基于博弈論的航運(yùn)安全監(jiān)管對(duì)策研究

盛進(jìn)路，楊富華

(1.重慶交通交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074； 2.國(guó)家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心，重慶 400074)

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基于博弈論的航運(yùn)安全監(jiān)管對(duì)策研究

盛進(jìn)路1,2，楊富華1

(1.重慶交通交通大學(xué) 交通運(yùn)輸學(xué)院，重慶 400074； 2.國(guó)家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心，重慶 400074)

為了解決我國(guó)航運(yùn)安全監(jiān)管存在的問(wèn)題，運(yùn)用博弈理論構(gòu)建航運(yùn)安全監(jiān)管的博弈模型，探討了安全監(jiān)管過(guò)程中航運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)和政府部門監(jiān)管之間的相互博弈機(jī)理，研究了博弈雙方的靜態(tài)均衡，給出了混合策略的納什均衡，并進(jìn)一步分析了博弈雙方的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，對(duì)航運(yùn)企業(yè)安全生產(chǎn)行為策略選擇和政府監(jiān)管部門監(jiān)管策略選擇的條件和穩(wěn)定性進(jìn)行了深入分析?；趶?fù)制動(dòng)態(tài)過(guò)程分析表明，在一定條件下博弈雙方不存在進(jìn)化穩(wěn)定策略；局部穩(wěn)定性分析表明，一定條件下存在局部均衡穩(wěn)定,有限理性基礎(chǔ)上的進(jìn)化穩(wěn)定策略與博弈雙方的收益、系統(tǒng)所處的初始條件相關(guān)，并根據(jù)分析結(jié)果提出了安全監(jiān)管對(duì)策。

航運(yùn)；安全監(jiān)管；演化博弈；復(fù)制動(dòng)態(tài)；穩(wěn)定策略

航運(yùn)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的安全狀態(tài)直接關(guān)系到航運(yùn)業(yè)的健康發(fā)展，更關(guān)系到人們的生命財(cái)產(chǎn)問(wèn)題，具有廣泛的社會(huì)影響。我國(guó)先后制訂了以《中華人民共和國(guó)安全生產(chǎn)法》、《中華人民共和國(guó)港口法》、《中華人民共和國(guó)內(nèi)河水上交通安全管理?xiàng)l例》等為主，百余部規(guī)章及規(guī)范性文件為補(bǔ)充的航運(yùn)法律體系，航運(yùn)安全生產(chǎn)法律法規(guī)已相對(duì)完善，然而險(xiǎn)情事故卻時(shí)有發(fā)生。僅2015年我國(guó)就發(fā)生了兩起重大航運(yùn)安全事故，一起是天津港爆炸事故，另外一起是“東方之星”客船翻沉事故，這給國(guó)家和社會(huì)帶了極大的沖擊，對(duì)于整個(gè)航運(yùn)界更是影響深遠(yuǎn)。同時(shí)也使得政府監(jiān)管部門在航運(yùn)安全監(jiān)管中所起的作用受到質(zhì)疑。

目前已有學(xué)者圍繞航運(yùn)安全監(jiān)管問(wèn)題進(jìn)行了相關(guān)研究，如文獻(xiàn)[1]基于模糊綜合評(píng)價(jià)方法構(gòu)建了航運(yùn)企業(yè)“航運(yùn)安全”評(píng)價(jià)模型，對(duì)航運(yùn)安全事故的主要致因進(jìn)行了分析，劃分了航運(yùn)安全的等級(jí)；文獻(xiàn)[2]構(gòu)建了航運(yùn)安全管理評(píng)價(jià)體系，從定量的角度分析了航運(yùn)公司的安全管理體系；為了對(duì)航運(yùn)安全狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，文獻(xiàn)[3]構(gòu)建了航運(yùn)安全評(píng)價(jià)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)航運(yùn)安全狀態(tài)指數(shù)進(jìn)行了精細(xì)化描述。也有學(xué)者從管理者的角度進(jìn)行相關(guān)研究，如文獻(xiàn)[4]通過(guò)對(duì)特定轄區(qū)危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸?shù)淖鳂I(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，提出了建立船載危險(xiǎn)貨物長(zhǎng)效管理機(jī)制的構(gòu)想；文獻(xiàn)[5]分析了縣域內(nèi)河的航運(yùn)安全監(jiān)管現(xiàn)狀，提出了構(gòu)筑航運(yùn)安全管理體系的具體建議；文獻(xiàn)[6]對(duì)內(nèi)河海事監(jiān)管模式進(jìn)行了探索等。然而從整體上看，政府部門和航運(yùn)企業(yè)的行為選擇研究較為鮮見。安全事故的發(fā)生，不僅僅是安全生產(chǎn)單方面的問(wèn)題，任何一次安全事故對(duì)于監(jiān)管部門和航運(yùn)企業(yè)來(lái)說(shuō)都隱含了本能的博弈心理，即風(fēng)險(xiǎn)規(guī)避和僥幸的利益動(dòng)機(jī)。博弈論是研究博弈雙方謀略或決策的理論[7-11]，博弈理論在食品安全、煤礦安全、道路運(yùn)輸安全、航空安全等管理領(lǐng)域都取得了較好的應(yīng)用價(jià)值。

基于以上論述，筆者從博弈論的角度，分析航運(yùn)安全監(jiān)管過(guò)程中利益方的博弈機(jī)理，試圖通過(guò)統(tǒng)一的框架分析觀察航運(yùn)安全監(jiān)管問(wèn)題，為我國(guó)航運(yùn)安全監(jiān)管提供一個(gè)理論的視角。

1 模型構(gòu)建

1.1 基本假設(shè)

水上交通安全監(jiān)管機(jī)關(guān)主要有海事部門和港航部門等政府監(jiān)管部門(以下統(tǒng)稱監(jiān)管者)；進(jìn)行水上交通安全生產(chǎn)的主體是航運(yùn)企業(yè)(或稱被監(jiān)管者)。航運(yùn)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)，出于對(duì)利益的追求，企業(yè)是否按照相關(guān)制度進(jìn)行安全生產(chǎn)和政府部門的監(jiān)管之間存在著相互的博弈，為此提出以下假設(shè)：

假設(shè)1 博弈參與方只有被監(jiān)管者和監(jiān)管者。

假設(shè)2 監(jiān)管者和被監(jiān)管者之間不存在合謀的可能；并且監(jiān)管者是為了取得最大的社會(huì)效用，而被監(jiān)管者則只關(guān)心利益最大化。

假設(shè)3 監(jiān)管者在博弈中采取“監(jiān)管”策略的概率為θ(0≤θ≤1)，“不監(jiān)管”的概率則為1-θ，監(jiān)管者的監(jiān)管成本為C1。

假設(shè)4 被監(jiān)管者采取“安全生產(chǎn)”的概率為λ(0≤λ≤1)，被監(jiān)管者不按規(guī)定進(jìn)行安全生產(chǎn)的概率為1-λ，被監(jiān)管者進(jìn)行安全生產(chǎn)的成本投入為C2。

假設(shè)5L為監(jiān)管者能從被監(jiān)管者安全生產(chǎn)中獲得的收益；W為被監(jiān)管者能從安全生產(chǎn)中獲得的收益；H為被監(jiān)管者進(jìn)行安全生產(chǎn)時(shí)獲得的便利或獎(jiǎng)勵(lì)(如企業(yè)誠(chéng)信等級(jí)提高、特別服務(wù)等)；T為被監(jiān)管者不安全生產(chǎn)而受到的監(jiān)管處罰(如罰款、企業(yè)信譽(yù)降低等，對(duì)監(jiān)管者而言是等額的罰款收益、政府聲譽(yù)收益)；G為監(jiān)管者不監(jiān)管受到的損失；K為被監(jiān)管者進(jìn)行不安全生產(chǎn)時(shí)獲得的超額利益。

1.2 博弈模型

在監(jiān)管者和被監(jiān)管者之間進(jìn)行的無(wú)限次博弈中，被監(jiān)管者有兩種行為選擇：一是按照有關(guān)法律、法規(guī)正規(guī)運(yùn)行，即安全生產(chǎn)；二是其不完全遵守法律法規(guī)進(jìn)行運(yùn)行，即不安全生產(chǎn)，可將策略集簡(jiǎn)化為A1={安全生產(chǎn)，不安全生產(chǎn)}。監(jiān)管者的行為選擇為：一是對(duì)相關(guān)單位進(jìn)行安全生產(chǎn)監(jiān)管；二是不對(duì)相關(guān)單位進(jìn)行安全生產(chǎn)監(jiān)管，策略集可簡(jiǎn)化為A2={監(jiān)管，不監(jiān)管}，監(jiān)管者與被監(jiān)管者的博弈樹模型如圖1所示。

圖1 監(jiān)管者與被監(jiān)管者的博弈樹模型

顯然，對(duì)于被監(jiān)管者而言，未進(jìn)行安全生產(chǎn)的超額利潤(rùn)較其進(jìn)行安全生產(chǎn)得到的收益較高的，即K>0，否則被監(jiān)管者沒(méi)有必要冒險(xiǎn)。同時(shí)假設(shè)監(jiān)管者只要監(jiān)管定能查處被監(jiān)管者的不安全生產(chǎn)行為，根據(jù)以上假設(shè)和模型可構(gòu)建兩者的安全監(jiān)管博弈矩陣，如表1所示。

表1 監(jiān)管者和被監(jiān)管者安全監(jiān)管的博弈矩陣

2 靜態(tài)均衡分析

基于上述博弈機(jī)理，監(jiān)管者和被監(jiān)管者是存在混合策略納什均衡，則在給定被監(jiān)管者安全生產(chǎn)概率λ的情況下，監(jiān)管者監(jiān)管和不監(jiān)管的期望收益分別為

(1)

(2) 當(dāng)監(jiān)管和不監(jiān)管的期望收益相等時(shí)，可以得到被監(jiān)管者安全生產(chǎn)的最優(yōu)概率，令I(lǐng)1=I2，則

(3)

(4) 假定C1

在給定θ條件下，被監(jiān)管者進(jìn)行安全生產(chǎn)和不安全生產(chǎn)的期望收益分別為

(6) 當(dāng)安全生產(chǎn)和不安全生產(chǎn)的期望收益相等時(shí)，可得到監(jiān)管者監(jiān)管的最優(yōu)概率，令I(lǐng)3=I4，則

(7)

(8) 式(8)表明，監(jiān)管者監(jiān)管行為選擇，取決于被監(jiān)管者從安全生產(chǎn)生產(chǎn)中獲得的便利、被監(jiān)管者進(jìn)行安全生產(chǎn)的投入、不安全生產(chǎn)時(shí)獲得的超額利益和進(jìn)行不安全生產(chǎn)時(shí)受到的處罰。

綜上可得，混合策略的納什均衡為

(9)

3 博弈演化分析

3.1 進(jìn)化復(fù)制動(dòng)態(tài)分析

在復(fù)雜的社會(huì)環(huán)境下，被監(jiān)管者和監(jiān)管者之間決策者的完全理性顯然具有一定局限性，這決定了雙方在一開始往往不可能找到最優(yōu)策略，隨著一定規(guī)模群體中成員的反復(fù)博弈、不斷摸索，其特征會(huì)表現(xiàn)出生物的進(jìn)化特征，博弈過(guò)程呈現(xiàn)的是一種動(dòng)態(tài)的均衡。對(duì)于被監(jiān)管者而言

被監(jiān)管者復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

圖2 航運(yùn)企業(yè)群體博弈復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

(12) 監(jiān)管者的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

圖3 政府部門博弈群體復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

由此可見，監(jiān)管者監(jiān)管的成本大于監(jiān)管的總收益時(shí)，監(jiān)管者會(huì)選擇不監(jiān)管策略，而當(dāng)監(jiān)管者監(jiān)管的成本小于監(jiān)管的總收益時(shí)，監(jiān)管者的策略選擇取決于被監(jiān)管者安全生產(chǎn)的概率，被監(jiān)管者采用安全生產(chǎn)的概率越大，則監(jiān)管者越可能采取不監(jiān)管策略。

3.2 演化穩(wěn)性分析

若將被監(jiān)管者和監(jiān)管者的種群復(fù)制動(dòng)態(tài)關(guān)系用一個(gè)坐標(biāo)平面表示，即可以得到復(fù)制動(dòng)態(tài)關(guān)系和穩(wěn)定性圖，如4圖所示。從圖4可以看出，沒(méi)有策略點(diǎn)滿足復(fù)制動(dòng)態(tài)的收斂性和干擾性。當(dāng)監(jiān)管者采取大于(C2+K-H)/T的概率進(jìn)行監(jiān)管，被監(jiān)管者會(huì)采取安全生產(chǎn)策略，而當(dāng)被監(jiān)管者進(jìn)行安全生產(chǎn)時(shí)，出于對(duì)監(jiān)管成本的考慮，監(jiān)管者會(huì)不監(jiān)管。一旦監(jiān)管者不監(jiān)管，被監(jiān)管者則不進(jìn)行安全生產(chǎn)投入，博弈策略處于無(wú)限的循環(huán)往復(fù)當(dāng)中，無(wú)法消除被監(jiān)管者的不安全生產(chǎn)行為。

圖4 復(fù)制動(dòng)態(tài)關(guān)系和穩(wěn)定性圖

(14)

矩陣J的行列式為：

(15)

矩陣J的跡為：

(16)

根據(jù)雅可比矩陣局部穩(wěn)定性分析，可得5個(gè)均衡點(diǎn)的局部穩(wěn)定性情況,如表2所示。

表2 局部穩(wěn)定性分析表

由表2可知，在博弈過(guò)程中，隨著條件的變化，系統(tǒng)有3個(gè)局部的穩(wěn)定均衡點(diǎn),即(0，0)、(0，1)、(1，0)?？梢娖溲莼€(wěn)定性策略分別為：(不監(jiān)管，不安全生產(chǎn))、(不監(jiān)管，安全生產(chǎn))、(監(jiān)管、不安全生產(chǎn))。①(0，0)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是被監(jiān)管者采取不安全生產(chǎn)策略，監(jiān)管者采取不監(jiān)管策略。即被監(jiān)管者獲得的差額利潤(rùn)較大，同時(shí)監(jiān)管者成本較高，成本大于了監(jiān)管的收益和不監(jiān)管導(dǎo)致的損失之和，寧可選擇放棄監(jiān)管,而被監(jiān)管者則處于中間狀態(tài)，既有選擇安全生產(chǎn)的也有選擇不安全生產(chǎn)的，但最終會(huì)向不安全生產(chǎn)演化。②(0，1)對(duì)應(yīng)的是被監(jiān)管者采取安全生產(chǎn)策略，監(jiān)管者采取不監(jiān)管策略。即當(dāng)被監(jiān)管者在從安全生產(chǎn)中獲得的便利大于不安全生產(chǎn)的超額利潤(rùn)和付出的安全生產(chǎn)成本時(shí)，被監(jiān)管者會(huì)毅然選擇安全生產(chǎn)策略；而監(jiān)管者則為中間狀態(tài)，既有監(jiān)管又有不監(jiān)管策略，最終會(huì)向不監(jiān)管演化。③(1，0)對(duì)應(yīng)的被監(jiān)管者選擇不安全生產(chǎn)，監(jiān)管者監(jiān)管。被監(jiān)管者不安全生產(chǎn)時(shí)獲得的超額利潤(rùn)除去受到的處罰外還大于進(jìn)行安全生產(chǎn)時(shí)獲得的總收益，其寧可選擇不安全生產(chǎn)，監(jiān)管者則會(huì)因?yàn)楸O(jiān)管成本較低，從監(jiān)管中的獲利更多而選擇監(jiān)管。

4 結(jié)論與建議

通過(guò)博弈理論構(gòu)建了航運(yùn)安全監(jiān)管的博弈模型，分析了靜態(tài)博弈下的均衡以及不同情形下的模型的進(jìn)化穩(wěn)定策略，得出如下結(jié)論和建議：

(1)航運(yùn)企業(yè)是否采取安全生產(chǎn)策略與安全生產(chǎn)成本、安全生產(chǎn)得到的便利、不安全生產(chǎn)時(shí)的超額利潤(rùn)以及不安全生產(chǎn)時(shí)受到的處罰直接相關(guān)。因此，政府在進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，一方面應(yīng)加強(qiáng)對(duì)不安全生產(chǎn)行為的處罰，使企業(yè)不安全生產(chǎn)成本增加，迫使航運(yùn)企業(yè)采取安全自查，消除安全隱患，從而提高安全生產(chǎn)的概率；另一方面，采取降低超額利潤(rùn)的分配比例手段，使航運(yùn)企業(yè)不安全生產(chǎn)的超額利潤(rùn)降低，同時(shí)積極引導(dǎo)安全生產(chǎn)行為，給予安全生產(chǎn)企業(yè)相應(yīng)的便利，從而使市場(chǎng)形成安全生產(chǎn)導(dǎo)向。

(2)監(jiān)管部門是否采取監(jiān)管策略與監(jiān)管部門從企業(yè)安全生產(chǎn)中獲得的收益、從企業(yè)不安全生產(chǎn)中獲取的處罰、不監(jiān)管時(shí)受到的損失及監(jiān)管的成本相關(guān)。監(jiān)管成本過(guò)高時(shí)，會(huì)使監(jiān)管部門放棄監(jiān)管，因此一方面可以采用加大企業(yè)不安全生產(chǎn)的懲罰進(jìn)行填補(bǔ)；另一方面，注重長(zhǎng)效機(jī)制的建立，實(shí)施差異化監(jiān)管，提高監(jiān)管效率和資源利用率。此外應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)管責(zé)任的落實(shí)，加大對(duì)瀆職行為的懲處。

(3)注重構(gòu)建第三方監(jiān)督，使博弈雙方的策略受到新條件的制約。加強(qiáng)對(duì)監(jiān)管部門“不作為”的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)督力度，通過(guò)輿論壓力增強(qiáng)監(jiān)管部門的積極作為；拓展企業(yè)不安全生產(chǎn)的曝光渠道，擴(kuò)充企業(yè)不安全生產(chǎn)監(jiān)督鏈條。

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SHENG Jinlu:Associate Professor; college of Traffic and Transportation, Chongqing Jiaotong University, Chongqing 400074, China.

Shipping Safety Regulation Strategy Based on Game Theory

SHENGJinlu,YANGFuhua

Game theory is applied to study shipping safety regulation of our country to solve regulation problem,setting up shipping safety supervision game model,relationship between players is probed,giving Nash equilibrium strategy. Behavior both sides is analyzed. The article analyzes the conditions and stability of the choice of the safe production behavior strategy and the supervision strategy choice of the government supervision department. Based on replicated dynamic process analysis ,under certain conditions, there is no evolutionary stabilization strategy. Local stability analysis shows that there exists no evolutionary stable strategy in certain condition. Evolutionary stable strategy is based on bounded rationality,game benefit,and system of initial conditions. According to the results,safety regulation suggestion is proposed.

shipping；safety regulation；evolutionary game；replicator dynamics；stable strategy

2095-3852(2016)05-0548-05

A

2016-05-24.

盛進(jìn)路(1976-)，男，山東煙臺(tái)人，重慶交通交通大學(xué)交通運(yùn)輸學(xué)院副教授.

長(zhǎng)江航務(wù)管理局科技研發(fā)資金項(xiàng)目(201562)；國(guó)家內(nèi)河航道整治工程技術(shù)研究中心暨水利水運(yùn)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目(SLK2015B10).

U698 DOI：10.3963/j.issn.2095-3852.2016.05.007