云生態(tài)價值共創(chuàng)中的演化博弈

徐 敏

(上海交通大學 安泰經濟與管理學院，上海 200030)

1 云生態(tài)價值共創(chuàng)及演化博弈理論背景

1.1 云生態(tài)價值共創(chuàng)

云生態(tài)系統(tǒng)是指云計算催生的商業(yè)生態(tài)環(huán)境，主要參與者包括軟件供應商、平臺供應商、基礎設施供應商、服務供應商。云計算時代基于平臺的技術提升了IT產業(yè)的重要性，云計算時代組織間的合作也變得至關重要，它成了平臺生態(tài)系統(tǒng)和商業(yè)模式創(chuàng)新的先決條件。在云業(yè)務這個價值網絡中，價值是由每一個基本服務產生的，所有參與者通過服務交換金錢，通過服務改進為其他參與者增加價值，并最終提供滿足客戶需求的服務。云計算使軟件提供商、基礎設施提供商和服務提供商成為關鍵參與者，尋求價值的共同創(chuàng)造和網絡效應。因此，對軟件/平臺供應商，服務提供商和基礎設施提供商參與云生態(tài)系統(tǒng)可以產生任何聯(lián)盟伙伴都無法單獨產生的租金。緊密耦合的關系奠定了這些參與者之間的合作基礎。

價值共創(chuàng)最早在關于合作生產的研究中被提出，指企業(yè)與利益相關者通過合作創(chuàng)造新的價值。云生態(tài)的產出為解決方案，屬于結果導向型產出，是服務主導邏輯的一種。價值共創(chuàng)理論與服務主導邏輯理論早期就被廣泛結合，價值共創(chuàng)是服務企業(yè)固有的。Sarkar等在分析B2B企業(yè)的合作模式時提出了附加、交換、協(xié)同三類價值共創(chuàng)實現(xiàn)機制。Huntgeburth等也探索了云生態(tài)中基礎設施供應商聯(lián)盟的價值共創(chuàng)。在前人的研究基礎上，本文繼續(xù)探索云生態(tài)中軟件供應商和其他合作伙伴的合作策略。

1.2 演化博弈理論

1973年，Smith和Price提出了演化穩(wěn)定策略(Evolution Stability Strategy，ESS)概念，指演化博弈過程中每個博弈方采取某策略后，根據(jù)自然選擇的作用，能夠使該種群不再受到影響。1978年，生態(tài)學家Taylor 和Jonker提出了復制動態(tài)概念(Replicator Dynamic，RD)，指種群通過“復制動態(tài)”模擬其他種群學習和動態(tài)調整的過程再做出相應的最優(yōu)決策，這是向演化穩(wěn)定策略動態(tài)收斂的過程。由于部分博弈方不會采用完全理性的均衡策略，例如博弈方對對方理性的猜忌使最終策略不是完全理性下的最優(yōu)策略，所以博弈方在進行決策時往往不會一開始就找到最優(yōu)策略，他們會在博弈過程中學習博弈，通過不斷的試錯最終找到均衡的策略。分析有限理性博弈問題的關鍵是確定博弈方學習和策略調整的方式，這可以用生物進化的動態(tài)機制來模擬，且有限理性的有效均衡也與生物進化的演化穩(wěn)定策略非常相似，因此有限理性博弈理論也被稱為演化博弈理論。

云業(yè)務是一個處于發(fā)展初期的新業(yè)務，業(yè)務的不穩(wěn)定性使合作雙方存在一定的不信任，博弈雙方很難具備完全理性，因此演化博弈適用于云生態(tài)中軟件供應商和其他合作商的博弈分析。

2 云生態(tài)下演化博弈模型的構建與分析

本文的研究對象主要是云生態(tài)中軟件/平臺供應商及其合作伙伴，主要的研究視角是軟件/平臺供應商。

2.1 基本假設

基于云生態(tài)合作關系的背景，本文提出如下基本假設：

每個參與者都是以最大化自身收益為目標；

每個參與者對云業(yè)務的態(tài)度不同，因此博弈策略集是(參與，不參與)。

2.2 參數(shù)設置

綜合IT企業(yè)資源理論和實際企業(yè)調研，分析得到影響云生態(tài)價值共創(chuàng)實現(xiàn)的因素，如表1所示。

表1 云生態(tài)價值共創(chuàng)的影響因素

根據(jù)基本假設，我們從收益和成本角度出發(fā)，綜合影響云生態(tài)價值共創(chuàng)的因素，設定主要參數(shù)如表2所示。

表2 演化博弈的主要參數(shù)及含義

2.3 收益矩陣的構建

云業(yè)務是新型業(yè)務，跟傳統(tǒng)線下軟件銷售面向市場存在重疊。同時，云生態(tài)的參與者與線下軟件銷售生態(tài)參與者存在重疊性。因此，參與者對云業(yè)務的態(tài)度對云生態(tài)中的價值共創(chuàng)起決定性影響。當軟件/平臺供應商都選擇重視云業(yè)務、參與價值共創(chuàng)時，雙方可以獲取到共創(chuàng)價值的一部分。如果一方選擇重視云業(yè)務、參與價值共創(chuàng)，另一方不重視，那么共創(chuàng)的價值量就很小，參與者們無法分到共創(chuàng)的價值量，且參與方需要付出成本。根據(jù)不同類型的價值共創(chuàng)實現(xiàn)機制，我們具體分析各參與方的收益矩陣，如表3所示。

(1)如果雙方能夠參與價值共創(chuàng)，雙方可以共享共創(chuàng)的價值量。其中，軟件供應商的收益為S1(R1+R2)+A1K2R2-C1R1，合作伙伴的收益為S2(R1+R2)+A2K1R1-C2R2。

(2)如果只有一方選擇參與價值共創(chuàng)而另一方不參與，最終產生的共創(chuàng)價值量少，參與的一方無法學習另一方的資源，且需要付出成本。不參與的一方可以獲取學習另一方的資源，且不需要付出成本，若軟件供應商參與，而合作伙伴不參與，那么軟件供應商的收益為-C1R1，合作伙伴的收益為A2K1R1。相反，若合作伙伴參與，而軟件供應商不參與，那么軟件供應商的收益為A1K2R2，合作伙伴的收益為-C2R2。

(3)如果雙方都不參與，無法形成合作聯(lián)盟，雙方的收益均為0。

2.4 演化博弈模型分析

2.4.1局部穩(wěn)定性分析

根據(jù)收益矩陣，分別構建軟件供應商和合作伙伴行為的復制動態(tài)方程。

軟件供應商參與時的期望收益為：u11=q(S1R2+A1K2R2-C1R1)+(1-q)(-C1R1)

軟件供應商不參與的期望收益為：u12=qA1K2R2

軟件供應商期望收益為：u1=p[q(S1R2+A1K2R2-C1R1)+(1-q)(-C1R1)]+(1-p)qA1K2R2

軟件供應商參與價值共創(chuàng)的復制動態(tài)方程為：

F(p)=dp/dt=p(u11-u1)=p(1-p)(qS1R2-C1R1)

合作伙伴參與時的期望收益為：u21=p(S2R1+A2K1R1-C2R2)+(1-p)(-C2R2)

合作伙伴不參與的期望收益為：u22=pA2K1R1

合作伙伴期望收益為：u2=q[p(S2R1+A2K1R1-C2R2)+(1-p)(-C2R2)]+(1-q)pA2K1R1

合作伙伴參與價值共創(chuàng)的復制動態(tài)方程為：

F(q)=dq/dt=q(u21-u2)=q(1-q)(pS2R1-C2R2)

參與者根據(jù)收益的大小不斷優(yōu)化自身的行為策略，以獲取更多的利益，最終達到ESS。根據(jù)復制動態(tài)方程，令F(p)=0，得到三個可能的均衡點p=0，p=1，q=C1R1/S1R2。均衡點除了滿足自身是穩(wěn)定均衡狀態(tài)，還應具有一定的抗干擾能力，如果p偏離了p*，參與者根據(jù)自身收益最大化還是會將p恢復到p*，因此需要滿足F(q)左側導數(shù)大于0、右側導數(shù)小于0。在考慮聯(lián)盟穩(wěn)定性時，需要同時考慮軟件供應商和合作伙伴的行為。使用E(p，q)看作是兩者的策略組合，聯(lián)立F(p)=0和F(q)=0，可以得到兩方策略演化到穩(wěn)定狀態(tài)時的5個可能的局部均衡點：E1(0，0)、E2(0，1)、E3(1，0)、E4(1，1)、E5(C2R2/S2R1，C1R1/S1R2)。其中，E1代表軟件供應商和合作伙伴都無心參與價值共創(chuàng)；E2代表合作伙伴不參與價值共創(chuàng)，軟件供應商全力參與；E3代表合作伙伴參與價值共創(chuàng)，軟件供應商不參與；E4代表雙方都參與價值共創(chuàng)。

2.4.2均衡點分析

為驗證各個平衡點的穩(wěn)定性，求解復制動態(tài)方程的雅克比矩陣：

該矩陣的行列式和跡分別為：

detJ=(1-2p)(qS1R2-C1R1)(1-2q)(pS2R1-C2R2)-p(1-p)S1R2q(1-q)S2R1

trJ=(1-2p)(qS1R2-C1R1)+(1-2q)(pS2R1-C2R2)

當某個可能的均衡點使detJ>0且trJ<0時，則該平衡點進入局部穩(wěn)定狀態(tài)，即參與者的演化穩(wěn)定策略。將五個可能的均衡點代入雅克比矩陣，進行局部穩(wěn)定性分析，結果如表4所示。

如表4所示，只有E1(0，0)為穩(wěn)定點，其他點暫時為不確定點。根據(jù)參數(shù)值的不同情況，得到不同約束條件下的E2、E3、E4、E5的局部穩(wěn)定性如表5所示。

表4 雅克比矩陣的局部穩(wěn)定性情況

表5 不同約束條件下各點的局部穩(wěn)定性分析

對各個條件下軟件供應商和合作伙伴的策略演化過程分析如下：

(1)當S1R2>C1R1且S2R1>C2R2時，系統(tǒng)存在兩個演化穩(wěn)定的點(0，0)和(1，1)、兩個不穩(wěn)定點(1，0)和(0，1)以及一個鞍點(p*，q*)。演化相位圖如圖1所示。在該圖中雙方均選擇參與價值共創(chuàng)E4或者均選擇不參與價值共創(chuàng)E1是策略集的最終收斂點。不穩(wěn)定點E2、E3與鞍點E5所形成的折線構成系統(tǒng)收斂至不同均衡的分界線。折線右上方E2E5E3E4部分將在演化穩(wěn)定策略E5E4的作用下收斂至整個演化系統(tǒng)的帕累托最優(yōu)均衡策略點(1，1)。折線左下方E2E1E3E5部分在演化穩(wěn)定策略E5E1的作用下收斂至整個演化系統(tǒng)的劣質均衡點(0，0)。兩種穩(wěn)定策略是共存的，但性質截然不同。

圖1 情況1雙方博弈演化相位圖

(2)在2、3、4三種條件下，系統(tǒng)只存在一個演化穩(wěn)定的點(0，0)、兩個不穩(wěn)定點以及兩個鞍點。在這三類條件下，軟件供應商和合作伙伴參與價值共創(chuàng)獲得的凈收益均不如不參加價值共創(chuàng)的凈收益。說明不管系統(tǒng)最初雙方的狀態(tài)如何都將演化到唯一的穩(wěn)定點，即雙方均選擇參與價值共創(chuàng)或者不參與價值共創(chuàng)。演化相位圖如圖2所示。

圖2 情況2、3、4雙方博弈演化相位圖

3 演化博弈模型的仿真分析

雙方全力參加價值共創(chuàng)獲得的收益大于不參加價值共創(chuàng)獲得的收益，只有情況1有可能出現(xiàn)雙方都參與，但是在情況1中雙方參與價值共創(chuàng)的策略與都不參加價值共創(chuàng)的策略共存，最終演化到哪一種狀態(tài)與情況中的鞍點E5(C2R2/S2R1，C1R1/S1R2)有關。因此本章我們分析當S1R2>C1R1且S2R1>C2R2時系統(tǒng)策略演化的情況。影響演化結果的主要因素是雙方各自擁有的資源(Ri)、雙方在合作聯(lián)盟中的地位(Si)、雙方的參與成本(Ci)。因此本文根據(jù)參考文獻及實際情況設置參數(shù)的初始值如表6所示，根據(jù)每個參數(shù)進行了MATLAB仿真。在后續(xù)分析過程中，由于部分實驗過早達到策略演化均衡，所以為視圖清晰，僅截取了演化到均衡的部分仿真時間段。

表6 參數(shù)初始值

3.1 擁有的獨有資源(Ri)對演化結果的影響

企業(yè)擁有的獨有資源對企業(yè)策略的演化結果會產生影響。本文模擬了不同資源情況下軟件供應商和合作伙伴隨時間推移策略選擇情況，如圖3與圖4所示。企業(yè)擁有的獨有資源越少，鞍點E5離E4(1，1)越遠，即越愿意參加價值共創(chuàng)，策略演化的結果更可能為(1，1)。因為當企業(yè)擁有的獨有資源越少，企業(yè)越需要通過合作來獲取對方的資源進行價值創(chuàng)造。同時，當兩方資源擁有量存在差距時，資源擁有量少的一方更愿意參加合作，而資源擁有量多的一方更不愿意參加合作，需要更久的時間策略選擇才能演化到選擇合作的策略。

圖3 軟件供應商在不同資源條件下的策略選擇

圖4 合作伙伴在不同資源條件下的策略選擇

3.2 在價值共創(chuàng)合作聯(lián)盟中所處的地位(Si)對演化結果的影響

企業(yè)在價值共創(chuàng)合作聯(lián)盟中所處的地位對企業(yè)策略的演化結果會產生影響。本文模擬了不同地位情況下軟件供應商和合作伙伴隨時間推移策略選擇情況，如圖5與圖6所示。企業(yè)所處的地位越高，鞍點E5離E4(1,1)越遠，即越愿意參加價值共創(chuàng)，策略演化的結果更可能為(1,1)。企業(yè)所處的地位越高，在合作聯(lián)盟中擁有的話語權越大，在最后的利益分配時能獲取更多利益，因此會更傾向于合作，而同時弱勢的一方更不愿意參與合作，因此需要更久的時間才能演化到選擇參與價值共創(chuàng)的策略。

圖5 軟件供應商在不同地位時的策略選擇

圖6 合作伙伴在不同地位時的策略選擇

3.3 參與價值共創(chuàng)付出的成本(Ci)對演化結果的影響

企業(yè)參與價值共創(chuàng)付出的成本對企業(yè)策略的演化結果會產生影響。本文模擬了不同成本情況下軟件供應商和合作伙伴隨時間推移策略選擇情況，如圖7與圖8所示。企業(yè)參與價值共創(chuàng)付出的成本越低，鞍點E5離E4(1,1)越遠，即越愿意參加價值共創(chuàng)，策略演化的結果更可能為(1,1)。當企業(yè)所需要付出的成本過高(如圖中成本大于0.3)時，企業(yè)最終的策略選擇會傾向于(0,0)，即不參與價值共創(chuàng)。

圖7 軟件供應商在不同成本條件下的策略選擇

圖8 合作伙伴在不同成本條件下的策略選擇

3.4 初始參與概率對演化結果的影響

企業(yè)參與價值共創(chuàng)付出的成本對企業(yè)策略的演化結果會產生影響。本文模擬了不同初始參與概率下軟件供應商和合作伙伴隨時間推移策略選擇情況，如圖9與圖10所示。企業(yè)參與價值共創(chuàng)初始參與概率越高，鞍點E5離E4(1,1)越遠，即后續(xù)越愿意參加價值共創(chuàng)，策略演化的結果更可能為(1,1)。當一方初始參與概率為0時，最終的演化策略是(0,0)，即有一方初始時無意愿，則價值共創(chuàng)最終無法形成。

圖9 軟件供應商在不同初始條件下的策略選擇

圖10 合作伙伴在不同初始條件下的策略選擇

3.5 影響因素總結

根據(jù)上述仿真結果可以看出，軟件供應商和合作伙伴參與價值共創(chuàng)的意愿與自身擁有的資源、在合作聯(lián)盟中的地位以及參與價值共創(chuàng)付出的成本有關，具體的關系如表7與表8所示。

表7 各影響因素與軟件供應商參與價值共創(chuàng)意愿(p)的關系(+表示正相關，-表示負相關)

表8 各影響因素與合作伙伴參與價值共創(chuàng)意愿(q)的關系(+表示正相關，-表示負相關)

4 總結與建議

本文的研究內容包括兩部分：一是研究云計算價值共創(chuàng)過程中軟件供應商和合作伙伴的策略選擇行為，探索最終雙方的均衡選擇策略集；二是通過仿真策略選擇過程，探索影響形成價值共創(chuàng)合作關系的因素。通過研究我們發(fā)現(xiàn)只有當S2R1>C2R2，S1R2>C1R1時(此條件可以近似解釋為在價值共創(chuàng)中從對方獲取的資源需要大于自己付出的成本)，雙方的策略均衡點為(參與，不參與)和(參與，不參與)。在其他條件下，雙方的策略選擇均衡點均是不參與。選擇是否參與與雙方各自的資源能力、在合作中所處的地位、投入的成本有關。地位越高、擁有的獨有資源水平越低、投入成本越低，參與價值共創(chuàng)合作的意愿越強。

對參與價值共創(chuàng)的參與者們的啟示如下：自身擁有獨特的資源越低，越應積極尋求合作伙伴參與價值共創(chuàng)。同時，應該提高自身的獨有資源水平，自身的資源與其他合作伙伴的差距越大，其他合作伙伴參與意愿越高。如果一直作為資源的弱勢方，會在合作中處于被動的地位，在價值共創(chuàng)中也無法取得較多的收益。同時，如果對方投入的資源過多，會導致對方消極，最終退出合作。