基于演化博弈的双阶段农村公路养护研究.pdf
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1、neJun.2023Journal of EngieeringManagement2023年0 6 月No.3Vol.37第3 7 卷第3期理报程学管基于演化博奔的双阶段农村公路养护研究王欲敏1,郭婧祎1,郑梦琴2(1.重庆交通大学经济与管理学院,重庆40 0 0 7 4,E-mail:136 9 452 0 7 1 q q.c o m;2.重庆赛迪工程咨询有限公司,重庆40 0 0 0 0)摘要:为解决农村公路养护中资金匮乏和人员参与积极性差等问题,构建了双阶段政府与村民的演化博奔模型,并对村民的参与行为进行数值仿真,同时分析了长期重复博奔的状态下达到合作的条件。结果表明:农村公路养护仍需坚
2、持政府的主导;政府可通过降低成本,设置奖惩机制等方式引导村民积极参与,但政府的奖励措施效果有限;维护工作的长期性需要强化村民的风险意识和对长期利益的重视。双阶段演化博奔模型可用于分析农村公路养护中主体的行为策略,有利于缓解政府财政负担,使村民的主体地位得到发挥。关键词:农村公路养护;双阶段;演化博奔;数值仿真中图分类号:U418文献标识码:A文章编号:16 7 4-8 8 59(2 0 2 3)0 3-0 8 4-0 6D0I:10.13991/ki.jem.2023.03.015Research on Two-Stage Rural Road Maintenance Based on Evo
3、lutionary GalWANGYuminl,GUO Jingyil,ZHENGMengqin?(1.School of Economics&Management,Chongqing Jiaotong University,Chongqing 400074,China,E-mail:;2.Chongqing CCID Engineering Consulting Co.Ltd.,Chongqing 400000,China)Abstract:To solve the problems of lack of funds and poor motivation of personnel part
4、icipation in rural road maintenance,atwo-stage evolutionary game model between government and villagers was constructed and a numerical simulation of villagersparticipation behavior was conducted.The conditions for reaching cooperation under the state of the long-term repeated game wereanalyzed.The
5、results showed that rural road maintenance still needs to adhere to the governments leading role.The government canguide villagers by reducing costs and setting up reward and punishment mechanisms,but the effect of government incentives islimited.The long-term nature of maintenance work needs to str
6、engthen villagers risk awareness and attention to long-term benefits.The two-stage evolutionary game model can be used to analyze the behavioral strategies of subjects in rural road maintenance,whichis conducive to alleviating the financial burden of the government and bringing the main position of
7、villagers into play.Keywords:rural road maintenance;two-stage;evolutionary game;numerical simulation针对庞大的农村公路网,其运营维护将会面临很多问题,农村公路等非经营性项目有着极强的公益性质,缺乏使用者付费的基础,难以产生经济效益,非盈利性公共品的属性使得融资困难2 ,农村公路等级低、交通量小,难以通过商业银行进行贷款3。同时农村与城镇环境差异较大,年轻劳动力流失,人口老龄化严重,村民文化程度不高等因素4 导致村民参与积极性差。道路养护对道路整体满意度的影响较小,村民漠视道路养护工作5,农村公路
8、非营利性的属性使村民通过支付成本参与收稿日期:2 0 2 3-0 2-0 3.其中面临集体行动困境6 。基于此背景,研究农村公路养护不同阶段中村民的行为策略,破解参与困境,为政府构建有效的管理模式具有现实意义,目前关于农村公路养护的研究主要集中于资金来源7.8 、资金使用9 1 和农户参与行为12 14 三方面。Jaarsma等15 认为道路设施的维护费用应由社区居民及该地块房地产所有者支付。徐淑红16 基于PIM法分析了农村基础设施投资顺序。唐国华等17 基于马尔可夫决策过程优化了农村公路养护资金的支出。周月明18 创建代表指标测算验证模型,为农村公路养护费用标准提供了建议。但以上学者忽ui
9、ul-u,HJ1-,2-1,-C C/C)o085王欲敏,等:基于演化博奔的双阶段农村公路养护研究第3期略了当地村民对养护资金的缓解和监管。邝雄等19 发现在有富裕村民的情况下,大部分普通村民会选择“搭便车”,政府监管时将会完全由政府提供,基础设施投融资困镜依然存在。博奔论广泛应用于政治经济领域,它在信息不完全对称和人的有限理性的情况下,强调一种动态的均衡。杨园等2 0 认为农村公路的供给过程实质上是不同阶段各主体间不断进行利益选择的多重博奔,但没有分析具体的演化过程。甘雨婷2 1 以农村公路管护主体单一,合作意识薄弱等现实问题为背景,建立了多主体联动管护模式。胡学智2 2 将公共品博奔理论和
10、乡村公路自主筹建相结合,分析了有无惩罚机制时村道收益对村民行为选择的影响。但公路养护并非一朝一夕,以上学者未能从村民的角度出发,探究长期重复博奔中村民的行为选择。综上所述,本文根据不同阶段的特点,将农村公路养护分为发起一维持双阶段,探究村民维持长期合作的临界条件,为交通强国建设夯实基础。1养护发起阶段的参数假设与模型构建1.1无政府监管状态下村民之间博奔大部分村民在养护活动发起时积极性不高,但可通过不断学习他人的行为逐渐达到某一平衡状态。村民在日常生产生活中,最关心的是自身行为带来的利益,因此只有当村民对预期收益大于预期成本时,才能参与养护工作2 31.1.1基本假设假设依据:演化博奔理论要求
11、参与人从有限理性的假设出发,通过博奔参与人之间相互模仿、学习和突变等动态过程来达到稳定状态,其得出的结论能够更加准确地描述现实中博奔主体的决策行为2 4。村民对于养护工作的行为选择符合演化博奔的前提,因此基于演化博奔理论做出如下假设:假设1:村民为有限理性的个体,相互间会通过学习和模仿调整自己的行为。假设2:根据李武等2 5 研究,在有限理性的假设下,人不可能完全洞察一切,因此村集体中存在“搭便车”的现象。假设3:村集体总人数为N,将村集体分为群体1和群体2。公路养护的总成本为C,个体成本为c,公路养护总收益为Q,个体收益为9,即每个人都享受道路维护好带来的便利,若一方逃避即采用“机会主义”策
12、略,则会给另一方带来维护成本的增加c。假设参与的一方为n1人,逃避的一方为n2人,则c=C/n1,c=C/n 2-C/n 1,单靠村民自发组织公路的养护活动,由于村民对道路破坏的风险意识低,因此不考虑道路恶化带来的损失。假设4:每个群体的行为策略(积极参与,机会主义),概率为x和1-x。1.1.2模型构建无政府干预时的支付矩阵如表1所示:表1村民博奔支付矩阵群体2积极参与机会主义群体1积极参与q-c,q-cq-c-Ac,q机会主义9,q-c-Ac0,01.1.3模型求解参与的收益为 Ui:U i=x(q-c)+(l-x)(q-c-Nc)采取机会主义时的收益为U2:U 2=x q平均收益为U:U
13、 =x U i+(1-x)U 2复制子动态方程为:dx/dt=x(Ui-U)(1)=x(1-x)x(Ac-q)+q-c-c 情况1:q-c-c 0 时,(1,0),(0,1)是演化稳定均衡点,当积极参与的个体收益大于所付成本和逃避的一方带来的额外成本之和时,部分村民会逃避,根据假设 c=C/n1,q-c-c=q-c=C/n 2 0,收益q一定,则平衡条件与逃避的人数有关,当逃避的群体人数很多时,逃避的群体本应承担的成本会保持在一定小的范围内使条件q-C/n20成立。但在现实生活中,当积极参与的小部分人看到其他人可以搭便车而不受到处罚,随着时间的推移,其无法克制对方“搭便车”的行为,参与人数越来
14、越少,最终走向囚徒困境。情况2:q-c-c 0时,由于收益q为正,x*0,此时,w+sc,x=1是唯一演化均衡点。此时无论其他人如何选择,对于个体来说积极参与的获益总比逃避的获益更多,因此,政府可通过增加补贴或降低参与成本的方式成功发起养护活动。情况2:当w-c+s0,同时q(1+)+w-c+s1,在0,1 范围内,x=0是唯一演化均衡点。村民个人趋向于(逃避,逃避)的行为,公路养护发起失败。情况3:当w-c+s0,x=0,x=1均为演化均衡点,此时部分村民对道路损坏的风险意识足够强,会主动参与维护工作,因此必须使村民认识到自己才是道路最大的使用主体,才会积极地参加到养护工作中。2养护维持阶段
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