基于三方演化博弈的出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為分析

摘" 要：為了從執(zhí)法部門和出租車公司兩方探索對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的管理措施，有必要研究執(zhí)法部門、出租車公司對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的影響機制?；谘莼┺恼?，從交通違法和管理的成本收益角度，構(gòu)建了出租車駕駛?cè)伺c執(zhí)法部門、出租車公司的策略選擇演化三方博弈模型。通過模型求解和仿真分析，揭示了不同管理策略下交通違法成本對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的影響機理。研究結(jié)果表明：當(dāng)執(zhí)法部門和出租車公司共同管理出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為時，能將駕駛?cè)私煌ㄟ`法概率控制在相對最低的水平，且管理投入相對也最低；出租車公司的管理力度對一般狀態(tài)駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為影響更大，而執(zhí)法部門的執(zhí)法力度對臨界狀態(tài)駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為影響更大；相較于現(xiàn)金處罰，駕照分扣減和駕駛資格限制對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的管理更有效。

" 關(guān)鍵詞：交通安全；交通違法行為；演化博弈模型；出租車駕駛?cè)?/p>

中圖分類號：F570" " 文獻標(biāo)志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.01.021

Abstract： In order to explore the management measures for the traffic violating behavior of taxi drivers from the two sides of law enforcement departments and taxi companies， it is necessary to study the influence mechanism of law enforcement departments and taxi companies on the traffic violating behavior of taxi drivers. Based on evolutionary game theory， from the perspective of cost and benefit of traffic violating behavior and management， this paper proposes a tripartite evolutionary game model of strategy choice among taxi drivers， law enforcement departments and taxi companies. Through model solving and simulation analysis， this study revealed the influence mechanism of traffic violating cost on taxi drivers' violating behavior under different management strategies. The results show that when the law enforcement departments and taxi companies jointly manage the traffic violating behavior of taxi drivers， the probability of traffic violating behavior can be controlled to a relatively low level， and the management cost is also relatively low. The management of taxi companies has a greater impact on the traffic violating behavior of taxi drivers in general state， while the enforcement of law enforcement departments has a stronger effect on the traffic violating behavior of taxi drivers in critical state. Compared with cash penalty， driving license deduction and disqualification are more effective in managing taxi drivers' violating behavior.

Key words： traffic safety; traffic violating behavior; evolutionary game model; taxi driver

0" 引" 言

" 出租車駕駛?cè)讼噍^于其他道路使用者，其駕駛時間更長、駕駛強度更大，也面臨更多的交通安全風(fēng)險。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，長時間高強度的駕駛，以及為了獲取更高的營運收入，會導(dǎo)致出租車駕駛?cè)税l(fā)生更多的交通違法行為（如違反交通標(biāo)志標(biāo)線、超速行駛、違反交通信號燈等），從而導(dǎo)致交通事故[1-3]。因此，如何有效減少出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為顯得尤為迫切，學(xué)界已經(jīng)開始研究出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為。現(xiàn)有研究主要分析了駕駛?cè)藗€體特征[4]、性格和認知[1，5]、法律觀念[6]，以及駕駛里程[7-8]等對交通違法行為的影響機制。部分學(xué)者研究指出收入壓力[9-10]、違法收益敏感性[11]以及時間價值[12]等也是影響出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的主要因素。由此可見，影響出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的核心要素之一即為對違法收益的追求，部分學(xué)者從違法成本和收益角度，基于博弈論探索了出租車駕駛?cè)伺c執(zhí)法部門之間的博弈演化關(guān)系[13-15]，揭示了交通違法成本對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的影響機理?，F(xiàn)有研究僅考慮了執(zhí)法部門對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的管理。然而，出租車公司也可通過處罰和獎勵等方式管理出租車駕駛?cè)说慕煌ㄐ袨?。因此，?zhí)法部門和出租車公司是管理出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的主體。本文為研究執(zhí)法部門、出租車公司對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的影響，構(gòu)建了出租車駕駛?cè)伺c執(zhí)法部門、出租車公司的策略選擇演化三方博弈模型。通過模型求解和仿真分析，揭示了不同管理策略下交通違法成本對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的影響機理。

1" 出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為演化博弈模型建立

1.1" 博弈模型假設(shè)

" 基于對出租車駕駛?cè)?、?zhí)法部門和出租車公司策略選擇的合理考慮，提出以下假設(shè)：

" 假設(shè)1：出租車駕駛?cè)说牟呗约癁榻煌ㄟ`法、交通不違法，執(zhí)法部門的策略集為執(zhí)法、不執(zhí)法，出租車公司的策略集為管理嚴(yán)格、管理不嚴(yán)格；

" 假設(shè)2：出租車駕駛?cè)恕?zhí)法部門和出租車公司都是在不確定情況下選擇策略，博弈三方均為有限理性，無法通過一次博弈而獲取自身的最大收益策略，必須通過不斷的重復(fù)博弈才能獲取最大收益策略；

" 假設(shè)3：研究主要考慮出租車駕駛?cè)巳后w交通違法行為決策，不考慮出租車駕駛?cè)藗€體特征的差異影響，仿真參數(shù)采用群體平均值，因此對群體的行為決策而言，分析結(jié)果仍然是合理的。

1.2" 交通違法成本組成

" 交通違法行為的成本主要包括直接成本、機會成本、懲罰成本、間接成本和后續(xù)成本[16]。針對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為，本次主要考慮機會成本、懲罰成本和后續(xù)成本。目前，執(zhí)法部門對于出租車駕駛?cè)说奶幜P主要為現(xiàn)金罰款、駕照分扣減、駕駛資格限制等方法。由此，確定出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法成本由經(jīng)濟成本、時間成本和資格限制成本組成。

1.3" 博弈收益矩陣建立

" 對于出租車駕駛?cè)?，用?≤α≤1表示出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率，α越大，則表示出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率越大。出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法產(chǎn)生的收益記為B。出租車駕駛?cè)宋窗l(fā)生交通違法行為時，出租車公司對出租車駕駛?cè)说莫剟钍找嬗洖锽。出租車駕駛?cè)税l(fā)生交通違法行為且被發(fā)現(xiàn)時，執(zhí)法部門對出租車駕駛?cè)说奶幜P經(jīng)濟成本記為C，出租車公司對出租車駕駛?cè)说奶幜P經(jīng)濟成本記為C，執(zhí)法部門對出租車駕駛?cè)说馁Y格限制成本記為C，出租車駕駛?cè)耸艿劫Y格限制后所損失的時間成本記為C。

" 對于執(zhí)法部門，用β0≤β≤1表示執(zhí)法部門的執(zhí)法力度，β越大，則表示執(zhí)法部門的執(zhí)法力度越大。執(zhí)法力度采用執(zhí)法部門在某個區(qū)域路網(wǎng)中的執(zhí)法密度進行表示，比如巡邏密度、交通監(jiān)控攝像頭的布設(shè)密度等。執(zhí)法部門單次執(zhí)法成本記為D；當(dāng)發(fā)現(xiàn)出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法時，所獲得的社會收益記為D；當(dāng)認定出租車公司管理嚴(yán)格時，對出租車公司的獎勵記為D；當(dāng)認定出租車公司管理不嚴(yán)格時，對出租車公司的懲罰記為D。

對于出租車公司，用γ0≤γ≤1表示出租車公司管理的嚴(yán)格程度，γ越大，則表示出租車公司的管理越嚴(yán)格。當(dāng)出租車公司管理嚴(yán)格時，公司額外支出的成本記為E；管理不嚴(yán)格時，公司節(jié)約的成本記為E。

" 根據(jù)出租車駕駛?cè)恕?zhí)法部門和出租車公司三方選擇的不同策略組合，結(jié)合出租車駕駛?cè)丝赡苊媾R兩種狀態(tài)：一般狀態(tài)（未被扣分，駕照分等于12分）和臨界狀態(tài)（被扣分，駕照分小于12分），分別構(gòu)建一般狀態(tài)和臨界狀態(tài)下的三方博弈收益矩陣，如表1和表2所示。

1.4" 博弈模型建立

出租車駕駛?cè)诉x擇交通違法的期望收益記為U，選擇交通不違法的期望收益記為U。根據(jù)復(fù)制動態(tài)方程計算公式[17-18]，將一般狀態(tài)下出租車駕駛?cè)说某杀炯笆找婧瘮?shù)代入并化簡：

U=βγB-C-C+1-βγB-C+β1-γB-C+1-β1-γB" " " " " " " " " " " （1）

U=βγB+1-βγB" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（2）

一般狀態(tài)下出租車駕駛?cè)说钠骄谕找鏋椋?/p>

U=αU+1-αU" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

由此可得，一般狀態(tài)下出租車駕駛?cè)瞬呗赃x擇概率的復(fù)制動態(tài)方程：

=αU-U=α1-αU-U=α1-αγB-C-βγB-B-βC+B" " " " " " " " " "（4）

同理，可得一般狀態(tài)下執(zhí)法部門策略選擇概率和出租車公司策略選擇概率的復(fù)制動態(tài)方程，一般狀態(tài)下的復(fù)制動態(tài)方程：

（5）

同理，可得臨界狀態(tài)下三方的復(fù)制動態(tài)方程：

（6）

2" 出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為演化博弈求解

根據(jù)Ritzberger提出的演化博弈均衡求解方法[19-21]，令出租車駕駛?cè)?、?zhí)法部門、出租車公司三方的動態(tài)復(fù)制方程為0，可求得三方博弈的均衡點。只需討論8個特殊均衡點：0，0，0、0，0，1、0，1，0、0，1，1、1，0，0、1，0，1、1，1，0、1，1，1的穩(wěn)定性，即可分析三方博弈的穩(wěn)定性。

" 根據(jù)李雅普諾夫穩(wěn)定性理論，通過對三方復(fù)制動態(tài)方程求偏導(dǎo)，可得雅可比矩陣J，分析矩陣在每個均衡點的特征值，判斷三方博弈的漸近穩(wěn)定性。一般狀態(tài)下的雅可比矩陣J為：

" 將上述8個均衡點的數(shù)值分別代入雅各比矩陣J，可得一般狀態(tài)下各均衡點對應(yīng)的特征值λ、λ、λ，如表3所示。

同理可得，臨界狀態(tài)下的雅可比矩陣，以及各均衡點及其特征值，如表4所示。

3" 仿真分析

由演化博弈求解結(jié)果可知，除0，0，0、0，0，1為不穩(wěn)定點以外，其余6個均衡點在不同條件下的穩(wěn)定性不同。為驗證三方博弈的穩(wěn)定性，結(jié)合假設(shè)數(shù)據(jù)對模型進行賦值（見表5），采用MATLAB軟件進行數(shù)值仿真。

3.1" 一般狀態(tài)下的仿真分析

在以上假設(shè)基礎(chǔ)上，分別分析B1、C1、D3、E1的數(shù)值變化對三方博弈演化過程和結(jié)果的影響，仿真分析結(jié)果如圖1所示。由圖1（a）可知，當(dāng)出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法收益B1逐漸增大時，執(zhí)法部門的執(zhí)法概率逐漸收斂于1，即執(zhí)法部門需要不斷加大執(zhí)法力度，才能約束駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為；由圖1（b）可知，當(dāng)執(zhí)法部門對出租車駕駛?cè)说奶幜P經(jīng)濟成本C1逐漸增大時，出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率逐漸收斂于0；值得注意的是，出租車駕駛?cè)藢τ谔幜P經(jīng)濟成本的小范圍增減并不敏感；由圖1（c）可知，當(dāng)執(zhí)法部門對出租車公司的獎勵D3逐漸增大時，出租車公司與出租車駕駛?cè)说难莼俾什煌?，出租車駕駛?cè)耸諗康乃俾矢?，即出租車公司獲得獎勵后能降低其管理成本，出租車公司更傾向于嚴(yán)格管理出租車駕駛?cè)?，從而使出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率進一步降低，出租車駕駛?cè)藢Τ鲎廛嚬镜墓芾砀用舾?；由圖1（d）可知，當(dāng)出租車公司管理嚴(yán)格，額外支出的成本E1逐漸增大時，出租車公司與出租車駕駛?cè)说难莼俾什煌也町愝^大，出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法概率收斂的速率越慢，即出租車公司的管理成本越高，雖然能減少出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為，但效率較低。由仿真分析結(jié)果可知，當(dāng)出租車公司的管理力度不變時，交通執(zhí)法者執(zhí)法概率提高，駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率減小；當(dāng)交通執(zhí)法者的執(zhí)法概率不變時，出租車公司的管理力度提高，駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率減??；當(dāng)交通執(zhí)法者和出租車公司共同管理時，博弈三方會達到平衡，此時駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率相對最低，且交通執(zhí)法者和出租車公司的管理力度也相對最低。出租車公司的管理力度，對一般狀態(tài)駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為影響更大。對一般狀態(tài)駕駛?cè)硕?，相較于處罰額度的提高，減少出租車公司的管理成本更有利于抑制出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為。

3.2" 臨界狀態(tài)下的仿真分析

在以上假設(shè)基礎(chǔ)上，分別分析B1、C1、D3、E1、C3、C4的數(shù)值變化對三方博弈演化過程和結(jié)果的影響，仿真分析結(jié)果如圖2所示。由圖2（a）至圖2（d）可知，演化規(guī)律與一般狀態(tài)下的演化規(guī)律基本一致。由圖2（e）可知，當(dāng)執(zhí)法部門對出租車駕駛?cè)说馁Y格限制成本C3逐漸增大時，即當(dāng)臨界狀態(tài)出租車駕駛?cè)吮豢鄣鸟{照分越多，出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法概率收斂于0的速率越快；由圖2（f）可知，當(dāng)出租車駕駛?cè)耸艿劫Y格限制后損失的時間成本C4逐漸增大時，出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法概率收斂于0的速率越快。由仿真分析結(jié)果可知，出租車駕駛?cè)藢︸{照分扣減和駕駛資格限制最為敏感，且這種方式相較于現(xiàn)金處罰更有效。

4" 結(jié)束語

" 基于演化博弈論，從交通違法和管理的成本收益角度出發(fā)，構(gòu)建了出租車駕駛?cè)伺c執(zhí)法部門、出租車公司的策略選擇演化三方博弈模型。通過模型求解和仿真分析，揭示了不同管理策略下交通違法成本對出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為的影響機理。研究結(jié)果表明：當(dāng)執(zhí)法部門和出租車公司共同參與管理出租車駕駛?cè)私煌ㄟ`法行為時，能將駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法概率控制在相對最低的水平，且此時執(zhí)法部門和出租車公司的投入相對也最低；出租車公司的管理力度，對一般狀態(tài)駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為影響更大；而執(zhí)法部門的執(zhí)法力度，對臨界狀態(tài)駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為影響更大。對一般狀態(tài)駕駛?cè)硕裕噍^于處罰額度的提高，減少出租車公司的管理成本更有利于抑制出租車駕駛?cè)说慕煌ㄟ`法行為；出租車駕駛?cè)藢︸{照分扣減和駕駛資格限制最為敏感，且這種方式相較于現(xiàn)金處罰更有效。

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