（華僑大學(xué) 工商管理學(xué)院，福建 泉州 362021）

1 引言

當(dāng)前航運(yùn)市場競爭激烈，企業(yè)間爭相開啟價格戰(zhàn)，行情不斷低迷。面對近乎負(fù)利潤的殘酷市場，航運(yùn)企業(yè)之間時而選擇合作聯(lián)盟，共擔(dān)成本與風(fēng)險(xiǎn)，共同抵抗競爭對手；時而選擇競爭，昨日的伙伴轉(zhuǎn)眼成為你死我活的商業(yè)對手，甚至相同的兩家企業(yè)可能在不同航線上同時存在合作和競爭的奇異現(xiàn)象。

航運(yùn)企業(yè)這種競爭與合作并存交錯變幻的經(jīng)營策略與現(xiàn)象，其內(nèi)部有著怎樣深層次的決策機(jī)理，吸引了很多專家學(xué)者的注意：例如Brian slack、Claude Comtois和Robert McCalla研究了集裝箱運(yùn)輸業(yè)戰(zhàn)略聯(lián)盟的三個主要特征：航線變化、船隊(duì)發(fā)展及掛靠港口調(diào)整[1]；Dong-Wook song和Photis M.Panayides應(yīng)用合作博弈理論分析了班輪運(yùn)輸戰(zhàn)略聯(lián)盟的利益分配[2]；封學(xué)軍受航運(yùn)企業(yè)結(jié)盟的啟發(fā)，使用伯特蘭德寡頭模型分析了兩個港口物流戰(zhàn)略聯(lián)盟的假設(shè)案例[3]；章雁、盧長利對于古諾模型的應(yīng)用進(jìn)行創(chuàng)新，根據(jù)航運(yùn)業(yè)的現(xiàn)實(shí)狀況，建立了一個含有n個航運(yùn)寡頭的模型，并進(jìn)一步運(yùn)用斯塔伯格寡頭模型分析了國際航運(yùn)市場的領(lǐng)導(dǎo)者和追隨者之間的利潤分配和變化[4]；陳沿伊，都成祥建立了一個聯(lián)盟中兩企業(yè)對于是否采取合作策略的博弈模型，分析了在重復(fù)博弈的情形下長江散貨航運(yùn)聯(lián)盟的穩(wěn)定性[5]；王丹、趙媛、劉芃引入進(jìn)化博弈論的“進(jìn)化穩(wěn)定策略”和“復(fù)制動態(tài)”來分析航運(yùn)聯(lián)盟的發(fā)展[6]；王煥臣運(yùn)用動態(tài)博弈對集裝箱航運(yùn)企業(yè)聯(lián)盟進(jìn)行了研究[7]；王然從班輪公司經(jīng)營管理決策的方法方面，基于綜合控制論建立了航運(yùn)企業(yè)經(jīng)營管理的科學(xué)模型[8]；季瑤瑤對航運(yùn)企業(yè)競爭合作策略的博弈論研究方法，如動態(tài)博弈、重復(fù)博弈、有限理性和進(jìn)化博弈等方面的研究成果進(jìn)行了綜述[9]；閻媛運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)方法分析了企業(yè)競爭力主要因素之間的因果關(guān)系，建立了系統(tǒng)仿真流圖[10]；李季芳站在供應(yīng)鏈的角度，探討了經(jīng)濟(jì)全球化背景下供應(yīng)鏈節(jié)點(diǎn)企業(yè)競爭合作博弈[11]等。

這些研究為揭示航運(yùn)企業(yè)間競合策略決策選擇的機(jī)理進(jìn)行了有益的開拓，取得了初步的成果。本文在前人的研究基礎(chǔ)之上，嘗試運(yùn)用動態(tài)博弈和智能體仿真方法來建立航運(yùn)企業(yè)競合博弈仿真模型，并以中遠(yuǎn)、中海在石湖港的實(shí)際競合博弈為例，闡釋航運(yùn)企業(yè)競合決策作用機(jī)理，希望為航運(yùn)企業(yè)競合策略的科學(xué)決策提供一種有實(shí)際價值的理論分析工具。

2 航運(yùn)企業(yè)競合博弈仿真模型

2.1 航運(yùn)企業(yè)競合策略影響因素分析

通過對中遠(yuǎn)、中海等航運(yùn)企業(yè)的實(shí)際調(diào)查得到，航運(yùn)企業(yè)的競合決策需要考慮運(yùn)營和外部大環(huán)境兩類影響因素：

首先，航運(yùn)企業(yè)在某條航線上選擇聯(lián)盟合作的可能性主要取決于以下幾個要素：（1）航運(yùn)市場狀況。（2）航運(yùn)市場的蕭條對各企業(yè)收益的影響，市場繁榮對企業(yè)之間聯(lián)盟概率的影響。（3）預(yù)聯(lián)盟對象在該條航線上單獨(dú)運(yùn)營的成本、單獨(dú)運(yùn)營的收益，以及預(yù)計(jì)聯(lián)盟后運(yùn)營的成本、聯(lián)盟后的收益。（4）自身對預(yù)聯(lián)盟對象的聯(lián)盟需求強(qiáng)度。

這幾個要素都應(yīng)納入企業(yè)在該條航線的運(yùn)營要素中。

其次，航運(yùn)企業(yè)處在共同的外部大環(huán)境中。這個大環(huán)境包括政府政策、其他的航運(yùn)企業(yè)及相關(guān)企業(yè)、自然環(huán)境、港口自然條件等，航運(yùn)企業(yè)共同受制于這個大環(huán)境。由于本文研究的是航運(yùn)企業(yè)競合決策的制定，并且企業(yè)在制定決策時主要考慮對方企業(yè)能夠給自身帶來什么，也就是說主要考慮對方企業(yè)自身的因素，所以本文的模型中會將大環(huán)境中的政府政策、港口條件等共同外界因素納入到一個“environment”變量中，而不是把他們看做一個個獨(dú)立要素來單獨(dú)分析其對兩企業(yè)的影響。

此外，在這個大環(huán)境中，他們的運(yùn)行需要一些控制機(jī)制，控制各要素反應(yīng)的先后順序，以及控制兩個企業(yè)的行動，使模型能夠?qū)崿F(xiàn)兩個企業(yè)行動的先后順序，以及對對方的決策做出反應(yīng)。

因此，整個博弈系統(tǒng)模型由航運(yùn)企業(yè)、各自航線運(yùn)營要素、外部大環(huán)境和控制機(jī)制組成，具體如圖1所示。

圖1 競合博弈系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要素圖

2.2 航運(yùn)企業(yè)競合博弈模型

本文的航運(yùn)企業(yè)假設(shè)前提是雙方均為理性和獨(dú)立的經(jīng)濟(jì)體，追求企業(yè)利潤的最大化和長遠(yuǎn)發(fā)展。航運(yùn)市場是一個多寡頭壟斷的市場，為降低研究難度，本文以最簡單的雙寡頭競爭為例，研究具有相同的經(jīng)濟(jì)腹地、具有相同或者相似的貿(mào)易物種，企業(yè)規(guī)?；旧舷喈?dāng)?shù)膬蓚€航運(yùn)企業(yè)之間的競合決策。兩個企業(yè)聯(lián)盟后成為一個聯(lián)盟體，他們的收益值和成本存在此消彼長的關(guān)系。

航運(yùn)企業(yè)之間的博弈假設(shè)為基于完全信息下的動態(tài)博弈：在博弈中，企業(yè)雙方都擁有另一方的特征、策略集合（競爭和合作），以及收益函數(shù)方面的信息。并且在博弈時考慮時間因素，企業(yè)的行動有先后順序，這種博弈會多階段的重復(fù)進(jìn)行下去。

在以上基本前提下，在前人的研究基礎(chǔ)之上進(jìn)行如下假設(shè)[7]：

（1）航運(yùn)市場的繁榮與蕭條是一個循環(huán)過程，這里假設(shè)集裝箱運(yùn)價指數(shù)為p0。市場繁榮的概率為P，當(dāng)整個市場低迷時，行情對各企業(yè)收益的影響協(xié)調(diào)系數(shù)為a（0＜a＜1）；當(dāng)市場繁榮時，對于企業(yè)聯(lián)盟合作的概率的影響系數(shù)為b（0＜b＜1）。

（2）企業(yè)1在這條航線上獨(dú)立運(yùn)營的年均收益為U1，企業(yè)2為U2，聯(lián)盟成功后聯(lián)盟體內(nèi)企業(yè)1與企業(yè)2年均收益分別為Us1、Us2，聯(lián)盟年均總收益為U。

（3）企業(yè)1在該條航線上獨(dú)立運(yùn)營時的集裝箱載箱率為x1，企業(yè)2為x2，聯(lián)盟成功后兩企業(yè)共艙，聯(lián)盟體內(nèi)兩企業(yè)的集裝箱載箱率均為x3。企業(yè)1預(yù)計(jì)年投入該航線的運(yùn)力為s1（單位：TEU），企業(yè)2為s2（單位：TEU）。

（4）企業(yè)1聯(lián)盟合作的概率為P1，企業(yè)2聯(lián)盟合作的概率為P2。

（5）企業(yè)1在某條航線上單獨(dú)運(yùn)營的單位成本為C1，年均總成本為C1z，企業(yè)2在該條航線上單獨(dú)運(yùn)營的單位成本是C2，年均總成本為C2z；聯(lián)盟成功后，聯(lián)盟體內(nèi)兩企業(yè)在該條航線上運(yùn)營的單位成本分別為Cs1、Cs2，年均總成本分別為 Cs1z、Cs2z，這里有 C1z+C2z＞Cs1z+Cs2z＞C1z、C1z+C2z＞Cs1z+Cs2z＞C2z，C1z＞Cs1z，C2z＞Cs2z。

（6）建立聯(lián)盟由企業(yè)1提出，且假設(shè)無論聯(lián)盟是否成功，企業(yè)1都沒有任何商業(yè)信息和經(jīng)濟(jì)損失。如果企業(yè)2拒絕，那么企業(yè)1對企業(yè)2的聯(lián)盟合作需求值降低y，y的取值介于（1-10）之間。

用博弈樹來表明競合決策之間的關(guān)系，如圖2所示。

圖2 競合博弈樹

根據(jù)博弈樹，共有六種結(jié)果：合作一、競爭二、競爭三、合作四、競爭五、競爭六。基于博弈樹，計(jì)算各種結(jié)果的均衡收益值，進(jìn)一步推出兩企業(yè)各自的期望收益E1與E2，見表1。

表1 企業(yè)期望收益

基于企業(yè)追求利潤最大化的原理，要得到預(yù)期利潤的最大化，E1、E2分別對P1、P2求偏導(dǎo)，并且令偏導(dǎo)式為0，于是得到均衡解P1、P2如下：

對以上均衡解的經(jīng)濟(jì)含義具體解釋如下：

（1）航運(yùn)市場狀況P與聯(lián)盟可能性呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)航運(yùn)市場繁榮時，各個航運(yùn)企業(yè)在某條航線上獨(dú)立生存的可能性越大，相應(yīng)聯(lián)盟的可能性也就越小。

（2）航運(yùn)市場的蕭條對收益的影響系數(shù)a與聯(lián)盟可能性呈正相關(guān)。因?yàn)槭挆l對企業(yè)收益的影響系數(shù)a越大，企業(yè)收益的波動性就越大，越不穩(wěn)定，企業(yè)就越想要通過企業(yè)之間的聯(lián)盟合作，來削弱市場蕭條帶來的影響，提高自己的抗風(fēng)險(xiǎn)能力。

（3）航運(yùn)市場的繁榮對企業(yè)聯(lián)盟概率的影響系數(shù)b與聯(lián)盟的可能性呈正相關(guān)。

（4）預(yù)聯(lián)盟對象在該條航線上單獨(dú)運(yùn)營的年均成本與聯(lián)盟可能性呈負(fù)相關(guān)。成本越小，表明企業(yè)經(jīng)營能力越強(qiáng)，發(fā)起企業(yè)更可能向這種企業(yè)發(fā)出聯(lián)盟邀請，以利用這個企業(yè)的優(yōu)勢資源來減少本企業(yè)獨(dú)立運(yùn)營的成本，所以，聯(lián)盟的可能性越大。

（5）預(yù)聯(lián)盟對象在該條航線上單獨(dú)運(yùn)營的年均收益與聯(lián)盟可能性呈正相關(guān)。收益越大，表明企業(yè)具有越強(qiáng)的資源整合優(yōu)勢，其他企業(yè)越想與這個企業(yè)進(jìn)行聯(lián)盟來利用其優(yōu)勢，以彌補(bǔ)自身在這方面的不足。

（6）聯(lián)盟后對方預(yù)期的航線年均運(yùn)營成本與聯(lián)盟可能性呈正相關(guān)，因?yàn)榧僭O(shè)聯(lián)盟的總成本是一定的，對方企業(yè)的成本占比比較大，那么自身企業(yè)投入的成本就會比較小，就會越有利于自身企業(yè)，就更可能選擇聯(lián)盟。

（7）聯(lián)盟后預(yù)期對方的年均收益與聯(lián)盟可能性呈負(fù)相關(guān)。由于外貿(mào)假設(shè)聯(lián)盟的總收益值是一定的，所以對方企業(yè)在聯(lián)盟中的收益越大，自身企業(yè)在聯(lián)盟中的收益就會越小，因此，自身就越不愿與其聯(lián)盟，聯(lián)盟的概率就會越小。

（8）發(fā)起方對于后起者的聯(lián)盟需求與聯(lián)盟可能性呈正相關(guān)。即y值越大，表明企業(yè)1想要與企業(yè)2聯(lián)盟的概率越小。y表示的是假如企業(yè)2拒絕了企業(yè)1的聯(lián)盟邀請之后，企業(yè)1對企業(yè)2聯(lián)盟的需求就降低y，這對于企業(yè)2來說就形成了機(jī)會成本，對于其未來建立聯(lián)盟可能帶來的收益值就會造成威脅。

通過對于各個影響要素的調(diào)查分析，可以得出企業(yè)選擇聯(lián)盟的可能性，當(dāng)發(fā)起企業(yè)預(yù)測的可能性P1大于0.5時，就提出聯(lián)盟邀請，后起者根據(jù)自身聯(lián)盟可能性的預(yù)測拒絕或者接受邀請，發(fā)起者根據(jù)其反應(yīng)做出最終決策，以此來判斷選擇聯(lián)盟的時機(jī)。

2.3 基于智能體的競合博弈仿真模型

為模擬上述模型中航運(yùn)企業(yè)之間多階段的動態(tài)競合博弈過程，采用anylogic仿真軟件建立基于智能體的仿真模型。

模型主要是由智能體（agent）、事件（event）、參數(shù)（parameter）、變量（plain variable）、環(huán)境（environment）組成。

根據(jù)兩個企業(yè)發(fā)起聯(lián)盟的主動性，分別建立發(fā)起者和接受者兩種智能體，其判斷邏輯圖如圖3、圖4所示。

前述航運(yùn)企業(yè)的競合決策需要考慮運(yùn)營和外部大環(huán)境兩類影響因素，外部大環(huán)境中的政府政策、港口條件等共同外界因素納入到“environment”環(huán)境變量中，運(yùn)營要素通過參數(shù)設(shè)定和變量動態(tài)反映其變化。

圖3 發(fā)起者智能體判斷邏輯圖

圖4 接收者智能體判斷邏輯圖

另外，通過事件周期性地驅(qū)動航運(yùn)企業(yè)對當(dāng)前市場環(huán)境進(jìn)行判斷，決定是否發(fā)起聯(lián)盟邀請。最后建立起的航運(yùn)企業(yè)港口博弈仿真模型如圖5所示。

在模型中，企業(yè)根據(jù)外界環(huán)境做出判斷，兩者的決策按照前述智能體內(nèi)部邏輯進(jìn)行博弈互相影響，最終的合作概率P1、P2通過概率趨勢圖反映出來。

3 實(shí)例應(yīng)用

將調(diào)查收集到的中遠(yuǎn)、中海近幾年的相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)用到以上模型中，對中遠(yuǎn)、中海在泉州市石湖港實(shí)際競合博弈的實(shí)例進(jìn)行仿真，以驗(yàn)證其適用性。

3.1 天津線

根據(jù)調(diào)查資料顯示，2013年之前，石湖港的中遠(yuǎn)與中海兩家企業(yè)在天津線上不存在合作關(guān)系，那幾年的中國平均出口集裝箱運(yùn)價指數(shù)p0=1 200，中遠(yuǎn)自身獨(dú)立運(yùn)營的單位成本為C1=1 000元，獨(dú)立運(yùn)營時的集裝箱載箱率為x1=76%，年投入天津線的運(yùn)力為s1=96 000TEU；中海自身單獨(dú)運(yùn)營的單位成本為C2=900元，集裝箱載箱率為x2=72%，年投入該航線的運(yùn)力為s2=90 000TEU。聯(lián)盟成功后，集裝箱載箱率x3=95%，中遠(yuǎn)的成本降低為原來的96%，中海的成本降低為原來的90%，因?yàn)槭袌鲭y測，令其繁榮的概率為p=1/2，航運(yùn)市場低迷時，對企業(yè)首頁的影響協(xié)調(diào)系數(shù)為a=0.9，航運(yùn)市場繁榮時，對聯(lián)盟概率的影響系數(shù)b=0.9，中遠(yuǎn)對于與中海聯(lián)盟的需求增量值為y=5。

將相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)用到模型中，運(yùn)行結(jié)果見表2。

圖5 航運(yùn)企業(yè)港口博弈仿真模型主圖

表2 天津線運(yùn)行結(jié)果展示表

從仿真結(jié)果可以看出，中遠(yuǎn)希望與中海合作，并且中海接受了合作邀請，最后兩家企業(yè)達(dá)成了合作關(guān)系。也就是說在2013年之前的那種局勢下，兩家企業(yè)應(yīng)該在接下來的幾年里聯(lián)盟合作，這樣彼此都能獲得較高的期望收益。

而事實(shí)情況是，2013年中遠(yuǎn)和中海兩家航運(yùn)企業(yè)在天津線上確實(shí)聯(lián)盟合作了，而且聯(lián)盟后，效果明顯，聯(lián)盟前最多一周兩個班次，聯(lián)盟后一周至少三個班次，而且經(jīng)常出現(xiàn)爆倉的情況，可見模型運(yùn)行結(jié)果與實(shí)際情況相符。

3.2 上海線

根據(jù)調(diào)查資料顯示，2013年之前，石湖港的中遠(yuǎn)與中海兩家企業(yè)在上海線上不存在合作關(guān)系，那幾年的中國出口集裝箱運(yùn)價指數(shù)p0=1 200，中遠(yuǎn)自身獨(dú)立運(yùn)營的單位成本為C1=1 100元，獨(dú)立運(yùn)營時的集裝箱載箱率為x1=96%，年投入上海線的運(yùn)力為s1=19 200TEU；中海自身單獨(dú)運(yùn)營的單位成本為C2=1 000元，集裝箱載箱率為x2=90%，年投入該航線的運(yùn)力為s2=15 000TEU。聯(lián)盟成功后，集裝箱載箱率x3=99%，中遠(yuǎn)的成本降低為原來的96%，中海的成本降低為原來的90%，因?yàn)槭袌鲭y測，令其繁榮的概率為p=1/2，航運(yùn)市場低迷時，對企業(yè)收益的影響協(xié)調(diào)系數(shù)為a=0.9，航運(yùn)市場繁榮時，對聯(lián)盟概率的影響系數(shù)b=0.9，中遠(yuǎn)對于與中海聯(lián)盟的需求增量值為y=5。

將相關(guān)數(shù)據(jù)運(yùn)用到模型中，運(yùn)行結(jié)果見表3。

表3 上海線運(yùn)行結(jié)果表

由運(yùn)行結(jié)果可以看出，在2013前幾年那種局面下，在上海線上，中遠(yuǎn)打算在2013年后幾年與中海進(jìn)行合作，向中海發(fā)出了聯(lián)盟邀請，但是被中海拒絕，最后兩企業(yè)成為競爭關(guān)系。也就是說，在這種情況下，兩企業(yè)不應(yīng)該進(jìn)行合作，這樣對彼此都有利。

事實(shí)上，中遠(yuǎn)和中海確實(shí)在之后的幾年里一直都是競爭關(guān)系，并未合作，模型運(yùn)行結(jié)果與實(shí)際情況相符。

3.3 影響因素對聯(lián)盟決策的敏感性分析

運(yùn)用本文的航運(yùn)企業(yè)競合博弈仿真模型，除了可以根據(jù)當(dāng)前情況進(jìn)行聯(lián)盟決策支持，相關(guān)航運(yùn)企業(yè)還可以主動通過一定的改良措施，提高自身的集裝箱載箱率等因素，來改變談判的主動權(quán)，增強(qiáng)競合談判能力。

以中遠(yuǎn)、中海在天津線上的案例為例，中遠(yuǎn)通過一系列措施改變自身單獨(dú)運(yùn)營時的集裝箱載箱率x1，那么中海的合作可能性就會受到影響，具體如圖6所示。

圖6 x1變動影響曲線圖

由圖6可以看出，隨著中遠(yuǎn)集裝箱載箱率的提高，中海的合作概率越大，越偏向于與中遠(yuǎn)合作。并且可以進(jìn)一步看出，隨著中遠(yuǎn)集裝箱載箱率的提高，中海的合作概率變化會有較為平緩的增幅。由此可見，中遠(yuǎn)可以通過一系列的技術(shù)措施，提高自身的集裝箱載箱率，來改善聯(lián)盟局勢，使自身處于談判的優(yōu)勢地位。

同樣以中遠(yuǎn)、中海兩航運(yùn)企業(yè)在天津線上的案例為例，中海通過一系列措施改變自身單獨(dú)運(yùn)營時的單位成本C2，中遠(yuǎn)的合作可能性就會受到影響，具體如圖7所示。

圖7 C2變動影響曲線圖

由圖7可以看出，隨著中海的單位運(yùn)營成本的升高，中遠(yuǎn)的合作概率越小，越?jīng)]有與中海合作的興趣。并且，隨著成本的逐漸增大，中海的合作概率減少得越來越多，也就是說概率對成本的變化很敏感。那么，中海可以通過一系列的改進(jìn)措施，來降低自身的營運(yùn)成本，以提高自身的談判地位。

這樣，企業(yè)就可以通過分析自身以及對方的航線運(yùn)營成本、載箱率以及相關(guān)的影響因素，制定自身的相關(guān)決策措施。

4 結(jié)語

本文結(jié)合航運(yùn)業(yè)的市場情況，對航運(yùn)企業(yè)之間的競合博弈進(jìn)行了研究與分析，運(yùn)用博弈理論中的完全信息動態(tài)博弈理論，透過期望收益來反推影響合作的相關(guān)因素，通過對各因素的調(diào)查與分析，建立了基于智能體的競合博弈仿真模型，以期為航運(yùn)企業(yè)在復(fù)雜競爭環(huán)境下競合時機(jī)的選擇提供決策依據(jù)。并將調(diào)查所得的中遠(yuǎn)和中海兩航運(yùn)企業(yè)在石湖港的歷史數(shù)據(jù)運(yùn)用到模型中，與市場實(shí)際情況相比對，驗(yàn)證了模型的適用性。

由于研究資源所限，模型對影響因素進(jìn)行了簡化，今后進(jìn)一步的研究，可以在此基礎(chǔ)上運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)在更寬廣的范圍進(jìn)行更加精確和長期的預(yù)測：比如說通過腹地GDP和人口的變化預(yù)測腹地貨運(yùn)量的長期動態(tài)變化，通過確立因果關(guān)系建立反饋循環(huán)模型，進(jìn)一步預(yù)測集裝箱海運(yùn)貨運(yùn)量、航線貨運(yùn)量的長期動態(tài)變化，然后預(yù)估這些因素變化對企業(yè)競合決策的影響。

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