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道路经营线路运力配置单阶段仿真及优化

黄承锋杨秀苔冯祈善
(1.重庆交通学院)道路工程系,重庆400074; 2.重庆大学工商管理学院,重庆400044)

  摘要:以博弈论的方法仿真现有的几种线路运力投放模式,通过对几种模式的博弈均衡结局、条件等要素的分析,总结当前存在的各种问题,提出优化的管制政策或模式。
  关键词:运力配置;单阶段仿真;策略;NASH均衡
  中图分类号:文献标识码:A
  Abstract: The examining and approving mode of road transport resource allocation are all simulated by the models of game theory. Auther analyses their equilibrium and other essential factor in the models, in order to get the problems now and give advance regulation mode or policy. 
  Key words: road transport resource allocation;single-stage-game simulation;strategy;NASH equilibrium

  市场经济的发展,各种所有制形式的经营户很快进入各种线路经营,形成目前国营、集体、股份(含中外合作、合资)、个人等多种成分的竞争局面,尤其是在一些城市主要干线、高等级公路开通后,竞争更为激烈。由于一些地区主管部门对市场经济模式下的行业管理模式缺乏研究以及其它权力的干预,一度"放开",进而形成过度竞争的局面,运力大大超过预期需求,造成运力的闲置或浪费。这种状况还存在于城市与市郊的线路,它多由交通部门和城市公共交通部门双头管理,各自独立审批线路,形成了多家过度竞争。"审批制"形成了事实上的"自由式"。近年来,一些地区开始研究走出混沌状况的措施,采用了多种形式,如滚动发车、线路经营质量招投标等,初步控制了运力的盲目投入,以及运输秩序的混乱状况,这是调控市场的有益尝试。运力投入,实际上可以视为在政府政策(博弈规则)之下的多人博弈过程,所以,笔者拟用博弈论的单阶段方法分析新旧投入模式及资源配置状态,并提出优化的模式或政策。
  1、 无序竞争与管制
  线路运输需求表现为线路上的乘客交通流量,一般该流量是非均衡的,存在着不同时段的差异,即高峰期与非高峰期,每天可能存在着多个高峰期和非高峰期。这里,笔者将乘客交通流简化为两种,即高峰期与非高峰期。那么,对运输企业就存在着两个细分的市场--高峰市场与非高峰市场。假定运输服务由两个企业提供,即市场中只有两个竞争者A与B,两家的竞争力相同。
  在高峰市场,由于客流量大,实载率高,运输效益自然高;在非高峰市场,由于客流量小,实载率低,运输效益自然低。在自由竞争状态,两企业可以同时参与两个市场的竞争,存在4种状态:
  (1)A与B都选择高峰市场;
  (2)A选高峰市场,B选非高峰市场;
  (3)B选高峰市场,A选非高峰市场;
  (4)A与B都选择非高峰市场。
  在这4种状态下,市场的需求数量、运力供给量不同,因而,最后导致运输效益不同: 第一种状态:A与B都选择高峰市场,由于客流大,两企业均获得效益;
  第二种状态:A选高峰市场,B选非高峰市场,A独占高峰市场,获得的收益远高于前一状态,而B同样是独占非高峰市场,获得的收益也高于前一状态,分别假设为3和2;
  第三种状态:A、B的位置是第二状态的调换,分别获得收益为2和3;
  第四种状态:A与B都选择非高峰市场,两家在小于第一状态客流的细分市场竞争,收益自然小,假定为1.2。
  收益图示见表1。对这种"自由竞争"的均衡状态,运用博弈论常用的划线法找出其NASH均衡,即稳定的均衡点。当A选择高峰,B的策略是选择非高峰,因为2>1.8;在B选择非高峰时,A的最佳策略仍是选择高峰,因为3>1.8,所以,(高峰,非高峰)是一个均衡状态。
  表1 线路运输市场竞争状态1

市场选择
B的选择
高峰
非高峰
A的选择
高峰
1.8,1.8
3,2
非高峰
2,3
1.2,1.2

注:表格中的数据前一个是A的收益,后一个是B的收益。〖HT〗[KH*2D]

  同样,当A选择非高峰,B的策略是选择高峰,因为3>1.2;在B选择高峰时,A的最佳策略仍是选择非高峰,因为2>18,所以,(非高峰,高峰)是又一个均衡状态。
  在无外力作用约束的情况下,两个企业不会自动一个选高峰,而另一个选非高峰,为什么要让别人占据更有利的市场呢?他们便要展开对高峰市场的争夺,实际情形是一种混合状态,他们的策略是混合策略,是混合策略NASH均衡。
  假设A以w 的概率经营高峰市场,以1-w的概率经营非高峰市场;对称地, 以p 的概率经营高峰市场,以1-p的概率经营非高峰市场。按最优混合策略的方法求解,A的最优混合策略(w,1-w)必须使得B对占据高峰市场与非高峰市场无异,即其两者的期望收益相等,才能保证最终的均衡,即
1.8w+3(1-w)=2w+1.2(1-w)
解出:w=0.9,即A采用(0.9,0.1)的策略,占据高峰市场与非高峰市场的概率不均等,A以0.9的概率经营高峰市场,以0.1的概率经营非高峰市场;显然,本问题是对称的,所以B的混合策略也是如此。
  在混合策略下, A的期望收益是
  ua=1.8wp+2w(1-p)+3(1-w)p+1.2(1-w)·(1-p)=0.9×0.9×1.8+0.9×(1-0.9)×2+(1-0.9)×0.9×3+(1-0.9)×(1-0.9)×1.2=1.92 同理,B的期望收益是ub=1.92。A、B总收益u=ua+ub=1.92+1.92=3.84
  在实际的线路运输争夺中,就是这种无序竞争的状态[2],整个行业的收益最小,这是由于比较上面分析的两个纯策略均衡状态,对企业来说这两个状态才是最佳结果,因为总收益最高2+3=5,A、B的平均单个收益也是最高的:5/2=2.5>1.92,这个状态要求由他们轮流占据高峰与非高峰市场,这在外力的约束之下是可以实现的,如运输主管部门的行业管理,现实情况就是目前许多地方运用的排队性质的"滚动发车"模式,一种管制,实际上,又是一种合作策略。
  2 线路免费使用
  运作方式是线路免费、线路质量招标、单公司集约经营。由运输管理部门公开或邀请招标 ,符合质量要求者均中标入围,协商入股,共同组建线路经营公司,由新公司统一经营。这便是由政府规范而形成的线路联盟。实际上,"滚动发车"也是这种类型,即两者轮流占据两个市场。其不同之处在于规则的约束力不同,前者是企业,而后者是运输主管部门,由运输主管部门管理的情形容易走回自由发车的混合策略模式,其原因是监管能力不足或不严,而由企业进行的约束则不会出现这个状况。
  如果A、B各自的比例确定,实际上是他们瓜分了线路市场,形成新公司对市场的垄断,这是一种不正当竞争,是可能损害运输使用者的。用上述模型说明即是:A、B采取合作态度,一个占据高峰市场,而另一个占据非高峰市场,则总收益为u合=3+2=5,平均收益为u合/2=5/2=2.5。显然对他们来说,这个结局是最佳的,合作是他们的最佳策略。但这个结局形成的线路联盟是违背自由竞争原则的,因而对全社会来说,并不是最佳的选择。
  另一方面,招投标时不可能对各自的份额作出规定,在中标后,A、B对市场份额的争夺便演变为对新公司份额,即各自所占比例的争夺。由于各自的市场进入成本几乎为0(线路免费使用),新公司份额则不易确定,目前的作法多为依据过去的市场份额划定比例(考虑到公司对影响区过去的贡献,这是自然的和基本公平的。但对准备进入的有实力的承运人就显得不公,是不利于竞争和市场长远发展的)。甚至,有的地方,为平衡公司之间利益,进一步发展为对董事长、总经理、经营部长职位的争夺,使得公司的组建难以规范,运作难以持续,以致新公司的存在流于形式。
  进一步,由于中国运输管理部门对服务质量监督的职能往往不能到位,从而,企业的线路质量承诺也不可避免地大打折扣,这也往往形成与乘客的矛盾。因而,需要健全的监督机制,如设卡检查,如此便需要增加监督成本。
  竞争则是一种无形的相互监督,是监督机制的一方面。线路免费使用的质量招投标方式解决了市场进入的竞争,但在市场运行阶段缺乏竞争,是其规则的缺陷,即单阶段博弈所不能很
好解决的问题。
  3 线路有偿使用
  运作方式是分时段线路招标[4]。根据线路的交通流量,由运输管理部门将其分时段作标(标价可正可负,负标则视为线路经营补贴),投标人自选投标。这里,在模型中,可以分为高峰标与非高峰标。为避免同一运输公司对线路经营的垄断,可规定其不能同时中两时段的标,这样一个公司只能在高峰市场与非高峰市场选择一个。
  假定A取得高峰标的费用为κa,取得非高峰标的费用为λa; B取得高峰标的费用为κb,取得非高峰标的费用为λb。而且, A的实力强于B,那么,有κa>κb>λa>λb,则收益矩阵如表2所示。
  表2 线路运输市场竞争状态3

市场选择
B的选择
高峰
非高峰
A的选择
高峰
3-κa,0
3-κa,2-λb
非高峰
2-λa,3-κb
2-λa,0

  企业的出价--获得标的费用,可以视为线路使用费、对消费者的质量承诺(这是中标后交纳的使用费)等。下面讨论这个状态的均衡。
  3.1 情况1:若3-κa>2-λa,或κa-λa<1,NASH均衡为(高峰,非高峰)
  这种情形是A认为高峰比非高峰更有利可图,这是由于线路交通流高峰、非高峰差距 大,相对均匀,因而投标竞争不激烈,投出的高峰标、非高峰标的差距小。利用划线法求得其NASH均衡是(A选高峰,B选非高峰)。
  具体地设定 κa=1>κb=0.8>λa=0.6>λb=0.4
那么,收益矩阵如表3所示。
  表3 线路运输市场竞争状态3情况之一

市场选择
B的选择
高峰
非高峰
A的选择
高峰
2.0
2,1.6
非高峰
1.4,1.2
1.4,0

  由于获益2>1.4,所以选择高峰是A的严格优的策略,它选高峰无疑。进而, B是了解A的这一策略的,他的选择自然就是非高峰。均衡点各自得益是(2,1.6)。这种状态的结局是谁的竞争力强,谁便取得标的,占据相应的市场,这是对生产、经营高水平的肯定,是经济的。经营者的总得益为u=ua+ub=(3-κa)+(2-λb)=5-κa-λb<5
  这表明经营者并没有象前面的免费经营方式,将所有的利益独占,而将与管理部门及运输使用者分享,管理部门及运输使用者获得剩余κa+λb。
  3.2 情况2:若3-κa<2-λa,或κa-λa>1,NASH均衡为(非高峰,高峰)
  这种情形是A认为非高峰比高峰更有利可图,这是由于线路交通流高峰、非高峰差距大,相对不均匀,因而投标竞争激烈,投出的高峰标、非高峰标的差距大。利用划线法求得其NASH均衡是(A选非高峰,B选高峰)。设定
κa=1.5>κb=1.2>λa=0.4>λb=0.3
那么,收益矩阵如表4所示。
  表4 线路运输市场竞争状态3情况之二

市场选择
B的选择
高峰
非高峰
A的选择
高峰
1.5,0
1.5,1.7
非高峰
1.6,1.8
1.6,0

  由于收益1.5<1.6,所以选择非高峰是A的严格优的策略,它选非高峰无疑。进而,B是了解A的这一策略的,他的选择自然就是高峰。均衡点各自得益是(1.6, 1.8)。这种情况实际是,A在出价过高的情况下,最终收益不如B。经营者的总得益为u=ua+ub=(3-λa)+(2-κb)=5-λa-κb<5
  这同样表明经营者并没有象前面的免费经营方式,将所有的利益独占,而将与管理部门及运输使用者分享,管理部门及运输使用者获得剩余λa+κb。
  3.3 情况3:若κa-λa=1,即3-κa=2-λa
  这样, A对高峰与非高峰的选择是无差异的,B在知道这个情况后,便可在自己的4个策略中选择一个收益最高的,即比较3-κb与2-λb的大小。
  若3-κb>2-λb,即κb-λb>1,这时的NASH均衡为(高峰,非高峰);
  若3-κb<2-λb,即κb-λb<1,这时的NASH均衡为(非高峰,高峰);
  若3-κb=2-λb,即κb-λb=1,这时的NASH均衡有两个,为(高峰,非高峰)、(非高峰,高峰)。
  具体设定 κa=1.5>κb=1.2>λa=0.5>λb=0.3
那么,收益矩阵如表5所示。
  表5 线路运输市场竞争状态3情况之三

市场选择
B的选择
高峰
非高峰
A的选择
高峰
1.5,0
1.5,1.7
非高峰
1.5,1.8
1.5,0

  利用划线法求得其NASH均衡是(A选非高峰,B选高峰),得益是(1.5,1.8)。经营者的总得益为
u=ua+ub=(3-κa)+(2-λb)=5-κa-λb<5或者是 u=ua+ub=(3-λa)+(2-κb)=5-λa-κb<5 经营者同样并没有将所有的利益独占,而将与管理部门及运输使用者分享,管理部门及运输使用者获得κa+λb或者λa+κb。
  总结"分时段线路招标"运作方式,发现在形式上使得经营者的利益最大化,他们获得了最大利益,同时由于招标费用(或质量承诺)的付出,将其部分收益转移,成为政府收益或是消费者剩余,运输的社会效益得到体现,所以,这是一种多方收益的方式。
  4 对几种模式应用性的评价
  "审批制"模式,仍是当前普遍使用的模式,"审批制"本身依赖于政府对市场需求的判断,而他们对此的了解并不深入,容易产生偏差,导致运力过大或过小,这种制度可能导致"干预市场过多";而且,审批权容易导致寻租活动,从而失去对市场合理的、理性的管理。所以,这个模式对主管部门的素质要求很高,要求理性的、廉洁的管理,就中国目前的状况来看,不宜再使用这个模式。
  目前由"审批制"的放任而造成事实上的"自由竞争"模式,是一种对进入基本不加限制的模式,在进入者缺乏足够的理性的情形下,它最终将导致运力的过度投入与无序竞争,使线路资源利用效率低,而且也不宜于行业的持续发展。
  合作模式分为两种,一是"滚动发车",另一种是"线路免费、单公司经营"。两个模式都达到经营者的利益最大化,获得全部线路收益,但缺乏社会性的考虑。前者由管理部门强制的合作,监督成本高。后者由运输主管部门将"游戏规则"之一--政策制定后市场运作阶段的监督--"游戏活动秩序"(运输经营秩序)的保障工作,制度性地规定给参营者自动维持(由于市场竞争的作用),运输主管部门的维持工作减少,监督成本相对降低。
  "线路有偿使用分时段招投标"模式,同免费的"线路质量招投标"方式也不同,它避免了运输市场的垄断,是企业经济利益与社会利益的结合,有利于企业在竞争中不断加强管理、降低成本、提高质量,同时,也避免了新公司"貌合神离"等虚设状况,是一种优化模式。同时,社会利益还体现在:①主管部门可以考虑用"热线"取得的有偿使用费补贴"冷线",企业在"冷线"的经营能够获利,"冷线"可能有社会效益,应得到补贴,这便可能解决当前的"热线过热、冷线过冷"的问题;②主管部门还可以考虑降低运价,使乘客直接得到部分"剩余";③管理者获得的部分有偿使用费可用于对经营的质量、价格等行为的监督体制建设与运作上,最终让全社会受益。
  在实际营运模式设计中,对高峰、非高峰的市场划分可以灵活,比如将早晚时段捆绑,中午与夜间捆绑等,视线路的具体需求状况而定,要避免形成对高峰标底过分追求而造成失去"理性",从而达不到招标的目的。


参考文献:
[1]张维迎.博弈与信息经济学[M].上海:上海人民出版社,1996.
[2]黄承锋,杨秀苔,李毅.运输通道市场结构变动的静态博弈分析-以成渝通道客运为例[J].重庆交通学院学报,2000,19(4):106-109.
[3]VISCUSI W K,VERNON J M,HARRINGTION J E.Economics of Regulation and Antitrust[M].D.C.Health and Company,Canada,1992.


 
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