农产品加工业供应链利益均衡分配演化博弈分析

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摘要： 农产品加工业供应链各个节点企业加入到供应的根本目的就是获得供应链产生的超额利益，超额利益的分配问题成为目前研究工作的热点，文章用演化博弈理论对农产品加工业供应链的利益分配问题进行了研究，并建立的演化博弈模型，并对模型进行了分析，最终确定了分配系数的取值。

Abstract: The aim of all the node enterprises to join the supply chains of agricultural products processing industry is to generate over the interests of the supply chain. Over the distribution of benefits become a hot research. The paper analyzes the problem of benefits distribution about supply chains of agricultural products processing industry through evolutionary game and constructs an evolutionary game model, ultimately determines the distribution benefits formula of coefficient λ.

关键词： 农产品加工业；供应链；利益分配；演化博弈

Key words: the processing industry of agricultural products；supply chains；profit distribution；evolutionary game

中图分类号：F250 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）08-0034-02

0引言

在传统的博弈理论中，认为参与人是完全理性的，并且参与人是在完全信息的条件下进行博弈的，但是现实经济生活中，参与人的这种完全理性与完全信息是很难做到的。所以，演化博弈论认为参与人是有限理性的，作为有限理性的参与人不可能完全正确地对博弈信息进行分析，要通过反复地模仿、学校、突变等动态过程，最终达到一种均衡的状态。演化博弈理论概念的重要组成是“演化稳定策略”（Evolutionarily Stable Strategy，ESS）和复制动态模型（Replicate Dynamic，RD）[1]。

1演化博弈论在农产品加工业供应链利益分配中的优势

在一定程度上，演化博弈论对传统博弈理论关于理性假设和完全信息假设的问题进行了补充和修正。与传统的博弈论相比，在对农产品加工业供应链利益均衡分配问题的研究上，演化博弈理论具有如下的优势：

1.1 强调参与人是有限理性的传统博弈理论对参与人的假设是具有完全理性[2]，在整个的博弈过程中，参与人至始至终都是以实现自身利益最大化为目标的，无论是在确定还是在非确定环境下，做出的决策以及判断都是正确的，都能实现自身的利益最大化。在农产品加工业供应中，各个节点企业与演化博弈中的参与者一样是具有有限理性的，他们的多数决策都是在复杂多变的环境下做出的，很难做到完全理性，并且对于博弈信息的掌握也是有限，参与人最后的博弈结果很难达到均衡的状态。演化博弈论放弃了完全理性这一假设，认为参与人在博弈过程中具有有限理性，这种有限理性是由参与人的知识水平、判断能力以及对博弈信息收集分析能力的有限性所决定的，由于参与人的有限理性决定了其决策的过程是一个非常复杂的调整过程，通过不断的调整，最终得到均衡的博弈结果。所以，运用演化博弈理论对农产品加工业供应链利益分配问题进行研究，通过各个节点企业间的不断博弈，最终得到农产品加工业供应链利益均衡分配的方法。

1.2 强调博弈的动态过程传统博弈理论与演化博弈理论中都有动态博弈的概念，但是两者之间却存在着本质的区别。传统博弈理论中的动态博弈是由于参与人在进行策略选择时有先后次序之分所产生的，它是用来检验作为完全理性的参与人对于信息传递的处理能力的。而演化博弈理论中的动态博弈指的是博弈的调整过程，这种调整过程实质上是在各种影响因素的共同作用下使一个动态系统达到均衡的过程，并认为这个均衡可以用一个函数来表示，这个函数是均衡过程的函数，可以将与均衡有关的各种影响因素都引入到该函数中，即演化博弈模型[3]。农产品加工业供应链具有很强的动态性，在利益分配问题上，各个节点企业之间通过反复地学习、模拟、协商谈判等动态调整过程而最终达成一致。而演化博弈理论强调的正是这种动态调整过程，所以，比传统博弈理论更适合描述农产品加工业供应链的利益分配过程。

1.3 提出了演化稳定策略这一均衡概念传统博弈理论的均衡概念主要讨论的是博弈均衡，研究的主要是纳什均衡及其精炼纳什均衡。而那是均衡点是一个静态的概念，指的是系统中的一个fixed point，这个不动点不能用来描述系统的动态性。而演化博弈理论中的演化稳定策略，是指群体达到一种能够消除任何小的突变的状态时群体所选择的策略[1]。从演化稳定策略的概念来看，它也是一个静态的概念，但是它可以用来描述动态系统中的一些动态性质，更准确地预测参与人的策略。运用演化稳定策略，可以更好地描述农产品加工业供应链的稳定状态，从而确定其利益分配的均衡方案。

2农产品加工业供应链利益均衡分配博弈模型

2.1 模型建立本文主要研究的是农产品加工业供应链上农户组织，农产品加工企业，销售商之间的利益分配问题，在整条供应链上的利益分配问题是以农产品加工企业为核心的，由农产品加工企业进行主导的，考虑到在农产品加工业供应链上的农户组织和农产品加工企业之间的供应关系与销售商和农产品加工企业的供应关系是相似的，所以在这里只对农户组织和农产品加工企业之间的利益分配问题进行研究，而销售商和农产品加工企业之间的利益分配问题用类似的方法解决就可以了。

假设农产品加工业供应链中有一群农户组织（或销售商，本文以农户组织为例）与农产品加工企业，双方面临着两种策略选择，合作与不合作，合作主要是指农户组织与农产品加工企业之间进行纵向合作，农产品加工企业出对农产品生产资料进行加工外，还向农户组织提供优良的种子，化肥、农药、先进的种植技术和科学的管理方法等支持，通过这些合作能够提高农产品加工企业产品质量安全水平，降低交易成本，提高顾客的满意度，最终提高农产品加工业供应链的竞争优势，从而获得超额利益。而不合作主要是指农户组织与农产品加工企业各自选择独立运营，互不干涉，双方严格按照交易合同之间交易。双方在考虑自身群体的因素和其他成员的策略选择情况的基础上，对其策略进行选择和调整。所以，农户组织与农产品加工企业之间的博弈属于两种群的演化博弈。

各假设信息如下：

v1，v2分别为农户组织和农产品加工企业不合作时单位产品所获得的利润，v1、v2>0；

Q表示农户提供给农产品加工企业的原材料销售量，Q>0；

C1，C2分别为农户和农产品加工企业选择合作时所投入的初始成本；

ΔV为为农户和农产品加工企业选择合作时所创造的超额收益；

λ为农户组织获得的合作产生的超额收益的分配系数，0

博弈方：农产品加工企业和农户组织，且双方具有有限理性；

策略：农户组织与农产品加工企业的策略集均为（合作，不合作）；

策略的采用比例：农户组织群体中采取合作的概率为x（0?燮x?燮1），不合作的概率为1-x；农产品加工企业采取合作的概率为y（0?燮y?燮1），不合作的概率为1-y。

因此，农户组织与农产品加工企业之间的博弈矩阵如表1。

综上所述可得，农户组织选择合作策略的期望支付为：

E=yλΔV+vQ-C

农户组织选择不合作的期望支付为：

E=vQ

因此，农户组织的平均期望支付为：

=xE+（1-x）E=λΔVxy-Cx+vQ

同理，农产品加工企业的平均期望支付为：

=yE+（1-y）E=（1-λ）ΔVxy-Cy+vQ

由以上各式可得，农户群体和农产品加工企业对x、y的复制动态方程为：

=xE-=x（1-x）λΔVy-C=yE-=y（1-y）（1-λ）ΔVx-C

2.2 模型分析令=0，=0，得到：在区域{（x，y）；0?燮x，y?燮1}中，存在A（0，0），B（0，1），C（1，0），D（1，1），E，5个均衡点。根据Friedman提出的方法[4]，仅有（0，0）和（0，1）是稳定的，是进化稳定策略（ESS），分别对应于农户与农产品加工企业间（合作，合作）和（不合作，不合作）两种策略。

农户组织与农产品加工企业博弈的动态演化过程可以用图1进行描述[5]。其中，折线BEC表示系统收敛于不同状态的临界线，在折线上方（CDBE部分）系统向（合作，合作）方向进行演化，收敛于（合作，合作），农户组织和农产品加工企业形成了完全合作的关系；在折线下方（ACEB部分）系统向（不合作，不合作）方向进行演化，收敛于（不合作，不合作），农户组织和农产品加工企业各自完全独立运营。

2.3 分配系数λ取值的分析根据以上分析，农户组织与农产品加工企业演化博弈的长期均衡结果是完全合作还是完全不合作，取决于区域CDBE和区域ACEB的面积。当SCDBE>SACEB时，农户组织与农产品加工企业合作的概率大于不合作的概率，系统将沿着路径ED向完全合作的方向演化；当SCDBE

农户组织与农产品加工企业加入供应链的直接目的就是获得超额利益，而农产品加工业供应链超额利益的分配是否公平合理是影响整体供应链稳定性的决定性因素，在这里我们用λ表示农户组织获得的超额利益的分配系数，λ的取值可以直接反应利益分配的合理性问题。下面讨论分析λ的取值。

根据图1，得出区域ACEB的面积为

S=•x+•y=+

S对λ求导有：

=+

进一步求导得：

=+

可见>0，所以S有极小值，则S有极大值，即农户组织与农产品加工企业向完全合作的概率有极大值。

令=0，得到：

=

求得：

λ=，

λ=

可见，利益分配系数λ的取值与农户组织与农产品加工企业合作时投入的初始成本有关，具体是取λ还是λ视具体情况而定，λ的取值范围为0

4结论

近年来，我国农产品加工业得到了较快的发展并成为我国国民经济发展的潜力增长点。随着经济的不断发展，以农产品加工企业为核心的农产品加工业供应链也得到了一定的发展。农产品加工业企业之间的竞争逐渐转变为农产品加工业供应链之间的竞争，而农产品加工业供应链的利益分配问题是影响农产品加工业供应链稳定发展的关键因素。所以，如何公平、合理地对农产品加工业供应链的利益进行分配成为学者们的研究重点。本文运用演化博弈理论对农产品加工业供应链中农户组织与农产品加工企业之间的博弈进行了演化分析，建立了农户组织与农产品加工企业的动态模型，并在此基础上确定了分配系数的取值，实现了农产品加工业供应链利益的均衡分配。

参考文献：

[1]张维迎.博弈论与信息经济学[M].上海：上海三联书店/上海人民出版社，1996.

[2]范如国，韩民春.博弈论[M].武汉：武汉大学出版社，2006：4-5.

[3]周F.产业集群供应链及其演化博弈分析[D].2008：48.

[4]Friedman D.Evolutionary games in economics.Econometrics,1991,(5):637-666.

[5]孙世民，陈会英.优质猪肉供应链合作伙伴有效竞合机制的进化博弈分析[A].见：第六届中国管理科学与工程论坛.第六届中国管理科学与工程论坛论文集[C].上海：上海财经大学出版社，2008.