公平关切下供应链知识共享演化博弈研究

邱小平，吴燕姣

（1.西南交通大学计算机与人工智能学院，四川成都 610031；2.可持续城市交通智能化教育部工程研究中心，四川成都 611756；3.西南交通大学交通运输与物流学院，四川成都 611756）

1 研究背景

随着以信息技术为代表的高科技迅速发展，市场更具竞争性和不确定性，企业进行创新所需的技术复杂度日益提高，仅依靠自身资源储备难以在市场竞争中保持优势，尤其随着社会分工的不断细化，外部知识和资源的获取变得尤为重要［1］。在供应链中，不同节点企业间的业务紧密衔接，且拥有互不相同的核心企业知识，相比外部市场环境，获取链上企业资源耗费较少成本，因此越来越多的企业选择与供应链上的上下游企业共享知识，以弥补自身资源的不足［2］。

知识作为一种有价值的资源，在供应链成员之间流动可为企业创造更多的利润，并实现供应链整体效益的提升。如丰田汽车，通过建立学习团队在供应商之间形成紧密的知识共享联系，借助互惠的知识共享机制实现了技术创新，并提升了效率［1］。然而，从个体角度，出于自身效益最大化以及共享知识可能面临的知识泄露、“搭便车”等机会主义行为的风险［3］，供应链成员不会轻易选择共享自身知识。然而，供应链中系统成员及其业务流程间高度依赖，一旦知识流动中断，系统稳定性会受到很大影响［4］。故，需要平衡供应链中不同群体间的收益［5］。此外，知识在组织间的积累、扩展和交互作用是动态进化的过程［6］，且知识共享的过程受到主观与客观因素的共同影响，因此，国内外学者通过构建演化博弈模型分析供应链企业间知识共享行为的演化过程。

知识共享是一种复杂的决策行为，决策过程受诸多因素影响。Liu 等［7］将知识集分为重合、包含、交叉和互不相交4 种类型，认为企业间的知识差异是企业进行知识共享的前提。且有研究证明，共享异质知识可以提高组织绩效［8］；但有研究发现，若企业间的知识差异过大，企业会由于无法吸收转化所接收的知识而无法发挥知识共享的作用［9］。知识共享可看作是知识挖掘、知识传递、知识融合吸收和知识反馈的过程，其中知识的挖掘与传递耗费一定的成本，知识的融合吸收则会形成一定的收益，因此，成本、收益以及知识共享数量等因素均被考虑进知识共享博弈模型以分析供应链成员的知识共享行为［10］。Zhang 等［11］认为企业间较高的信任水平对其知识共享行为有促进作用，同时研究证明了公平能够促进企业间的知识共享。

企业间的公平关切是指企业对自身和其他企业间收入差距的关注，通常可分为上下游企业间的纵向公平关切和同级企业间的横向公平关切［12］。在纵向公平关切方面，Zhu 等［13］研究了众包社群中纵向公平关切对知识共享激励机制的影响；周志刚等［14］研究了企业间的协同收益分配对跨组织知识共享行为的影响；此外，吴绍波等［15］证明互动公平对知识共享也有促进作用。在横向公平关切方面，喻冬冬［16］研究了横向公平偏好对知识共享激励与监督效果的影响；相关研究模型中，常通过Fehr 和Sehmidtf［12］的不公平厌恶模型来刻画公平关切，或者如李春发等［17］的研究，通过引入参考点依赖来刻画。

通过分析发现，国内外学者从不同角度对供应链企业的知识共享决策进行了研究，但现有研究成果大多集中于纵向或者横向公平关切下供应链成员的知识共享行为，综合考虑横纵向公平关切对知识共享影响的研究成果较少，而有研究证明企业间的竞争关系或促进或打击企业的知识共享行为［18］，因此仅讨论单一方向公平关切下的知识共享行动不能得到准确的结果。基于此，本研究在前人研究的基础上，拟构建纵向和横向公平关切下的知识共享演化博弈模型，分析各类因素如何影响企业的知识共享行为，并对比分析纵向公平关切和横向公平关切对供应链企业知识共享行为的影响，为知识共享的实施提供理论参考。

2 知识共享演化博弈模型构建

2.1 问题描述与模型假设

考虑一个二级供应链，假设供应链上有3 个企业：企业A、企业B和企业C，3 家企业间存在知识差异，企业A为上游企业，分别与企业B和企业C进行知识共享，企业间具有纵向公平关切，企业B和企业C为下游企业，二者不共享知识，但具有横向公平关切，如图1 所示。3 家企业均只有两种行动策略：共享知识和不共享知识。在主观和客观因素的影响下，供应链上企业最终的行动策略在多次动态重复博弈后得到。

图1 供应链企业知识共享博弈结构

2.2 纵向公平关切下的演化博弈模型

2.2.1 模型构建

每个企业的收益由三部分构成，分别是直接收益、协同收益及共享成本。其中，直接收益为知识共享量、知识单位价值系数、知识吸收能力和知识吸收意愿的乘积，协同收益为协同收益系数、收益分配系数和总的知识共享量的乘积。由此得到知识共享单次博弈收益矩阵如表1 所示。

表1 供应链企业知识共享单次博弈收益矩阵

2.2.2 演化稳定均衡点分析

企业A分别与企业B和企业C博弈进行知识共享决策，在纵向公平关切下，二者的合作关系互不影响，因此以企业A和企业B之间的博弈为例进行分析。

假设企业B进行知识共享所获得的收益为，不进行知识共享所获得的收益为，期望收益为。由表1 的收益矩阵可得，纵向公平关切下企业B 选择共享知识获得的收益如式（1）所示：

企业B选择不共享知识获得的收益如式（2）所示：

企业B的期望收益如式（3）所示：

由此，得到复制动态方程如式（4）所示：

同理，可得到企业A的复制动态方程如（5）所示：

将每个局部均衡点代入雅可比矩阵计算，可得到局部稳定结果如表2 所示。

表2 供应链企业知识共享演化博弈局部稳定分析结果1

表3 供应链企业知识共享演化博弈均衡点的稳定性1

从上述分析可知，企业间的共享策略能否达到稳定的共享取决于企业自身能否从知识共享中获益，最终的演化结果与企业间的收入差距无关。以上即为企业A和企业B之间共享策略分析，企业A与企业C之间类似，在此不再对其进行单独分析。

2.3 横向公平关切下的演化博弈模型

由于横向公平关切发生于供应链同级企业，即企业B与企业C之间，所以企业A的效用保持不变，企业B与企业C的效用相互影响，假设横向公平关切系数为，其他假设与纵向公平关切下相同。

当企业B和企业C之间具有横向公平关切时，令分别代表企业B共享知识所得收益、不共享知识所得收益以及企业B的平均收益，由表1 可知，横向公平关切下企业B选择共享知识所获得的收益如式（9）所示：

企业B不共享知识所获得的收益如式（10）所示：

企业B的期望收益如式（11）所示：

同理，企业C的复制动态方程如式（13）所示：

表4 供应链企业知识共享演化博弈局部稳定分析结果2

表5 供应链企业知识共享演化博弈均衡点的稳定性2

表5（续）

3 知识共享演化博弈仿真分析

3.1 纵向公平关切下的仿真分析

3.1.1 初始仿真

图2 供应链企业A 和B 知识共享演化博弈初始仿真结果

3.1.2 知识共享量对演化路径的影响

保持初始仿真中的其他参数不变，将企业间的知识共享水平修改为，由此得到如图3 所示的演化结果。从图3 中可以看出，当企业间的知识共享水平由10 提升为20 时，在企业A以0.3 的概率、企业B以0.1 的概率共享知识时，企业B的演化结果改变为不共享，其他概率下的知识共享策略保持不变，收敛速度降低；当共享水平提升至25 后，企业B只有以极高概率共享知识时才能使共享策略稳定于共享。提升企业A共享知识的概率至0.7 时，企业B的共享策略更易稳定于共享；究其原因在于企业的学习能力是有限的，当共享过多知识时，企业不能将全部知识吸收进而转化为自身收益，而共享知识所付出的成本是随知识量增加的，此时企业的获益是减少的，共享更多知识反而不易形成稳定的共享策略。

图3 不同知识共享水平下供应链企业A 和B 演化博弈仿真结果

3.1.3 协同收益分配系数对演化路径的影响

保持初始仿真中其他参数不变，将企业间的知识共享水平和收益分配系数分别修改为和，可得到如图4 所示的演化结果。可以看出，企业A和企业B之间的协同收益分配不影响共享策略的演化结果，因为此时企业是能够获益的；当企业间的收益分配存在差距时，企业的共享策略达到稳定的速度降低，平均分配所获收益时的收敛速度是最快的。

图4 不同分配系数下供应链企业A 和B 知识共享演化博弈仿真结果

3.1.4 纵向公平关切系数

保持初始仿真中其他参数不变，将企业间的知识共享水平和公平关切系数分别修改为和，可得到如图5 所示的演化结果。从图中可以看出，纵向公平关切对企业间共享策略的影响几乎可以忽略不计。究其原因在于：从企业的利润构成看，直接收益和共享成本都与企业自身能力相关，公平关切并不能改变这部分的结果，而协同收益是企业B和企业A合作共同创造的收益，因此，企业会更加关注于协同收益的分配而非双方的收益差距。

图5 不同公平关切系数下供应链企业A 和B 知识共享演化博弈仿真结果

3.2 横向公平关切下的仿真分析

以企业B为例进行仿真，假设各参数取值如下：由此可得到如图6 所示的演化路径。可以看出，与纵向公平关切相比，在横向公平关切的影响下，企业的共享策略很难达到稳定的共享状态；即便短期内企业的共享策略稳定在了共享，但由于其过于关注与同级企业间的收入差距，在认为自身效益不如同级企业时拒绝共享知识，最终导致合作失败。

图6 纵横向公平关切下供应链企业A 和B 知识共享演化博弈仿真结果比较

4 结论

本研究对供应链知识共享行为进行了分析，构建了公平关切下的供应链知识共享演化博弈模型，得出主要结论如下：

（1）恰当水平的知识共享量有利于企业间的知识共享，一旦知识共享量超出企业对知识的吸收能力，共享过多的知识量反而不利于企业间的合作；

（2）企业间的协同收益分配系数不会对企业共享策略的结果产生影响，但会影响共享策略的演化路径，收益分配越均匀，共享策略收敛于共享状态的速度越快，反之越慢；

（3）在纵向公平关切下，相比于企业间的收入差距，企业更关心共同合作产生的协同收益的分配公平，企业间的收入差距对企业共享策略演化结果的影响可以忽略不计；

（4）从短期看，企业间的横向公平关切不会对企业间的知识共享造成太大影响，但从长期看，供应链同级企业间的竞争会打击企业的知识共享行为，不利于形成企业间稳定的合作。

综上所述，若要促进供应链上的企业进行知识共享，应给予恰当的引导，使其关注自身及供应链整体的效益，避免过分关心竞争者收益而陷入恶意竞争，并尽可能保证企业间的收益分配公平。针对供应链知识共享行为决策还有进一步的研究空间，将来可考虑将供应链知识共享的博弈主体从企业扩展到部门、团队甚至是个人。