考慮要素投入與市場地位的物流聯盟演化研究

陳信同， 李幫義， 王 哲， 馬曉平， 周 揚

(1.南京航空航天大學 經濟與管理學院，江蘇 南京 211106； 2. 南京航空航天大學 繼續教育學院，江蘇 南京 210016)

0 引言

進入“十三五”以來，由于信息技術的推廣使用，尤其是電子商務技術的快速發展，使得物流業面臨著巨大壓力。與此同時，物流市場的不斷擴大以及大量的運輸存儲需求，更給物流業帶來了空前的競爭與挑戰。此外，我國的物流市場還受到了國外物流企業的沖擊，不少國外物流企業進入中國物流市場，我國物流企業面臨著國外物流企業的嚴峻挑戰。從物流業的發展水平來看，國外物流企業擁有著先進的管理經驗與技術，而我國物流企業的整體實力弱于國外。我國物流企業若不想在市場的競爭中淘汰出局，必須整合多方資源，走合作發展的道路；而由不同優勢物流企業所組成的物流聯盟正是應對該難題的一種有效方式。

目前，國內外已對物流聯盟合作發展展開了研究，Barringer與Harrison強調企業間所建立的虛擬物流聯盟合作關系，對于減少環境不確定性具有顯著效果[1]。李利華和胡正東認為聯盟的穩定性取決于聯盟成員的合作意愿，合作意愿越大，則聯盟越趨于穩定[2]。Chunhua Hu認為合作伙伴的選擇是聯盟進一步提升合作效率的前提和保證[3]。而在影響聯盟發展方面，LI Tian-bao指出機會主義在聯盟中普遍存在，信任與懲罰對機會主義行為有較大影響[4]。XU Yan等人運用隨機演化博弈理論對外部機會主義在多企業聯盟成員之間合作的穩定性進行了研究[5]。對此，促進聯盟合作顯得尤為重要，JN Su，CF Shi與YQ He等人認為通過設計適當的成本分擔比率，可以實現物流聯盟各方的帕累托改進和聯盟優化[6]。黃璜認為強欺騙策略在整體上有助于社會合作的形成，可以使得聯盟在次優水平上實現穩定合作[7]。Xiang-bin Zhang和Min Wu將供應者向需求者提供的資源比例作為貢獻水平，并在此基礎上研究了制造網格環境下動態聯盟成員間的合作博弈情況[8]。由于聯盟的發展是一個動態的過程，因此宋波、趙良杰和徐小博等人提出，聯盟內部溝通、監督以及合同管理能夠有效地促進聯盟的穩定演化[9]。徐巖等建立了聯盟演化的隨機動力模型，對戰略聯盟的穩定性進行了分析與仿真[10]。Yan Wen等人對醫院與供應商建立的雙方戰略聯盟進行了演化博弈分析[11]。呂桂新從不同的初始策略選擇概率角度出發，研究了物流聯盟的演化穩定策略，并分析了影響聯盟穩定性的關鍵因素[12]。歐江濤和馬祖軍通過研究區域性物流園區之間的競合策略，認為其演化均衡受博弈初始狀態影響，長期的演化結果必然是完全競爭或完全合作[13]。王清華、何山以及何文勝等人以菜鳥物流為例，從演化博弈角度出發，對聯盟的演化進行了研究分析，并為菜鳥物流提供策略意見[14]。李紅梅提出，聯盟成員間存在著差異，所以聯盟的長期發展趨勢是不穩定的,并通過構建演化博弈模型對非對稱物流聯盟形式做了進一步研究[15]。

目前國內外對物流聯盟的研究取得了豐碩的成果，但同時也存在一定的局限性，如：[4,5]均從機會主義角度分析了物流聯盟，并提出了懲罰手段予以應對，但忽略了激勵手段的正面效應;[6～8]從成本、強欺策略、資源貢獻水平以及監督角度靜態地研究了物流聯盟成員間的合作問題，未從動態角度研究聯盟成員策略變化;[9～14]都從動態角度對物流聯盟做了演化分析或仿真，但沒有考慮到聯盟成員間存在差異性;[15]從差異化角度考慮了物流聯盟的演化趨勢，卻僅討論了兩方的博弈演化。在實踐中，以菜鳥網絡為例，ALBB公司具有很強的市場地位，其品牌更是家喻戶曉，然而在物流流通領域，由于其運輸條件、車輛配備條件等制約，無法具有優秀的物流能力；而像YT等物流公司，憑借著自身的營業網絡與頗具規模的運輸能力，在物流運輸與配送方面具有著強大優勢。其所組成的菜鳥網絡很大程度上互補了對方的劣勢，充分發揮了自己的優勢領域，從而使得菜鳥網絡聯盟能更快的響應市場、把握客戶需求。由此可見，聯盟成員(企業)之間不僅僅在要素投入上存在差異，也在其市場地位上有著不同。因此本文以非盟主型物流聯盟為研究對象，從要素投入與市場地位上予以劃分聯盟成員類型，并將差異化聯盟成員間的合作關系視為一種演化博弈，為研究物流聯盟合作發展提供了新視角。

1 物流聯盟演化博弈模型

1.1 模型基本假設

物流聯盟成員在聯盟中不僅僅區別于要素投入，且在市場競爭態勢和各自的市場地位上有所不同，現考慮將聯盟成員分為三類：①第一類物流企業具有較高的市場地位，但在聯盟中要素投入較少(簡記為：A類企業)；②第二類物流企業具有較低的市場地位，但在聯盟中要素投入較高(簡記為：B類企業)；③第三類物流企業的市場地位與在聯盟中的要素投入皆處于中間層次(簡記為：C類企業)。根據三方的自身條件與約束，做出如下假設：

(1)假設物流聯盟中各成員(A類企業、B類企業與C類企業)均為“有限理性”，即每一方都不具有預測能力，并以現有策略為條件，遵循以往慣例行為或經驗而采取行動或決策。在策略選擇上，聯盟各方最佳策略是在博弈過程中慢慢尋得的，同時也意味著，演化博弈的穩定均衡解并不是一次性選擇的結果。

(2)為簡化問題，現只考慮物流聯盟中A、B、C三類企業的兩種純策略。即A類企業采用積極態度的合作策略G1和采用消極態度的合作策略G2；B類企業采用積極態度的合作策略E1和采用消極態度的合作策略E2；C類企業采用積極態度的合作策略F1和采用消極態度的合作策略F2。

(3)復制動態性。在此我們假設聯盟成員之間相互學習的速度較慢，各方的策略選擇與調整可用復制動態方程(RD)來進行表示。

(4)聯盟成員間的博弈屬于非對稱博弈。所謂非對稱博弈，是指由于“有限理性”不同特征的博弈方間進行的演化博弈，其特點體現在博弈方的收益矩陣或支付矩陣是非對稱的。任何一方參與博弈者的收益不僅依賴于自身所采取的策略，而且還與對手的策略選擇有關。

1.2 模型參數變量的選取與設定

(1)物流聯盟中A類企業的投入、收益與損失。在物流聯盟環境下，A類企業獲得的基本收益為g；因B類企業積極合作態度，而給予B類企業相應的優惠、輔助政策激勵資金s1，并獲得額外收益s2；而因B類企業合作態度消極，則無優惠、無額外收益，并且會導致直接損失為k1；因C類企業積極合作，而給予C類企業相應的優惠、輔助政策激勵資金為s3并獲得額外收益為s4；若C類企業選擇消極合作態度，則會優惠與額外收入消失，且直接經濟損失為k2；A類企業的投機行為而選擇消極合作態度時，獲利為p1，風險成本為c1；A類企業因自己消極不合作而導致聯盟政策性懲罰為(m2+m3)。

(2)物流聯盟中B類企業的投入、收益與損失。B類企業在聯盟中獲得的基本收益為e；A類企業與B類企業之間都選擇積極態度合作時可減少交易費用s5，且B類企業獲得額外收益s6，若任何一方或者雙方采取消極合作策略，則該交易費用不可減少；若A類企業采取的是消極合作策略，則會造成直接經濟損失k5；如果由于C類企業消極合作，則會導致直接經濟損失k4；倘若C類企業與B類企業均采取積極合作策略，則可減免交易費用s7，且B類企業獲得額外收益s8，若任何一方或者雙方采取消極合作策略，則該交易費用不可減少；B類企業的投機行為而選擇消極合作態度時，獲利為p2，風險成本為c2；B類企業因自己消極不合作而導致聯盟政策性懲罰為(m1+m3)。

(3)物流聯盟中C類企業的投入、收益與損失。C類企業從物流聯盟中獲得基本收益為f；A類企業與C類企業之間都選擇積極態度合作時可減少交易費用s9，且C類企業獲得額外收益s10，若任何一方或者雙方采取消極合作策略，則該交易費用不可減少；若A類企業采取的是消極合作策略，則會造成直接經濟損失k5；因B類企業積極合作態度，而給予B類企業相應的優惠、輔助政策激勵資金s12，并獲得額外收益s11；而因B類企業合作態度消極，則無優惠、無額外收益，并且會導致直接損失為k6；C類企業的投機行為而選擇消極合作態度時，獲利為p3，風險成本為c3；C類企業因自己消極不合作而導致聯盟政策性懲罰為(m1+m2)。

1.3 博弈主體的收益支付

假設A類企業采用積極態度合作的概率為α，則采用消極態度合作的概率為1-α。B類企業采用積極態度合作的概率為β，則采用消極態度合作的概率為1-β。C類企業采用積極態度合作的概率為γ，則采用消極態度合作的概率為1-γ。則在不同策略下，聯盟三方的收益支付如表1所示：

表1 A、B、C三類企業的演化博弈收益

1.4 聯盟各方的期望收益函數

根據上述假設、參數設定與演化博弈思想，現計算A類企業采取積極合作態度時的期望收益：

Eg1=β×γ×(g+s2+s4-s1-s3+s5+s9)+β×(1-γ)×(g+s2-s1+s3-k2+s5-s9+m1)+

(1-β)×γ×(g+s1-s3+s4-k1-s5+s9+m1)+(1-β)×(1-γ)×(g+s1+s3-k1-k2-s5-s9+2m1)

(1)

而當A類企業采取消極合作態度時，獲得的期望收益將為：

Eg2=β×γ×(g+s1+s3+p1-c1-m2-m3-s5-s9)+β×(1-γ)×(g+s1+s3-k2-s5-s9+m1-m2-m3+p1-c1)+

(1-β)×γ×(g+s1+s3-k1-c1+p1-s5-s9+m1-m2-m3)+

(1-β)×(1-γ)×(g+s1+s3-k1-k2+p1-c1-s5-s9+2m1-m2-m3)

(2)

則A類企業在混合策略下，獲得的期望收益為：

Eg=α×Eg1+(1-α)Eg2

(3)

同理，B類企業在采用積極合作態度時候，將獲得的期望收益如下：

Ee1=α×γ×(e+s1+s5+s6+s12+s8+s7)+

α×(1-γ)×(e+s1+s5+s6-s7+m2-k4)+

(1-α)×γ×(e-s5+s7+s8+s12+m2-k3)+

(1-α)×(1-γ)×(e-s5-s7-k3-k4+2m2)

(4)

當B類企業采取消極合作態度的時候，獲得的期望收益將是：

Ee2=α×γ×(e+p2-c2-s5-s7-m1-m3)+

α×(1-γ)×(e+p2-c2-s5-s7+m2-m1-m3-k4)+

(1-α)×γ×(e+p2-c2-k3-s5-s7+m2-m1-m3)+

(1-α)×(1-γ)×(e+p2-c2-k3-k4-s5-s7+2m2-m1-m3)

(5)

則B類企業在混合策略下，獲得的期望收益為：

Ee=β×Ee1+(1-β)Ee2

(6)

C類企業在采取積極合作態度時候，將獲得的期望收益如下：

Ef1=α×β×(f+s3+s7+s9+s10+s11-s12)+

α×(1-β)×(f+s3+s9+s10-s7+m3-k6)+

(1-α)×β×(f-s9+s7+s11-s12-k5+m3)+

(1-α)×(1-β)×(f-s7-s9-k5-k6+2m3)

(7)

當C類企業采取消極合作態度的時候，獲得的期望收益將是：

Ef2=α×β×(f-s7-s9+p3-c3-m1-m2)+

α×(1-β)×(f-s7-s9+p3-c3-m1-m2+m3-k6)+

(1-α)×β×(f-s7-s9+p3-c3+m3-m1-m2-k5)+

(1-α)×(1-β)×(f-s7-s9+p3-c3+2m3-m1-m2-k5-k6)

(8)

則C類企業在混合策略下，獲得的期望收益為：

Ef=γ×Ef1+(1-γ)Ef2

(9)

1.5 聯盟三方的復制動態方程與穩定均衡策略分析

結論1當m2+m3+c1-p1<0，2s5-2s1+s2<0且2s9-2s3+s4<0時，α=0是穩定策略。即A類企業采取積極合作策略時帶來的收益小于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰小于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，則消極的合作策略是A類企業的演化穩定策略。

推論1當m2+m3+c1-p1>0，2s5-2s1+s2>0且2s9-2s3+s4>0時，α=1是穩定策略。即A類企業采取積極合作策略時帶來的收益大于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰大于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，則積極的合作策略是A類企業的演化穩定策略。

推論2當以上兩種情況均不滿足時，即A類企業采取積極合作策略時帶來的收益大于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失大于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，分如下兩種情況進行討論：

結論2當m1+m3+c2-p2<0，s1+2s5+s6?0且s12+s8+2s7?0時，β=0是穩定策略。說明B類企業采取積極合作策略時帶來的收益小于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰小于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，則消極的合作策略是B類企業的演化穩定策略。

推論3當m1+m3+c2-p2>0，s1+2s5+s6>0且s12+s8+2s7>0時，β=1是穩定策略。說明B類企業采取積極合作策略時帶來的收益大于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰大于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，則積極的合作策略是B類企業的演化穩定策略。

推論4當以上兩種情況均不滿足時，即B類企業采取積極合作策略時帶來的收益大于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰大于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，分如下兩種情況進行討論：

結論3當m1+m2+c3-p3<0，2s7+s11-s12<0且s3+s10+2s9?0時，γ=0是穩定策略。表明C類企業采取積極合作策略時帶來的收益小于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰小于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，則消極的合作策略是C類企業的演化穩定策略。

推論5當m1+m2+c3-p3<0，2s7+s11-s12>0且s3+s10+2s9>0時，γ=1是穩定策略。說明C類企業采取積極合作策略時帶來的收益大于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰大于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，則積極的合作策略是C類企業的演化穩定策略。

推論6當以上兩種情況均不滿足時，即C類企業采取積極合作策略時帶來的收益大于其采取消極合作策略時的獲利，且采取消極合作策略所帶來的損失和聯盟懲罰大于積極合作時獲得額外收益與減免的交易費用，分如下兩種情況進行討論：

2 算例分析

由于α,β以及γ的取值是隨著演化過程不斷變化的，故在本章擬通過調整初始條件促使聯盟三方博弈向各個預期的穩定演化。目的在于使得三方的博弈演化至理想狀態，即最終三方的演化穩定策略為A類企業積極合作、B類企業積極合作以及C類企業也積極合作的理想狀態。在此以三方的復制方程為基礎，分別對α、β和γ求偏導，并由Jacobi矩陣的局部分析法可得Jacobi矩陣如下：

現對Jacobi矩陣中涉及的參數進行賦值，列舉四組數值，并進一步討論各個演化穩定均衡點的穩定性：

表2 數值取值

將四組數值參數帶入Jacobi矩陣中并計算特征根，求得均衡點及其穩定性如表3所示：

表3 均衡點及穩定性

從表3可以看出，在列舉的四組數值下，穩定點分別有：(0,0,0)、(1,1,1)以及(1,1,0)。為了深入討論一方的策略變化，所引起的聯盟其他成員策略改變，現以C類企業策略為例，研究A與B企業的策略演化問題。

圖1 數據1γ=0(左)與γ=1(右)時A、B策略演化路徑圖

如圖1左側所示，當C類企業采取消極合作策略時，聯盟A類企業與B類企業的演化穩定于(0,0)，即聯盟整體穩定于(0,0,0)點。而當C類企業采取積極合作策略時(如圖1右側)，聯盟演化總體趨向于(0,1,1)，即聯盟B類企業將采取積極合作態度配合C類企業，促使雙方獲得更多收益，此處驗證了推論4的情況二；而A類企業的投機利潤頗具規模，與其消極合作遭受的損失相比還要大，故而甘冒風險，仍舊采取消極合作策略以謀取更大利益。此時為了維持聯盟的穩定性，應加強聯盟懲罰力度，使其轉變合作策略。若懲罰力度遠遠小于B類企業的投機獲利，此時建議對聯盟B類企業一角色更換成員，采取消極合作策略的盟友不利于聯盟成員間合作關系的長久發展。

圖2 數據2γ=0(左)與γ=1(右)時A、B策略演化路徑圖

圖3 數據3γ=0(左)與γ=1(右)時A、B策略演化路徑圖

數據3在數據2的基礎上，削弱了聯盟A類企業對C類企業的優惠政策s3，減少了A類企業與B類企業之間的交易費用，但由于聯盟懲罰的存在，使得A類企業即使在C類企業采取消極合作策略的情況下，仍舊采取積極的合作策略以保證自己的利益，此結論驗證了推論1與推論3。

圖4 數據4γ=0(左)與γ=1(右)時A、B策略演化路徑圖

數據4在數據1的基礎上，增加了A類企業與C類企業之間的交易費用，且減少了C類企業在A類企業積極合作的前提下獲得額外收益。與此同時，減少了A類企業給予C類企業的優惠政策。當C類企業采取消極合作策略時，我們可以發現，各個初始值的穩定演化如圖4左側所示。與表3中數據4相對應的是，不同的初始值，在最終穩定狀態上有所不同，部分點演化穩定于(0,0)，而另一部分點則演化穩定于(1,1)。從圖4左側可以發現，A,B最低以0.8概率積極合作策略為初始值時，在演化博弈過程中，隨著時間的推移，A類企業與B類企業會逐漸向積極合作策略演化，并最終達到(1,1)均衡狀態，而聯盟整體將達到(1,1,0)均衡狀態。從圖4的左右圖對比來看，C類企業的策略改變的確影響到了聯盟其他成員的策略選擇。

3 結論與建議

演化博弈作為一種群體演變的分析手段，強調了群體達到均衡的一種動態性。本文利用演化博弈模型對具有差異化的物流聯盟成員進行了演化分析，得到了相關成果，并利用演化博弈思想對演化均衡條件進行了討論。認為聯盟的懲罰力度、成員間的交易費用以及各個成員的投機獲利影響了聯盟成員的策略選擇。然而為促使聯盟成員的積極合作，不能單方面的加強懲罰力度來抑制聯盟成員的投機行為，更應該從聯盟成員間的激勵、優惠政策入手，以利益為誘導，使得有投機傾向的聯盟成員方主動放棄投機策略，改而追求獲利更多的積極策略，以保證聯盟成員間合作關系的健康發展。

對于具有較高市場地位，但在聯盟中要素投入較少的企業來說，當其投機行為使得自身利益低于間接經濟損失(如：交易費用)與聯盟懲罰之和時，該類企業的策略會向積極合作策略演化。很顯然的是，該演化趨勢有利于物流聯盟的持續發展，這時，聯盟其他成員可以提高相應的優惠，使得該類企業自主采取積極合作方式，以保證物流聯盟的健康發展，使得聯盟整體收益增加。

從具有較低市場地位，但在聯盟中要素投入較高的企業來看，當采取積極合作策略所帶來的收益小于投機行為的風險收益，且物流聯盟對于消極合作態度的懲罰力度不強時，該類企業會傾向于選擇消極合作。可能短期內其收益會高于積極策略，但鑒于其策略會影響其他成員后期的策略變化，一段時間后，博弈對手方會調整策略以保證自己的利益最大化，這對物流聯盟成員間的積極合作關系具有阻礙作用。當此種情況發生時，聯盟應調整懲罰機制，聯盟成員應采取更多的激勵措施，使得該類企業去追求積極合作的利潤，謀求長遠發展。

對市場地位與在聯盟中的要素投入皆處于中間層次的企業而言，其采取的合作策略會直接影響到其他聯盟成員的策略演化。該類企業以不同概率策略選擇積極或消極態度，對博弈對手方的策略演化有著重大影響。三方的演化均衡，在不同情況下會有著不同的均衡點。消極的合作策略選擇會使得物流聯盟整體走向次優狀態(非三方均積極的合作策略)，無法實現聯盟整體的效益最大化。從個別情況來看，個體或許會達到自身利益的最大化要求，但對物流聯盟整體的穩定與健康發展有著明顯的阻礙。