楊文彬

（中鐵集裝箱運輸有限責任公司呼和浩特分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010050）

1 引言

國務院在2014年印發(fā)的《物流業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2014-2020年）》中明確指出：將多式聯(lián)運工程列為十二大重點工程之首[1]。近年來受鐵路貨運改革和集裝箱運輸推廣的影響，多式聯(lián)運發(fā)展迎來了新的契機。各類扶持政策相繼出臺，高效、便捷的物流網(wǎng)絡和基礎設施基本建成，有效促進了多種運輸方式的順暢銜接。如何繼續(xù)提升物流體系綜合能力，加快多式聯(lián)運運輸效率，已成為影響多式聯(lián)運深入發(fā)展的關鍵因素。A Lozano、G Storchi（2001）提出時間算法，用以解決多式聯(lián)運中經(jīng)營人對最優(yōu)路徑的選擇問題[2]。Xiong，Wang（2010）設計的多任務多式聯(lián)運集成模型，有效地節(jié)約了運輸時間與成本[3]。F Russo，U Sansone（2014）通過對公鐵聯(lián)運碼頭周轉(zhuǎn)期的某些變量進行研究，解決了公鐵聯(lián)運的效率問題[4]。周建勤和米曉芳（2014）指出鐵路應專注于干線運輸，將兩端運輸委托給社會物流企業(yè)，構建以鐵路企業(yè)為核心的戰(zhàn)略物流聯(lián)盟[5]。孫雁勝和郝艷華（2014）探討了鐵路全程物流的兩端運輸，提出業(yè)務外包和構建汽運部的設想[6]。劉艦（2015）基于博弈的視角，提出了多式聯(lián)運過程中分運人的選擇機制[7]。崔德偉和彭永昌（2016）對物流業(yè)務外包、自營以及綜合三種模式進行了分析[8]。何明珂等（2016）根據(jù)物流系統(tǒng)接口理論構建數(shù)學模型，為多式聯(lián)運中各運輸方式間的銜接選擇提供參考[9]。朱漢民，姚華和劉斌（2018）從運作效率、技術效率、制度效率三方面入手，構建了集裝箱多式聯(lián)運效率評價指標體系[10]。當前國內(nèi)外學者對多式聯(lián)運的研究主要集中于效用提升和模式選擇兩個方面，而對多式聯(lián)運企業(yè)間競合關系的分析相對欠缺。鑒于此，本文運用演化博弈理論，通過剖析多式聯(lián)運企業(yè)間競合關系，尋求影響聯(lián)運企業(yè)實現(xiàn)長期、穩(wěn)定合作的關鍵因素并提出相關建議，以期為我國鐵路物流深入發(fā)展提供參考。

2 鐵路物流企業(yè)與外包車隊博弈關系分析

2.1 合作關系分析

（1）合作動因。一是具備優(yōu)勢互補。鐵路運輸網(wǎng)絡遍及我國各大、中型城市，運量大、成本低、安全、環(huán)保等優(yōu)勢彌補了汽運的不足；公路運輸則以其機動性好、靈活性強等優(yōu)勢彌補當前鐵路兩端運輸?shù)娜笔?。二是實現(xiàn)資源共享。鐵路物流企業(yè)可憑借外包車隊的設施、網(wǎng)點以及豐富的市場經(jīng)驗有效組織兩端運輸；外包車隊則通過接受鐵路物流企業(yè)下達的訂單，獲取穩(wěn)定貨源和物流收入。

（2）合作形式。目前我國鐵路物流企業(yè)與外包車隊主要采用契約式的合作形式，該種合作形式是雙方簽訂物流外包合同，并在后期執(zhí)行過程中嚴格依照合同內(nèi)容組織運輸。

2.2 不合作關系分析

（1）不合作的動因。一是拓展市場份額。近年來由于物流市場蓬勃發(fā)展，不少商家都看到其光明的前景，越來越多的企業(yè)進入市場參與競爭。想要在競爭激烈的物流市場中謀取進一步發(fā)展，拓展市場份額是必不可少的。二是獲取更多收益。收益不僅指企業(yè)所獲得的經(jīng)濟指標，還包括企業(yè)名譽、技術水平、管理經(jīng)驗等指標。當合作企業(yè)認為在合作情況下取得的收益會少于不合作情況下取得的收益，往往傾向于不合作。

（2）不合作的形式。不合作的形式有兩種：一是相互競爭，二是互不影響，獨立經(jīng)營。其中競爭又分為惡性和良性競爭兩種形式。惡性競爭形式是價格戰(zhàn)，為戰(zhàn)勝對方，競爭企業(yè)間會不計后果的降低產(chǎn)品價格，直至把對手擠出市場。良性競爭形式是技術創(chuàng)新，通過研發(fā)全新的物流技術或設備提升競爭力，但此種競爭方式回報周期較長。

3 演化博弈模型構建

3.1 問題描述與模型假設

（1）假設鐵路物流企業(yè)在開展業(yè)務外包的過程中存在以下博弈主體：鐵路物流企業(yè)、外包車隊。其中，外包車隊負責組織兩端“門到站”和“站到門”的公路運輸，鐵路物流企業(yè)負責組織鐵路干線運輸并協(xié)調(diào)外包車隊的接取送達工作。

（2）假設：（a）有限理性。博弈各方都追求自身利益最大化，但由于自身因素的限制幾乎無法一次性選擇到最優(yōu)策略。（b）存在演化博弈行為。在開展業(yè)務外包的過程中，博弈主體均存在演化博弈行為。

（3）博弈策略集合：在物流業(yè)務外包過程中，鐵路物流企業(yè)可選擇“合作”與“不合作”兩種策略；同樣，外包車隊選擇的策略也可能是“合作”、“不合作”。

（4）根據(jù)演化博弈問題描述，將有關參數(shù)做如下定義，見表1。

表1 變量及解釋

3.2 模型構建

依據(jù)問題描述與模型假設，建構鐵路物流企業(yè)與外包車隊收益矩陣，見表2。

表2 鐵路物流企業(yè)與外包車隊收益矩陣

鐵路物流企業(yè)選擇“合作”策略的期望收益為：

鐵路物流企業(yè)選擇“不合作”策略的期望收益為：

鐵路物流企業(yè)的平均期望收益為：

鐵路物流企業(yè)的復制動態(tài)方程為：

同理，外包車隊的復制動態(tài)方程為：

4 模型穩(wěn)定性分析

根據(jù)上述內(nèi)容，得到鐵路物流企業(yè)與外包車隊的雅可比矩陣：

根據(jù)定理可知，只有當所列均衡點行列式的值大于0，同時滿足它的跡小于0時，系統(tǒng)在該點處才能實現(xiàn)演化穩(wěn)定的狀態(tài)。

（1） 當 αΔE＜C1， (1-α)ΔE＜C2時 ，故點G不在系統(tǒng)內(nèi)，該系統(tǒng)中的均衡點分別為 A(0，0)，B(0，1)，C(1，0)，D(1，1)。對上述四個均衡點做局部穩(wěn)定性分析，見表3和圖1。

表3 局部穩(wěn)定性分析

圖1 系統(tǒng)演化相位圖

在開展物流業(yè)務外包過程中，鐵路物流企業(yè)獲得的超額收益無法彌補其投入的成本，同時外包車隊獲得的超額收益也無法彌補其投入的成本。此種情況下，合作過程中雙方均未獲得收益。系統(tǒng)演化結(jié)果最終將趨于點A(0,0)，即鐵路物流企業(yè)和外包車隊均會選擇不合作策略。

（2）當 αΔE＞C1，(1-α)ΔE＜C2時故點G不在系統(tǒng)內(nèi)，該系統(tǒng)中的均衡點分別為 A(0，0)，B(0，1)，C(1，0)，D(1，1)。對上述四個均衡點做局部穩(wěn)定性分析，見表4和圖2。

表4 局部穩(wěn)定性分析

圖2 系統(tǒng)演化相位圖

在開展物流業(yè)務外包過程中，鐵路物流企業(yè)獲得的超額收益大于其投入的成本，同時外包車隊獲得的超額收益無法彌補其投入的成本。此種情況下，雖然在合作過程中鐵路物流企業(yè)獲得了收益，但外包車隊卻未獲得收益，甚至可能出現(xiàn)虧損。系統(tǒng)演化結(jié)果最終將趨于點A(0,0)，即鐵路物流企業(yè)和外包車隊均會選擇不合作策略。

（3）當 αΔE＜C1(1-α)ΔE＞C2時 ，故點G不在系統(tǒng)內(nèi)，該系統(tǒng)中的均衡點分別為 A(0，0)，B(0，1)，C(1，0)，D(1，1)。對上述四個均衡點做局部穩(wěn)定性分析，見表5和圖3。

表5 局部穩(wěn)定性分析

在開展物流業(yè)務外包過程中，鐵路物流企業(yè)獲得的超額收益無法彌補其投入的成本，同時外包車隊獲得的超額收益大于其投入的成本。此種情況下，雖然在合作過程中外包車隊獲得了收益，但鐵路物流企業(yè)卻未獲得收益，甚至可能出現(xiàn)虧損。系統(tǒng)演化結(jié)果最終將會趨于點A(0,0)，即鐵路物流企業(yè)和外包車隊均會選擇不合作策略。

圖3 系統(tǒng)演化相位圖

表6 局部穩(wěn)定性分析

圖4 系統(tǒng)演化相位圖

在開展物流業(yè)務外包過程中，鐵路物流企業(yè)獲得的超額收益大于其投入的成本，同時外包車隊獲得的超額收益也大于其投入的成本。此種情況下，鐵路物流企業(yè)和外包車隊會實現(xiàn)合作。但合作過程中G點位置改變，會影響雙方的合作結(jié)果。當G點位于折線BGC上方時，雙方最終會趨于合作；當G點位于折線BGC下方時，雙方最終會趨于不合作。

5 數(shù)值仿真驗證

借助MATLAB軟件運用數(shù)值仿真的方法，對上述推論作進一步研究。數(shù)值仿真圖中橫軸表示時間t，縱軸表示概率 p。

5.1 初始合作意愿

當ΔE=10，C1=3，C2=2，R=1，α=0.6，初始合作意愿分別為以下兩組值時，系統(tǒng)演化結(jié)果如圖5、圖6所示。

數(shù)值組1：x=0.73；y=0.82；

數(shù)值組2：x=0.41；y=0.53。

圖5 初始合作意愿數(shù)值組1仿真

圖6 初始合作意愿數(shù)值組2仿真

從圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn)，當初始合作意愿變化時，雙方合作結(jié)果會發(fā)生改變。在上述條件下點G的坐標為(0.6,0.57)。當鐵路物流企業(yè)與外包車隊的初始合作意愿處于折線BGC的右上方時，雙方最終趨于合作；當鐵路物流企業(yè)與外包車隊的初始合作意愿處于折線BGC的左下方時，雙方最終趨于不合作。

5.2 超額收益

當 C1=3，C2=2，R=1，α=0.6，x=0.41，y=0.53，超額收益分別取以下兩組值時，系統(tǒng)演化結(jié)果如圖7、圖8所示。

數(shù)值1：ΔE=10；

數(shù)值2：ΔE=15。

圖7 超額收益數(shù)值1仿真

圖8 超額收益數(shù)值2仿真

從圖7、圖8可以發(fā)現(xiàn)，當超額收益變化時，雙方合作結(jié)果會發(fā)生改變。在其他條件不變的情況下，鐵路物流企業(yè)和外包車隊獲得的超額收益越高，雙方越趨于合作。

5.3 超額收益分配系數(shù)

當 ΔE=10，C1=3，C2=2，R=1，x=0.73，y=0.82，超額收益分配系數(shù)分別取以下兩組值，系統(tǒng)演化結(jié)果如圖9、圖10所示。

數(shù)值1：α=0.7；

數(shù)值2：α=0.6。

圖9 分配系數(shù)數(shù)值1仿真

圖10 分配系數(shù)數(shù)值2仿真

從圖9、圖10可以發(fā)現(xiàn)，當超額收益分配系數(shù)變化時，會加速雙方的合作結(jié)果。在其他條件不變的情況下，外包車隊超額收益分配系數(shù)越大，雙方實現(xiàn)合作的速度就越快。

5.4 企業(yè)投入成本

當ΔE=10，R=1，α=0.6，x=0.73，y=0.82，企業(yè)投入的成本分別取以下兩組值時，系統(tǒng)演化結(jié)果如圖11、圖12所示。

數(shù)值組1：C1=3，C2=2；

數(shù)值組2：C1=6，C2=4。

圖11 企業(yè)投入成本數(shù)值組1仿真

圖12 企業(yè)投入成本數(shù)值組2仿真

從圖11、圖12可以發(fā)現(xiàn)，當企業(yè)投入成本變化時，雙方合作結(jié)果會發(fā)生改變。在其他條件不變的情況下，鐵路物流企業(yè)和外包車隊投入的成本越低，雙方越趨于合作。

5.5 風險成本

當 ΔE=10，C1=3，C2=2，α=0.6，x=0.73，y=0.82，風險成本分別取以下兩組值時，系統(tǒng)演化結(jié)果如圖13、圖14所示。

數(shù)值1：R=1

數(shù)值2：R=8。

圖13 風險成本數(shù)值1仿真

圖14 風險成本數(shù)值2仿真

從圖13、圖14可以發(fā)現(xiàn)，當風險成本變化時，雙方合作結(jié)果會發(fā)生改變。在其他條件不變的情況下，鐵路物流企業(yè)和外包車隊認知到的風險成本越小，雙方越趨于合作。

6 結(jié)論

在對鐵路物流企業(yè)和外包車隊博弈關系分析的基礎上，從業(yè)務外包出發(fā)，運用演化博弈理論，構建了兩兩博弈的數(shù)學模型，指明了鐵路物流企業(yè)和外包車隊的策略選擇，主要結(jié)論如下：

（1）解決了鐵路物流企業(yè)與外包車隊合作共生發(fā)展沒有基于動態(tài)演化與有限理性視角考慮經(jīng)濟收益與成本投入等影響的不足，指明了鐵路物流企業(yè)與外包車隊能夠協(xié)同發(fā)展的存在基礎。

（2）一方甚至雙方收益均受損時，鐵路物流企業(yè)與外包車隊出于自身利益考慮最終會趨于不合作；雙方超額收益均大于其投入成本時，鐵路物流企業(yè)與外包車隊最終是否趨于合作，受初始狀態(tài)和關鍵參數(shù)的影響。

（3）鐵路物流企業(yè)和外包車隊合作與否受初始合作意愿影響，會隨雙方超額收益和超額收益的分配系數(shù)增加而增大，隨雙方投入成本和風險成本的增加而減小。為了使鐵路物流企業(yè)和外包車隊能夠?qū)崿F(xiàn)長期、穩(wěn)定的合作，應該盡量創(chuàng)造超額收益并實現(xiàn)合理分配，合理安排運輸計劃降低投入成本，最大限度地減少風險成本的產(chǎn)生。