基于改进夏普利值分配法的供应链协同创新研究

张文杰

(天津工业大学经济与管理学院 天津 300387)

一、引言

随着中美经济贸易摩擦的升级，经济的发展日益艰难，国家将创新提到战略的高度，以创新为焦点进行研究的学者也越来越多。我国创新资源稀缺，在创新过程中对创新资源的有效利用、合理利用将会解决我国创新资源分配不均、利用浪费的问题。

目前基于产学研、供应链、区域经济的协同创新研究众多，本论文仅从利益分配策略这一维度对协同创新展开研究。李巍，花冰倩[1]基于合作博弈分析框架，建立初始利益分配模型，继而从社会网络视角出发在利益分配问题上展开研究。马士华和王鹏[2]引入创新激励指数来对夏普利值法模型进行了修正。李军、朱先奇[3]提出了综合考虑创新资源投入、创新创造收益和创新承担风险的夏普利值改进模型。

以上文献在协同创新动态演化路径、博弈三方利益分配方式、影响博弈三方策略选择的因素等方面给予本论文较大的理论支持。本论文将研究由单个制造商、供应商、销售商组成的三级供应链，建立三维螺旋模型研究创新投入成本、创新投入产出比和三方承担风险权重对协同创新策略演化博弈的影响。

二、仿真模型构建

(一)模型假设与参数设定。用m、p、s表示制造商、供应商、销售商。在博弈初始阶段制造商选择协同创新的概率为x(0≤x≤1)，选择不协同创新的概率为1-x；供应商选择协同创新的概率为y(0≤y≤1)，选择不协同创新的概率为1-y；销售商选择协同创新的概率为z(0≤z≤1)，不选择协同创新的概率为1-z；在基本的夏普利值模型基础上引进创新资源投入V、创新创造收益P、创新风险系数R。得出创新投入补偿变量、创新贡献激励变量和创新风险修正变量如李军等夏普利值法改进模型：

(二)博弈支付矩阵构建。依据夏普利值法改进模型对博弈三方的博弈支付矩阵进行改善。用U(m)、U(p)、U(s)表示博弈三方独立创新时的获利，U(mp)、U(ms)、U(ps)分别表示m和p、m和s、p和s在投入创新时的协同增效。U(m∪p)、U(m∪s)、U(p∪s)分别表示m和p、m和s、p和s在投入创新时的协同总效益。U(m∪p∪s)表示m、p、s三方在投入创新时的协同总效益。

综合上述所计算结果，构建博弈支付矩阵表5。

表5 供应链三方博弈支付矩阵

按照演化博弈思想，借鉴Taylor et al.(1978)的模仿动态方程，列出关于m、p、s的复制动态方程。

令f(x)、f(y)、f(z)都为0，三个复制动态方程构成的系统的平衡点分别为(0,0,0)、(0,1,0)、(0,0,1)、(0,1,1)、(1,0,0)、(1,1,0)、(1,0,1)、(1,1,1)。由复制动态方程可得该系统的雅克比矩阵，复制动态方程系统的演化稳定策略可由该系统的雅克比矩阵的局部稳定性分析得到，只有当特征值全为负值时，该点是稳定点。

三、仿真模拟

由于三维博弈螺旋模型的各参数未确定，均衡点都有可能是稳定点，本论文仅讨论三方创新投入成本、创新投入产出比及承担风险比重对协同创新策略博弈演化的影响。

(一)创新产出投入比、创新投入成本、创新风险承担比重对博弈演化影响。1.创新产出投入比对策略演化进程的影响。固定其他参数值，改变博弈三方之间创新产出投入比之间的大小关系观察发现在相同的创新投入成本和风险均摊情况下，产出投入比大的博弈方将会在协同创新中获得更多的的效益，并将持续扩大其选择协同创新的规模比例，带动其他两方选择协同创新策略。2.创新投入成本对策略演化进程的影响。固定其他参数值，改变博弈三方之间创新产投入成本之间的大小关系观察发现成本的投入对三方合作者的合作意愿仍有些许影响，但是不那么明显，应该是产出投入比发挥了中间作用。3.创新风险承担比重对策略演化进程的影响。固定其他参数值，改变博弈三方创新风险承担比重之间的大小关系观察发现虽然已经对利益分配方式加入了风险因子进行调整，但是创新风险承担比重对博弈三方参与意愿影响相对比较大。

四、结语

进行策略演化博弈观察创新投入成本、创新投入产出比及创新风险承担比重等因素发现利益分配是维持供应链协同创新稳定的关键，利益分配合理能够促使三方参与者积极参与合作，使供应链中的创新资源得到充分利用。