基于博弈論的城市出租車資源配置研究

王嬌嬌+王磊+左克文+顧琳健+李海峰

[摘要]文章對(duì)城市出租車的資源的供求匹配程度進(jìn)行研究。根據(jù)利益博弈論，建立合理的指標(biāo)對(duì)不同時(shí)空出租車資源的供求匹配程度進(jìn)行分析。從出租車市場(chǎng)中供求雙方博弈的利益點(diǎn)出發(fā)，選取指標(biāo)來(lái)分析供求，把城市分為不同的研究單元，用單元內(nèi)供求指標(biāo)的數(shù)值綜合分析不同時(shí)空的“供求匹配”程度。

[關(guān)鍵詞]資源配置；利益博弈；時(shí)空維度

[DOI]1013939/jcnkizgsc201729153

1引言

出租車是市民出行的重要交通工具之一，補(bǔ)充了定線公共交通系統(tǒng)的不足，完善了公共交通系統(tǒng)。[1]近些年來(lái)打車難是一個(gè)重要難題，由于出租車行業(yè)成本上升且競(jìng)爭(zhēng)劇烈，使得司機(jī)對(duì)客源加以挑剔。打車軟件出現(xiàn)之前，國(guó)內(nèi)很多一線城市都無(wú)法實(shí)現(xiàn)快捷的叫車服務(wù)。因此，有必要分析城市在不同時(shí)空下的出租車分配需求，以此來(lái)緩解城市交通出行不便的問題。

2模型的建立

21基于利益博弈的出租車市場(chǎng)供求關(guān)系分析

影響出租車需求的因素有外在因素和內(nèi)在因素。[2]出租車需求模型可表示為：

Q=D（A，S）（1）

式（1）中，Q為出租車需求，D為需求函數(shù)，A為外在因素，S為內(nèi)在因素。

出租車運(yùn)營(yíng)利潤(rùn)是影響出租車供給的主要因素，主要由需求決定；以及國(guó)家政策和城市交通發(fā)展戰(zhàn)略，故出租車的供給模型可以表示為：

S=J（A，Q）（2）

式（2）中，S為出租車供給水平，J為出租車供給函數(shù)，A為國(guó)家導(dǎo)向和戰(zhàn)略，Q為出租車需求量。

在出租車市場(chǎng)中供求雙方存在著一種博弈關(guān)系，只有當(dāng)供求雙方達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí)，此時(shí)出租車的供給（數(shù)量）在短時(shí)間是不變的，因此出租車市場(chǎng)的“供求匹配”程度主要受需求影響。

22出租車市場(chǎng)供求匹配度指標(biāo)

從上述分析可以看出，由于需求變化造成的出租車在運(yùn)行中的狀態(tài)不同，即供求匹配度指標(biāo)。衡量城市不同地段、不同時(shí)間出租車供需滿足度用兩個(gè)數(shù)據(jù)指標(biāo)表示。

23研究單元確定

上文所述的研究對(duì)象指標(biāo)為時(shí)間和空間兩個(gè)維度的度量。[3]為便于研究，本文將研究對(duì)象劃分成多個(gè)研究單元，在時(shí)間、空間兩個(gè)維度上定義較小范圍為研究單元。

24供求匹配度指標(biāo)的定量描述

由于上述兩個(gè)指標(biāo)的計(jì)算都涉及載客車和空載車，因此對(duì)每一個(gè)研究單元內(nèi)的車輛做分析，在每一個(gè)研究單元內(nèi)，從進(jìn)入研究單元時(shí)的狀態(tài)及后續(xù)狀態(tài)變化分為如下四類。

第一類：從進(jìn)入研究單元起至離開研究單元時(shí)為止均為空載（載客）的出租車；第二類：進(jìn)入研究單元時(shí)為空載（載客），但在離開研究單元之前載客（空載）的出租車；第三類：進(jìn)入研究單元時(shí)載客（空載）隨后開始空載（載客）直至離開研究單元的出租車；第四類：從進(jìn)入至離開研究單元經(jīng)歷了空載（載客）—上客（下客）—下客（上客）整個(gè)過程的出租車。

根據(jù)上述單位時(shí)段的確定方法確定n個(gè)研究時(shí)段，用j表示第j個(gè)單位時(shí)段，1≤j≤n；根據(jù)上文的方法劃分m個(gè)單位區(qū)域，用k表示第k個(gè)單位區(qū)域，1≤k≤m。則j，k表示從時(shí)間、空間兩個(gè)維度上定位一個(gè)研究單元。

第一，空載車數(shù)量與載客車數(shù)量的比值。VQ（j，k）∶（j，k）研究單元內(nèi)的空載車數(shù)；VQ1（j，k）、VQ2（j，k）、VQ3（j，k）、VQ4（j，k）∶（j，k）研究單元內(nèi)四類空載車數(shù)；CQ（j，k）∶（j，k）研究單元內(nèi)的載客車數(shù)；CQ1（j，k）、CQ2（j，k）、CQ3（j，k）、CQ4（j，k）∶（j，k）研究單元內(nèi)四類空載車數(shù)；PQ（j，k）∶（j，k）研究單元內(nèi)供需滿足度數(shù)量指標(biāo)。根據(jù)上述指標(biāo)得到PQ（j，k）的計(jì)算公式：

PQ（j，k）=VQ（j，k）CQ（j，k）=VQ1（j，k）+VQ2（j，k）+VQ3（j，k）+VQ4（j，k）CQ1（j，k）+CQ2（j，k）+CQ3（j，k）+CQ4（j，k）

根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)[4]空車率在40%左右為正常情況，PQ（j，k）越大于1，表明研究單元內(nèi)出租車空載次數(shù)越多于載客次數(shù)，即可提供的供給水平可能越高于需求水平；否則相反；若PQ（j，k）為1，并不一定表明研究單元內(nèi)供給與需求達(dá)到均衡。

第二，載客容易度指標(biāo)。出租車載客容易度描述了空載出租車在研究單元多長(zhǎng)時(shí)間后能夠搜尋到乘客的平均水平，針對(duì)研究單元空載車中的第二、四類車而進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析。如下為各項(xiàng)計(jì)算指標(biāo)：T-j，k為j，k研究單元內(nèi)出租車平均尋客時(shí)長(zhǎng)；Pv2，c4（j，k）為j，k研究單元內(nèi)第二、四類空載車數(shù)占總空載車數(shù)的比重；Pv-c（j，k）為j，k研究單元內(nèi)的載客容易度；Rv1（j，k）為j，k研究單元內(nèi)第一類空載車空載運(yùn)行次數(shù)，即i∈N，1≤i≤Rv1（j，k）；Rc1（j，k）為j，k研究單元內(nèi)第一類載客車運(yùn)行次數(shù)；tv1（j，k）i為j，k研究單元內(nèi)第一類空載車第i次空載運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)；tc1（j，k）i為j，k研究單元內(nèi)第一類載客車第i次空載運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)，即i∈N，1≤i≤Rc1（j，k）。

根據(jù)上文對(duì)數(shù)據(jù)中空載車數(shù)量、平均空載時(shí)長(zhǎng)指標(biāo)的計(jì)算，可得到如下載客容易度尋客指標(biāo)：

Pv-c（j，k）={T-（j，k），Pv2，4c4（j，k）}

Pv2，4c4（j，k）=VQ2（j，k）+VQ4（j，k）+CQ4（j，k）CQ（j，k）+VQ（j，k）T-（j，k）=Rv2（j，k）i2=1tv2（j，k）i2+Rv4（j，k）iv4=1tv4（j，k）i4+Rc4（j，k）ic4=1tc4（j，k）i4Rv2（j，k）+Rv4（j，k）+Rc4（j，k）

25研究單元出租車的供求匹配程度分析[5]

對(duì)于研究單元所具有的供給不斷變化、需求相對(duì)一致的特性而言，根據(jù)上述兩個(gè)指標(biāo)的數(shù)值，采取數(shù)據(jù)的縱向比較和橫向比較，可得到研究單元內(nèi)供需滿足度指標(biāo)，如下所示：endprint

PS-D（j，k）={PQ（j，k），T-（j，k），Pv2，4c4（j，k）}

3模型的求解

本文所研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于南京市統(tǒng)計(jì)局，下表1列舉出了此時(shí)間段的部分出租車的原始數(shù)據(jù)。

31確定研究單元

根據(jù)每日早、中、晚高峰和低谷的起終點(diǎn)時(shí)間和南京市出租車平均載客時(shí)間20分鐘劃分單位時(shí)段為08∶00～08∶40、16∶00～16∶40、20∶00～20∶40，按20分鐘一個(gè)時(shí)段統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，計(jì)算供求指標(biāo)。[6]

考慮到南京市出租車的出發(fā)地、目的地、區(qū)域用地性質(zhì)、周邊設(shè)施功能等確定研究區(qū)域?yàn)椋旱谝唬陆挚谥醒肷虅?wù)區(qū)：該地區(qū)核心面積不到03平方公里，有近700家商店1600余戶大小商家，是出租車載客主要地點(diǎn)。第二，鐘山風(fēng)景名勝區(qū)：此景區(qū)以中山陵園為中心，是游玩首選之地。第三，中國(guó)軟件谷：緊鄰河西新城與南部新城，擁有軟件企業(yè)580家，是上下班主要地方。第四，明文化村：總面積約023平方公里，集文化休閑、參與性主題娛樂及生活服務(wù)等功能于一體。

32供求匹配指標(biāo)計(jì)算

根據(jù)上述模型和數(shù)據(jù)進(jìn)行指標(biāo)計(jì)算，分別比較同一區(qū)域不同時(shí)段出租車“供求匹配”指標(biāo)、不同區(qū)域在同一時(shí)段的出租車“供求匹配”指標(biāo)。從時(shí)間角度分析供求匹配即同一地點(diǎn)不同時(shí)段的供求匹配指標(biāo)（以中國(guó)軟件谷為例），如表2所示。

由表2知不同時(shí)段的PQ（j，k）差距較大，由于此地區(qū)是人群上班集中地，因此在上班高峰期，出租車來(lái)此地較多，而返程時(shí)乘客較少。在下班高峰期，出租車來(lái)時(shí)客源很少，但返回時(shí)人數(shù)較多，尋客較容易。上班期間，來(lái)往人數(shù)和車輛都適中，PQ（j，k）接近于1。

再?gòu)腡-（j，k）這一指標(biāo)來(lái)看，各個(gè)時(shí)間段的平均尋客時(shí)間都在3分鐘左右。Pv2，4c4（j，k）這一比例在早班高峰期和中午下班高峰期較大，出租車載客較容易，而平常時(shí)段的比例在10%左右，載客難度一般。可以認(rèn)為，需要對(duì)不同峰值時(shí)間段的出租車進(jìn)行合理分配。

由表3知新街口中央商務(wù)區(qū)和中國(guó)軟件谷的PQ（j，k）指標(biāo)較高，明文化村明顯較低，可知這一時(shí)段新街口中央商務(wù)區(qū)和中國(guó)軟件谷的返程出租車的空載數(shù)高于載客數(shù)，即出租車尋客難。T-（j，k）反映了在這四個(gè)區(qū)域?qū)た推骄枰?～4分鐘的時(shí)間，Pv2，4c4（j，k）顯示出新街口中央商務(wù)區(qū)和中國(guó)軟件谷的出租車尋到客的比例較高于其他兩個(gè)地區(qū)，各區(qū)域在此時(shí)間段的指標(biāo)趨勢(shì)較為相似。

4結(jié)論

本文對(duì)日常生活中城市出租車的資源的“供求匹配”程度的相關(guān)問題進(jìn)行研究。基于利益博弈論對(duì)市場(chǎng)供求關(guān)系進(jìn)行分析，建立合理的出租車市場(chǎng)供求匹配度指標(biāo)，并分析不同時(shí)空出租車資源的“供求匹配”指標(biāo)。將城市分為不同的研究單元，定量描述供求匹配指數(shù)，得出具體的城市供求匹配情況。本文提出的通用供需匹配度指標(biāo)，可廣泛應(yīng)用于其他領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

[1]王榃成都市客運(yùn)出租車需求分析[D].成都：西南交通大學(xué)，2009：1-6

[2]馮曉梅供需平衡狀態(tài)下的出租車發(fā)展規(guī)模研究[D].成都：西南交通大學(xué)，2010：17-25

[3]郭銳欣，毛亮特大城市出租車行業(yè)管制效應(yīng)分析：以北京市為例[J].世界經(jīng)濟(jì)，2007（2）：75-83

[4]張錚基于浮動(dòng)車數(shù)據(jù)的城市分區(qū)出租車出行供需水平研究[J].上海：同濟(jì)大學(xué)，2009：40-50

[5]吉波大城市出租車需求對(duì)策及經(jīng)營(yíng)管理模式研究[D].廣州：華南理工大學(xué)，2014

[6]王虎軍行業(yè)管制下分時(shí)段大城市出租車供需關(guān)系研究[D].北京：北京交通大學(xué)，2007

[基金項(xiàng)目]國(guó)家自然科學(xué)基金（項(xiàng)目編號(hào)：11604284）。

[作者簡(jiǎn)介]王嬌嬌（1996—），女，江蘇淮安人，研究方向：數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)。endprint