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共享电单车投放策略的演化分析

期刊:江西师范大学学报( 自然科学版)DOI:10.16357/j.cnki.issn1000-5862.2023.05.10

本文档属于类型a,即报告了一项原创性研究。以下是针对该研究的学术报告:

一、研究作者及发表信息
本研究的作者为柳键和张晋莉,分别来自江西财经大学信息管理学院和南昌工程学院工商管理学院。研究发表于《江西师范大学学报(自然科学版)》2023年9月第47卷第5期,文章标题为《共享电单车投放策略的演化分析》。

二、学术背景
共享电单车作为城市出行的新选择,有效完善了城市交通系统,但其过量投放也带来了诸多问题,如城市拥堵、交通混乱、交通事故频发等。为此,多地政府出台了相关政策限制共享电单车的发展,并对违规运营商开出罚单。然而,现有文献对共享电单车的研究较少,且主要集中在定性分析上,缺乏数理分析。本研究旨在通过构建演化博弈模型,分析政府部门、运营商和用户在共享电单车发展中的策略选择,探讨共享电单车的合理投放问题,促进其健康发展。

三、研究流程
1. 模型构建
本研究构建了两组博弈模型:政府部门与共享电单车运营商的博弈模型,以及运营商与用户的博弈模型。
- 在“政府部门—运营商”模型中,假设政府部门有监管和放任两种策略,运营商有合理投放和过量投放两种策略。通过分析双方的收益矩阵,推导出复制动态方程,研究双方的策略演化过程。
- 在“运营商—用户”模型中,假设运营商有合理投放和过量投放两种策略,用户有支持和反对两种策略。同样通过收益矩阵和复制动态方程,分析双方的策略演化。

  1. 数值仿真
    在理论分析的基础上,研究使用Matlab对博弈模型进行数值仿真,验证模型的正确性。

    • 在“政府部门—运营商”模型中,参数设置为:p=9,c1=10,i0=7,i1=15,i2=25,i3=12,l2=2,初始状态x0=0.5,y0=0.5。
    • 在“运营商—用户”模型中,参数设置为:p=9,c2=1,i0=7,i1=15,i2=25,i5=3,i6=4,l3=4,l4=5,初始状态x0=0.5,y0=0.5。
  2. 数据分析
    通过数值仿真,研究分析了不同参数下系统的演化方向,验证了理论分析的结果。

四、主要结果
1. “政府部门—运营商”模型结果
- 当政府部门的惩罚力度适中(pi3)时,系统不会趋于稳定,政府部门的罚款不能替代监管。

  1. “运营商—用户”模型结果
    • 系统会趋向于两种稳定状态:(合理投放,支持)和(过量投放,不支持)。具体演化方向取决于鞍点d(α, β)的位置。
    • 运营商合理投放策略的成功离不开用户的支持,用户的信用应纳入效用中,对信用较好的用户应给予奖励。

五、结论与意义
1. 结论
- 政府部门对运营商的罚款不能替代监管,适度的罚款可以促进系统向(监管,合理投放)演化。
- 运营商的合理投放离不开用户的支持,用户的信用应纳入效用中,对信用较好的用户应给予奖励。
- 参与人的效用应包含直接收益和综合收益,直接收益最大化不应作为决策依据。

  1. 意义
    • 本研究从演化博弈的角度分析了共享电单车的合理投放问题,为政府部门、运营商和用户提供了决策参考依据。
    • 研究结果不仅解释了当前共享电单车市场发展的现状,还为共享电单车的可持续发展提供了理论支持。

六、研究亮点
1. 重要发现
- 政府部门的罚款不能替代监管,适度的罚款可以促进系统向(监管,合理投放)演化。
- 运营商的合理投放离不开用户的支持,用户的信用应纳入效用中。

  1. 方法创新
    • 本研究首次采用演化博弈方法分析共享电单车的投放问题,填补了现有文献的空白。
    • 通过数值仿真验证了理论分析的正确性,增强了研究结果的可信度。

七、其他有价值的内容
本研究还提出了具体的政策建议:
- 政府部门应规划电单车的运营范围和停车区域,引导运营商建立良好的投放机制,并实施监督管理。
- 运营商不应一味追求直接收益最大化,而应着眼于保障道路安全、改善骑行服务等。
- 用户应提高个人素养,不在非规划区域内骑行,不随意丢弃电单车,不加私锁,不在机动车道上骑行等。

通过本研究,政府部门、运营商和用户可以更好地理解共享电单车发展中的策略选择,促进共享电单车的合理投放和健康发展。

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