共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟策略博弈研究

周小祥，黃承鋒*，b

(重慶交通大學(xué)，a.經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院；b.西部交通與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展研究中心，重慶400074)

0 引言

共享交通是共享經(jīng)濟(jì)理念在交通領(lǐng)域的具體實(shí)踐，也是交通強(qiáng)國(guó)建設(shè)綱要明確重點(diǎn)發(fā)展的領(lǐng)域。共享汽車(chē)擁有降低出行成本，緩解交通擁堵，減少污染排放等集約化優(yōu)勢(shì)，對(duì)發(fā)展新能源汽車(chē)，加快傳統(tǒng)車(chē)企轉(zhuǎn)型，促進(jìn)自動(dòng)駕駛場(chǎng)景落地具有重要作用。在新基建時(shí)代，以共享出行為代表的企業(yè)正在通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和營(yíng)運(yùn)模式創(chuàng)新賦能汽車(chē)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)生態(tài)化發(fā)展。但共享汽車(chē)行業(yè)在快速發(fā)展的同時(shí)存在企業(yè)無(wú)序擴(kuò)張[1]，租賃網(wǎng)點(diǎn)較少，充電不便及用戶(hù)體驗(yàn)差等諸多問(wèn)題[2]。共享汽車(chē)前期投資巨大，是典型的重資產(chǎn)和重技術(shù)行業(yè)，對(duì)運(yùn)營(yíng)商資本實(shí)力、技術(shù)水平和運(yùn)營(yíng)強(qiáng)度有較高要求，企業(yè)在共享汽車(chē)服務(wù)鏈上的資源整合能力直接關(guān)系著企業(yè)的生存和發(fā)展。因此，共享分時(shí)租賃汽車(chē)企業(yè)通過(guò)與充電樁運(yùn)營(yíng)商組建企業(yè)聯(lián)盟降低成本，或者通過(guò)供應(yīng)鏈上、下游垂直整合，實(shí)現(xiàn)車(chē)樁位一體化提升競(jìng)爭(zhēng)力，成為分時(shí)租賃共享汽車(chē)企業(yè)市場(chǎng)策略競(jìng)爭(zhēng)的重要內(nèi)容。當(dāng)前，互聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)平臺(tái)與產(chǎn)業(yè)鏈上、下游各個(gè)環(huán)節(jié)展開(kāi)戰(zhàn)略合作，已經(jīng)步入快速發(fā)展時(shí)期。例如Ponycar分別與充電樁龍頭運(yùn)營(yíng)商EV POWER、合眾新能源達(dá)成戰(zhàn)略合作；大眾與中國(guó)一汽戰(zhàn)略合作，合資組建公共快速充電網(wǎng)絡(luò)；長(zhǎng)安出行與特來(lái)電開(kāi)展戰(zhàn)略合作，與國(guó)網(wǎng)重慶電力公司組建合作聯(lián)盟共同推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等。

國(guó)內(nèi)外對(duì)共享汽車(chē)的研究主要集中于站點(diǎn)選址[3]，車(chē)輛調(diào)度[4-5]及消費(fèi)者出行行為研究[6]等諸多方面。隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的學(xué)者關(guān)注自動(dòng)駕駛下的共享交通運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)[7]。此外，共享汽車(chē)聯(lián)盟及其博弈問(wèn)題也逐漸成為研究熱點(diǎn)。張蓓[8]研究汽車(chē)共享服務(wù)聯(lián)盟運(yùn)營(yíng)模式和運(yùn)行管理體系，指出共享汽車(chē)服務(wù)聯(lián)盟的伙伴選擇和收益分配是聯(lián)盟穩(wěn)定存在的關(guān)鍵。黃毅祥等[9]利用無(wú)限重復(fù)博弈模型分析電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)組建價(jià)格聯(lián)盟的穩(wěn)定性，指出聯(lián)盟收益分配和穩(wěn)定性受企業(yè)服務(wù)差異化替代率及貼現(xiàn)率影響。楊倩倩等[10]從解決出行最后一公里問(wèn)題角度出發(fā)，運(yùn)用合作博弈模型探討共享汽車(chē)與共享單車(chē)組建聯(lián)盟的資源投入和收益分配問(wèn)題，指出聯(lián)盟收益分配要綜合考慮企業(yè)在聯(lián)盟中的資源投入和風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)。盧珂等[11]針對(duì)共享汽車(chē)產(chǎn)業(yè)推廣策略，采用演化博弈模型分析政府、運(yùn)營(yíng)企業(yè)和出行者三方利益相關(guān)者的演化路徑，結(jié)果表明，三者間利益存在相互影響和復(fù)雜反饋，在考慮單個(gè)主體推廣路徑時(shí)需同時(shí)考慮其他兩方的利益訴求。上述研究從不同側(cè)面反映共享汽車(chē)服務(wù)鏈參與者相互間的復(fù)雜關(guān)系及其博弈過(guò)程，但沒(méi)有詳細(xì)考慮共享汽車(chē)服務(wù)鏈?zhǔn)袌?chǎng)的需求價(jià)格彈性特征，以及新能源供給端的定價(jià)策略及對(duì)聯(lián)盟穩(wěn)定性的影響。共享汽車(chē)服務(wù)鏈包含資源供應(yīng)商、共享汽車(chē)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商以及終端消費(fèi)者，各個(gè)主體的需求變化均會(huì)對(duì)定價(jià)機(jī)制產(chǎn)生影響。本文以分時(shí)租賃共享汽車(chē)服務(wù)鏈為研究對(duì)象，基于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理論，構(gòu)建由分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商、充電樁服務(wù)商及終端消費(fèi)者組成的共享汽車(chē)服務(wù)鏈，考慮線(xiàn)性需求下服務(wù)鏈成員在不同決策模式下的最優(yōu)定價(jià)策略，并研究共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商之間組建服務(wù)鏈聯(lián)盟后在有限理性下演化穩(wěn)定均衡策略。以長(zhǎng)安出行分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)情況為案例，綜合研究共享汽車(chē)服務(wù)鏈?zhǔn)袌?chǎng)聯(lián)盟存在機(jī)理及運(yùn)作機(jī)制。

1 共享汽車(chē)服務(wù)鏈模型

服務(wù)鏈?zhǔn)怯刹煌?wù)供給者通過(guò)簽署契約或協(xié)議相互合作而形成的一種鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。服務(wù)鏈成員間可以共享資源，共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)，一些關(guān)鍵要素可在成員間相互流動(dòng)形成整體競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。典型的分時(shí)租賃汽車(chē)共享服務(wù)鏈包含資源端、平臺(tái)端及用戶(hù)端，在資源端，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商通過(guò)采購(gòu)或者租賃汽車(chē)投放車(chē)輛，并整合利用充電樁、停車(chē)位等稀缺性資源；在平臺(tái)端，共享汽車(chē)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商充分利用車(chē)聯(lián)網(wǎng)及大數(shù)據(jù)算法聯(lián)通平臺(tái)前后端資源，打通用戶(hù)與車(chē)輛時(shí)空間隔，并鏈接消費(fèi)者出行行為，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)用戶(hù)管理和精確車(chē)輛調(diào)度，確保低成本和高效率運(yùn)營(yíng)；在用戶(hù)端，用戶(hù)關(guān)注用車(chē)的便利性及共享用車(chē)的經(jīng)濟(jì)性，并關(guān)注平臺(tái)端的服務(wù)效率。共享汽車(chē)服務(wù)鏈如圖1所示。

圖1 共享汽車(chē)服務(wù)鏈Fig.1 Automobile sharing service chain

目前，在分時(shí)租賃汽車(chē)共享領(lǐng)域，除了科技型企業(yè)利用其技術(shù)優(yōu)勢(shì)搭建數(shù)據(jù)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)共享汽車(chē)外，長(zhǎng)安、北汽等傳統(tǒng)車(chē)企紛紛組建出行服務(wù)生態(tài)，參與共享出行競(jìng)爭(zhēng)。此外，以第一視頻、海航集團(tuán)等為代表的跨界經(jīng)營(yíng)者，汽車(chē)經(jīng)銷(xiāo)商及汽車(chē)租賃公司等也通過(guò)投資或新增業(yè)務(wù)范圍進(jìn)入共享汽車(chē)行業(yè)。數(shù)據(jù)顯示，截止2019年底，中國(guó)已經(jīng)注冊(cè)的共享汽車(chē)企業(yè)及單位超過(guò)1600 家，投入營(yíng)運(yùn)的汽車(chē)數(shù)量約11 萬(wàn)～13 萬(wàn)輛，整體市場(chǎng)規(guī)模達(dá)28.5 億元。實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，分時(shí)租賃共享汽車(chē)行業(yè)長(zhǎng)期面臨著高投入、低回報(bào)且終端用戶(hù)規(guī)?；灰椎葐?wèn)題，運(yùn)營(yíng)企業(yè)承受較大的運(yùn)營(yíng)壓力。通過(guò)整合服務(wù)鏈資源，建立橫向或縱向的戰(zhàn)略聯(lián)盟，實(shí)現(xiàn)資源互通、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)是共享汽車(chē)服務(wù)商增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力的有效手段。其中，橫向合作包括資源提供商之間的聯(lián)盟和共享企業(yè)與租賃企業(yè)之間的聯(lián)盟，例如，充電企業(yè)之間建立聯(lián)盟可以擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模，租賃企業(yè)形成聯(lián)盟可以共享車(chē)型并制定合約價(jià)格?？v向合作除了平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商與上游資源提供商之間的聯(lián)盟合作外，還包括平臺(tái)運(yùn)營(yíng)企業(yè)向上、下游產(chǎn)業(yè)鏈擴(kuò)張等模式。例如，共享汽車(chē)租賃企業(yè)通過(guò)投資興建充電樁，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合，實(shí)現(xiàn)車(chē)樁位一體化發(fā)展從而獲取獨(dú)特競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

本文僅考慮共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商之間的縱向合作關(guān)系。在分時(shí)租賃汽車(chē)共享服務(wù)鏈中，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商向資源端廠(chǎng)商購(gòu)買(mǎi)能源和租賃車(chē)位獲得運(yùn)營(yíng)資源，通過(guò)平臺(tái)端的強(qiáng)運(yùn)營(yíng)聚合客戶(hù)，并向終端消費(fèi)者提供有差異性的服務(wù)獲取收益。充電樁、停車(chē)位屬于稀缺性資源，涉及城市規(guī)劃和公共空間占用，成為分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)成本的重要組成部分。為簡(jiǎn)化研究，考慮到停車(chē)位需要長(zhǎng)期租賃，可以視為長(zhǎng)期投資分?jǐn)偣潭ǔ杀?，同時(shí)，目前分時(shí)租賃共享汽車(chē)絕大多數(shù)為電動(dòng)汽車(chē)且采用充電服務(wù)模式運(yùn)營(yíng)，本文著重關(guān)注分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組成的服務(wù)鏈聯(lián)盟情況，對(duì)服務(wù)鏈做出以下假設(shè)。

假設(shè)1 分時(shí)租賃共享汽車(chē)市場(chǎng)有A、B兩家運(yùn)營(yíng)商，處于同等地位，由同一個(gè)充電樁運(yùn)營(yíng)商E 為其供電，兩個(gè)共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商提供略有差異的服務(wù)，運(yùn)營(yíng)商作為理性經(jīng)濟(jì)人，從利己角度出發(fā)進(jìn)行決策，追求利潤(rùn)最大化，在定價(jià)時(shí)除了考慮車(chē)輛購(gòu)置、平臺(tái)建設(shè)、網(wǎng)點(diǎn)搭建、車(chē)輛保險(xiǎn)、停車(chē)費(fèi)用等固定成本分?jǐn)偼?，還要考慮充電費(fèi)用及合理利潤(rùn)，定價(jià)策略為

式中：pi為分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商的單位時(shí)間定價(jià)；ci為單位時(shí)間分?jǐn)偟墓潭ǔ杀荆粀為單位時(shí)間充電的服務(wù)費(fèi)用；ri為合理的單位時(shí)間邊際利潤(rùn)。

假設(shè)2 分時(shí)租賃共享汽車(chē)市場(chǎng)客戶(hù)端需求為線(xiàn)性，需求量與分時(shí)租賃共享汽車(chē)單位時(shí)間定價(jià)負(fù)相關(guān)，考慮到分時(shí)租賃共享汽車(chē)相互之間存在一定的替代性，引入β作為替代系數(shù)，共享汽車(chē)用戶(hù)端的需求函數(shù)表達(dá)為

式中：m為固定常數(shù)，表示分時(shí)租賃共享汽車(chē)市場(chǎng)最大容量；α為價(jià)格敏感系數(shù)；β為兩家共享汽車(chē)營(yíng)運(yùn)商的替代系數(shù)。

假設(shè)3 分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的車(chē)輛調(diào)度及維護(hù)，市場(chǎng)推廣及管理等實(shí)際運(yùn)營(yíng)費(fèi)用在一定時(shí)期內(nèi)維持在一個(gè)相對(duì)固定的水平，可以作為固定成本進(jìn)行分?jǐn)?，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商在進(jìn)行價(jià)格決策時(shí)有完全充分的成本信息，單位時(shí)間邊際利潤(rùn)ri是其決策變量。

上述參數(shù)及含義如表1所示。

表1 參數(shù)及含義Table 1 Parameters and meanings

2 共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟決策模型

2.1 分散式?jīng)Q策模型

在分散式動(dòng)態(tài)決策下，三方主體均不考慮對(duì)方的決策狀態(tài)，充電樁供應(yīng)商和共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商均以自身利益最大化為決策目標(biāo)，決策模型為

理性人假設(shè)下，三方均追求利潤(rùn)最大化。以w、rA、rB為變量求解方程組可得在分散式動(dòng)態(tài)決策下，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商A、B以及充電樁運(yùn)營(yíng)商E的最優(yōu)邊際利潤(rùn)率、最優(yōu)充電服務(wù)費(fèi)為

由此可見(jiàn)，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商的最優(yōu)邊際利潤(rùn)不僅與自身的成本相關(guān)，還與競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的運(yùn)營(yíng)情況相關(guān)，車(chē)隊(duì)規(guī)模、車(chē)輛運(yùn)營(yíng)效率及市場(chǎng)占有率直接關(guān)系分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商邊際利潤(rùn)。

考慮到分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商A、B 處于市場(chǎng)同等地位，假設(shè)其固定成本均為常數(shù)c，代入式(6)，求得共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟在分散式?jīng)Q策下的均衡利潤(rùn)、邊際利潤(rùn)、服務(wù)鏈?zhǔn)找孀顑?yōu)值。

2.2 集中式?jīng)Q策模型

在集中式?jīng)Q策模型下，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商A、B 與充電樁服務(wù)商E 通過(guò)契約等方式組成一個(gè)合作聯(lián)盟，聯(lián)盟內(nèi)共享用戶(hù)需求信息及合作資源，以聯(lián)盟整體利益最大化為決策目標(biāo)。此時(shí)，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商A 和B 在聯(lián)盟內(nèi)可視為一個(gè)運(yùn)營(yíng)商，其處于同等的決策地位，兩者在成本及邊際收益率上無(wú)差異，令

此時(shí)，共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商A和B在市場(chǎng)上以相同的合約價(jià)格面向消費(fèi)者提供服務(wù)，即

合作聯(lián)盟決策模型表達(dá)為

令w′=r+w，對(duì)式(9)求w的一階偏導(dǎo)數(shù)，并令其等于0，即

求解可得

帶入收益最大化模型，可得整個(gè)服務(wù)鏈最優(yōu)收益為

由于在集中式?jīng)Q策模式下，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁服務(wù)商視為一個(gè)整體(整體利潤(rùn)用πAB表示)，兩者各自的利潤(rùn)無(wú)法求出，利用Shapley值法在供應(yīng)商合作伙伴收益分配處理中的優(yōu)勢(shì)，合理分配集中式?jīng)Q策服務(wù)鏈整體利潤(rùn)，設(shè)充電樁服務(wù)商、共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商兩個(gè)主體構(gòu)成利益分享集合，則充電樁服務(wù)商和分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商的最終分配利潤(rùn)為

聯(lián)立式(13)～式(15)，解方程可得

帶入式(6)，求得分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商及充電樁服務(wù)商的最優(yōu)收益，邊際利潤(rùn)及合約電價(jià)。

2.3 分散決策與集中決策比較分析

分時(shí)租賃共享汽車(chē)服務(wù)鏈在分散決策和集中決策下，充電樁服務(wù)商、分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商的收益各有不同，兩種決策模式下各變量的取值如表2所示。

表2 不同決策模式下共享汽車(chē)服務(wù)鏈結(jié)果對(duì)比Table 2 Results of car sharing service chain under different decision modes

通過(guò)對(duì)比分析，得到以下結(jié)論。

定理1 分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組成服務(wù)鏈聯(lián)盟，聯(lián)盟中電樁運(yùn)營(yíng)商、分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商收益均有所增加，整體服務(wù)鏈可獲得超額收益。

證明：分時(shí)租賃共享汽車(chē)服務(wù)鏈形成聯(lián)盟的必要條件是要保證各參與方在聯(lián)盟中的收益不得低于聯(lián)盟組建前，使得參與聯(lián)盟能夠獲取超額利潤(rùn)。對(duì)比充電樁運(yùn)營(yíng)商E、分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商A、B在分散式?jīng)Q策和集中式?jīng)Q策模式下的收益，可得

由于α ＞β，顯然,同理可證,，。

對(duì)于整個(gè)服務(wù)鏈?zhǔn)找孀兓う蠳，有

因?yàn)棣?＞β,m ?c，可以得出，ΔπN＞0，超額收益為。

由定理1 可知，運(yùn)用Shapley 值法對(duì)集中式動(dòng)態(tài)決策下分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組成服務(wù)鏈聯(lián)盟整體利潤(rùn)進(jìn)行合理分配后，充電樁運(yùn)營(yíng)商和分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商利潤(rùn)都有所增加。對(duì)于參與者，因集中式?jīng)Q策能帶來(lái)超額收益，均愿意選擇集中式?jīng)Q策而非分散式?jīng)Q策。從服務(wù)鏈整體上看，組建共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟能夠使產(chǎn)業(yè)鏈整體收益增加，因此，政府應(yīng)該鼓勵(lì)和引導(dǎo)分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組建合作聯(lián)盟，并制定相應(yīng)的收益分配機(jī)制，促進(jìn)服務(wù)鏈成員開(kāi)展持續(xù)性合作，從而有效促進(jìn)新能源汽車(chē)推廣和共享出行產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

定理2 分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組成服務(wù)鏈聯(lián)盟，合約電價(jià)低于市場(chǎng)電價(jià)，聯(lián)盟中分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商單位時(shí)間邊際利潤(rùn)低于相互競(jìng)爭(zhēng)中的邊際利潤(rùn)。

證明：

由于α＞1，0＜β＜1，m?c因此，3α-β-2＞0，即Δw*＜0，故組建服務(wù)聯(lián)盟前的合約電價(jià)大于服務(wù)聯(lián)盟的合約定價(jià)，組建服務(wù)聯(lián)盟能有效降低分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商充電服務(wù)成本。同時(shí)，服務(wù)聯(lián)盟組建前、后分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商邊際利潤(rùn)變化Δr*為

可知Δr*＜0。

定理2說(shuō)明集中式?jīng)Q策下，共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟合約電價(jià)低于分散時(shí)的市場(chǎng)定價(jià)。組建聯(lián)盟可以為分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商有效降低成本，但聯(lián)盟組建后，單位服務(wù)時(shí)間邊際利潤(rùn)不增反降，原因在于聯(lián)盟組建后，聯(lián)盟成員在場(chǎng)地、平臺(tái)及信息資源上可實(shí)現(xiàn)共建共享，聯(lián)盟通過(guò)資源整合在對(duì)外統(tǒng)一定價(jià)上有所優(yōu)惠，導(dǎo)致邊際利潤(rùn)率降低。組建聯(lián)盟后，通過(guò)統(tǒng)一定價(jià)，不僅有利于增加市場(chǎng)參與主體的收益，一定程度上避免了行業(yè)內(nèi)的惡性競(jìng)爭(zhēng)，還能給予消費(fèi)者更優(yōu)惠的價(jià)格，有利于市場(chǎng)培育，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的快速發(fā)展。

3 共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟穩(wěn)定性分析

分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商基于對(duì)共同利益的追求而組建共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟，能夠有效整合各種優(yōu)勢(shì)資源，實(shí)現(xiàn)合作共贏，聯(lián)盟組建后，各參與服務(wù)商將受到聯(lián)盟統(tǒng)一管理和約束。但在共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟實(shí)際運(yùn)作中，由于聯(lián)盟服務(wù)商具有不完全信息，同時(shí)，聯(lián)盟的存在對(duì)服務(wù)商單位時(shí)間邊際利潤(rùn)有不利影響，偏離聯(lián)盟合作有可能獲取更大市場(chǎng)份額，因此，服務(wù)商有可能采取機(jī)會(huì)主義行為。在有限理性下，聯(lián)盟內(nèi)服務(wù)商對(duì)聯(lián)盟合作可能持“繼續(xù)合作”或“暫時(shí)偏離”兩種態(tài)度。如果服務(wù)商采取機(jī)會(huì)主義行為，為維持共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟穩(wěn)定性，其他參與服務(wù)商則會(huì)對(duì)偏離聯(lián)盟行為給予懲罰，例如充電樁服務(wù)商會(huì)取消給予的優(yōu)惠電價(jià)，或事先收取的聯(lián)盟保證金不予退還等，以此形成對(duì)背離聯(lián)盟機(jī)會(huì)主義行為的懲罰，即聯(lián)盟罰金。在機(jī)會(huì)主義行為的影響下，如果聯(lián)盟沒(méi)有較好的激勵(lì)約束機(jī)制，共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟將趨于瓦解。

假設(shè)分時(shí)租賃汽車(chē)服務(wù)商采取機(jī)會(huì)主義行為能夠獲得額外收益K，充電樁運(yùn)營(yíng)商采取投機(jī)行為的額外收益為T(mén)，聯(lián)盟對(duì)采取機(jī)會(huì)主義行為的懲罰力度為Q，聯(lián)盟博弈收益矩陣如表3所示。

表3 共享汽車(chē)服務(wù)鏈服務(wù)商博弈支付矩陣Table 3 Game payoff matrix of car sharing service chain

3.1 復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

假設(shè)充電樁運(yùn)營(yíng)商維持聯(lián)盟合作的概率為x，偏離聯(lián)盟的概率為(1-x)，分時(shí)車(chē)租賃運(yùn)營(yíng)商維持聯(lián)盟合作的概率為y，偏離聯(lián)盟的概率為(1-y)。

根據(jù)表3的支付矩陣，充電樁運(yùn)營(yíng)商維持合作與采取機(jī)會(huì)主義行為的適應(yīng)度W1、W2及平均期望收益W分別為

可得充電樁運(yùn)營(yíng)商復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

同理，共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商維持合作與采取機(jī)會(huì)主義行為的適應(yīng)度G1、G2及平均期望收益G分別為

由此可得共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為

分別令fw(x)=0，fG(y)=0，可得：x=0,x=1,y=Y0；y=0,y=1,x=1。因此，分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組建的共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟演化博弈矩陣有5 個(gè)博弈均衡點(diǎn)：E1(0,0)，E2(0,1)，E3(1,0)，E4(1,1)，E5=(1,Y0)，其 中，Y0=當(dāng)且僅當(dāng)0 ≤X0,Y0≤1((X0,Y0)為一特定選擇點(diǎn))時(shí)，x=0,x=1點(diǎn)才存在。

3.2 演化穩(wěn)定策略

(1)充電樁運(yùn)營(yíng)商演化穩(wěn)定策略

①當(dāng)Q＜T-G0時(shí)，0＜y0＜0，當(dāng)分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商選擇維持合作策略的意愿y＞y0時(shí)，，所以，x=1 為穩(wěn)定策略，即當(dāng)分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商選擇維持合作策略的意愿大于一定值時(shí)，充電樁運(yùn)營(yíng)商選擇堅(jiān)持合作。當(dāng)分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商選擇維持合作策略的意愿y＜y0時(shí)，，所以，x=0 為穩(wěn)定策略，即當(dāng)分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商選擇維持合作策略的意愿小于y0時(shí)，充電樁運(yùn)營(yíng)商選擇偏離合作。

②當(dāng)Q ＞T時(shí)，此時(shí)y0＜0，對(duì)于任意，總有，所以，x=1 為穩(wěn)定策略，即不論分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商是否選擇合作，充電樁運(yùn)營(yíng)商會(huì)選擇堅(jiān)持合作。

③當(dāng)T ＞Q ＞T-G0，此時(shí)y0＞1，對(duì)于任意，總有，所以，x=0 為穩(wěn)定策略，即不論分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商是否選擇合作，充電樁運(yùn)營(yíng)商選擇偏離合作。

(2)分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商演化穩(wěn)定策略

①當(dāng)0＜x0且K＞Q時(shí)，此時(shí)，所以，x=0 為穩(wěn)定策略，即當(dāng)偏離合作的收益大于服務(wù)鏈聯(lián)盟給予的懲罰時(shí)，分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商選擇偏離合作。

②當(dāng)0＜x0＜1 且K＜Q時(shí)，此時(shí)，所以，x=1 為穩(wěn)定策略，當(dāng)偏離合作的收益小于服務(wù)鏈聯(lián)盟給予的懲罰時(shí)，分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商選擇維持合作。

(3)充電樁運(yùn)營(yíng)商與分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商混合演化穩(wěn)定策略

表4為共享汽車(chē)服務(wù)鏈服務(wù)商局部穩(wěn)定結(jié)果。

表4 共享汽車(chē)服務(wù)鏈服務(wù)商局部穩(wěn)定分析結(jié)果Table 4 Local stability analysis results of car sharing service chain

由表4可知：

當(dāng)Q＜T-G0或時(shí)，演化博弈的均衡穩(wěn)定點(diǎn)為E4(1,1)，即共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟經(jīng)長(zhǎng)期演化后將保持穩(wěn)定。當(dāng)分時(shí)租賃車(chē)輛運(yùn)營(yíng)商和充電樁運(yùn)營(yíng)商初始堅(jiān)持合作的概率大于一定值時(shí)，分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商和充電樁運(yùn)營(yíng)商選擇進(jìn)行合作；當(dāng)服務(wù)聯(lián)盟參與商中途采取機(jī)會(huì)主義行為獲得的額外收益無(wú)法彌補(bǔ)聯(lián)盟罰金及聲譽(yù)損失時(shí)，聯(lián)盟參與方均會(huì)維持服務(wù)聯(lián)盟的穩(wěn)定性。

其他情況下，當(dāng)服務(wù)鏈聯(lián)盟中一方維持聯(lián)盟有利可圖，但另一方偏離聯(lián)盟能獲得額外利益時(shí)，共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟一方會(huì)選擇偏離聯(lián)盟，另一方會(huì)盡力維持聯(lián)盟，聯(lián)盟的實(shí)際運(yùn)作要看不同服務(wù)商獲取市場(chǎng)收益的大小及聯(lián)盟罰金的取值。

4 案例分析

以長(zhǎng)安出行分時(shí)租賃汽車(chē)長(zhǎng)安奔奔EV360 為例，新車(chē)工況續(xù)航里程為301 km，60 km·h-1等速續(xù)航里程達(dá)360 km，在享受?chē)?guó)家和地方補(bǔ)貼后售價(jià)為5.98萬(wàn)～7.18萬(wàn)元，取最低5.98萬(wàn)進(jìn)行計(jì)算。車(chē)輛購(gòu)置成本按照5年直線(xiàn)等額折舊，每年折舊成本約為1.2 萬(wàn)元。除車(chē)輛購(gòu)置費(fèi)外還有保險(xiǎn)費(fèi)，目前市場(chǎng)上網(wǎng)約營(yíng)運(yùn)車(chē)一年的車(chē)險(xiǎn)費(fèi)用約7000 ～15000元，取中值10000元進(jìn)行計(jì)算。此外，分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商將長(zhǎng)期租用停車(chē)位，停車(chē)費(fèi)用根據(jù)地段和時(shí)段不同有所波動(dòng)，假設(shè)平均月租金為300元。目前分時(shí)租賃汽車(chē)每天出租時(shí)間約為7 h。據(jù)此可以設(shè)定單位時(shí)間(h)分時(shí)租賃汽車(chē)的固定成本約為6.97 元。另?yè)?jù)第三方機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，2018年各運(yùn)營(yíng)方在重慶投放的分時(shí)租賃車(chē)輛總量約7000 輛，設(shè)兩家共享汽車(chē)營(yíng)運(yùn)商的替代程度為0.5。

4.1 不同決策模式下均衡參數(shù)隨價(jià)格系數(shù)的變化情況

共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟在集中決策與分散決策下各參數(shù)的變化情況如圖2所示?？梢钥闯?，集中決策下分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商、充電樁運(yùn)營(yíng)商的收益均優(yōu)于分散式?jīng)Q策下的收益，收益差隨著價(jià)格影響系數(shù)α的增大而逐漸減少，三者的變化趨勢(shì)一致，但服務(wù)鏈整體利潤(rùn)變化幅度小于分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商及充電樁運(yùn)營(yíng)商。

圖2 不同決策模式下價(jià)格影響系數(shù)對(duì)均衡利潤(rùn)、電價(jià)及邊際利潤(rùn)的影響Fig.2 Effect of price on profit,electricity price and marginal profit equilibrium

分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組成服務(wù)鏈聯(lián)盟，聯(lián)盟中電樁運(yùn)營(yíng)商、分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商收益均有所增加，整體服務(wù)鏈可獲得超額收益。

組建共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟后，聯(lián)盟中的合約電價(jià)低于分散決策下的充電服務(wù)費(fèi)用，變化程度隨著價(jià)格系數(shù)的增加先減后增。說(shuō)明組建服務(wù)鏈聯(lián)盟后，聯(lián)盟內(nèi)形成低于市場(chǎng)價(jià)的合約價(jià)，但聯(lián)盟合約價(jià)也不會(huì)一成不變，會(huì)隨著分時(shí)租賃運(yùn)營(yíng)商的充電需求變化有所調(diào)整。隨著價(jià)格敏感系數(shù)增加，市場(chǎng)上分時(shí)租賃汽車(chē)的需求有所變化，理論上，存在一個(gè)最低的合約電價(jià)。分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商的邊際利潤(rùn)變化情況與電價(jià)類(lèi)似，但變化幅度小于電價(jià)的變化幅度。組建聯(lián)盟后，分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商的邊際利潤(rùn)不升反降，原因在于隨著價(jià)格敏感系數(shù)的增大，分時(shí)租賃車(chē)商的定價(jià)由于服務(wù)鏈聯(lián)盟的統(tǒng)一定價(jià)有所降低，同時(shí)，隨著服務(wù)鏈聯(lián)盟的組建和運(yùn)行，分時(shí)租賃車(chē)商的成本有所降低，其單位時(shí)間邊際利潤(rùn)率變化幅度呈現(xiàn)出先增大后減小的趨勢(shì)。

4.2 共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟穩(wěn)定性演化仿真

為驗(yàn)證不同參數(shù)取值對(duì)共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟穩(wěn)定策略的影響，利用Matalab 仿真模擬算例的策略演化。

根據(jù)案例設(shè)定，參數(shù)值設(shè)定為：Q=8，T=6，K=5，m=7，α=2，β=0.5，c=6.97，此時(shí)，滿(mǎn)足時(shí)，共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟長(zhǎng)期演化穩(wěn)定性如圖3所示，結(jié)果表明，當(dāng)共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟對(duì)偏離聯(lián)盟行為的懲罰因子遠(yuǎn)大于任何一方時(shí)，共享汽車(chē)聯(lián)盟服務(wù)商的演化穩(wěn)定策略為雙方選擇維持聯(lián)盟穩(wěn)定。

圖3 服務(wù)鏈聯(lián)盟雙方均向rB 演化Fig.3 Service chain alliance evolving to rB

當(dāng)參數(shù)值設(shè)定為：Q=2，T=6，K=5，m=7；α=2.5，β=0.6，c=6.97，此時(shí)，滿(mǎn)足Q＜min(K,且Q＜K時(shí)，共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟長(zhǎng)期演化穩(wěn)定性如圖4所示，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商和充電樁服務(wù)商都會(huì)選擇偏離聯(lián)盟，追求額外的市場(chǎng)收益，演化穩(wěn)定策略為雙方選擇偏離聯(lián)盟，此時(shí)，共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟將趨于瓦解。

圖4 服務(wù)鏈聯(lián)盟雙方均向E1(0,0)演化Fig.4 Service chain alliance evolving to E1(0,0)

其他情況下，當(dāng)參數(shù)取不同值時(shí)，隨著聯(lián)盟懲罰因子與聯(lián)盟參與商所獲收益的不同，充電樁服務(wù)商、共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商向不同的演化穩(wěn)定點(diǎn)演化，可能存在不同穩(wěn)定結(jié)果。例如一方偏離，另一方維持，如圖5所示(Q=8,T=11,K=5,m=7,α=2,；或兩方根據(jù)初始狀態(tài)值及參數(shù)值不同向不同方向演化，如圖 6所示。

圖5 服務(wù)鏈聯(lián)盟一方維持另一方偏離Fig.5 One maintain while other deviate in alliance

圖6 服務(wù)鏈聯(lián)盟雙方均向不同方向演化Fig.6 Service chain alliance evolving in different directions

5 結(jié)論

本文基于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理論和聯(lián)盟合作的有限理性原理，分析共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟存在的機(jī)理及合作聯(lián)盟穩(wěn)定性演化過(guò)程，從一個(gè)新的視角分析共享汽車(chē)服務(wù)聯(lián)盟的合作機(jī)制，主要結(jié)論如下：

(1)分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商與充電樁運(yùn)營(yíng)商組建服務(wù)鏈聯(lián)盟，能夠?qū)崿F(xiàn)多贏目標(biāo)并帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。對(duì)聯(lián)盟服務(wù)商博弈主體在集中式和分散式?jīng)Q策下的最優(yōu)定價(jià)策略及收益對(duì)比的分析表明，組建共享汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟后，合約電價(jià)低于分散情況下的市場(chǎng)電價(jià)，雖分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商邊際利潤(rùn)有所降低，但服務(wù)鏈聯(lián)盟中充電樁運(yùn)營(yíng)商、分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商總收益均有所增加，整體服務(wù)鏈可獲得超額收益。同時(shí)，組建聯(lián)盟能給予消費(fèi)者讓利，帶動(dòng)終端需求，有利于促進(jìn)共享汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

(2)線(xiàn)性需求下，分時(shí)租賃汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟均衡收益與價(jià)格敏感度高度相關(guān)，但價(jià)格敏感度對(duì)分時(shí)租賃汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟成員邊際利潤(rùn)、合約電價(jià)、均衡利潤(rùn)影響機(jī)制不同。充電樁運(yùn)營(yíng)商，分時(shí)租賃共享汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商，共享汽車(chē)服務(wù)鏈整體在集中式?jīng)Q策下和分散式?jīng)Q策下的收益差額隨價(jià)格敏感度的增加而減少。但合約電價(jià)、分時(shí)租賃汽車(chē)運(yùn)營(yíng)商邊際利潤(rùn)差額卻隨價(jià)格敏感度增加先減后增。主要原因在于共享汽車(chē)服務(wù)鏈的終端需求隨著價(jià)格敏感度的變化而變化，進(jìn)而影響聯(lián)盟內(nèi)的價(jià)格數(shù)量契約。

(3)有限理性下，合理的聯(lián)盟合作激勵(lì)約束機(jī)制是維持聯(lián)盟穩(wěn)定性的必要條件。分時(shí)租賃汽車(chē)服務(wù)鏈聯(lián)盟的演化結(jié)果不僅受到系統(tǒng)初始狀態(tài)的影響，還受到不同服務(wù)商在聯(lián)盟前后利潤(rùn)變化，能否獲取偏離聯(lián)盟額外收益及聯(lián)盟罰金的影響，在聯(lián)盟獎(jiǎng)懲合作機(jī)制及服務(wù)商機(jī)會(huì)主義行為共同影響下，聯(lián)盟會(huì)趨于長(zhǎng)期均衡或者瓦解。

汽車(chē)共享服務(wù)鏈聯(lián)盟運(yùn)營(yíng)模式能夠?yàn)槠?chē)共享服務(wù)商整合服務(wù)商車(chē)輛、車(chē)位及充電樁資源，不僅能有效降低成本，還有助于提升用戶(hù)滿(mǎn)意度，帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。