基于演化博弈的人道主义救援供应链组织协同模型

韩珂羽 秦江涛

摘   要：通过建立了人道主义救援组织供应链组织协同机制的演化博弈模型，分析了影响供应链系统演化路径的因素。结果表明，私营企业、人道组织是否采取协同策略的倾向取决于博弈收益矩阵中值的相对大小。私营企业、人道组织协同收益概率参数分别与值呈正、负相关，一般收益参数与值呈正相关，协同成本参数与值呈正相关，协同成本参数与值呈正相关，额外收益参数与值呈负相关。

关键词：人道主义救援;供应链;组织协同;演化博弈论

中图分类号：F224.32;F253.9        文献标志码：A      文章编号：1673-291X（2021）08-0008-03

引言

随着经济、社会及自然环境的变化，人道主义救援危机变得越来越复杂，各类人道主义灾难事故频繁发生，给人类的生命及财产安全带来严重的威胁。救援供应链的协同对灾后减轻人们所承受的痛苦至关重要，然而，许多救援组织在救援救灾时大多都是独立运行，从而导致整个救援过程无序、救援资源分配供需不平衡及救援效率低下等后果。因此，研究如何提高人道主义救援供应链组织协同效率是具有现实意义的。

一、人道主义救援供应链内涵

人道主义救援供应链参与者包括军队、政府、待救助者、私营企业、捐赠者、人道主义救援组织（以下简称人道组织）[1]。

值得注意的是，以上参与者均无足够的资源独自完成一次人道主义救援工作[2]。因此说明，完善的人道主义救援供应链需要各个参与组织间的协同工作，在成本最小化、效率最大化的情况下，达到人道主义救援目的，实现整个人道主义救援供应链的最优化。

二、基于进化博弈论的人道主义救援供应链组织协同模型

（一）问题描述

为实现人道主义救援供应链的最优，本文建立了基于演化博弈论的国内新冠人道救援供应链组织协同模型。该模型是由需求端的人道组织及供应端的私营企业组成的二级供应链结构模型。二者可选策略主要为是否采取与对方协同。在整个博弈过程中，二者都不知道对方所选策略以及如果选择与对方协同自身是否能够获益，故这是一个动态博弈过程;且双方都是有限理性的，故他们未来的决策与之前的决策紧密相关。对于私营企业而言，是否提供资金和战略援助是其进行协同策略选择最主要的特征[2，3]。

在整个博弈过程中，人道组织主要的收益有一般收益、协同收益、额外收益及协同成本。人道组织与企业一样，也追求其利益最大化。但由于其公益性质，这三类收益和协同成本与企业不同[4，5]。人道组织关注的是在快速响应、节省时间和持续补充救援方面的绩效提升，例如，通过学习商业供应链管理经验，从而实现更有效的人道救援供应链绩效管理。

（二）建立模型

本文中的博弈模型由人道组织和私营企业是否采取协同策略建立，分为以下四种情况。

情况一（协同，协同）：在这个博弈中，双方均采取协同策略，是最优策略[6]。对于私营企业而言，可以用来表示其在该情况下获得的如股票、高利润报酬等经济收益，以及如员工激励、品牌形象提升等非经济收益，为获得以上收益所需成本。对于人道组织，可用（1+β1）Rh表示其在该情况下所获协同收益，如额外现金捐赠、战略支持等。

情况二（协同，不协同）：在这个博弈中，私營企业采取协同策略，而人道组织采取不协同策略。在该情况下，私营企业的经济及非经济收益可用（1+d2）Rp-Cp来表示。而人道组织此时可获得一般收益及因机会主义行为及“搭便车”问题所带来的额外收益，可用πh+Rh来表示。

情况三（不协同，协同）：在这个博弈中，人道组织采取协同策略，而私营企业采取不协同策略。与情况二相反，该情况下可用（1+β2）Rh-Ch来表示人道组织此种情况下所得收益。私营企业此时可获得一般收益及因机会主义行为和“搭便车”问题所带来的额外收益，可用πp+Rp来表示。

情况四（不协同，不协同）：在这个博弈中，双方均不采取协同策略，此时二者均是完全商业模式，对应收益可分别用Rp和Rh来表示。

（三）复制动态方程及平衡点

私营企业采取协同策略预期收益可表示为：

Ex=y[（1+a1）Rp-Cp]+（1-y）[（1+a2）Rp-Cp]

私营企业采取不协同策略预期收益可表示为：

E1-x=y（πp+Rp）+（1-y）Rp

私营企业采用混合策略的平均预期收益可表示为：

=xE+（1+x）E=[（a1-a2）Rp-πp]xy+（a2Rp-Cp）x+πRy+Rp

对于私营企业，对应的复制动态方程为：

=x（E-）=x（1-x）（a2Rp-Cp）-[πp-（a1-a2）Rp]y

相对地，人道组织的复制动态方程为：

=y（Ey-）=y（1-y）（β2Rh-Ch）-[πh-（β1-β2）Rh]x

由此可得五个平衡点，分别为O（0，0），A（0，1），B（1，0），C（1，1）以及D（x*，y*） ，其中：

x*=;y*=

对应的雅可比矩阵为：J=[]

其中：

a11=（1-2x）（a2Rp-Cp）-[πp-（a1-a2）Rp]y;

a12=-x（1-x）[πp-（a1-a2）Rp];

a21=-y（1-y）[πh-（β1-β2）Rh];

a22=（1-2y）（β2Rh-Ch）-[πh-（β1-β2）Rh]x。

（四）演化稳定策略局部稳定性分析

根据雅可比矩阵判断均衡点的局部稳定性可知，当detJ>0，trJ<0时，对应的平衡点为该博弈的演化稳定策略。

当a2

当a2

当Cp/Rp

当Cp/Rp

当（CD+πD）/RD

（五）参数分析

系统的演化是一个动态的过程，博弈收益矩阵中的各个参数均会影响最终演化路径及结果。演化到点A（0，1）和B（1，0）的概率取决于点D（x*，y*）的位置，即OACD和OBCD的面积大小SOACD、SOBCD。若SOACD>SOBCD，则私营企业倾向于选择协同策略，人道组织倾向于不协同策略，反之亦然。

为更全面地分析参数对演化结果的影响，会对协同收益概率、一般收益、协同成本、额外收益进行分析。

协同收益概率参数对演化结果的影响。当人道组织因采取协同策略获得收益的概率越大时，即越大时，演化到点A（0，1）的概率就越大，即越大;当私营企业因采取协同策略获得收益的概率越大时，即越大时，演化到点B（1，0）的概率就越大，即越小。

结论一：协同收益概率参数与呈正相关;协同收益概率参数与值呈负相关。

一般收益参数对演化结果的影响。

结论二：一般收益参数与SOACD值呈正相关。

协同成本参数对演化结果的影响。

结论三：协同成本参数与SOACD值呈正相关。

額外收益参数对演化结果的影响。由于私营企业关注于短期关系，他们会更加倾向于采取一些机会主义行为。故额外收益越大，私营企业选择不协同的概率越大，SOACD越小。

结论四：额外收益参数与SOACD值呈负相关。

三、结论

本文基于演化博弈理论研究了人道救援组织供应链成员之间的协同机制。在所建立的模型基础上，分析了影响系统演化结果的因素：协同收益概率、一般收益、协同成本、额外收益，并得出四个相关结论：协同收益概率参数与呈正相关，协同收益概率参数与值呈负相关，一般收益参数与值呈正相关，协同成本参数与值呈正相关，额外收益参数与值呈负相关。

文章只考虑了人道救援组织供应链中的私营企业与人道组织协同问题，但国家政府在人道救援组织供应链中是有重要地位的，政府的介入方式会直接影响其整体输出结果。故之后研究应当关注基于演化博弈理论，在政府不同介入方式的情况下政府、私营企业和人道组织三者之间的协同机制。这对今后再次发生类似重大危机时政府应当采取怎样的策略使人道救援组织供应链所输出的救援工作效果最大化具有参考价值。

参考文献：

[1]   关高峰.人道主义救援供应链协同机理研究[J].西安：长安大学，2016.

[2]   Burcu Balcik BMB，Caroline C.Krejci，KyleM.Muramatsu，MagalyRamirez.Coordinationinhumanitarianreliefchains：Practices，challengesan

dopportunities[J].International Journal of Production Economics，2010，126（1）：22-34.

[3]   WassenhoveLNV.HumanitarianAidLogistics：Supply Chain Managementin High Gear[J].The Journalofthe Operational Research Society，2006，57（5）：475-489.

[4]   Congdong Li FZ，Cejun Cao，Yang Liuand Ting Qu. Organizational coor dinationinsustainablehumanitariansupplychain Anevolutionarygameapproach[J].JournalofCleanerProduction，2019：291-303.

[5]   N.Nurmala SDL，Wout Dullaer. Humanitarian business partnershipsinmanaginghumanitarianlogistics[J].Supply Chain Management：AnInternational Journal，2017，22（1）：82-94.

[6]   Rameshwar Dubey AG. Thesustainablehumanitariansupply chaindesign：agility，adaptabilityandalignment[J].International Journal of LogisticsResearchandApplications，2016，19（1）.

The Organization Cooperation Model of Humanitarian Relief Supply Chain Based on Evolutionary Game

Han Ke-yu， Qin Jiang-tao

（Shanghai University of Science and Technology， Shanghai 200093， China）

Abstract： The evolutionary game model of the organization coordination mechanism of humanitarian relief organizations supply chain was established， and the factors influencing the evolution path of supply chain system were analyzed. The results show that the tendency of private enterprises and humanitarian organizations to adopt cooperative strategies depends on the relative value of the game payoff matrix. The synergetic benefit probability parameters of private enterprises and humanitarian organizations are positively and negatively correlated with the value respectively. The general income parameter is positively correlated with the value. Collaborative cost parameters are positively correlated with value. Collaborative cost parameters are positively correlated with value. The extra yield parameter is negatively correlated with the value.

Key words： humanitarian relief supply chain; organizational synergy; evolutionary game theory