生態(tài)型港口物流園區(qū)的演化博弈模型研究*

張成考

(淮海工學(xué)院 商學(xué)院,江蘇 連云港 222005)

為了將我國港口建設(shè)成為生態(tài)文明港,就必須構(gòu)建與之相應(yīng)的生態(tài)型港口物流園區(qū),這是實(shí)現(xiàn)港口可持續(xù)發(fā)展的必然選擇。由此可知,政府將會(huì)要求港口物流企業(yè)高度重視生態(tài)型港口物流園區(qū)的建設(shè),即不僅要求港口物流企業(yè)大力發(fā)展生態(tài)化物流,而且要求港口物流企業(yè)積極開展生態(tài)化物流管理工作。所以,港口物流企業(yè)在生態(tài)型港口物流園區(qū)建設(shè)中占據(jù)重要地位。生態(tài)型港口物流園區(qū)的構(gòu)建成功與否，其關(guān)鍵在于港口物流企業(yè)的積極性和能力,以及政府的政策導(dǎo)向與鼓勵(lì)措施是否能夠激發(fā)港口物流企業(yè)實(shí)施生態(tài)化物流管理的動(dòng)機(jī)。因此,港口物流企業(yè)與政府之間的博弈關(guān)系如何，將對(duì)生態(tài)型港口物流園區(qū)的有效建設(shè)產(chǎn)生重要影響。

國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)對(duì)生態(tài)型港口物流園區(qū)的構(gòu)建進(jìn)行了相關(guān)性理論研究。在國內(nèi),文獻(xiàn)[1-5]從生態(tài)文明的角度對(duì)生態(tài)物流系統(tǒng)以及城市生態(tài)物流存在的問題進(jìn)行了較深入的研究,不僅提出解決問題的對(duì)策,而且指出城市物流實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略選擇;文獻(xiàn)[6-8]對(duì)生態(tài)物流系統(tǒng)的生態(tài)效用以及生態(tài)化物流系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)等問題進(jìn)行了初步探討。國外一些學(xué)者對(duì)生態(tài)型物流系統(tǒng)也進(jìn)行了相關(guān)研究,比如:Philip等[9]對(duì)法國托運(yùn)人在選擇物流服務(wù)的態(tài)度方面進(jìn)行了研究,他們發(fā)現(xiàn)法國托運(yùn)人在選擇物流服務(wù)商時(shí)更傾向于選擇生態(tài)化物流服務(wù)商,為此他們建立了一個(gè)研究模型對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行了分析;Pishvaee等[10]運(yùn)用模糊線性規(guī)劃法對(duì)不確定環(huán)境下實(shí)施生態(tài)化物流管理的可靠性進(jìn)行了研究。雖然國內(nèi)外學(xué)者的研究成果對(duì)生態(tài)型港口物流園區(qū)的構(gòu)建與運(yùn)行具有重要參考作用,但如何針對(duì)不同發(fā)展階段的環(huán)保政策和港口物流企業(yè)生態(tài)化水平的變化,提出有效對(duì)策來實(shí)現(xiàn)政府與港口物流企業(yè)共贏方面的研究成果,迄今尚未見文獻(xiàn)報(bào)道。因此,筆者運(yùn)用演化博弈理論,建立政府與港口物流企業(yè)的演化博弈模型,通過分析不同的均衡狀態(tài),去尋求雙方長期共贏的新策略。

1 生態(tài)型港口物流園區(qū)演化博弈模型的構(gòu)建

港口物流企業(yè)是否實(shí)施生態(tài)化物流管理,這是由政府和港口物流企業(yè)演化博弈結(jié)果所決定的。筆者認(rèn)為,由于雙方博弈的有限理性和信息不對(duì)稱,政府和港口物流企業(yè)在作出各自決策時(shí)很難保證其決策能實(shí)現(xiàn)自身利益的最大化。所以, 港口物流企業(yè)可能實(shí)施生態(tài)化物流管理 (以下簡稱“實(shí)施”),例如:生態(tài)化運(yùn)輸、生態(tài)化裝卸搬運(yùn)以及生態(tài)化倉儲(chǔ)等等;也可能不實(shí)施生態(tài)化物流管理(以下簡稱“不實(shí)施”)。面對(duì)環(huán)保水平參差不齊的各港口物流企業(yè),政府對(duì)其行使監(jiān)督權(quán)力,也有兩種策略可供選擇:① 督查港口物流企業(yè) (以下簡稱“督查”);② 不督查港口物流企業(yè)(以下簡稱“不督查”)，雙方博弈的策略組合如圖1所示[11-16]。

圖1 政企博弈策略組合

為了構(gòu)建演化博弈模型,現(xiàn)將條件假設(shè)如下:

(1) “政府”是指當(dāng)?shù)丨h(huán)境保護(hù)職能部門。

(2) 港口物流企業(yè)實(shí)施生態(tài)化物流管理,一方面是為了保護(hù)港口物流園區(qū)生態(tài)環(huán)境,加大環(huán)保投入;另一方面也有提高港口物流服務(wù)附加值和擁有更大港口物流市場份額的欲望。

(3) 如果政府對(duì)港口物流企業(yè)進(jìn)行督查,并且確認(rèn)他們實(shí)施了生態(tài)化物流管理,將會(huì)給予港口物流企業(yè)一系列的優(yōu)惠待遇(比如優(yōu)先貸款、稅收折扣等等)。

筆者借鑒文獻(xiàn)[11-16],針對(duì)不同組合策略,假設(shè)政府與港口物流企業(yè)的成本、收益如下:港口物流企業(yè)采用“實(shí)施”策略,則需付出成本為Ωω,其中包括物流鏈上各節(jié)點(diǎn)企業(yè)間進(jìn)行的環(huán)保合作及該物流企業(yè)為改善內(nèi)部環(huán)境所支出的一切費(fèi)用。但港口物流企業(yè)選擇“實(shí)施”策略,同樣也會(huì)增加收益Ωξ,其中包括港口物流服務(wù)的附加值上升和能源消耗的減少,“三廢”處理費(fèi)用的降低和廢棄物排放量的減少等。另外,政府“督查”工作的開展,則需要支付的成本為Ζω,其中包括“督查”之前搜索環(huán)境污染的信息成本以及“督查”過程中所耗費(fèi)的人力、物力和財(cái)力等等。如果政府在“督查”時(shí)發(fā)現(xiàn)港口物流企業(yè)選擇“實(shí)施”策略,則給予港口物流企業(yè)的獎(jiǎng)勵(lì)和補(bǔ)貼為αψ;反之,則處以罰金βψ。如果港口物流企業(yè)選用“不實(shí)施”策略,政府則要付出治理生態(tài)環(huán)境費(fèi)用Εω。設(shè)定主要參數(shù)及指標(biāo)如表1所示,雙方博弈的收益矩陣如圖2所示[11-16]。

收益矩陣能夠有效解釋生態(tài)型港口物流園區(qū)構(gòu)建的實(shí)際情況,即目前,政府已經(jīng)高度重視對(duì)港口物流企業(yè)運(yùn)作過程中及其各項(xiàng)物流活動(dòng)中的環(huán)境管制。由于目前市場上大多數(shù)物流企業(yè)的環(huán)保意識(shí)比較薄弱,所以政府的環(huán)保部門必須對(duì)港口物流園區(qū)內(nèi)領(lǐng)先實(shí)施生態(tài)化物流管理的物流企業(yè)給予一定的補(bǔ)貼和優(yōu)惠政策,以之鼓勵(lì)。假設(shè)發(fā)現(xiàn)某港口物流企業(yè)沒有采取相應(yīng)環(huán)保措施,政府環(huán)保部門將對(duì)其給予嚴(yán)厲處罰。

表1 主要參數(shù)及指標(biāo)的含義

圖2 政企雙方博弈的收益矩陣

2 生態(tài)型港口物流園區(qū)演化博弈分析

在雙方博弈的初始階段,假設(shè)政府群體中選擇“督查”的比例為λ,則選擇“不督查”的比例為1-λ;如果港口物流企業(yè)群體中選擇“實(shí)施”的比例為ρ,則選擇“不實(shí)施”的比例為1-ρ； 政府“督查”與“不督查”的期望收益以及政府平均收益分別為Μγ,Μη和Μ[11-16]。則有

Μγ=ρ(-Ζω-αψ)+(1-ρ)(-Εω-Ζω+βψ)=

ρ(Εω-βψ-αψ)+βψ-Εω-Ζω，

Μη=ρΕω-Εω=-(1-ρ)Εω，

Μ=λρ(Εω-βψ-αψ)-λ(Εω-βψ+Ζω)+

(1-λ)(ρΕω-Εω)=

-λρ(αψ+βψ)+λ(βψ-Ζω)+(ρ-1)Εω。

港口物流園區(qū)內(nèi)的物流企業(yè)“實(shí)施”與“不實(shí)施”的期望收益以及港口物流企業(yè)平均收益分別為Νγ,Νη和Ν。則

Νγ=λαω+Ωξ-Ωω，

Νη=-λβψ，

Ν=ρ(λαψ+Ωξ-Ωω)+(1-ρ)(-λβψ)=

λρ(αψ+βψ)+ρ(Ωξ-Ωω)-λβψ。

2.1 政府 “督查”的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

政府 “督查”的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程為[11-16]

λ(Μγ-Μ)=λ(λ-1)(ραψ+ρβψ-βψ+Ζω)。

故λ=0是平衡點(diǎn)。

故λ=1是平衡點(diǎn)。

所以,政府群體在3種情況下的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)及穩(wěn)定性如圖3所示[16]。

圖3 政府群體復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

2.2 港口物流企業(yè) “實(shí)施”的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程

與“2.1”部分同理,可以構(gòu)建港口物流企業(yè)群體“實(shí)施”比例的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程，即[11-16]

ρ(Νγ-Ν)=ρ(1-ρ)[Ωξ-Ωω+λ(αψ+βψ)]。

對(duì)F(ρ)求導(dǎo)得

故ρ=1是平衡點(diǎn)。

故ρ=0是平衡點(diǎn)。

所以,港口物流企業(yè)在3種情況下的動(dòng)態(tài)趨勢(shì)及穩(wěn)定性如圖4所示[16]。

圖4 物流企業(yè)群體復(fù)制動(dòng)態(tài)相位圖

將港口物流企業(yè)和政府兩類群體復(fù)制動(dòng)態(tài)趨勢(shì)放在坐標(biāo)平面中表示(見圖5 )[16]，通過分析圖5中動(dòng)態(tài)演化博弈,就能夠得到不同的均衡狀態(tài)。

(1) 如果初始狀態(tài)落在Ⅰ區(qū)域,則演化博弈收斂于平衡點(diǎn)λ=1,ρ=0。即“督查,不實(shí)施”是政府和港口物流企業(yè)中所有參與博弈者的必然選擇。

(2) 假若初始狀態(tài)落在Ⅱ區(qū)域,那么演化博弈收斂于平衡點(diǎn)λ=1,ρ=1。即“督查,實(shí)施” 是政府和港口物流企業(yè)中所有參與博弈者的最終選擇。

(3) 如果初始狀態(tài)落在Ⅲ區(qū)域,那么演化博弈收斂于平衡點(diǎn)λ=0,ρ=1。即“不督查,實(shí)施”是政府和港口物流企業(yè)中所有參與博弈者的必然選擇。

(4) 假如初始狀態(tài)落在Ⅳ區(qū)域,則演化博弈收斂于平衡點(diǎn)λ=0,ρ=0。即“不督查,不實(shí)施”是政府和港口物流企業(yè)中所有參與博弈者的最終選擇。

(5) 由圖5可知,(λ,ρ)=(1,0),(λ,ρ)=(1,1) ,(λ,ρ)=(0,1)和(λ,ρ)=(0,0)都是鞍點(diǎn),沒有演化穩(wěn)定策略。

圖5 政府和物流企業(yè)兩類群體進(jìn)化博弈軌跡示意圖

3 從演化博弈的分析中得到的啟示

通過對(duì)生態(tài)型港口物流園區(qū)中物流企業(yè)和政府演化博弈的均衡分析,可以得到如下啟示。

(1) 假如政府對(duì)“不實(shí)施”的港口物流企業(yè)罰款較少,而政府“督查”的成本又較高,則政府最終都會(huì)選擇“不督查”的策略。顯然,這不利于港口物流企業(yè)選擇“實(shí)施”策略。因此,政府可以借鑒發(fā)達(dá)國家的成功做法,構(gòu)建第3方督查機(jī)構(gòu),降低政府“督查”費(fèi)用;同時(shí),隨著“實(shí)施”生態(tài)化物流管理的港口物流企業(yè)數(shù)量上升到一定規(guī)模,政府可以加大對(duì)“不實(shí)施”的港口物流企業(yè)的罰款力度。

(2) 如果港口物流企業(yè)“實(shí)施” 生態(tài)化物流管理所獲取的收益大于其由此而付出的費(fèi)用,那么隨著港口物流企業(yè)實(shí)施生態(tài)化物流管理經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,其付出單位成本所能獲取的收益也會(huì)不斷增大, 港口物流企業(yè)群體最終都會(huì)選擇“實(shí)施”策略。

(3) 假若港口物流企業(yè)選擇“實(shí)施”策略所獲取的收益較小,而由此付出的費(fèi)用過大;再者,政府“督查”時(shí)對(duì)“實(shí)施” 生態(tài)化物流管理的港口物流企業(yè)補(bǔ)貼又很少,而對(duì) “不實(shí)施” 的港口物流企業(yè)罰款力度又較小,那么所有港口物流企業(yè)最終都會(huì)采取“不實(shí)施” 策略。為了防止所有港口物流企業(yè)最終都選擇“不實(shí)施”策略,政府只有加大對(duì) “不實(shí)施” 的港口物流企業(yè)懲罰力度,大力推進(jìn)港口物流企業(yè)積極開展生態(tài)化物流管理工作。

4 結(jié)論

通過對(duì)演化博弈模型中港口物流企業(yè)與政府間的演化博弈分析,可以得到如下結(jié)論。

(1) 港口物流企業(yè)與政府間的演化博弈中存在3個(gè)演化穩(wěn)定策略:① 如果βψ-Ζω<0,那么λ=0是演化穩(wěn)定策略,即政府“督查”的費(fèi)用大于對(duì)“不實(shí)施” 的港口物流企業(yè)罰款,最終政府都會(huì)選擇“不督查”策略。② 假若Ωω-Ωξ<0,則ρ=1是演化穩(wěn)定策略,即港口物流企業(yè)“實(shí)施”的成本小于本企業(yè)由于“實(shí)施” 生態(tài)化物流管理而獲取的收益,最終港口物流企業(yè)均會(huì)采取“實(shí)施”策略。③ 假如Ωω-Ωξ>αψ+βψ,即Ωω>αψ+βψ+Ωξ,則ρ=0是演化穩(wěn)定策略,港口物流企業(yè)“實(shí)施”的成本大于本企業(yè)由于“實(shí)施”而帶來的收益、補(bǔ)貼以及港口物流企業(yè)“不實(shí)施”時(shí)的政府罰款3者之和,那么港口物流企業(yè)最終均會(huì)采取“不實(shí)施”策略。

(2) 當(dāng)βψ-Ζω>0,0<Ωω-Ωξ<αψ+βψ時(shí),沒有演化穩(wěn)定策略,這表明港口物流企業(yè)與政府在演化博弈中表現(xiàn)出一種周期行為模式[15]。

(3) 港口物流企業(yè)與政府間演化博弈的初始狀態(tài)不同,將會(huì)導(dǎo)致不同的均衡結(jié)果。博弈雙方最終采取何種策略，往往取決于初始狀態(tài)時(shí)港口物流企業(yè)與政府對(duì)各自策略的選擇比例,且這種比例的大小與選擇該種策略能給博弈方帶來多少收益密切相關(guān)。從戰(zhàn)略視角來看,唯有著眼于長遠(yuǎn)利益,演化博弈的雙方才能夠?qū)崿F(xiàn)各自利益最大化的目標(biāo)。

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