基于博弈論的鋰電池航空運輸安全監(jiān)管分析

文軍 紀超

摘? 要 運用博弈論構(gòu)建政府監(jiān)管部門與鋰電池航空運輸企業(yè)間的博弈模型，分析了二者之間的博弈關(guān)系，并給出了鋰電池航空運輸安全監(jiān)管博弈模型混合策略納什均衡的求解與分析。提出政府應(yīng)持續(xù)加強監(jiān)管力度，加大對鋰電池航空運輸企業(yè)發(fā)生安全事故的處罰力度，完善鋰電池航空運輸安全監(jiān)管體系建設(shè)，加強各種激勵措施等建議。

關(guān)鍵詞：[HTK]航空運輸? 安全監(jiān)管? 博弈? 納什均衡

民航“十三五”規(guī)劃強調(diào)，要健全安全法規(guī)標準體系、創(chuàng)新安全管理機制、加強監(jiān)管隊伍建設(shè)、改進監(jiān)管模式和手段以確保航空持續(xù)安全＼[1＼]。近年來，作為特種貨物運輸?shù)匿囯姵睾娇者\輸需求日益旺盛，一旦發(fā)生安全事故將會對人民生命財產(chǎn)安全、社會經(jīng)濟造成不可挽回的損失＼[2＼]。深入探究政府監(jiān)管部門與鋰電池航空運輸企業(yè)間復(fù)雜的博弈關(guān)系，建立博弈模型并通過對納什均衡的求解與分析，提出和完善合理的監(jiān)管策略和監(jiān)管體系，對確保航空運輸持續(xù)安全具有重要的意義。

一、鋰電池航空運輸安全監(jiān)管體系

鋰電池航空運輸安全監(jiān)管體系由中國民用航空局及下設(shè)運輸司、民航各地區(qū)管理局及下設(shè)運輸處、民航各地方監(jiān)管局及下設(shè)運輸處以及中國民航危險品運輸管理中心組成＼[3＼]。在具體工作落實中，民航局以委托人的身份委托地區(qū)管理局對鋰電池航空運輸進行監(jiān)管，地區(qū)管理局及地方監(jiān)管局在這里充當代理人的角色對其轄區(qū)內(nèi)的鋰電池航空運輸進行監(jiān)管＼[4＼]。分析鋰電池航空運輸企業(yè)與政府之間的博弈關(guān)系，解決兩者之間博弈均衡問題，需要理清其內(nèi)在的博弈機理＼[6＼]，合理構(gòu)建安全監(jiān)管博弈模型，科學(xué)地分析模型結(jié)構(gòu)及均衡解，以便探討各影響因素對博弈參與人策略選擇的影響方式及意義。

二、鋰電池航空運輸安全監(jiān)管博弈模型

（一）模型的假設(shè)與構(gòu)建

假設(shè)模型中有兩個參與人：一個是政府，代表社會福利最大化，另一個鋰電池航空運輸企業(yè)，追求企業(yè)自身利益最大化。模型設(shè)定政府與企業(yè)為監(jiān)管與被監(jiān)管關(guān)系，內(nèi)部委托代理關(guān)系忽略不計，即政府實施監(jiān)管的行動準則為社會福利最大化，監(jiān)管鋰電池航空運輸企業(yè)在運輸鋰電池的過程中的操作規(guī)范，以期規(guī)避可能出現(xiàn)的安全事故;企業(yè)為追求利益最大化可能存在違規(guī)操作，可能導(dǎo)致鋰電池航空運輸安全事故。

假設(shè)模型中企業(yè)可選擇的策略集合為[BF]A1=安全運輸，不安全運輸[BFQ]，政府可選擇的策略集合[BF]A2=監(jiān)管，不監(jiān)管[BFQ]。并且假設(shè)模型中參與人雙方獲取的信息是完全信息，即雙方互相了解彼此的行動準則。此時構(gòu)建鋰電池航空運輸安全監(jiān)管中政府與鋰電池航空運輸企業(yè)的博弈模型，如圖1所示。

假設(shè)政府選擇對企業(yè)進行安全運輸?shù)谋O(jiān)管概率為[BF]θ[BFQ]，不監(jiān)管的概率為[BF]1-θ[BFQ];企業(yè)進行安全運輸?shù)母怕蕿閇BF]λ[BFQ]，不安全運輸?shù)母怕蕿閇BF]1-λ[BFQ]。

政府監(jiān)管的支付假設(shè)如下：政府對鋰電池航空運輸企業(yè)進行安全監(jiān)管的成本為[BF]C[BFQ]，政府能從安全運輸中獲益為[BF]L[BFQ]，政府在企業(yè)安全運輸時執(zhí)行監(jiān)管的收益即為[BF]L-C[BFQ]。如果企業(yè)發(fā)生鋰電池航空運輸安全事故，政府善后工作須付出的成本為[BF]H[BFQ]。本模型中假定鋰電池航空運輸企業(yè)沒有進行安全運輸必然導(dǎo)致安全事故發(fā)生＼[5＼]。

企業(yè)的支付假設(shè)為：企業(yè)為保障安全運輸?shù)陌踩度霝閇BF]a[BFQ]，當企業(yè)進行安全運輸時的收入為[BF]W[BFQ]。當企業(yè)沒有進行安全運輸時，其收入為[BF]G[BFQ]，顯然[BF]G>W[BFQ]，此時若企業(yè)被政府監(jiān)管查到不安全運輸將會受到罰款，政府對企業(yè)的罰款為[BF]T[BFQ]。

基于上述假設(shè)，可構(gòu)建鋰電池航空運輸安全監(jiān)管博弈收益矩陣，如表1所示。

在上述博弈模型中，假定[BF]CL+H+T[BFQ]的可能性不大，因為即使[BF]L[BFQ]、[BF]H[BFQ]很小，政府可以加大處罰力度[BF]T[BFQ]，從而使得[BF]C

（二）博弈模型的求解

鋰電池航空運輸安全監(jiān)管博弈模型屬于混合策略納什均衡，在實際的運輸過程中企業(yè)為追求收益最大化會減少安全成本的投入、進行違章運輸，這便和政府監(jiān)管部門形成了嚴格競爭的博弈關(guān)系。如果政府選擇對企業(yè)進行監(jiān)管，企業(yè)便會選擇安全運輸;若企業(yè)安全運輸，政府就會選擇不監(jiān)管;如果政府選擇不監(jiān)管，企業(yè)便會選擇不安全運輸;若企業(yè)不安全運輸，政府便會選擇對其進行監(jiān)管，如此循環(huán)。

此時政府監(jiān)管與不監(jiān)管的期望收益分別為[BF]πθ[BFQ]、[BF]π1-θ[BFQ]，見式（1）（2）：

[BF]πθ=λ（L-C）+（1-λ）（L-C+T）[BFQ][JY]（1）

[BF]π1-θ=λL+（1-λ）（-H）[BFQ][JY]（2）

同理可得企業(yè)安全運輸與不安全運輸?shù)钠谕找娣謩e為[BF]πλ[BFQ]、[BF]π1-λ[BFQ]，見式（3）（4）：

[BF]πλ=θ（W-a）+（1-θ）（W-a）[BFQ][JY]（3）

[BF]π1-λ=θ（G-T）+（1-θ）G[BFQ][JY]（4）

令[BF]πθ=π1-θ[BFQ]，[BF]πλ=π1-λ[BFQ]可得出混合戰(zhàn)略納什均衡為[BF]（λ，θ）[BFQ]，見式（5）：

λ=1-CL+T+Hθ=G-W+aT[BFQ][JY]（5）

（三）模型分析與討論

通過對以上博弈模型的均衡分析，可得出以下命題并給予證明。

命題1：當政府從鋰電池航空運輸中受益越大，或者鋰電池航空運輸事故中受到的損失越大，則鋰電池航空運輸企業(yè)進行安全運輸?shù)目赡苄栽酱蟆?/p>

證明：當政府從鋰電池航空運輸中受益越大，或者鋰電池航空運輸事故中受到的損失越大，即[BF]L[BFQ]、[BF]H[BFQ]越大，根據(jù)混合策略納什均衡，給定[BF]λ[BFQ]，分別求[BF]L[BFQ]和[BF]H[BFQ]的偏導(dǎo)，見式（6）：

[BF][BF]λL=C（L+H+T）2λH=C（L+H+T）2[BFQ][JY]（6）[BFQ]

由[BF]λL>0[BFQ]，[BF]λH>0[BFQ]得[BF]L[BFQ]、[BF]H[BFQ]越大，[BF]λ[BFQ]越大，此時企業(yè)進行安全運輸?shù)母怕时阍酱蟆?/p>

命題2：加大對企業(yè)不安全運輸?shù)奶幜P力度，既可以降低政府的監(jiān)管必要性，又可以使企業(yè)進行安全運輸?shù)目赡苄源蟠笤黾印?/p>

證明：加大對企業(yè)不安全運輸?shù)奶幜P力度，即[BF]T[BFQ]增大，根據(jù)混合策略納什均衡，分別對[BF]T[BFQ]求偏導(dǎo)，見式（7）：

[BF]λT=C（L+H+T）2θT=G-W+aT2[BFQ][JY]（7）

由[BF]λT>0[BFQ]，[BF]θT<0[BFQ]得[BF]T[BFQ]越大，[BF]λ[BFQ]越大而[BF]θ[BFQ]越小，即政府監(jiān)管的必要性降低，同時企業(yè)更可能傾向于安全運輸。

命題3：當企業(yè)不安全運輸?shù)氖找媾c安全運輸?shù)氖找娌铑~越大，政府越應(yīng)該加強對企業(yè)安全運輸?shù)谋O(jiān)管。

證明：企業(yè)不安全運輸與安全運輸?shù)氖找娌钤酱螅碵BF]G-W[BFQ]越大，此時對[BF]（G-W）[BFQ]求偏導(dǎo)，見式（8）：

[BF]θ（G-W）=1T[BFQ][JY]（8）

由[BF]θ（G-W）>0[BFQ]可知，在給定[BF]T[BFQ]時，[BF]G-W[BFQ]越大，[BF]θ[BFQ]越大，此時就越應(yīng)該加強政府對企業(yè)的運輸監(jiān)管。

命題4：企業(yè)在安全運輸上投入的成本越大，則政府越有必要對企業(yè)進行監(jiān)管。

證明：企業(yè)在安全運輸上的投入越大，即[BF]a[BFQ]越大，此時對[BF]a[BFQ]求偏導(dǎo)，見式（9）：

[BF]θa=1T[BFQ][JY]（9）

由[BF]θa>0[BFQ]可知，在[BF]T[BFQ]一定時，[BF]a[BFQ]越大，[BF]θ[BFQ]越大，即政府對企業(yè)的監(jiān)管越有必要。

三、結(jié)論與建議

（一）強化監(jiān)管力度，提高處理標準

隨著航空運輸業(yè)的高速發(fā)展，危險品的需求量日益增長，鋰電池航空運輸總量占危險品運輸總量的絕大部分，一旦發(fā)生安全事故將會對社會造成不可挽回的損失。不僅企業(yè)要重視安全運輸，政府更應(yīng)加強對鋰電池航空運輸企業(yè)的監(jiān)管力度，嚴查企業(yè)違規(guī)操作，及時消除可能存在的安全隱患。同時，只有企業(yè)真正意識到違規(guī)進行鋰電池航空運輸以及存在安全隱患帶來的嚴重后果，才可能積極主動進行安全運輸，政府需要加大處罰力度，這樣可迫使和引導(dǎo)鋰電池航空運輸企業(yè)對事故隱患自查自糾，消除事故隱患。

（二）完善監(jiān)管體系，引入激勵措施

要完善監(jiān)管體系，加打執(zhí)法力度，定期自查與糾正體系內(nèi)不合理設(shè)置，在全面排查鋰電池航空運輸安全事故隱患狀況的基礎(chǔ)上，重點查處事故隱患引發(fā)事故概率高的企業(yè)。對于這類企業(yè)，政府監(jiān)管部門必須下令限期整改并監(jiān)督實際工作。此外，政府監(jiān)管部門應(yīng)加強各種激勵措施，引導(dǎo)鋰電池航空運輸企業(yè)主動增強自身安全投入動力。明確的獎懲機制有利于規(guī)避風險、實現(xiàn)雙方共贏，如對于注重安全運輸機制建立與實施的企業(yè)，可對其給予適度獎勵措施，這樣既激勵了鋰電池航空運輸企業(yè)自發(fā)地進行安全投入，也可以使政府監(jiān)管具有針對性，提高政府監(jiān)管的效率。

參考文獻：

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〔本文系國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“基于博弈論的鋰電池航空運輸安全監(jiān)管博弈分析”（項目編號：S201910624232）階段性成果〕

〔文軍、紀超（通訊作者），中國民用航空飛行學(xué)院〕