交通信號燈與拍賣機制

摘要:肖特的交通博弈模型表明，當還不具備足夠的技術條件有效降低交易成本的情況下，更為可行的制度可以成為價格機制的替代，然而其模型并不足以證明制度與市場價格機制的替代關系。現代技術條件使得十字路口價格機制的實現成為可能，因此也表明了制度與市場價格機制并非簡單的替代關系。模型的發展演變反映了奧地利學派的自發市場秩序觀更為具有解釋力。

關鍵詞:交通博弈;市場;制度;自發秩序

中圖分類號:F29文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2010)09-0123-04

交通的管制規則與效率問題常常是制度經濟學家考察制度的一個窗口。肖特(2003)在其著作《社會制度的經濟理論》中開創新地使用數理博弈模型對制度的產生和演化機制進行了分析，其中交通博弈模型就是其用以說明制度實質和作用的第一個博弈模型。肖特的博弈模型揭示了哈耶克式的制度自發產生的可能。韋森(2003)認為，該模型表明制度是市場價格機制的一種替代物。肖特的交通博弈模型無疑是極具啟發性的，然而由于時代技術水平所限，肖特不能構想到此類問題可以有更為現代的解決方案。現代工業及信息技術的發展使得此類交通問題有望獲得更有效率的解答，并且這種解答更為深刻地表明了市場與制度的關系。市場的本質在于價格機制，而價格機制本身與制度是一體的。肖特的博弈模型表明，當還不具備足夠的技術條件有效降低交易成本的情況下，更為可行的制度可以成為價格機制的替代，然而其模型并不足以證明制度與市場價格機制的替代關系。肖特和韋森等人雖然都是哈耶克制度觀念的信奉者，但該模型的解析沒有真正揭示以米塞斯、哈耶克等人為代表的奧地利學派的市場與制度觀念。

本文使用與肖特模型實質上一致的“十字路口”模型作為案例考察。十字路口問題存在著多種解，包括“立交橋”、“交通信號燈”、“先來先得”和“拍賣”等方法。肖特的制度解等價于其中的交通信號燈方案。而在諸多方法之中，使用市場價格機制的拍賣方案具有最高的效率。考察表明，制度尤其是自發制度的產生能帶來效率的提高，然而其作為對市場替代則往往存在著效率損失。結合奧地利學派主觀主義和個人主義方法論對此案例進行考察，這種主觀主義價值效率損失能夠得到深入理解，同時更好地揭示了以米塞斯、哈耶克等人為代表的奧地利學派的市場秩序觀。事實上，十字路口問題理論上已經具備了以現代技術實現其價格機制的解決可能，并且其效率不僅在工程意義上的能夠得到提高，在奧地利學派主觀主義觀念中的經濟效率也將大大改善。市場本身就是一個不斷發展演化的秩序，同時也是價格機制建立并完善的過程。

一、十字路口模型

肖特的交通博弈模型是對十字路口常見交通問題的一個簡化(如圖1所示)。C和D兩人駕車相對行駛在十字路口相遇，其中C要左轉而D要直行，因此兩者實質上在十字路口構成了沖突。肖特就此沖突構造了博弈矩陣(見表1)，顯然兩人都等待或者不等待都是極端無效率的，要么出現死鎖現象，要么出現交通事故，而余下的兩個選擇對于前者都是帕累托改善方案。

肖特指出，簡單地建立一個“直行優先”的交通規則就能解決這里的沖突問題。在這里，也就是C必須等待D通過路口然后才轉向通過路口，最終獲得的是博弈矩陣中的(5，0)收益，當然要優于(-3，-3)和(-4，-4)的收益結果。肖特在其社會制度的博弈分析中首先提出這樣一個簡單的例子是為了說明價格機制存在著成本，制度可以在很大程度上作為價格機制的替代。雖然按照傳統經濟學的觀點，十字路口也應該設立價格機制以使得優先通行權得以出售，但肖特認為“即使這是可能的，并且拍賣的過程極端有效，這種機制也是既麻煩又成本高”。

肖特的模型無疑是極度簡化的，完全不是一個真實的技術解決方案，然而對于社會制度的分析卻是一個很具啟發性的思想實驗。考慮更為接近實際的多車輛的十字路口模型，顯然簡單地使用“直行優先”的交通規則將失效。設想一下當存在無窮車輛的情形，轉彎車輛將永遠無法通過路口。然而在擴大的十字路口模型中卻可以使用交通信號燈機制來代替肖特的簡單規則，即日常說見的紅綠燈自動輪換機制。交通信號燈實質上也是一種簡單規則，并且在現實之中顯示出了良好的效率性。

肖特的簡單交通規則以及交通信號燈機制無疑是一種簡便有效解決問題的辦法，它以極低的成本協調了復雜的效率沖突問題。然而肖特顯然忽視了這樣的解決方案仍然沒有達到帕累托最優，或者說實際上存在這效率損失。在肖特的博弈矩陣之中，C先行或者D先行的兩個方案(-2，7)及(5，0)的總收益都為5，這就掩蓋了兩者存在差異的事實。假設C有重要事務更為迫切需要優先通過路口而D則相對不急迫，重新構造博弈矩陣(見表2)，則可以發現此時最優的規則應該是“轉彎先行”，也即讓C優先通過。然而將交通規則改為“轉彎先行”沒有實際意義，因為也有可能D存在著更為緊迫的事務要處理。

十字路口的紅綠燈與肖特的規則一樣，實質上都采取了無差異化的剛性化處理方式，雖然這種方法獲得的解對于“死鎖”或者“撞車”而言都是極大的改善，但其忽視了個體不同需求的差異，因此并非帕累托最優解。在十字路口實現價格拍賣機制存在極大困難是不言而喻的，然而肖特認為“即使可能并且拍賣的過程極端有效”價格機制也是成本過高從而不可接受的，這樣的觀點就讓人難以理解了。價格機制如果有效其實就表明成本可以接受，況且成本的高低需與收益結合而言。在肖特的時代要在十字路口建立價格機制的想法，看起來是不可能的甚至是荒謬的，然而現在已經不那么不可想象了。

二、拍賣模型

事實上，十字路口問題存在著多種解決方案。最徹底的解決莫過于修建立交橋的方法，簡明有效地避開了沖突問題，但明顯的局限在于其成本，因此往往只能在車流量極大的路口采用。常見的交通信號燈方案成本較低并且實用，但仍然存在著低效率情況，如在無車輛沖突情況下空等信號燈等資源耗費。學者還提出了“先來先得”(FIFO)的解決辦法(Dresner， K.， Stone， P 2004)，設立路口儲備區，根據“先來先得”的原則對車輛的通行權進行管制。相關的模擬測試表明了先來先得方案能夠取得比紅綠燈更高的通行效率。然而這些方案的一個共同缺點就是在考慮社會總體效率的時候將所有參與者視為無差異的個人，而個人需求的不同只能通過價格機制才能表達出來。

Heiko Schepperle 和 Klemens Bohm提出了基于代理的交通控制拍賣模型(Agent-Based Traffc Control Using Auctions)。作為交通問題研究者，Schepperle等人敏銳地發現傳統的交通管理方法都忽略了駕車者對于減少等待時間的價值差異。他們指出不同的個人對于等待時間的評價是不同的，如一個面臨求職面試遲到的駕車者與一個普通上班者對于時間的敏感程度顯然不一樣。由此，他們設計了一套能夠反映這種個人差異的“估值感知”(valuation-aware)的初始時間位拍賣機制(Initial Time-Slot Auction)。

Schepperle的十字路口拍賣模型的核心在于為路口的通行權建立起價格機制。按照該模型，首先十字路口將設立一個自動化的代理裝置與意圖通過路口的駕車者進行實時的通信。車輛在進入臨近路口的某個緩沖區間就可按照順序分配一個通過路口的時間位。采取某種激勵相容(incentive compatibility)的機制使得駕車者向路口代理人報出自己真實的等待時間估價，然后代理機構使用類似拍賣制度將優先的時間位分配給報價最高者，并以此類推下去。Schepperle等人特別指出現代信息技術使得這種拍賣機制已經具備現實基礎，德國的公路自動收費系統就表明了通過信息和通訊技術處理此類事務的能力。

計算機模擬實驗表明，十字路口拍賣模型與“先來先得”模型相比，即使是按照無差異通行效率相比較，前者的平均等待時間也要比后者少30%～40%。而更重要的是個人的不同需求得到了充分體現，時間緊迫者可以通過更高的報價來獲得更早的通行權，考慮每個個體獨立的效用函數的社會總體效用無疑也大大提高。

三、市場與制度的關系

十字路口模型正是對奧地利學派市場秩序觀的一個很好的注解。在不足以存在有效的交易機制的情形之下，各種制度可以暫時成為價格機制的替代;然而隨著情形的發展演化，有效的價格機制逐步形成，于是更高效率的社會秩序得以實現。這種更高的效率是考慮了所有個體的主觀價值差異的效率，因此不能被主流的無差異方法所估算出來。肖特無疑是贊同哈耶克的市場觀念的，他指出:“當競爭性價格不能為完全分散化和需要協調的經濟活動提供足夠的信息時，社會的與經濟的制度就成了為經濟系統增添信息含量的一些信息裝置。更精確地說，我們知道，雖然價格傳遞著反映資源稀缺程度的信息，并由此創生出了對當事人經濟行為的激勵體系，而社會制度則向其他當事人傳遞著那些不能由價格所完美協調的可預期行動的信息，并且產生對諸如此類協調活動的激勵。此外，我們也發現，制度有助于為經濟中的當事人‘將記憶編碼’，并因此將他們所參與的博弈由非完美記憶的博弈轉變成我們稱之為‘制度支持的完美記憶’博弈。這一轉換大大提高了信息的效率，因為，它使經濟當事人能夠在博弈中采取穩定的行動策略，而這些策略在信息上是高度有效率的。”這種市場信息觀念無疑與哈耶克在其《知識在社會中的運用》中所提出的觀點是一致的。

在哈耶克看來，由于在市場和社會活動中每個人的知識都是分散的和分立的，每個市場參與者可能都“掌握著可能極具助益且獨一無二的信息”，因此，只有當基于這種信息的決策是由每個人做出的或者是經由他的積極合作而做出的時候，這種信息才能得以運用。基于這一認識，哈耶克發現，正是價格體系(the pricesystem)，才構成了具有分立、分散甚至獨一無二的私人知識的市場當事人之間交流和溝通信息的有效率的社會機制。也正是從這一深刻的認識出發，哈耶克否定了完全經由中央計劃進行資源配置的可能性和可行性，并為他在20世紀60年代后才逐漸成型的自發—擴展秩序理論奠定了方法論基礎，并確定了邏輯起點。

計劃經濟的衰落證明了哈耶克的理論判斷。到今天，可能已很少有人置疑價格體系是現代人類社會中人們在資源配置上交流和溝通信息的一種主要的且非常有效率的市場機制了。然而人們認識到，價格機制并不是一種單一的簡單機制。如韋森所言:“盡管價格機制是一種市場活動的有效率的信息傳遞機制，但它畢竟不是市場運作的唯一協調機制。”肖特的社會制度的博弈分析也力圖表明社會慣例和社會制度無疑也是市場運行的一些重要的和主要的信息傳遞機制。而市場慣例和制度作為一種信息傳遞機制的主要作用，則是補充在競爭性價格不能充分協調人們的經濟活動時價格機制所內含的那些信息所不具有的內容。然而，將市場慣例和制度作為一種信息傳遞機制與價格機制并列甚至對立起來的觀點無疑是不全面的。事實上，韋森在對肖特的評論之中也認為，“由此我們這里又可以得出一個似乎是同義反復(tautology)結論:市場是建立在種種institutions 基礎之上的，以至市場體系本身就構成了一種institution。”

新制度經濟學的興起表明經濟學家們意識到，市場并非簡簡單單“交易”兩個字可以概括，現實的市場總是處于各種各樣既有的并且不斷演化的制度當中。因此，人們將傳統的成本收益方法擴展到對社會制度現象領域。肖特等人對十字路口模型的研究意在揭示主流經濟學的“市場萬能”觀點，批評其對制度現象和實質的忽視。這樣的方向無疑是正確的，然而其對模型的分析卻不夠深入，使得其批評的力度被大大削弱。實質上，正可以借助這個模型深入地表明主流分析方法的局限性，那就是為適應其數理方法的需要，過度地簡化了現實模型。這一點從十字路口的模型比較中可以清晰地看到，主流經濟學分析方法正是習慣性地采用了代表性的消費者或者廠商函數進行研究，這與將個人視為無差異的物理體的工程式交通效率研究是一致的。也如同紅綠燈或者“先來先得”等方案一樣，主流經濟學的研究同樣也具備進步意義，帶來了更高的效率，但與此同時不能忽視的是這種方法存在的無效性。主流新古典經濟學也堅決主張自由市場制度，但其實踐方法上卻存在著盲目向物理等自然科學看齊的趨勢。強調從個人出發，堅持主觀主義立場的奧地利學派在對市場的理解上為我們提供了更好的選擇。奧地利學派以主觀主義價值論及異質性觀點表明真正的效率在于市場，各種制度本身就是市場價格機制的構成部分。因此，在奧地利學派傳統之中，“秩序”(order)這個詞更多地用來表明該學派對于市場與制度的理解。市場同時還是一個過程，所有參與者加入其中相互溝通交易，與此同時一個不斷發展完善的秩序不斷建立起來，這也就是哈耶克所說的自發擴展秩序。

參考文獻:

[1]韋森.哈耶克式自發制度生成論的博弈論詮釋——評肖特的《社會制度的經濟理論》[J].中國社會科學，2003，(6).

[2]肖特.社會制度的經濟理論[M].陸銘，陳釗，譯.上海:上海財經大學，2003.

[3]哈耶克.個人主義與經濟秩序[M].鄧正來，譯.北京:生活·讀書·新知三聯書店，2003.

[4]Heiko Schepperle， Klemens Bohm， Simone Forster : Towards valuation-aware agent-based traffic control， AAMAS(ATAL)， 2007.

[5]Heiko Schepperle， Klemens Bohm， Simone Forster : Traffic Management Based on Negotiations between Vehicles - A Feasibility

Demonstration Using Agents， AAMAS(ATAL)， 2007.

[6]Dresner， K.， Stone， P.: Multiagent Tra-c Management: A Reservation-Based Intersection Control Mechanism. In: AAMAS 2004，

IEEE Computer Society，2004:530-537.

Traffic Lights and Auction: A Case Study on Market and Institutions

XIE Zhi-gang

(Chinese Academy of Social Economic Research Institute，Beijing 100836， China)

Abstract: Schotter’s intersection model indicates that institution is a substitution of price system in market without effective measure to reduce trade cost. However， this model can’tvalidate this trade-off relationship between market and institution in general. An Agent-Based Traffc Control Using Auctions model can be applied to establish a price system in the intersection model， and acquire a more efficient solution. This case study substantiates the Hayek’s self- spontaneous order theory and the market-process perspective of Austrian Economics.

Key words: intersection model;market ; institutions;order[責任編輯 陳丹丹]