供應鏈網絡節點間信息共享的演化博弈分析

◆錢奕凡

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供應鏈網絡節點間信息共享的演化博弈分析

◆錢奕凡

（南京師范大學泰州學院 江蘇 225300）

本文利用演化博弈論分析了懲罰機制下企業之間信息共享行為的演化過程。理論研究及數值仿真分析表明：加大懲罰力度、控制共享風險有利于促進企業信息的共享合作。

供應鏈網絡；信息共享；演化博弈論；數值仿真

0 引言

信息時代中，信息在經濟活動中的重要性越來越得到重視，如何有效收集、分析信息，并利用從信息中提取到的規律來指導生產實踐成為企業提高自身競爭力的關鍵因素。信息共享程度較高的企業往往能表現出更高的創新能力與業務水平[1]。供應鏈網絡作為制造商、經銷商、客戶等主體構成的復雜網絡，集資金流、物流與信息流于一身，信息共享在供應鏈網絡中起到非常重要的作用：供應鏈網絡中各企業節點之間往往具有互補性的信息資源，通過信息共享可以產生協同效應，促進雙方企業共同發展，從而提升競爭力[2]。

共享信息的企業因協同作用受益，同時也需承擔信息共享成本和風險。因此可從演化博弈論的角度對企業間信息共享行為進行解釋[3]。本文利用演化博弈模型對供應鏈網絡上信息共享行為進行了分析，并研究了懲罰力度、共享風險等因素對博弈策略演化路徑的影響。論文的創新點在于，既從理論方面研究了博弈策略的演化路徑，又通過多組數值仿真分析了不同因素對策略演化路徑的影響。

1 演化博弈分析的基本步驟

1.1 模型假設

（2）企業在供應信息時會產生一定供應成本，知識共享成本與知識共享量（）成正比，比例系數記為。的大小與多方面因素相關，例如當信息共享機制比較成熟且信息供應雙方信任度較高時，的值較小，反之則的值較大。企業進行信息共享時，也會因此面臨一些風險，例如當企業信息被泄露時會造成該企業競爭優勢下降。將企業信息共享風險成本記為，則企業進行知識共享的總成本為，。

（3）在諸多文獻[4-6]中已證實，懲罰機制可用于激勵企業進行期合作。當供應商或制造商一方共享信息，而另一方使用對方的共享信息卻不提供對方信息時，可以通過建立懲罰機制來促使雙方同時進行信息共享，未進行信息共享的一方將被施加一個固定懲罰g，g越大則表明懲罰力度越強。

在此基礎上構建博弈模型，可得出兩節點間信息共享行為博弈的戰略式表述如表1所示：

表1 兩節點間信息共享行為博弈的戰略式表述

1.2 供應鏈網絡節點間信息共享的演化博弈模型和穩定策略分析

根據模型構建及兩節點間信息轉移博弈支付矩陣，利用演化博弈論中的復制動態機制建立兩節點間知識轉移的復制動態系統。

采取“共享信息”和“不共享信息”策略的供應商個體的期望收益分別為：

整個供應商群體的期望收益為：

同理推得，整個制造商群體的期望收益。

最終，可得兩節點間信息共享行為的復制動態方程組：

令以上兩式為0，通過對雅可比矩陣的行和跡的計算，并結合局部穩定性分析，得出該演化博弈系統的五個平衡點，，，，，其中：

下面分別對博弈雙方進行穩定性策略分析[7]：

2 數值仿真

為進一步驗證風險成本、懲罰力度等因素對供應鏈網絡信息共享演化博弈軌跡的影響，本文設計了兩組數值仿真實驗。第一組實驗用于分析不同的懲罰力度對演化軌跡的影響；第二組實驗用于分析不同的信息共享風險成本對演化軌跡的影響。

2.1 固定懲罰對演化軌跡的影響

該組數值仿真的實驗參數設置如表2所示。

表2 第一組數值仿真參數設置

在表2實驗參數設置的條件下，隨機產生500個初始點，畫出每個初始點對應的演化軌跡。為了便于區分，將終點為（1，1）的軌跡用綠色表示，終點為（0，0）的軌跡用藍色表示。演化軌跡圖如圖1所示，其中，（a）；（b）。從圖1中可知，當固定懲罰g變大時，綠色軌跡所占面積變大。從而更多的初始位點的演化軌跡以（1，1）為終點。由此可得出結論：增大固定懲罰力度可促進供應鏈網絡企業之間進行信息共享合作。

圖1 固定懲罰值對演化軌跡的影響

2.2 風險成本對演化軌跡的影響

該組數值仿真的實驗參數設置如表3所示。

表3 第二組數值仿真參數設置

在表3實驗參數設置的條件下，隨機產生500個初始點，畫出每個初始點對應的演化軌跡。同樣為了便于區分，將終點為（1，1）的軌跡用綠色表示，終點為（0，0）的軌跡用藍色表示。演化軌跡圖如圖2所示，其中，（a）；（b）。從圖2中可知，當風險成本變大時，綠色軌跡所占面積變小。從而更少的初始位點的演化軌跡以（1，1）為終點。由此可得出結論：較大的信息共享風險成本會抑制供應鏈網絡企業之間進行信息共享合作。

圖2 風險成本對演化軌跡的影響

3 總結

供應鏈網絡信息共享系統存在兩個長期均衡結果：完全合作或完全不合作。

本文利用演化博弈論模型研究了供應鏈網絡信息共享的演化路徑，從理論和數值仿真兩個角度分析了懲罰措施以及信息共享風險管控對企業之間達成信息共享合作關系的影響。通過演化路徑的變化圖，可以直觀理解懲罰措施和風險管控對企業合作的促進作用。各節點間采取信息共享策略的根本目的是要同時增加雙方的收益，通過對影響信息共享增益效應各因素的詳細研究，得出以下結論：

（1）加大懲罰力度有利于促進企業信息共享合作的產生；

（2）控制信息共享風險有利于促進企業信息共享合作的產生。

[1]陳英華.基于供應鏈的知識管理研究[D].山東：山東大學，2005.

[2]任巖.企業知識共享影響因素研究綜述[J].情報雜志，2006.

[3]赫婷，龍娟.供應鏈企業內知識共享方式初探[J].才智，2009.

[4]向小東，陳美燕.供應鏈企業信息共享演化博弈[J].福州大學學報（哲學社會科學版），2011.

[5]王燕，楊文瀚.供應鏈企業信息共享的博弈分析與對策[J].商業研究，2005.

[6]宋瑋楠，王西，張奧.不同信息共享模式下信息生態鏈的盈利模式分析[J].情報科學，2014.

[7]林挺，李楊，張亮.食用農產品供應鏈中節點間知識共享行為的演化博弈分析[J].科技管理研究，2015.