基于改進夏普利值分配法的供應鏈協同創新研究

張文杰

(天津工業大學經濟與管理學院 天津 300387)

一、引言

隨著中美經濟貿易摩擦的升級，經濟的發展日益艱難，國家將創新提到戰略的高度，以創新為焦點進行研究的學者也越來越多。我國創新資源稀缺，在創新過程中對創新資源的有效利用、合理利用將會解決我國創新資源分配不均、利用浪費的問題。

目前基于產學研、供應鏈、區域經濟的協同創新研究眾多，本論文僅從利益分配策略這一維度對協同創新展開研究。李巍，花冰倩[1]基于合作博弈分析框架，建立初始利益分配模型，繼而從社會網絡視角出發在利益分配問題上展開研究。馬士華和王鵬[2]引入創新激勵指數來對夏普利值法模型進行了修正。李軍、朱先奇[3]提出了綜合考慮創新資源投入、創新創造收益和創新承擔風險的夏普利值改進模型。

以上文獻在協同創新動態演化路徑、博弈三方利益分配方式、影響博弈三方策略選擇的因素等方面給予本論文較大的理論支持。本論文將研究由單個制造商、供應商、銷售商組成的三級供應鏈，建立三維螺旋模型研究創新投入成本、創新投入產出比和三方承擔風險權重對協同創新策略演化博弈的影響。

二、仿真模型構建

(一)模型假設與參數設定。用m、p、s表示制造商、供應商、銷售商。在博弈初始階段制造商選擇協同創新的概率為x(0≤x≤1)，選擇不協同創新的概率為1-x；供應商選擇協同創新的概率為y(0≤y≤1)，選擇不協同創新的概率為1-y；銷售商選擇協同創新的概率為z(0≤z≤1)，不選擇協同創新的概率為1-z；在基本的夏普利值模型基礎上引進創新資源投入V、創新創造收益P、創新風險系數R。得出創新投入補償變量、創新貢獻激勵變量和創新風險修正變量如李軍等夏普利值法改進模型：

(二)博弈支付矩陣構建。依據夏普利值法改進模型對博弈三方的博弈支付矩陣進行改善。用U(m)、U(p)、U(s)表示博弈三方獨立創新時的獲利，U(mp)、U(ms)、U(ps)分別表示m和p、m和s、p和s在投入創新時的協同增效。U(m∪p)、U(m∪s)、U(p∪s)分別表示m和p、m和s、p和s在投入創新時的協同總效益。U(m∪p∪s)表示m、p、s三方在投入創新時的協同總效益。

綜合上述所計算結果，構建博弈支付矩陣表5。

表5 供應鏈三方博弈支付矩陣

按照演化博弈思想，借鑒Taylor et al.(1978)的模仿動態方程，列出關于m、p、s的復制動態方程。

令f(x)、f(y)、f(z)都為0，三個復制動態方程構成的系統的平衡點分別為(0,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(0,1,1)、(1,0,0)、(1,1,0)、(1,0,1)、(1,1,1)。由復制動態方程可得該系統的雅克比矩陣，復制動態方程系統的演化穩定策略可由該系統的雅克比矩陣的局部穩定性分析得到，只有當特征值全為負值時，該點是穩定點。

三、仿真模擬

由于三維博弈螺旋模型的各參數未確定，均衡點都有可能是穩定點，本論文僅討論三方創新投入成本、創新投入產出比及承擔風險比重對協同創新策略博弈演化的影響。

(一)創新產出投入比、創新投入成本、創新風險承擔比重對博弈演化影響。1.創新產出投入比對策略演化進程的影響。固定其他參數值，改變博弈三方之間創新產出投入比之間的大小關系觀察發現在相同的創新投入成本和風險均攤情況下，產出投入比大的博弈方將會在協同創新中獲得更多的的效益，并將持續擴大其選擇協同創新的規模比例，帶動其他兩方選擇協同創新策略。2.創新投入成本對策略演化進程的影響。固定其他參數值，改變博弈三方之間創新產投入成本之間的大小關系觀察發現成本的投入對三方合作者的合作意愿仍有些許影響，但是不那么明顯，應該是產出投入比發揮了中間作用。3.創新風險承擔比重對策略演化進程的影響。固定其他參數值，改變博弈三方創新風險承擔比重之間的大小關系觀察發現雖然已經對利益分配方式加入了風險因子進行調整，但是創新風險承擔比重對博弈三方參與意愿影響相對比較大。

四、結語

進行策略演化博弈觀察創新投入成本、創新投入產出比及創新風險承擔比重等因素發現利益分配是維持供應鏈協同創新穩定的關鍵，利益分配合理能夠促使三方參與者積極參與合作，使供應鏈中的創新資源得到充分利用。