容敏敏 劉 清 管夢夏 殷同樂

(武漢理工大學交通學院1) 武漢 430063) (國家水運安全工程技術(shù)研究中心2) 武漢 430063)

0 引 言

船舶通航水域內(nèi)的航道條件、水文條件和氣象條件等均會影響到船舶的航行安全，航運安全投入是保障船舶安全航行的必要手段.但航運安全投入是需要成本的[1]，且安全投入帶來的效益往往具有滯后性與隱含性[2]，航運企業(yè)作為航運市場上的基本經(jīng)濟單元，其經(jīng)營屬性要求在保證基本安全條件下獲取最大的經(jīng)濟利益.因此，航運企業(yè)的安全投入與經(jīng)濟效益之間存在明顯的悖反關(guān)系.尤其隨著近年來航運市場的萎靡，航運企業(yè)在投資決策時，不可避免的懷有僥幸心理，在基本滿足企業(yè)安全需求的基礎(chǔ)上，出于壓縮成本的考慮，以期以最小的安全投入獲得經(jīng)濟利益的最大化，導致投入不足的現(xiàn)象時有發(fā)生.

關(guān)于安全投入的研究一直是安全工程學科領(lǐng)域的熱點與難點，有學者分析了安全投入與效益的關(guān)系，認為只有在合理的區(qū)間內(nèi)，企業(yè)的安全投入效益才能最大化[3]，但安全投入對安全績效的影響也會由于參數(shù)的變化而不同[4-5].曾亮[6]則根據(jù)兩家民航企業(yè)實際數(shù)據(jù)計算出安全投入對經(jīng)濟利潤的貢獻率，從而得出安全投入有助于公司經(jīng)濟增長的結(jié)論.為了對企業(yè)安全投入結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，相關(guān)學者進一步建立安全評價指標體系[7-8].隨著安全投入的增加，行業(yè)的安全狀況會不斷得到改善，趙鵬飛等[9]通過對煤炭行業(yè)的投入結(jié)構(gòu)進行綜合評價，提出企業(yè)應(yīng)加強安全投入.雖然目前對于安全投入的研究較多，但大部分都集中于煤炭、建筑等領(lǐng)域，涉及航運業(yè)者甚少，而實際上航運業(yè)的安全投入近年來才得到了重視，相關(guān)研究也剛剛起步.演化博弈論源于對生物進化行為的解釋，不同于一般博弈論，該理論并不要求完全理性的博弈方，更強調(diào)了到達均衡的動態(tài)過程[10]，因此，演化博弈自問世以來在經(jīng)濟社會學中得到了廣泛的應(yīng)用.在航運領(lǐng)域內(nèi)，博弈雙方的合作關(guān)系仍然是被關(guān)注的重點[11-12].企業(yè)之間合作形成航運聯(lián)盟，未來的航運市場極少可能出現(xiàn)寡頭壟斷，但聯(lián)盟比例會趨于穩(wěn)定，中小企業(yè)仍會存在[13].除了企業(yè)之間的競合，也有學者研究了政企之間的安全監(jiān)控與安全生產(chǎn)決策行為，并針對結(jié)果提出監(jiān)管對策[14].該模型尚未被用于航運企業(yè)安全投入的研究，鑒于此，本文以博弈論的視角分析航運主體間采取不同策略時的利益分配，為引導航運企業(yè)的安全投入行為提供理論指導.

1 無政府干預(yù)的航運企業(yè)安全投入演化博弈分析

航運安全投入是指航運主體為了識別和控制航運風險，減少水上交通事故、防止水域污染，以及減少事故損失，提高航運安全生產(chǎn)水平所投入的一切人力、物力與財力的總和[15]，例如，對人員的教育與培訓，勞保用品及基礎(chǔ)設(shè)施的投入，事故救援費等.在航運業(yè)中，有眾多企業(yè)參與競爭，在經(jīng)濟利益的驅(qū)動下，航運企業(yè)為了占據(jù)市場份額，往往采取壓縮成本的方式提高企業(yè)競爭力，安全投入更是處于投資決策的邊緣化地帶，然而一旦發(fā)生事故又給企業(yè)帶來巨大損失.

1.1 基本假設(shè)

1) 以航運企業(yè)A與其競爭者航運企業(yè)B為對象進行博弈，每個企業(yè)都能自主的決定是否采取安全投入.

2) 航運企業(yè)的策略集分別為{投入，不投入}，航運企業(yè)A選擇投入的概率為α，不投入的概率為1-α競爭者B進行安全投入的概率為β，不投入的概率為1-β且α,β∈[0,1].

3) 當航運企業(yè)都不進行安全投入時，航運企業(yè)A，B所能獲得的原有利潤的平均值分別為W1,W2；C1,C2為航運企業(yè)分別進行安全投入時需要花費的平均成本，包括投入的財力、物力、人力等資源，當航運企業(yè)都選擇安全投入策略時，行業(yè)內(nèi)整體安全水平提高，良好的行業(yè)環(huán)境拉動市場需求，又會給企業(yè)帶來超額效益H1,H2.

根據(jù)上述假設(shè)，構(gòu)建航運企業(yè)安全投入的支付矩陣，見表1.

表1 純企業(yè)行為下安全投入的支付矩陣

1.2 演化過程穩(wěn)定點分析

對于航運企業(yè)A來說，進行安全投入的收益為

U1α=β(W1+H1-C1-E(Vk))+

(1-β)(W1-C1-E(Vk))

(1)

不進行安全投入時的收益為

U1n=β(W1-E(Vk))+

(1-β)(W1-E(Vk))

(2)

A企業(yè)的平均收益為

(3)

因此，A企業(yè)選擇進行安全投入的復制動態(tài)方程為

(4)

同理，對于航運企業(yè)B而言，選擇進行安全投入的收益為

U2α=α(W2+H2-C2-E(Vk))+

(1-α)(W2-C2-E(Vk))

(5)

不進行安全投入時的收益為

U2n=α(W2-E(Vk))+

(1-α)(W2-E(Vk))

(6)

B企業(yè)的平均收益為

(7)

B企業(yè)選擇進行安全投入的復制動態(tài)方程為

(8)

由式(4)和式(8)可知，該系統(tǒng)的5個均衡點(0，0)(0，1)(1，0)(1，1)(C2/H2,C1/H1).

采用Friedman提出的方法，通過確定該系統(tǒng)的雅可比矩陣(J)的局部穩(wěn)定性分析均衡點的穩(wěn)定性.

(9)

a11=(1-2α)(βH1-C1);a12=α(1-α)H1;a21=β(1-β)H2;a22=(1-2β)(αH2-C2).

由于參數(shù)的大小難以確定，所以需要對各點的穩(wěn)定性進行分類分析.

1) 當航運企業(yè)A，B因為安全投入所帶來的收益大于其投入的成本，即a)H1>C1，H2>C2時，各均衡點的穩(wěn)定性見表2.

表2 a)條件下的局部穩(wěn)定性分析

因此，由上述分析可以得知，系統(tǒng)的穩(wěn)定點為(0，0)和(1，1)2點，演化發(fā)展的相位圖見圖1.

圖1 a)條件下的演化博弈相圖

(0，0)點為(不投入，不投入)，即所有航運企業(yè)均選擇不進行安全投入策略，此時，企業(yè)安全投入所帶來的超額收益不足以抵消投入的成本，企業(yè)寧愿冒著危險運營也不愿進行投入.(1，1)為(投入，投入)，由于進行安全投入所帶來的收益遠大于企業(yè)投入的成本，企業(yè)有利可圖，因此會向著安全投入的方向發(fā)展.在這種狀態(tài)下，雖然在初始時刻企業(yè)所處位置不同，但最終都會向這兩點演化，具體的演化方向與兩企業(yè)投入成本所占比重的大小相關(guān).圖形AOCD的面積代表不進行安全投入的概率，ABCD的面積代表安全投入的概率，分析D點的坐標可知，當企業(yè)的安全投入成本C1增大時，D點向上移動，C2增大時，D點向右移動，都會造成SAOCD增大，不投入概率增加.當H增加時，α與β值減小，D點向O方向移動，此時進行安全投入的概率增加.通過以上分析可以看出，企業(yè)的安全投入成本越小，所獲得的收益越大，企業(yè)越容易進行安全投入.

2) 當某一航運企業(yè)的收益大于成本而另一航運企業(yè)的收益小于投入成本，即b)H1>C1，H2C2時，各均衡點的穩(wěn)定性分別見表3～4.

表3 b)條件下的局部穩(wěn)定性分析

3) 當兩航運企業(yè)進行安全投入所帶來的收益不足以抵消其投入的成本，即d)H1

表4 c)條件下的局部穩(wěn)定性分析

表5 d)條件下的局部穩(wěn)定性分析

在上述2種情況下，圖2所示系統(tǒng)的穩(wěn)定點只有(0，0)點，這也就意味著只要有企業(yè)付出的成本大于它的收益時，所有企業(yè)最終都會選擇不投入策略.當所有企業(yè)的成本都大于其收益時，安全投入對企業(yè)而言都是弊大于利，不能挽回損失，企業(yè)沒有投入的利益驅(qū)動.當只有一個企業(yè)的收益大于成本而另一企業(yè)的成本大于收益時，雖然最開始獲利的企業(yè)會選擇投入，這種投入行為并不是該企業(yè)的演化穩(wěn)定策略，隨著長期的“學習”“模仿”[17]行為，該企業(yè)最終還是不投入，致使系統(tǒng)走向(不投入，不投入)穩(wěn)定狀態(tài).

圖2 b)c)d)條件下的演化博弈相圖

2 政府干預(yù)的航運企業(yè)安全投入演化博弈分析

在無政府干預(yù)的純企業(yè)行為下，航運企業(yè)傾向于不進行安全投入，雖然有時也會達到A、B企業(yè)都投入的穩(wěn)定策略，但在實際中，由于航運業(yè)安全投入的成本較大，取得回報的周期較長，企業(yè)并沒有自發(fā)進行安全投入的動機，此時需要借助政府的干預(yù)手段促使航運企業(yè)行為決策.政府通過建立安全評價體系規(guī)定企業(yè)需達到的安全標準，責令安全投入不足或未進行安全投入的企業(yè)限期整改乃至退出航運市場[18]，從而迫使其進行安全投入.

政府的干預(yù)手段對于未進行安全投入的航運企業(yè)而言相當于一種“懲罰”，用P表示這種“懲罰”下企業(yè)的損失費用，新的支付矩陣見表6.

表6 政府干預(yù)下企業(yè)安全投入的支付矩陣

此時A、B類企業(yè)的復制動態(tài)方程分別為

(10)

(11)

圖3 P+S>Ci時的演化博弈相圖

當PCi時，政府的干預(yù)手段給企業(yè)帶來的損失值并不大，但當企業(yè)都選擇投入時所引起的超額收益與這種損失值總和超過了企業(yè)成本時，企業(yè)也可能達到都投入的穩(wěn)定態(tài).見圖4，由D點的坐標可知雖然該系統(tǒng)仍有兩個演化穩(wěn)定策略，但AOCD的面積顯著減小，這意味著航運企業(yè)不進行安全投入的概率大大減小，朝向(1，1)點即進行安全投入的可能性增加，有利于航運企業(yè)的安全投入決策.

圖4 P+SCi時的演化博弈相圖

政府是否采取干預(yù)措施對航運企業(yè)的安全投入決策行為有很大的影響，無政府介入的自由市場上，企業(yè)為使經(jīng)濟利益最大化，經(jīng)過反復的博弈行為后通常向(0，0)點演化，不愿主動進行安全投入.政府采取適度的干預(yù)手段可以使演化方向產(chǎn)生變化，朝向(1，1)點發(fā)展的可能性增大，顯著增加了航運企業(yè)進行安全投入的積極性.

3 結(jié) 論

1) 在無政府干預(yù)的純企業(yè)行為下，航運企業(yè)的安全投入行為決策與其付出的成本及所帶來的超額收益密切相關(guān)，當所有企業(yè)的收益均大于其成本時，企業(yè)可能會形成都投入的均衡策略，但除此之外，由于缺乏投入的動機及收益的不確定性，企業(yè)往往會選擇都不投入的狀態(tài).這就表明了單純依靠企業(yè)行為很難達到都進行安全投入的狀態(tài).

2) 政府的行為極大程度上影響了企業(yè)的安全投入策略，通過政府干預(yù)使愿意或強制進行企業(yè)安全投入的概率大大增加，尤其當政府的干預(yù)給企業(yè)帶來的損失值較大時，航運企業(yè)只有安全投入這一個穩(wěn)定策略.

3) 政府應(yīng)充分發(fā)揮其作用，通過提高行業(yè)準入門檻或制定一系列安全生產(chǎn)標準等引導航運企業(yè)向安全投入的方向演化，提高航運安全水平.

本文僅研究在利益驅(qū)動行為下的航運企業(yè)策略選擇，航運企業(yè)作為利益追逐者，往往選擇對其有利的方向演化.但文中的收益矩陣具有可拓展性，如投入風險、企業(yè)競合狀態(tài)也會影響到企業(yè)的策略選擇，也需要未來更加深入的研究.

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