市场化环境下的高速铁路与民航客运博弈定价优

0 引言

我国高速铁路的迅猛发展，在高速运输市场，高铁对航空运输产生了冲击，双方在市场中的竞争也逐渐凸显.同时，随着铁道运输市场的改革，新时期的高铁票价更是成为社会关注的热点问题.Chang L, Chang G L(2004)等提出一个基于时间价值的模型，用以求算高铁在市场竞争中的客运分担率[1].Yonghwa Park和Hun-Koo Ha(2006)使用效用函数对首尔到大邱段的高铁与民航的价格进行了分析[2].Roman(2007)等以巴塞罗那到马德里为例分析了其高铁与民航的竞争关系[3].Frederic Dobruszkes(2011)从供给角度分析了高铁与民航之间的竞争，指出民航飞行班次下降的数量受到高速铁路旅行距离和航空公司运营策略的影响[4-5].Adler N,Pels E和Nash C(2010)使用博弈论来研究高速铁路和航空运输的竞争中各自成本效益[6].D′Alfonso T, Jiang C和Bracaglia V(2015)基于社会福利角度，建立了一个双寡头模型，分析了诱增交通量对航空与高铁之间的影响[7].国内，张旭和栾维新(2011)建立了高铁与航空的双层竞争定价模型[8].谭向东(2011)分析了高铁和民航的竞争过程[9-10].张旭,栾维新和蔡权德等(2012)分析了运输通道内民航与高铁的竞争关系并建立了多层次价格模型[11].张睿,栾维新和赵冰茹(2015)分析了高速运输市场中航空与高铁的竞争关系并依据双层规划思想建立了竞争价格模型[12].以上研究虽然考虑到在市场化情形下价格如何制定的问题，但是对政府管理部门在市场中的调控都未体现，没有考虑高铁与航空在市场中的主题地位.鉴于此，本文从社会福利和行业成本等角度分析政府、高铁运输公司与民航客运运输公司之间的博弈关系，建立博弈优化定价模型，从而为高速铁路与民航客运市场定价提供依据，优化资金利用，减少运力浪费，实现不同的交通运输方式的协调发展.

1 基本设定

1.1 问题描述

本文研究的博弈竞争定价问题是建立在高速铁路运输与民航客运方式之间竞争的基础上，故简化城市内部到达高铁站(机场)间的路径选择以及相关换乘问题.可分为2类，具体见图1.一是从O点采用不同方式到达A1高铁站然后通过该运输通道到达An高铁站，接着通过城市交通到达目的地D.二是从O点采用不同到方式达B1民航站然后通过该运输通道到达Bn民航站，接着通过城市交通到达目的地D.

图1 2种运输通道内完整的出行示意图

1.2 模型基本设定

1.2.1 票价制定基本假设

考虑到我国运输行业市场化发展不充分的条件，本文假定高速铁路运营市场与航空市场根据市场一样可以浮动制定价格.在两种运输方式中，政府通过对各运营主体收取税收(或给予补贴)以及设定票价上下限来提高社会的福利；在运输企业中，高铁运输企业、民航客运企业以提高自身利润为目标，不断的根据对方的价格来调整自身的价格策略.

对于整个出行过程做如下设定：

(1)出行者能够选择合适的出行方式到达高铁站或者民航机场;

(2)出行者能够了解两种运输方式实时的价格信息以及相关优惠信息;

(3)政府、出行者以及运输公司都是理性的经纪人，即在博奔过程中三方都能根据对方选择的策略的基础上选择对自己最有利的策略.

1.2.2 研究运输距离范围界定

高速客运运输市场中，高铁在3h以内的市场中有较大优势，在3h以上的市场中，随着距离的增长，高铁的份额不断的减少[8-12].其中，800～1500km是高速铁路与民航的竞争范围[12].故本文主要探讨800～1 500 km的中高铁与民航之间的博弈，分析其高速客运运输市场的供给与需求，实现这段距离内的运输资料的合理配置.

1.2.3 博弈过程分析

博弈阶段I政府通过对通道内的各客运运营主体收取相关费用税收(或给予补贴)以及设定票价上下限来提高社会的福利；博弈阶段II高铁运输企业、民航客运企业以提高自身利润为目标，不断的根据对方的价格来调整自身的价格策略.

2 基础模型建立

在高铁与航空竞争博弈优化定价模型中，政府、出行者以及运输企业均为了自身利益最大化都试图去影响运价，他们的目标均与票价相关.政府相关管理部门通过调节税收、补贴以及相关投入来保证出行者的出行需求.

2.1 基本模型分析

假定相关管理部门对通道内的客运企业按运营公里(q)进行补贴(或者收取税收)，假设行驶每公里费用为m(m为决策变量)，则转移支付为mq.

文章来源：《航空动力学报》 网址: http://www.hkdlxbzz.cn/qikandaodu/2021/0303/561.html