公益性公共建筑节能激励契约设计_闫辉

公益性公共建筑节能激励契约设计

闫 辉，王要武，张 磊

（哈尔滨工业大学，黑龙江 哈尔滨 150001，E-mail：yanhuihooray@163.com）

摘 要：公益性公共建筑节能一般由和建筑业主共同出资，而业主在节能过程中存在着特殊的行为特征，尤其是因隐藏信息和隐藏行为而导致的逆向选择和道德风险行为。在深入分析公益性公共建筑节能激励机理基础上，运用激励理论，建立了和公益性公共建筑业主之间的委托—代理模型，并分别在完全信息和不对称信息下求解了相应的激励契约。研究得出了两种情况下激励契约的一些特征，同时，也为建议了一些可能的措施和机制，以达到激励公益性公共建筑节能的目的。 关键词：公益性公共建筑；建筑节能；激励契约；委托—代理模型

中图分类号：F407.9 文献标识码：A 文章编号：1674-8859（2011）04-399-06

Incentive Contract Design for Commonweal Public Building Energy Efficiency

YAN Hui，WANG Yao-wu，ZHANG Lei

（Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China，E-mail：yanhuihooray@163.com）

Abstract：Commonweal public building energy efficiency is usually jointly invested by the government and owners. The owners

have special behavior characteristics in building energy efficiency, especially adverse selection and moral hazard behaviors caused by their hidden knowledge and hidden actions. Based on the analysis of incentive mechanism for commonweal public building energy efficiency and the usage of incentive theory，this paper established the principal-agent model between the government and owners，and designed the incentive contract with complete information and asymmetric information respectively. Some characteristics of the incentive contract with complete information and asymmetric information were summarized. The measures and mechanisms were proposed for the government to implement the incentives on commonweal public building energy efficiency.

Keywords：commonweal public building；building energy efficiency；incentive contract；principal-agent model

目前，建筑行业已成为继能源和交通行业之后的第三大能耗领域，占据着社会总能耗和社会电力总能耗的20%~25%左右[1]。我国建筑节能虽已取得了一些成绩，但发展依然比较缓慢，很多方面尚未达到预期的目标，例如目前仍有很大一部分新建建筑不能满足节能设计标准的要求、现存的大部分建筑存在着“高能耗低能效”的问题。现有研究发现[2~5]，问题的根源在于建筑节能过程中因外部性而缺乏足够的利益驱动、信息不对称导致部分市场失灵与效率低下、传统的建筑节能管理模式造成了“失灵”，并且认为应代表全社会利益整体，利用规制与激励结合的手段来推动建筑节

能。于是，部分国内学者针对我国目前建筑节能的状况开展了激励机制与激励方面的研究[6~8]。然而，已有的研究因缺乏对激励机理的深层分析，而致使研究不够系统和深入。

公益性公共建筑是指供公益事业使用的建筑，主要包括教育、科学、文化、卫生、体育等类建筑。它由国家财政部分拨款，其节能过程一般由和建筑所有权人共同出资，研究对其节能激励的问题具有特殊的意义。

本文拟通过对公益性公共建筑节能激励机理的深层分析，研究设计在完全信息和不对称信息下针对公益性公共建筑业主逆向选择和道德风险行为的节能激励契约，从而为对其实施节能激励提供理论支持。

收稿日期：2011-05-24．

基金项目：国家“十一五”科技支撑计划重大项目（2006BAJ03A10）．

·400· 工 程 管 理 学 报 第25卷

1 公益性公共建筑节能的激励机理

1.1 公益性公共建筑节能过程

公益性公共建筑节能是指公益性公共建筑在决策、规划、设计、建造、竣工验收、运行管理以及节能改造等过程中，严格执行各项建筑节能标准，在保证建筑物使用功能和室内热环境质量的前提下，降低建筑能源消耗，合理、有效地利用能源的活动。其过程包括新建公益性公共建筑节能和既有公益性公共建筑节能两个方面：新建公益性公共建筑节能包括节能投资决策、设计与建造、竣工验收、运行管理、建筑能效测评标识、绿色建筑评价标识等过程；既有公益性公共建筑节能包括节能改造决策、节能改造设计与实施、竣工交付、运行管理、建筑能效测评标识、绿色建筑评价标识等过程。 1.2 公益性公共建筑业主的节能行为特征

公益性公共建筑业主负责建筑的开发和节能改造，是建筑的使用者，与共同承担运行管理费用，它是整个节能过程的主导者，决定着节能的落实程度。其在节能过程中存在着如下行为特征：

（1）节能主动性不高，但节能落实程度较高。公益性公共建筑在建造、节能改造、运行管理过程中所使用的资金一般是由国家财政部分拨款，使得其节能的自发性和主动性不强，节能动力主要来源上级的绩效考核要求。对具体案例的调查研究分析结果表明[9]

，几乎所有与绩效要求相关的公益性公共建筑业主都会主动关心节能，并且能够积极落实；没有绩效要求的公益性公共建筑业主基本不会主动关心节能。

（2）节能成本与投入产出效率等方面信息不对称将影响节能效率。公益性公共建筑业主完全拥有节能过程中的增量成本信息以及选择不同投入产出效率节能方案的主动权，这相对于来说是隐藏的信息和隐藏的行为。根据委托—代理理论可知，这些不对称的信息和行为将导致其在节能过程中片面追求自身利益的最大化，而不是以节能效果最大化为目标。

1.3 对公益性公共建筑业主的节能激励机理

在公益性公共建筑节能过程中扮演着两个角色。一是作为公益性公共建筑节能市场的管理者和监督者。代表着全社会利益整体，突破单个市场主体追求经济利益的局限，以社会福利最大化为目标，从社会整体和长远发展的角度，制定宏观发展战略，充分运用经济、法律和行政手段，对

公益性公共建筑节能市场的经济活动进行有效协调和。二是作为公益性公共建筑的部分投资者。公益性公共建筑节能过程中部分使用财政性资金，具有公共物品的属性。从这个视角来说，应以公益性公共建筑节能为先导，发挥其主观能动性、示范带动性的作用。

公益性公共建筑业主在实施节能的过程中，既会考虑履行国家的法律法规和标准，又会考虑本身收益变化情况，所以需要通过行政规制和经济激励等手段对其进行激励和约束，以达到节能效果的最大化。

根据上面的分析，可以用图1来合理地描绘对公益性公共建筑业主的节能激励机理。根据社会发展规划设定节能目标，并颁布相关法律法规与标准文件。公益性公共建筑业主根据的规制与激励，设定自身的目标规划，包含节能目标和效益目标，进而制定节能计划和节能方案；在节能实施过程中，由于公益性公共建筑业主完全拥有节能增量成本信息（隐藏信息）和是否努力选择高投入产出效率节能方案的主动权（隐藏行为），致使其选择的节能方案片面追求自身利益的最大化，而不是以节能效果最大化为目标。

目标法律法规激励标准约束业主设定反馈业主目标制定节能计划隐藏信息隐藏行为逆向选择道德风险选择节能方案评价反馈节能效果

图1 对公益性公共建筑业主的节能激励机理

2 针对逆向选择的节能激励契约

2.1 模型的设定

激励主体——（委托人）通过激励作用促使激励客体——公益性公共建筑业主（代理人，以下简称为业主）产生节能行为，获得q单位的节能量。从q单位的节能量中得到的收益（主要为社会效益和环境效益）是S(q)，且有S′(⋅)>0，

第4期 闫 辉，等：公益性公共建筑节能激励契约设计 ·401·

S′′(⋅)<0，S(0)=0。

业主从q单位的节能量中得到的收益（主要为经济效益）是R(q)，且有R′(⋅)>0，R′′(⋅)<0，R(0)=0。

业主在节能过程中产生的增量成本由固定成本F和边际成本θ 组成，为方便研究，假设F=0，θ∈Θ={θ,θ}，即业主存在着两种效率类型，高效率θ和低效率θ，其比例分别为

p和1−p。称Δθ=θ−θ>0为业主节能边际成本的不确定幅度。当然，在不对称信息情况下，假定无法观察到业主的节能增量成本，但知道两种效率类型业主的比例。α为对业主节能增量成本的投资比例，其中0<α<1。

γ为对业主节能行为的激励额度大小。q

与γ共同构成了激励契约可行的配置集，用Γ表示，Γ={(q,γ):q∈R+,γ∈R}，这些变量

可由通过制定相关节能来确保其有效性。用q和q分别表示高效率和低效率两种类型业主的节能量，γ和γ分别表示对高效率和低效率两种类型业主的激励额度，且γ>γ。

激励额度的大小取决于节能量的高低，高效率业主与低效率业主可能会产生相互伪装的逆向选择行为。但我们知道激励的目的是以最低的激励额度达到最大的节能量，在设置激励契约约束条件时不必考虑低效率业主伪装成高效率业主的情况（事实上，可以证明低效率业主伪装成高效率业主会降低自身的效用），因为这只会给带来更大的效用。故只需防止高效率业主的逆向选择行为即可，为此，则有如下激励相容约束条件：

R(q)+γ−(1−α)θq≥R(q)+γ−(1−α)θq（1）

另外为了保证两种效率类型的业主都接受契约，其参与契约的效用应不小于不参与契约的保留效用（标准化为0），即参与约束条件为：

R(q)+γ−(1−α)θq≥0 （2） R(q)+γ−(1−α)θq≥0 （3）

根据以上表述，的最优规划问题（P）可以写成：

(q,maxγ);(q,γ)p(S(q)−αθq−γ)+(1−p)(S(q)−αθq−γ)s.t. 式（1）

（2）（3） （4） 2.2 完全信息下的最优契约

作为参照，先求解完全信息下的最优契约。这种情况下，完全掌握业主节能成本的信息，可通过采取相关强制措施防止业主的逆向选择行为，也即激励相容约束此时无作用。

以社会福利最大化为目标，当然希望支付尽可能少的激励额度，业主仅能获得最低的效用，即参与约束条件均取等号，有：

R(q)+γ−(1−α)θq=0 （5）

R(q)+γ−(1−α)θq=0 （6）

由上两式分别求出γ和γ，并代入（P），可将的最优规划问题改写为：

max(q,q)p(S(q)+R(q)−θq)+(1−p)(S(q)+R(q)−θq)（7）

因而，可以得到效用最大化的一阶条件为：

S′(q*)+R′(q*

)=θ （8） S′(q*)+R′(q*)=θ （9）

以上两式唯一确定了q*

和q*，即期望两种效率类型业主所达到的最优节能量。

再将q*

和q*分别代入参与约束条件取等号的公式可得：

γ*=(1−α)θq*−R(q*) γ*=(1−α)θq*−R(q*)

因此，完全信息下的最优契约为：(q*

,γ*

)，若θ=θ；(q*,γ*)，若θ=θ。

2.3 不对称信息下的最优契约

如果边际成本θ为业主的私有信息，为防止高效率业主的逆向选择行为，则要求激励相容约束条件式（1）成立。

由式（1）、式（3）以及θ>θ可知：

R(q)+γ−(1−α)θq≥R(q)+γ−(1−α)θq>R(q)+γ−(1−α)θq≥0

（10）

因此，式（1）和式（3）足以保证了式（2）的成立。而且，在最优的情况下式（1）和式（3）必须是紧的，于是可以得到：

γ=(1−α)Δθq+(1−α)θq−R(q) （11）

γ=(1−α)θq−R(q) （12）

将γ和γ代入（P），可将的最优规划问题改写为：

max(q,q)

p(S(q)+R(q)−θq−(1−α)Δθq)

+(1−p)(S(q)+R(q)−θq)因而，可以得到效用最大化的一阶条件

为：

S′(q#)+R′(q#

)=θ （13）

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S′(q#)+R′(q#)=θ+

p

1−p

(1−α)Δθ （14） 以上两式唯一确定了q#

和q#，即在不对称信息下期望两种效率类型业主所达到的最优节能量。

分别比较式（13）与式（6）、式（14）与式（7），并由S(⋅)和R(⋅)函数性质，可得：

q#=q*

（15）

q#再将q#

和q#分别代入式（11）和式（12）可得：

γ#=(1−α)θq#−R(q#)+(1−α)Δθq# （17）

γ#=(1−α)θq#−R(q#) （18）

因此，不对称信息下的最优契约为：(q#

,γ#

)，若θ=θ；(q#,γ#)，若θ=θ。

2.4 结果分析

通过在完全信息和不对称信息两种情况下对模型的求解过程和最优契约的设计，可以看出：

（1）与完全信息相比，在不对称信息下，为了防止高效率业主的逆向选择行为（低效率业主不会产生逆向选择行为），需要向高效率业主多支付(1−α)Δθq#

的激励额度，这部分额度可看作是支付给高效率业主的信息租金，或者称挖掘出高效率业主的信息成本。

（2）与完全信息相比，不对称信息下要求高效率业主的最优节能量没有变化，而对低效率业主的最优节能量要求降低了。这是因为需要支付的信息租金(1−α)Δθq#与高效率业主的节能量无关，对其边际收益与支付额度的权衡不会产生影响；但这个租金与低效率业主的节能量有关，在权衡其边际收益与支付额度时，就需要调低对低效率业主的最优节能量的要求。

（3）所支付的信息租金(1−α)Δθq#取决于三个方面的因素：一是对节能增量成本的投资比例对信息租金的影响较为明显，但因其也直接影响着最优效用，因此对两者的权衡还较为复杂。二是业主节能边际成本不确定幅度对信息租金大小的作用比较关键。可考虑针对不同节能效率区域来制定不同的激励制度，以减小不同效率业主之间的边际成本差异，从而降低所需支付的激励额度。三是在权衡其边际收益与支付额度时，会调低对低效率业主的最优节能量的要求，但这将会影响到节能的目标。故此，可通过制定相关措施来提高低效率业主的节能能力，如推广高

效的节能技术和节能设备牵头发展咨询公司、顾问公司等第三方机构来提供节能服务等。

3 针对道德风险的节能激励契约

3.1 模型的设定

为了简便研究，这里考虑激励作用在单个业主的情况，并且假设风险为中性。业主在节能的过程中选择投入产出效率的努力程度e可以取两个可能的值：即努力（e=1）

，不努力（e=0）。付出努力意味着业主需要支付ψ(e)的努力成本，且有ψ(1)=ψ>0，ψ(0)=0。节能水平η的高低不

完全取决于业主的努力程度（还与建筑的结构、用途、区域气候等因素有关），因此虽然可以获知节能水平，但无法直接观察到业主的努力程度。

η只能取两个值{η,η}，其中η−η=Δη>0，即高节能水平要大于低节能水平。η给带来的收益（主要为社会收益和环境收益）记为S(η)，给业主带来的收益（主要为经济收益）记为R(η)。

激励业主努力的额度为γ，并设γ和γ分别为对高节能水平和低节能水平的激励额度。则业主的效用函数可表示为U(γ+R(η)−ψ(e))，且满

足U′(⋅)>0，U′′(⋅)<0，其函数形式取决于业主的风险类型。另外，设业主的保留效用为U0=U(u0)，即业主不参与此激励企业时也能获得u0的节能收益。

业主的努力程度对于节能水平的影响表现为概率分布pr(η=η|e=1)=p1，pr(η=η|e=0)=p0，其中0可行的激励契约必须使业主自愿地付出努力，于是相应地激励相容约束条件应为：

p1U(γ+R(η)−ψ)+(1−p1)U(γ+R(η)−ψ)

≥p0U(γ+R(η))+(1−p0)U(γ+R(η)) （1'）另外业主的参与约束条件应满足：

p1U(γ+R(η)−ψ)+(1−p1)U(γ+R(η)−ψ)≥U0（2'）根据以上表述，可将的最优规划问题（P）写成：

max(γ,γ)p1(S(η)−γ)+(1−p1)(S(η)−γ)

s.t. 式（1'）

（2'） 3.2 完全信息下的最优契约

完全信息下，业主的努力可以被观察到，并且可以通过强制措施迫使业主付出努力。因

第4期 闫 辉，等：公益性公共建筑节能激励契约设计 ·403·

此，此时约束条件式（1'）不作考虑。

记λ为参与约束式（2'）的拉格朗日乘子（λ>0），选择γ和γ进行优化，分别得到以下的一阶条件：

−p*

1+λp1U′(γ+R(η)−ψ)=0 （3'）

−(1−p1)+λ(1−p1)U′(γ*+R(η)−ψ)=0 （4'） 其中γ*

和γ*为最优的激励额度。

由式（3'）和式（4'）可以推出：

U′(γ*

+R(η)−ψ)=U′(γ*+R(η)−ψ)=1λ>0（5'）

再根据U(⋅)函数性质，可知：

γ*+R(η)=γ*+R(η) （6'）

因为最优时参与约束条件为紧，可得：

γ*

=u0+ψ−R(η) （7'） γ*=u0+ψ−R(η) （8'）

另外，再研究一下在完全信息下激励业主努力所支付的额度期望值，用E[γ*

]表示，即：

E[γ*]=p*

1γ+(1−p*1)γ=u0+ψ−(p1R(η)+(1−p1)R(η)) （9'）

令E[R(η)]=p1R(η)+(1−p1)R(η)为节能水平

η给业主带来的期望收益，则：

E[γ*]=u0+ψ−E[R(η)] （10'）

3.3 不对称信息下的最优契约

当无法直接观察到业主的努力程度时，就要通过激励作用使业主付出努力，此时最优规划问题的约束条件式（1'）和式（2'）同时起作用。

记μ和λ分别为式（1'）和式（2'）的拉格朗日乘子（μ>0，λ>0），选择γ和γ进行优化，分别得到以下的一阶条件：

−p1U′(γ#

+R(η)−ψ)

+μΔp+λp1=0 （11'）

−1−p1

U′(γ#+R(η)−ψ)

−μΔp+λ(1−p1)=0（12'）其中γ#

和γ#为最优的激励额度。

分别比较式（11'）与式（5'）、式（12'）与式（5'），可得：

U′(γ#+R(η)−ψ)+R(η)−ψ) （13'） U′(γ#+R(η)−ψ)>U′(γ*+R(η)−ψ) （14'） 根据U(⋅)函数性质，可得：

γ#>γ* （15'）

γ#<γ* （16'）

最后，再来研究一下不对称信息下激励业主努力所支付的额度期望值，用E[γ#]表示，则有：

E[γ#]=p#

1γ+(1−p*1)γ （17'）

根据风险函数曲线的性质，以及式（15'）和式（16'），可以得知：

当业主为风险中性时，则有：

E[γ#]=E[γ*]=u0+ψ−E[R(η)] （18'）

当业主为风险规避时，则有：

E[γ#]>E[γ*]=u0+ψ−E[R(η)] （19'）

3.4 结果分析

通过分别在完全信息和不对称信息情况下对模型的求解与结果对比，可以看出：

（1）与完全信息相比，在不对称信息下，激励业主产生高节能水平所支付的额度增加了，必然导致激励业主产生低节能水平所支付的额度降低。但的目标是要激励业主努力，从而达到高节能水平，信息不对称使得为了激励业主付出努力必须支付更高的额度。所以，为了减小信息不对称的程度进而降低支付额度，可以考虑建立某些机制，如能耗审计、节能方案审核等，使更加了解建筑的状况及业主节能采取的措施。

（2）当不对称信息下业主的风险规避程度增加时，激励业主努力所支付的额度期望值也相应增加了，这其实是对风险规避的业主承担风险的一种补偿。如果可以制定一种让业主得以规避风险的机制，则可以降低所支付的期望额度。

（3）激励业主努力所支付的额度期望值由三个因素决定。一是业主的保留效用取决于业主在参与激励契约之前的主动节能效益，如果业主本身已经在节能效率上付出较大努力，再想激励其进一步努力就需要支付更大的激励额度，这可能导致放弃此激励。因此，所选择的激励对象应首先是那些没有主动节能的业主，或是主动节能但节能效率不高的业主。二是业主付出努力的成本涉及到业主在节能过程提高投入产出效率的各个环节，如甄选节能技术和设备、节能咨询、能耗审计、节能方案优选、运行管理制度的有效设计等。可通过集中研发并推广出高性价比的节能技术和设备、节能措施、典型的节能案例库等，以降低大多数业主因提高节能投入产出效率而付出的努力成本。三是节能水平给业主带来的主要是经济效益，它除了与建筑本身的结构和用途、所在区域

·404· 工 程 管 理 学 报 第25卷

气候等因素有关，也在很大程度上取决于上面所述的相关因素，故而可以看出其中的影响所在。

4 结论与建议

本文通过对公益性公共建筑业主在节能过程中的行为特征进行了剖析，发现其节能主动性不高但节能落实程度较高。另外，由于公益性公共建筑业主完全拥有节能增量成本信息（隐藏信息）和是否努力选择高投入产出效率节能方案的主动权（隐藏行为），会导致逆向选择和道德风险行为，最终所选择的节能方案片面追求自身利益的最大化。

针对上述行为，运用激励理论设定了和公益性公共建筑业主之间的委托—代理模型，并就其在完全信息和不对称信息下进行求解，从而设计了相应的节能激励契约。结果发现，为了防止高效率业主的逆向选择行为，需要多支付(1−α)Δθq#激励额度，

这可看作是支付的信息租金或者挖掘出高效率业主的信息成本；不对称信息下要求高效率业主的最优节能量没有变化，而对低效率业主的最优节能量要求降低了；针对业主的道德风险行为，在不对称信息下，激励其付出努力必须支付更高的额度；激励努力的对象应首先是非主动节能或节能效率不高的业主，以支付较低的激励额度。

通过进一步分析，发现如果能够制定相关的措施或者建立某些机制，上述现象可以得到优化，进而达到激励节能的目的。比如，针对不同节能效率区域来制定不同的激励制度，以减小不同效率业主之间的边际成本差异，从而降低所需支付的激励额度；通过建立能耗审计、节能方案审核等机制，使更加了解建筑的状况及业主节能采取的措施，以减小信息不对称的程度；制定一种让业主得以规避风险的机制，则可以降低激励业主努力所支付的期望额度；通过集中研发并推广高效的

节能技术和设备、节能措施，建立典型的节能案例库以及牵头发展咨询公司、顾问公司等第三方机构为低效率业主提供节能服务等方式，可有效提高低效率业主的节能能力，降低业主达到高节能水平所付出的努力成本，并能给业主带来更大效益。

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[9] 陈海波，朱颖心．基于案例调查的公共建筑节能进展缓

慢的障碍分析[J]．建筑科学，2009，25（6）：1-5． 作者简介：

闫 辉（1982-），男，博士研究生，研究方向：建筑节能经济，建设项目管理，可持续建设研究；

王要武（1956-），男，教授，博士生导师，研究方向：建筑管理现代化与国际化，城市建设管理，工程项目管理，系统工程研究；

张 磊（1980-），女，博士研究生，研究方向：房地产经济，城市建设管理，可持续建设研究。