基于三方博弈的共享汽車演化模型及策略分析

陳華鑫 賈文生

摘 要 考慮共享汽車品質(zhì)和共享汽車服務(wù)等因素，分別從政府、企業(yè)和出行者3個(gè)角度研究共享汽車出行策略選擇，構(gòu)建三方動(dòng)態(tài)演化博弈模型，并對(duì)模型的策略選擇及其演化路徑進(jìn)行分析.研究表明：當(dāng)形象效用提升、管理成本降低、對(duì)私家車出行懲罰增大時(shí)，政府傾向于“監(jiān)督”策略;當(dāng)高端汽車的運(yùn)營(yíng)收益增加、低端汽車由于質(zhì)量問(wèn)題造成的損失增加、政府對(duì)低端汽車企業(yè)的懲罰增大時(shí)，企業(yè)傾向于提供“高端汽車”策略;當(dāng)高端共享汽車出行與私家車出行收益之差增大、高端共享汽車出行與低端共享汽車出行收益之差增大、政府對(duì)共享汽車出行補(bǔ)貼增加時(shí)，出行者傾向于“共享汽車”策略.

關(guān)鍵詞 產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué);共享汽車;演化博弈;高端汽車

中圖分類號(hào) F062.9 ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

Abstract Based on the evolutionary game theory， considering the factors of shared car quality and shared car service， this paper studies the travel strategy choice of shared car from the perspectives of government， enterprise and traveler， constructs the three-party dynamic evolutionary game model， and analyzes the strategy choice behavior and evolution path of the model. The research shows that： when the image utility is improved， the management cost is reduced， and the penalty for private car travel is increased， the government tends to "supervise" the strategy; When the operating income of high-end automobile increases， the loss of low-end automobile due to quality problems increases， and the government's punishment for low-end automobile enterprises increases， enterprises tend to provide "high-end automobile" strategy;When the difference between high-end sharing car travel and private car travel increases， the difference between high-end sharing car travel and low-end sharing car travel increases， and the government's subsidy for sharing car travel increases， travelers tend to "share car" strategy.

Key words industrial economics; shared car; game theory; advanced car

1 引 言

隨著共享單車的出現(xiàn)，“共享經(jīng)濟(jì)”的概念迅速普及，共享汽車也開(kāi)始出現(xiàn)在人們的生活中.共享汽車，是指有關(guān)企業(yè)在人群較多的地方如校園、市區(qū)和軌道交通點(diǎn)等地，向出行者提供共享汽車服務(wù) [1].共享汽車是一種低碳環(huán)保的綠色出行方式，對(duì)于緩解城市交通擁堵、環(huán)境污染等問(wèn)題具有重要意義，對(duì)于用戶而言，共享車輛的使用僅需要支付每次使用的費(fèi)用，沒(méi)有固定的購(gòu)置成本和較高的維護(hù)成本，出行成本相對(duì)較低.這種出行方式還有助于緩解交通堵塞和減少空氣污染，應(yīng)該得到大力推廣.

近年來(lái)，演化博弈論發(fā)展迅速，被廣泛地應(yīng)用于電力市場(chǎng)、網(wǎng)絡(luò)輿情、共享汽車等各個(gè)領(lǐng)域的研究.Wang等（2015）[2]運(yùn)用演化博弈構(gòu)建政府與汽車制造商的博弈模型，探討了政府與汽車制造商之間的相互作用.王健等（2017）[3]構(gòu)建了汽車共享與私家車博弈模型，通過(guò)分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，為促進(jìn)汽車共享發(fā)展以及政府相關(guān)政策的制定提供了理論支撐.劉珺（2017）[4]構(gòu)建了出行者和運(yùn)營(yíng)商的演化博弈模型，通過(guò)算例分析了運(yùn)營(yíng)商選擇小規(guī)模運(yùn)營(yíng)策略時(shí)，對(duì)出行者造成的時(shí)間損失，運(yùn)營(yíng)商選擇大規(guī)模運(yùn)營(yíng)策略時(shí)，成本增加和收益增加等參數(shù)的變化對(duì)演化結(jié)果的影響.盧柯等（2017）[5]構(gòu)建了政府、平臺(tái)和司機(jī)三方演化博弈模型，通過(guò)模型推導(dǎo)以及數(shù)值仿真分析了政府、網(wǎng)約車出行平臺(tái)和司機(jī)三方的演化路徑及穩(wěn)定策略.鞠鵬等（2017）[6]構(gòu)建了交通管理部門與出行者間的演化博弈模型，引入對(duì)私家車動(dòng)態(tài)管理的策略，研究各主要參數(shù)變化對(duì)模型的演化路徑及演化結(jié)果的影響.曹霞等（2018）[7]通過(guò)構(gòu)建政府、企業(yè)和消費(fèi)者博弈模型，對(duì)新能源汽車三方主體策略進(jìn)行了參數(shù)分析并做了仿真模擬.李維維（2018）[8]通過(guò)構(gòu)建以政府為領(lǐng)導(dǎo)者，企業(yè)和出行者為跟隨者的一主兩從的Stackelberg博弈模型，分析政府、企業(yè)和出行者三方在共享汽車管理中的博弈過(guò)程.盧柯等（2019）[9]利用演化博弈的方法，構(gòu)建了一個(gè)基于三方博弈的汽車共享產(chǎn)業(yè)推廣模型，系統(tǒng)分析了其演化路徑.結(jié)果表明政府、企業(yè)和出行者的行為策略的演化會(huì)受到其他兩個(gè)利益主體的影響.夏凱旋和何明升（2008）[10]以北京非正式的汽車共享服務(wù)為研究對(duì)象，研究表明服務(wù)質(zhì)量在滿足客戶需求和吸收客戶方面發(fā)揮著非常重要的作用.

綜上所述，目前學(xué)者對(duì)于共享汽車博弈企業(yè)運(yùn)營(yíng)策略的研究，關(guān)注的是企業(yè)是否提供共享汽車以及投放共享汽車規(guī)模的大小，很少有學(xué)者研究共享汽車品質(zhì)和服務(wù)因素的演化問(wèn)題.考慮共享汽車品質(zhì)和共享汽車服務(wù)等因素，從政府、企業(yè)和出行者三個(gè)主體對(duì)共享汽車出行策略選擇進(jìn)行研究可能是有益的.構(gòu)建一個(gè)三方動(dòng)態(tài)演化博弈模型，對(duì)模型的選擇行為及其演化路徑進(jìn)行分析，分析出企業(yè)運(yùn)營(yíng)策略選擇的路徑，有可能可以推動(dòng)共享汽車的發(fā)展.

2 共享汽車三方主體行為的假設(shè)及模型構(gòu)建

將政府、企業(yè)和出行者三個(gè)利益主體視為一個(gè)系統(tǒng)的組成元素，三方主體都是有限理性的，以自身利益最大化作為共同目標(biāo)，都具有自主學(xué)習(xí)提高的能力.

對(duì)于政府而言，政府有兩種策略選擇：“監(jiān)督”和“不監(jiān)督”.假設(shè)政府選擇監(jiān)督策略，政府由于監(jiān)督管理所需付出的監(jiān)督成本為Cg.由于政府的監(jiān)督，出行者對(duì)政府做出肯定的評(píng)價(jià)，有效提升政府公信力，政府獲得的形象效用為U.當(dāng)出行者選擇共享汽車時(shí)，因?yàn)榫G色出行，改善了環(huán)境，政府獲得環(huán)境收益B.相反，當(dāng)出行者選擇私家車時(shí)，政府對(duì)私家車收取交通停車費(fèi)Q，社會(huì)福利降低，政府損失為W.政府是共享汽車的支持者和管理者，會(huì)給予共享汽車運(yùn)營(yíng)企業(yè)一定的補(bǔ)貼S.當(dāng)企業(yè)選擇低端汽車策略時(shí)，由于低質(zhì)汽車沒(méi)有達(dá)到政府設(shè)定的車質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，政府對(duì)低端汽車企業(yè)實(shí)施懲罰獲得的收益為Bg.假設(shè)政府選擇不監(jiān)督策略，政府名望下降所導(dǎo)致的損失為Ul（政府選擇不監(jiān)督時(shí)，社會(huì)上劣質(zhì)車輛增加等導(dǎo)致政府名望下降）.

對(duì)于企業(yè)而言，企業(yè)有兩種策略選擇：提供“高端汽車”和提供“低端汽車”.高端汽車是集“高顏值、高續(xù)航、高科技、高舒適度”于一身的純電動(dòng)智能共享汽車.低端汽車是指企業(yè)為了節(jié)約成本，引入的低質(zhì)共享電動(dòng)汽車，它們?cè)谄嚺渲?、駕駛或乘坐的舒適度、續(xù)航能力等方面遠(yuǎn)不及高端汽車.假設(shè)企業(yè)選擇提供高端汽車策略，企業(yè)運(yùn)營(yíng)所需的成本為Ch，企業(yè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中獲得的收益Ph，獲得政府給予的補(bǔ)貼S，其中，當(dāng)出行者選擇共享汽車時(shí)，企業(yè)在政府補(bǔ)貼S中獲利比例為β，則企業(yè)獲得的政府補(bǔ)貼為βS，出行者獲得的補(bǔ)貼為1-βS，當(dāng)出行者選擇私家車時(shí)，企業(yè)將獲得政府的全部補(bǔ)貼S;假設(shè)企業(yè)選擇低端汽車策略，企業(yè)的運(yùn)營(yíng)所需成本為Cl.企業(yè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中所獲得的收益為Pl，獲得政府給予的補(bǔ)貼S，當(dāng)出行者選擇共享汽車時(shí)，企業(yè)獲得的政府補(bǔ)貼為βS.由于其低端服務(wù)引起的消費(fèi)者不滿意而導(dǎo)致的用戶流失Lu.由于低端汽車的質(zhì)量問(wèn)題造成的成本損失Lc（如：消費(fèi)者在用車過(guò)程中，共享汽車由于電量不足及其他設(shè)施問(wèn)題突然無(wú)法起步，聯(lián)系客服拖車的人工費(fèi)），由于低質(zhì)汽車沒(méi)有達(dá)到政府設(shè)定的車質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，被政府查到的處罰為Bg.

對(duì)于出行者而言，出行者有兩種策略選擇：“共享汽車”和“私家車”.假設(shè)出行者選擇共享汽車，當(dāng)政府選擇監(jiān)督策略時(shí)，出行者獲得的補(bǔ)貼為1-βS.當(dāng)企業(yè)選擇高端汽車時(shí)，出行者所獲得的收益為E.當(dāng)企業(yè)選擇低端汽車時(shí)，出行者所獲得的收益為F.低端汽車對(duì)消費(fèi)者造成的損失為L(zhǎng).假設(shè)出行者選擇私家車策略，出行者獲得的時(shí)間收益為T.當(dāng)政府選擇監(jiān)督策略時(shí)，出行者上交給政府的停車費(fèi)等為Q.

以上所有假設(shè)參數(shù)都大于零，且T>E>F，Ph>Pl，Ch>Cl.

由以上參數(shù)假設(shè)，可得到政府、企業(yè)和出行者博弈模型的支付表如表1所示.

6 結(jié) 論

構(gòu)建了政府、企業(yè)和出行者三方演化博弈模型，系統(tǒng)分析了政府、企業(yè)和出行者對(duì)共享汽車的決策演化過(guò)程，并進(jìn)行了仿真分析，結(jié)果表明，當(dāng)形象效用提升、管理成本降低、對(duì)私家車出行懲罰增大時(shí)，政府傾向于“監(jiān)督”策略;當(dāng)高端汽車的運(yùn)營(yíng)收益增加、低端汽車由于質(zhì)量問(wèn)題造成的損失增加、政府對(duì)低端汽車企業(yè)的懲罰增大時(shí)，企業(yè)傾向于提供“高端汽車”策略;當(dāng)高端共享汽車出行與私家車出行收益之差增大、高端共享汽車出行與低端共享汽車出行收益之差增大、政府對(duì)共享汽車出行補(bǔ)貼增加時(shí)，出行者傾向于“共享汽車”策略.

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