王丹丹 鄭哲文

(中南林業(yè)科技大學(xué)材料科技與工程學(xué)院，湖南 長沙 410082)

引言

林業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的作用。發(fā)達(dá)的林業(yè)是國家富足、民族繁榮、社會(huì)文明的標(biāo)志之一[1]。南方在全國范圍內(nèi)屬于林業(yè)資源最為豐富的地區(qū),具有廣闊的林業(yè)面積和豐富的樹木品種。根據(jù)第八次全國森林資源清查統(tǒng)計(jì)，南方森林覆蓋面積達(dá)到46.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國20.36%的平均水平[2]。但是長期以來，設(shè)備操作技術(shù)水平參差不齊、故障發(fā)生頻繁、周邊環(huán)境對(duì)森林裝備造成的不良影響、設(shè)備投入成本過大[3]等問題亟待解決。如果無法結(jié)合森林裝備的具體情況選擇最合理的管理辦法,就會(huì)在一定程度上影響林業(yè)的發(fā)展，因此對(duì)森林裝備進(jìn)行系統(tǒng)的管理已成為南方林地經(jīng)濟(jì)增長不可忽視的重要推動(dòng)力。

本文主要研究以農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)為參與主體的森林裝備管理模式。農(nóng)戶是森林裝備的直接使用者與責(zé)任人，通過建立農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)之間的合作關(guān)系，能更好地加強(qiáng)對(duì)南方林地森林裝備的管理。農(nóng)戶通過經(jīng)營平臺(tái)租賃裝備，突破地域的限制，降低生產(chǎn)成本；并且有專業(yè)的裝備維護(hù)人員進(jìn)行設(shè)備的養(yǎng)護(hù)，減少人力成本。經(jīng)營平臺(tái)有了穩(wěn)定的農(nóng)戶客源，能更好地對(duì)森林裝備進(jìn)行采購與更新。大型機(jī)械設(shè)備的增加往往伴隨著技術(shù)發(fā)展的需求，很多大型設(shè)備是高精尖設(shè)備，專用性很強(qiáng)，涉及的方面較窄，所以在前期采購上就要嚴(yán)格把關(guān)。但是農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)之間由于信息的不對(duì)稱、利益訴求的差異促使雙方的合作成為了一種博弈的過程。這種反復(fù)和不穩(wěn)定的關(guān)系會(huì)影響到農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)之間的合作。因此，如何更好地提升雙方的合作意愿，實(shí)現(xiàn)雙方的互利共贏成為了需要解決的重要問題。

1 研究現(xiàn)狀

隨著裝備種類的增加，不同的學(xué)者對(duì)于不同領(lǐng)域的裝備管理辦法也逐漸趨向多樣化。物聯(lián)網(wǎng)共享系統(tǒng)[4]、在線聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)[5]、具有智能終端的設(shè)備狀態(tài)檢測(cè)系統(tǒng)[6]等均被運(yùn)用于設(shè)備管理中。周奇才[7]首次提出了更為形象的產(chǎn)品全生命周期管理屋；孫淑娟[8]提出了構(gòu)建專業(yè)的農(nóng)業(yè)機(jī)械管理機(jī)構(gòu)等措施；王太勇等[9]建立了一種為設(shè)備管理部門能及時(shí)提供現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備運(yùn)行狀況以及相應(yīng)的維修策略的系統(tǒng)。除此之外，部分學(xué)者也將博弈模型運(yùn)用到不同的合作管理領(lǐng)域。劉曉麗等[10]構(gòu)建出有限理性特性下的農(nóng)戶與農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)企業(yè)合作演化博弈模型；劉帥成[11]詳細(xì)討論了家電企業(yè)和電商平臺(tái)之間合作的成本和收益；劉全全[12]探究了有限理性下互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)合作創(chuàng)新的策略；錢加明[13]建立以平臺(tái)為主導(dǎo)的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)其形成機(jī)理及演化過程進(jìn)行探究；張笑寒等[14]通過農(nóng)場(chǎng)演化博弈模型，提出農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體這一新型組織形式有利于促進(jìn)綠色生產(chǎn)的推廣。

2 網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)模型的主體交互分析

網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺(tái)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)的工程，是需要個(gè)體農(nóng)戶、經(jīng)營平臺(tái)共同參與，兩者之間存在著相互制約、交互作用的關(guān)系。構(gòu)建森林裝備網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺(tái)有利于提高森林裝備管理經(jīng)營效率，減輕農(nóng)戶投資壓力。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺(tái)的雙方主體交互分析框架如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺(tái)模型

經(jīng)營平臺(tái)在森林裝備管理過程中起著主導(dǎo)作用，因此需要積極號(hào)召農(nóng)戶參與到森林裝備的管理中形成合作關(guān)系，經(jīng)營平臺(tái)的建設(shè)過程需要較高成本，是目前面臨的困境之一。并且經(jīng)營平臺(tái)的公信力的提升能夠有效地增加農(nóng)戶參與度。

農(nóng)戶在森林裝備管理過程中屬于主體地位，森林裝備的管理僅依靠經(jīng)營平臺(tái)的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要農(nóng)戶的參與和合作，農(nóng)戶自身的參與意識(shí)，能夠有效地提高經(jīng)營平臺(tái)的經(jīng)營小效率。就目前森林裝備的管理現(xiàn)狀而言，農(nóng)戶的合作意識(shí)比較薄弱，因此造成農(nóng)戶在管理過程中的合作效率不高。

3 博弈模型的基本假設(shè)與構(gòu)建

3.1 博弈模型的基本假設(shè)

在森林裝備采購維護(hù)過程中，博弈的雙方分別為農(nóng)戶和經(jīng)營平臺(tái)。其中，農(nóng)戶有2種策略可以選擇，農(nóng)戶選擇參與或不參與經(jīng)營平臺(tái)的組織管理。同時(shí)，經(jīng)營平臺(tái)也可以進(jìn)行2種策略的選擇，平臺(tái)是否與農(nóng)戶進(jìn)行合作。

3.1.1 假設(shè)1

根據(jù)理性經(jīng)濟(jì)人假設(shè)，農(nóng)戶和經(jīng)營平臺(tái)作為博弈主體，都選擇最優(yōu)的博弈策略。

3.1.2 假設(shè)2

農(nóng)戶參與經(jīng)營平臺(tái)管理的比例為x(0

3.1.3 假設(shè)3

農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)均不進(jìn)行合作，獲得的基本收益分別為P1、P2。

3.1.4 假設(shè)4

農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)均進(jìn)行合作，農(nóng)戶參與經(jīng)營平臺(tái)的管理會(huì)產(chǎn)生短期管理成本C1，C1包括了農(nóng)戶按照平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化要求投入的成本等；經(jīng)營平臺(tái)產(chǎn)生的成本為C2，C2包括經(jīng)營平臺(tái)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，信息溝通和服務(wù)的成本等。雙方合作除了基本收益之外，還會(huì)帶來超額收益分別為P3、P4。

3.1.5 假設(shè)5

當(dāng)一方選擇不合作策略，即農(nóng)戶方不參與經(jīng)營平臺(tái)的管理會(huì)產(chǎn)生自行管理成本C3，C3主要包括農(nóng)戶自行對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理維護(hù)所使用的勞動(dòng)力等，帶來的額外收益為F1，同時(shí)給經(jīng)營平臺(tái)會(huì)帶來損失為L1。當(dāng)經(jīng)營平臺(tái)選擇了其他農(nóng)戶作為合作對(duì)象時(shí)獲得的額外收益為F2，給農(nóng)戶帶來的損失為L2。

3.1.6 假設(shè)6

農(nóng)戶的收入均為I，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)在合作過程中，如果一方有不合作行為，會(huì)遭到相應(yīng)的罰款金額m給另一方。

3.2 博弈模型的構(gòu)建

在滿足述假設(shè)條件的基礎(chǔ)上，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)的博弈收益矩陣如表1所示。

表1 農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)的博弈收益矩陣

農(nóng)戶選擇參與或不參與的期望收益：

A1=y(P1+P3-C1)+(1-y)(P1-C1-L2+m)

A2=y(P1+F1-C3-m)+(1-y)P1

則農(nóng)戶選擇參與或不參與的混合期望收益：

f(x,y)=xA1+(1-x)A2

經(jīng)營平臺(tái)選擇合作與不合作的期望收益：

B1=x(P2+P4-C2)+(1-x)(P2-C2-L1+m)

B2=x(P2+F2-C2-m)+(1-x)P2

則經(jīng)營平臺(tái)選擇合作與不合作的混合期望收益：

f(x,y)=yB1+(1-y)B2

根據(jù)博弈動(dòng)態(tài)方程可以得出農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程：

dx/dt=x(1-x)[y(P3+C1+L2-F1+C3)+(m-2C1-L2)]

dy/dt=y(1-y)[x(P4+C2+L1-F2)+(m-C2-L1)]

令f(x,y)=0，h(x,y)=0，求解動(dòng)態(tài)復(fù)制方程，可以得到5個(gè)博弈均衡點(diǎn)，分別為(0，0)、(0，1)、(1，0)、(1，1)、(x*，y*)，其中，x*=L1+C2-m/P4+C2+L1-F2,y*=2C1+L2-m/P3+C1+L2-F1+C3。

4 演化博弈數(shù)據(jù)仿真分析

在農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)的博弈收益模型中，涉及的變量較多，為了更好地模擬不同博弈策略演化的過程，更好地展示各個(gè)變量之間的相互作用，本研究進(jìn)一步運(yùn)用Matlab進(jìn)行算例分析，分析農(nóng)戶、經(jīng)營平臺(tái)和各個(gè)變量之間的影響關(guān)系。

4.1 算例參數(shù)賦值

為了直觀地研究各個(gè)變量對(duì)“農(nóng)戶-經(jīng)營平臺(tái)”動(dòng)態(tài)博弈均衡條件的影響關(guān)系，通過Matlab對(duì)均衡條件進(jìn)行算例分析，并觀測(cè)各個(gè)變量對(duì)混合策略條件下均衡策略的影響。假設(shè)P3=25,P4=35,C1=8,C2=12,L2=7,L1=10,F1=20,F2=30,C3=15,m=2。給定初始值為(0.6，0.6),步長取0.2,時(shí)間段定為[0，20]。在其它參數(shù)不變的條件下，模擬各個(gè)參數(shù)變化對(duì)系統(tǒng)演化路徑的影響分析。

4.2 超額收益P3、P4對(duì)系統(tǒng)演化的影響

對(duì)比圖2、圖3可以看出，當(dāng)超額收益P3、P4逐漸變大的時(shí)候，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)趨向合作關(guān)系的意愿更加強(qiáng)烈，趨向于合作的時(shí)間越短。

圖2 P3變化對(duì)農(nóng)戶博弈演化的影響

圖3 P4變化對(duì)經(jīng)營平臺(tái)博弈演化的影響

4.3 單方不合作收益F1、F2對(duì)系統(tǒng)演化的影響

對(duì)比圖4、圖5可以看出，當(dāng)不合作方額外收益F1、F2越大時(shí)，其趨向于合作的意愿越來越小，趨向合作的時(shí)間越來越長。

圖4 F1對(duì)農(nóng)戶博弈演化的影響

圖5 F2對(duì)經(jīng)營平臺(tái)博弈演化的影響

4.4 單方不合作造成的損失L1、L2對(duì)系統(tǒng)演化的影響

對(duì)比圖6、圖7可以看出，當(dāng)有一方選擇不合作而給對(duì)方造成的損失L1、L2越大時(shí)，會(huì)加劇博弈雙方不合作的意愿。

圖6 L1對(duì)經(jīng)營平臺(tái)博弈演化的影響

圖7 L2對(duì)農(nóng)戶博弈演化的影響

4.5 處罰罰金m對(duì)系統(tǒng)演化的影響

對(duì)比圖8、圖9可以看出，當(dāng)處罰罰金m越大時(shí)，迫于罰金的壓力，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)雙方選擇合作策略的意愿越來越強(qiáng)。

圖8 處罰罰金m對(duì)農(nóng)戶博弈演化的影響

圖9 處罰罰金m對(duì)經(jīng)營平臺(tái)博弈演化的影響

5 結(jié)論和建議

基于農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)博弈收益模型的數(shù)值分析能夠得出，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)的合作意愿與合作后給雙方帶來的經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)。雙方合作帶來的超額收益與雙方合作意愿呈正相關(guān)關(guān)系，而單方不合作所帶來的收益以及給對(duì)方造成的損失給雙方合作意愿帶來負(fù)向影響，同時(shí)隨著處罰罰金的增加，迫使農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)更加趨向于合作。針對(duì)以上影響因素，可以提出幾點(diǎn)具有實(shí)踐性的建議。經(jīng)營平臺(tái)應(yīng)結(jié)合信息化技術(shù)管理森林裝備，通過信息技術(shù)與管理手段的結(jié)合，使經(jīng)營平臺(tái)對(duì)農(nóng)戶的森林裝備管理更準(zhǔn)確、更專業(yè)、更精細(xì)，在構(gòu)建的專業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)下，能夠遠(yuǎn)程了解森林裝備的運(yùn)行情況，降低管理成本以及設(shè)備運(yùn)行過程中可能會(huì)出現(xiàn)的安全隱患，并且隨著管理成本的下降，雙方能更大程度的實(shí)現(xiàn)互利共贏；將農(nóng)戶與經(jīng)營平臺(tái)的利益緊密結(jié)合，建立良好的處罰機(jī)制，對(duì)待不合作或者毀約的一方提高處罰罰金，從而促使經(jīng)營平臺(tái)能更好的對(duì)森林裝備實(shí)行統(tǒng)一管理。