基于不完全信息博弈的供應商動態選擇模型研究

黃梅 吳凌雁 馬志政

摘 要：通過運用博弈理論，在非完全信息下以汽車制造行業為背景，針對多對多的供應商選擇問題進行建模研究。從供應商選擇協商過程中的動態博弈角度出發，分析了協作雙方趨利心理的博弈過程；在綜合指標評價函數中引入協作成員因主觀博弈策略及客觀因素變動所帶來的影響因素；將博弈過程合理分段，利用Anylogic軟件進行仿真分析。通過改變指標變量，達到不同狀態下的預測結果，觀察仿真結果以驗證預測結果，對傳統供應商的選擇方法進行了可行性創新。

關鍵詞：博弈論；非完全信息；供應商選擇；Anylogic

中圖分類號：F273.7 文獻標識碼：A

Abstract： In this paper， using game theory， in a non-complete information to the automobile manufacturing industry as a background， the selection of suppliers-many modeling studies. Select the negotiation process from the perspective of dynamic game provider， analyzed the two sides reflect the collaborative process benefits or reduce the psychological game. Collaboration members introduced by subjective factors and objective factors game strategy changes brought about in the comprehensive index evaluation function. Game reasonable segmentation process by using Anylogic software for simulation analysis， by changing the indicator variables to achieve predicted under different conditions， observe the simulation results verify the predicted results. Traditional supplier selection method was feasible innovation.

Key words： game theory； imperfect information； vendor selection； Anylogic

供應商選擇是采購決策的一項重要內容，隨著市場競爭的全球化和劇烈化，產品的生命周期越來越短， 強調質量、交貨可靠性、價格、提前期增加了供應商選擇的復雜性和選擇范圍。因此， 供應商選擇的戰略作用比以前更加重要了[1]。

1 汽車供應商選擇指標的確定

目前在國內大體可以將汽車制造企業的零部件供應商分為三大類[2]，本文將對戰略性供應商的選擇過程進行建模仿真。供應商選擇的傳統指標包括價格、質量、交貨能力、服務、信譽、歷來表現[3]，前三項指標屬于硬性指標，后三項指標屬于軟指標，考慮到軟指標難以衡量，主觀性太大，所以在仿真過程中選擇價格、質量、交貨能力三項硬指標進行研究。

2 制造商與供應商之間的博弈分析與建模方法的研究

2.1 博弈分析

博弈分析法是指在人們的行為發生作用時，當事人能夠談判協商達成一個具有約束力協議，它強調的是團體理性、效率、公正、公平[4]。本文研究兩個制造商與三個供應商之間的選擇博弈。對于兩個制造商而言，他們了解三個供應商的信息，但是制造商之間是競爭關系，信息不完全；對于三個供應商而言，他們了解兩個制造商的信息，但是供應商之間是競爭關系，信息不完全；對于制造商和供應商整體而言，他們都想和最優的伙伴合作。

2.2 博弈假設

為了研究方便，作如下假設：（1）制造商與供應商進行一對一的選擇。（2）制造商A比制造商B整體實力強，處于優勢地位。（3）當供應商有多個合作意向時擇優選擇制造商。

2.3 博弈規則建立

制造商A處于優勢地位，回合開始時，制造商A優先選擇供應商。制造商B根據已有信息利用葉貝斯規則預測制造商A的選擇，再選擇供應商。

這樣就得到了三項指標的權重。

3 供應商選擇的Agent模型建立

3.1 概念模型的建立

對于制造商和供應商之間的選擇，其概念模型如圖1所示。

3.2 模型中各Agent的建立

（1）制造商Agent的模型建立

定義9個變量：pX：供應商X對核心企業A的價格優惠度（X=A，B或C）；qX：供應商X的質量等級（X=A，B或C）；dX：供應商X的供貨能力等級（X=A，B或C）。

再定義3個參數，p表示價格權重，q表示質量權重，d表示供貨能力權重。其中制造商Agent A的主要仿真界面如圖2。

在圖中首先執行的是供應商評價，判斷條件為：選擇傾向0=pA1*p權重+qA1*q權重+dA1*d權重；選擇傾向1=pB1*p權重+qB1*q權重+dB1*d權重；選擇傾向2=pC1*p權重+qC1*q權重+dC1*d權重。

制造商B的建模方法與制造商A一致，這里不再贅述。

（2）供應商的模型建立

供應商Agent A的主要仿真界面如圖3所示。

供應商B與供應商C的建模方法與供應商A一致，這里不再贅述。

4 模型運行與結果分析

經驗證，指標變量經過第一次、第二次改變后，運行結果均符合預期。同時改變三項指標變量，各指標變量的值如表1，權重綜合如表2，初始選擇概率如表3。

按照預期，運行開始時制造商A選擇供應商B，制造商B預測制造商A選擇供應商A的概率為0.6，不影響自己的最優選擇（供應商C），所以制造商B會選擇供應商C。供應商A由于沒被選擇，所以會進入提升自我競爭力的狀態。下面看結果是否符合預期（如圖4至圖11所示）。

選擇結果圖顯示，最初運行時，制造商A選擇供應商B，制造商B選擇供應商C。隨著制造商持續選擇供應商B，制造商B預測制造商A選擇供應商B的概率持續升高，此時供應商A通過不斷提升自身競爭力，綜合實力超過供應商C，制造商B進而選擇供應商A，供應商C與供應商A開始不斷競爭，制造商B在供應商A與B之間來回選擇最優者。通過各供應商的參數變化圖，我們可知供應商之間的相互競爭。根據指標權重的計算，通過把權重與變量的綜合值比較出來，則制造商與供應商都會做出相應選擇，結果符合預期。

5 結 論

本文分析制造商與供應商之間的博弈，確定博弈規則及各評價指標的權重。在考慮價格、質量和交貨能力的情況下，建立Anylogic模型，實現各Agent之間的信息交互，仿真了供應商選擇的動態變化過程，驗證了所建模型的預期結果。結果表明，價格優惠程度越高，質量越高，交貨能力越強，供應商被選中的概率就越大，則這個供應商在供應鏈上生存的越久。而制造商也要根據自身情況，選擇最優供應商。

參考文獻：

[1] A. Ghobadian， A. Stainer， T. Kiss. A computerized vendor rating system[C] // Proceedings of the First International Symposium on Logistics， The University of Nottingham， Nottingham， UK， 1993：321-328.

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