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1、低碳经济钢铁企业发展分析低碳经济钢铁企业发展分析 随着全球气候变暖、环境污染、资源匮乏等问题的出现， “低碳经济”概念引起全球范围的广泛关注。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基本特征的一种经济发展模式 。钢铁产业作为我国国民经济的重要支柱产业，是高能耗、高污染的典型代表，在发展低碳经济方面具有一定的潜力和发展空间。在此背景下，部分钢铁企业采取很多节能减排措施积极迎接低碳经济的挑战，其中废钢逆向物流对于钢铁行业来说是实现低碳经济的重要手段之一。目前有相关学者对废钢的逆向回收进行研究，如何秀玉从逆向物流的概念出发，分析我国钢铁企业逆向物流实施中存在的问题，并提出相应的解决措施 ；刘永彬提出建立
2、适应我国当前钢铁业发展要求的废钢铁回收物流系统、废钢循环利用体系 ；孙明辉结合我国废旧钢铁回收物流的现状，提出了如何建立废钢回收系统的政策建议 ；王迅分析了我国废钢铁回收物流的发展现状，提议建立废旧钢铁回收物流 ；闫启平阐述了废钢铁在低碳经济时期的应用价值，提出我国废钢铁产业“十二五”规划目标及技术路线 。以上这些文献主要对如何构造废钢逆向物流系统进行定性分析并提出一定的建议和政策，并没有考虑定量的因素。但是目前很多企业尤其是一些中小型企业在构建和实施废钢逆向物流中却不积极主动，主要原因是钢铁企业在实施废钢逆向物流时会产生大量的回收处理成本，而且很多回收处理成本短期内不一定都能带来经济利益，甚
3、至会造成公司亏损；另外政府的奖励惩罚力度和其他企业的策略选择对一个企业废钢逆向物流的实施也有一定的影响。因此为了全面推动钢铁企业实施废钢逆向物流，笔者基于有限理性为基础的进化博弈对大型钢铁企业、中小型钢铁企业之间逆向物流的实施行为进行博弈分析与研究，在两类企业博弈过程中考虑了政府的奖惩对博弈结果的影响，根据博弈的结果从而提出有利于两类企业最终积极选择实施逆向物流的具体对策和建议。博弈模型的假设钢铁企业在决策是否实施废钢逆向物流时考虑的因素多而复杂。为了便于分析，在不改变问题本质的条件下，对一些复杂的条件加以简化，作出如下假设：博弈中的参与者：大型钢铁企业和中小型钢铁企业，博弈双方都是有限理性。
4、博弈主体的策略行为：双方的策略行为都是实施废钢逆向物流和不实施废钢逆向物流。行为策略采取的比例：在博弈的初始阶段，假设钢铁企业采取实施的概率为，采取不实施的概率为，钢铁企业采取实施的概率为，采取不实施的概率为。模型中涉及的参数和基本解释：和分别为钢铁企业和钢铁企业实施废钢回收在炼钢时代替铁矿石所带来的节能、节资、降耗、减少环境污染等产生的综合效益。和分别为钢铁企业和钢铁企业为实施废钢逆向物流所投资设备、技术、人员等时所发生的成本。和分别为钢铁企业和钢铁企业积极实施废钢逆向物流时，政府在税收、信贷等方面给予的补贴。和分别为钢铁企业和钢铁企业不实施废钢逆向物流带来环境污染等严重后果性，政府给予的处
5、罚。和分别为钢铁企业和钢铁企业不实施废钢逆向物流为企业本身带来负面影响所遭受的损失成本。为钢铁企业在钢铁企业不实施逆向物流时所得到的额外收益，为钢铁企业在钢铁企业不实施逆向物流时所得的额外收益。和分别为钢铁企业和钢铁企业不实施逆向物流而节约的成本。根据以上假设条件，得到钢铁企业和钢铁企业博弈的支付矩阵，如表所示。博弈模型的建立根据以上假设条件和收益矩阵可知，钢铁企业采取实施的期望收益为：钢铁企业采取不实施的期望收益为：钢铁企业的混合策略，即采取实施与不实施策略的平均期望收益为：根据演化博弈的原理，若一种策略的适应度或支付比种群的平均适应度高，这种策略就会在种群中发展，即适者生存体现在这种策略的
6、增长率大于零，这就是复制动态方程。 因此由式和式可以得出钢铁企业策略的复制动态方程为：钢铁企业采取实施的期望收益为：钢铁企业采取不实施的期望收益为：钢铁企业的混合策略，即采取实施与不实施策略的平均期望收益为：同理，由式式和式可以得出钢铁企业策略的复制动态方程为：由式和式组成博弈系统的复制动态方程为：钢铁企业策略的演化稳定性分析令可求出复制动态方程的稳定状态点，即在复制动态过程中采取实施策略的钢铁企业所占的比例达到一种相对稳定的均衡状态，由式可知：若时，这意味着对所有的都处于稳定状态，若时，令，得，是的稳定状态，根据微分方程的稳定性定理及进化稳定策略的性质 ，满足时，求出的稳定状态点才是进化稳定
7、策略。对钢铁企业实施策略的复制动态方程求导得：下面对进行以下几种情况的分析。当，则，恒有从以上分析可知：当钢铁企业实施逆向物流所获得的综合效益和政府给予的补贴、钢铁企业不实施废钢逆向物流所遭受的损失成本和政府给予的处罚及钢铁企业在钢铁企业不实施逆向物流时所得到的额外收益之和小于钢铁企业实施的成本和不实施而节约的成本之和时，无论钢铁企业是否选择“实施”策略，钢铁企业都会选择”不实施”策略。当钢铁企业实施所获得的综合效益和政府给予的补贴与不实施废钢损失成本和政府给予的处罚之和小于钢铁企业实施的成本和钢铁企业不实施而节约的成本之和，而加上钢铁企业在钢铁企业不实施时所得到的额外收益时又大于钢铁企业实施
8、的成本和不实施而节约的成本之和时，钢铁企业策略的选择主要依赖于钢铁企业选择策略的概率，如果钢铁企业群体选择实施的概率大于时钢铁企业得到的额外收益越小，经过系统演化，最终选择不实施废钢逆向物流，反之，钢铁企业会选择实施。当钢铁企业实施成本与不实施而节约的成本之和小于钢铁企业实施所获得的综合效益、实施政府给予的补贴、不实施所遭受的损失成本三者之和时，钢铁企业不管钢铁企业是否实施，都会选择实施废钢逆向物流。钢铁企业策略的演化稳定性分析同理，对钢铁企业实施策略的复制动态方程求导得：策略。钢铁企业在以上各种情况下复制动态相位图如图所示。从以上分析可知：当钢铁企业实施逆向物流所获得的综合效益和政府给予的补
9、贴、钢铁企业不实施废钢逆向物流所遭受的损失成本和政府给予的处罚及钢铁企业在钢铁企业不实施逆向物流时所得到的额外收益之和小于钢铁企业实施的成本和不实施而节约的成本之和，无论钢铁企业是否选择”实施”策略，钢铁企业都会选择”不实施”策略，当钢铁企业实施所获得的综合效益和政府给予的补贴与不实施废钢损失成本和政府给予的处罚之和小于钢铁企业实施的成本和钢铁企业不实施而节约的成本之和，而加上钢铁企业在钢铁企业不实施时所得到的额外收益时又大于钢铁企业实施的成本和不实施而节约的成本之和时，钢铁企业策略的选择主要依赖于钢铁企业选择策略的概率，如果钢铁企业群体选择实施的概率大于时钢铁企业得到的额外收益越小，经过系统
10、演化，最终选择不实施废钢逆向物流，反之，钢铁企业会选择实施，当钢铁企业实施的成本与不实施而节约的成本之和小于钢铁企业实施所获得的综合效益、实施政府给予的补贴、不实施所遭受的损失成本三者之和时，钢铁企业不管钢铁企业是否实施，都会选择实施废钢逆向物流。钢铁企业和的策略演化系统的稳定性分析由复制方程式来描述钢铁企业和策略系统的演化过程，可以得出系统演化总共有个均衡点， ， ， ，当且仅当，对于由微分方程描述的动态方程，其均衡点的稳定性可以由该系统的雅可比矩阵的局部稳定性得到 。根据提出的方法，由式可得到该系统的雅可比矩阵和对应的行列式及其迹分别为：图来表示钢铁企业和之间策略选择博弈动态过程，如图所示
11、。图，的相位图结合表和图可知，和的取值范围影响了系统的进化稳定策略。讨论在以下几种情况下系统的稳定性：当，时，有和，由图可以发现，系统的演化稳定策略分别为和，系统经过演化过程，最终将趋向于或。也就是说，当双方企业实施所获得的综合效益、政府给予的补贴、不实施废钢损失成本、不实施政府给予的处罚之和小于实施的成本和不实施而节约的成本之和，但当加上一方不实施而另一方实施时所得到的额外收益又大于实施的成本和不实施而节约的成本之和时，只有一方最终会选择实施逆向物流，因为一旦一方实施，另一方的的取值会等于，此时对另一方来说没有实施逆向物流的价值。当，时，和，即钢铁企业实施所获得的综合效益、政府给予的补贴、不
12、实施废钢损失成本、不实施政府给予的处罚之和大于实施的成本和不实施而节约的成本之和时，钢铁企业会选择实施逆向物流，而此时钢铁企业经过系统的博弈会选择不实施，因为此时钢铁企业的收益函数中接近于零，因此最终系统的演化稳定策略为，此时系统的动态演化过程如图所示。当，时，有，系统的演化稳定策略为，如图所示。即钢铁企业实施所获得的综合效益、政府给予的补贴、不实施废钢损失成本、不实施政府给予的处罚之和大于实施的成本和不实施而节约的成本之和时，钢铁企业会选择实施，而此时由于钢铁企业收益函数中接近于零，经过系统的博弈最终选择不实施。图，的相位图图，的相位图当，时，有和，系统的演化稳定策略为，如图所示。当钢铁企业双方实施所获得的综合效益、政府给予的补贴、不实施废钢损失成本、不实施政府给予的处罚之和都大于实施的成本和不实施而节约的成本之和时，经过演化博弈，双方最终都会选择实施逆向物流。当，时，有，系统的演化稳定策略为，如图所示。以上种情况下的博弈结果如下表所示。我们的目的是希望在低碳经济下所有的钢铁企业
