政府补贴与企业物流智慧化升级的演化博弈

刘仁军，周 欣

（中南财经政法大学工商管理学院，湖北武汉 430073）

1 理论分析与文献综述

物联网、大数据、人工智能、区块链、云计算等新一代的智能技术在企业物流活动中的应用呈现出由浅入深的变化特征，带来企业物流的设施设备、作业方式、管理方法、组织形态、服务方式等各层面的智慧化变革，这一过程被称为“企业物流智慧化”。企业物流智慧化升级是指企业物流由“技术—功能—管理—组织—服务”智慧化的动态演进过程，广受物流业界和理论界关注。智能技术应用通过智能感知和智能控制大大提升了物流作业效率，实现了物流技术智慧化升级。何黎明［1］指出，未来5年～10 年，拣选机器人、码垛机器人、自动导引运输车、无人机、无人车等以人工智能为代表的物流机器人在物流行业的使用密度将达到每万人5 台左右。王响雷［2］认为，5G 应用在物流领域可以重新定义智能化物流仓储系统、智能化物流配送系统、智能运输管理系统和智能园区系统，全面助推智慧物流技术升级。智能物流技术可以实现物流各项作业活动的协同智能控制，推动物流功能的智慧化升级，如武晓钊［3］探讨了物联网技术在仓储领域中的应用；喜崇彬［4］提出通过运输和装卸搬运的智能升级促进国家枢纽项目信息化建设效率；于晓辉等［5］研究了区块链技术驱动快递“最后一公里”共同配送的应用博弈问题；喜崇彬［6］分析了物流技术对快递业发展的赋能等问题。在智慧物流功能升级基础上，大数据平台、云计算、区块链等技术的应用提升了企业分析、规划和决策的能力，促进物流业务管理的智慧化升级，如李佳［7］构建了一种新的智慧物流业务管理模式，即以大数据云计算处理中心为核心，集电子物流平台、物流电子商务平台和物流电子政务平台于一体的综合物流业务管理模式。在物流业务管理智慧化带动下，整个企业乃至供应链等组织逐步实现智慧化升级，如王帅等［8］的研究表明，物流业务管理智慧化使得企业营销、生产、财务和人力等部门与供应商和客户等供应链成员企业需要进行业务的配套发展，从而形成了物流组织智慧化升级。物流业务管理智慧化和物流组织智慧化向各领域延伸，产生许多新的物流业态，实现了物流服务的智慧化升级，如赵松岭等［9］指出，新零售、场景物流、车货匹配、供应链金融物流服务模式的应用开启了智慧物流新生态。

企业物流智慧化升级的重要性日益显现，但目前政府部门针对企业智慧物流发展的补贴政策仍十分缺乏，未见有关企业物流智慧化升级的相关中央政府补贴政策文件，仅发现两例地方性补贴政策对企业物流智慧升级进行补贴：一是宁波市政府2013年出台的《智慧物流发展补助资金管理暂行办法》，二是吉林省四平市政府2020 年出台的《四平市智慧物流产业扶持政策（试行）》。相对于企业物流智慧化实践而言，补贴政策明显不足，因此，本研究提出问题如下：政府是否需对企业物流智慧化升级进行补贴？在无政府补贴情形下，企业是否能自发地进行物流智慧化升级？

政府补贴对市场风险和市场失灵具有一定的调节作用，如Zhang 等［10］的研究结果显示，政府补贴对国家风险与可再生能源企业绩效之间的关系具有负面调节作用；Wu［11］认为政府拨款可能会成为私人投资者的信号，其研究结果表明，获得研发补贴增加了企业筹集外部资金的可能性。综合相关研究文献，笔者认为企业物流智慧化升级会受到技术、资金、物流发展需求、企业战略、市场竞争、政府奖惩力度和补贴政策等因素的影响。政府补贴可分为直接补贴和间接补贴（税收优惠等）两大类［12］，对企业物流智慧化升级可能产生激励效应、挤出效应和激励与挤出并存的双重效应，如郑方辉等［13］研究表明，财政研发补助专项资金对企业技术创新具有较强的激励效应，主要有缓解企业创新资金约束、分担创新风险、优化创新融资环境和提高创新决策水平等4 条作用路径；武咸云等［14］研究发现，政府补贴存在一个临界点，低于此点的补贴强度可以诱导企业进行R&D 投入，高于此点的补贴强度会挤出企业的R&D 投入。

本文拟研究政府补贴与企业物流智慧化升级决策，而演化博弈适用于随时间变化的多主体的动态行为分析，政府补贴与企业物流智慧化升级是一个动态变化的过程，政府和企业受到成本、收益、补贴金额等因素的影响［15］。随着企业物流智慧化升级演进，政府与企业分别对自身采取的策略进行修正和完善，最终会达成一个双方都满意的稳定策略［16］。因此，本研究构建政府补贴与企业物流智慧化升级的演化博弈模型，运用动态演化博弈的方法分析二者关系，重现相关博弈主体的动态演进过程，以期得出合理结论及建议。

2 模型假设与收益矩阵构建

2.1 模型假设

2.1.1 企业模型假设

假设1：假设不考虑其他因素，企业对是否进行物流智慧化升级作出选择，即企业策略集为{智慧化升级，维持现阶段水平}。

假设2：假设当企业选择进行物流智慧化升级时，企业投入的成本为c1，获得的收益为b1；当企业维持现阶段水平时，企业投入的成本为c2，所得收益为b2。

2.1.2 政府模型假设

假设1：政府选择是否应对企业物流智慧化升级进行补贴，即政府策略集为{补贴，不补贴}。

假设2：政府采取不补贴策略而企业自主选择进行物流智慧化升级时，政府可获得的收益为a1；政府采取补贴策略且企业选择物流智慧化升级时，政府可获得的额外收益为（政府形象提升等）a2；企业选择维持现阶段水平时，政府可获得的原始收益为a3。

2.2 演化博弈收益矩阵构建

表1 企业与政府关于智慧物流的演化博弈收益矩阵

3 演化博弈模型构建与求解

3.1 政府的进化稳定策略

政府补贴的期望收益为：

图1 政府关于智慧物流补贴决策的复制动态相位

3.2 企业的进化稳定策略

企业开展物流智慧 化升级的期望收益为：

图2 企业关于智慧物流升级决策的复制动态相位

3.3 企业和政府的演化稳定性

综合企业和政府的进化 稳定策略，构建雅可比矩阵对其演化稳定性进行深入分析，其演化均衡策略（ESS）见表2，动态演化过程如图3 所示。矩阵形式如下：

图3 不同参数条件下智慧物流升级的企业与政府决策演化动态相位

表2 不同条件下智慧物流升级的企业与政府决策演化均衡点稳定性分析

4 数值模拟

本研究的目的是探究政府补贴与企业物流智慧化升级的决策，形成政府和企业进行物流智慧化升级的良性互动或企业自发的物流智慧化升级行为，即寻找趋近于渐进稳定点（1,1）和（1,0）的博弈策略，因此在以上演化博弈模型研究基础上，运用MATLAB2018a 软件进一步通过数值仿真进行分析。具体仿真参数设置如下：b1=1.5，b2=1.0；c1=1.0，c2=0.6，f(m)s=0.2，t1=t2=0.2,a2=0.5。

4.1 演化路径

4.1.1 企业演化路径

如图4 所示，企业在满足设定的约束条件下会随着 时间的推进呈 现出稳定的演化路径：企业由于可获得较高的净收益而进行物流智慧化升级,即x的概率趋向于1，此时企业的决策不受到政府决策 的影响，企业在当前情形下选择物流智慧化升级总是更优；此外，企业选择物流智慧化升级的初始概率越高，则其演化稳定所需的时间越短。

图4 企业物流智慧化升级演化路径

4.1.2 政府演化路径

如图5 所示，政府在满足设定的约束条件下，随着时间的推进，对企业物流智慧化升级进行补贴的概率也会逐渐提高并趋向于1。

图5 政府对企业物流智慧化升级补贴的演化路径

4.1.3 企业和政府的演化路径

如图6 所示，满足设 定的约束条件下，企业选择物流智慧化升级和政府补贴的概率都逐渐提升，缓慢地向稳定策略（企业物流智慧化升级，政府补贴）演化。

图6 企业物流智慧化升级和政府补贴演化路径

4.2 参数变化的演化稳定策略数值分析

4.2.1 企业物流智慧化 升级成本变化

在保证其他参数不变的情况下，将企业物流智慧化升级和政府 补贴的初始概率设置为0.5，将企业物流智慧化升级的成本c1分别取1.0、0.8、0.6 进行仿真，结果如图7 所示。可知c1取值的变化不影响企业和政府的策略选择趋势，但随着c1取值的减小，企业选择物流智慧化升级策略的速度加快，这是由于企业物流智慧化升级成本c1的减小提升了企业可得的净收益，因此企业能更快速地选择演化稳定策略；同理，由于企业物流智慧化升级可得的收益增加，政府补贴企业的必要性大大降低，政府倾向于认为企业可以自发地进行物流智慧化的升级活动，因此随着c1的减小，政府选择补贴的概率降低。

图7 企业物流智慧化升级成本变化对政府和企业策略的影响

4.2.2 政府补贴变化

在保证其他 参数不变的情况下，将企业和政府的初始概率设置为0.5，将政府补贴f(m)s分别设置为0.2、0.3、0.4 进行仿真，结果如图8 所示。可知随着政府补贴的增加，企业选择物流智慧化升级的速度加快，但提升并不显著；而政府补贴金额的增多会导致政府选择不补贴作为稳定策略的速度变快，政府补贴意愿会大幅降低直至为0。这表明政府的补贴意愿在很大程度上受预算约束，补贴过高会大大加重政府财政负担且难以获得可观的成效。

图8 企业物流智慧化升级的政府补贴变化对政府和企业策略的影响

4.2.3 税收优惠变化

在保证其他 参数不变的情况下，将企业和政府的初始概率设置为0.5，将税收优惠t1和t2分别设置为t1=t2=0.20、t1=t2=0.25、t1=t2=0.30 进行仿真，结果如图9 所示。可知随着税收优惠的增加，企业选择物流智慧化升级的速度加快，但提升速度有限，税收优惠的增加与政府选择补贴概率的提升并不呈线性关系：当t1=t2=0.25 时，随着时间的渐进，政府选择补贴策略的概率快速提升并趋向于1.0 ；当t1=t2=0.30 时，随着时间的渐进，政府选择补贴策略的概率趋向于0.6 ；当t1=t2=0.20 时，政府选择补贴策略的概率逐渐稳定在0.53 左右。这表明税收优惠应设置在合理范围内，过高或过低都会影响政府补贴企业物流智慧化升级的积极性。

图9 企业物流智慧化升级的税收优惠变化对政府和企业策略的影响

5 结论

本 研究通过构建政府补贴决策与企业物流智慧化升级决策的两方演化博弈模型，分析了不同条件下的企业和政府演化博弈稳定策略，并利用仿真模拟分析参数变化对系统影响的演化路径，得出以下结论：（1）在企业和政府两方博弈的4 个均衡点中，存在（0,1）（1,1）和（1,0）这3 个条件稳定点，集中于某一策略的相对净收益为正时，相关主体会更倾向选择该策略，即不存在（维持现阶段物流水平，不补贴）的策略选择情况；（2）数值仿真分析结果表明，企业物流智慧化升级成本的降低能极大提 升企业物流智慧 化升级的积极性，促 使企业自发地进行物流智慧化升级而无须政府的干预，且提升补贴金额或加大税收优惠的力度并不能显著地提升企业物流智慧化的积极性，反而可能导致政府自身的财务危机。因此，政府对企业物流智慧化升级的干预需把握力度，应综合考虑企业物流智慧化升级的现状及企业的财务状况，设置适宜企业和政府的政府补贴金额和税收优惠力度。