商业航天保险市场三方演化博弈研究
摘 要：近年来，在航天科技、产业资本与宏观政策的共同驱动下，我国航天活动已进入商业化发展阶段，在火箭、卫星等领域展现出广阔的商业前景。商业化背景下的航天活动除了技术复杂、耗资巨大、风险较高等特性之外，还体现出参与主体多元、运作流程复杂等特性，航天风险管理的需求愈发凸显，航天保险成为航天商业化进程中不可或缺的风险防范手段。目前，商业航天保险市场呈现出承保主体数量较少、保险费用比一般财产险高、保险分散风险能力有限等特点。为了更好地促进商业航天保险市场发展，有必要对航天保险市场参与主体的决策行为进行分析，引导各方主体积极参与并推动航天保险市场发展。关键词：商业航天保险；三方演化博弈；模拟仿真商业航天保险市场参与主体通常包括投保人航天公司、承保人保险公司与政府三方。保险公司以谋取经营利润为目的，对航天公司在火箭和各种航天器制造、发射、在轨运行等各个环节中出现的各种风险造成的财产损失和人身伤亡提供保险赔付，并根据风险概率、承保成本等因素收取相应保费。航天公司则为了减轻航天事故风险带来的可能财产损失而投保，以换取在特定风险发生时获得经济补偿的保障。此外，政府作为市场调控方，为了促进航天科技发展、激活航天市场潜在经济效益而参与航天保险市场。三者的行为策略互相关联，共同影响航天保险市场的发展。通过回顾航天保险发展历程，能够分析出影响三者行为的主要因素。航天保险始于美国。1965年，美国航空保险商联合为国际通信卫星“晨鸟”签发了历史上第一份航天保险契约，由于风险评估数据匮乏，该保险只涉及发射前财产险和第三方责任险。随后，航天保险逐步兴起，覆盖范围逐步扩大到发射失败险、卫星在轨寿命险等。20世纪70年代，航天事故频发，航天保险市场出现保险索赔额与保险收入失衡、承保费率上升、承保主体集中等现象。相比之下，我国航天保险发展起步稍晚。20世纪80年代，“长征”系列运载火箭承揽国际商业卫星发射业务成为我国航天保险业的开端，由中国人民保险公司和太平洋保险公司等承保后，部分风险通过再保险分担给国际保险机构。1997年，中国航天保险联合体成立，并建立卫星保险基金，卫星发射保险业务成为一种政策性业务。2004年，商业保险有限度地介入中国航天发射领域，航天保险进入商业化发展阶段。2025年3月1日，北京市相关政府部门牵头下，全国首个商业航天保险共保体组织——北京商业航天保险共保体正式成立，“直保+再保”双层体系、“财险+中介”联动协同、“年度+项目”负责机制等发展理念被提出，为商业航天市场建设提供保障助力。从航天保险发展历程来看，保险标的风险信息、风险意识、保险费用、政府政策等是影响航天保险市场参与主体行为的重要因素。保险标的风险信息，尤其是有关评估标的风险的历史数据，是保险公司统计分析以确定赔付概率和赔付金额的重要依据。航天公司风险意识的提升，推动其采取风险管理措施，推动航天保险产业进一步发展。保险费用不仅是影响保险公司成本与收益最重要因素，也是航天公司在风险自担与转移之间抉择的重要因素。政府政策则能够通过影响保险费用、保险公司企业成本，进而影响航天保险市场参保率。在推动商业航天保险市场发展的过程中，这些因素成为重点研究方向。商业航天保险市场的三方演化博弈 我国商业航天保险市场仍然处于起步阶段，理解商业航天保险参与主体的决策行为，能够针对性引导利益相关主体积极参与保险市场，促进商业航天保险市场发展。三方演化博弈模型是针对类似问题的有效研究工具，常被我国学者用于对巨灾险、农业险等保险市场研究，将其拓展到航天保险市场，能够有效地分析各参与主体的行为规律及机理。
（一）模型假设
假设1：商业航天保险市场中三方参与主体之间信息无法完全、及时地互通，各主体参与意愿不一致，具有有限理性。
假设2：航天公司具有一定风险规避意识，可以自主投入一定的防风险成本；保险公司资源主要包括专业精算技术、市场销售渠道等；政府资源主要包括保费补贴、财税政策、产业政策支持等。
假设3：航天公司的策略集合为有意愿购买和无意愿购买保险，简记为{意愿，不意愿}，概率分别为x，1-x；保险公司的策略集合为提供保险业务和不提供保险业务，简记为{提供，不提供}，概率分别为y，1-y；地方政府的策略集合为积极和不积极，简记为{积极，不积极}，概率分别为z，1-z。其中，各参与主体的收益为得到的效用水平，损失为选择不同策略时的成本。出于损失规避和投机行为心理，各方在追求利益的前提下，通过观察其他参与主体行为选择调整自身策略。
假设4：当航天公司有意愿购买保险时，其自主防风险的成本投入为C1；当航天公司无意愿购买保险时，其自主防风险的成本投入为C4，且由于风险意识的增强，会提高自主防风险的成本投入，故有C4＞C1。 相应参数设计如表1所示。表1 参数设计（二）模型构建基于前述模型假设，可以得到在非对称博弈下三方参与主体的博弈支付矩阵，如表2所示。
据此，可以计算三方演化博弈方程。各参与主体选择不同策略的收益为期望收益，复制动态方程的设定参考Taylor和Jonker（1978），即参与主体倾向于选择高于群体平均期望收益的策略，且使用策略的调整速度与这一策略期望收益超出平均期望收益的超额部分成正比。以F(x)为例，有表2 三方参与主体的博弈支付矩阵航天公司有意愿购买保险时收益记为U11，选择无意愿购买保险时收益记为U12，策略选择的平均收益为U1，复制动态方程为F(x)，结果如下：保险公司选择提供商业航天保险时收益记为U21，选择不提供商业航天保险时收益记为U22，策略选择的平均收益为，复制动态方程为F(y)，结果如下：政府选择积极策略时收益记为U31，选择不积极策略时收益记为U32，策略选择的平均收益为，复制动态方程为F(z)，结果如下：（三）模型求解三方演化博弈系统的均衡点求解。
联立三个复制动态方程，可以得到一个三维动态调整系统，令F(x)=F(y)=F(z)=0 可以得到系统策略选择的均衡点。可以看出系统的均衡点有E1(0,0,0)、E2(0,0,1)、E3(0,1,0)、E4(0,1,1)、E5(1,0,0)、E6(1,0,1)、E7(1,1,0)与E8(1,1,1)，但是这些均衡点并不一定是演化稳定策略（ESS）。借鉴Fridman（1991）的验证均衡点稳定性的方法，通过由复制动态方程构造Jacobian矩阵J，根据特征根可以进行稳定性分析。各个均衡点的特征根如表3所示。表3 均衡点的特征根均衡点的稳定性判定方法。根据Fridman（1991）的验证方法，稳定的均衡点其对应的Jacobian矩阵J是负定矩阵，其对角线上的各元素均为负值。如果某均衡点对应的Jacobian矩阵J对角线上的各元素符号不统一，则该均衡点为鞍点；如果某均衡点对应的Jacobian矩阵J对角线上的各元素符号均为正值，则该均衡点为为不稳定点。 均衡点的稳定性分析。可以根据政府与保险公司不同策略感知划分。在政府策略选择上，根据对保险公司的补贴水平，可以划分为低补贴策略（R2＜C2-F）、中补贴策略（C2-F＜R2＜C2）与高补贴策略（C2＜R2）。在保险公司策略选择上，根据保险公司的保费水平F，可以划分为低保费水平（F＜C4-C1）、中保费水平（C4-C1＜F＜C4-C1+aF）与高保费水平（C4-C1+aF＜F）。具体的，各个均衡点的稳定性水平如表4所示，其中高保费水平只影响一个均衡点，且该均衡点一定为非稳定点，故不列出高保费水平下的均衡点稳定性情况。表4 均衡点的稳定性情况续 表可以发现：（1）在低补贴下，无论保费低水平还是中水平，存在演化稳定策略。航天公司在保费水平不高的情况下，有强烈的意愿购买保险。保险公司由于提供保险的成本高且没有政府补贴，选择不提供保险业务。
（2）在中补贴、低保费下，存在稳定点。相对于低补贴情况，由于政府对保险公司的补贴水平较高，保险公司开始向市场提供航天保险。
（3）在高补贴、低保费下，存在稳定点。政府对保险公司的补贴水平极高，保险公司愿意向市场提供航天保险。
（4）在高补贴、中保费下，存在稳定点。由于保费水平较高，航天公司考虑到投保的成本与收益，无意愿购买航天保险。通过对三方演化博弈支付矩阵中各个参数赋值，可以直观展示各参与主体策略的演化路径，分析各方决策行为中参数变化对演化路径的影响，尤其是各方策略积极性、政府补贴水平和保险公司保费水平。
（一）三方博弈的稳定演化路径
对于任何一类航天活动来说，其所依赖的航天技术都存在由不成熟到成熟的过程，航天活动风险在这个过程中会不断降低，相应的理赔频率与保险费用也会随之降低。同时，随着商业航天保险市场的不断完善，政府作为宏观经济调控者对航天保险行业的产业政策支持、税费优惠以及各种补贴的水平也会随之下降，以减少“有形的手”对市场的影响。故本部分重点关注上文中的保险公司低保费（F＜C4-C1）、政府中等补贴水平（C2-F＜R2＜C2）的情况，对博弈系统鞍点向稳定点的演化情况进行演示和讨论。参数赋值尽可能贴近航天保险市场现实情况，设置方法参考王增文等（2022），具体如表5所示。表5 低保费与中补贴下的参数赋值航天公司、保险公司与政府选择策略的演化路径。保险公司低保费、政府中等补贴水平下，稳定点为，即航天公司、保险公司最终会选择积极策略，政府选择消极策略；鞍点有E1(0,0,0)、E2(0,0,1)、E3(0,1,0)、E5(1,0,0)、E6(1,0,1)、E8(1,1,1)。博弈参与主体初始策略在鞍点附近时，演化过程结果如图1所示。图1 低保费与中补贴下初始策略为鞍点的系统演化路径（x：投保概率y：承保概率z：补贴概率E：均衡点）
通过对鞍点的演化动态的分析可以看出，首先，三方初始都采取消极策略下，即初始策略为E1(0,0,0)，航天公司购买保险意愿会率先增长，当意愿达到较高水平时，保险公司会快速参与市场提供航天保险，政府始终不会参与。E5(1,0,0)则接近于E1(0,0,0)向E7(1,1,0)演化路径上的一环。其次，仅有保险公司初始采取积极策略下，即初始策略为E3(0,1,0)，保险公司率先向市场提供航天保险，航天公司购买保险意愿随之上升，之后保险公司承保意愿会先下降再上升。这可能是保险公司前期承保成本投入较大，但是航天公司购买意愿增长缓慢，带来的利润不及预期，在航天公司购买意愿逐渐增大时，保险公司承保意愿才转而上升。最后，仅有政府初始采取积极策略下，即初始策略为E2(0,0,1)，政府只对保险公司补贴，但是保险公司承保意愿并未因此上升，随着航天公司购买保险意愿提升，保险公司才会快速参与市场提供商业航天保险。E6(1,0,1)与E8(1,1,1)，接近于E2(0,0,1)向E7(1,1,0)演化路径上的一环。可见政府的补贴扶持并不能长久激励保险公司承保，只有市场上航天保险需求上升到一定水平，航天保险供给才会相应上升。
（二）初始策略对博弈主体策略演化的影响
分别分析航天公司、保险公司、政府的不同初始策略，对其他参与主体策略选择的演化路径影响，可以得到各参与主体决策之间的相互影响关系。具体方法如下，选定某一博弈主体，根据其初始策略从消极到积极的变化，分别设定初始策略积极概率为0.2、0.4、0.6、0.8，其他博弈主体初始策略概率则设定为中性策略，即积极策略概率为0.5。在延续上一节保险公司低保费、政府中等补贴水平的参数设定下，观察各参与主体策略选择的演化路径。首先，航天公司投保概率高低对保险公司和政府策略选择的演化路径影响，如图2、图3所示。可以看出，航天公司投保意愿越高，保险公司对提供保险采取中性策略转为积极策略的速度越快。当航天公司投保意愿很低时，即x=0.2时，保险公司先由中性策略转为消极策略，之后才转为积极策略。政府的策略选择受航天公司影响较小，无论航天公司投保意愿高低，政府对保险公司的补贴意愿都快速由中性策略转为消极策略。图2 航天公司投保概率对保险公司承保策略影响（x：投保概率y：承保概率t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）图3 航天公司投保概率对政府补贴策略影响（x：投保概率z：补贴概率t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）其次，保险公司提供保险概率高低对航天公司和政府策略选择的演化路径影响，如图4、图5所示。可以看出，保险公司承保意愿越高，航天公司对购买保险采取中性策略转为积极策略的速度越慢。政府的策略选择受保险公司影响较小，无论保险公司承保意愿高低，政府对保险公司的补贴意愿都快速由中性策略转为消极策略。图4 保险公司承保概率对航天公司投保策略影响（x：投保概率y：承保概率t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）图5 保险公司承保概率对政府补贴策略影响（y：承保概率z：补贴概率t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）
最后，政府提供补贴概率高低对航天公司和保险公司策略选择的演化路径影响，如图6、图7所示。可以看出，政府补贴意愿高低对航天公司、保险公司的策略选择影响差别并不大，在低保费中补贴情况下，航天公司倾向于购买保险，保险公司也是倾向于提供保险。图6 政府补贴概率对航天公司投保策略的影响（x：投保概率z：补贴概率t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）图7 政府补贴概率对保险公司承保策略的影响（y：承保概率z：补贴概率t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）
（三）保险公司保费、政府补贴对博弈主体行为的影响分别分析保险公司保费、政府补贴的不同水平，对其他参与主体策略选择的影响，可以得到参与主体决策行为变化对不同因素的敏感性。首先，观察保险公司不同保费水平对参与主体演化路径的影响，故设置不同的保费，在各参与主体的初始策略为中性，政府中补贴水平情况下，进行模拟仿真，各参与主体的演化过程如图8所示。
可以看出，航天公司受到保费水平影响很大，低保费下最终愿意购买保险，中、高保费下策略并不稳定，在倾向于购买保险与消极购买保险之间摇摆，可能是由于参保成本过高，带来收益与成本不匹配。保险公司只有低保费下迅速参与保险市场，中、高保费下策略并不稳定，在积极提供保险与中性策略之间摇摆，可能是因为较高的保费减少了航天公司的参保需求，会使保险公司提供保险的潜在收益下降。图8 保险公司保费水平对航天公司投保、保险公司承保、政府补贴策略演化路径的影响（x：投保概率y：承保概率z：补贴概率F：保费额t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）
其次，观察政府补贴的不同水平对参与主体演化路径的影响，故设置不同的补贴，在各参与主体的初始策略为中性，保险公司低保费情况下，进行模拟仿真，各参与主体的演化过程如图9所示。可以看出，航天公司受到政府对保险公司补贴水平的影响并不大，可能因为政府的补贴并没有对保险公司的保费定价产生影响，以间接使航天公司享受更便宜的保险价格。保险公司低补贴下不愿意提供保险业务，只有中、高补贴下才愿意参与保险市场，可能是因为保险公司提供航天保险的成本较高，仅依靠保费收入无法实现盈利。政府在任何补贴水平下，最终都倾向于不提供补贴。图9 政府补贴水平对航天公司投保、保险公司承保、政府补贴策略演化路径的影响（x：投保概率y：承保概率z：补贴概率R2：补贴额t：时间变量，策略变化所需时间越小，策略响应越快）本文对商业航天保险市场参与主体的行为影响因素、行为策略演化进行了分析，得出的结论与相应建议如下：第一，认清商业航天保险市场规律，推动各方朝向博弈稳态决策。从三方演化博弈结果来看，商业航天保险市场最终会在低保费、中高政府补贴下实现博弈稳态，此时保险公司、航天公司积极参与市场，而政府对参与市场持消极态度。在保险费用对航天公司参与市场具有明显负向影响，进而会抑制保险公司参与市场，且政府补贴对保险公司参与市场具有明显正向影响情况下，可以引导商业航天保险行业建立保险精算数据库避免因高估风险而制定高昂保费，有序扩充商业航天保险联合体成员以分摊承保成本，优化保险分担风险机制，逐步降低市场保险产品费用，减少对政府补贴的依赖。第二，强化商业航天风险管理意识，激发商业航天保险潜在需求。商业航天公司的投保意愿对保险公司承保决策响应速度的正向影响明显，商业航天保险市场以需求带动供给为主。建议在商业航天行业内推行包括风险评估与预警、风险防范措施、风险监控与反馈等机制的风险管理体系，加强保险公司在相关行业协会与组织中对航天保险实践案例的分享，推动政府建立能够获取航天风险数据的信息共享渠道，以强化商业航天公司的航天风险管理意识，激发其潜在需求并主动参与保险市场。第三，注重商业航天保险供给质量，提升商业航天保险市场效率。保险公司的承保意愿对航天公司投保决策响应速度有一定程度的抑制作用，这意味着促使航天公司投保的主要因素并不是保险的供给规模，更可能是保险的供给质量。应当进一步完善商业航天保险的行业规范与产品标准，推动航天保险产品向保险方案量身定做、风险分担机制多样化演变，建立完善的航天保险中介机制，使航天保险市场更加注重供给质量，提升航天保险市场的资源配置效率。第四，推动政府“有形的手”逐步放开，让商业航天保险名副其实。政府在引导市场向博弈稳态演化中至关重要，但是在博弈稳态达到时将退出市场，这意味着政府在市场发展初期，应当积极运用财税政策、产业政策、金融政策等工具促进市场供给力量的发展，在市场不断向稳态发展的过程中，应当贯彻二十届三中全会提出的“更好发挥市场机制作用，创造更加公平、更有活力的市场环境，实现资源配置效率最优化和效益最大化”精神要求，推动政府“有形的手”逐步放开，发挥市场在资源配置中的决定性作用，实现商业航天保险市场真正商业化。![]()
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