政府介入下城市出租車出行方式選擇的演化博弈分析

劉皓， 任其亮， 趙天羽

(重慶交通大學 交通運輸學院， 重慶 400074)

完全理性的局中人是傳統博弈論的假設前提，然而演化博弈論認為在一個復雜的環境中局中人保持完全理性是不現實的，而是具有有限理性。交通環境復雜，演化博弈論的有限理性假設使它適合用于研究交通出行，并可較好地反映出行選擇的演化過程。近些年來，學者們利用演化博弈論對交通問題進行了一系列研究。如陳星光等利用演化博弈論對公共交通和私家車兩種交通方式進行了分析；肖海燕等在考慮政府參與下，通過對公共交通、私家車出行選擇的演化博弈分析，得出政府的管制對演化結果有很大影響；王桂鵬等對城市軌道交通和常規公交出行選擇建立演化博弈模型，通過仿真分析得出票價對演化結果的影響；程苑等對共享汽車與私家車的競爭構建演化博弈模型，并根據其演化結果提供了有效建議；于躍等從出行效用和出行成本兩個維度將乘客出行方式選擇行為的演化劃分為供需匹配方式選擇和運營模式選擇兩個階段；趙永芳等考慮定量的方式，通過構建演化博弈模型研究影響出租車市場的三群體的最優策略選擇；褚宏帆等建立政府與出行者的動態演化博弈模型進行了演化穩定趨勢分析；鐘芳等構建幾種公共交通出行方式的演化模型，針對演化結果為改善居民出行給出了切實的建議。當前對于出租車市場的博弈研究大多集中在網約車企業和巡游出租車企業的競爭關系研究，而對于網約車和巡游出租車兩種出行方式演化博弈的研究很少，更沒有考慮政府的政策影響。該文考慮政府介入因素對演化結果的影響，分析網約車與巡游出租車出行方式選擇的演化博弈。

1 現有政策對出租車市場的影響

網約車的興起使巡游出租車的客流大幅流失，經濟收入也急劇減少，生活與工作受到影響。因此，出現了一系列巡游出租車司機罷工事件，同時大量巡游出租車司機轉到網約車行業。在這種情況下，2016年11月，國家推出《網絡預約出租汽車經營服務管理暫行辦法》，在賦予網約車合法地位的同時提高了網約車司機的準入門檻。此后，各地方政府陸續推出一些政策來規范當地的出租車市場。

這些政策對網約車的主要影響：1) 對于網約車，取得合法經營權固然可喜，但成為網約車司機的條件限制大大提高。據統計，在這些政策實施后，符合要求的網約車司機數量減少。2) 這些政策對網約車的價格也進行了一些調整，會使網約車的價格優勢慢慢喪失。根據目前狀況，網約車的價格提高了不少，與出租車的價格基本相當，在一定程度上使選擇網約車的乘客數量減少。總體來說，這些政策賦予網約車合法經營權的同時，也使成為網約車司機的條件更加嚴格，最終會導致其市場占有率下降，相當于對網約車形成“管制效應”。

這些政策對巡游出租車的主要影響：1) 政府對于網約車的限制和巡游車企業的鼓勵措施會使一些投奔網約車的原巡游車司機回流。網約車企業發展迅速的原因之一，就是在發展初期利用補貼吸引了大量巡游出租車司機，而這些政策提高了網約車準入門檻，對網約車司機的補貼也相應減少，網約車司機數量隨之減少，巡游出租車數量和市場份額增加，乘客選擇巡游出租車出行更方便。2) 這些政策限制了網約車，使網約車和巡游車之間的競爭變緩，給了巡游車改掉自身缺點的時間，有機會通過改革重新提升自身的競爭力。一旦巡游車經過改革，為乘客提供更好的服務，那么乘客選擇乘巡游出租車的數量會增加，相當于對巡游出租車產生“激勵效應”。

隨著國家政策的引導，出租車市場會趨于穩定，網約車和巡游出租車企業會根據政策進行相應調整，兩者的數量和市場占有率也會因為政策的變化而變化，政策導向成為雙方博弈的一個關鍵點。

2 演化模型

網約車通過依托滴滴出行或其他互聯網交通服務公司，其流動性較大，容易受到政策影響出現車輛數量激增或銳減的情況。

在一定時空范圍內，網約車和巡游出租車的數量有限，兩者的功能屬性和適用范圍都相似，且所吸納的乘客消費水平相近，可以把兩者看作是同質的。乘客為了充分利用有限的資源，通過不斷試錯和調整，使下次出行收益更大，符合演化規則。根據上面的分析，政府的介入會對網約車形成 “管制效應”、對巡游出租車形成“激勵效應”，在構建乘客對這兩種出行方式選擇演化模型時，需考慮政府介入因素的影響。

2.1 演化博弈模型

將乘客定義為同質群體，網約車和巡游出租車之間的博弈為對稱博弈，政府未介入前的收益函數見式(1)，政府介入后的收益矩陣見表1。

表1 兩種出行方式的收益矩陣

πij=-cTij-pi

(1)

式中：πij為乘客在他人使用j出行方式時，自己使用i出行方式所得的收益；c為單位出行時間成本；Tij為乘客在他人使用j出行方式時，自己使用i出行方式所花的時間；pi為i種出行方式的票價。

假設x表示t時刻選擇網約車出行的乘客人數比例，那么t時刻選擇巡游出租車出行的人數比例為1-x，x滿足0≤x≤1。乘客出行方式策略集為S{1：傳統巡游出租車，2：網約車}，選擇網約車的適應度函數為：

S1=x(π11+N)+(1-x)(π12+N)

選擇巡游出租車的適應度函數為：

S2=x(π21-M)+(1-x)(π22-M)

平均適應度函數為：

S=xS1+(1-x)S2

演化博弈的復制動態方程為：

π12-π22+M+N]

當f(x)=0時，x1=0,x2=1,x3=(M+N-B)/(A-B)，g(x)=(1-2x)[(B-A)x+N+M-B]+(x-x2)(B-A)，g(x)=(1-2x)[(B-A)x+M+N-B]+(x-x2)(B-A)，得：

g(x1)=M+N-B

g(x2)=A-M-N

g(x3)=(M+N-B)/(A-B)(M+N-A)

2.2 系統平衡點

根據演化博弈理論，所有滿足條件f(x)=0與g(x)<0的點稱為演化均衡(ESE)點。對于M、N、A、B，B1，不滿足0≤x≤1，而g(x1)=M+N-B>0，g(x2)=A-M-N<0，故x2=1是演化穩定平衡點；A0，g(x2)=A-M-N<0，故x2=1是演化穩定平衡點；B0，g(x2)=A-M-N>0，g(x3)=(M+N-B)/(A-B)(M+N-A)<0，x3=(M+N-B)/(A-B)是演化穩定平衡點；A0，x1=0、x2=1是演化穩定平衡點；M+N0，故x1=0是演化穩定平衡點；M+N1，不滿足0≤x≤1，而g(x1)=M+N-B<0，g(x2)=A-M-N>0，故x1=0是演化穩定平衡點。

3 數值仿真分析

為更直觀地表現乘客對巡游出租車和網約車出行選擇的演化博弈結果，同時驗證演化博弈平衡點的準確性，針對上文中的幾種情況運用MATLAB進行賦值驗證，其中參數取值沒有實際意義，只是為了滿足條件。根據上文分析得到的演化穩定平衡點，分3類情況通過軟件賦值進行模擬分析。

(1)Bπ21-M，π12+N>π22-M，政府給予的“激勵”使選擇巡游出租車的收益大于網約車，乘客會選擇巡游出租車出行。如圖1、圖2所示，兩種情況下都是以x=1為穩定狀態。

表2 B

圖1 B

圖2 A

(2)B

表3 B

圖3 B

圖4 A

(3)M+N

表4 M+N

圖5 M+N

圖6 M+N

4 結論

考慮政府介入影響因素時，構建乘客選擇網約車與巡游車兩種出行方式的演化模型分析系統的最終演化結果，得出以下結論：1) 政府管制力度大小影響系統的演化結果，如果政府介入且給予市場的管制力度很大，即M+N值較大，乘客都會選擇巡游出租車出行。2) 如果政府介入但給予市場的管制力度較小，即M+N值較小，系統會根據不同的初始狀態達到不同的演化穩定狀態。3) 如果政府給予市場的管制力度很小，即M+N值很小，乘客都會選擇網約車出行。

因網約車的出現而導致的出租車市場混亂，政府無論是放任不管還是過度干預都是不對的。前者會極大地壓榨傳統巡游車的生存空間，導致大量巡游車司機失業，影響社會穩定；后者與共享經濟背景下行業創新的潮流背道而馳，違背大眾創新的精神。據此給政府決策部門提出以下建議：1) 政府發揮調控者的作用，促進各有優勢的兩個競爭者的合作，使其優勢互補，把出租車市場的“蛋糕”做大做強，降低因競爭帶來的損失。2) 對出租車市場實行“雙軌制”。一方面加快網約車與巡游出租車的合作，使其共同發展，維持市場穩定；另一方面正確利用它們的良性競爭，使雙方都更注重服務質量，提升整個行業的服務水平。3) 政策上給予巡游車司機更多政策優惠，保證他們的基本收益，以維持行業的穩定。