◆錢奕凡

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供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間信息共享的演化博弈分析

◆錢奕凡

（南京師范大學(xué)泰州學(xué)院 江蘇 225300）

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

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)；信息共享；演化博弈論；數(shù)值仿真

0 引言

信息時代中，信息在經(jīng)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(guī)律來指導(dǎo)生產(chǎn)實踐成為企業(yè)提高自身競爭力的關(guān)鍵因素。信息共享程度較高的企業(yè)往往能表現(xiàn)出更高的創(chuàng)新能力與業(yè)務(wù)水平[1]。供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)作為制造商、經(jīng)銷商、客戶等主體構(gòu)成的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，集資金流、物流與信息流于一身，信息共享在供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中起到非常重要的作用：供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中各企業(yè)節(jié)點之間往往具有互補性的信息資源，通過信息共享可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，促進雙方企業(yè)共同發(fā)展，從而提升競爭力[2]。

共享信息的企業(yè)因協(xié)同作用受益，同時也需承擔(dān)信息共享成本和風(fēng)險。因此可從演化博弈論的角度對企業(yè)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(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)上信息共享行為進行了分析，并研究了懲罰力度、共享風(fēng)險等因素對博弈策略演化路徑的影響。論文的創(chuàng)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(shù)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(shè)

（2）企業(yè)在供應(yīng)信息時會產(chǎn)生一定供應(yīng)成本，知識共享成本與知識共享量（）成正比，比例系數(shù)記為。的大小與多方面因素相關(guān)，例如當(dāng)信息共享機制比較成熟且信息供應(yīng)雙方信任度較高時，的值較小，反之則的值較大。企業(yè)進行信息共享時，也會因此面臨一些風(fēng)險，例如當(dāng)企業(yè)信息被泄露時會造成該企業(yè)競爭優(yōu)勢下降。將企業(yè)信息共享風(fēng)險成本記為，則企業(yè)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(yè)進行期合作。當(dāng)供應(yīng)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(chǔ)上構(gòu)建博弈模型，可得出兩節(jié)點間信息共享行為博弈的戰(zhàn)略式表述如表1所示：

表1 兩節(jié)點間信息共享行為博弈的戰(zhàn)略式表述

1.2 供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)節(jié)點間信息共享的演化博弈模型和穩(wěn)定策略分析

根據(jù)模型構(gòu)建及兩節(jié)點間信息轉(zhuǎn)移博弈支付矩陣，利用演化博弈論中的復(fù)制動態(tài)機制建立兩節(jié)點間知識轉(zhuǎn)移的復(fù)制動態(tài)系統(tǒng)。

采取“共享信息”和“不共享信息”策略的供應(yīng)商個體的期望收益分別為：

整個供應(yīng)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(jié)點間信息共享行為的復(fù)制動態(tài)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(jié)合局部穩(wěn)定性分析，得出該演化博弈系統(tǒng)的五個平衡點，，，，，其中：

下面分別對博弈雙方進行穩(wěn)定性策略分析[7]：

2 數(shù)值仿真

為進一步驗證風(fēng)險成本、懲罰力度等因素對供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)信息共享演化博弈軌跡的影響，本文設(shè)計了兩組數(shù)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(fēng)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(shù)值仿真的實驗參數(shù)設(shè)置如表2所示。

表2 第一組數(shù)值仿真參數(shù)設(shè)置

在表2實驗參數(shù)設(shè)置的條件下，隨機產(chǎn)生500個初始點，畫出每個初始點對應(yīng)的演化軌跡。為了便于區(qū)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(lán)色表示。演化軌跡圖如圖1所示，其中，（a）；（b）。從圖1中可知，當(dāng)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(jié)論：增大固定懲罰力度可促進供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)企業(yè)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(fēng)險成本對演化軌跡的影響

該組數(shù)值仿真的實驗參數(shù)設(shè)置如表3所示。

表3 第二組數(shù)值仿真參數(shù)設(shè)置

在表3實驗參數(shù)設(shè)置的條件下，隨機產(chǎn)生500個初始點，畫出每個初始點對應(yīng)的演化軌跡。同樣為了便于區(qū)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(lán)色表示。演化軌跡圖如圖2所示，其中，（a）；（b）。從圖2中可知，當(dāng)風(fēng)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(jié)論：較大的信息共享風(fēng)險成本會抑制供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)企業(yè)之間進行信息共享合作。

圖2 風(fēng)險成本對演化軌跡的影響

3 總結(jié)

供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)信息共享系統(tǒng)存在兩個長期均衡結(jié)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(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)信息共享的演化路徑，從理論和數(shù)值仿真兩個角度分析了懲罰措施以及信息共享風(fēng)險管控對企業(yè)之間達成信息共享合作關(guān)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(fēng)險管控對企業(yè)合作的促進作用。各節(jié)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(yīng)各因素的詳細(xì)研究，得出以下結(jié)論：

（1）加大懲罰力度有利于促進企業(yè)信息共享合作的產(chǎn)生；

（2）控制信息共享風(fēng)險有利于促進企業(yè)信息共享合作的產(chǎn)生。

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