基于博弈論的鋰電池航空運(yùn)輸安全監(jiān)管分析

文軍 紀(jì)超

摘? 要 運(yùn)用博弈論構(gòu)建政府監(jiān)管部門(mén)與鋰電池航空運(yùn)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(yùn)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(qiáng)監(jiān)管力度，加大對(duì)鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)發(fā)生安全事故的處罰力度，完善鋰電池航空運(yùn)輸安全監(jiān)管體系建設(shè)，加強(qiáng)各種激勵(lì)措施等建議。

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

民航“十三五”規(guī)劃強(qiáng)調(diào)，要健全安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系、創(chuàng)新安全管理機(jī)制、加強(qiáng)監(jiān)管隊(duì)伍建設(shè)、改進(jìn)監(jiān)管模式和手段以確保航空持續(xù)安全＼[1＼]。近年來(lái)，作為特種貨物運(yùn)輸?shù)匿囯姵睾娇者\(yùn)輸需求日益旺盛，一旦發(fā)生安全事故將會(huì)對(duì)人民生命財(cái)產(chǎn)安全、社會(huì)經(jīng)濟(jì)造成不可挽回的損失＼[2＼]。深入探究政府監(jiān)管部門(mén)與鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)間復(fù)雜的博弈關(guān)系，建立博弈模型并通過(guò)對(duì)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(duì)確保航空運(yùn)輸持續(xù)安全具有重要的意義。

一、鋰電池航空運(yùn)輸安全監(jiān)管體系

鋰電池航空運(yùn)輸安全監(jiān)管體系由中國(guó)民用航空局及下設(shè)運(yùn)輸司、民航各地區(qū)管理局及下設(shè)運(yùn)輸處、民航各地方監(jiān)管局及下設(shè)運(yùn)輸處以及中國(guó)民航危險(xiǎn)品運(yùn)輸管理中心組成＼[3＼]。在具體工作落實(shí)中，民航局以委托人的身份委托地區(qū)管理局對(duì)鋰電池航空運(yùn)輸進(jìn)行監(jiān)管，地區(qū)管理局及地方監(jiān)管局在這里充當(dāng)代理人的角色對(duì)其轄區(qū)內(nèi)的鋰電池航空運(yùn)輸進(jìn)行監(jiān)管＼[4＼]。分析鋰電池航空運(yùn)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(wèn)題，需要理清其內(nèi)在的博弈機(jī)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(duì)博弈參與人策略選擇的影響方式及意義。

二、鋰電池航空運(yùn)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(gè)參與人：一個(gè)是政府，代表社會(huì)福利最大化，另一個(gè)鋰電池航空運(yùn)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(jì)，即政府實(shí)施監(jiān)管的行動(dòng)準(zhǔn)則為社會(huì)福利最大化，監(jiān)管鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)在運(yùn)輸鋰電池的過(guò)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(yùn)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(yùn)輸，不安全運(yùn)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(dòng)準(zhǔn)則。此時(shí)構(gòu)建鋰電池航空運(yùn)輸安全監(jiān)管中政府與鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)的博弈模型，如圖1所示。

假設(shè)政府選擇對(duì)企業(yè)進(jìn)行安全運(yùn)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(jìn)行安全運(yùn)輸?shù)母怕蕿閇BF]λ[BFQ]，不安全運(yùn)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(duì)鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)進(jìn)行安全監(jiān)管的成本為[BF]C[BFQ]，政府能從安全運(yùn)輸中獲益為[BF]L[BFQ]，政府在企業(yè)安全運(yùn)輸時(shí)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(yùn)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(yùn)輸企業(yè)沒(méi)有進(jìn)行安全運(yùn)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(yùn)輸?shù)陌踩度霝閇BF]a[BFQ]，當(dāng)企業(yè)進(jìn)行安全運(yùn)輸時(shí)的收入為[BF]W[BFQ]。當(dāng)企業(yè)沒(méi)有進(jìn)行安全運(yùn)輸時(shí)，其收入為[BF]G[BFQ]，顯然[BF]G>W[BFQ]，此時(shí)若企業(yè)被政府監(jiān)管查到不安全運(yùn)輸將會(huì)受到罰款，政府對(duì)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(yùn)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?yàn)榧词筟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(yùn)輸安全監(jiān)管博弈模型屬于混合策略納什均衡，在實(shí)際的運(yùn)輸過(guò)程中企業(yè)為追求收益最大化會(huì)減少安全成本的投入、進(jìn)行違章運(yùn)輸，這便和政府監(jiān)管部門(mén)形成了嚴(yán)格競(jìng)爭(zhēng)的博弈關(guān)系。如果政府選擇對(duì)企業(yè)進(jìn)行監(jiān)管，企業(yè)便會(huì)選擇安全運(yùn)輸;若企業(yè)安全運(yùn)輸，政府就會(huì)選擇不監(jiān)管;如果政府選擇不監(jiān)管，企業(yè)便會(huì)選擇不安全運(yùn)輸;若企業(yè)不安全運(yùn)輸，政府便會(huì)選擇對(duì)其進(jìn)行監(jiān)管，如此循環(huán)。

此時(shí)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(jiàn)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(yùn)輸與不安全運(yùn)輸?shù)钠谕找娣謩e為[BF]πλ[BFQ]、[BF]π1-λ[BFQ]，見(jiàn)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(jiàn)式（5）：

λ=1-CL+T+Hθ=G-W+aT[BFQ][JY]（5）

（三）模型分析與討論

通過(guò)對(duì)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(dāng)政府從鋰電池航空運(yùn)輸中受益越大，或者鋰電池航空運(yùn)輸事故中受到的損失越大，則鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)進(jìn)行安全運(yùn)輸?shù)目赡苄栽酱蟆?/p>

證明：當(dāng)政府從鋰電池航空運(yùn)輸中受益越大，或者鋰電池航空運(yùn)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(jiàn)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(shí)企業(yè)進(jìn)行安全運(yùn)輸?shù)母怕时阍酱蟆?/p>

命題2：加大對(duì)企業(yè)不安全運(yùn)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(jìn)行安全運(yùn)輸?shù)目赡苄源蟠笤黾印?/p>

證明：加大對(duì)企業(yè)不安全運(yùn)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(duì)[BF]T[BFQ]求偏導(dǎo)，見(jiàn)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(shí)企業(yè)更可能傾向于安全運(yùn)輸。

命題3：當(dāng)企業(yè)不安全運(yùn)輸?shù)氖找媾c安全運(yùn)輸?shù)氖找娌铑~越大，政府越應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)企業(yè)安全運(yùn)輸?shù)谋O(jiān)管。

證明：企業(yè)不安全運(yùn)輸與安全運(yùn)輸?shù)氖找娌钤酱?，即[BF]G-W[BFQ]越大，此時(shí)對(duì)[BF]（G-W）[BFQ]求偏導(dǎo)，見(jiàn)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(shí)，[BF]G-W[BFQ]越大，[BF]θ[BFQ]越大，此時(shí)就越應(yīng)該加強(qiáng)政府對(duì)企業(yè)的運(yùn)輸監(jiān)管。

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

證明：企業(yè)在安全運(yùn)輸上的投入越大，即[BF]a[BFQ]越大，此時(shí)對(duì)[BF]a[BFQ]求偏導(dǎo)，見(jiàn)式（9）：

[BF]θa=1T[BFQ][JY]（9）

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

三、結(jié)論與建議

（一）強(qiáng)化監(jiān)管力度，提高處理標(biāo)準(zhǔn)

隨著航空運(yùn)輸業(yè)的高速發(fā)展，危險(xiǎn)品的需求量日益增長(zhǎng)，鋰電池航空運(yùn)輸總量占危險(xiǎn)品運(yùn)輸總量的絕大部分，一旦發(fā)生安全事故將會(huì)對(duì)社會(huì)造成不可挽回的損失。不僅企業(yè)要重視安全運(yùn)輸，政府更應(yīng)加強(qiáng)對(duì)鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)的監(jiān)管力度，嚴(yán)查企業(yè)違規(guī)操作，及時(shí)消除可能存在的安全隱患。同時(shí)，只有企業(yè)真正意識(shí)到違規(guī)進(jìn)行鋰電池航空運(yùn)輸以及存在安全隱患帶來(lái)的嚴(yán)重后果，才可能積極主動(dòng)進(jìn)行安全運(yùn)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(yùn)輸企業(yè)對(duì)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(lì)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(yùn)輸安全事故隱患狀況的基礎(chǔ)上，重點(diǎn)查處事故隱患引發(fā)事故概率高的企業(yè)。對(duì)于這類企業(yè)，政府監(jiān)管部門(mén)必須下令限期整改并監(jiān)督實(shí)際工作。此外，政府監(jiān)管部門(mén)應(yīng)加強(qiáng)各種激勵(lì)措施，引導(dǎo)鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)主動(dòng)增強(qiáng)自身安全投入動(dòng)力。明確的獎(jiǎng)懲機(jī)制有利于規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)、實(shí)現(xiàn)雙方共贏，如對(duì)于注重安全運(yùn)輸機(jī)制建立與實(shí)施的企業(yè)，可對(duì)其給予適度獎(jiǎng)勵(lì)措施，這樣既激勵(lì)了鋰電池航空運(yùn)輸企業(yè)自發(fā)地進(jìn)行安全投入，也可以使政府監(jiān)管具有針對(duì)性，提高政府監(jiān)管的效率。

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〔本文系國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目“基于博弈論的鋰電池航空運(yùn)輸安全監(jiān)管博弈分析”（項(xiàng)目編號(hào)：S201910624232）階段性成果〕

〔文軍、紀(jì)超（通訊作者），中國(guó)民用航空飛行學(xué)院〕