基于动态博弈分析的物流产业组织演化机制研究
2020-11-05袁雪妃
袁雪妃
(大连财经学院,辽宁 大连116025)
笔者在上一篇文章《现代物流产业组织分工演化研究——基于杨小凯新兴古典经济学框架的超边际分析》[1]中,主要是基于杨小凯超边际分析理论,从角点解视角,对物流产业组织的演变进行超边际分析,这种分析是对物流产业组织从一种组态到另一种组态所进行的静态演变分析,不是对其在组态之间演变的竞合动态分析。
本文将继续基于杨小凯的超边际分析模型,融合新制度经济学中的交易效率理论[2],采用博弈论分析方法,由2人博弈模型—多人博弈模型,由静态到动态,对物流产业组织的演化发展进行动态博弈分析,找寻提升物流产业组织运作效率的影响因素以及物流产业组织良性演化发展的模式。
一、物流产业组织演化的动态博弈分析——2人博弈模型
物流企业组织通过博弈决策过程,形成物流产业组织演化的均衡状态。下面来总结一下物流产业组织在演化的过程中所存在的博弈类型。因为是2人博弈,则外生的市场规模(H)的影响因素暂时不纳入分析模型中。
表1 物流产业组织分工演化过程的2人博弈分析流程
(一)完全信息纳什均衡模型
局中人:2个生产企业或商贸企业①之所以这么设立博弈局中人,是因为我们框架里产业组织是从自给自足状态为起点演化的,而在物流产业内,专业物流企业一开始的投资也都是来源于其他产业内的企业的。;
可供选择的行动策略:自给自足、分工组态(x/y)、分工组态(y/x);
信息:完全对称,2个企业都对产品X和Y的生产函数了解,对对方企业的情况了解;战略:A、D。
每个消费—生产者企业都以追求效用最大化为目标,下面来比较每个企业在分工策略与威胁策略(自给自足策略)条件下效用。
其中自给自足效用uA为威胁策略点。可以观察到对于X 专业生产者而言,p 越低其效用ux越高,但相对应的Y 专业生产者的效用uy却越低,作出分工决策的可能性却越小。由于X 专业生产者实现其分工效用的前提是Y 专业生产者也作出分工决策,否则双方将均倒退回自给自足状态。对于双方来说若其他因素显示分工的效用大于自给自足时的效用,则会不断地博弈直到均衡达成。均衡状态下,每一方都不可能只考虑自己的效用,还要考虑对方的效用以及对方可能的决策,若不能达成分工、合作关系,则双方的效用均会降低到威胁策略点水平uA。因为净效用水平的大小决定了消费—生产者对于分工与否的决策,可以将其中一方从分工中获得的净效用水平视为另一方实现净效用水平的概率。则对于X 和Y 的专业生产者来说,各自的决策将变为如下问题:
由一阶微分最大化条件∂Δux/∂X=∂Δuy/∂Y=0 可得:
将上式代入∂Δuy/∂Y=0 中可得:
可以计算出均衡的结果:
则均衡时的价格水平如下:
可见均衡时由于信息完全对称,产品的相对价格水平与交易效率没有关系,只与时间禀赋②可以扩展到与其他资源禀赋有关,因为这会影响谈判能力。和两种产品X 和Y 的专业化生产水平a 和b 的差距有关。
另外,由两个局中人的决策问题可以看出,均衡是双方追求经济系统整体效用水平帕累托最优的结果。
(二)不完全信息静态博弈
纳什博弈均衡模型是建立在两个局中人的对称地位、完全信息①这里的完全信息包括对方的专业化生产水平、时间禀赋,具体来说知晓对方企业生产的全部信息:生产函数、生产能力。这要比新古典的瓦尔拉斯一般均衡的信息更为完美。的条件下的分析,缺乏对不完全信息条件下、企业在不同时期阶段博弈策略的分析。
不完全信息或称信息不对称,在分工的产业组织结构中是一种常见现象,一般因为买方对卖方产品的生产知识知之不多所引起。在物流产业内,由于“物流”属于专业化的服务产品,无形、涉及面广、难于观测,且产品生产存在滞后性,使得物流交易的信息不对称程度更高,交易费用也更高。但是这里需要重点提到的是,由于物流服务产品提供的滞后性,以及物流服务协议的框架性特征[5],使得专业物流企业对于货主方企业的情况和需求也存在信息不对称的情况,也会带来较高的交易费用。
由于本部分内容是2人博弈模型,分工之后的交易属于物物交换,还未形成市场,因此不存在外生交易费用,这里采用内生交易费用的概念。对于两个局中人来说,时间禀赋是对等的,但是专业化生产水平a 和b 却可能存在差异。价格p 影响双方的分工效用,且由双方的劳动生产率决定,则两个局中人均有动机隐瞒专业化生产水平,期望己方产品的价格水平高于纳什均衡水平,以获得更多的效用。
假设X 和Y 的实际专业生产水平为a'和b',a'和b'是取两点分布的随机变量,a'>0,b'>0,且有=a和,a'取和的概率分别为,b'取和的概率分别为。两个局中人均有动机隐瞒自己真实的最高专业化水平,交易过程中分别报出己方的专业化水平为和,则双方的决策问题就变为:
通过一阶微分最大化求解条件可以计算出:
如果两个局中人均相信对方给出的专业化生产能力,则各自的真实效用为:
但是双方谁都不会相信对方的报价,各自会根据己方所掌握的对方专业化生产水平的概率来计算真实的效用,则决策问题会变为如下的期望效用增值最大化问题:
则根据一阶微分最大化决策条件,可计算出对于X专业生产者来说的隐性效用和隐性决策条件为:
同理可以计算出对于Y 专业生产者来说的隐性效用和隐性决策条件为:
因为kx和ky均是信息不完全条件下的交易效率,因此都小于k0,则有如下结论:
1.当a ≠2b 时,若T >1①T >1符合前面的假设1。,k0>ky≠kx<k0:若min(kx,ky)≤k <max(kx,ky) ,则博弈无法形成均衡;若k ≥max(kx,ky),则可以形成贝叶斯均衡。
2.当a=2b 时,若T >1,ky=kx<k0,则只要k ≥k0,就可以形成均衡。
可见在本文所假设的机会主义行为概率条件下:当a ≠2b 时,k 若处于kx和ky之间,局中人中一人决策为“分工”,另一人决策为“自给自足”,不存在均衡,只有当k ≥max(kx,ky)时,才能形成贝叶斯均衡;而当a=2b 时,双方的决策条件等同,决策均为“分工”,博弈理论上存在贝叶斯均衡,但是这一条件相当苛刻,在现实中很难存在,即使存在,在彼此的技术不断提升过程中也仅仅是一个时点,根本不能成为形成均衡的条件。因此针对2个消费—生产者的物流企业组织,存在机会主义行为条件下的静态博弈,由于不信任导致无法形成均衡,分工很难实现。
(三)完全信息动态博弈
上述的纳什均衡模型和纳什博弈模型都没有考虑局中人在不同阶段所作决策的动态性、应对性以及在动态时期中信誉对于决策的影响。在现实中,总有一些专业物流企业和货主方企业总会由于具备了某种物质的、技术的、信息的资源禀赋,存在先动优势,当然大部分企业也会根据市场调查所了解的现象、信息等作出应对策略。因此,下面在前文分析的基础上采用序贯均衡2阶段模型对2人消费—生产者的物流经济系统进行产业组织分工与专业化的演化分析。
游戏规则:根据现实总是专业物流企业先出现,并且在跟货主方企业博弈确定分工合作价格的过程中由于对物流专业化运作的技术、成本更为了解,往往先制定物流服务的价格水平。因此本文假设Y专业生产者具有先动优势,博弈中首先要价。设局中人物流服务效用的贴现因子为δ,0 ≤δ ≤1。
X和Y两个专业生产者均存在机会主义倾向,都认为等待时间存在机会主义成本,但各自机会主义行为表现程度和对等待时间的评估是不同的,则就会使得双方在博弈过程中对于出价和还价存在强硬和妥协两种不同的态度。如果双方的分工经济均远远大于自给自足经济,剔除自给自足威胁策略,则双方的博弈过程如下分析。
阶段Ⅰ:X专业生产者先出价,支付为(X1,Y1),且态度强硬。这时Y 专业生产者有两种选择——妥协和强硬:若妥协,则接受(X1,Y1)的出价条件;若强硬,则需要还价,这就进入第二阶段的博弈过程。
阶段Ⅱ:Y专业生产者先出价,支付为(X2,Y2),这时X专业生产者有两种选择——妥协和强硬:若妥协,则接受(X2,Y2)的出价条件;若强硬,则需要还价,支付依然为(X1,Y1),则如此循环往复下去。
先出价者X专业生产者为避免博弈无限制地循环下去,则在第一阶段出价时,就需首先考虑第二阶段Y 专业生产者的可能决策,只有在保证Y专业生产者在第二阶段的效用最大化的前提下,去实现自身在第一阶段的效用最大化目的才是可行的。当然Y专业生产者也必须意识到自身由于丧失了先动优势,不可能在第一阶段实现纳什均衡条件下的效用水平,但是可以追求在第二阶段有限条件下的效用最大化,并且由于自身对博弈有终结优势,因此X 专业生产者在第一阶段必须考虑Y专业生产者在第二阶段可能的决策条件。最终这个博弈可以缩减为一个两阶段序贯博弈模型,如图1所示。
图1 完全信息条件下两人动态博弈的决策树
设u1x,u2x,u1y,u2y分别表示X和Y专业生产者在阶段Ⅰ和阶段Ⅱ的效用,则针对两局中人在两时段的出价存在如下的效用最大化决策问题。
s.t. u1y≡(Tb-Y1)kX1=δ(Tb-Y2)kX2≡δu2y
s.t. u2x≡(Ta-Y2)kY2=δ(Ta-X1)kY1≡δu3x
假设两局中人分工的效用远远大于自给自足的效用,排除自给自足威胁策略,根据子博弈精炼纳什均衡求解的倒推法,采用拉格朗日乘数法,先求出阶段Ⅱ的(X2,Y2)的表达式,代入阶段Ⅰ中,然后求出(X1,Y1),结果如表2所示。
表2 两阶段博弈序贯均衡求解结果
通过表2中的结果,可以看出两个局中人在阶段Ⅰ和阶段Ⅱ的出价支付水平与各自的时间禀赋T ,专业化生产水平a、b 和忍耐程度δ 相关。而各自的效用水平除了和上述因素相关之外,还和交易效率有关,其中X专业生产者由于存在先动优势而获取了比纳什均衡条件下更高的效用水平,而Y 专业生产者由于处于后还价者地位,则效用水平要低于纳什均衡条件下的效用水平。
上述分析结果对于物流产业组织的专业化技术和禀赋来说,是比较相符的。货主方企业由于物流原有自营模式对物流服务的技术、成本等有一定了解,并且由于产品生产交易的特点,虽然对等待时间的要求较为严格,但还是存在一定的忍耐程度,尤其是专业生产水平越高,则忍耐程度也越高,一般处于先出价者地位,且态度较为强硬;而专业物流公司由于专用性资产的投资,对等待时间的忍耐程度较低,且当初是从作为货主方的生产企业或商贸企业中分离出来的,因此一般处于后还价者地位①仅指2人博弈模型,对于已经形成市场的多人博弈模型,则物流服务的价格可以是物流产业内多个专业物流公司多次出价形成的市场价格,因此将打破货主方企业先出价的格局。,虽然底气不足,一般情况下持妥协态度,但在博弈中为争取最大效用水平,也会持有强硬态度。
(四)不完全信息动态博弈
表3 各种博弈均衡的结果
在博弈过程中,局中人双方对于不同的决策支付区间均存在“强硬”和“妥协”两种态度,但双方均对对方所持有的态度背后所代表的真实的支付区间是不知晓的。只有通过重复博弈过程中对对方出价水平的考察,才可大致判断出对方的资源禀赋、专业化生产水平和忍耐程度,从而双方均秉承“理解万岁”制定出有利于双方作出分工合作的支付决策,方为“双赢”合作模式。下面就针对前文所论述的各种情况下的博弈结果进行比较,找出两个局中人的“强硬区间”和“妥协区间”。
现实中博弈的阶段可能会延长,但总会在某一个出价条件下达成均衡,算出出价条件的区间,在这一区间内,每一点均有可能达成均衡,至于偏向哪边,要看博弈双方因为所具有的某种资源禀赋而获得的先动优势以及谈判能力(主要指谈判过程中的强硬或妥协态度、时间上的忍耐程度等)。可以根据纳什关于2人博弈模型的均衡点图形[4]57来直观地观察双方的谈判的策略区间。
图2 纳什2人博弈均衡点
表4 两个局中人的博弈矩阵表
在现实中双方都做不到绝对的强硬和绝对的妥协,各自追求的不一定是最优战略,大多数情况下,是追求次优战略,博弈真实结果会根据两个局中人哪一方的谈判能力更强则分得更多的合作效用。这里的谈判能力包括先出价优势、后出价的终结权力、忍耐程度、专业生产技术水平。因此,由于2人博弈模型除了自给自足的威胁策略之外,在专业化生产水平、交易效率水平不变的情况下,分工经济所带来的系统总效用是固定的,因此两个局中人重复博弈过程就是不断地试探对方的底线以获得更多的分工效用。
二、物流产业组织演化的动态博弈分析——多人博弈模型
当物流产业发展到一定阶段之后,市场规模已经远远超出了最原始的2人交易规模,但是从现实可以观察到,最初始的从自给自足到专业化生产的分工模式依然存在,自给自足生产模式依然是物流产业内众多企业组织参与市场交易博弈过程中的重要的威胁策略,这也许跟物流产业是国民经济发展中的服务性产业有关。
前文针对物流产业组织结构的研究主要是基于2人博弈模型的分析,现实中这种情况只有在独家垄断的情况下才存在。虽然完全分工的D结构类似于独家垄断的情形,但是博弈分析的目的是找出最优均衡结果,前文的2人博弈分析模型可以拓展为多人博弈分析的情况。
假设所有同类产品是同质的,生产同类产品的物流企业组织资源禀赋是相同的,则可以把生产X产品的企业看作一方,把生产Y产品的企业看作另一方,这样前文的2人博弈分析均衡结果也适用。
因此纳什均衡结果又类似于瓦尔拉斯一般均衡的结果。前文的分析方法和分析结果同样适用于同类产品同质、生产同类产品的企业同质的多人博弈分析的情况。
但是本文的假设对现实经济的描述限制性较强,现实中即便在物流产业内已经出台比较健全的行业标准的情况下,物流企业也会由于机会主义等行为生产不同质量的物流服务产品,另外生产同类产品的物流企业由于资源禀赋、内生技术发展速度的不同存在较大的差异性。
下文将针对这种同类产品不同质、物流企业组织存在机会主义行为的情况,采用多人博弈模型进行分析。
假设物流产业内存在M 个消费—生产者物流企业组织,M >2,这使得物流企业组织在参与市场交易博弈的过程中增加了威胁策略,即与其他企业合作的机会。众多的企业在剔除自给自足威胁策略的前提下,竞相获得更多的合作机会,因此即使在具备先出价优势的前提下,也会制定较为易于合作的出价水平,并适当地公布己方的信息以提升真诚合作的态度,这在一定程度上会促进市场价格、行业标准等公开信息机制的形成,从而可以降低交易成本。但是由于市场庞大,企业为寻找较为合适的合作企业,需要花费的信息搜寻成本、前期洽谈成本将会增加,因此不能简单地判断k 的变化情况。
由于交易人数的增多,会导致市场规模H发生较大的增长,对于分工的影响也会增大,这里需要重点分析。
表5 物流产业企业组织多边议价博弈分析
(一)类型一:一个X专业生产者与一个Y专业生产者长期合作,其他Y专业生产者只是备选的威胁策略
即使在当今物流产业已经较为发达的时代,也依然存在类型一的合作模式,比如一些汽车生产企业、医药公司、高新技术产品企业,为了保证物流服务的质量,便于监督,一般只与信誉已经得到检验的一家专业物流企业(Y专业生产者)合作。但不是说货主方企业(X专业生产者)就会放弃与其他物流企业的联系,保持与3 ~4家专业物流公司的联系,或者采取每年招标、轮流坐庄的方式对在位物流企业进行威慑,是货主方企业博弈的策略之一。即便存在可信度极强的威胁策略,货主方企业依然会给出较为有诱惑力的出价水平(这个出价水平会位于最低价和最高价的区间内,同上文的分析),以达到对专业物流企业的激励。
局中人的策略受到各自的专业化生产水平、交易效率、时间禀赋①根据假设1,企业的时间禀赋可以转化为企业的生产规模,与劳动者人数和专业化生产设备有关。、贴现因子的影响。
(二)类型二:一个X专业生产者与多个Y专业生产者长期合作
这种类型的合作多发生在货主方企业生产规模较大,中间产品较多,且物流起讫点分布在不同的区域,物流运输服务具有地域性,因此货主方企业为了完成不同区域的中间产品的运输,势必要与不同的Y专业生产者合作。当然,在同一地域内也可能与几家Y专业生产者合作,因为其中正在合作的某一家企业可能没有时间或空间来提供运输服务了,因此要靠其他企业来弥补。
一般情况下,这种合作类型中的货主方企业专业化生产水平a 较高,由此会给合作博弈的局中人带来较大的策略区间,同时货主方企业的效用水平也相对提高,但是Y专业生产者方面效用提升的部分将会被多家物流企业分享。
图3 市场中存在多人交易的物流产业组织结构
(三)类型三:多个X专业生产者与一个Y长期合作
在现实经济中,对于专业物流企业来说,这种多边博弈合作的模式较为普遍。因专业物流公司本就提供的是社会物流,另外对Y专业生产者来说,由于交易规模的扩大使得由于专用性资产投资导致的产品的平均固定成本下降,甚至由可变费用导致的平均可变成本也会下降,更利于提出促进双方合作的出价水平。
(四)类型四:多个X专业生产者与多个Y长期合作
多个X专业生产者和多个Y专业生产者所形成的市场交易规模很大,复杂程度也很高。但在市场中,企业可以通过多边议价获得所需购买产品的相关的隐秘信息。无论市场如何变化,作为决策主体的企业,其专业化与分工的决策以及交易合作与否的决策均无法跳出前文针对物流产业组织演化的各种均衡结果的框架:1.自给自足是最后的威胁策略,即便在物流产业如此发达的今天,在生产企业以及商贸企业中依然存在着大量的自给自足方式的第一方物流(1PL)和第二方物流(2PL);2.在大多数情况下,表3中不完全信息条件下的序贯均衡结果依然是市场交易中的企业作决策的依据,只是其中的影响因子,包括专业化生产水平、交易效率、资源禀赋、贴现因子δ 以及发生机会主义行为的概率在市场的影响下会发生较大的变化。下面在类型四的产业组织结构下,分别考察各影响因素的作用程度。
首先来考察的是一个新的决策影响因子的产生,即市场价格。市场价格虽然是市场中众多的企业博弈结果的综合平均表现,是产业组织演化的内生产物,但在市场发展到一定成熟度之后,就演化成一种能够被预测、影响企业交易博弈结果并最终引导产业组织演化方向的分析工具。市场中由于存在很多的企业组织进行多边、重复博弈,因此市场总能通过潜在的合作机会使得市场实现均衡,即每一个企业都总会存在一个组态与之相适合,也总会形成一个均衡的价格。比如现实经济中一些物流产业相关的市场价格,对于国际货运服务、中国物流服务产品的生产规模和定价都起到很大的引导作用。
其次来考察市场条件下的交易效率的情况。一方面由于企业数量的激增,使得由于信息搜寻、可供选择合作者的比较等方面所带来的信息不对称程度会增强,由此所导致的机会主义行为可能也要比类型二和类型三要多得多;另一方面由于新的分析工具价格以及物流行业协会、信息平台等新机构的产生,使得市场交易博弈局中人的决策速度、出价水平的合适度①在合作对方能够接受的范围内追求己方效用的最大化,为最大合适度。得以提升。交易效率在不同的层面发生着变化,但由于搜集信息所引致的交易费用正是博弈中的企业为了避免更多的交易费用而不得不支付的成本,因此可以判断总体来说交易效率是提升的。杨小凯(1993)[6]提出如下命题:“市场上存在的微小内生交易费用正是市场发挥限制内生交易费用的条件。当足够大的人口规模集中在一个市场中进行多边议价时,市价可以无限趋近有效率的价格,但却不会等于有效率的价格。”这一命题阐述了市场发展引致交易效率提升的现象,同时也阐述了如前文所述的博弈存在策略区间、最优点很难实现的观点。
最后来考察专业化生产水平的变化情况。虽然本文研究的是物流产业组织的演化,但由于物流产业是为生产企业和商贸企业服务的,即Y专业生产者为X专业生产者提供物流服务,则X生产者的专业化生产水平以及对Y的需求规模,可能会对Y的专业化生产水平影响较大②这一点已经在前文的类型三中进行了验证。,因此不得不进行分析。20世纪末流行起来的模块化分工生产模式在全球铺开,致使生产流通领域出现了专业化生产水平大幅提高、跨国跨地区分工生产盛行的现象,对物流的需求急剧上升,促进了国际物流产业的大发展。另一方面,各种电子、智能、自动化、信息技术的研发以及相关设备的投资,使得物流产品Y的专业化生产水平也得到了长足发展,物流企业在交易博弈中逐渐摆脱劣势地位。
同类产品生产的企业个数的增多,促进了竞争,进而促使信誉机制、价格机制的形成,也激励了技术研发与专用性资产的投资。物流产业的技术研发主要目的有两个:一个是物流纯运作时间的缩短,另一个是交易效率的提高。当然技术研发最终引致了物流产业中间产品的诞生,可能进一步提高交易费用。
三、结论与展望
(一)结论
1.市场价格制定的参考依据
2.物流市场的交易费用
但博弈的局中人在博弈决策时必须考虑市场交易效率k,因此存在实际的相对价格,即名义相对价格加上交易成本的影响之后给局中人造成的真实价格水平。可以说名义相对价格是“看得见的手①不同的经济学家对“看得见的手”有不同的阐释,有人指的是凯恩斯的政府宏观调控,钱德勒指的是企业协调管理。这里针对的是价格的两个层面,看得见的和隐性的价格机制对市场协调作用,在斯密“看不见的手”的基础上进行细分,提出“看得见的手”的价格。”,而实际相对价格由于掺杂了市场交易效率的影响,才是斯密的“看不见的手”。
物流产业内的市场交易费用主要由产业制度、社会关系、风险等因素所引致,物流企业在交易博弈过程中会通过议价过程把交易费用打入实际价格机制中。
(二)展望
1.物流产业组织动态演化的应用
物流产业规模庞大,涉及面也较宽,其组织演变也经历了较为复杂的演化过程,目前已经从“价格战”阶段转向“质量竞争阶段”,“大物流”时代悄然而至,各种平台应运而生。那么这些所谓的“大物流”“整合平台”能否承载市场经济的需求,是否还会衍生出新的问题阻碍其发展,致使物流组织倒退演化,都需要利用理论研究去分析并预测。
当然,物流产业组织还会朝着专业化分工的层面继续演化,因为在某些领域依然缺乏有效的物流组织及专业化的物流管理。比如应急物流就是如此,可能在某些临时指定的应急组织中,在影响物流运作效率的规模、专业化物流管理技术等水平还没有得到培养、提升的情况下,大量的应急物流蜂拥而至,往往会导致物资拥堵、影响应急事件的应对效率。若是普通物流运作,这种情况会导致某些博弈方提升价格、增加工作人员、增加物流设备来满足物流需求;但应急物流情况下,价格机制缺失,效率需求较高,临时组建的应急物流机构又无法实现高效物流运作,面临社会压力,往往会引发“不知所措、隐瞒、推诿”等行为,大大增加应急物流成本,造成“塔西佗效应”。而打造应急物流线上整合平台、减少物流运作中间环节、进行有效的规制,则会大大提升应急物流效率。
2.本文不足及未来研究方向
本文属于基础性的理论研究,还存在缺乏对经济实体的调研及计量分析、对物流整合平台运作效率的研究、对某一物流职能内的具体分析等不足。
今后的研究将集中于三方面:一是搜集物流产业内相关的数据,包括宏观的和微观的数据,对物流产业组织演化进行计量分析;二是调查市场上的物流整合平台运作情况,运用双边市场理论,从价格、匹配技术、信用机制等角度进行研究;三是重点对应急物流、逆向物流进行专项研究。