Why do active smokers take the risk of breaking the law in non-smoking areas? — Status quo evaluation of typical Chinese and German cities based on game-theoretical modeling

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XU, Guang-Yi:
Why do active smokers take the risk of breaking the law in non-smoking areas? — Status quo evaluation of typical Chinese and German cities based on game-theoretical modeling.
Bayreuth , 2023 . - viii, 189 S.
( Dissertation, 2022 , Universität Bayreuth, Rechts- und Wirtschaftswissenschaftliche Fakultät)
DOI: https://doi.org/10.15495/EPub_UBT_00006848

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Abstract

The World Health Organization warns that COVID-19, air pollution, and climate change are the leading global public health threats. Meanwhile, tobacco is the single most preventable cause of death and a secondary component of air pollution, which leads to more than 8.2 million annual excess deaths worldwide. Over 10% of tobacco-related deaths result from passive smokers exposed to second-hand smoke. There is no safe level of exposure to second-hand smoke and applying a completely smoke-free environment is the only effective strategy for prevention. The research documented in the doctoral thesis applies game theory such as multi-player regular and extensive game models with actual case data in assessing the smoke-free law's effectiveness. It represents a structured comparison between the Peoples Republic of China and Germany regarding legislation, application, and enforcement.
The first research question is, "Are non-smoking areas 100% smoke-free in China and Germany?". It represents a prejudgment of the smoke-free status quo based on counterexample's within the two nations. The main research question is, "Why do active smokers take the risk of breaking the law in non-smoking areas?". It leads to simulations evaluating decision-making of the interactions between the active smoker and the other players from the perspective of policy regulators. The answers to these two questions aim to provide input for better smoke-free legislation with recommendations for China and Germany. New institutional economics explains how rules matter in game theory as a basis of theories and methods. Game theory served to structure the research program. Furthermore, it was deployed as a source of methods useful for framing the smoke-free game model along with the computation of Nash equilibria in this research. The calculation of typical 3-player strategic games uses a payoff matrix and computer-based Gambit software in the extensive game setup. The supporting theories are expectation, utility, and bounded rationality elements. The supporting methods are represented by logical analysis, field research, and comparative research. These means were applied throughout the entire process of game-theoretical model formulation and simulations. From a sequential perspective, the process was initiated for Hong Kong. Eventually, the results were used to form a universal comparative smoke-free game model for simulations focusing on the cities Shenzhen and Bayreuth.
The results show that the answer to the first research question is NO. Several counterexamples prove that both China and Germany have yet still to achieve a 100% smoke-free level. The answer to the main research question is tested repeatedly in every model simulation before concluding that the expected payoff for active smokers who choose to smoke is higher than the payoff of not smoking. For the ultimate goal of the smoke-free regulator, the balance ratios evaluating active smoking risk stand at -105.66% in Hong Kong, -88% in Bayreuth, and -15.84% in Shenzhen. Shenzhen is the best, but it still needs more effort to achieve the ultimate goal of eliminating active smoking. The monetary turning point in Hong Kong is HK$597.5, with an invalid range from 60.16% to 88.05%. Simultaneously, the turning point in Shenzhen is Y302 with valid or invalid for 39.6%, and €24 in Bayreuth with an invalid range from 40% to 97.6%. Applying the stated criteria, the compliance ranking is as follow: the latest smoke-free law in Hong Kong is the best, Shenzhen law 2013 version is the second, and Bavaria is the third. However, other criteria may need to be applied in further research in the context of effort aiming at reducing second hand smoking.

Abstract in weiterer Sprache

Die Weltgesundheitsorganisation warnt davor, dass COVID-19, Luftverschmutzung und Klimawandel die weltweit führenden Bedrohungen für die öffentliche Gesundheit sind. Inzwischen ist Tabak die am meisten vermeidbare Todesursache und eine sekundäre Komponente der Luftverschmutzung, die weltweit jährlich zu mehr als 8,2 Millionen zusätzlichen Todesfällen führt. Über 10 % der tabakbedingten Todesfälle sind auf Passivraucher zurückzuführen, die dem Passivrauchen ausgesetzt sind. Es gibt kein sicheres Maß an Exposition gegenüber Passivrauch, und die einzige wirksame Präventionsstrategie ist die Schaffung einer völlig rauchfreien Umgebung. Die in der Dissertation dokumentierte Forschung wendet die Spieltheorie wie Mehrspieler reguläre und umfangreiche Spielmodelle mit konkreten Falldaten an, um die Wirksamkeit des Rauchverbotsgesetzes zu beurteilen. Sie stellt einen strukturierten Vergleich zwischen der Volksrepublik China und Deutschland hinsichtlich der Gesetzgebung, der Anwendung und der Durchsetzung dar.
Die erste Forschungsfrage lautet: "Sind Nichtraucherbereiche in China und Deutschland zu 100 % rauchfrei?". Sie stellt eine Vorverurteilung des Status quo der Rauchfreiheit anhand von Gegenbeispielen innerhalb der beiden Länder dar. Die Hauptforschungsfrage lautet: "Warum gehen aktive Raucher das Risiko ein, in Nichtraucherzonen gegen das Gesetz zu verstoßen?". Sie führt zu Simulationen, die die Entscheidungsfindung zwischen dem aktiven Raucher und den anderen Akteuren aus der Perspektive der politischen Entscheidungsträger bewerten. Die Antworten auf diese beiden Fragen sollen Anregungen für eine bessere Gesetzgebung für rauchfreie Zonen geben und Empfehlungen für China und Deutschland enthalten. Die Neue Institutionenökonomik erklärt die Bedeutung von Regeln in der Spieltheorie als Grundlage von Theorien und Methoden. Die Spieltheorie diente der Strukturierung des Forschungsprogramms. Darüber hinaus wurde sie als Quelle von Methoden eingesetzt, die für die Gestaltung des Modells für rauchfreie Spiele und die Berechnung von Nash-Gleichgewichten in dieser Untersuchung nützlich sind. Die Berechnung typischer strategischer 3-Spieler-Spiele verwendet eine Auszahlungsmatrix und computerbasierte Gambit-Software im umfangreichen Spielsetup. Die unterstützenden Theorien sind Erwartung, Nutzen und Elemente begrenzter Rationalität. Die unterstützenden Methoden sind die logische Analyse, die Feldforschung und die vergleichende Forschung. Diese Tools wurden während des gesamten Prozesses der spieltheoretischen Modellformulierung und der Simulationen eingesetzt. Aus einer sequenziellen Perspektive wurde der Prozess für Hongkong eingeleitet. Schließlich wurden die Ergebnisse verwendet, um ein universelles vergleichendes rauchfreies Spielmodell für Simulationen mit Schwerpunkt auf den Städten Shenzhen und Bayreuth zu erstellen.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Antwort auf die erste Forschungsfrage NEIN lautet. Mehrere Gegenbeispiele belegen, dass sowohl China als auch Deutschland noch keine 100 % Rauchfreiheit erreicht haben. Die Antwort auf die Hauptforschungsfrage wird in jeder Modellsimulation wiederholt getestet, bevor man zu dem Schluss kommt, dass die erwartete Auszahlung für aktive Raucher, die sich für das Rauchen entscheiden, höher ist als die Auszahlung für das Nichtrauchen. Für das Endziel der rauchfreien Regulierungsbehörde liegen die balancieren Prozentsatz zur Bewertung des Risikos des aktiven Rauchens bei -105,66 % in Hongkong, -88 % in Bayreuth und -15,84 % in Shenzhen. Shenzhen schneidet am besten ab, muss aber noch weitere Anstrengungen unternehmen, um das endgültige Ziel der Beseitigung des aktiven Rauchens zu erreichen. Der monetäre Wendepunkt in Hongkong liegt bei 597,5 HK$, mit einer ungültigen Spanne von 60,16 % bis 88,05 %. Gleichzeitig liegt der Wendepunkt in Shenzhen bei Y302 mit einer gültigen oder ungültigen Spanne von 39,6 % und in Bayreuth bei 24 € mit einer ungültigen Spanne von 40 % bis 97,6 %. Unter Anwendung der genannten Kriterien ergibt sich folgende Rangfolge: Das neueste Gesetz für rauchfreie Zonen in Hongkong ist das beste, das Gesetz von Shenzhen in der Fassung von 2013 das zweitbeste und Bayern das drittbeste. Bei weiteren Untersuchungen im Zusammenhang mit den Bemühungen zur Reduzierung des Passivrauchens müssen jedoch möglicherweise andere Kriterien angewandt werden.