有限理性主体行为视角下的煤矿安全管理博弈模型

摘要

目前我国在煤矿安全管理方面取得较大的进展，但是安全事故仍有发生，造成巨大的生命财产损失。大量的事后调查和统计资料表明，安全事故发生的主要原因是人的不安全行为。论文根据煤矿安全管理过程中导致不安全行为发生的人与人之间的博弈过程及其特点，将不安全行为的主体作为研究对象，结合有限理性、演化博弈、多主体建模等作为指导理论，推导安全管理演化博弈中参与人在不同策略下的复制动态过程，求解均衡点并分析其稳定性和演化路径，进行多主体仿真，并根据演化特点给出政策建议。文章的主要研究工作和贡献集中在以下几个方面： （1）结合对于不安全行为的研究，将“人-机-环-管”的研究思路回归到人的不安全行为本身，对煤矿安全管理中涉及到的不安全行为主体进行划分：高层管理者、安全监察部门和生产员工。由于信息不完全、决策时间有限、主体认知有限等因素，传统博弈的“完全理性”条件无法满足，因此对于煤矿安全管理各主体博弈的分析基于有限理性的假设，个体之间相互学习、模仿和进化直到均衡，博弈过程变为演化博弈。 （2）将煤矿安全管理博弈分为三类：单一主体安全行为、双重主体安全管理和系统演化博弈共七个博弈模型。单一主体安全行为演化博弈模型包括：高层管理者、安全监察部门和生产员工安全行为的演化博弈。对于单一主体安全行为博弈模型，通过复制动态方程求解均衡点，使用复制动态相位图分析均衡点处的稳定性，进行敏感性分析并给出相应的政策建议。双重主体安全管理演化博弈模型包括：高层管理者与生产员工、安全监察部门与生产员工、高层管理者与安全监察部门的演化博弈。对于双重主体安全管理博弈模型，求解复制动态方程均衡点，通过均衡点对应雅克比矩阵的行列式值和迹值以及复制动态相位图分析其稳定性并给出相应的政策建议。系统演化博弈模型是由单一和双重主体博弈模型构成的，但因为其公式推到繁琐，计算复杂，且演化过程复杂多变不易控制，因此使用仿真模型进行分析。 （3）使用 Anylogic 软件构建自下而上的基于多主体的仿真模型，对单一、双重、系统演化博弈模型进行仿真模拟。仿真模型检验了单一、双重主体演化博弈模型均衡稳定性和演化路径，发现了影响双主体和系统演化博弈进程的因素，根据这些因素提出了一定的政策建议。

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