基于改進(jìn)夏普利值分配法的供應(yīng)鏈協(xié)同創(chuàng)新研究

張文杰

(天津工業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院 天津 300387)

一、引言

隨著中美經(jīng)濟(jì)貿(mào)易摩擦的升級(jí)，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展日益艱難，國家將創(chuàng)新提到戰(zhàn)略的高度，以創(chuàng)新為焦點(diǎn)進(jìn)行研究的學(xué)者也越來越多。我國創(chuàng)新資源稀缺，在創(chuàng)新過程中對(duì)創(chuàng)新資源的有效利用、合理利用將會(huì)解決我國創(chuàng)新資源分配不均、利用浪費(fèi)的問題。

目前基于產(chǎn)學(xué)研、供應(yīng)鏈、區(qū)域經(jīng)濟(jì)的協(xié)同創(chuàng)新研究眾多，本論文僅從利益分配策略這一維度對(duì)協(xié)同創(chuàng)新展開研究。李巍，花冰倩[1]基于合作博弈分析框架，建立初始利益分配模型，繼而從社會(huì)網(wǎng)絡(luò)視角出發(fā)在利益分配問題上展開研究。馬士華和王鵬[2]引入創(chuàng)新激勵(lì)指數(shù)來對(duì)夏普利值法模型進(jìn)行了修正。李軍、朱先奇[3]提出了綜合考慮創(chuàng)新資源投入、創(chuàng)新創(chuàng)造收益和創(chuàng)新承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)的夏普利值改進(jìn)模型。

以上文獻(xiàn)在協(xié)同創(chuàng)新動(dòng)態(tài)演化路徑、博弈三方利益分配方式、影響博弈三方策略選擇的因素等方面給予本論文較大的理論支持。本論文將研究由單個(gè)制造商、供應(yīng)商、銷售商組成的三級(jí)供應(yīng)鏈，建立三維螺旋模型研究創(chuàng)新投入成本、創(chuàng)新投入產(chǎn)出比和三方承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)權(quán)重對(duì)協(xié)同創(chuàng)新策略演化博弈的影響。

二、仿真模型構(gòu)建

(一)模型假設(shè)與參數(shù)設(shè)定。用m、p、s表示制造商、供應(yīng)商、銷售商。在博弈初始階段制造商選擇協(xié)同創(chuàng)新的概率為x(0≤x≤1)，選擇不協(xié)同創(chuàng)新的概率為1-x；供應(yīng)商選擇協(xié)同創(chuàng)新的概率為y(0≤y≤1)，選擇不協(xié)同創(chuàng)新的概率為1-y；銷售商選擇協(xié)同創(chuàng)新的概率為z(0≤z≤1)，不選擇協(xié)同創(chuàng)新的概率為1-z；在基本的夏普利值模型基礎(chǔ)上引進(jìn)創(chuàng)新資源投入V、創(chuàng)新創(chuàng)造收益P、創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)R。得出創(chuàng)新投入補(bǔ)償變量、創(chuàng)新貢獻(xiàn)激勵(lì)變量和創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)修正變量如李軍等夏普利值法改進(jìn)模型：

(二)博弈支付矩陣構(gòu)建。依據(jù)夏普利值法改進(jìn)模型對(duì)博弈三方的博弈支付矩陣進(jìn)行改善。用U(m)、U(p)、U(s)表示博弈三方獨(dú)立創(chuàng)新時(shí)的獲利，U(mp)、U(ms)、U(ps)分別表示m和p、m和s、p和s在投入創(chuàng)新時(shí)的協(xié)同增效。U(m∪p)、U(m∪s)、U(p∪s)分別表示m和p、m和s、p和s在投入創(chuàng)新時(shí)的協(xié)同總效益。U(m∪p∪s)表示m、p、s三方在投入創(chuàng)新時(shí)的協(xié)同總效益。

綜合上述所計(jì)算結(jié)果，構(gòu)建博弈支付矩陣表5。

表5 供應(yīng)鏈三方博弈支付矩陣

按照演化博弈思想，借鑒Taylor et al.(1978)的模仿動(dòng)態(tài)方程，列出關(guān)于m、p、s的復(fù)制動(dòng)態(tài)方程。

令f(x)、f(y)、f(z)都為0，三個(gè)復(fù)制動(dòng)態(tài)方程構(gòu)成的系統(tǒng)的平衡點(diǎn)分別為(0,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(0,1,1)、(1,0,0)、(1,1,0)、(1,0,1)、(1,1,1)。由復(fù)制動(dòng)態(tài)方程可得該系統(tǒng)的雅克比矩陣，復(fù)制動(dòng)態(tài)方程系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略可由該系統(tǒng)的雅克比矩陣的局部穩(wěn)定性分析得到，只有當(dāng)特征值全為負(fù)值時(shí)，該點(diǎn)是穩(wěn)定點(diǎn)。

三、仿真模擬

由于三維博弈螺旋模型的各參數(shù)未確定，均衡點(diǎn)都有可能是穩(wěn)定點(diǎn)，本論文僅討論三方創(chuàng)新投入成本、創(chuàng)新投入產(chǎn)出比及承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)比重對(duì)協(xié)同創(chuàng)新策略博弈演化的影響。

(一)創(chuàng)新產(chǎn)出投入比、創(chuàng)新投入成本、創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比重對(duì)博弈演化影響。1.創(chuàng)新產(chǎn)出投入比對(duì)策略演化進(jìn)程的影響。固定其他參數(shù)值，改變博弈三方之間創(chuàng)新產(chǎn)出投入比之間的大小關(guān)系觀察發(fā)現(xiàn)在相同的創(chuàng)新投入成本和風(fēng)險(xiǎn)均攤情況下，產(chǎn)出投入比大的博弈方將會(huì)在協(xié)同創(chuàng)新中獲得更多的的效益，并將持續(xù)擴(kuò)大其選擇協(xié)同創(chuàng)新的規(guī)模比例，帶動(dòng)其他兩方選擇協(xié)同創(chuàng)新策略。2.創(chuàng)新投入成本對(duì)策略演化進(jìn)程的影響。固定其他參數(shù)值，改變博弈三方之間創(chuàng)新產(chǎn)投入成本之間的大小關(guān)系觀察發(fā)現(xiàn)成本的投入對(duì)三方合作者的合作意愿仍有些許影響，但是不那么明顯，應(yīng)該是產(chǎn)出投入比發(fā)揮了中間作用。3.創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比重對(duì)策略演化進(jìn)程的影響。固定其他參數(shù)值，改變博弈三方創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比重之間的大小關(guān)系觀察發(fā)現(xiàn)雖然已經(jīng)對(duì)利益分配方式加入了風(fēng)險(xiǎn)因子進(jìn)行調(diào)整，但是創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比重對(duì)博弈三方參與意愿影響相對(duì)比較大。

四、結(jié)語

進(jìn)行策略演化博弈觀察創(chuàng)新投入成本、創(chuàng)新投入產(chǎn)出比及創(chuàng)新風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)比重等因素發(fā)現(xiàn)利益分配是維持供應(yīng)鏈協(xié)同創(chuàng)新穩(wěn)定的關(guān)鍵，利益分配合理能夠促使三方參與者積極參與合作，使供應(yīng)鏈中的創(chuàng)新資源得到充分利用。