农民合作过程中搭便车行为演化博弈分析

农民合作过程中搭便车行为演化博弈 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 1 2,李 武胡振鹏 ( ,330063)南昌航空大学经济管理学院江西南昌 ,,,摘要 基于演化博弈的分析框架从一个农田水利治理的典型 案例 全员育人导师制案例信息技术应用案例心得信息技术教学案例综合实践活动案例我余额宝案例 出发通过建立两群体复制者动态模型剖析农民合作过程中的搭便 。,,、、,车行为演化均衡的求解说明合作过程中农民普遍存在搭便车行为但通过典型示范建立农民用水户协会以奖代补政策可以实现 ,。合作从而克服搭便车行为 ; ; 关键词 搭便车行为演化博弈合作 F 32A0517 ) 6611( 2011) 18 ) 11220) 03 中图分类号 文献标识码 文章编号 The Analysis of Evolutionary Game Theory about the Free Ride Behavior in Farmer Cooperative ProcessLI Wu et al ( Economics and Management oCllege of Nanchang HangkonUgn iversity,Nanchang,Jiangxi 330063) Abstract Based on thea nalytical framework oefv olutionary game,the papera nalyses the freer ide behavior with the model of polymorphic pop- ulation replicator dynamics, The conclusion is that farmer frerei de behavior is widespread,and the cooperation can ber ealized through aty pical demonstraton,farmer water usera ssocaton and the awardso pcy, iiili Key words Free ride behavior; Evolutionary game; Cooperation 1 2 搭便车行为 农田水利治理的智猪博弈 ,2, 1, 12, 1,新贺泵站运行过程中的农民搭便车行为新贺泵站 搭便车行为 在有限理性的假设下人不可能完全洞 2 933, 3 hm,31 ,设计灌溉面积是 工程总投资 万元其中国家 ,。察一切从而导致了机会主义 行为和搭便车行为的产生 7 ,24 。“”拨款 万元剩余 万为农民的自筹资金泵站建成后归 《搭便车理论首见于美国经济学家奥尔森的集体行动 。1986 ,,原荆门县水利局管理年管理权又下放到镇水利站 : 》,的 逻辑公共利益和团体理论其基本含义是指不付出成本,1,。,泵站变成自收自支单位在泵站实行村民自我管理后对于 。,而 坐享他人的利益因此机会主义行为使个体不履行组 “”,。搭便车行为 制度 关于办公室下班关闭电源制度矿山事故隐患举报和奖励制度制度下载人事管理制度doc盘点制度下载 上无法制约有些人在渠道的上,织 承诺或合作义务从而导致组织成员相互间信任程度不断 ,,。游即 使不交水费水也要从他家的田里经过并得到灌溉当。,降 低搭便车行为主要表现为不关心组织的建设和收益只 管委 ,,要 存在监督不力就有搭便车的冲动以获取更多的私人利 ,“会委员要他交钱时他就说又不是我要水从我家田里经, “”。益最终导致公地悲剧的产生 ,”。过 的要不你让水从我家田上飞过去这样的后果就是,我国农民普遍受教育程度较低这导致他们对信息的收 ,,新贺 泵站面临着废弃不用的风险一旦遇上大旱利益各方、、。,集能力计算能力认识能力均较低因此农民基于经验的 都是 、,判断模仿学习进行自身利益的决策这些都可能导致农民 。 输家“”。的机会主义行为及搭便车行为 2, 2 农田水利治理的智猪博弈 为了更好地解释农田水利 ,1, 2农田水利治理的搭便车行为 以农田水利治理为例 、,“建设维护及管理过程中的农民搭便车行为可以借用智。2009 、2010 讨论农民的搭便车行为年的北方特大旱灾年 ”。猪 博弈模型来进行说明 2010 10 、、的西南大旱和南方暴雨以及 年 月以来河南山西河 ,,2 2 假如一个村庄有一条农渠沿农渠存在 个行动者或 、,、北山东等省的特大旱情使农业生产农民生活都受到巨大 ,A B,类行动群体下游合作农民 以及上游搭便车农民 他们 。,影响实际上天灾背后的客观原因是中 小型水利工程失 ,需要共同维护村里的农田水利设施以保证来年能用上灌溉 ,、,修灌区的支毛渠淤积农田水利工程无法发挥多雨季节蓄 。, 水由于位于下游需要足够的水保证灌溉因此这条农渠对、,、。水干旱季节保收的效果抗灾减灾能力弱化 A 9 。,B 的收益是 个单位由于位于上游放水时 农民可以间 ,2011 国家充分意识到问题的严重性年中央一号文件把 ,A ,B 3接受益放水的效用就没有农民 高因此对 的收益是 。农田水利作为农村基础设施建设的重点任务农田水利治 。4 。 个单位农渠的维护成本是 个单位如果他们中的一人、,理包括前期建设日常管理和维护其中的日常管理和维护 ,,, 单独维护则须承担全部的成本如果共同维护则各自承担,。,过程农民搭便车行为明显以南方水稻灌区为例从大中 2 ,2 ( 1) 。, 个单位的成本因此可得 人的支付矩阵表 很显然1 表 农田水利治理的智猪博弈 ,, 型水利设施放水灌溉一些农民的农田在上游或水渠边上 Table 1 Pig game of irrigation and water conservancy management A 、B 。 维护搭便车是该博弈的纳什均衡解,( 即使不缴费这些农民的农田也可以得到灌溉水渠渗漏或 B Upstreama rfmers上游农民 A下游农民 ) ,。漫溢这就是水利设施无法解决灌溉中的搭便车行为在 合作维护 搭便车 Downstreama rmfers Coordination maintenance Free ride behavior ,灌溉过程中交费的农民无法阻止另一些不交费农民的受 8,1 5,3 合作维护 。,、益因此这些农民也就不关心农田水利建设维护及管理 Coordnaton mantenanceiii搭便车 9,) 1 0,0 。成本 Free ride behavior “基金项目 南昌航 空 大 学 博 士 基 金农民合作组织的运行机制研3 农民搭便车行为的演化博弈分析 ”究 ( EA20100905)6 。 作者简介 3, 1,演化博弈模型 当博弈存在多个群体时不同群体有 李 武 ( 1970 ) ) , 男,江 西 南 昌 人,讲 师,博 士,从 事 博 弈 论、 “”。三农研究 2 u= p ×( R )K ) = R + pK ) 2K + ( 1 )p ) ×( R ) 2K) 弈中个体选择纯策略所得的支付不仅随其所在群体的状态 1222 ,,变化而变化而且也随其他群体状态的变化而变化概括其 ( 6) 2 ( “”策略是随着参与者在博弈中的角色支付矩阵中的行 u= pR( 7) 2 2 2“”) 。和 列而改变 u= q ×( R + pK ) 2K) + ( 1 )q ) ×( pR ) 22 ,2 、,简单地说假设 个相互影响的有相同规模的种群每 ( 8) = qR + pqK) 2qK )pq R + pR 22 2 。个种群的成员都被随机地选出并配对进行博弈考虑到每 ( 6) 、( 7) 、( 8) ( 1) ,B 将式代入式构建农民 的复制者动 ,3,RD,。一个种群的 可以得到复制者动态微分方程组 : 态微分方程 ii i i i ? 22 ( x) = s( x) ,u( x ) )u ,( i = 1,2、t = 1,2)( 1) S t t t t F( q) = q( u )u )= q,( R+ pK ) 2K) )( qR+ pqK) 2qK ) 1 2 2 i ,1、2,t 1、2。式中上标 表示种群 下标 表示策略 pqR + pR ) , 2 2 A 3, 2搭便车行为的博弈分析 假设下游农民 与上游农民= q( 1 )q ) ( pK )p R+ R) 2K) ( 9) 2 2 B : 、,2。的策略为合作维护搭便车其支付矩阵见表 5 ) ,F ( ) = 0,: p = 0,1 q ( ?对于式 令 可 得 到以 及 = 2 表 搭便车行为博弈的模型化表述 R) 2K R) 2K1 1 。q , ,p ,A 当 时为正值表示农民 选择合作建 Table 2 Modelling formulation of free ride behavior game R)K R)K 1 1 Upstreama rfmersB 上游农民 R) 2K 1 A下游农民 ; q , ,,p 设策略的比例将持续增长当 时为负值表示合作维护 搭便车 Downstreama rmfersR )K 1 Coordination maintenanceFree ride behavior R)K ,R)K ) 2K,RR ) A 。( 9) ,F( ?合作维护 农民 选择合作策略的比例将减少对于式令 1 2 1 2 Coordination maintenance R) 2kR,R) 2L 2 1 2 搭便车 0,0 = 0,: q = 0,1 p = 。R , 2K可得到以及 根据假设条件 1 Free ride behavior R)K 2 R) 2k 2 ,R ,K ,p = 。为负值2 ,R、RA、B ,2K 其中分别为农民 的合作收益为合作成 1 2 R )K 2,R)K 、R)K ,本分别表示假如双方达成合作则共同分担 1 2 ( 5) 、( 9) A、B 2 式描述了农民 个群体之间的博弈演化 2K。,,合作成本 假如一方合作另一方搭便车那么由合作的 ,5 : ( 1,1) 、( 1,0) 、( 0,1) 、( 0,过程这个动态系统有 个平衡点 2K。,R, 2K ,R ,K ,一方承担合作成本 其中表示下游农 1 2 R ) 2K R ) 2K 1 1 0) ,〔0, 〕。,〔0, 〕。其中为混合策略均衡A ,民 单独承担合作成本时其收益大于成本农民单独承担的 R)K R)K 11 ; R)K , 0、R)K ,0 ,合作成本时其收益小于成本表示双 ,对于这个由微分方程组构成的动态系统其平衡点的局 1 2 ,; 方合作其合作收益大于合作成本假设选择合作建设策略 ( Jaconbian) 部稳定性可由该系统相应的雅可比矩阵的局部 ,4,A P,B q,的农民 比例为 选择合作的农民 比例为 则可以计算 。( 5) 、( 9) p、q , 稳定性获得依次求微分方程关于 的偏导 ( A B) 、选择不同策略的种群农民 和 的期望得益群体平均期 :可得到雅可比矩阵 ,。J =望得益并构建相应的复制者动态微分方程 3, 2, 1 A 。 下游农民 的期望得益与平均得益p( 1 )p ) ( K )R )( 1 ) 2p) ( qK )q R+ R) 2K) 1 1 1 1, , = q ×( R)K ) + ( 1 )q ) ×( R) 2K) = R+ qK ) 2Ku q( 1 )q ) ( K )R ) 1 1 1 1 ( 1 ) 2q) ( pK )p R+ R) 2K) 2 2 2 ( 2) ( Jaconbian) :雅可比矩阵的行列式为 1 = qR( 3) u 2 1detJ = ( 1 ) 2p) ( 1 ) 2q) ( qK )q R+ R) 2K) ( pK )p R+ 1 1 2 1 u= p ×( R + qK ) 2K) + ( 1 )p ) × ( qR ) = pR + pqK) R ) 2K) )p q(1 )p ) ( 1 )q ) ( K )R ) ( K )R ) 111 212 2pK )pq R+ qR ( 4) 1 1( 10) ( 2) 、( 3) 、( 4) ( 1) ,A 将式代入式构建农民 的复制者动 ( Jaconbian) :雅可比矩阵的迹为 : 态微分方程 trJ = ( 1 ) 2p) ( qK )q R+ R)2 K) + ( 1 )2 q) ( pK )p R 1 1 21 1 F( p) = p( u)u ) = p ,( R + qK )2 K) )( pR + pqK ) 111+ R) 2K)( 11) 2 2pK )pq R+ qR) , 1 14 ( 10) 、( 11) ,将混合策略点外的 个平衡点分别代入式可 = p( 1 )p ) ( qK )q R+ R) 2K)( 5) 1 1 ( Jaconbian) 、得到相应的雅可比矩阵行列式的值和符号矩阵迹 3, 2, 2 B 。 上游农民 的期望得益与平均收益,,3。的值和符号并据此判断平衡点的局部稳定性结果见表 3 A、B 表 农民 博弈的局部稳定性分析 Table 3 Partial stability analysis of farmers A and B game J J 平衡点 的行列式值 的迹 符号 符号 局部稳定性 Equilibrium pointDeterminant of JSignMark of JSignPartial stability2 2K P = 1,q = 1 正 正 不稳定 K K ×( R) 2K))( R)K )ESSP = 1,q = 0 正 负 1 1 不稳定 K ×( R) 2K))( R)K )P = 0,q = 1 负 负 2 2 不稳定 ) 2K) + ( R) 2K) ( R) 2K) × ( R) 2K) ( RP = 0,q = 0 不定 负 1 2 1 2 ) 2KR ,,1 。根据以上分析可以构筑动力系统的相图如图 所示 1 ,〔0, 〕。,什均衡点而为混合策略均衡点因此对下游 R)K A、B 。1 系统的相图描述了农民 博弈的动态过程由图 1 A ,,A 。 农民 来说不管对方作何选择农民 总是选择合作另,( 1,0) ESS,( 0,1) 、( 0,0) 、( 1,1) 而可知为 都是不稳定的纳 、,。担维护秩序主持公道的责任从而大大降低交易成本农 ,民用水户协会是农田水利治理的一个组织权威这样就产生 ,,了支配者与被支配者被支配者让渡部分权利给支配者只 、,, 要支配者办事公道无私奉献被支配者就会跟随组织权威 。 合作也就产生了 ( 3) 。以奖代补政策对农民合作治理农田水利以奖励的 ,,,形式给予补助先治理后补助减少农民的治理成本上升提 。高农民合作的积极性 1 A、B 图 农民 博弈的演化 4, 2 ,“数值示例 在典型示范 下考虑到搭便车 的人 Fg, 1 Fames A and B game evouon irrlti ”、 “”,2 ,情面子成本假设搭便车的成本为 个单位由 ,RK ,R外对参数收益 和成本 进行分析可知如果收益 更1 1 ,4 于组建农民 用水户协会农渠的维护成本从 个单位下降为 R) 2K 1 K ,q =,B 高或成本 更低 的值越大选择合作的农民 比 3 , ,1 个单位国家以奖代补政策的执行农民获得 个单位的R)K 1 ,2 。补助农渠 的维护成本继续下降为 个单位其他假设条件。例更高 ,。4不变可得 到农田水利的博弈矩阵 小结与讨论 , 通过对合作过程中权威的演化博弈论分析可以得出以4 表 农田水利治理的博弈 Table 4 Game of irrigation and water conservancy management : ,B ,下结论?在合作过程中不管上游农民 是否选择合作下 Upstreama rfmersB 上游农民 A ; ,B 游农民 总是会选择合作?在合作过程中上游农民 总 A下游农民 合作维护 搭便车 Downstreama rmfers“”; ,是存在搭便车倾向选择不合作的策略?通过提高 Coordination maintenanceFree ride behavior 8,2 7,1 合作维护 ,。收益 或降低合作成本能够动员上游农民参与到合作中来 Coordination maintenance4, 1 应对搭便车行为的策略搭便车 7,1 0,0 Free ride behavior( 1) 。,“”、“典型示范在乡村社会基于人情面 ”“,子的社 会关系无处不在要想在这个相对稳定的熟,A 、B 。很显然维护搭便车是该博弈的纳什均衡解无 ”、 ,,人社会生产生活避免边缘化的风险就必须顾及面A,B,论下游农民 还是上游农民 都将选择合作维护农田水利 。,,B 子因此在乡村权 威或政府的典型示范下使农民 意识,。设施搭便车行为得以克服 ,,到其他人选择合作 是一个共同知识如果搭便车就是一种 参考文献“”,。很没面子的事搭 便车的成本相应增加 ,1, 奥尔森, 集体行动的逻辑,M,, 上海: 上海三联书店,1995: 1 ) 70,,2, , ,N,, 2005 ) 03 ) 31,,( 2) ,。邓瑾新贺泵站之困南方周末 组建农民用水户协会减少合作成本如果通过村 ,3,, ,M,, : ?,?克里斯汀蒙特丹尼尔塞拉博弈论与经济学北京经济管理 ,民个体之间的协商来达成一致的集体行动往往需要多次谈 2005: 240 ) 249,,出版社 、,。, ,4, FRIEDMAN D, Evolutionary gamesin economics,J,, Econometrica,1991, 判反复修 改交 易 成 本 巨 大一个可行的解决办法就是59( 3) : 637 ) 666, ,,确认一个组织权威由组织来主持制定秩序所需的规则并承 檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪 26, VEENBAAS G,BRANDJES J, Use of fauna passagelongs wa aterwaysun - ,( 11134 )上接第 页 der highways,M, / /EVINK G L,GARRETT P,ZEIGLER D,et al, Pro- ,17, BARTHELMESSE L,BROOKS M S, The influence of bod)y size and di- ceedings of theI nternational Conference oWni ldlife Ecology and Trans-et on road-kill trendsi n mammals,J,, Biodiversity and Conservation, portation, FL-ER-69-98, Tallahasse,eFL : Florida Department Torfa nspor- 2010,19( 6) : 1611 ) 1629, tation,1999: 253 258,– ,18,Van derZ ANDE A N,ter KEURS W J,van derW EIJDEN W J, The im- ,27, BEKKER H,van denH ENGEL B,van BOHEMEN H,et al, Natuur over pact orfo ads on the ednsities of four ibrd species in an openi efld habitatwegen,M,, Delft,Netherlands: Ministry of Transport,Public Works and evidence of al ong dhtancee ffect,J,, Conservation Biology,1980,18( 4) : Water Management,1995, 299 ) 321,,28, JACKSON SD, GRIFFIN C R, A strategy for itmigating highway impacts ,19, EHMANN H,COGGER H, Australias endangeredh erpetofauna: ’on wildlife,C, / /MESSMETT A,WEST B, Wildlife and Highways: See- review of criteria and policies,M, / /GRIGG R, Biology of Australian king Solutions to an Ecological and Socio-economic Dilemma, Bethesda, Frogs and Reptiles, New Southa wles: Surrey Beatty,Sons,1985: 435 ) 447, MD: The Wildlife Society,2000: 143 ) 159, ,20, HELS T,BUCHWALD E, The effect of roakidll s on amphibian popula- ,29, CLEVENGER A P,WALTHO N, Dry drainage culvert use and edsign tions,J,, Biological Conservation,2001,99( 3) : 331 ) 340, considerations for small ) and medium ) sized mammal movemenat cross a,21, FAHRIG L,PEDLAR J H,POPE S ,Eet al, Effect of roatdra ffic on am- major transportation corridor,C,, Tallahasse,eFL: Florida Departmenotf phibian density,J,, Biological Conservation,1995,73( 3) : 177 ) 182, Transportation,1999, ,22, JEFFERSONT A, Protecting small cetaceans frocmo atsal development: ,30, LEBLOND M,DUSSAULT C,OUELLET J P,et al, Electric Fencing as a Impact assessment andi tigmation experience in Hong Kong,J,, Marine Measure to Reduce Moo‐ sVee hicle Collisions,J,, The Journal of Wild- Policy,2009,33( 2) : 305 ) 311, life Managemen,200t7,71( 5) : 1695 ) 1703, ,23, HUJSE M P, Life on thee dge, Hedgehogtr affic victims and mitigation I,31,DODD N L,GAGNON JW ,BOE S,et al, Assessment of elk highway per- strategies in an anthropogenic landscape ,D, ,Th e Netherlands: Wa- meability by using global positioning systemt elemetry,J,, The Journal of geningen University,2000: 9 ) 11, Wildlife Managemen,200t7,71( 4) : 1107 ) 1117, ,24,C, KENNETH DODD,J R, BARICHIVICH W J,SMITH L L, Effectiveness ,32, DODDN L,GAGNON JW ,MANZO A L,et al, Video surveillance to a-s of ab arrier wall and culverts in reducing wildlife mortality on ah eavilysessh ighway underpass usbey elk in Arizona,J,, Journal of Wildlife traveled highway in Florida,J,, Biological Conservation,2004,118 ( 5) : Managemen,200t7,71( 2) : 637 ) 645, 619 ) 632,,33, KLEIST A M,LANCIA R A,DOERR P D, Using video surveillance to e-s ,25,CLEVENGER A P,CHRUSZCZ ,BGUNSONK , Drainage culverts as hab- timate wildlife use of hai ghway underpass,J,, The Journal of Wildlife tat nkage sand afctors affectng passage bmya mmas,J,, Journa of Ap- iliillManagemen,200t7,71( 8) : 2792 ) 2800, plied Ecology,2001,38( 6) : 1340 ) 1349,