铁路客运服务多主体动态博弈策略演变分析

铁路客运服务多主体动态博弈策略演变分析

刘佳玮

中国铁路济南局集团公司，山东省济南市，250014，

摘要:随着铁路体制改革的不断深入，中国初步形成了政企分离的铁路行业政府监督管理机制。现有研究为运用进化博弈论描述高铁客运多服务环境下行为主体策略选择分析机制提供了理论基础。而对铁路客运服务的研究主要集中在铁路行业的改革与管理、客运管理的监督与保障、如何通过先进的技术手段对服务流程进行管理等方面。在中国高铁客运服务主体逐步多元化的新常态下，对政府监管部门、运输服务主体、旅客利益等方面的研究仍然缺乏。本文基于市场经济行为的视角，运用动态博弈论，分析了高铁客运服务中政府监管部门、客运服务提供商和三个参与者的博弈演化过程。确定了动态博弈演化路径，分析了实现Pareto最优策略均衡的条件。

关键词:铁路客运服务;多学科动态;游戏策略;进化分析;研究

1铁路客运服务系统多智能体博弈模型的构建

1.1铁路客运业务的参与者及其关系

随着中国铁路改革的不断深入，铁路客运服务主体的多元化和服务范围的不断扩大，铁路客运服务的管理主体也随之发生了变化。在多方参与的铁路客运服务管理系统中，服务提供者与消费者服务产品之间的交易是围绕服务产品进行的;第三方服务提供者通过运输企业向旅客提供服务，与消费者没有直接关系;政府监管部门是独立的“第三方”实体，依法规范铁路运输企业的服务行为;铁路运输企业之间既有合作又有竞争，与第三方服务商之间也存在合作关系。运输企业的基本服务是提供乘客置换，第三方服务商为乘客提供其他辅助服务，通过合作提升乘客对服务质量的感知。

1.2模型构建

铁路客运服务系统的多智能体博弈模型属于完全信息动态博弈模型。由于铁路客运服务管理系统涉及多方，客运服务提供者与旅客围绕服务产品相互连接。政府监管部门依法对系统内主体进行监管，其行为顺序为:政府监管部门、客运服务提供者、旅客。

通过计算铁路客运服务系统多智能体博弈模型中各参与主体的效益，得到各主体的效益函数。政府监管机构的效益函数FP1为

式中，R1代表政府监管部门加强监管带来的自我形象提升;R'1旨在通过为客运服务提供商提供标准化的服务或乘客合规行为来提升政府监管机构的形象;K1为客运服务提供者因不规范服务行为而受到的处罚;C1表示政府监管机构为加强监管需要增加的成本，C1表示放松监管下政府监管机构的形象损失;S1是政府监管部门在加强监管的情况下，对客运服务提供者服务行为进行规范的奖励。

旅客运输服务供应商的效益函数 ＦＰ２ 为

式中： Ｒ２ 为规范服务下，增加的服务收益； Ｃ２ 为旅客运输服务供应商规范服务行为时增加的服务成本， Ｃ′２为旅客不守约时服务硬件设备维护成本的增加； Ｓ２ 为给予旅客守约行为的奖励； Ｋ２ 为对旅客不守约行为的处罚。

旅客效益函数 ＦＰ３ 为

式中： Ｃ３ 为旅客守约成本； Ｃ′３ 为旅客在旅客运输服务供应商未实施规范服务行为时带来的额外成本。

1.3动态博弈模型演变分析

政府监管部门“ 加强监管” 和“ 放松监管” 策略的期望收益 ＧＥ１ 和 ＧＥ２ 分别为

运用复制动态方程描述政府监管部门在动态博弈中，随着博弈时间 ｔ 推移，效益 ＦＰ１ 最优时策略选择概率变化过程。 用微分方程形式表示政府监管部门效益函数动态复制方程 Ｆ（ Ｐ１ ） 为

若 要 实 现 最 优 状 态， Ｐ１ 需 满 足： Ｆ（ Ｐ１ ） ＝ ０，

同理，旅客运输服务供应商“ 规范服务” 和“ 不规范服务” 策略的期望收益分别为 ＳＥ１ 和 ＳＥ２ ，可得动态复制方程 Ｆ（ Ｐ２ ） 为

若要实现旅客运输服务供应商最优状态， Ｐ２ 需满足

旅客“ 守约” 和“ 不守约” 策略的期望收益分别为ＬＥ１ 和 ＬＥ２ ，可得动态复制方程 Ｆ（ Ｐ３ ） 为

若要实现旅客最优状态， Ｐ３ 需满足 Ｆ（ Ｐ３ ） ＝ ０，

从上述博弈主体达到最优状态的条件可以看出，政府监管部门策略的演变受到客运服务提供商策略、政府监管部门监管成本、形象提升和服务提供商激励等因素的影响。客运服务提供者策略的演变受到政府监管机构和乘客策略的共同影响。客运服务提供商对旅客行为的激励、旅客不合规行为给服务提供商带来的维护成本增加、服务提供商提供标准化服务的收益和投资成本、监管部门对客运服务提供商的激励因素也对服务提供商的标准化服务策略演化产生影响。客运策略的演变受客运服务提供者策略的影响，而与政府监管部门的策略无关。乘客合规成本以及客运服务提供商对乘客的奖惩也会影响消费者合规策略的演变。

2铁路客运服务系统多智能体博弈演化路径分析

(1)初始阶段

在初始阶段，当政府监管部门放松监管，客运服务提供商不规范其服务，乘客不遵守合同时，存在P1=P2=P3=0，已知这一进化阶段需要满足条件。当R1-C1+K1<0时，政府监管部门选择放松对客运服务提供商的监管策略，服务提供商在初始阶段不断增加投入以扩大市场份额，由于意识不足，乘客往往会出现不合规行为，导致服务提供商的维护成本增加。由于此时客运服务提供商的主要目标是扩大市场份额，因此乘客的许多不合规行为不会受到惩罚。当K

2-C′2+R2 C2<0时，政府监管部门选择放松对客运服务提供商的监管策略，而客运服务提供商则选择不规范的服务行为策略，导致相关法规缺失，乘客服务体验不佳，导致乘客出现不合规行为。

(2)政府监管机构战略转型阶段

针对客运服务提供者提供的不规范服务与旅客不合规行为造成的矛盾，政府监管部门的策略发生了变化，逐步加强监管，加大对服务提供者不规范服务行为的处罚力度，丰富监管手段，减少监管投入，提升政府监管部门的监管形象。但是，客运服务提供者没有提供标准化服务，旅客没有遵守协议。P1=1, P2=P3=0，说明这一进化阶段需要满足的条件

当R1-C1+K1>0时，政府监管部门加强监管策略。如果客运服务提供者的奖惩激励不够，就很难激发标准化服务的内在动力。此外，客运服务商标准化服务的投资成本和系统维护仍然较高，标准化服务的综合效益没有得到突出体现。服务提供商仍然选择非标准的服务策略。

当K2-C′2+R2 C2+S1+K1<0时，客运服务商选择非标准服务策略。根据“破窗效应”，当服务提供者持续的不规范服务行为不能被乘客满意地解决时，就会导致大多数乘客发生不合规行为。

(3)政府监管部门战略转型后，实现三方帕累托最优战略均衡可能导致两种情况，即监管部门在前期采取强化监管策略后存在两条路径。当进化到(1,1,0)，P1=P2=1, P3=0的组合时，这一阶段的进化必须满足条件

当向(1,0,1)的组合演进时，它与政府监管机构不直接监管消费者的假设相矛盾，因此省略了这条路径。现阶段，政府监管部门加强监管的效果已经开始显现，加强监管的成本得到了有效控制。客运服务提供者标准化服务成本得到控制。通过监管部门激励政策的不断加强，激发了标准化服务的积极性，通过标准化服务吸引了更多的乘客，从而实现了规模经济。当K2-C′2+R2 C2+S1+K1>0时，客运服务商选择标准化的服务策略，注重对乘客行为的引导和激励，但激励程度仍然较弱。当乘客的合规成本较高，即S2+K2-C3<0时，乘客仍会选择不合规策略。

(4)在实现三方帕累托最优策略均衡阶段，政府监管部门加强监管，客运服务商规范服务，乘客遵守约定。P1=P2=P3=1表示这一进化阶段需要满足的条件

当 Ｒ１ － Ｃ１ － Ｓ１ ＞ ０ 时，政府监管部门加强监管常态化，形象显著提升，监管成本不断降低，在激励机制下，服务者规范服务综合效益不断增强；当 Ｒ２ － Ｃ２ －Ｓ２ ＋ Ｓ１ ＋ Ｋ１ ＞ ０ 时，旅客运输服务供应商服务系统不断升级，持续优化对旅客的激励机制，使旅客守约成本持续降低，旅客守约行为的积极性逐步被激发；当 Ｓ２ ＋Ｋ２ － Ｃ３＞ ０ 时，旅客选择守约策略。

4结论

铁路是国民经济的生命线。随着政企分离和市场化改革的不断深入，铁路客运的市场主体和管理体制发生了重大变化。从参与铁路客运服务过程来看，铁路客运服务的主要参与者包括政府监管部门、服务提供者和旅客。三主体围绕服务产品和服务行为形成相互依存、相互影响的主体关系;各主体的行为与决策相互影响，共同构成一个有机的铁路客运服务系统。

参考文献：

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[2]陈静.铁路客运站服务质量评价研究[D].兰州交通大学,2017.

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