政府激勵、質(zhì)量投入對共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡的影響研究

李堅飛, 唐 昆, 沈 煬, 李 蓓

(1.湖南工商大學(xué) 工商管理學(xué)院,湖南 長沙 410205; 2.湖南工商大學(xué) 經(jīng)濟與貿(mào)易學(xué)院,湖南 長沙 410205)

0 引言

新時期,在企業(yè)降本增效的牽引下和新一代信息技術(shù)的推動下,以平臺化、高效化、開放性和分布式為特征的共享經(jīng)濟,得到了前所未有的發(fā)展,共享單車作為共享經(jīng)濟的典型代表成為了社會各界關(guān)注的焦點。近年來,共享單車企業(yè)開始關(guān)注過量投入與共享頻率等問題,利用大數(shù)據(jù)對消費需求進(jìn)行預(yù)測,以減緩過量投入帶來的負(fù)面影響,但實踐證明在隨機需求擾動下單一的需求端預(yù)測與調(diào)度是難以解決過量投入帶來的不利影響,必須從服務(wù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)層面,將制造供應(yīng)商、服務(wù)集成商、消費需求端、政府等相關(guān)主體納入共享單車服務(wù)系統(tǒng),尋找實現(xiàn)服務(wù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)參與主體間的供需均衡策略,從整體服務(wù)供需系統(tǒng)中規(guī)劃、組織和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源配置,促其可持續(xù)發(fā)展。

共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與調(diào)度優(yōu)化一直是國內(nèi)外學(xué)者關(guān)注的焦點,主要集中在兩個方面:(1)共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的需求預(yù)測與網(wǎng)點布局方面。需求預(yù)測方面,學(xué)者們主要結(jié)合圖論、排隊論等方法進(jìn)行單車需求預(yù)測。如AI等基于數(shù)據(jù)挖掘和機器學(xué)習(xí)方法預(yù)測共享單車的時空需求[1];KAPSI等基于貝葉斯等方法預(yù)測了站點共享單車數(shù)量以及需求模式[2]。在選址優(yōu)化上,學(xué)者們主要基于成本最低、服務(wù)需求最大等目標(biāo)函數(shù),結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘等模型方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計,如VOGEL等[3]、KALTENBRUNNER等[4]、CHANG等[5]、張水潮等[6]采用數(shù)據(jù)挖掘、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、增強決策樹等方法優(yōu)選設(shè)計共享單車的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)站點。(2)共享單車運營(調(diào)度)系統(tǒng)再平衡方面。這主要表現(xiàn)在車輛的調(diào)度以及服務(wù)網(wǎng)絡(luò)資源配置和優(yōu)化方面,BENCHIMOL等提出了自行車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)再平衡問題[7],FORMA等提出了Pickup-Delivery決策問題[8]。PAL和ZHANG開發(fā)了混合嵌套的大鄰域搜索與可變鄰域下降算法從靜態(tài)視角探討了車輛調(diào)度路線和資源配置方案不隨時間變動的服務(wù)系統(tǒng)再平衡問題[9]。REGUE和RECKER提出需求預(yù)測算法從動態(tài)視角研究了考慮服務(wù)系統(tǒng)再平衡問題[10]。

隨著共享單車競爭加劇,服務(wù)系統(tǒng)再平衡矛盾突出,部分學(xué)者主張加強政府的規(guī)制和監(jiān)管,運用強有力的行政手段進(jìn)一步規(guī)范共享單車服務(wù)體系。以LYU等[11]、YANG等[12]、LOAKIMIDIS等[13]為代表的學(xué)者認(rèn)為政府應(yīng)優(yōu)先考慮財政激勵,通過設(shè)置合理的生產(chǎn)和消費補貼支持共享單車運營企業(yè)的持續(xù)創(chuàng)新和良性發(fā)展。國內(nèi)學(xué)者相博等認(rèn)為政府應(yīng)積極發(fā)揮產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)作用,在城市空間布局、專屬道路規(guī)劃以及產(chǎn)業(yè)配套等方面予以支持[14]。

縱觀現(xiàn)有文獻(xiàn),對共享單車作為準(zhǔn)公共服務(wù)的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡研究還不多見。雖由少數(shù)學(xué)者已經(jīng)提出了要在共享單車服務(wù)模式設(shè)計中考慮供應(yīng)鏈要素和價值傳遞等因素,但其研究的基點還是側(cè)重于研究單一主體利益,研究視角主要集中如何實現(xiàn)單個參與主體利益最大化在“點”上,基于服務(wù)價值、服務(wù)質(zhì)量、生態(tài)持續(xù)社會福利的“鏈”“線”和“面”的研究還相對較少,對整體服務(wù)鏈條網(wǎng)絡(luò)均衡及其可持續(xù)發(fā)展鮮有研究。加之,消費者質(zhì)量偏好直接影響著共享單車的使用頻次,與產(chǎn)品質(zhì)量息息相關(guān)。因此,本文在考慮消費者質(zhì)量偏好的同時,綜合考慮政府政策激勵下消費需求端不同質(zhì)量單車的平均共享頻率對整體服務(wù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)均衡的影響。

1 模型構(gòu)建與假設(shè)描述

本文研究的共享單車服務(wù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)由m個相互競爭制造供應(yīng)商、i個服務(wù)集成商以及k個消費需求端三個層次構(gòu)成。為了便于研究,本文作出如下假設(shè):

假設(shè)1假定市場中存在新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品兩種不同類型的單車產(chǎn)品,且兩者在使用壽命周期、生產(chǎn)成本及其可再回收等方面存在差異。

假設(shè)2假定再制造產(chǎn)品的質(zhì)量、生產(chǎn)成本和服務(wù)價格都低于新制造產(chǎn)品;假定再制造共享單車的平均共享頻次要低于新制造的共享單車。

假設(shè)3假定消費者會更偏好外觀較新、質(zhì)量較好、功能較齊全的單車作為選擇。假定集成商不再從需求市場中回收再制造產(chǎn)品。

假設(shè)4假定新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品共享系數(shù)為統(tǒng)計均值,該系數(shù)影響市場需求數(shù)量,也與服務(wù)質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量存在緊密關(guān)聯(lián)。

假設(shè)5假定所有函數(shù)都是可微分的凸函數(shù),且約束條件得到的定義域也是凸集。假定共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡問題本質(zhì)上是一個可微凸優(yōu)化問題。

2 共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡模型

現(xiàn)實中共享單車的運營是一個服務(wù)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò),單獨地研究某一環(huán)節(jié)很難解釋或?qū)ふ业较到y(tǒng)整體最優(yōu)的解決方案,為此,本文基于網(wǎng)絡(luò)演化博弈視角,在考慮服務(wù)供應(yīng)鏈閉環(huán)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中同類成員競爭的基礎(chǔ)上,將共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)劃分為制造供應(yīng)商、服務(wù)集成商和消費需求端,結(jié)合平均共享頻率,在政府激勵下建立了具有質(zhì)量偏好消費市場的共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡模型,探索整個服務(wù)網(wǎng)絡(luò)中不同合作主體間的競合關(guān)系,以刻畫共享單車服務(wù)系統(tǒng)中利益均衡、服務(wù)優(yōu)化的相互作用及演化過程。

2.1 制造供應(yīng)商層的最優(yōu)行為及均衡條件

(1)

(2)

2.2 服務(wù)集成商層的最優(yōu)行為及均衡條件

(3)

(4)

2.3 消費需求層的最優(yōu)行為及均衡條件

(5)

(6)

2.4 共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡模型

3 數(shù)值算例

本文考慮由2個制造供應(yīng)商、2個服務(wù)集成商和2個需求消費市場組成的共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。首先,假定平均共享頻數(shù)組合為(6,3),參與主體質(zhì)量改進(jìn)投入組合為(0.5,0.5),分析政府激勵系數(shù)變化對均衡狀態(tài)影響的差異。如表1:(1)政府采取正向激勵能有效提升共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)各主體收益,且比采取負(fù)向激勵(規(guī)制)效果更好;(2)政府激勵系數(shù)存在報酬邊際遞減發(fā)展趨勢。當(dāng)Si在25時,表現(xiàn)出較好的結(jié)果,小于25出現(xiàn)遞增趨勢,大于25出現(xiàn)了邊際遞減。這就要求政府在對共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和優(yōu)化過程中,要規(guī)制和補貼雙重并進(jìn)。

表1 政府激勵系數(shù)Si的變化對共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡狀態(tài)的影響

表2 需求市場平均共享頻數(shù)的變化對共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡狀態(tài)的影響

最后,假定政府激勵系數(shù)為Si=25,需求市場對新產(chǎn)品和再制造產(chǎn)品平均共享頻數(shù)組合為(6,3),分析質(zhì)量合作系數(shù)變化對共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡狀態(tài)影響差異。如表3:(1)質(zhì)量集成合作方式所產(chǎn)生收益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于非集成的質(zhì)量合作;(2)服務(wù)集成商主導(dǎo)下的質(zhì)量所產(chǎn)生的整體收益要高于制造供應(yīng)商主導(dǎo)下的質(zhì)量合作關(guān)系;(3)雙方調(diào)試匹配下相對公平情形下的質(zhì)量合作收益要大于其他的質(zhì)量合作收益。

表3 參與主體質(zhì)量合作系數(shù)(αm,αi)變化對共享單車服務(wù)網(wǎng)絡(luò)均衡狀態(tài)的影響

4 結(jié)論

本文通過分析得到了以下研究結(jié)論:(1)只有當(dāng)制造供應(yīng)商新產(chǎn)品價格等于影子價格、邊際生產(chǎn)成本、制造供應(yīng)商與服務(wù)集成商新產(chǎn)品邊際交易成本之和,當(dāng)服務(wù)集成商愿意接受該價格時,制造供應(yīng)商對其進(jìn)行供貨;再制造產(chǎn)品同樣。(2)服務(wù)集成商新產(chǎn)品平均共享頻次越多其市場價格越低,而其對再制造產(chǎn)品價格受平均共享頻次與政府激勵的雙重影響,政府激勵越大,內(nèi)生價格越低。(3)服務(wù)集成商回收產(chǎn)品內(nèi)生價格與服務(wù)集成商的質(zhì)量偏好存在負(fù)向關(guān)聯(lián),與制造供應(yīng)商的質(zhì)量偏好存在正向關(guān)聯(lián)關(guān)系。同時,隨著產(chǎn)品回收數(shù)量增加,兩類產(chǎn)品平均共享系數(shù)增加,服務(wù)集成商共享收入會得到提高。本文并未考慮將平均共享系數(shù)定義為“生態(tài)系數(shù)”,值得在下一階段中探討。