Getting Out of Your Own Way: Introducing Autonomous Vehicles on a Ride-Hailing Platform
Production and Operations Management
Received: May 17 2023
Accepted: June 9 2024
Francisco Castro
Anderson School of Management, University of California, Los Angeles, CA, USA
francisco.castro@anderson.ucla.edu
Andrew E Frazelle
Jindal School of Management, The University of Texas at Dallas, Richardson, TX, USA
andrew.frazelle@utdallas.edu
近年来，随着网约车市场和自动驾驶技术的迅速发展，人们对自动驾驶汽车 （AV） 在该市场的未来进行了越来越多的猜测。事实上，这样的未来已经很近了。例如，Waymo One，在凤凰城和旧金山开创性的提供自动驾驶网约车服务，并计划将其扩展到洛杉矶和奥斯汀，甚至已经取消了人类司机。然而，尽管多家公司都在测试AV，但网约车和汽车出行的完全自动驾驶项目并非一帆风顺。据报道，现已发生多起致命事故，其中包括 2023 年底通用汽车自动驾驶网约车服务Cruise发生的一起事故，导致其在加州失去了测试AV的许可。此外，包括 Uber和福特在内，自动驾驶网约车服务的早期高调支持者已经因成本失控而放弃了将该技术商业化的尝试。这些挑战引发了一个问题：在迈向无人类驾驶汽车未来的漫长旅程中，打车平台是否以及如何能够从AV技术中受益。
尽管人们普遍认为最终所有汽车都将由软件驱动，但目前人类驾驶的汽车仍占据主导地位。此外，这两个极端之间的转变不会在一夜之间发生。相较于人类司机，平台引入自动驾驶面临高额的成本，包括开发成本、支持这些汽车所需的后端计算基础设施和技术人员在内的成本等。因此，尽管AV可以通过去除人类司机来实现更低的成本，但这不太可能在近期实现，即使AV的推广开始扩大规模。
拥有混合车队（AV和人类司机）的平台必须管理多种权衡。公司拥有或租赁AV的一个好处是其成本是已知且固定的。相比之下，人工服务的乘车成本是内生的，增加人类司机的参与度可能需要更高的工资，因为加入平台的司机越多，他们之间的乘车竞争就越激烈（他们还必须与AV竞争）。另一方面，人类司机只有在载客时才能从平台赚钱，因此他们可以对冲需求变化，保护平台免受未达到或超过载客量的成本影响。
网约车的双边市场涉及市场双方的“客户”，即乘客和司机都可以根据平台服务的价值自由选择是否使用平台服务。因此，AV争夺乘客这一新因素必然会影响平台招募人类司机的策略。基于这种新颖的供给侧竞争，本文主要研究以下问题：(i) 网约车平台应如何设定人类司机的工资和AV数量以充分利用其AV车队，同时招募足够多的人类司机（以可承受的工资）以进行有效的需求对冲；(ii) 在AV存在的情况下，人类司机出于自身利益的加入决策对平台的底线有何影响？
为了解决上述问题，本文考虑了一个网约车平台，该平台有两个供应来源：（i）平台运营的自动驾驶车队，以及 （ii） 做出加入决策的人类司机群体。平台需要付出一定的成本来购置AV，同时在招募人类司机后也需要支付给司机相应的工资。司机通过比较预期收益和外部选项来选择是否加入平台。在主模型中，平台首先选择AV采购数量，并设定每次行程向人类司机支付的工资率。然后，人类司机决定是否加入平台。最后，平台根据各自的可用供应量调度AV和人类司机，需求得到满足。在模型中，本文将AV的运营成本标准化为零。因此，假设平台首先将需求分配给AV，而人类司机则满足超额需求。
通过计算，本文求解出平台最优的工资率以及AV数量，并对其进行系统性分析。此外，文章在扩展中考虑了更复杂的情况，即平台在观察加入该平台的人类司机后可以再次决策购置AV的数量。当求解该模型下的均衡结果后，文章与主模型下的平台利润进行比较分析，得出了一些反直觉的结论。
首先，人类司机工资与平台最佳AV数量之间的相互作用产生了一个令人惊讶的现象：更高的工资会导致人类司机在平台上的参与度降低。当工资较高时，人工驾驶的乘车服务给平台带来的利润较低，平台会购买更多的AV，从而加剧乘车竞争，并将一些司机赶出平台。
在扩展模型中，对于相对较低的人类参与水平，均衡工资实际上会随着参与水平而下降：随着人类参与度的提高，在均衡状态下平台会采购更少的AV，从而减少来自AV的竞争，因此会以更低的工资来满足人类司机的需求。在人类参与度更高的情况下，最终的AV数量会越来越少，因此人类参与度增加对匹配率的净效应会从正转为负，所需工资也会从减少转为增加。超过该阈值，随着人类参与度（以及所需工资）的增加，平台的人工驾驶利润会降低，因此平台会增加AV数量来弥补这一损失，这与基础模型中发现的情况类似。
AV的竞争加剧抵消了工资增加给人类司机带来的好处，因此需要更高的工资激励司机，这形成了一个反馈循环，导致平台与自己展开竞争。反馈循环的出现是因为考虑到均衡工资和人类参与度后，平台无法可靠地承诺第二阶段的AV数量。事实上，在只有一次AV收购机会的基础模型中，平台的利润总是更高。
全文链接：
Castro F and Frazelle AE (2024) Getting Out of Your Own Way: Introducing Autonomous Vehicles on a Ride-Hailing Platform. Production and Operations Management 33(10): 2014–2030.
https://doi.org/10.1177/10591478241264796
推荐人：刘凤致 李响
推荐人单位：南开大学经济与社会发展研究院
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编辑：王昱升
审核：李勇建
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