蘭金金，李碧珍，2

(1.福建師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，福建 福州 350117；2.福建師范大學(xué)協(xié)和學(xué)院，福建 福州 350117)

世界經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展的同時環(huán)境問題也日益嚴(yán)峻，大氣污染、酸雨蔓延、全球變暖、臭氧層破壞等環(huán)境現(xiàn)狀讓人類不得不正視已遭重創(chuàng)的全球生態(tài)環(huán)境問題．2019年，聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署歷時5年發(fā)布最新報告《全球環(huán)境展望6》[1]，該報告警示：地球已遭受嚴(yán)重破壞，并呼吁各國秉承可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念積極向循環(huán)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型．導(dǎo)致大氣污染的主要原因是人類不加節(jié)制地使用化石燃料，而航運(yùn)業(yè)廣泛使用的高硫船用燃油所帶來的船舶排放是全球海域以及周邊港口城市的主要污染源之一．在全球節(jié)能減排的大背景下，港口和航運(yùn)企業(yè)能源轉(zhuǎn)型勢在必行．

國際海事組織(international maritime organization,IMO)于2020年1月1日正式實(shí)施全球“限硫令”，要求全球范圍內(nèi)船用燃油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%，對4個國際特定排放控制區(qū)(emission control area,ECAs)采取更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，要求船用燃油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.1%[2]．中國海事局積極響應(yīng)IMO的排放政策，規(guī)定2020年起國際航船進(jìn)入我國海域，船用燃油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.5%；且2022年起國際航船進(jìn)入我國特定排放控制區(qū)海南海域，船用燃油硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)不超過0.1%．在2021年11月的聯(lián)合國COP26氣候峰會上，美國、丹麥、比利時等12國共同許諾全球海洋排放量將于2050年前降至零.未來全球極有可能大規(guī)模推廣更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，因此航運(yùn)企業(yè)船舶排放應(yīng)盡早向低硫轉(zhuǎn)型．

目前，航運(yùn)企業(yè)向低硫轉(zhuǎn)型的方式主要有3種：一是向煉油廠采購低硫船用燃油；二是在現(xiàn)有船舶設(shè)備基礎(chǔ)上加裝脫硫設(shè)備[3]；三是使用LNG清潔燃油．LNG清潔燃油能夠有效降低碳、硫排放[4]，但是使用LNG清潔燃油需要航運(yùn)企業(yè)重新定制船舶，要求港口應(yīng)配套燃油加裝系統(tǒng)，前期成本投入太大僅適合部分航線固定的情形[5]，故本文暫討論前兩種方案．

1 文獻(xiàn)綜述

1.1 脫硫技術(shù)

在低硫船用燃油煉制技術(shù)方面，薛倩等[6]指出全球低硫船用燃油市場需求巨大，原有的燃油調(diào)和技術(shù)產(chǎn)量低，沸騰床渣油加氫脫硫技術(shù)具有較好的經(jīng)濟(jì)性．王琪等[7]以減壓渣油、加氫尾油和乙烯焦油為原料，研究生產(chǎn)新型低含硫量船用燃料油的最佳調(diào)和比例，在控制成本的前提下將油品的黏度、含硫量等降低到標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)．安偉等[8]指出市場上可選用的低硫燃油主要有低硫重油、低硫輕質(zhì)油、生物柴油和低硫調(diào)和油等4種，后3種可將硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)控制在0.1%內(nèi)，其中低硫調(diào)和油具有較優(yōu)越的使用性能和成本優(yōu)勢，有望成為低硫船用燃油市場的主打產(chǎn)品．

在脫硫設(shè)備設(shè)計和研發(fā)方面，張劍等[9]指出濕法廢棄脫硫設(shè)備可分為開式、閉式和混合式3種．從脫硫效果看，閉式和混合式濕法廢棄脫硫設(shè)備能夠滿足嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)甚至零排放，但相應(yīng)地其安裝和使用成本也較高，需要消耗大量中和劑．開式濕法廢棄脫硫設(shè)備成本較低，但是排放仍會受到部分法規(guī)和公約的限制．

1.2 低硫轉(zhuǎn)型方式選擇

從低硫轉(zhuǎn)型投入成本角度，Panasiuk等[10]指出無論選擇低硫燃油還是安裝洗滌器都需要額外的成本，并建立現(xiàn)金流模型，評估二者的投資效益．Abadie等[11]考慮高低硫船用燃油價格、船舶在限制排放區(qū)內(nèi)作業(yè)時間和安裝脫硫洗滌設(shè)備成本等因素，在不確定條件下對使用的低硫船用燃油與安裝脫硫洗滌設(shè)備進(jìn)行經(jīng)濟(jì)型評價．Lindstad等[12]指出不同船型的最佳減排措施不同，安裝脫硫洗滌設(shè)備對大型船舶是較經(jīng)濟(jì)的選擇，但是會增加二氧化碳的排放量．

從高、低硫船用燃料價格角度，Jiang等[13]研究在限硫法規(guī)生效后，船東使用低硫燃油和加裝洗滌設(shè)備的經(jīng)濟(jì)效益，結(jié)果顯示，當(dāng)燃料價格差小于一定數(shù)值時，使用低硫燃油的效益高于加裝洗滌設(shè)備．Fagerholt等[14]基于高、低硫船用燃料價格懸殊問題，提出在限制排放區(qū)內(nèi)使用低硫燃油，在限制排放區(qū)外使用普通燃油，并根據(jù)日利潤最優(yōu)計算航速和高低燃油轉(zhuǎn)換位置．Patricksson等[15]依據(jù)低硫燃油、脫硫設(shè)備和新能源LNG動力優(yōu)化設(shè)計5種船舶柴油機(jī)，基于變動的燃油價格，建立總成本最小的兩階段優(yōu)化模型．

2 問題描述和模型構(gòu)建

2.1 問題描述

全球船舶硫排放標(biāo)準(zhǔn)不會止步于此，更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)在可預(yù)見的未來定會落地實(shí)施．在航運(yùn)減排背景下航運(yùn)企業(yè)無論選擇采購低硫燃油或安裝脫硫設(shè)備，均會造成航運(yùn)企業(yè)運(yùn)輸成本增加，影響航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型積極性．為了幫助航運(yùn)企業(yè)自主高效地向低硫轉(zhuǎn)型，并且傾向于鼓勵航運(yùn)企業(yè)能夠使用低硫燃油從而徹底向低硫轉(zhuǎn)型，本文圍繞政府和航運(yùn)企業(yè)展開演化博弈分析，主要探討不同的政府監(jiān)管模式對航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型路徑選擇的影響．

2.2 模型構(gòu)建與參數(shù)假設(shè)

在政府與航運(yùn)企業(yè)兩方演化博弈模型中，政府相關(guān)部門可選擇的行動策略有2個，即A={嚴(yán)格監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量，普通監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量}．所謂嚴(yán)格監(jiān)管是指執(zhí)行更加嚴(yán)格的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的燃油含硫標(biāo)準(zhǔn)．普通監(jiān)管是指執(zhí)行目前IMO制定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的燃油含硫標(biāo)準(zhǔn)．航運(yùn)企業(yè)可選擇的行動策略也有2個，即B={使用低硫燃油，運(yùn)用脫硫設(shè)備}．使用低硫燃油的航運(yùn)企業(yè)將徹底地向低硫轉(zhuǎn)型，能夠達(dá)到普通監(jiān)管和嚴(yán)格監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)．運(yùn)用脫硫設(shè)備的航運(yùn)企業(yè)僅僅是低硫轉(zhuǎn)型的緩兵之計，并未完全向低硫轉(zhuǎn)型，當(dāng)執(zhí)行普通監(jiān)管時能夠滿足低于質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%的燃油含硫標(biāo)準(zhǔn)要求；但是當(dāng)執(zhí)行嚴(yán)格監(jiān)管時，由于不同脫硫設(shè)備的技術(shù)和工藝不同，使用脫硫設(shè)備的企業(yè)仍有可能(概率為β)不符合質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的燃油含硫標(biāo)準(zhǔn)，此時企業(yè)將會被處以罰款．政府和航運(yùn)企業(yè)的雙方博弈主體策略集(表1)中，政府選擇“嚴(yán)格監(jiān)管”策略的概率為m，選擇“普通監(jiān)管”策略的概率為1-m；航運(yùn)企業(yè)選擇“使用低硫燃油”的概率為n，選擇“運(yùn)用脫硫設(shè)備”的概率為1-n，其中m,n∈[0,1]．

表1 政府和航運(yùn)企業(yè)的雙方博弈主體策略集

考慮實(shí)際情況假定主體雙方損益參數(shù)．相比于普通監(jiān)管，政府嚴(yán)格監(jiān)管的航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量增加投入的成本為Cg；航運(yùn)企業(yè)徹底向低硫轉(zhuǎn)型，購入低硫燃油比從前使用高硫燃油增加投入的成本為Cp，航運(yùn)企業(yè)因購買脫硫設(shè)備投入的成本為CS；政府嚴(yán)格監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型帶來的收益為Sg，政府普通監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型帶來的收益為Sk，且Sg>Sk；航運(yùn)企業(yè)積極低硫轉(zhuǎn)型為企業(yè)自身帶來正面影響產(chǎn)生的收益為Sp；航運(yùn)企業(yè)運(yùn)用低硫設(shè)備后仍按照舊模式運(yùn)營的收益為Sd．如果政府嚴(yán)格監(jiān)管下，航運(yùn)企業(yè)積極向低硫轉(zhuǎn)型并達(dá)到質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的燃油含硫標(biāo)準(zhǔn)，則政府給予獎勵為r；如果政府嚴(yán)格監(jiān)管下,航運(yùn)企業(yè)運(yùn)用脫硫設(shè)備但未達(dá)到質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%的燃油含硫標(biāo)準(zhǔn)，則政府收取罰款為q．β為企業(yè)運(yùn)用脫硫設(shè)備后仍然不滿足嚴(yán)格監(jiān)管要求的概率．根據(jù)實(shí)際意義，假設(shè)政府和航運(yùn)企業(yè)的雙方博弈主體參數(shù)(表2)，各參數(shù)變量均為正．

表2 政府和航運(yùn)企業(yè)的雙方博弈主體參數(shù)假設(shè)

根據(jù)參數(shù)假設(shè)分析博弈雙方的收益函數(shù)．從航運(yùn)企業(yè)的視角來看，當(dāng)政府以概率為m的可能選擇嚴(yán)格監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量時：若航運(yùn)企業(yè)以概率為n的可能選擇使用低硫燃油，其收益為Sp-Cp+r；若航運(yùn)企業(yè)以概率為1-n的可能選擇運(yùn)用脫硫設(shè)備應(yīng)對“限硫令”，其收益為Sd-βq-CS.當(dāng)政府以概率為1-m的可能選擇普通監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量時：若航運(yùn)企業(yè)以概率為n的可能選擇使用低硫燃油，其收益為Sp-Cp；若航運(yùn)企業(yè)以概率為1-n的可能選擇運(yùn)用脫硫設(shè)備應(yīng)對“限硫令”，其收益為Sd-CS.從政府的視角來看，當(dāng)航運(yùn)企業(yè)以概率為n的可能選擇使用低硫燃油時:若政府以概率為m的可能選擇嚴(yán)格監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量，其收益為Sg-Cg-r；若政府以概率為1-m的可能選擇普通監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量，其收益為Sk.當(dāng)航運(yùn)企業(yè)以概率為1-n的可能選擇運(yùn)用脫硫設(shè)備應(yīng)對“限硫令”時:若政府以概率為m的可能選擇嚴(yán)格監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量，其收益為βq-Cg；若政府以概率為1-m的可能選擇普通監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量，其收益為零.綜上，可得出政府和航運(yùn)企業(yè)的雙方博弈收益矩陣(表3).

表3 政府和航運(yùn)企業(yè)的雙方博弈收益矩陣

3 各博弈主體策略穩(wěn)定性分析

3.1 政府策略穩(wěn)定性分析

Um=n(Sg-Cg-r)+(1-n)(βq-Cg)=n(Sg-r-βq)+βq-Cg,

(1)

U1-m=nSk+(1-n)·0=nSk,

(2)

(3)

政府的復(fù)制動態(tài)方程如下．

m(1-m)[n(Sg-r-βq)+βq-Cg-nSk]=

m(1-m)[n(Sg-Sk-r-βq)+βq-Cg].

(4)

根據(jù)演化博弈中的穩(wěn)定性理論[16]，當(dāng)H(m)=0且H′(m)<0時，在演化均衡點(diǎn)處達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)．于是進(jìn)一步對政府的復(fù)制動態(tài)方程求導(dǎo)并根據(jù)不同情況進(jìn)行討論．

(5)

3.2 航運(yùn)企業(yè)策略穩(wěn)定性分析

Un=m(Sp-Cp+r)+(1-m)(Sp-Cp)=mr+Sp-Cp，

(6)

U1-n=m(Sd-βq-CS)+(1-m)(Sd-CS)=Sd-CS-mβq，

(7)

(8)

航運(yùn)企業(yè)的復(fù)制動態(tài)方程如下．

n(1-n)[(mr+Sp-Cp)-(Sd-CS-mβq)]=

n(1-n)[m(r+βq)+Sp-Cp-Sd+CS].

(9)

根據(jù)演化博弈中的穩(wěn)定性理論[16]，當(dāng)H(n)=0且H′(n)<0時，在演化均衡點(diǎn)處達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)．進(jìn)一步對航運(yùn)企業(yè)的復(fù)制動態(tài)方程求導(dǎo)并根據(jù)不同情況進(jìn)行討論．

(10)

②若m≠m*，當(dāng)Sd-CS0時，有m*<0，則m>m*，H′(0)>0,H′(1)<0．此時航運(yùn)企業(yè)的演化穩(wěn)定策略為n=1．

③若m≠m*，當(dāng)(Sd-CS)-(Sp-Cp)>r+βq，即r+βq+Sp-Cp-Sd+CS<0時，有m*>1，則m0．此時航運(yùn)企業(yè)的演化穩(wěn)定策略為n=0．

④若m≠m*，當(dāng)0<(Sd-CS)-(Sp-Cp)m*，則H′(0)>0，H′(1)<0，航運(yùn)企業(yè)的演化穩(wěn)定策略為n=1；如果m0，航運(yùn)企業(yè)的演化穩(wěn)定策略為n=0．

4 策略組合穩(wěn)定性分析

本研究的演化博弈模型由政府與航運(yùn)企業(yè)雙方構(gòu)成，其中某一方的演化均衡點(diǎn)不一定能構(gòu)成整個演化模型系統(tǒng)的演化均衡點(diǎn)．通過構(gòu)建Jacobian矩陣[16]，即對雙方的變量同時進(jìn)行一階偏導(dǎo)運(yùn)算，分析系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)處行列式和跡的正負(fù)情況，能判定系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性，進(jìn)而求解得到整個演化模型系統(tǒng)的演化均衡點(diǎn)．Jacobian矩陣及其行列式和跡整理情況如下．

(11)

Det(J)=(1-2m)[n(Sg-Sk-r-βq)+βq-Cg]·(1-2n)[m(r+βq)+Sp-Cp-Sd+Cs]-

m(1-m)(Sg-Sk-r-βq)·n(1-n)(r+βq).

(12)

Tr(J)=(1-2m)[n(Sg-Sk-r-βq)+βq-Cg]+

(1-2n)[m(r+βq)+Sp-Cp-Sd+CS].

(13)

表4 各系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)的行列式和跡

根據(jù)演化博弈中的穩(wěn)定性理論[16]，當(dāng)Det(J)>0且Tr(J)<0時，系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，成為系統(tǒng)的演化穩(wěn)定點(diǎn)(ESS)．考慮實(shí)際經(jīng)濟(jì)意義，增加約束條件后可派生出12種情形(表5-表8)，逐一求解演化博弈模型的系統(tǒng)演化穩(wěn)定點(diǎn)．

表5 系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)局部穩(wěn)定性

表6 系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)局部穩(wěn)定性

表7 系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)局部穩(wěn)定性

表8 系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)局部穩(wěn)定性

演化博弈相位圖可顯示不同情形下雙方?jīng)Q策的軌跡[17]，可依據(jù)系統(tǒng)演化均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性繪制相位圖(圖1)，其中情形6系統(tǒng)不存在演化穩(wěn)定點(diǎn)．

圖1 不同情形下的相位圖

分析不同情形下約束條件的現(xiàn)實(shí)意義如下．(1)βqCg則正好與之相反，表示航運(yùn)企業(yè)選擇運(yùn)用脫硫設(shè)備應(yīng)對政府嚴(yán)格監(jiān)管含硫量排放時，有β概率不達(dá)標(biāo)而被政府收取的罰款q大于政府嚴(yán)格監(jiān)管航運(yùn)企業(yè)船舶燃油含硫量的成本．極端的情況則表示航運(yùn)企業(yè)不達(dá)標(biāo)時的罰款代價很大．(3)r+CgSg-Sk表示政府嚴(yán)格監(jiān)管下的監(jiān)管成本與獎勵航運(yùn)企業(yè)的獎金之和大于政府嚴(yán)格監(jiān)管和普通監(jiān)管的收益之差．極端的情況表示獎金或監(jiān)管成本較?。?5)Sp-Cp>Sd-Cs表示航運(yùn)企業(yè)選擇采用低硫燃油時獲得的收益扣去轉(zhuǎn)型付出的成本，即航運(yùn)企業(yè)選擇采用低硫燃油向低硫轉(zhuǎn)型時獲得的凈收益，大于航運(yùn)企業(yè)運(yùn)用脫硫設(shè)備獲得的收益．極端的情況則表示航運(yùn)企業(yè)采用低硫燃油時的收益大大優(yōu)于運(yùn)用脫硫設(shè)備獲得的收益．(6)(Sd-Cs)-(Sp-Cp)>r+βq，即r+βq+Sp-Cp-Sd+Cs<0，表示航運(yùn)企業(yè)運(yùn)用脫硫設(shè)備獲得的收益比選擇采用低硫燃油獲得的凈收益大得多，甚至比政府給出的獎勵和罰款之和還多．(7)0<(Sd-Cs)-(Sp-Cp)

分析不同情形下系統(tǒng)演化穩(wěn)定點(diǎn)(ESS)可知:(1)情形2、3、8、9，ESS為(0,0)；系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略為(政府按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%標(biāo)準(zhǔn)普通監(jiān)管，航運(yùn)企業(yè)使用脫硫設(shè)備)．當(dāng)罰款q提高或監(jiān)管成本Cg降低時，ESS向(1,0)方向演化；當(dāng)縮小低硫轉(zhuǎn)型前后的收益偏差，如降低低硫燃油使用成本或提升其收益時，ESS向(0,1)方向演化．(2)情形5、11，ESS為(1,0)；系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略為(政府按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格監(jiān)管，航運(yùn)企業(yè)使用脫硫設(shè)備)．當(dāng)縮小低硫轉(zhuǎn)型前后的收益偏差，提升獎金r或罰款q時，ESS向(1,1)方向演化．(3)情形1、4，ESS為(0,1)；系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略為(政府按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%標(biāo)準(zhǔn)普通監(jiān)管，航運(yùn)企業(yè)采購低硫燃油)．當(dāng)罰款q提高或監(jiān)管成本Cg減少時，ESS向(1,1)方向演化．(4)情形7、9、10、12，ESS為(1,1)；系統(tǒng)演化穩(wěn)定策略為(政府按質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.1%標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格監(jiān)管，航運(yùn)企業(yè)采購低硫燃油)．(5)特別地，情形9有2個ESS點(diǎn)，情形6無ESS點(diǎn)．綜上，整個系統(tǒng)穩(wěn)定策略的演化過程可歸納為4個階段(圖2)．

圖2 系統(tǒng)穩(wěn)定策略的演化過程

5 仿真驗(yàn)證

為了進(jìn)一步驗(yàn)證系統(tǒng)演化博弈過程，本文通過運(yùn)用MATLAB R2021b對上述12種情形仿真模擬，驗(yàn)證在不同初始狀態(tài)下系統(tǒng)穩(wěn)定策略的演化路徑[18]．其中，橫坐標(biāo)取x=m，表示政府選擇嚴(yán)格監(jiān)管的概率；縱坐標(biāo)取y=n，表示航運(yùn)企業(yè)選擇低硫燃油的概率，取值范圍為[0,1]，間隔設(shè)置為0.1，時間周期設(shè)置為[0,10]．選取β=0.5，Sg=20，Sk=5，其余參數(shù)賦值均為相對值，滿足各情形的約束條件即可．通過MATLAB R2021b仿真模擬得到12種情形下政府與航運(yùn)企業(yè)的決策演化路徑(圖3)，仿真檢驗(yàn)結(jié)果與模型理論分析一致．

圖3 不同情形下政府與航運(yùn)企業(yè)策略演化路徑

根據(jù)演化博弈理論，初始策略概率能顯著影響系統(tǒng)演化的速度[19]．在系統(tǒng)穩(wěn)定點(diǎn)(1，1)，分別取政府的初始策略概率m和航運(yùn)企業(yè)的初始策略概率n為0.2、0.5、0.8，研究9種賦值組合下改變初始策略概率對系統(tǒng)演化速度的影響(圖4)．在圖4(a)中，當(dāng)航運(yùn)企業(yè)的初始策略概率n(縱坐標(biāo))不變時，隨著政府的初始策略概率m(橫坐標(biāo))的提高，航運(yùn)企業(yè)向n=1演化的速度增快，這說明無論航運(yùn)企業(yè)的初始策略概率為多少，政府提高嚴(yán)格監(jiān)管的概率總能加快航運(yùn)企業(yè)采用低硫燃油向綠色航運(yùn)轉(zhuǎn)型．在圖4(b)中，當(dāng)政府的初始策略概率m(縱坐標(biāo))不變時，航運(yùn)企業(yè)的初始策略概率n(橫坐標(biāo))的變化對政府的演化速度幾乎沒有影響，這說明政府的決策主要由自身選擇或國際政策決定，航運(yùn)企業(yè)的影響較小．在圖4(a)和4(b)中，系統(tǒng)演化速度最快的初始策略組合均是[0.8,0.8]，系統(tǒng)演化速度最慢的初始策略組合均是[0.2,0.2]，說明初始策略概率增加能提高系統(tǒng)演化速度．

圖4 (1，1)點(diǎn)下不同初始策略對系統(tǒng)演化速度的影響

6 結(jié)論與建議

6.1 研究結(jié)論

本文基于演化博弈理論，通過理論推導(dǎo)與仿真驗(yàn)證相結(jié)合，得出以下結(jié)論．

(1)航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型對轉(zhuǎn)型前后收益偏差的變化較敏感．當(dāng)轉(zhuǎn)型前后收益偏差為正時，航運(yùn)企業(yè)采用低硫燃油時的收益顯著優(yōu)于運(yùn)用脫硫設(shè)備獲得的收益，無論政府選擇嚴(yán)格監(jiān)管或普通監(jiān)管，航運(yùn)企業(yè)都會傾向于選擇采購低硫燃油徹底向低硫轉(zhuǎn)型(如情形1、4、7、10)；當(dāng)轉(zhuǎn)型前后收益負(fù)向偏差過大時，航運(yùn)企業(yè)采用低硫燃油時的收益顯著劣于運(yùn)用脫硫設(shè)備獲得的收益，無論政府選擇嚴(yán)格監(jiān)管或普通監(jiān)管，航運(yùn)企業(yè)都會傾向于運(yùn)用脫硫設(shè)備暫時向低硫轉(zhuǎn)型(如情形2、5、8、11)；當(dāng)轉(zhuǎn)型前后收益偏差變化介于正值和r+βq之間時，航運(yùn)企業(yè)采用低硫燃油時的收益稍弱于運(yùn)用脫硫設(shè)備獲得的收益，但是政府給予采用低硫燃油航運(yùn)企業(yè)的獎勵或運(yùn)用脫硫設(shè)備航運(yùn)企業(yè)可能罰沒的罰款能抵消這部分的收益偏差，航運(yùn)企業(yè)也會傾向于選擇采購低硫燃油徹底向低硫轉(zhuǎn)型(如情形9、12)．

(2)政府的懲罰機(jī)制具有一定震懾作用，但是僅在部分情景下發(fā)揮重要作用．當(dāng)航運(yùn)企業(yè)轉(zhuǎn)型前后收益偏差變化介于正值和r+βq之間時，政府制定的獎勵r與罰款q的金額能顯著影響航運(yùn)企業(yè)的決策．在情形9中存在兩個ESS點(diǎn),O(0,0)和C(1,1)，表示當(dāng)政府選擇普通監(jiān)管時，航運(yùn)企業(yè)采用低硫設(shè)備是最優(yōu)決策；當(dāng)政府選擇嚴(yán)格監(jiān)管時，航運(yùn)企業(yè)采購低硫燃油是最優(yōu)決策．但是在情形12中，政府提高罰款q后系統(tǒng)只存在一個ESS點(diǎn)C(1,1)，說明提高罰款q能夠達(dá)到適當(dāng)?shù)恼饝匦Ч⒏淖兒竭\(yùn)企業(yè)的決策．

(3)政府監(jiān)管的航運(yùn)企業(yè)綠色轉(zhuǎn)型作用機(jī)制主要有兩種．一是政府制定獎懲機(jī)制，引導(dǎo)航運(yùn)企業(yè)采用低硫燃油向綠色航運(yùn)轉(zhuǎn)型．這種作用機(jī)制下要求政府先提高初始策略概率，制定并推行嚴(yán)格監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)，之后幫助航運(yùn)企業(yè)降低轉(zhuǎn)型前后收益偏差并合理利用獎懲機(jī)制，加快航運(yùn)企業(yè)向低硫轉(zhuǎn)型.二是政府給予適當(dāng)補(bǔ)貼和幫扶，引導(dǎo)航運(yùn)企業(yè)自主低硫轉(zhuǎn)型．這種作用機(jī)制下要求政府先幫助航運(yùn)企業(yè)降低轉(zhuǎn)型前后收益偏差，提高航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型意愿，引導(dǎo)航運(yùn)企業(yè)自主提高初始決策概率，之后順勢推行嚴(yán)格監(jiān)管的標(biāo)準(zhǔn)并合理利用獎懲機(jī)制，加快航運(yùn)企業(yè)向低硫轉(zhuǎn)型．

6.2 政策建議

(1)推動航運(yùn)企業(yè)高效低硫轉(zhuǎn)型要降低航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型成本，切實(shí)保障航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型可行性．一是鼓勵煉油廠積極進(jìn)行業(yè)務(wù)調(diào)整和技術(shù)創(chuàng)新[20]，提升合規(guī)船用燃油煉制效率；二是降低高低硫燃油的價格差，提高安裝脫硫設(shè)備方案的投資回報率；三是關(guān)注國際原油市場供應(yīng)情況和價格走勢，穩(wěn)定低硫燃油市場走勢．

(2)推動航運(yùn)企業(yè)高效低硫轉(zhuǎn)型需要提高航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型收益，從根源上提高航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型的積極性．一是對符合要求的航運(yùn)企業(yè)，在金融貸款方面予以貸款降息、貸款利息收入免征增值稅等政策優(yōu)惠；二是幫助航運(yùn)企業(yè)與煉油廠構(gòu)建低硫燃油供應(yīng)鏈[21]，制定合理的供應(yīng)鏈契約加以協(xié)調(diào)，增強(qiáng)供應(yīng)鏈聯(lián)結(jié)穩(wěn)固性．

綜上所述，促使航運(yùn)企業(yè)使用低硫燃油進(jìn)行低硫轉(zhuǎn)型的核心影響因素是航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型前后的收益偏差，制定合理的獎懲機(jī)制能夠一定程度上引導(dǎo)航運(yùn)企業(yè)自主高效地向低硫轉(zhuǎn)型．政府可在制定合理的獎懲機(jī)制的基礎(chǔ)上，縮小高低硫燃油價格差、優(yōu)化低硫燃油供應(yīng)鏈、用好貸款稅收優(yōu)惠政策，從降低航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型成本和提高航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型收益兩方面介入幫助航運(yùn)企業(yè)低硫轉(zhuǎn)型．