陳 豐 丁文龍 李軍強(qiáng) 馬小翔 張 平

(1 同濟(jì)大學(xué)道路與交通工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，上海 201804)(2 同濟(jì)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，上海 210092)(3 西南交通大學(xué)交通運(yùn)輸與物流學(xué)院，成都 611756)(4 西藏大學(xué)工學(xué)院，拉薩 850000)

貨運(yùn)交通是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的重要組成部分.近年來，隨著物流業(yè)的快速發(fā)展，貨車數(shù)量持續(xù)增加，貨運(yùn)交通對(duì)整個(gè)交通系統(tǒng)的影響越來越大，由此產(chǎn)生的貨運(yùn)停車管理問題也亟需解決.

針對(duì)貨運(yùn)交通問題，國內(nèi)外學(xué)者從不同角度對(duì)其展開了研究.Ibeas等[1]對(duì)城市貨物運(yùn)輸中的數(shù)據(jù)收集和模型建立進(jìn)行了研究.Ballantyne等[2]分析了不同背景下的城市貨運(yùn)問題，指出城市貨運(yùn)規(guī)劃可以通過各方面相互合作來改進(jìn).Carrese等[3]研究了歐洲重型車輛(HGV)停車場設(shè)計(jì)中存在的問題.Nuzzolo等[4]提出了一種建模方法，以解決城市和貨運(yùn)相關(guān)的交通設(shè)施之間存在的相互關(guān)系.Straka等[5]研究了網(wǎng)絡(luò)化貨運(yùn)停車策略的制定問題.Amer等[6]構(gòu)建了一個(gè)以社會(huì)福利最大為目標(biāo)的Con-cave分配模型，用于研究城市中心貨車停車問題.

貨運(yùn)停車場選址及規(guī)劃問題是近年來貨運(yùn)交通領(lǐng)域研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題.Dezi等[7]以貨車最短行駛距離和最大服務(wù)能力為目標(biāo)，利用最大覆蓋選址模型對(duì)博洛尼亞市中心停車場規(guī)劃問題進(jìn)行了研究.Joao等[8]運(yùn)用結(jié)構(gòu)方程模型框架，分析了城市貨運(yùn)配送停車問題與商業(yè)設(shè)施特征、相關(guān)分銷渠道、配送運(yùn)營模式和當(dāng)?shù)赝恋乩媚Ｊ街g的關(guān)系.Malik等[9]對(duì)瑞典哥德堡和印度德里的貨運(yùn)司機(jī)停車行為進(jìn)行了對(duì)比分析.Aljohani等[10]研究了城市內(nèi)部貨運(yùn)停車場選址問題，并建立了決策支持系統(tǒng).

貨運(yùn)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化及貨物運(yùn)輸中的安全問題也是國內(nèi)外學(xué)者研究的重點(diǎn).項(xiàng)昀等[11]分析了貨運(yùn)交通結(jié)構(gòu)，研究了貨運(yùn)分擔(dān)率問題.Caro等[12]分析了西班牙危險(xiǎn)貨物停車設(shè)施布局問題，借助地理信息系統(tǒng)建立了危險(xiǎn)貨物裝載車停車場最大覆蓋選址模型.Vela等[13]考慮危險(xiǎn)貨物對(duì)周邊居民的影響，以集體負(fù)效應(yīng)及社會(huì)風(fēng)險(xiǎn)最小為目標(biāo)，建立了數(shù)據(jù)包絡(luò)(DEA)的危險(xiǎn)貨物裝載車停車場選址模型.張?zhí)m芳等[14]根據(jù)G15上海段的交通事故數(shù)據(jù)及交通流數(shù)據(jù)，建立了考慮貨車影響的高速公路交通流風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測模型.

對(duì)貨運(yùn)交通的研究主要集中在停車場選址、貨運(yùn)停車方法優(yōu)化、貨運(yùn)交通結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)确矫?，針?duì)貨運(yùn)停車管理方面的研究相對(duì)欠缺.一般而言，貨運(yùn)停車管理中的主體包括政府管理部門、貨運(yùn)停車經(jīng)營企業(yè)及貨運(yùn)司機(jī)，三者之間通常存在著博弈行為.通過演化博弈方法對(duì)三者的決策行為進(jìn)行分析，是研究貨運(yùn)停車管理的有效方法之一.貨運(yùn)停車三方主體作為理性人，在貨運(yùn)停車管理當(dāng)中會(huì)以自身收益最大為目標(biāo)進(jìn)行決策，任意一方或兩方?jīng)Q策行為的變化都會(huì)引起剩余兩方或一方?jīng)Q策行為發(fā)生改變.鑒于此，本文采用演化博弈理論研究貨運(yùn)停車管理中各參與主體決策行為，分析其對(duì)博弈結(jié)果造成的影響，從而為貨運(yùn)停車管理提供合理的對(duì)策建議.

1 問題描述與基本假設(shè)

貨運(yùn)停車場作為貨車停放的主要場所，其服務(wù)水平的高低直接影響到貨運(yùn)司機(jī)的停車行為.如果貨運(yùn)停車場經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營，提供的服務(wù)水平較高，停車收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)較為合理，則更多的貨運(yùn)司機(jī)會(huì)選擇到貨運(yùn)停車場停車；相反，如果貨運(yùn)停車場經(jīng)營企業(yè)不規(guī)范經(jīng)營，提供的服務(wù)水平較差，收費(fèi)偏高，貨運(yùn)司機(jī)則會(huì)選擇在路邊或者其他地方進(jìn)行停車，很多情況下還存在違規(guī)停車的現(xiàn)象，對(duì)道路交通的通行效率及交通安全都造成了嚴(yán)重影響.政府部門的管理在解決上述問題中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用.針對(duì)本文研究內(nèi)容，進(jìn)行如下假設(shè)：

假設(shè)1各博弈主體行為獨(dú)立.經(jīng)營企業(yè)的選擇策略為“規(guī)范經(jīng)營”和“不規(guī)范經(jīng)營”；貨運(yùn)司機(jī)的選擇策略為“到貨運(yùn)停車場停車”和“拒絕到貨運(yùn)停車場停車”；政府部門的選擇策略為“監(jiān)管”和“不監(jiān)管”.經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營、貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車和政府部門監(jiān)管的概率分別用x、y、z表示，經(jīng)營企業(yè)不規(guī)范經(jīng)營、貨運(yùn)司機(jī)拒絕到貨運(yùn)停車場停車和政府部門不監(jiān)管的概率則分別用1-x、1-y、1-z表示,且x,y,z∈[0,1].

假設(shè)2各博弈主體作為理性人，都以自己利益最大化為目標(biāo).一方策略發(fā)生改變時(shí)，其他參與主體會(huì)適時(shí)做出相應(yīng)的調(diào)整.

2 動(dòng)態(tài)博弈模型

政府部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)選擇監(jiān)管，也可以選擇不監(jiān)管.2種情況下的收益結(jié)果見表1.表中，C1表示經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營時(shí)產(chǎn)生的成本，包括人力、物力以及財(cái)力等方面的投入；C2表示貨運(yùn)司機(jī)選擇到貨運(yùn)停車場停車產(chǎn)生的成本，如停車費(fèi)、食宿費(fèi)等；C3表示政府監(jiān)管時(shí)產(chǎn)生的監(jiān)管成本；R1、R2分別表示經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的初始收益；R3表示政府監(jiān)管時(shí)獲得的總收益，包括政府形象提升、稅收增加、交通事故減少、道路交通秩序得到良好維護(hù)以及社會(huì)福利提高所帶來的收益等；ΔR1表示貨運(yùn)司機(jī)選擇到貨運(yùn)停車場停車給停車場經(jīng)營企業(yè)帶來的收益增量；ΔR2表示經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營給貨運(yùn)司機(jī)帶來的收益增量；A1表示經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營時(shí)政府對(duì)經(jīng)營企業(yè)的財(cái)政補(bǔ)貼；A2表示貨運(yùn)司機(jī)將車停到停車場時(shí)政府給予貨運(yùn)司機(jī)的資金補(bǔ)貼；ΔL1表示貨運(yùn)司機(jī)選擇到貨運(yùn)停車場停車，但是經(jīng)營企業(yè)不規(guī)范經(jīng)營，經(jīng)過長期或多次博弈后給經(jīng)營企業(yè)帶來的損失；ΔL2表示經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營，但是貨運(yùn)司機(jī)拒絕到停車場停車，經(jīng)過長期或多次博弈后給貨運(yùn)司機(jī)帶來的損失；α∈(0,1)表示政府不進(jìn)行監(jiān)管時(shí)的總收益占監(jiān)管時(shí)總收益的比例；αR3表示政府選擇不監(jiān)管策略獲得的收益.

表1 博弈主體收益結(jié)果

3 博弈均衡分析及復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

3.1 經(jīng)營企業(yè)博弈均衡分析

根據(jù)表1，假定經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營時(shí)的期望收益值為Ue1，不規(guī)范經(jīng)營時(shí)的期望收益值為Ue2，平均期望收益為Ue.三者的計(jì)算式分別為

Ue1=yz(R1+ΔR1-C1+A1)+(1-y)z(R1-

C1+A1)+y(1-z)(R1+ΔR1-C1)+

(1-y)(1-z)(R1-C1)=R1-C1+

zA1+yΔR1

(1)

Ue2=yz(R1+ΔR1-ΔL1)+(1-y)zR1+

y(1-z)(R1+ΔR1-ΔL1)+(1-y)·

(1-z)R1=R1+y(ΔR1-ΔL1)

(2)

Ue=xUe1+(1-x)Ue2

(3)

3.2 貨運(yùn)司機(jī)博弈均衡分析

假定貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車的期望收益為Ud1，拒絕到貨運(yùn)停車場停車的期望收益為Ud2，平均期望收益為Ud.三者的計(jì)算結(jié)果分別為

Ud1=xz(R2+ΔR2-C2+A2)+(1-x)z(R2-

C2+A2)+x(1-z)(R2+ΔR2-C2)+

(1-x)(1-z)(R2-C2)=R2-C2+

zA2+xΔR2

(4)

Ud2=xz(R2+ΔR2-ΔL2)+(1-x)zR2+

x(1-z)(R2+ΔR2-ΔL2)+(1-x)·

(1-z)R2=R2+x(ΔR2-ΔL2)

(5)

Ud=yUd1+(1-y)Ud2

(6)

3.3 政府部門博弈均衡分析

假定政府部門監(jiān)管時(shí)的期望收益值為Ug1，不監(jiān)管時(shí)的期望收益值為Ug2，平均期望收益值為Ug.由表1可得

Ug1=xy(R3-C3-A1-A2)+(1-x)y(R3-

C3-A2)+x(1-y)(R3-C3-A1)+

(1-x)(1-y)(R3-C3)=R3-C3-

xA1-yA2

(7)

Ug2=xyαR3+(1-x)yαR3+x(1-y)αR3+

(1-x)(1-y)αR3=αR3

(8)

Ug=zUg1+(1-z)Ug2

(9)

3.4 復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

根據(jù)式(1)和(2)，可得經(jīng)營企業(yè)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

x(1-x)(-C1+zA1+yΔL1)

(10)

根據(jù)式(4)和(5)，可得貨運(yùn)司機(jī)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

(11)

根據(jù)式(7)和(8)，可得政府部門的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

z(1-z)[(1-α)R3-C3-xA1-yA2]

(12)

4 演化穩(wěn)定策略分析

4.1 經(jīng)營企業(yè)演化穩(wěn)定策略分析

根據(jù)式(10)的計(jì)算結(jié)果，令

(13)

當(dāng)z=z0時(shí)，F(xiàn)(x)≡0，表示無論經(jīng)營企業(yè)選擇規(guī)范經(jīng)營的概率如何變化，都不會(huì)對(duì)博弈的結(jié)果產(chǎn)生影響，演化博弈結(jié)果都將處于一種穩(wěn)定狀態(tài).

當(dāng)z≠z0時(shí)，令F(x)=0.通過經(jīng)營企業(yè)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程可以得到2個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)：x=0和x=1.對(duì)經(jīng)營企業(yè)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程進(jìn)行求導(dǎo)可得

(14)

根據(jù)微分方程穩(wěn)定性定理可知，如果經(jīng)營企業(yè)采取的某一策略為穩(wěn)定策略，則必須滿足以下條件成立：

(15)

經(jīng)營企業(yè)的復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖見圖1.圖中陰影部分將空間分為Ⅰ(陰影部分前面)和Ⅱ(陰影部分后面)兩部分.當(dāng)經(jīng)營企業(yè)的初始狀態(tài)處于空間Ⅰ時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)為x=1，表示經(jīng)營企業(yè)最終會(huì)選擇規(guī)范經(jīng)營；當(dāng)經(jīng)營企業(yè)的初始狀態(tài)處于空間Ⅱ時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)為x=0，表示經(jīng)營企業(yè)最終會(huì)選擇不規(guī)范經(jīng)營.

除了定、轉(zhuǎn)子鐵心沖片的拼縫之外，沖片上的開孔、沖片的定位槽也遵循上述規(guī)律，只需把(1)式中總拼縫數(shù)n×t理解為圓周均布的開孔數(shù)和定位槽數(shù)即可。

圖1 經(jīng)營企業(yè)復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

當(dāng)A1增加時(shí)，對(duì)應(yīng)z0減小，空間Ⅰ變大，空間Ⅱ變小，說明政府對(duì)經(jīng)營企業(yè)的補(bǔ)貼增加會(huì)使經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營的積極性增加.當(dāng)ΔL1增加時(shí)，對(duì)應(yīng)z0減小，空間Ⅰ變大，空間Ⅱ變小，說明如果經(jīng)營企業(yè)不規(guī)范經(jīng)營時(shí)的損失增加，會(huì)促使經(jīng)營企業(yè)選擇規(guī)范經(jīng)營.當(dāng)C1增加時(shí)，對(duì)應(yīng)z0增加，空間Ⅰ變小，空間Ⅱ變大，說明如果經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營時(shí)的成本不斷增加，則經(jīng)營企業(yè)更加傾向于選擇不規(guī)范經(jīng)營.當(dāng)y增加時(shí)，對(duì)應(yīng)z0減小，空間Ⅰ變大，空間Ⅱ變小，說明如果貨運(yùn)司機(jī)傾向于將車停到貨運(yùn)停車場，則經(jīng)營企業(yè)會(huì)選擇規(guī)范經(jīng)營來提高服務(wù)水平，從而提高企業(yè)收益.

4.2 貨運(yùn)司機(jī)演化穩(wěn)定策略分析

根據(jù)式(11)的計(jì)算結(jié)果，令

(16)

當(dāng)x=x0時(shí)，F(xiàn)(y)≡0，表示無論貨運(yùn)司機(jī)選擇到貨運(yùn)停車場停車的概率如何變化，都不會(huì)對(duì)博弈的結(jié)果產(chǎn)生影響，演化博弈結(jié)果都將處于一種穩(wěn)定狀態(tài).

當(dāng)x≠x0時(shí)，令F(y)=0.通過貨運(yùn)司機(jī)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程可以得到2個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)：y=0和y=1.對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程進(jìn)行求導(dǎo)可得

(17)

根據(jù)微分方程穩(wěn)定性定理可知，如果貨運(yùn)司機(jī)采取的某一策略為穩(wěn)定策略，則必須滿足以下條件成立：

(18)

貨運(yùn)司機(jī)的復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖見圖2.圖中陰影部分將空間分為Ⅲ(陰影部分右側(cè))和Ⅳ(陰影部分左側(cè))兩部分.當(dāng)貨運(yùn)司機(jī)的初始狀態(tài)處于空間Ⅲ時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)為y=1，表示貨運(yùn)司機(jī)最終會(huì)選擇到貨運(yùn)停車場停車；當(dāng)經(jīng)營企業(yè)的初始狀態(tài)處于空間Ⅳ時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)為y=0，表示貨運(yùn)司機(jī)最終會(huì)選擇不到貨運(yùn)停車場停車.

圖2 貨運(yùn)司機(jī)復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

當(dāng)A2增加時(shí)，對(duì)應(yīng)x0減小，空間Ⅲ變大，空間Ⅳ變小，說明政府對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的資金補(bǔ)貼增加時(shí)，貨運(yùn)司機(jī)選擇到貨運(yùn)停車場停車的積極性增加.當(dāng)ΔL2增加時(shí)，對(duì)應(yīng)x0減小，空間Ⅲ變大，空間Ⅳ變小，說明如果貨運(yùn)司機(jī)拒絕到停車場停車的損失增加，則會(huì)促使貨運(yùn)司機(jī)選擇到貨運(yùn)停車場停車.當(dāng)C2增加時(shí)，對(duì)應(yīng)x0增加，空間Ⅲ變小，空間Ⅳ變大；說明如果貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車所花費(fèi)的成本不斷增加，會(huì)促使貨運(yùn)司機(jī)選擇不到貨運(yùn)停車場停車.當(dāng)z增加時(shí)，對(duì)應(yīng)x0減小，空間Ⅲ變大，空間Ⅳ變小，說明如果政府部門強(qiáng)化監(jiān)管力度，則貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車的意愿會(huì)增加.

通常情況下，政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)和貨車司機(jī)的管理難度不同.與貨運(yùn)司機(jī)相比，企業(yè)通常更容易管理.通過分析可知，貨運(yùn)停車場停車成本增加是導(dǎo)致貨運(yùn)司機(jī)選擇拒絕到貨運(yùn)停車場停車的原因之一.如果政府管理部門強(qiáng)化對(duì)經(jīng)營企業(yè)的管理，加強(qiáng)對(duì)經(jīng)營企業(yè)收費(fèi)及服務(wù)水平的監(jiān)督，控制好經(jīng)營企業(yè)的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，則會(huì)增加貨運(yùn)司機(jī)到停車場停車的收益.此時(shí)，更多的貨運(yùn)司機(jī)則會(huì)選擇到貨運(yùn)停車場停車，貨運(yùn)停車不規(guī)范問題將會(huì)得到有效解決.如果政府部門強(qiáng)化對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的監(jiān)管力度，則貨運(yùn)司機(jī)也會(huì)改變自己的停車意愿，選擇到貨運(yùn)停車場停車.然而，貨運(yùn)司機(jī)數(shù)量較為龐大，政府管理部門對(duì)其進(jìn)行管理時(shí)投入的成本會(huì)很大.另一方面，政府管理部門強(qiáng)化對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的監(jiān)管力度并不能提高貨運(yùn)司機(jī)到停車場停車的實(shí)際收益.長期來看，加大對(duì)經(jīng)營企業(yè)的管理相比于加大對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的管理成本更低，難度更小，貨運(yùn)停車不規(guī)范問題也更容易解決.

4.3 政府部門演化穩(wěn)定策略分析

根據(jù)式(12)的計(jì)算結(jié)果，令

(19)

當(dāng)y=y0時(shí)，F(xiàn)(z)≡0，表示無論政府部門選擇監(jiān)管的概率如何變化，都不會(huì)對(duì)博弈的結(jié)果產(chǎn)生影響，演化博弈結(jié)果都將處于一種穩(wěn)定狀態(tài).

當(dāng)y≠y0時(shí)，令F(z)=0.通過政府部門的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程可以得到2個(gè)穩(wěn)定點(diǎn)：z=0和z=1.對(duì)政府部門的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程進(jìn)行求導(dǎo)可得

(20)

根據(jù)微分方程穩(wěn)定性定理可知，如果政府部門采取的某一策略為穩(wěn)定策略，則必須滿足以下條件：

(21)

政府部門的復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖見圖3.圖中陰影部分將空間分為Ⅴ(陰影部分后面)和Ⅵ(陰影部分前面)兩部分.當(dāng)政府部門的初始狀態(tài)處于空間Ⅴ時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)為z=1，表示政府部門最終會(huì)選擇監(jiān)管；當(dāng)政府部門的初始狀態(tài)處于空間Ⅵ時(shí)，穩(wěn)定點(diǎn)為z=0，表示政府部門最終會(huì)選擇不監(jiān)管.

圖3 政府部門復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

當(dāng)A1、A2增加時(shí)，對(duì)應(yīng)y0減小，空間Ⅵ變大，空間Ⅴ變小，說明政府對(duì)經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼不斷增加時(shí)會(huì)促使政府逐步傾向于選擇不監(jiān)管.當(dāng)R3增加時(shí)，對(duì)應(yīng)y0增加，空間Ⅴ變大，空間Ⅵ變小，說明如果政府部門監(jiān)管情況下政府的收益不斷增加，政府部門會(huì)更加傾向于選擇監(jiān)管.當(dāng)C3增加時(shí)，對(duì)應(yīng)y0減小，空間Ⅵ變大，空間Ⅴ變小，說明如果政府部門監(jiān)管情況下的監(jiān)管成本不斷增加，則政府部門會(huì)逐步傾向于選擇不監(jiān)管.當(dāng)x增加時(shí)，對(duì)應(yīng)y0減小，空間Ⅵ變大，空間Ⅴ變小，說明如果經(jīng)營企業(yè)選擇規(guī)范經(jīng)營，則政府會(huì)傾向于選擇不監(jiān)管.

5 數(shù)值分析

根據(jù)第3節(jié)中經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)、政府部門的演化博弈模型，借助于Matlab軟件，結(jié)合各方參與主體的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，通過數(shù)值仿真對(duì)演化博弈過程及結(jié)果進(jìn)行分析.在對(duì)混合博弈問題進(jìn)行研究時(shí)，根據(jù)相關(guān)研究領(lǐng)域?qū)＜业囊庖妼?duì)參數(shù)進(jìn)行初始化設(shè)置是研究過程中常用的方法[15].本文在實(shí)際調(diào)研的基礎(chǔ)上，邀請了8位行業(yè)專家對(duì)參數(shù)初始化值進(jìn)行定量化處理.處理方法為結(jié)合各專家的觀點(diǎn)，先設(shè)定各參數(shù)的范圍；然后，各專家在規(guī)定范圍內(nèi)給出各參數(shù)的初始值；最后，將8位專家給出的初始值求平均數(shù)，結(jié)果見表2.

表2 參數(shù)定量化統(tǒng)計(jì)表

5.1 政府補(bǔ)貼政策的影響

對(duì)開始階段經(jīng)營企業(yè)不傾向于規(guī)范經(jīng)營，貨運(yùn)司機(jī)不傾向于到貨運(yùn)停車場停車，政府管理部門監(jiān)管力度很強(qiáng)的情況進(jìn)行仿真，結(jié)果見圖4.圖中，p為概率；t為時(shí)間步長.由圖可知，政府管理部門在初始階段監(jiān)管的力度很大(z=0.99).由于經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營的意愿不強(qiáng)，貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車的收益不能增加，故貨運(yùn)司機(jī)傾向于不到貨運(yùn)停車場停車，使得經(jīng)營企業(yè)的收益也不能增加，繼而導(dǎo)致經(jīng)營企業(yè)不傾向于規(guī)范經(jīng)營.雖然管理部門的監(jiān)管力度很大，但是博弈過程中經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的收益都較低，最終博弈三方的策略向(0,0,1)演化.如果政府管理部門想要改變演化博弈的結(jié)果，提高經(jīng)營企業(yè)或貨運(yùn)司機(jī)的收益是解決問題的有效途徑.

圖4給出了政府管理部門對(duì)貨運(yùn)司機(jī)資金補(bǔ)貼A2=120時(shí)的仿真結(jié)果.對(duì)貨運(yùn)司機(jī)補(bǔ)貼增加后的博弈過程進(jìn)行仿真，結(jié)合各位專家的建議，資金補(bǔ)貼由120提高到140，此時(shí)的演化博弈仿真結(jié)果見圖5.由圖可知，當(dāng)政府管理部門增加貨運(yùn)司機(jī)補(bǔ)貼后，貨運(yùn)司機(jī)開始傾向于到貨運(yùn)停車場停車，從而增加了經(jīng)營企業(yè)的收益，使得經(jīng)營企業(yè)也傾向于規(guī)范經(jīng)營，但其選擇行為的改變滯后于貨運(yùn)司機(jī)，博弈結(jié)果向(1,1,1)演化.

(a)x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99

針對(duì)政府管理部門對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的資金補(bǔ)貼進(jìn)行進(jìn)一步分析，A2=140時(shí)的仿真結(jié)果見圖5.當(dāng)x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99,A2=138時(shí)，仿真結(jié)果見圖6(a).由圖可知，當(dāng)A2=138時(shí)，各博弈主體的決策不能向(1,1,1)演化.

(a)x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99

當(dāng)A2=139時(shí)，演化博弈的仿真結(jié)果見圖6(b).對(duì)比圖6(a)和(b)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)貨運(yùn)司機(jī)資金補(bǔ)貼由138增加到139時(shí)，可使各個(gè)博弈主體的決策向(1,1,1)演化.因此，政府對(duì)貨運(yùn)司機(jī)最經(jīng)濟(jì)的補(bǔ)貼為139.

(a)A2=138,x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99

如果政府對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼力度不發(fā)生改變(A2=120)，而是增加對(duì)經(jīng)營企業(yè)的補(bǔ)貼，由A1=160變?yōu)锳1=200，演化博弈仿真結(jié)果見圖7.由圖可知，經(jīng)營企業(yè)開始時(shí)為了節(jié)省資金，傾向于選擇不規(guī)范經(jīng)營.但是當(dāng)政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營情況下的補(bǔ)貼增加后，經(jīng)營企業(yè)則會(huì)選擇規(guī)范經(jīng)營，相應(yīng)增加了貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車的收益，使得貨運(yùn)司機(jī)更加傾向于到貨運(yùn)停車場停車.因此政府管理部門增加對(duì)經(jīng)營企業(yè)的資金補(bǔ)貼是實(shí)現(xiàn)各方共贏、規(guī)制貨運(yùn)停車不規(guī)范現(xiàn)象的有效途徑之一.

(a)x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99

針對(duì)政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)的資金補(bǔ)貼進(jìn)行進(jìn)一步分析.當(dāng)x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99,A1=181時(shí)，仿真結(jié)果見圖8(a).由圖可知，當(dāng)A1=181時(shí)，各博弈主體的決策不能向(1,1,1)演化.當(dāng)A1=182時(shí)，演化博弈的仿真結(jié)果見圖8(b).對(duì)比圖8(a)和(b)可知，當(dāng)經(jīng)營企業(yè)資金補(bǔ)貼由181增加到182時(shí)，各博弈主體的決策將會(huì)向(1,1,1)演化.因此，政府對(duì)經(jīng)營企業(yè)的最佳補(bǔ)貼為182.

(a)A1=181,x0=0.35,y0=0.35,z0=0.99

5.2 政府部門監(jiān)管力度的影響

實(shí)際中，政府監(jiān)管力度的改變會(huì)影響經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的決策行為.假設(shè)政府部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)的補(bǔ)貼A1=160，對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼A2=140.政府部門監(jiān)管力度改變時(shí)的仿真結(jié)果見圖9.

(a)x0=0.50,y0=0.35,z0=0.50

由圖9可知，當(dāng)政府管理部門的監(jiān)管力度不強(qiáng)(z=0.50)時(shí)，博弈三方的策略向(0,0,1)演化，貨運(yùn)司機(jī)選擇不到貨運(yùn)停車場停車，經(jīng)營企業(yè)也選擇不規(guī)范經(jīng)營.當(dāng)政府監(jiān)管力度逐漸增強(qiáng)時(shí)，博弈結(jié)果演化為(1,1,1).政府管理部門監(jiān)管的力度越大，貨運(yùn)司機(jī)就會(huì)越早選擇到貨運(yùn)停車場停車，經(jīng)營企業(yè)也會(huì)越早地選擇規(guī)范經(jīng)營，演化為(1,1,1)的速度越快.

5.3 監(jiān)管成本的影響

實(shí)際中，政府管理部門在對(duì)經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)進(jìn)行監(jiān)管時(shí)需要一定成本，但是成本并不固定.如果監(jiān)管成本減少，管理部門的收益就會(huì)增加，此時(shí)管理部門更傾向于進(jìn)行監(jiān)管；如果監(jiān)管成本增加，管理部門的收益則會(huì)相應(yīng)減少.假如開始階段經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)的參與意愿都較強(qiáng)(x=0.65,y=0.65)，管理部門的監(jiān)管力度較大(z=0.99)，監(jiān)管成本增加(C3由100增加到200)時(shí)，演化博弈仿真結(jié)果見圖10.仿真過程中政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)的補(bǔ)貼A1=160，對(duì)貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼A2=140.

由圖10可知，當(dāng)C3=200時(shí)，政府管理部門的監(jiān)管成本增加.在博弈開始階段，由于監(jiān)管部門監(jiān)管力度很大，經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)分別選擇規(guī)范經(jīng)營和到貨運(yùn)停車場停車，三方?jīng)Q策向(1,1,1)演化.隨著監(jiān)管成本的增加，在三方策略演化為(1,1,1)后，管理部門為了節(jié)約監(jiān)管成本，逐步傾向于不進(jìn)行監(jiān)管；經(jīng)營企業(yè)為了節(jié)省經(jīng)營成本，也逐步傾向于選擇不規(guī)范經(jīng)營，使得貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場的收益降低，導(dǎo)致貨運(yùn)司機(jī)選擇不到貨運(yùn)停車場停車.從而對(duì)道路的通行能力和交通安全造成影響，繼而迫使政府管理部門又加強(qiáng)了監(jiān)管，經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)和管理部門的策略又重新演化為(1,1,1).此后，管理部門為了節(jié)省監(jiān)管成本，傾向于不進(jìn)行監(jiān)管，經(jīng)營企業(yè)開始選擇不規(guī)范經(jīng)營，貨運(yùn)司機(jī)也傾向于不到貨運(yùn)停車場停車，致使x、y變得很小(接近0)；為了緩解貨運(yùn)停車不規(guī)范行為帶來的負(fù)面影響，管理部門又重新加強(qiáng)了監(jiān)管力度，但是由于經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的參與力度太低，因此混合博弈的結(jié)果不能重新演化為(1,1,1).

圖10 監(jiān)管成本增加后仿真結(jié)果

5.4 經(jīng)營企業(yè)參與意愿的影響

假設(shè)政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼分別為A1=200,A2=120，經(jīng)營企業(yè)參與意愿變化仿真結(jié)果見圖11.由圖可知，在政府監(jiān)管力度和貨運(yùn)司機(jī)到停車場停車意愿不變的情況下，經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營的意愿越強(qiáng)，越容易使三方的決策演化為(1,1,1).究其原因在于，政府管理部門加大對(duì)經(jīng)營企業(yè)規(guī)范經(jīng)營的補(bǔ)貼后，如果經(jīng)營企業(yè)選擇規(guī)范經(jīng)營，那么其收益就會(huì)增加.經(jīng)營企業(yè)越早進(jìn)行規(guī)范經(jīng)營，貨運(yùn)司機(jī)就會(huì)越早選擇到貨運(yùn)停車場停車.

(a)x0=0.10,y0=0.35,z0=0.99

5.5 貨運(yùn)司機(jī)參與意愿的影響

假設(shè)政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼分別為A1=160,A2=140，貨運(yùn)司機(jī)參與意愿變化的仿真結(jié)果見圖12.由圖可知，當(dāng)y=0.10時(shí)，經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)與政府管理部門的策略向(0,0,1)演化；當(dāng)y=0.40和0.85時(shí)，經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)與政府管理部門的策略向(1,1,1)演化.引起變化的原因是，當(dāng)y=0.1時(shí)，貨運(yùn)司機(jī)到貨運(yùn)停車場停車的意愿很低，使得經(jīng)營企業(yè)的收益較少，導(dǎo)致經(jīng)營企業(yè)傾向于選擇不規(guī)范經(jīng)營；當(dāng)貨運(yùn)司機(jī)逐步到貨運(yùn)停車場停車時(shí)，經(jīng)營企業(yè)的收益增加，使得其傾向于選擇規(guī)范經(jīng)營.

(a)x0=0.35,y0=0.10,z0=0.99

6 結(jié)論

1)本文通過演化博弈方法對(duì)貨運(yùn)停車博弈主體經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)、政府管理部門的決策行為進(jìn)行了演化分析，系統(tǒng)研究了經(jīng)營企業(yè)、貨運(yùn)司機(jī)、政府管理部門的演化博弈過程，并通過數(shù)值實(shí)驗(yàn)對(duì)演化博弈過程中的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程進(jìn)行了仿真.

2)在經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)參與意愿都較低的情況下，政府管理部門應(yīng)加大對(duì)經(jīng)營企業(yè)或貨運(yùn)司機(jī)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼.經(jīng)營企業(yè)或貨運(yùn)司機(jī)一方收益增加后，其參與意愿增加，決策行為也會(huì)相應(yīng)改變.一方?jīng)Q策行為改變促使另外一方收益增加，導(dǎo)致決策行為也發(fā)生相應(yīng)改變.混合博弈最終演化為(1,1,1)，貨運(yùn)停車不規(guī)范行為得到有效治理.

3)政府管理部門的監(jiān)管力度在貨運(yùn)停車管理中起著重要作用.監(jiān)管力度越強(qiáng)，經(jīng)營企業(yè)越傾向于規(guī)范經(jīng)營，貨運(yùn)司機(jī)也越傾向于到貨運(yùn)停車場停車，混合博弈結(jié)果越容易演化為(1,1,1)，停車不規(guī)范問題越容易得到治理.

4)監(jiān)管成本增加后，政府部門不應(yīng)該減弱監(jiān)管力度.因?yàn)樵诒O(jiān)管力度減小后，混合博弈容易演化為(0,0,1).管理部門想要使混合博弈重新演化為(1,1,1)，就必須增加對(duì)經(jīng)營企業(yè)或貨運(yùn)司機(jī)的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)貼，導(dǎo)致管理成本增加.

5)政府管理部門對(duì)經(jīng)營企業(yè)或貨運(yùn)司機(jī)的補(bǔ)貼增加到預(yù)期值后，經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)都應(yīng)盡快改變自己的決策行為，從而增加了各方的收益.

6)本文通過演化博弈的方法對(duì)貨運(yùn)停車管理問題進(jìn)行了研究.研究過程中著重分析了政府管理部門監(jiān)管力度、資金投入以及經(jīng)營企業(yè)和貨運(yùn)司機(jī)參與意愿等因素對(duì)博弈結(jié)果造成的影響.根據(jù)實(shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行修正以應(yīng)用于更多的工程實(shí)踐中，將是未來研究的重點(diǎn)內(nèi)容.