雙和龐宏威認為綠色地產(chǎn)在推廣過程中問題較多且復(fù)雜，其核心問題在于付出的增量成本能否達到開發(fā)商所預(yù)期的效益[13]。林敏在分析綠色建筑項目的利益主體范圍和層次的基礎(chǔ)上，研究綠色建筑涉及的多方利益主體的主要行為[14]。金占勇等研究認為經(jīng)濟效益是房地產(chǎn)開發(fā)商是否開發(fā)綠色建筑的關(guān)鍵影響因素，經(jīng)濟激勵額度是影響房地產(chǎn)開發(fā)商決策的重要影響因素[15]。孫金穎等根據(jù)綠色建筑評價標識制度現(xiàn)階段存在的主要問題，建立了需求側(cè)主體消費者和房地產(chǎn)開發(fā)商的進化博弈模型，分析了制度中需求側(cè)主體的運行機理[16]。
相關(guān)學(xué)者對綠色建筑項目的激勵機制已經(jīng)展開了一系列的研究。另外，研究者對中國發(fā)展綠色建筑項目關(guān)鍵因素的實證研究也為開展綠色建筑項目激勵研究提供了可靠基礎(chǔ)。但是，上述關(guān)于中國綠色建筑項目開發(fā)商、業(yè)主或政府的行為博弈研究要么是建立在經(jīng)典博弈的理論假設(shè)之上，要么只是考慮了單種群的開發(fā)商行為，或者是忽視了綠色建筑項目開發(fā)過程中的風(fēng)險因素。然而在綠色建筑項目開發(fā)的現(xiàn)實中，有限理性的開發(fā)商與業(yè)主之間的博弈是持續(xù)反復(fù)進行的，不可能通過一次博弈就能達到均衡狀態(tài)，需要從動態(tài)的角度出發(fā)探尋博弈雙方行為的演進規(guī)律才能獲得更為科學(xué)的最優(yōu)策略點。鑒于演化博弈理論已廣泛用于如資產(chǎn)管理等有限理性行為的研究之中[17-18]，因此本文擬建立綠色建筑項目開發(fā)商與客戶有限理性情形下的演化博弈模型，把博弈雙方收益、風(fēng)險與行為應(yīng)對策略選擇納入一個統(tǒng)一的演化博弈模型，考察不同情形下博弈雙方的行為演化規(guī)律，這是本文與上述研究的重要區(qū)別。論文結(jié)構(gòu)如下安排:第一部分是綠色建筑項目需求側(cè)博弈演化模型構(gòu)建;第二部分是不同情形下綠色建筑項目需求側(cè)演化博弈模型穩(wěn)定性分析;第三部分為模型參數(shù)變化對鞍點的影響分析;第四部分是模型仿真分析;最后是研究結(jié)論。
1綠色建筑項目需求側(cè)博弈演化模型構(gòu)建
1.1綠色建筑項目需求側(cè)演化博弈模型假設(shè)
(1)局中人(Players):綠色建筑項目需求側(cè)演化模型有兩個有限理性的局中人:假定一個為開發(fā)綠色建筑項目或普通建筑項目的開發(fā)商，簡稱開發(fā)商;另一個為選擇綠色建筑項目或普通建筑項目的業(yè)主，簡稱業(yè)主。
(2)行動(Action):假設(shè)開發(fā)商對于一個建筑項目定位是否考慮綠色建筑項目時可以選擇的行動集合為A1={開發(fā)綠色建筑，開發(fā)普通建筑};業(yè)主購房時可以選擇的行動集合為A2={購買綠色建筑，購買普通建筑}。
(3)支付(Payoff):假定多個開發(fā)商目前正在進行多個項目開發(fā)定位決策，即考慮綠色建筑項目或普通建筑項目;業(yè)主在多個建筑項目之間進行選擇，即購買綠色建筑項目與否，因此可視為多個開發(fā)商與多個業(yè)主之間發(fā)生博弈。雙方的博弈特征滿足進化博弈的基本假設(shè)，雙方根據(jù)其他成員的策略選擇，考慮在自身群體中的相對適應(yīng)度來選擇和調(diào)整自己的策略。在支付矩陣中符號PCo和PDo分別代表業(yè)主和開發(fā)商在購買普通建筑項目-開發(fā)普通建筑策略時各自的收益，RCo和RDo分別表示業(yè)主和開發(fā)商在購買普通建筑項目-開發(fā)普通建筑策略時各自的風(fēng)險(為了分析上的方便，在此處均假設(shè)為1，該假設(shè)并不影響分析結(jié)論)。由前文的研究文獻可知，開發(fā)商在開發(fā)綠色建筑項目時面臨一定的增量成本，用ΔCDg表示，同時用ΔRDg表示開發(fā)商在開發(fā)綠色建筑項目時面臨一定的增量風(fēng)險;業(yè)主在購買綠色建筑項目與同檔次普通建筑時面臨一定的增量成本，用ΔCCg表示，同時用ΔRCg表示業(yè)主在購買綠色建筑項目時面臨一定的增量風(fēng)險;同樣地，ΔPCg和ΔPDg分別代表業(yè)主和開發(fā)商在購買綠色建筑項目-開發(fā)綠色建筑策略時相對于普通建筑項目各自的增量收益，則PCg和PDg分別代表業(yè)主和開發(fā)商在購買綠色建筑項目-開發(fā)綠色建筑策略時各自的純增量收益，PCg=ΔPCg-ΔCCg，PDg=ΔPDg-ΔCDg;同時，由于綠色建筑施工項目相比于普通建筑項目要有更多的前期設(shè)計與調(diào)研工作，假設(shè)開發(fā)商和業(yè)主相應(yīng)的前期準備成本為ΔCCp和ΔCDp。當開發(fā)商已準備開發(fā)綠色建筑但業(yè)主只愿意選擇普通建筑時，開發(fā)商將損失其準備費用;當業(yè)主準備選擇綠色建筑但開發(fā)商只愿意開發(fā)普通建筑時，業(yè)主將損失其準備費用。開發(fā)商與業(yè)主的支付用單位風(fēng)險的收益來表示，相應(yīng)的支付矩陣如表1所示。此處考慮群體購買預(yù)售行為，即各自準備后在項目初期雙方確定開發(fā)項目定位。
4模型仿真分析
結(jié)合上述分析，采用系統(tǒng)動力學(xué)建模軟件Vensim建立綠色建筑項目需求側(cè)演化博弈模型如圖5所示。該模型主要有4個狀態(tài)變量、2個流率變量、10個外部變量和6個中間變量構(gòu)成。
模型初始值假設(shè)為:仿真起始時間INITIALTIME為0，仿真結(jié)束時間FINALTIME為100，仿真步長TIMESTEP=0.0078125，CCp=0.5，RCg=0.2，PCg=2，PCo=2，RCo=1，CDp=1，RDg=0.2，PDg=4，PDo=3，RCo=1。下面探討業(yè)主和開發(fā)商在情形4下在不同初始值下系統(tǒng)變化的特性。將上述系統(tǒng)初始值代入式(13)可知:情形4的系統(tǒng)鞍點:XS=0.33，YS=0.35。為清晰分析在鞍點周圍情形下的行為演化。博弈至多一方采用鞍點混合戰(zhàn)略納什均衡值時，假設(shè)為(0.33，Y*)，(X*，0.35)，則演化過程如圖6和圖7所示。從圖6可知，當系統(tǒng)的初始值X值為鞍點值時，隨著Y在鞍點值的上下兩邊，演化相圖向著不同的演化方向轉(zhuǎn)化，在Y值的上面，系統(tǒng)最終演化穩(wěn)定點為B(1，1);在Y值的下面，系統(tǒng)最終演化穩(wěn)定點為O(0，0)。從圖7可知，當系統(tǒng)的初始值Y值為鞍點值時，隨著X在鞍點值的左右兩邊，演化相圖向著不同的演化方向轉(zhuǎn)化，在鞍點值的左邊，系統(tǒng)最終演化穩(wěn)定點為O(0，0);在鞍點值的右邊，系統(tǒng)最終演化穩(wěn)定點為B(1，1)。所以從仿真的結(jié)果來看，系統(tǒng)的演化方向取決于系統(tǒng)雙方在綠色建筑項目上所獲得的增量利益、在普通建筑上的獲利，開發(fā)綠色建筑項目的增量成本、增量風(fēng)險以及系統(tǒng)初始值業(yè)綜合決定。
5結(jié)論
(1)演化博弈論與系統(tǒng)動力學(xué)相結(jié)合克服了傳統(tǒng)博弈論局中人完全理性的局限性，可以更有效地擬合、解釋現(xiàn)實中的動態(tài)博弈現(xiàn)象，為研究綠色建筑項目這一復(fù)雜問題提供新的研究思路。
(2)通過建立演化博弈的SD模型及數(shù)據(jù)仿真分析可知，普通建筑項目獲得大小、綠色建筑項目增量成本、綠色建筑項目純增量利益、綠色建筑項目增量風(fēng)險等因素會對開發(fā)商和業(yè)主的博弈行為產(chǎn)生影響，進而影響綠色建筑項目最終演化結(jié)局。
(3)綜合運用演化博弈論和系統(tǒng)動力學(xué)方法研究綠色建筑項目需求側(cè)問題盡管是一種新的嘗試，但研究是在一定的假設(shè)條件下進行的，現(xiàn)實中情況常常更為復(fù)雜。因此，結(jié)合實際深化模型，將綠色建筑項目供應(yīng)側(cè)的政府和開發(fā)商結(jié)合起來研究將能更好地詮釋和仿真現(xiàn)實中的動態(tài)博弈現(xiàn)象，將是此類問題進一步研究的方向。——論文作者：黃定軒
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