上海理工大学管理学院，上海

收稿日期：2023年5月29日；录用日期：2023年7月19日；发布日期：2023年7月26日

摘要

为促进企业进行绿色创新，减少环境污染，在有限理性条件下创建了政府、企业和消费者三个利益关系主体的演化博弈模型，并运用Vensim PLE进行系统动力学仿真。研究结果表明，政府和消费者的决策会影响企业选择绿色创新的策略，二者相辅相成；企业绿色创新会因过高的绿色创新成本受到抑制，而政府对其进行补贴或惩罚会促进绿色创新。最后，提出了促进企业采取绿色创新的政策建议。

关键词

绿色创新，演化博弈，三方博弈，系统动力学

Evolutionary Game Analysis and System Dynamics Simulation of Enterprise Green Innovation

Yanhua Ma, Shengmin Liu^*, Guoxiang Tao

Business School, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai

Received: May 29^th, 2023; accepted: Jul. 19^th, 2023; published: Jul. 26^th, 2023

ABSTRACT

In order to promote enterprises to implement green innovation to reduce environmental pollution, an evolutionary game model among government, enterprises and consumers is developed under the condition of restricted rationality, and the system dynamics simulation is performed by applying Vensim PLE. The outcome indicates that the decision of the government and consumers will influence the enterprises’ choice of green innovation strategy, the two complement each other. Enterprise green innovation is restrained by the high cost of green innovation, and the government’s subsidy or punishment will promote green innovation. Finally, some policy suggestions promote enterprises to adopt green innovation.

Keywords:Green Innovation, Evolutionary Game, Tripartite Game, System Dynamics

Copyright © 2023 by author(s) and Hans Publishers Inc.

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1. 引言

随着社会生产力的迅速发展和经济的快速提高，我国的环境问题日益突出，如何平衡经济发展与生态环境已成为当前急需解决的问题 [1] 。为了促进我国生态环境的基本改善以建设美丽中国，必须坚持以政府为主导、企业为主体、社会组织和大众参与为重要支撑的制度机制，构建一个有利于全社会参与的环境治理新格局 [2] 。创新是可持续发展的重要驱动力，绿色化是推动经济高质量发展和创新驱动发展的重要依据 [3] 。绿色创新是对创新的一种拓展，是生态文明视域下创新的崭新形态，能够带来较好的经济效益和环境效益的创新 [4] 。

绿色创新不仅涉及绿色技术和绿色产品的创新，还包括企业在生产经营中在绿色组织、制度和管理上的创新。运用绿色创新可以提高环境管理绩效，以满足环境保护的要求 [5] 。和一般的创新相比，绿色创新具有“双重外部性”这一特殊属性。Rennings [6] 等的研究显示，绿色创新不但可以产生其他创新所具有的共同溢出效应，同时也会带来外部环境成本的问题。虽然整个社会从绿色创新中受益，但是，创新产生的成本却要由一个公司来支付，而且绿色创新者无法从绿色创新中获取全部乃至大多数利益，这种特性导致企业进行绿色创新的积极性不高。因此，相比于过去相对独立的内部创新，绿色创新活动涉及的主体更具异质性和多元化，企业若想实现绿色发展离不开利益相关者的推动和支持。

大多研究表明，企业采取绿色创新、实现经济可协调发展的重要手段之一是政府的环境规制 [7] 。环境规制是指国家通过制定出台相应的法律法规、环境标准或措施对企业经济活动进行直接或间接的调节，如碳排放交易试点政策、废气废水的排放标准制定、生产技术标准、污染税的征收等等，以实现保护生态环境的目的。“波特假说”认为，在一定的环境规制政策下，可以增强企业的环保意识，促进其开展绿色创新行为，而由此产生的创新收益能够抵消用于实施环境规制而产生的成本 [8] 。曹霞通过建立政府、企业与消费者的“利益–权力”矩阵，认为政府通过对企业征收污染税能够推动绿色技术创新的实施 [9] 。余东华利用面板数据发现，环境规制对企业技术创新的影响具有明显的门槛效应，既存在“创新补偿效应”，又具有“遵循成本效应”。因此，只有在适宜的环境规制强度下所得的创新收益才能弥补规制成本 [10] 。Chakraborty发现适度的环境规制能够倒逼企业进行绿色生产，使企业的创新支出尤其是研发投入显著增加 [11] 。

除政府实施的环境规制之外，作为“软手段”的公众参与在补偿政府与市场失灵方面有其独特的优越性 [12] 。在当前的可持续背景下，公众作为环境污染的切身感受者，会对企业的破坏环境行为更为关注。而且，随着公众的环保意识逐渐增强，其对于绿色产品的需求也逐步被激发出来，而这种需求的变化最终反映到市场需求的更新。企业若想抢占市场，就必须快速适应消费者需求的变化，通过技术创新迅速研发出适应消费者需求的绿色产品才能赢得市场份额 [13] 。Cleff和Rennings发现顾客需求、战略市场目标对企业采取绿色创新能产生重大影响 [14] 。秦炳涛等人认为，尤其是在经济比较发达的区域，公众参与对企业的绿色技术创新有着更为显著的激励作用。同时，本地的公众参与还会对周边一些经济差距较小的区域产生显著的空间溢出效应 [15] 。孙迪在研究发现，消费者绿色偏好的提高能够有效扩大对于绿色产品的需求，且在政府补贴消费者的情况下可以更大程度上增加需求，提升绿色生产者的效益，进而促进绿色产品的发展 [16] 。马光红指出，消费者对环保产品的认同程度越高，其心理效用也就越大，由此提升的绿色产品需求使企业有了绿色技术创新的动力 [17] 。

综合现有文献，大部分学者在探讨企业绿色创新的相关影响因素时，大多关注于政府环境规制对其决策的影响，而针对公众参与特别是消费者绿色偏好这一非正式的环境规制对企业实施绿色创新策略的影响研究不多。此外，在基于博弈的视角来探讨绿色技术创新的外部性激励因素中，也很少有文献从政府和公众两个主体的政策合力出发来探讨企业开展绿色创新的策略。因此，本文建立了一个政府、企业和消费者这三个相互影响主体的绿色创新系统演化博弈模型，并对其均衡的条件与均衡点的稳定性进行了研究，并进一步借助系统动力学仿真来分析政府环境规制、消费者绿色偏好和企业绿色创新成本等对企业采取绿色创新策略的影响，以期能够为更好地实现经济与生态环境协调发展提供借鉴。

2. 模型构建与演化博弈收益分析

2.1. 模型构建

假设1：三方博弈的参与者，即政府、企业和消费者都是有限理性的，且都寻求能够使自身利益最大化的策略选择。

假设2：政府环境规制的概率为x，不进行环境规制的概率为 $1-x$ ；企业绿色创新的概率为y，不绿色创新的概率为 $1-y$ ；消费者绿色消费的概率为z，传统消费的概率为 $1-z$ 。其中， $x,y,z\in \left[0,1\right]$ ，且均为时间t的函数。

假设3：政府选择环境规制所付出的规制成本为G，规制时获得的政绩收益为R，政府不进行环境规制时既不花费成本也不获得收益。

图1. 策略博弈树

假设4：企业不绿色创新时的成本为C，所获得的收益为 $P_1$ ，在政府进行环境规制时会受到惩罚K；企业选择绿色创新时需要付出额外成本，即创新投入I，此时的收益为 $P_2$ ，具有绿色消费偏好的消费者会为绿色创新企业带来额外收益Q，在政府进行环境规制时企业会获得政府补贴L。

假设5：消费者选择传统消费时付出的成本为 $H_1$ ，获得的心理效用为 $S_1$ ；消费者选择绿色消费且企业选择绿色创新时，消费者付出的成本为 $H_2$ ，获得的心理效用为 $S_2$ ，在政府进行环境规制时消费者会获得消费补贴T，而消费者选择绿色消费时企业若仍进行传统生产，则消费成本为 $H_3\left(H_3>H_2\right)$ 。

基于以上假设，政府、企业和消费者三个博弈主体共存在8种策略组合，得到的博弈树如图1，收益矩阵如表1所示。

表1. 三方博弈模型的收益矩阵

2.2. 演化博弈收益分析

根据以上模型假设和收益矩阵，可以分别求出政府、企业、消费者的复制动态方程。

设U₁₁、U₁₂分别代表政府选择环境规制与不环境规制的收益，平均收益为U₁，则有：

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{U}_{11}=\left(R-L-T-G\right)yz+\left(R-L-G\right)y\left(1-z\right)\\ +\left(R+K-T-G\right)\left(1-y\right)z+\left(R+K-G\right)\left(1-y\right)\left(1-z\right)\end{array}\hfill \\ =\left(R+K-G\right)-Tz-\left(K+L\right)y\hfill \end{array}$ (1)

$U_{12}=0$ (2)

$U_1=x{U}_{11}+\left(1-x\right)U_{12}$ (3)

政府的复制动态方程为：

$\begin{array}{l}F\left(x\right)=\text{d}x/\text{d}t=x\left(U_{11}-U_1\right)=x\left(1-x\right)\left(U_{11}-U_{12}\right)\\ =x\left(1-x\right)\left[\left(R+K-G\right)-Tz-\left(K+L\right)y\right]\end{array}$ (4)

x的一阶导数和设定的 $G\left(y\right)$ 分别为：

$\frac{\partial F\left(x\right)}{\partial x}=\left(1-2x\right)\left[\left(R+K-G\right)-Tz-\left(K+L\right)y\right]$ (5)

$G\left(y\right)=\left(R+K-G\right)-Tz-\left(K+L\right)y$ (6)

根据微分方程稳定性定理可知，政府选择规制时的稳定性状态需要满足： $F\left(x\right)=0$ $1-x$ 且 $\partial F\left(x\right)/\partial x<0$ 。由于 $\partial G\left(y\right)/\partial y<0$ ，故 $G\left(y\right)$ 为减函数。故当 $y=y*=\frac{R+K-G-Tz}{K+L}$ 时， $G\left(y\right)=0$ ，此时 $\partial F\left(x\right)/\partial x\equiv 0$ 。当 $0<y<y^{*}$ 时， $G\left(y\right)>0$ ，此时 ${\partial F\left(x\right)/\partial x|}_{x=1}<0$ ，则 $x=1$ 为政府的演化稳定策略；当 $y^{*}<y<1$ 时， $G\left(y\right)<0$ ，此时 ${\partial F\left(x\right)/\partial x|}_{x=0}<0$ ，则 $x=0$ 为政府的演化稳定策略。因此，政府策略选择的演化过程如图2所示。

图2. 政府复制动态相位图

由图2可以得出以下两个结论：

1) 当企业选择“绿色创新”策略的概率 $y<\frac{R+K-G-Tz}{K+L}$ 时，政府倾向于选择“环境规制”策略 $\left(x\to 1\right)$ ；相反，当企业选择“绿色创新”策略的概率 $y>\frac{R+K-G-Tz}{K+L}$ 时，政府倾向于选择“不环境规

制”策略 $\left(x\to 0\right)$ 。这是由于，当市场中只有较少的企业选择绿色创新进行绿色生产时，政府会对企业实施一定的补贴和惩罚等环境规制措施来鼓励企业进行绿色创新；而当市场中绿色创新的企业达到一定的比例，形成了良好的绿色创新环境甚至行业标准后，政府实施环境规制的动机便开始减弱。

2) 政府的环境规制率关于政绩收益正相关，关于规制成本、对企业的惩罚与补贴和对消费者的补贴负相关。当其他参数不变时，由于 $y*=\frac{R+K-G-Tz}{K+L}=\frac{R-G-L-Tz}{K+L}+1$ ，当R变大时， $y*$ 变大，截面会右移，则 $V_1$ 的体积会变大，即政府趋于“环境规制”策略。当K，L和G变大时， $y*$ 变小，截面会左移，则 $V_2$ 的体积会变大，即政府趋于“不环境规制”策略。

同理，设企业选择绿色创新与不创新的收益分别为 $U_{21}$ 、 $U_{22}$ ，平均收益为 $U_2$ ，则有：

$\begin{array}{l}{U}_{21}=\left(P_2+L+Q-I-C\right)xz+\left(P_2+L-I-C\right)x\left(1-z\right)\\ +\left(P_2+Q-I-C\right)\left(1-x\right)z+\left(P_2-I-C\right)\left(1-x\right)\left(1-z\right)\\ =Lx+Qz+\left(P_2-I-C\right)\end{array}$ (7)

$\begin{array}{l}{U}_{22}=(P_1-C-K)xz+\left(P_1-C-K\right)x\left(1-z\right)\\ +\left(P_1-C\right)\left(1-x\right)z+\left(P_1-C\right)\left(1-x\right)\left(1-z\right)\\ =P_1-C-Kx\end{array}$ (8)

$U_2=y{U}_{21}+\left(1-y\right)U_{22}$ (9)

企业的复制动态方程为：

$F\left(y\right)=\text{d}y/\text{d}t=y\left(U_{21}-U_2\right)=y\left(1-y\right)\left(U21-U22\right)=y\left(1-y\right)\left[\left(L+K\right)x+Qz+P_2-P_1-I\right]$ (10)

y的一阶导数和设定的 $G\left(z\right)$ 分别为：

$\frac{\partial F\left(y\right)}{\partial y}=\left(1-2y\right)\left[\left(L+K\right)x+Qz+P_2-P_1-I\right]$ (11)

$G\left(z\right)=\left(L+K\right)x+Qz+P_2-P_1-I$ (12)

同理，企业采取绿色创新时的稳定性状态需要满足： $F\left(y\right)=0$ 且 $\partial F\left(y\right)/\partial y<0$ 。由于 $\partial G\left(z\right)/\partial z>0$ ，故 $G\left(z\right)$ 为增函数。故当 $z=z^{*}=-\frac{\left(L+K\right)x+P_2-P_1-I}{Q}$ 时， $G\left(z\right)=0$ ， $\partial F\left(y\right)/\partial y\equiv 0$ 。当 $0<z<z^{*}$ 时， $G\left(z\right)<0$ ，此时 ${\partial F\left(y\right)/\partial y|}_{y=0}<0$ ，则 $y=0$ 为企业的演化稳定策略；当 $z^{*}<z<1$ 时， $G\left(z\right)>0$ ，此时 ${\partial F\left(y\right)/\partial y|}_{y=1}<0$ ，则 $y=1$ 为企业的演化稳定策略。因此，企业策略选择的演化过程如图3所示。

图3. 企业复制动态相位图

由图3可以得出以下两个结论：

1) 当消费者选择“绿色消费”策略的概率 $z<-\frac{\left(L+K\right)x+P_2-P_1-I}{Q}$ 时，企业倾向于选择“不绿色创新”策略 $\left(y\to 0\right)$ ；相反，当消费者选择“绿色消费”策略的概率 $z>-\frac{\left(L+K\right)x+P_2-P_1-I}{Q}$ 时，企业倾向于选择“绿色创新”策略 $\left(y\to 1\right)$ 。这是因为消费者对绿色消费的认识还很薄弱，没有建立起一个绿色消费市场，因此，企业就不会进行绿色创新；而随着消费者对环境保护意识的增强，绿色产品的市场也在不断地扩展，企业为了迎合消费者的需求而调整自身的生产策略以获得更多的利润。

2) 企业的绿色创新率关于政府对企业的奖惩正相关，而与创新投入负相关。其他参数不变时，由于 $z^{*}=-\frac{\left(L+K\right)x+P_2-P_1-I}{Q}$ ，当K，L变大时， $z*$ 变小，截面会下移，则 $V_4$ 的体积会变大，即企业趋于“绿色创新”策略。当I变大时，绿色创新与不创新的收益差变小， $z*$ 变大，截面会上移，则 $V_3$ 的体积会变大，即企业趋于“不绿色创新”策略。

同理，设消费者选择绿色消费与传统消费的收益分别为 $U_{31}$ 、 $U_{32}$ ，平均收益为 $U_3$ ，则有：

$\begin{array}{l}{U}_{31}=\left(T+S_2-H_2\right)xy+\left(T+S_2-H_3\right)x\left(1-y\right)\\ +\left(S_2-H_2\right)\left(1-x\right)y+\left(S_2-H_3\right)\left(1-x\right)\left(1-y\right)\\ =Tx-\left(H_2-H_3\right)y+S_2-H_3\end{array}$ (13)

$\begin{array}{l}\begin{array}{l}{U}_{32}=\left(S_1-H_1\right)xy+\left(S_1-H_1\right)x\left(1-y\right)\\ +\left(S_1-H_1\right)\left(1-x\right)y+\left(S_1-H_1\right)\left(1-x\right)\left(1-y\right)\end{array}\hfill \\ =S_1-H_1\hfill \end{array}$ (14)

$G\left(x\right)=Tx-\left(H_2-H_3\right)y+S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)$ (15)

消费者的复制动态方程为：

$\begin{array}{l}F\left(z\right)=\text{d}z/\text{d}t=z\left(U_{31}-U_3\right)=z\left(1-z\right)\left(U_{31}-U_{32}\right)\\ =z\left(1-z\right)\left[Tx-\left(H_2-H_3\right)y+S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)\right]\end{array}$ (16)

z的一阶导数和设定的 $G\left(x\right)$ 分别为：

$\frac{\partial F\left(z\right)}{\partial z}=\left(1-2z\right)\left[Tx-\left(H_2-H_3\right)y+S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)\right]$ (17)

$G\left(x\right)=Tx-\left(H_2-H_3\right)y+S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)$ (18)

同理，消费者选择绿色消费时的稳定性状态需要满足 $G\left(x\right)$ ： $F\left(z\right)=0$ 且 $\partial F\left(z\right)/\partial z<0$ 。由于 $\partial G\left(x\right)/\partial x>0$ ，故 $G\left(x\right)$ 为增函数。故当 $x=x^{*}=\frac{\left(H_2-H_3\right)y+\left(S_1-H_1\right)-\left(S_2-H_3\right)}{T}$ 时， $G\left(x\right)=0$ ，此时 $\partial F\left(z\right)/\partial z\equiv 0$ 。当 $0<x<x^{*}$ 时， $G\left(x\right)<0$ ，此时 ${\partial F\left(z\right)/\partial z|}_{z=0}<0$ ，则 $z=0$ 为消费者的演化稳定策略；当 $x^{*}<x<1$ 时，此时 ${\partial F\left(z\right)/\partial z|}_{z=1}<0$ ，则 $z=1$ 为消费者的演化稳定策略。因此，消费者策略选择的演化过程如图4所示。

图4. 消费者复制动态相位图

由图4可以得出以下两个结论：

1) 当政府选择“环境规制”策略的概率 $x<\frac{\left(H_2-H_3\right)y+\left(S_1-H_1\right)-\left(S_2-H_3\right)}{T}$ 时，消费者倾向于选择“不绿色消费”策略 $\left(z\to 0\right)$ ；相反，当政府选择“环境规制”策略的概率 $x>\frac{\left(H_2-H_3\right)y+\left(S_1-H_1\right)-\left(S_2-H_3\right)}{T}$ 时，消费者倾向于选择“绿色消费”策略 $(z\to 1)$ 。政府在进行加大环境规制力度时不仅鼓励企业进行绿色创新，而且引导消费者进行绿色消费，对消费者发放一定的补贴和优惠政策，能够促进消费绿色转型。

2) 消费者的绿色消费率关于消费补贴正相关。其他参数不变时，由于 $x=\frac{\left(H_2-H_3\right)y+\left(S_1-H_1\right)-\left(S_2-H_3\right)}{T}$ ，当变大时， $x^{*}$ 变小，截面会后移，则 $V_6$ 的体积会变大，即消费者趋于“绿色消费”策略。

2.3. 演化稳定性分析

同时令 $F\left(x\right)=0,F\left(y\right)=0,F\left(z\right)=0$ ，求解可得15个均衡点，分别为： $E_1\left(0,0,0\right)、$ $E_2\left(0,1,0\right)、$$E_3\left(0,0,1\right)、$$E_4\left(0,1,1\right)、$$E_5\left(1,0,0\right)、$$E_6\left(1,0,1\right)、$$E_7\left(1,1,0\right)、$$E_8\left(1,1,1\right)、$$E_9\left(\frac{P_1+I-Q-P_2}{K+L},\frac{R+K-G-T}{K+L},1\right)、$$E_{10}\left(0,\frac{S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)}{H_2-H_3},\frac{P_1+I-P_2}{Q}\right)、$$E_{11}\left(1,\frac{T+S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)}{H_2-H_3},\frac{P_1+I-P_2-K-L}{Q}\right)、$ $E_{12}\left(\frac{S_1-H_1-\left(S_2-H_3\right)}{T},0,\frac{R+K-G}{T}\right)、$ $E_{13}\left(\frac{S_1-H_1-\left(S_2-H_2\right)}{T},1,\frac{R-G-L}{T}\right)、$ $E_{14}\left(\frac{P_1+I-P_2}{K+L},\frac{R+K-G}{K+L},0\right)、$ $E_{15}\left(x*,y*,z*\right)$。

其中 $x*=\frac{\left[Q\left(R+K-G\right)-T\left(P_1+I-P_2\right)\right]\left(H_2-H_3\right)-Q\left(K+L\right)\left(S_2-H_3-S_1+H_1\right)}{\left(Q-H_2+H_3\right)\left(K+L\right)T}$ ， $y*=\frac{Q\left(R+K-G\right)-T\left(P_1+I-P_2\right)-\left(K+L\right)\left(S_2-H_3-S_1+H_1\right)}{\left(Q-H_2+H_3\right)\left(K+L\right)}$ ， $z*=\frac{\left(R+K-G\right)\left(H_2-H_3\right)-T\left(P_1+I-P_2\right)-\left(K+L\right)\left(S_2-H_3-S_1+H_1\right)}{\left(H_2-H_3-Q\right)T}$ 。

根据Friedman (1991) [18] 提出的分析方法，当矩阵中的所有特征值都不是正数时，此时的系统处于稳定状态，并且存在唯一的均衡点，即渐进稳定点。由式(4)、(10)、(16)可得绿色创新复制动力系统的雅可比矩阵 $J$ ，将以上求得的均衡点分别带入雅可比矩阵，得出绿色创新演化稳定策略的条件如表2。

$J=\left(\begin{array}{ccc}\left(1-2x\right)\left[\left(R+K-G\right)-Tz-\left(K+L\right)y\right]& -x\left(1-x\right)\left(K+L\right)& -x\left(1-x\right)T\\ y\left(1-y\right)\left(L+K\right)& \left(1-2y\right)\left[\left(L+K\right)x+Qz+P_2-P_1-I\right]& y\left(1-y\right)Q\\ z\left(1-z\right)T& -z\left(1-z\right)\left(H_2-H_3\right)& \left(1-2z\right)\left[Tx-\left(H_2-H_3\right)y+S_2-H_3-\left(S_1-H_1\right)\right]\end{array}\right)$

表2. 各均衡点的稳定性条件

由表2可以看出，由于考虑的影响因素较多，参数大小没有确定，均衡点 $E_1~E_8$ 的特征值正负性也无法确定。因此，可以借助计算机数字模拟的方法获得不同数值下博弈三方主体的策略选择，通过动态

性分析，为提出相应的解决办法提供依据。

3. 参数变化下的系统动力学仿真

为了研究博弈系统实现均衡稳定的因素与作用机制，本文采用Vensim PLE软件对所构建的三方博弈模型进行系统动力学仿真，SD模型见图5。

图5. 企业绿色创新演化博弈的系统动力学模型

设置 $INITIALTIME=0$ ， $TIMESTEP=0.1$ ， $FINALTIME=10$ 。以 $E_8\left(1,1,1\right)$ 为例， $R>G+T+L$ ； $P_2+L+Q-I>P_1-K$ ； $\left(S_2-H_2\right)+T>S_1-H_1$ ，此时三方主体的策略组合为(环境规制，绿色创新，绿色消费)，根据相关文献 [17] [19] 的设定方式，结合本文的限制条件，设 $R=9$ ， $G=1$ ， $T=2$ ， $L=4$ ， $P_2=10$ ， $Q=1$ ， $I=4$ ， $P_1=14$ ， $K=4$ ， $S_1=6$ ， $S_2=9$ ， $H_1=3$ ， $H_2=4$ ， $H_3=5$ 。

1) 环境规制率对企业绿色创新的影响。根据以上条件，设企业绿色创新率y的初始值为0.5，不断改变政府环境规制的概率x，分别为0.1、0.5、1，表示高中低强度的政府环境规制策略，如图6所示。在消费者绿色消费率不变的情况下，企业绿色创新曲线斜率随环境规制率的增大而增大，即企业逐渐快速的选择绿色创新策略，并且x较低时，企业绿色创新率在前期有明显的下降，随着x的升高，企业对政府环境规制响应的速度加快，在策略选择上犹豫思考的时间变短。企业绿色创新率反映了其参与绿色创新的意愿，只有影响了企业的切身利益，企业才可能选择绿色创新。所以政府应积极采取环保监管，制定更为科学完善的法规和措施。而且当x小于0.5和1时，企业绿色创新策略无法在10个月内达到稳定状态，说明要想在低政府环境规制的情况下实现企业策略转变，需要与其他措施相配合。

图6. 政府环境规制率变化下的演化曲线

图7. 绿色消费率变化下的演化曲线

2) 绿色消费率对企业绿色创新的影响。假设企业绿色创新率的初始值y为0.5，改变绿色消费的概率z，分别为0.1、0.5、1，表示高中低强度的绿色消费率，如图7所示。在政府环境规制率不变的情况下，当z较高时，企业绿色创新率随着z的上升而上升，这时因为随着消费者的绿色消费和低碳意识的增强，绿色、低碳的消费成为了市场的主流，企业必然要提升绿色创新水平，扩大绿色低碳产品供给。当z为0.1时，政府的环境规制使企业在绿色创新时有利可图，所以此时的企业绿色创新率与z较高时相比，差别不大。但z较低时无法使企业快速达到绿色创新的稳定状态，所以除了消费者态度的转变，还可结合政府措施。

3) 环境规制率与绿色消费率对企业绿色创新率的共同影响。假设企业绿色创新率的初始值y为0.5，同时改变政府环境规制及绿色消费的概率x、z，验证两者对企业绿色创新率的影响效果，如图8所示。当消费者绿色消费率为0.1时，无论政府如何进行规制，企业始终无法稳定的选择绿色创新策略，说明虽然政府实施环境规制给予企业一定的压力或补贴，但是如果消费者绿色消费率不高，企业同样不能获得稳定的利益，此时一旦政府策略稍有变动，企业便会闻风而动。而当消费者绿色消费率较高为0.5时，政府只要稍微提高环境规制率便可以轻易的使企业做出绿色创新。当环境规制率为0.1时，消费者的绿色消费率变动同样不能使企业稳定的做出绿色创新的选择，因为在政府不环境规制时，企业传统生产能获得更高的收益，企业更愿意选择不进行绿色创新。而当环境规制率较高为0.5时，政府的规制措施使企业在察觉到消费者绿色消费意愿时愿意做出绿色创新。所以要想使企业快速选择绿色创新，政府和消费者的作用缺一不可。

图8. 环境规制率、绿色消费率共同影响下的演化曲线

4) 创新成本对企业绿色创新的影响。企业在实施绿色创新时需要付出一定的技术和工艺等方面的投入，当创新投入达到一定的额度，企业会衡量预期的投入以及收益，在对收益产生较大的压力时，减少甚至放弃绿色创新。所以政府进行环境规制，采取一系列方式减轻企业绿色创新负担。补贴和惩罚就是政府的常用方法，政府补贴通过提供资金补助、减少税收、提供融资绿色通道等方式为企业减少绿色创新过程中的资金风险，政府惩罚则通过对污染企业征收污染税等间接影响企业绿色创新成本。给定x、y、z的初始值均为0.5，将创新投入I低中高分别取值并随之变化政府补贴L和政府惩罚K。验证创新成本对企业采取绿色创新概率的影响效果，如图9所示。

随着I的增加，企业采取绿色创新策略的演化速率不断放缓，当I扩大至4.5时，已无法使企业在10月内达到稳定的绿色创新策略。因此，企业在进行创新的同时，也要注重对创新成本的管理，加强对资源的可投分析，统筹安排经营费用，建立起成本效益最佳的价值管控体系，才能进行更有价值的绿色创新活动。此时若政府增加1单位的补贴，能降低企业绿色创新成本，使企业绿色创新率为1。若政府此时选择采取惩罚措施增加1单位的政府处罚，同样可使企业绿色创新策略演化速度不断加快达到均衡。可以看出，增加1单位政府惩罚要比增加一单位补贴的效果更好，如果政府想节约规制成本，可以增加政府惩罚，但是惩罚虽然可以推动形成公平竞争的市场竞争环境，强化企业的污染治理主体责任，同时也会使无力进行绿色创新的企业举步维艰，降低市场活力。所以政府应权衡利弊，合理的使用两种措施。

图9. 创新成本变化下的演化曲线

4. 结论与建议

本文运用演化博弈理论构建了由政府、企业和消费者组成的三群体演化博弈系统，分析了不同约束条件下系统的稳定性及演化结果，并通过Vensim PLE软件仿真得出以下三点结论：第一，企业是否选择绿色创新策略受到政府和消费者决策的影响。政府环境规制促使企业选择绿色创新，消费者的绿色消费率使企业积极展开绿色创新。第二，政府和消费者决策相辅相成，要想使企业更快速的选择绿色创新策略，二者缺一不可。第三，企业过高的创新成本会抑制其绿色创新，政府可通过补贴或惩罚等手段对企业进行引导。

基于以上分析，为促进政府、企业和消费者的良性互动，构建绿色创新技术体系，提出以下四点建议：

第一，加强对企业绿色技术创新的引导。制定产业和环境准入规划，生态经济发展规划，发布绿色技术推广目录，引导企业绿色创新和产业的发展方向，鼓励科研人员创办绿色技术创新企业，发挥政府在生态文明建设中的主导作用。

第二，引导公众绿色消费理念。通过大力推行各种形式的环保宣传，充分发挥新闻媒体的绿色价值观导向功能，树立公众消费绿色化的理念，采取措施激发全社会生产和消费绿色产品的内生动力，比如采取绿色消费补贴、积分兑换等方式促进公众绿色低碳生活。

第三，推进绿色创新成果转化。通过建设绿色技术交易中介机构、推进绿色发展领域“产学研金介”融合、组建绿色创新科研团队等加快绿色技术成果转化效率。围绕绿色创新等开展机制体制创新和综合示范，总结和模仿推广成功案例，发挥示范区的引领作用。

第四，加强企业创新成本管理。形成创新成本价值链体系，覆盖研发、生产、财务、采购、销售等多部门，深化业财的协同与融合，形成有效的数据信息传递。加强企业绿色生产的动因分析和挖掘，将资源进行更合理有效地配置，提高创新效率。

本文仍存在一些局限性。首先，除了政府和消费者外，企业还存在很多利益相关者会影响企业的经营和决策，后续的研究可以更加细致地探讨多个利益相关者对企业绿色创新的协同作用。其次，本文运用系统动力学仿真的方法，并未用实际数据进行验证，后续可搜集相关数据进行实证研究和验证。

文章引用

马艳华,刘生敏,陶果香. 企业绿色创新的演化博弈分析及系统动力学仿真
Evolutionary Game Analysis and System Dy-namics Simulation of Enterprise Green Innovation[J]. 建模与仿真, 2023, 12(04): 4093-4106. https://doi.org/10.12677/MOS.2023.124373

参考文献