翁心剛+胡會琴

摘要： 本文將進化博弈理論與博弈鏈思想相結合，通過建立進化博弈鏈模型來研究代儲企業(yè)的進化規(guī)律，并利用Matlab進行了數值仿真。由于財政補貼、投機收益、政府罰款和舉報獎勵等因素的取值不同，代儲企業(yè)合作者比例有三種均衡狀態(tài)，在不考慮政府監(jiān)管的情況下，三種進化過程中的平均收益與合作者比例變化趨勢相反，這些結論為地方政府構建合理有效的代儲企業(yè)競合機制提供了決策依據。

關鍵詞：進化博弈鏈；成品糧應急代儲企業(yè)；競合機制

中圖分類號：F123；F32文獻標識碼：A

收稿日期：2014-05-08

作者簡介：翁心剛（1961-），男，北京人，北京物資學院物流學院教授，研究生導師，經濟學博士，研究方向：物流與供應鏈管理；胡會琴（1983-），女，河南開封人，中國農業(yè)大學經濟管理學院博士研究生，研究方向：物流系統優(yōu)化與供應鏈管理、應急物流。

基金項目：中央高?；究蒲袠I(yè)務費專項資金“成品糧應急代儲系統協調機制研究”，項目編號：2013yj011。

2003年的非典疫情引起我國政府對非常規(guī)突發(fā)事件應急管理的高度重視，尤其是2008年四川汶川地震以來，成品糧應急儲備作為應急管理體系中時效性最強的生命物資保障，在突發(fā)事件的應對中發(fā)揮了不可替代的作用。參照我國多省市《成品糧油應急儲備管理辦法》的規(guī)定，成品糧應急儲備品種包括大米和小麥粉，成品糧應急儲備大多采取市場化儲備，即由生產加工企業(yè)或流通企業(yè)代理地方政府進行承儲，稱之為成品糧應急代儲企業(yè)（簡稱為“代儲企業(yè)”）。按照合同要求，代儲企業(yè)必須按照政府的要求進行儲備，主要包括收購、儲存、輪換、調配等方面。代儲企業(yè)在規(guī)模、發(fā)展?jié)摿?、信譽、服務和管理能力、業(yè)務范圍等方面存在一定的差異，代儲企業(yè)之間屬于“零和博弈”的競爭；同時，代儲企業(yè)也存在一定的道德風險，如以次充好、上報虛假采購價格、騙取儲備補貼、故意抬高價格等。因此，對代儲企業(yè)之間競合機制的研究，對于成品糧應急代儲系統保障成品糧的應急供應具有重大理論和現實意義。

一、成品糧應急代儲企業(yè)進化博弈鏈模型構建

（一）進化博弈鏈理論的應用

進化博弈理論又稱為演化博弈論（Weibull J W，1995；Samuelson L，1997；謝織予，2008），是研究有限理性博弈的理論（Smith J M.，1982；Axelrod R.，1984；Hofbauer J、Sigmund K，1998）。20世紀60年代，在研究解釋生態(tài)現象時產生了演化博弈論（Lewontin，1961），為研究合作行為提供了有力的理論工具。進化博弈具有均衡選擇作用，一些經濟學家對有限群體的均衡問題進行了研究，包括有限規(guī)模群體演化定性（Schaffer，1988）、有限數目多群體均衡（Garay、Varga，1998）、多參與人多策略演化博弈均衡的性質研究（Feldman，2009；Altenberg，2010；Traulsen A、Gokhale C S.，2012），以及博弈聯盟的效率（Isa E. Hafalir，2007）和形成的價值（Grabisch M、Funaki Y，2012），進化博弈的動態(tài)均衡與優(yōu)化行為的選擇（Y f. Zhang et al，2012）。

進化博弈和博弈鏈思想相結合的進化博弈鏈理論與分析方法，試圖從全新的視角揭示組織系統的復雜博弈關系及其演化規(guī)律。該理論基于系統思維方式，在抽象出復雜組織系統客觀存在的組鏈式博弈關系的基礎上，將宏觀系統分析與微觀博弈分析相結合，綜合考慮行為互動性、因素互動性及時間變量對系統均衡和協同演化的影響，運用系統科學方法分析組織系統內外部的作用機制，描述構成博弈鏈的單個博弈局勢之間的相互關聯特征及其作用關系，從而揭示組織系統整體?；?guī)律的理論與方法（侯光明，2006）。

博弈鏈理論已被應用在社會科學的諸多領域，如通過構建企業(yè)集群的進化博弈鏈模型，揭示了企業(yè)集群演進的內在機理和動態(tài)過程，為探尋企業(yè)集群演進的本質規(guī)律提供了新的思路和方法（胡明禮等，2006）；在產學研領域，運用進化博弈鏈模型和動態(tài)決策方程，較好地揭示了產學研合作中的“囚徒困境”和演化規(guī)律（陳洪轉，2012）。進化博弈鏈理論及其分析方法對研究組織內各主體間關系的演化過程提供了新的研究視角，本文將學習和借鑒已有的研究成果，運用進化博弈鏈模型對有限群體成品糧代儲企業(yè)的競合演化過程進行研究，對地方政府建立科學的代儲企業(yè)協調機制提供依據。

（二）模型假設

結合我國成品糧應急代儲系統的特點，本文對成品糧應急代儲企業(yè)之間的進化博弈鏈模型作如下假設：（1）參與方的利益沖突為有限零和博弈，且損益矩陣為對稱型。（2）在代儲企業(yè)博弈過程中不考慮政府監(jiān)管。（3）以成品糧應急代儲的整個過程為研究對象，不以采購、保管、輪換、調用等某一業(yè)務環(huán)節(jié)為研究對象。（4）參與人（即代儲企業(yè)）是“有限理性”經濟人，其決策為使其利益最大化的最優(yōu)選擇，且為參與方的共同知識。（5）參與人有兩種策略選擇：策略1（合作）和策略2（不合作），合作策略指代儲企業(yè)按照地方政府的要求開展各項承儲活動，不合作策略指代儲企業(yè)不完全按照地方政府的要求操作，存在不作為或有投機行為現象。

（三）博弈損益矩陣

進化博弈通過參與者的進化速度和方向等指標，反映進化的程度和發(fā)展的階段情況。結合成品糧應急代儲企業(yè)的特點，本文以代儲企業(yè)采取合作策略的參與者在不同進化階段的比例變化來刻畫進化階段的發(fā)展，并研究模型的進化穩(wěn)定策略解，為建立科學的代儲企業(yè)競合機制提供決策依據。由于各參與方在不同的進化階段有不同的策略選擇，相應的收益也有所不同。地方政府與代儲企業(yè)通過簽訂合同建立承儲關系，地方政府根據代儲企業(yè)的代儲量給予一定的財政補貼R；代儲企業(yè)除了要受到法律制度和管理規(guī)范的管制外，政府通過一定的激勵措施鼓勵代儲企業(yè)互相監(jiān)督。endprint

假設代儲企業(yè)不合作時的投機收益為T，一旦被地方政府發(fā)現即要受到相應的處罰F，并沒收投機收益，代儲企業(yè)在采購、輪換、配送等過程中所消耗的全部成本為C。代儲企業(yè)中只要有一家企業(yè)采取合作策略，就會向地方政府舉報不合作代儲企業(yè)，并且舉報的代儲企業(yè)可以受到獎勵J，以此加強監(jiān)管力度、拓展激勵措施。但若所有代儲企業(yè)均不合作就會形成合謀，相互之間的監(jiān)管機制失靈。因此，代儲企業(yè)之間博弈的損益矩陣如表1所示。通過研究代儲企業(yè)合作者比例的進化博弈過程，探索如何通過合理設置政府補貼R和罰款F等，使成品糧代儲系統進化之政府期望的穩(wěn)定狀態(tài)，借助多種途徑實現代儲企業(yè)之間的協調，提高成品糧應急代儲系統的應急反應能力和處置能力。

（四）成品糧應急代儲企業(yè)的進化博弈鏈模型

在成品糧應急代儲過程中，由于代儲企業(yè)是有限理性，采取策略1和策略2的博弈個體都對當前階段的博弈局面作出反應（不一定是最優(yōu)反應）。參與個體通過相互學習和模仿優(yōu)勢策略作出進一步的策略選擇，如此不斷進化。成品糧應急代儲企業(yè)的進化博弈鏈模型可用箭線圖描述（如圖1），用圓圈表示參與者可選擇的博弈策略，以箭線（箭尾表示參與方所采取的原策略，箭頭表示該參與方在下一階段將要采取的新策略）配以參與方在各策略之間相互轉移的比例p和采取各策略時的收益u，表示各策略在不同階段之間的進化博弈情況。

圖1中的兩個橢圓分別表示代儲企業(yè)在博弈過程中的兩個可選策略：合作策略和不合作策略。四個箭線分別表示參與方在t到t+1時刻，各參與方在上述兩個策略之間的轉移情況，或繼續(xù)采用原博弈策略，或改用相對的博弈策略，主要取決于各策略帶來的收益情況。若箭線為自環(huán)形（即箭頭與箭尾指向同一策略），表示t和t+1時刻所采取的博弈策略相同；若箭線為非自環(huán)形，則表示t和t+1時刻所采取的博弈策略不相同。箭線上的pt11和ut11表示t時刻仍然采取合作策略的參與方的比例和期望收益，pt22和ut22分別表示仍然采取不合作策略參與者的比例和期望收益，pt+112和ut+112表示t時刻采取合作策略而在t+1時刻采取不合作策略的參與方的比例和期望收益，pt+121和ut+121 則表示t時刻采取不合作策略而在t+1時刻采取合作策略的參與方的比例及其期望收益。

進化博弈主要是通過研究博弈的動態(tài)演化過程來描述合作行為達成的路徑和過程，但學習和模仿是一個試錯過程，不斷改進以提高個體的適應性。在成品糧應急代儲企業(yè)博弈過程中，選擇不同策略參與方比例的動態(tài)變化速度取決于其模仿和學習的速度，而該比例的變化方向取決于不同的策略給參與方帶來的收益差別。在博弈過程中存在從眾心理，影響著觀察和模仿的難易程度，可用選擇某一策略參與者比例來表示。另外，學習與模仿的成功程度也會影響下一階段參與方策略的選擇，可用參與者模仿和學習某一策略的收益超過平均收益的幅度來表示，這將直接影響到不同策略的差異對比以及對模仿策略的激勵效果。因此，在t+1時刻轉用其他策略的參與者的比例，與所轉向策略的給踢數量及該轉向策略的期望收益比平均收益高出的幅度成正比，則t+1時刻各個體的狀態(tài)表示如下：

表示t時刻采用原策略個體的期望收益與群體平均收益的差值占其收益之和的比例，該比值越大說明選擇該策略的期望收益越大，在下一階段該策略的吸引力就越大。

根據代儲企業(yè)之間策略選擇相互轉移關系，在t+1時刻代儲企業(yè)進化過程的各項參數表達式

此模型可根據博弈主體在t+1時刻的收益，推導出t+2、t+3等時刻的策略選擇及其收益情況。代儲企業(yè)隨著合作階段的進展不斷調整策略，以提高自身的適應性，直到滿足各理性主體所追求的群體共贏，最終穩(wěn)定在進化博弈的均衡點。

二、復制動態(tài)與進化穩(wěn)定策略的仿真

隨著時間的推移，在代儲企業(yè)群體中選擇合作策略和不合作策略的個體比例達到均衡，即進化穩(wěn)定狀態(tài)。當博弈群體達到進化穩(wěn)定狀態(tài)時，博弈純策略在父代和子代個體中傳遞，采用各策略的動態(tài)變化速度為零，即dxdt=x（ut11-）=0時可得到博弈均衡點。

（1）狀態(tài)一：當R+F-C>0且T-J>0時，0

由上述算例仿真可知不論x的初始值取值情況如何，經過一定時期的演化，代儲企業(yè)選擇合作策略的比例和群體平均期望收益都將穩(wěn)定在一個均衡點。當初始值不同時，其演化路徑具有較大差異。當初始值取值x=001時，隨著演化代數的增加，代儲企業(yè)合作比例p11的增長率先快后慢，一直保持增長趨勢，最終穩(wěn)定在均衡點；代儲企業(yè)的平均期望收益卻是先快后慢的下降趨勢，最終穩(wěn)定在均衡點。隨著演化代數的增加，當初始值取值x=099時，代儲企業(yè)合作比例p11先是迅速降低到拐點，然后緩慢上升到均衡點；代儲企業(yè)的平均期望收益則是先降低到拐點，再快速上升到另一個拐點，然后再先快后慢地下降到均衡點。

對狀態(tài)二進行仿真，x初始值可在區(qū)間[0，1] 之間，取初始值x=001，T=8，R=5，F=4，J=3，C=10，分別對代儲企業(yè)合作比例p11和平均期望收益的進化過程進行仿真。在滿足0>R+F-C>J-T且T-J>0的條件下，代儲企業(yè)最終將全部選擇合作策略，但其進化過程速率卻是先快后慢（如圖8）；同時，代儲企業(yè)群體平均期望收益以先快后慢的速率下降（如圖9）。因此，此狀態(tài)若無一定管理策略的維持，將很快轉向新的進化過程。

對狀態(tài)三進行仿真，可在區(qū)間[0，1]內取x的初始值，此處取x = 099，T=5，R=8，F=4，C=3，J=8，分別對代儲企業(yè)合作比例p11和平均期望收益的進化過程進行仿真。 由仿真結果可知當符合條件：R+F-C>J-T>0，且T-J<0時，代儲企業(yè)選擇合作策略的比例逐步穩(wěn)定在0，即全部代儲企業(yè)均不采取合作策略（如圖11）。由于投機收益的不斷增加，群體的平均期望收益呈總體上升趨勢（如圖12）。這對于政府來說是非常危險的，一旦突發(fā)事件發(fā)生，成品糧應急代儲系統毫無應對能力可言。因此，地方政府要通過調整相關參數改變代儲企業(yè)的進化路徑和方向。

三、成品糧應急代儲企業(yè)進化過程分析

由代儲企業(yè)損益矩陣可知在不考慮政府監(jiān)管的情況下，代儲企業(yè)的納什均衡解為（不合作，不合作）策略組合。因此，在對代儲企業(yè)的博弈進化過程中產生了隨著進化代數的增加，代儲企業(yè)的平均收益變化趨勢與其合作比例的變化趨勢相反的情景。下面在不考慮政府監(jiān)管的假設前提下，分析上述三種進化均衡狀態(tài)。

（1）當進化博弈均衡點介于0和1之間時，代儲企業(yè)采取混合策略。一方面不考慮政府不監(jiān)管，另一方面缺乏健全的競爭機制和激勵機制，代儲企業(yè)的最佳策略選擇為不合作。因此，隨著不合作代儲企業(yè)比例的增加其群體平均期望收益逐漸增加，這符合R+F-C>0且T-J>0的情況。

（2）隨著進化代數的增加，由圖8和圖9可知代儲企業(yè)合作比例以“慢-快-慢”的變化速率進化，最終穩(wěn)定在均衡點1，同時其平均收益以相似的變化速率向著越來越小的方向進化。狀態(tài)二必須滿足條件：0>R+F-C>J-T，且T-J>0，在投機收益大于政府舉報收益的同時，政府補貼和罰款的凈收益要小于成本。因此，經濟人屬性的代儲企業(yè)便會逐步轉向不合作策略，且仿真中的凈收益要小于儲備成本，其收益隨著合作比例的增加而逐漸減小為負值，這與0>R+F-C>J-T且T-J>0的情況相符。所以，政府科學而合理的激勵機制和實時的監(jiān)管機制對激發(fā)代儲企業(yè)積極性具有重要作用。

（3）在進化均衡點是0時，代儲企業(yè)選擇合作策略的比例先是快速減小后緩慢減小到0，同時其平均期望收益卻以相反的趨勢增加。由于代儲企業(yè)的最佳策略選擇為不合作，且當所有的代儲企業(yè)均不合作時相互之間便形成串謀，且監(jiān)督機制失靈，平均收益達到最大值，這與R+F-C>J-T>0且T-J<0的情況相符合。因此，在對代儲企業(yè)的管理中必須有嚴厲的懲罰機制和健全的法律法規(guī)約束機制，以規(guī)避企業(yè)不合作行為的發(fā)生；同時需要通過多樣化的激勵機制和公平的利益均衡機制，為代儲企業(yè)的合作提供根本動力。

四、結論

本文以成品糧應急代儲的整個過程為研究對象，建立了成品糧應急代儲企業(yè)合作策略者比例的進化博弈鏈模型，討論了進化博弈的穩(wěn)定均衡狀態(tài)，并根據進化規(guī)律對代儲企業(yè)的行為進行有效管理、建立科學的競合機制，以最大限度地調動代儲企業(yè)的積極性。

（1）通過討論成品糧應急代儲企業(yè)進化博弈鏈模型及均衡問題，本文運用Matlab進行了仿真分析，較好地解釋了代儲企業(yè)在博弈過程中根據不同策略的收益狀況，不斷調整策略選擇，最后達到均衡狀態(tài)。

（2）由于不考慮政府監(jiān)管，在不同的均衡狀態(tài)下均出現了代儲企業(yè)合作者比例進化趨勢與群體平均期望收益進化趨勢相反的現象，并對其產生原因進行了分析。

在R+F-C>0且T-J>0時，代儲企業(yè)的策略選擇處于混合狀態(tài)。代儲企業(yè)的不合作收益要大于其合作收益，導致隨著合作者比例的增加（或減少），其平均期望收益卻減少（或增加）的現象。隨著物價水平的提高，代儲企業(yè)的倉儲成本逐漸升高，即當0>R+F-C>J-T且T-J>0時，雖然一段時間內代儲企業(yè)可以通過企業(yè)責任等來約束自己的行為，使系統進化為所有的代儲企業(yè)均采取合作策略的理想狀態(tài)。但是，如果政府不及時調整補貼額度和對投機代儲企業(yè)的懲罰力度，此狀態(tài)便會開始新的進化。代儲企業(yè)保障自身的正常運營會通過各種渠道要彌補政府補貼差額的損失，直到代儲企業(yè)的投機收益逐漸大于政府舉報收益及其成本之和，即當R+F-C>J-T>0且T-J<0時，平均收益穩(wěn)步上升，代儲企業(yè)便會奮不顧身的轉向不合作策略。

（3）在進化過程中，代儲企業(yè)不同的策略選擇，以及影響代儲企業(yè)收益因素的變化會影響進化的方向和均衡狀態(tài)，一直反映在代儲企業(yè)合作者的比例和群體平均收益的變化。地方政府要根據代儲企業(yè)的進化規(guī)律，利用激勵機制和利益均衡機制來正確引導其行為，使其逐步轉向政府期望的均衡狀態(tài)，并利用各種有效手段維持。因此，地方政府可采取以下管理措施：一是根據地區(qū)經濟的發(fā)展適當調整財政補貼水平，保證代儲企業(yè)正常的市場收益；二是加強政府監(jiān)管，適當調整懲罰力度，減少代儲企業(yè)的投機行為；三是建立多樣化和有吸引力的激勵機制，強化代儲企業(yè)之間的相互監(jiān)督。

參考文獻：

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[9]陳洪轉.基于鏈結構模型的區(qū)域產學研合作均衡研究[J].軟科學，2012，26（2）：6-9.

[10]余志剛，金成曉.我國糧食宏觀調控的系統構建——基于公平效率協調統一視角的分析框架[J].哈爾濱商業(yè)大學學報：社會科學版，2012（5）：117-122.

A Study on Competitive-Cooperative Mechanism of Emergency Refined Grain

Agent Reserves Enterprises

WENG Xin-gang1， HU Hui-qin2

（1.School of Logistics， Beijing Wuzi University， Beijing 101149， China；2.College

of Economics & Management， China Agricultural University， Beijing 100083， China）

Abstract：Combining evolutionary game theory and game chain theory， the paper studies the evolutionary laws of agent reserves enterprises by establishing evolutionary game chain model， and uses Matlab to do the numerical simulation. Due to the factors such as financial subsidies， speculative gains， the government fines and incentive being different values， there are three kinds of equilibrium about agent reserves enterprises collaborators ratio. The average income has the opposite trends with collaborators proportion in three evolution processes without considering the government regulation. This provides a decision making basis for local government to build a rational and effective competitive-cooperative mechanism.

Key words：evolutionary game chain； emergency refined grain agent reserves enterprises； competitive-cooperative mechanism

（責任編輯：關立新）endprint

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