从博弈论及微观经济学分析道路交通特点及拥堵现象

从博弈论及微观经济学分析道路交

通特点及拥堵现象

关于《从博弈论及微观经济学分析道路交通特点及拥堵现象》，是我们特意为大家整理的，希望对大家有所帮助。

0、引言

随着城市居民出行需求的日益增大，使得道路资源对车辆的供给也应随之增加。但由于受到资金、土地和空间的制约，城市道路的建设发展远远落后于城市交通需求，由此致使的供需不平衡造成了严重的交通拥堵问题。此外，城市交通引发了日趋

严重的环境污染、能源浪费和交通事故频繁，从而导致了整个城市交通运输效率下降，城市经济和居民生活受到严重的制约。

为了解决城市交通拥堵这一难题，人们采取了各种措施方法。本文是从博弈论及微观经济学的角度，分析了道路交通的一般特点及其拥堵原因，最后对改善交通拥堵提出几点可行性的措施。

1、以博弈论视角分析拥堵问题

1.1 囚徒困境模型分析。囚徒困境是指两个被捕的囚徒之间的一种博弈，解释了为什么合作对双方都有利时，保持合作也是困难的，具体内容如下。

警方逮捕了甲、乙两名嫌疑犯，但没有足够的证据证明二人有罪。于是警方分开囚禁两名嫌疑犯，分别和二人见面，并向双方提供以下相同的选择：若一人认罪并作证指证对方犯罪（即背叛对方），而对方保持沉默，此人将即时获释，沉默者将

判监10 年。若二人都保持沉默（即双方合作），则二人同样判监1 年。若二人都互相检举（互相背叛），则二人分别判监8 年。

如图1 所示。

从上图的四种行动选择组合中，我们可以看出（沉默、沉默）是帕累托最优的，“背叛”是任一犯罪嫌疑人的占优战略，而（背叛、背叛）是一个占优战略均衡。

1.2 贸易战模型分析。贸易战博弈是指任何一个国家在国际贸易中都面临着保持贸易自由与实行贸易保护主义的两难选择。例如，A 国试图对B 国进行进口贸易限制（提高关税等），

则 B 国必然会进行反击，也提高关税，结果造成两败俱伤的局面。反之，如果A 国和B 国能进行合作，即从双赢的原则出发，双方都减少关税限制，使得大家都能从贸易自由中获得最大利益，并且也增加全球贸易的总收益。

囚徒困境模型与贸易战博弈模型都属于博弈论中的非零和博弈，表明个人最佳选择并非团体最佳选择。在城市交通领域，由于私人小汽车无限制的发展，造成了整个城市，特别是中心城区的交通拥堵，甚至瘫痪。无可置疑的是大多数人在出行时都会选择使用私家车，而不是公共交通，因为人们都想使自己的利益达到最大化，即均想以最快的速度到达目的地，使得公共资源供不应求。这就直接导致了道路资源供给有限的情况下需求的无限增长，结果造成交通拥堵现象。

2、以经济学视角分析拥堵问题

2.1 城市道路的公共性分析。公共产品是指既不具有非竞争性也不具有排他性的物品。其非竞争性是指某人对公共物品的消费并不会影响别人同时消费该产品及其从中获得效用。所谓非

排他性，是指某人在消费一种公共物品时，不能排除其他人消费这一物品或者排除的成本很高。根据满足基本特征条件的不同，公共产品又分为纯公共产品和准公共产品。

城市道路是具有非竞争性和不充分的非排他性的准公共产品。由于受路面宽度的限制，车辆在道路上行驶时，就阻止和排斥了其他车辆同时占有这一路段，因而公路的非排他性是不充分的。同时，公共道路又具有非竞争性，因为公共道路上车辆行驶的速度并不决定某人的出价，出价的高低无法阻止拥堵问题。

从微观经济学视角来看，城市道路作为一种准公共物品，通常由国家政府投资建设。一般情况下，每个人可以选择任何时间在任何一条道路上行车，其所支付的只是时间成本而已。由此可见，城市道路拥挤一方面是因为人们都想进行公共产品的消费，但却没有支付公共产品的生产成本，更没有维护公共物品这一意识的行为所导致的。这也符合经济学中人都是“合乎理性的人”这一假设，即每一个从事经济活动的人所采取的经济行为都是力图以自己最小的经济代价去获得自己最大的经济利益。

另一方面，城市交通需求的特性致使非高峰时段与高峰时段的车流量相差巨大，后果则是非高峰时段道路资源闲置，高峰时段供给不足而导致过度拥挤。资源的闲置导致效率的下降，过度拥挤产生了巨大的时间成本从而影响了利益的增长，这使得城市交通更加不可能达到最大的经济效益。

2.2 交通拥堵的外部性分析。被誉为“经济学界的最后一个通才”的萨缪尔森将外部性定义为：企业或个人向市场之外的其他人所强加的成本或效益。这里主要是指城市道路的拥挤状况，道路交通拥堵产生了以下两种外部成本：一是拥挤费用，每个车辆行驶者对其它车辆行驶者所产生的费用，包括因相互间的干扰而造成的时间延误费用的增加。二是损坏路面费用，排放废气、鸣笛、损坏路面等方面的环境污染费用。例如，零点研究咨询集团、北汽福田汽车股份有限公司、新浪网在2010 年1月联合发布的《2009 福田指数——————中国居民生活机动性指数研究报告》中指出：在各调查城市中，北京的拥堵经济成本为335.6 元/月，依然居各城市之首，每月造成的经济损失高达57 亿元，这还不包括交通拥堵造成的环境代价。由此可见城市道路的外部性也是交通拥堵的一方面原因。

车辆行驶造成的尾气排放、鸣笛声、交通事故等，都会影响其他车辆的行驶以及增加了环境污染程度，这些成本需要全社会共同承担，其外部性的产生必然影响到资源的优化配置。城市道路的公共性和稀缺性必然会导致城市道路使用外部性问题的产生，要实现帕累托最优就要使边际个人成本等于边际社会成本或者边际个人收益等于边际社会受益，但外部性的存在意味着两者不会相等，使得道路资源的配置效率不能达到最优，从而促进了城市交通拥堵。

3、目前解决措施弊端

目前多种措施已被实施或倡导，以尝试缓解或解决交通拥堵及由此而衍生的社会负面效应如环境污染、交通事故、城市噪音等问题。有些方法非常见效，而有一些的作用则很有限或者非常短暂。以下是对社会已经实施或倡导试行的解决措施进行了分析评价。

3.1 尾号限行措施。尾号限行，在短期内似乎确实缓解了交通拥堵，改善了空气质量，但其效果却无可持续性。以北京市