基于博弈模型的交通出行工具選擇

江蘇南京 謝崢嶸

基于博弈模型的交通出行工具選擇

江蘇南京 謝崢嶸

隨著人們生活水平的日益提高，私家車數量不斷增加，交通擁堵現象也逐漸加劇。交通擁堵現象的出現與經濟的高速發展有著密不可分的關聯，因此我們可以從經濟學的角度來思考探究這一問題。本文嘗試通過博弈論中的經典模型——斗雞博弈模型來探討交通出行工具的選擇問題。

斗雞博弈 交通擁堵 出行工具 私家車 公共交通 綠色出行

近年來，隨著國民收入的不斷增加，越來越多的人選擇購買私家車出行。隨之而來是交通擁堵現象日趨嚴重，并且不斷加劇。2016年上半年，全國400個城市平均擁堵延時指數為1.58，平均時速只有24.8km/h。而與此同時我國汽車保有量持續快速增長、城市交通道路建設的相對滯后、互聯網約車模式的迅速發展、惡劣天氣的影響加劇等因素又導致了路面擁堵狀況的不斷加劇。因此，交通出行工具的選擇，就成為了人們生活中的難題，既需要考慮到時間因素，又需要兼顧到便捷程度。從經濟學的角度來看，兩者之間的沖突存在著博弈。

1　博弈模型的含義

博弈論，英文為game theory，是研究決策主體的行為發生直接相互作用時候的決策以及這種決策的均衡問題。也就是說，當一個主體，好比說一個人或一個企業的選擇受到其他人、其他企業選擇的影響，而且反過來影響到其他人、其他企業選擇時的決策問題和均衡問題。所以在這個意義上說，博弈論又稱為“對策論”[1]。博弈論在經濟學、政治學中的應用非常廣泛。而斗雞博弈是博弈論的一種典型運用，它是指在一個競爭的環境下，兩個爭斗者誰先退縮，誰先丟面子的問題。例如，兩個人沿著獨木橋相向而行，每個人都有前進或者后退兩種策略。如果兩人同時前進，則會雙雙落水。如果有一個人前進而另外一個人選擇后退，則選擇前進者勝利，而選擇后退者丟失面子。而如果兩個人同時選擇后退，則雙方都丟失面子。

表1　

在上述斗雞博弈模型中，存在著以下幾個要素。參與者——兩個過河的人；策略——前進和后退；效用——兩人所選策略帶來的收益。定義收益為：雙方前進，都損失2的收益，及收益為-2。若一人前進一人后退，則前進者收益為4，后退著收益為-1；雙雙后退，雙方收益為-1。支付矩陣如表1所示。

我們可以用劃線法來找出此時博弈雙方的均衡解。首先A、B兩人，考慮A的策略，對于每一個B的給定的策略，找出A的最優策略，在其對應的支付下劃一橫桿，再用類似的方法找出B的最優策略。完成這個過程后，如果某個支付格的兩個數字下都有桿，這個數字各對應的策略組合就是一個納什均衡[1]。此時可以發現，在選擇A前進B后退或A后退B前進這兩種策略時雙方分別擁有最大收益。

2　博弈模型應用于交通出行工具的選擇

同樣的，我們可以通過構建斗雞博弈模型來研究交通出行工具選擇問題。首先，我們設定出行工具選擇的情形。假設有甲和乙兩群人出行上班，每一群人都有兩種選擇，即使用私家車與公共交通工具(以下簡稱公共交通)。而路面容量只允許當其中一群人自駕時可流暢行駛，兩群人互相不知道對方采取何種方式出行。

在這個斗雞博弈模型中，有以下幾種情況。(1)甲乙都選擇私家車，由于私家車過多，從而導致交通堵塞情況加劇，堵車時間變長，引起上班遲到等一系列問題。且在雙方同時使用私家車的情況下，尾氣排放量增大，對環境污染也增加，不符合低碳出行的理念。(2)一方選擇私家車，另外一方選擇公共交通，此時交通擁堵現象穩定，車輛可正常通行。乘坐私家車的人此時擁有更舒適的環境，而乘坐公交車的人則會處于一個擁擠的環境中，因此選擇私家車的人群擁有更高收益。(3)甲乙兩群人同時乘坐公共交通，此時路面情況優秀，暢通無阻，但此時公共交通數量會凸顯不足，無法承擔兩群人，導致車內擁擠不堪，引起車內乘客的疲勞，從而導致上班時疲累的狀態，因此總體收益也偏低。

該斗雞博弈模型則擁有以下幾個要素。參與者——選擇出行工具的兩群人甲和乙。策略——兩群人分別有兩種選擇，即選擇私家車或選擇公共交通。效用——選擇私家車或選擇公共交通帶來的收益。此時收益為：(1)當兩者同時選擇私家車，由于交通堵塞等情況，甲乙雙方收益都為2。(2)而當其中一方選擇私家車，另一方選擇公共交通時，選擇私家車一方收益為4，選擇公共交通一方收益為3。(3)當兩方同時選擇公共交通時，雙方收益均為1。此時可列出的支付矩陣如表2所示。

表2　

根據劃線法，我們可以發現，當甲選擇公共交通、乙選擇私家車或乙選擇公共交通、甲選擇私家車時，雙方分別擁有最大收益。

3　緩解交通壓力，選擇公共交通出行工具

經過上述分析發現，當一方選擇私家車而另一方選擇公共交通時雙方收益最大。但只從選擇私家車和公共交通兩個方面來看，私家車是更優選擇。當下政府積極倡導低碳生活，綠色出行；同時又要考慮到上班的情況。因此可以通過改進交通需求管理政策來緩解擁堵。交通需求管理是一組措施的集合, 這些措施通過為出行者提供多種出行選擇等方式影響人們的出行行為，從而達到降低擁擠程度的目的。從廣義上講, 這些措施大致可分為三大類：(l)為出行者提供一種或多種高效率的出行方式，降低出行壓力。(2)誘使人們減少出行，或者錯峰出行，避開易出現擁堵的高峰時段。(3)足不出戶來完成出行目的[2]。由此，我們可以通過以下幾個方案來緩解此問題。

第一，大力發展公共交通，提高公交服務水平。在城市規劃建設中，優先發展公共交通，增加公交、地鐵等多種出行選擇方式，提高公共交通運載能力，引導人們更多地選擇公共交通方式出行。公共交通的發展，可以有效緩解乘車時的擁擠，提高乘車的效益。

第二，通過增加公交專用車道，提高公交運營速度，改進公交乘坐舒適性，合理分布公交站點，提高公交運行覆蓋率，使居民乘坐公共交通更加方便，大力提高公交服務水平，使城市居民自覺傾向于乘坐公共交通工具。

第三，對使用公共交通提供適當補貼。比如在高峰時段可以對公共交通——如公交、地鐵等進行更大的折扣，以此來吸引居民乘坐公共交通工具，提高使用公共交通所帶來的收益。

第四，使用限號政策降低汽車流量。使用單雙號限號政策，減少每日私家車的出行量，同時增加公共交通的使用，以此來緩解交通擁堵壓力。這樣既降低了私家車的出行收益，又提高了公共交通的收益。例如北京現已實施限號政策，交通擁堵現象得到了一定改善。

第五，加強綠色出行宣傳。從出行目的來看，私人交通需求包括通勤、通學交通需求和休閑交通需求；從出行方式來看，私人交通需求包括私車交通需求和公共交通需求。私車交通需求管理的目標就是將通勤、通學交通需求逐步導向公共交通工具，同時滿足人們對私車的休閑交通需求[3]。因此，政府可以加強對綠色出行的宣傳。通過對綠色出行的宣傳，來使更多人采取乘坐公共交通這樣的低碳出行方式，以提高公共交通的效益。

4　結語

近年來，國內外各大城市都對解決交通擁堵現象提出了許多解決方案，而斗雞博弈對解決交通出行工具選擇問題具有良好的指導作用。在面對出行交通工具選擇問題方面，通過斗雞博弈，我們可以發現其中的糾結之處，從而找到解決問題的方法。同時，通過斗雞博弈，我們還可以主動選擇“后退一步”，為了緩解擁堵現象選擇公共交通出行。再延伸到社會生活中，我們為人處事也需要進行適度退讓，忍一時風平浪靜，退一步海闊天空。有時退讓是為了更好地前進。理性選擇，往往會帶來更好的收益。

斗雞博弈提示我們，面對生活中的復雜問題與情況，一定要仔細進行分析，不能一味地貪功冒進，要有適度的后退，有時丟失一些面子并不是一件壞事，完成最終的目標才是關鍵。

[1] 張維迎．博弈論與信息經濟學[M]．上海：三聯出版社，2004．

[2] 李蘭冰．我國城市交通擁擠的成因及其對策研究[J]．理論學刊，2005(6)．

[3] 鄭憲強．出行成本對私車交通需求的影響及其政策選擇[J]．北京交通大學學報(社會科學版)，2011(1)．

F570.5

A

2096-0298(2016)11(b)-175-02