摘要
近年来，跨区域基础设施遭到破坏的风险越来越高。为了满足区域高质量发展要求，提升跨区域基础设施的韧性势在必行。然而跨区域基础设施的韧性提升具有外部性，并且涉及两个或多个行政区主体，不同行政区主体由于经济发展水平、对风险扰动的敏感程度、发展理念等存在不同，其对跨区域基础设施韧性提升的投入意愿也存在不同。这就需要研究相邻行政区主体在推进跨区域基础设施韧性提升问题上的决策机理和背后行为逻辑，以促进合作，破除集体行动困境。本文运用微分博弈理论，构建行政区域间对于跨区域基础设施韧性投入的激励机制，以推动跨区域基础设施总体韧性的提升。本文的主要研究内容如下： 首先，构建相关行政区域对于跨区域基础设施韧性提升投入的微分博弈模型，通过设计有无成本分担机制和收益共享机制，分别构建行政区域之间的非合作和合作微分博弈模型，研究三种情景下各行政区域的最优投入力度、瞬时收益以及跨区域基础设施总体韧性水平随时间变化的趋势，并作对比分析。研究发现，当成本分担的比例大于一定阈值时，相比非合作模式，合作模式可以有效激励双方对跨区域基础设施韧性的投入力度，其中，成本分担机制可以实现双方收益和跨区域基础设施韧性水平的帕累托改善，而收益共享机制则使双方收益和跨区域基础设施总体韧性水平达到最优。 其次，在此基础上，进一步考虑实际情况中随机干扰因素的影响，构建行政区域间对于跨区域基础设施韧性提升投入的随机微分博弈模型，对比分析非合作、成本分担以及收益共享三种情景下跨区域基础设施总体韧性水平的期望与方差，通过数值仿真研究跨区域基础设施总体韧性水平以及双方收益在随机干扰因素影响下随时间变化的趋势，结果表明，合作情景下跨区域基础设施总体韧性水平的方差值大于非合作情景下的方差值，且在收益共享的合作机制下达到最大，这说明，随机环境下的合作具有更大的不稳定性，进而双方的决策和合作意愿也变得不稳定。 最后，考虑到合作的稳定性，促使跨区域基础设施的韧性得到有效且稳定的提升，构建具有时间一致性的动态收益分配机制，在满足个体理性与整体理性的同时，合理分配双方收益，使得合作可以持续稳定地进行。
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