基于不完全信息博弈的供应商动态选择模型研究

黄梅 吴凌雁 马志政

摘 要：通过运用博弈理论，在非完全信息下以汽车制造行业为背景，针对多对多的供应商选择问题进行建模研究。从供应商选择协商过程中的动态博弈角度出发，分析了协作双方趋利心理的博弈过程；在综合指标评价函数中引入协作成员因主观博弈策略及客观因素变动所带来的影响因素；将博弈过程合理分段，利用Anylogic软件进行仿真分析。通过改变指标变量，达到不同状态下的预测结果，观察仿真结果以验证预测结果，对传统供应商的选择方法进行了可行性创新。

关键词：博弈论；非完全信息；供应商选择；Anylogic

中图分类号：F273.7 文献标识码：A

Abstract： In this paper， using game theory， in a non-complete information to the automobile manufacturing industry as a background， the selection of suppliers-many modeling studies. Select the negotiation process from the perspective of dynamic game provider， analyzed the two sides reflect the collaborative process benefits or reduce the psychological game. Collaboration members introduced by subjective factors and objective factors game strategy changes brought about in the comprehensive index evaluation function. Game reasonable segmentation process by using Anylogic software for simulation analysis， by changing the indicator variables to achieve predicted under different conditions， observe the simulation results verify the predicted results. Traditional supplier selection method was feasible innovation.

Key words： game theory； imperfect information； vendor selection； Anylogic

供应商选择是采购决策的一项重要内容，随着市场竞争的全球化和剧烈化，产品的生命周期越来越短， 强调质量、交货可靠性、价格、提前期增加了供应商选择的复杂性和选择范围。因此， 供应商选择的战略作用比以前更加重要了[1]。

1 汽车供应商选择指标的确定

目前在国内大体可以将汽车制造企业的零部件供应商分为三大类[2]，本文将对战略性供应商的选择过程进行建模仿真。供应商选择的传统指标包括价格、质量、交货能力、服务、信誉、历来表现[3]，前三项指标属于硬性指标，后三项指标属于软指标，考虑到软指标难以衡量，主观性太大，所以在仿真过程中选择价格、质量、交货能力三项硬指标进行研究。

2 制造商与供应商之间的博弈分析与建模方法的研究

2.1 博弈分析

博弈分析法是指在人们的行为发生作用时，当事人能够谈判协商达成一个具有约束力协议，它强调的是团体理性、效率、公正、公平[4]。本文研究两个制造商与三个供应商之间的选择博弈。对于两个制造商而言，他们了解三个供应商的信息，但是制造商之间是竞争关系，信息不完全；对于三个供应商而言，他们了解两个制造商的信息，但是供应商之间是竞争关系，信息不完全；对于制造商和供应商整体而言，他们都想和最优的伙伴合作。

2.2 博弈假设

为了研究方便，作如下假设：（1）制造商与供应商进行一对一的选择。（2）制造商A比制造商B整体实力强，处于优势地位。（3）当供应商有多个合作意向时择优选择制造商。

2.3 博弈规则建立

制造商A处于优势地位，回合开始时，制造商A优先选择供应商。制造商B根据已有信息利用叶贝斯规则预测制造商A的选择，再选择供应商。

这样就得到了三项指标的权重。

3 供应商选择的Agent模型建立

3.1 概念模型的建立

对于制造商和供应商之间的选择，其概念模型如图1所示。

3.2 模型中各Agent的建立

（1）制造商Agent的模型建立

定义9个变量：pX：供应商X对核心企业A的价格优惠度（X=A，B或C）；qX：供应商X的质量等级（X=A，B或C）；dX：供应商X的供货能力等级（X=A，B或C）。

再定义3个参数，p表示价格权重，q表示质量权重，d表示供货能力权重。其中制造商Agent A的主要仿真界面如图2。

在图中首先执行的是供应商评价，判断条件为：选择倾向0=pA1*p权重+qA1*q权重+dA1*d权重；选择倾向1=pB1*p权重+qB1*q权重+dB1*d权重；选择倾向2=pC1*p权重+qC1*q权重+dC1*d权重。

制造商B的建模方法与制造商A一致，这里不再赘述。

（2）供应商的模型建立

供应商Agent A的主要仿真界面如图3所示。

供应商B与供应商C的建模方法与供应商A一致，这里不再赘述。

4 模型运行与结果分析

经验证，指标变量经过第一次、第二次改变后，运行结果均符合预期。同时改变三项指标变量，各指标变量的值如表1，权重综合如表2，初始选择概率如表3。

按照预期，运行开始时制造商A选择供应商B，制造商B预测制造商A选择供应商A的概率为0.6，不影响自己的最优选择（供应商C），所以制造商B会选择供应商C。供应商A由于没被选择，所以会进入提升自我竞争力的状态。下面看结果是否符合预期（如图4至图11所示）。

选择结果图显示，最初运行时，制造商A选择供应商B，制造商B选择供应商C。随着制造商持续选择供应商B，制造商B预测制造商A选择供应商B的概率持续升高，此时供应商A通过不断提升自身竞争力，综合实力超过供应商C，制造商B进而选择供应商A，供应商C与供应商A开始不断竞争，制造商B在供应商A与B之间来回选择最优者。通过各供应商的参数变化图，我们可知供应商之间的相互竞争。根据指标权重的计算，通过把权重与变量的综合值比较出来，则制造商与供应商都会做出相应选择，结果符合预期。

5 结 论

本文分析制造商与供应商之间的博弈，确定博弈规则及各评价指标的权重。在考虑价格、质量和交货能力的情况下，建立Anylogic模型，实现各Agent之间的信息交互，仿真了供应商选择的动态变化过程，验证了所建模型的预期结果。结果表明，价格优惠程度越高，质量越高，交货能力越强，供应商被选中的概率就越大，则这个供应商在供应链上生存的越久。而制造商也要根据自身情况，选择最优供应商。

参考文献：

[1] A. Ghobadian， A. Stainer， T. Kiss. A computerized vendor rating system[C] // Proceedings of the First International Symposium on Logistics， The University of Nottingham， Nottingham， UK， 1993：321-328.

[2] 黄爽，马士华. 汽车制造业的供应商分类研究[J]. 物流技术，2006（7）：190-192.

[3] 高陆，等. 供应商评价体系及方法[J]. 机械科学与技术，2003（3）：295-298.

[4] 张维迎. 博弈论与信息经济学[M]. 上海：上海人民出版社，1996.

[5] 李再初. 汽车零部件供应商评价与选择研究——以长沙博世公司为例[D]. 长沙：中南大学（硕士学位论文），2008.

[6] 宋毅玮，刘西林. 基于供应链的汽车协配件供应商选择方法研究[J]. 机械科学与技术，2004，23（4）：385-388.