基于动态演化模型的数据共享机制研究

赵 营 郭学强

（1. 中原工学院信息商务学院，河南 郑州 450000；2. 河南深实科技有限公司，河南 新乡 453000）

近年来，随着市场环境的急剧变化，企业之间的竞争程度愈演愈烈。英国供应链管理专家Martin Christopher博士指出：21世纪的竞争不再是企业和企业之间的竞争，而是供应链和供应链之间的竞争。未来企业能否生存于日益激烈的市场环境，取决于企业供应链管理水平的高低。供应链管理的实质是对产品流、资金流、信息流的综合管理。信息流通常被认为是供应链的神经系统，管理着产品流和资金流的运作，信息的双向流动在供应链管理中具有举足轻重的地位。通过供应链上下游企业间的信息共享，可以提高供应链绩效，是实现供应链管理最有效的方式。

在供应链管理的过程中，信息共享的重要性被越来越多的专家学者所重视。叶飞等[1]认为供应链伙伴特性和供应链伙伴关系是影响供应链信息共享的主要因素。刘建刚等[2]认为可观的协同收益、良好的供应链伙伴关系可以吸引更多的企业参与供应链知识共享活动。林挺等[3]构建了农产品供应链节点间知识共享行为的演化博弈模型，并对演化稳定策略和影响因素做出合理分析。张勤等[4]从共享意愿、共享能力和共享环境三方面总结了生鲜农产品供应链中知识共享行为的影响因素。吴洁等[5]认为信息共享过程是一个复杂的博弈过程，演化博弈论可以很好地解释共享主体行为。周荣等[6]对农产品需求供应链中的知识共享与协同决策进行了文献梳理，为未来相关研究提供了参考。李永忠等[7]提出了基于系统动力学的政务信息共享博弈模型。曹翠珍等[8]构建了基于链合创新视角的绿色供应链知识共享模型，提出了文化竞争力有利于促进绿色供应链组织间的知识共享，关系和信任是绿色供应链组织链合创新和知识共享的基石。

专家学者们对供应链的信息共享过程进行了深入研究，但是，基于演化博弈模型的供应链信息共享并进行系统动力学分析的文献较少，大多集中于企业间信息的单向转移方面。本文试图建立供应链企业间信息共享的动态演化博弈模型，探讨供应链企业间实现信息共享的关键影响因素。根据已有的研究，本文将影响供应链信息共享的关键因素分为：供应链伙伴关系、经营目标一致性及信息资源互补性。

1 供应链信息共享的演化博弈模型

1.1 研究假设

供应链中进行信息共享的企业，具有不完全信息条件下的有限理性，因此，企业在博弈过程中不断地学习、选择和调整策略。为了便于研究，在构建供应链信息共享演化模博弈型时，进行以下研究假设：

假设a：供应链企业在进行信息共享活动时，从供应链中抽象出两类，即上游企业A和下游企业B。

假设b：上游企业A和下游企业B，都有进行信息共享和不进行信息共享两种选择策略。其中，上游企业A进行信息共享的概率为x，不进行信息共享的概率为1-x；下游企业B进行信息共享的概率为y，不进行信息共享的概率为1-y。x与y均为时间t的函数，随着时间的推移而不断变化。

假设c：供应链中进行信息共享活动的企业，其收益由基本收益πi、共享收益、创新收益、共享成本ci及创新成本等构成。共享收益与自身吸收能力μi与对方信息的共享量相关；创新收益与自身的创新能力指vi相关；共享成本设定为常量ci；创新成本与自身的创新成本指数θi相关；对方信息的共享量与供应链伙伴关系αi、经营目标一致性βi及信息资源互补性γi等因素相关。

1.2 构建动态演化博弈模型

当供应链企业都选择不进行信息共享策略时，企业的收益为基本收益πi。根据前面假设，得到供应链上下游企业之间信息共享的博弈收益矩阵，如表1所示。

表1 供应链信息共享双方博弈的支付矩阵

其中，v1＞θ1，v2＞θ2。

当上游企业A选择共享、不共享信息时的收益分别为：

上游企业A的平均收益为：

同理，上游企业B选择共享、不共享信息时的收益分别为：

根据Malthusian动态方程，A企业和B企业信息共享演化博弈的复制动态过程的微分方程为：

由F （x） = 0与G （y） = 0产生动态演化博弈过程的五个均衡点：O （0，0），A （0，1），B （1，0），C （1，1），

根据雅克比矩阵的稳定性分析可知，当且仅当雅克比矩阵的行列式大于零且或小于零时，该均衡点为演化稳定点。

通过均衡点稳定性分析得知该动态博弈演化过程将会收敛于策略均衡点O （0，0） 和C （1，1），至于鞍点D （x*，y*） 的移动方向取决于初始状态及系数等因素的共同作用。供应链上下游企业经过长期的动态演化会有信息共享和不共享两种结果：假设双方的起始状态在ACBD面积区域内，系统就会逐渐地演化至C （1，1） 点，即信息共享；假设双方的起始状态在AOBD面积区域内，系统就会逐渐地演化至O （0，0） 点，即信息不共享。演化的结果具有不确定性，四边形ACBD的面积S1和AOBD的面积S2决定了演化的趋势。当S1＞S2时，信息共享的概率大于不共享的概率；当S1=S2时，信息共享的概率等于不共享的概率；当S1＜S2时，信息共享的概率小于不共享的概率。其中面积S1的大小是：

下面依次求关于各变量的一阶导数，可得：

根据以上结果可知：πi、αi、βi、γi、μi、vi与S1呈正相关，ci、θi与S1呈负相关。即当上下游企业的基本收益值逐渐增大时，上下游企业的共享概率收敛至1的速度也逐渐加快，其他因素例如供应链伙伴关系、经营目标一致性、信息资源互补性、知识吸收能力及创新能力指数均具有类似性质；当上下游企业的共享成本值逐渐增大时，上下游企业的共享概率收敛至0的速度也逐渐加快，其他因素例如创新成本指数也具有类似性质。

2 结语

研究结果表明，企业的基本收益、初始共享概率、供应链伙伴关系、经营目标一致性、信息资源互补性、知识吸收能力及创新能力指数等因素可以显著提高供应链企业间的信息共享水平；共享成本与创新成本指数等因素可以显著降低供应链期间的信息共享水平。因此，建议构建良好的供应链上下游伙伴关系；提高企业自身的科技水平与创新能力；降低信息共享与创新的成本。由于供应链企业间信息共享过程的复杂性，模型中涉及的一些影响因素可能是动态变化的，但本文将它们做了简单处理，设定成了常量，例如，供应链企业的知识吸收能力、创新能力指数及供应链伙伴关系等，在后续的工作中考虑将它们作为变量继续开展研究。