基于三方博弈的共享汽车演化模型及策略分析

陈华鑫 贾文生

摘 要 考虑共享汽车品质和共享汽车服务等因素，分别从政府、企业和出行者3个角度研究共享汽车出行策略选择，构建三方动态演化博弈模型，并对模型的策略选择及其演化路径进行分析.研究表明：当形象效用提升、管理成本降低、对私家车出行惩罚增大时，政府倾向于“监督”策略;当高端汽车的运营收益增加、低端汽车由于质量问题造成的损失增加、政府对低端汽车企业的惩罚增大時，企业倾向于提供“高端汽车”策略;当高端共享汽车出行与私家车出行收益之差增大、高端共享汽车出行与低端共享汽车出行收益之差增大、政府对共享汽车出行补贴增加时，出行者倾向于“共享汽车”策略.

关键词 产业经济学;共享汽车;演化博弈;高端汽车

中图分类号 F062.9            文献标识码 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

随着共享单车的出现，“共享经济”的概念迅速普及，共享汽车也开始出现在人们的生活中.共享汽车，是指有关企业在人群较多的地方如校园、市区和轨道交通点等地，向出行者提供共享汽车服务 [1].共享汽车是一种低碳环保的绿色出行方式，对于缓解城市交通拥堵、环境污染等问题具有重要意义，对于用户而言，共享车辆的使用仅需要支付每次使用的费用，没有固定的购置成本和较高的维护成本，出行成本相对较低.这种出行方式还有助于缓解交通堵塞和减少空气污染，应该得到大力推广.

近年来，演化博弈论发展迅速，被广泛地应用于电力市场、网络舆情、共享汽车等各个领域的研究.Wang等（2015）[2]运用演化博弈构建政府与汽车制造商的博弈模型，探讨了政府与汽车制造商之间的相互作用.王健等（2017）[3]构建了汽车共享与私家车博弈模型，通过分析系统的动态演化过程，为促进汽车共享发展以及政府相关政策的制定提供了理论支撑.刘珺（2017）[4]构建了出行者和运营商的演化博弈模型，通过算例分析了运营商选择小规模运营策略时，对出行者造成的时间损失，运营商选择大规模运营策略时，成本增加和收益增加等参数的变化对演化结果的影响.卢柯等（2017）[5]构建了政府、平台和司机三方演化博弈模型，通过模型推导以及数值仿真分析了政府、网约车出行平台和司机三方的演化路径及稳定策略.鞠鹏等（2017）[6]构建了交通管理部门与出行者间的演化博弈模型，引入对私家车动态管理的策略，研究各主要参数变化对模型的演化路径及演化结果的影响.曹霞等（2018）[7]通过构建政府、企业和消费者博弈模型，对新能源汽车三方主体策略进行了参数分析并做了仿真模拟.李维维（2018）[8]通过构建以政府为领导者，企业和出行者为跟随者的一主两从的Stackelberg博弈模型，分析政府、企业和出行者三方在共享汽车管理中的博弈过程.卢柯等（2019）[9]利用演化博弈的方法，构建了一个基于三方博弈的汽车共享产业推广模型，系统分析了其演化路径.结果表明政府、企业和出行者的行为策略的演化会受到其他两个利益主体的影响.夏凯旋和何明升（2008）[10]以北京非正式的汽车共享服务为研究对象，研究表明服务质量在满足客户需求和吸收客户方面发挥着非常重要的作用.

综上所述，目前学者对于共享汽车博弈企业运营策略的研究，关注的是企业是否提供共享汽车以及投放共享汽车规模的大小，很少有学者研究共享汽车品质和服务因素的演化问题.考虑共享汽车品质和共享汽车服务等因素，从政府、企业和出行者三个主体对共享汽车出行策略选择进行研究可能是有益的.构建一个三方动态演化博弈模型，对模型的选择行为及其演化路径进行分析，分析出企业运营策略选择的路径，有可能可以推动共享汽车的发展.

2 共享汽车三方主体行为的假设及模型构建

将政府、企业和出行者三个利益主体视为一个系统的组成元素，三方主体都是有限理性的，以自身利益最大化作为共同目标，都具有自主学习提高的能力.

对于政府而言，政府有两种策略选择：“监督”和“不监督”.假设政府选择监督策略，政府由于监督管理所需付出的监督成本为Cg.由于政府的监督，出行者对政府做出肯定的评价，有效提升政府公信力，政府获得的形象效用为U.当出行者选择共享汽车时，因为绿色出行，改善了环境，政府获得环境收益B.相反，当出行者选择私家车时，政府对私家车收取交通停车费Q，社会福利降低，政府损失为W.政府是共享汽车的支持者和管理者，会给予共享汽车运营企业一定的补贴S.当企业选择低端汽车策略时，由于低质汽车没有达到政府设定的车质标准，政府对低端汽车企业实施惩罚获得的收益为Bg.假设政府选择不监督策略，政府名望下降所导致的损失为Ul（政府选择不监督时，社会上劣质车辆增加等导致政府名望下降）.

对于企业而言，企业有两种策略选择：提供“高端汽车”和提供“低端汽车”.高端汽车是集“高颜值、高续航、高科技、高舒适度”于一身的纯电动智能共享汽车.低端汽车是指企業为了节约成本，引入的低质共享电动汽车，它们在汽车配置、驾驶或乘坐的舒适度、续航能力等方面远不及高端汽车.假设企业选择提供高端汽车策略，企业运营所需的成本为Ch，企业运营过程中获得的收益Ph，获得政府给予的补贴S，其中，当出行者选择共享汽车时，企业在政府补贴S中获利比例为β，则企业获得的政府补贴为βS，出行者获得的补贴为1-βS，当出行者选择私家车时，企业将获得政府的全部补贴S;假设企业选择低端汽车策略，企业的运营所需成本为Cl.企业运营过程中所获得的收益为Pl，获得政府给予的补贴S，当出行者选择共享汽车时，企业获得的政府补贴为βS.由于其低端服务引起的消费者不满意而导致的用户流失Lu.由于低端汽车的质量问题造成的成本损失Lc（如：消费者在用车过程中，共享汽车由于电量不足及其他设施问题突然无法起步，联系客服拖车的人工费），由于低质汽车没有达到政府设定的车质标准，被政府查到的处罚为Bg.

对于出行者而言，出行者有两种策略选择：“共享汽车”和“私家车”.假设出行者选择共享汽车，当政府选择监督策略时，出行者获得的补贴为1-βS.当企业选择高端汽车时，出行者所获得的收益为E.当企业选择低端汽车时，出行者所获得的收益为F.低端汽车对消费者造成的损失为L.假设出行者选择私家车策略，出行者获得的时间收益为T.当政府选择监督策略时，出行者上交给政府的停车费等为Q.

以上所有假设参数都大于零，且T>E>F，Ph>Pl，Ch>Cl.

由以上参数假设，可得到政府、企业和出行者博弈模型的支付表如表1所示.

6 结 论

构建了政府、企业和出行者三方演化博弈模型，系统分析了政府、企业和出行者对共享汽车的决策演化过程，并进行了仿真分析，结果表明，当形象效用提升、管理成本降低、对私家车出行惩罚增大时，政府倾向于“监督”策略;当高端汽车的运营收益增加、低端汽车由于质量问题造成的损失增加、政府对低端汽车企业的惩罚增大时，企业倾向于提供“高端汽车”策略;当高端共享汽车出行与私家车出行收益之差增大、高端共享汽车出行与低端共享汽车出行收益之差增大、政府对共享汽车出行补贴增加时，出行者倾向于“共享汽车”策略.

参考文献

[1] PRIETO M， BALTAS G， STAN V. Car Sharing adoption intention in urban areas： What are the key sociodemographic drivers？[J]. Transportation Research Part A： Policy and Practice， 2017（101）： 218-227.

[2] WANG S， FAN J， ZHAO D， et al. The impact of government subsidies or penalties for newenergy vehicles a static and evolutionary game model analysis[J]. Journal of Transport Economics and Policy， 2015， 49（1）： 98-114.

[3] 王健， 程苑， 张哲宁. 基于演化博弈论的汽车共享与私家车博弈研究[J]. 交通信息与安全， 2017， 35（2）： 89-93.

[4] 刘珺. 汽车共享出行模式选择的演化博弈研究[D].南京：南京大学管理科学与工程学院， 2017.

[5] 卢珂， 周晶， 林小围. 基于三方演化博弈的网约车出行市场规制策略[J]. 北京理工大学学报（社会科学版）， 2018， 20（5）： 97-104.

[6] 鞠鹏， 周晶， 陈星光， 张俊婷. 考虑汽车共享的出行方式选择的演化博弈分析[J]. 管理现代化， 2017， 37（1）： 70-72.

[7] 曹霞， 邢泽宇， 张路蓬. 政府规制下新能源汽车产业发展的演化博弈分析[J]. 管理评论， 2018， 30（9）： 82-96.

[8] 李维维. 基于Stackelberg博弈的共享汽车管理策略分析[J]. 智富时代， 2018（10）： 28.

[9] 卢珂， 周晶， 鞠鹏. 基于三方博弈的汽车共享产业推广模型及演化路径[J]. 统计与决策， 2019， 35（5）： 68-72.

[10]夏凯旋， 何明升. 汽车共享服务创新及其服务质量评价模型[J]. 甘肃社会科学， 2008（1）： 206-210.

[11]RITZBERGER K， WEIBULL J  W. Evolutionary seletion in normal-form games[J]. Econometrica， 1995， 63（6）： 1371-1399.

[12]FRIEDMAN D. A simple testable model of double auction markets[J]. Journal of Economic Behavior and Organization， 1991， 15（1）： 47-70.

[13]梁燕豪. 基于博弈分析的互联网专车管理策略研究[D]. 广州：华南理工大学土木与交通学院， 2016.

[14]程苑. 汽车共享下的城市交通出行方式博弈研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学交通科学与工程学院， 2015.