发展装配式建筑可有效推动我国建造方式的变革,此举不仅可提高建筑行业的建造效率,更是促进建筑领域节能减排的有力抓手。2016年发布的《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》明确提出“力争用十年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%”。受到规模、技术和经济等因素的影响,装配式建筑的建造成本较高,这抑制了相关主体推广、使用装配式建筑的积极性,使得我国装配式建筑在新建建筑面积中的比例不足5%。在今后的发展过程中,如果仅靠市场调节促进装配式建筑的发展,将很难实现既定的发展目标。因此,政府如何有效发挥引导作用,激发装配式建筑市场积极性,是现阶段装配式建筑发展需要解决的一个较为关键的问题。

针对装配式建筑发展经济激励的研究,不同学者从不同角度进行了相关研究:从政府角度,王志强等人运用系统动力学,研究了政府激励策略对装配式建筑发展的影响,得出政府应从降低开发成本、完善惩罚力度、加大宣传等方面激励装配式建筑的发展;郭捷楠等人运用演化博弈论分析了政府和开发商在保障房推行产业化建设时的策略选择,得出政府在保障房产业化推行过程中对建设单位经济激励不足的结论。从建设单位的角度,刘晓君运用结构方程模型,分析了影响装配式建筑开发意愿的影响因素,得出经济激励力度是影响建设单位开发意愿的最重要因素;金国辉等人认为企业经济基础薄弱、创新能力不足是我国企业发展装配式建筑积极性不高的最主要原因。从消费者的角度,陈颖龄等人通过构建“政府-消费者”的演化博弈模型,得出政府应该通过经济刺激、宣传等手段促进消费者参与到装配式建筑的发展中。

从已有装配式建筑经济激励方面的研究文献来看,我国对装配式建筑经济激励的研究大多是从单一利益主体的角度进行研究,并且从消费者角度进行经济激励的研究较少。装配式建筑发展的经济激励研究,需要综合考虑政府、建设单位和消费者等参与主体的利益诉求,本文以三方博弈理论为基础,构建“政府-建设单位-消费者”三方博弈模型,通过分析三方主体的决策选择和演化路径,得出博弈主体行为决策的最优组合,并提出促进装配式建筑发展的对策建议。

装配式建筑发展过程中,参与主体众多,按照参与程度不同可以分为主要参与主体和次要参与主体,其中主要参与主体包括政府、建设单位和消费者;次要参与主体包括规划设计单位、构配件生产商、施工单位和物业运营公司等,各参与主体关系如图1所示。

通过对装配式建筑各参与主体关系的分析,可以得出在装配式建筑发展过程中,政府应充当推行者的角色。发展装配式建筑符合资源节约、环境友好的发展目标,可以带来较大的社会、环境效益;建设单位、规划设计单位、施工单位、构配件生产商和物业运营公司是装配式建筑的提供者,他们的利益诉求和角色定位相似,即在符合国家宏观环境的前提下,以实现自身利益最大化作为决策目标;消费者是装配式的需求者,消费者会通过评判舒适度和经济效用等来决定是否购买装配式建筑。下面分别对装配式建筑的最主要参与主体推行者—政府、提供者—建设单位、需求者—消费者进行行为和利益诉求分析。

在装配式建筑推广过程中,政府起主导作用,并对社会效益最大化和建筑业的可持续发展负责。政府可以通过制定相关政策为装配式建筑的发展提供宏观支持,以激励装配式建筑市场发展的积极性,还可以采取强制手段来约束未参与装配式建筑发展相关主体的不达标行为,以明确市场导向和发展方向。

建设单位的行为,受宏观环境制约、激励政策引导和消费需求导向的影响。建设单位一方面希望通过发展装配式建筑来实现企业的转型升级,并承担起应尽的社会责任,另一方面建设单位为保障自身利益最大化,会选择风险较小的建造方式,或者将不可预见的风险进行转移。

消费者作为市场的最终环节,其消费选择会对建设单位的开发决策产生一定影响,同时受到政府宏观政策的引导。一方面,消费者希望通过购买装配式建筑承担起自身保护环境的社会责任;另一方面,从经济效益角度考虑,消费者可能更愿意选择经济实惠的建筑产品。

装配式建筑的发展主要涉及政府、建设单位和消费者三方主体,本文在对各主体进行角色定位和行为分析的基础上,构建三方博弈模型。

在政府-建设单位-消费者三方博弈过程中,政府以社会效益最大化和建筑业可持续发展为出发点进行决策,建设单位以自身利益最大化作为决策选择的依据,而消费者会根据自身的认知、经济实力和外部环境的影响等选择合适的建筑产品。

假设1:政府、房地产业主和消费者掌握的都是不完全信息,所以他们之间的博弈属于不完全信息博弈。

假设2:假设政府具有两种策略选择:采取经济激励(Q)和不采取经济激励(T)。当采取经济激励政策时,政府为推行经济激励所付出的成本为A,其他参与主体积极响应国家号召,国家获得的额外社会、环境效益等增加的收益为B,其中,因建设单位的积极响应而获取的收益比例为β,政府推行经济激励得不到响应的损失为C;当不采取经济激励时,政府为推行装配式建筑付出的宣传成本为D。

假设3:假设建设单位具有两种决策选择:开发装配式建筑(Q)和开发传统现浇建筑(T)。当开发装配式建筑时,建设单位多付出建设成本E,将获得社会及声誉收益F以及政府补贴G;当开发传统现浇建筑时,建设单位在建造过程中因相关指标未达到标准受到的处罚成本为H。

假设4:假设消费者具有两种决策选择:购买装配式建筑(Q)和购买传统现浇建筑(T)。当购买装配式建筑时,消费者会多付出成本I,同时获得奖励收益J;当购买传统现浇建筑时,消费者所获得的效益为K,因不购买装配式建筑造成的资源浪费为L。

基于以上假设,建立三方博弈的非合作重复博弈矩阵,如表1所示:

假设政府采取经济激励的概率为x,不采取经济激励的概率为1-x;建设单位开发装配式建筑的概率为y,开发传统现浇建筑的概率为(1-y);消费者购买装配式建筑的概率为z,购买传统现浇建筑的概率为(1-z)。得到政府-建设单位-消费者三方的动态复制方程,并进行博弈演化路径及稳定性分析。

政府选择采取经济激励和不采取经济激励的期望收益u_q政和u_t政分别为:

u_q政=yz(-A+B-G-J)+(1-y)z(-A-C)+y(1-z)(-A+βB-G-L)+(1+x)(-A-C-L)

=yz(B-J-βB)+zL+y(βB-G)+(-A-C-L)

u_t政=yz(B-βB)+yβB-D

政府决策的动态复制方程为:

由动态复制方程稳定性定理可知:

(1)当y=时,F(x)≡0,即x取任意值都是稳定状态,此时政府既可以选择采取经济激励,也可以选择不采取经济激励;

(2)当y≠时,F(x)=0分以下两种情况:

①当0<y<时,F^'(0)>0,F^'(1)<0,x=1为稳定策略,即当建设单位建设装配式建筑的概率小于时,政府进行经济激励政策;

②当<y<1时,F^'(0)<0,F^'(1)>0,x=0为稳定策略,即当建设单位建设装配式建筑的概率大于时,政府进行以倡导、鼓励为主的激励政策。

建设单位选择开发装配式建筑和开发传统现浇建筑的期望收益u_q建和u_t建分别为:

u_q建=xzL+x(G+L)+zL+(-E+F-L)

u_t建=-H

建设单位决策的动态复制方程为:

由动态复制方程稳定性可知:

(1)当z=时,F(y)≡0,即y取任意值都是稳定状态,此时建设单位可以选择建设装配式建筑或者传统现浇建筑;

(2)当z≠时,分以下两种情况:

①当0<z<时,F^'(0)<0,F^'(1)>0,y=0为稳定策略,即当消费者购买装配式建筑的概率小于时,建设单位建设传统现浇建筑;

②当<z<1时,F^'(0)>0,F^'(1)<0,y=1为稳定策略,即当消费者购买装配式建筑的概率大于时,建设单位建设装配式建筑。

消费者选择购买装配式建筑和购买传统现浇的期望收益u_q消和u_t消分别为:

u_q消=xJ-I

u_t消=K

消费者决策的动态复制方程为:

由动态复制方程稳定性可知:

(1)当x=时,F(z)≡0,即z取任意值都是稳定状态,此时消费者可以选择购买装配式建筑或者传统现浇建筑;

(2)当x≠时,分以下两种情况:

①当0<x<时,F^'(0)<0,F^'(1)>0,z=0,为稳定策略,即当政府采取经济激励政策的概率小于时,消费者选择购买传统现浇建筑;

②当<x<1时,F^'(0)>0,F^'(1)<0,z=1,为稳定策略,即当政府采取经济激励政策的概率大于时,消费者选择购买装配式建筑。

根据Ritzberger和Weibull(1996)提出的结论,对于政府、建设单位和消费者三方作用下的博弈策略,只需要分析E₁(0,0,0)E₂(0,0,1)E₃(0,1,0)E₄(1,0,0)E₅(0,1,1)E₆(1,0,1)E₇(1,1,0)E₈(1,1,1)8个均衡点的稳定性,其余均为非渐进稳定状态。根据三方主体的动态复制方程,可以得到雅可比矩阵如图5所示

由李亚普诺夫第一法则可知,渐进稳定点(ESS)对应的雅克比矩阵的特征根必须小于0。各均衡点的稳定性判断如表2所示。

从表2可知,(0,1,1)是复制动态系统的鞍点,因此,理想的演化状态(0,1,1)在装配式建筑发展初期并不是演化的最终稳定状态,博弈过程仍要进一步向其他稳定状态演化,即在装配式建筑发展初期,装配式建筑的发展离不开政府的参与。当满足G+A+C+L-D<0,-G+E-F-H<0,-J+I+K<0时,(1,1,1)为动态复制系统的稳定点,即满足:政府推行经济激励付出的成本、得不到响应所带来的损失、资源浪费成本之和小于政府推行装配式建筑的宣传成本,建设单位开发装配式建筑产品多付出的成本小于建设单位因开发装配式建筑获得的奖励、社会声誉效益以及采取传统现浇建造方式造成相关指标未达标的处罚成本之和,消费者购买装配式建筑多付出的成本与购买传统现浇建筑所获得的收益之差小于消费者购买装配式建筑所获得的奖励收入时,三方博弈会演化至理想状态。因此,政府、建设单位和消费者三者之间的决策组合收敛于何种演化稳定状态取决于政府采取经济激励所付出的成本、建设单位的建设成本以及消费者购买装配式建筑所付出的成本等各参数值的大小。

为了更直观清楚地展示装配式建筑发展过程中的演化路径,对上述博弈模型进行仿真分析。为使得最终能够演化到理想状态(1,1,1),需要各个参数初始值满足G+A+C+L<D,E<G+F+H,I+K<J。本文将初始值设置为A=4,C=1.5,D=11,E=3,F=2.5,G=3,H=1,I=2,J=4,K=1.5,L=2,数值分析通过matlab编程实现。

分别固定x、y、z的初始值,随机选择另外两个函数的初始值,验证三个函数之间的关系随时间变化的影响。

以x=0.5为例,仿真结果如图6所示,得出:y和z的不同取值会对x的收敛速度产生一定影响,但是x最终仍会收敛于1,说明在装配式建筑发展初期,政府实施经济激励的力度会随着时间的变化而不断加强。

以y=0.5为例,仿真结果如图7所示,得出:y不会随着x和z的变化单调递增,会出现先递减后递增的趋势,原因可能是在装配式建筑发展初期,技术不成熟、建造成本高,建设单位仍然会选择传统现浇建筑,但随着装配式建筑的不断发展,建设单位会顺应市场导向,选择开发装配式建筑。

以z=0.5为例,仿真结果如图8所示,得出:z会随着x和y的变化现大幅下降,之后会逐步上升,在装配式建筑发展初期,消费者由于对装配式建筑的认知不足,选择购买装配式建筑的比例出现大幅下降的趋势,随着装配式建筑的不断发展,消费者对装配式建筑的接受程度逐步提高。

下面以x=0.2,y=0.4,z=0.6;x=0.5,y=0.6,z=0.8;x-0.7,y=0.4,z=0.3为例,通过三维仿真模型分析三方主体决策组合的演化趋势,如图9所示。基于以上演化条件,得出三方最终将演化至(1,1,1)的理想稳定状态。

本文通过政府-建设单位-消费者三方主体的博弈模型来研究装配式建筑发展的经济激励措施。通过模型求解及仿真分析可以得出,在装配式建筑发展初期,应当通过政府的经济激励来提高装配式建筑市场份额。其中,装配式建筑的经济激励包括正向激励,如政府补贴、税收减免等,也包括负向激励,如强制性干预、加大惩罚力度等。具体建议为:

(1)完善税收优惠政策。税收优惠政策是利用税收的减免,降低装配式建筑的成本,从而提高装配式建筑的市场积极性。对装配式建筑提供者的税收优惠政策应包括:研发装配式建筑新型技术的相关企业,应降低其企业所得税的税率;降低装配式建筑施工单位缴纳社会保障费的比例;符合新型材料目录的预制构配件生产商,应享受增值税即征即退的优惠政策;将装配式建筑纳入到高新技术产业,并享受相关优惠及税收政策。对于购买装配式建筑的消费者,可采取减免契税、印花税等优惠政策。

(2)建立针对装配式建筑的专项基金。我国应增加对于装配式建筑的财政补贴,并建立专项基金,以调动装配式建筑各主体的积极性。专项基金应用于对示范项目、新技术研发中心、重点实验室等领域进行财政补贴;对装配式建筑技术工人的培训和技能鉴定给予一定的财政补贴;对自愿实施装配式建筑的项目实施面积奖励。

(3)加大金融扶持。对装配式建筑实施优惠的金融政策,可以降低装配式建筑相关企业的融资难度,并提高消费者的购买积极性。金融扶持应包括:对符合条件并从事装配式建筑示范项目、新型技术研发中心等从事技术研发的企业,给予信贷支持;对购买装配式建筑的消费者,可以降低其购房首付比例,并增加贷款额度和贷款期限。

(4)加大对不达标的传统现浇建筑的惩罚力度。为促进建筑业的可持续发展,达到节能、节地、节水、环保的绿色发展目标,我国应加强对传统现浇建筑的监管力度,针对环境污染严重、建筑质量未达到控制标准的建设项目,采取严管重罚、应扣尽扣的原则,并对相关人员和单位进行动态扣分。