博弈模型下政府行为对港口竞合关系的影响

刘翠莲，黄玉明

(大连海事大学 交通运输工程学院，辽宁 大连 116026)

0 引 言

港口是运输的枢纽，是物流链上的节点，其发展与地方政府以及国家的发展息息相关。港口的发展也受到政策的影响，政府若管理得当，不仅为港口企业的发展带来保障，而且也会推动区域经济的发展。因此，研究政府对港口企业关系的影响，符合我国港口业发展的实际要求。

但是，港口的发展受到多种因素的影响，我国港口的发展面临着来自国内乃至国际上的压力[1]。我国港口建设密度较大，港口企业之间的竞争较为激烈[2]，由于位置的过度接近，容易使竞争激化从而导致规模不经济[3]。而当港口所提供的服务同质，特别是腹地重叠时，将会出现竞争与合作困境。

目前，国内学者对港口之间关系的研究较多。港口对货源的吸引力是港口间竞争的重要内容。当港口之间的服务替代率越大，即港口提供服务同质化程度越高时，选择合作要比竞争状态所获得的收益要高很多[4]，港口群内的部分港口采用合作策略不仅能提高合作港口的收益，也能提高非合作港口的收益[5]。在战略网络内部，虽然还存在一定程度的竞争，但以合作取代竞争已经成为其内部成员之间关系的主流[6-7]。因此，为了避免港口争夺货源、争夺腹地、扩大投资及生产规模，港口必须不断寻求业务合作以提升竞争力[8]。上述研究表明，港口之间开展合作能够有效促进港口发展。

国外学者针对港口与政府之间关系的理论研究较多，认为政府的决策会影响到港口企业的发展[9-11]。如果能够将港口企业的行为规范化，那么将有利于港口竞争力以及运营和经济绩效的提高，而适当的港口管制能够规范港口企业的行为[12]。虽然政府的资源有限，但它为港口市场的健康运行负责[13]，通过政策手段，在竞争的大背景下使得港口企业形成战略联盟，从而达到“竞争合作”状态，实现互惠互利[14]。

目前关于港口间及港口与政府之间关系的理论研究正逐渐增多，但是研究政府介入对港口间竞合关系的内在演变机理的成果较少。通过构建政府与港口企业博弈模型，能够较好地反映参与者在进行策略选择时的环境，定量地研究需要解决的问题。此外运用仿真手段将演化博弈的结果直观化。

1 模型设计

目前，我国港口建设密度大，腹地重合较为严重，港口之间服务同质化程度较高。由参考文献[5]，港口企业之间采取部分合作，将会获得更高的收益。但是这种合作是不稳定的，容易陷入“囚徒困境”。为了摆脱这一困境，将政府作用考虑在内，以此研究港口之间的竞合关系。

因此笔者的研究思路设计如下：将政府行为考虑在内，研究政府行为对港口企业竞合关系的影响。在这种情况下，政府考虑是否采取激励措施；港口企业选择是否采取合作措施。以港口和政府作为行为主体，建立由政府和港口企业两个参与人组成的演化博弈模型，政府的策略是实行或者是不实行监管，港口企业的策略是选择港口间合作实现优势互补或者是不合作，相互争夺货源，如价格竞争等方面。政府介入的具体措施会影响模型的参数，进而影响均衡状态。

2 模型假设与分析

2.1 模型假设

2.1.1 政府介入方式

港口是国民经济建设的重要资源，其资源利用情况必然会影响当地及国民经济的发展，因此国家和政府有必要对港口企业的行为进行监管。政府可以对港口企业岸线资源配置情况、港区资源配置是否合理以及港口企业之间是否存在恶性竞争等方面进行监管。如果港口企业服从监管，政府可以对港口使费中的部分费用实行政策优惠。政府的激励措施将会使港口企业获利，记为γ；如果港口企业不服从监管，政府对港口不合理经营服务性收费进行处罚，由此对港口企业造成的部分损失记为惩罚强度β。此外，政府在实行监管的过程中也会不断评估自身的监管范围和力度，以此产生一个监管概率x(0≤x≤1)。由于港口对地方经济的拉动作用以及政府实施监管后对政府绩效的影响，设δ为政府所获得的收益，该收益来源于辖区内港口企业收入和各项税费。πa为港口企业采取合作策略时的政府绩效；πb为港口企业不采取合作策略时的政府绩效。

2.1.2 港口企业的行为

根据以往研究，港口企业之间在参与博弈的过程中易陷入“囚徒困境”而难以实现帕累托最优。但由于政府激励参数的影响，将有部分企业选择合作，将选择合作的港口企业所占比例以合作概率y(0≤y≤1)表示。记完全竞争状态下企业收益为u；合作状态下企业收益为v(v>u)；此外，由于政府的介入，部分港口企业将会对自己原有的策略进行调整，由于计划的调整以及某些非优势业务的减少，将会产生一定的成本，记为调整成本ε。基于上述假设，二者收益矩阵如表1。

表1 政府与港口企业博弈收益矩阵Table 1 Game revenue matrix between government and portenterprises

2.2 模型建立与分析

2.2.1 政府演化稳定分析

政府选择监管时的收益：

U11=y(πa-γ+δ)+(1-y)(πb+β)

(1)

不监管时的收益：

U12=y×πa+(1-y)πb

(2)

平均期望收益：

(3)

复制动态方程如式(4)[15]：

(4)

2.2.2 港口企业演化稳定分析

港口企业间合作时的收益：

U21=x(v+γ-ε)+(1-x)v

(5)

港口企业间不合作时的收益：

U22=x(u-β)+(1-x)u

(6)

平均期望收益：

(7)

港口企业的复制动态方程如式(8)：

(8)

2.3 政府与港口博弈均衡点稳定性分析

对博弈过程进行稳定性分析，能够确定在经过多轮博弈之后，博弈方最终的策略选择结果。由上述分析可知，该博弈系统的局部均衡点共有5个，分别为：m1(0,0)，m2(0,1)，m3(1,0)，m4(1,1)，m5(x*,y*)。以下根据雅可比矩阵J的行列式De(J)和迹Tr(J)来判断各均衡点的稳定性。

(9)

(10)

(11)

根据式(9)～式(11)，对各均衡点稳定性的计算结果如表2。

表2 各均衡点行列式De(J)和迹Tr(J)的表达式Table 2 Expressions of Determinants De (J) and trace Tr (J) of eachequilibrium point

从政府的角度考虑，有如下重要结论：如果政府更看重自身利益(即δ-γ>0，简称高收益期望)，则不论港口企业是否选择合作策略，政府都将介入以获得监管收益用于港口公共基础设施的建设和维护，此时政府是否介入对港口企业的经营环境并不能起到较好的引导作用，港口企业是否选择合作策略取决于企业调整费用的多少，如果预计调整费用过高(高调整费用)，企业将继续保持原有竞争态势，如果调整费用合理，企业将愿意付出一定的代价以获得长期利益的最大化；如果政府更看重企业发展前景(高企业发展期望)，而不是以自身所获利润为工作重心(即δ-γ<0)，在博弈初期，政府会选择监管，随后逐渐放弃监管。如果此时港口企业预计调整费用合理(低调整费用)，也将选择合作策略。

当δ-γ>0,ε+u-γ-β-v<0时，(0,1)，(1,0)为不稳定点；均衡点(1,1)为ESS点。即经过多次博弈过程，博弈均衡策略会向(监管，合作)演化。此时，政府因更看重自身收益的多少(高收益期望)，追求监管将获得的利益而采取监管措施，港口企业因调整成本较低(低调整费用)而选择合作策略以获得较高的营业利润。

当δ-γ>0,ε+u-γ-β-v>0时，(0,1)，(1,1)为不稳定点。(1,0)为ESS点。政府由于监管能够获得较大利益而选择监管，港口企业由于调整费用较高(高调整费用)而不去选择合作。最终的演化稳定策略为(监管，不合作)。

当δ-γ<0,ε+u-γ-β-v<0时，(1,1)，(1,0)为不稳定点，(0,1)为ESS点。此时，政府以港口企业的发展前景(高企业发展期望)为出发点，保证市场发展活力，因此政府最终会选择不监管；港口企业因调整成本较低而选择合作策略以获得较高的营业利润。最终的演化稳定策略为(不监管，合作)。

为了证明上述结论，采用MATLAB进行仿真实验。

3 模型仿真及分析

仿真实验环境为MATLAB R2016a，参数设置为δ-γ>0和δ-γ<0两组，对(0,1),(1,0)以及(1,1)3个可能的稳定点进行稳定性判断。数据设置分别满足上述条件。

δ-γ>0,ε+u-γ-β-v<0的情况下，设置参数值δ=2,γ=1,β=3,ε=5,v=7,u=5。为了较为全面地获得仿真结果，同时为了保证仿真结果的直观性，以0.25为概率增量，在此基础上，分别研究政府和港口企业在较小概率(为0.2)监管和合作以及大概率(为0.8)监管和合作情况下的演化结果。得到仿真结果如图1、图2。其中图1表示政府初始监管概率分别为0、0.25、0.5、0.75和1时，在港口企业合作概率为0.2和0.8情况下的政府策略演化结果；图2表示在港口企业初始合作概率分别为0、0.25、0.5、0.75和1时，在政府监管概率为0.2和0.8情况下的港口企业策略演化结果(图3～图6含义相同)。

图1表明，如果政府高度注重自身将获得的收益多少，不论港口企业初始合作概率如何，政府都将实行监管，且港口企业初始合作概率越低，政府演化到监管这一结果的速度越快；图2表明，如果企业预计调整费用较低，不论政府例行监管的概率如何，港口企业的演化策略都是合作。在这种情况下，最终的演化策略为(监管，合作)。这种结果在实际中具有一定的可行性，政府可以根据对企业调整费用大小的评估来进行自身策略的调整。

图1 不同港口企业合作概率下高期望收益政府策略演化Fig. 1 Evolution of government strategy with high expected returnunder different cooperation probabilities of port enterprises

图2 低调整费用下不同政府监管概率时的港口企业演化结果Fig. 2 Evolution results of port enterprises with different governmentsupervision probabilities under low adjustment cost

δ-γ>0,ε+u-γ-β-v>0的情况下，设置参数值δ=2,γ=1,β=3,ε=10,v=7,u=5。得到稳定均衡点仿真结果如图3，以及不同港口企业初始合作概率的情况下，政府介入对港口企业竞合策略的影响，仿真结果如图4。

图3 企业合作概率变动下高期望收益政府策略演化Fig. 3 Evolution of government strategy with high expected returnunder the change of enterprise cooperation probability

图3表明，如果政府高度注重自身将获得的收益多少，不论港口企业初始合作概率如何，政府都将不断对港口企业进行监管，且港口企业初始合作概率越低，政府的策略将更快达到稳定点；图4表明，不论政府监管的概率如何，港口企业的演化策略都是不合作，且政府监管的概率越高，港口企业对政府监管的对抗力越强，达到稳定策略所需要的时间也越短，最终演化结果为(监管，不合作)。这种结果在实际中并不具有可行性，为了避免这一结果，政府可以及时进行政策调整，对港口市场经营环境进行规制，促使港口企业之间寻求业务合作点，为日后港口企业竞合关系的优化打好基础。

图4 高调整费用下不同政府监管概率时的港口企业演化结果Fig. 4 Evolution results of port enterprises under differentgovernment supervision probabilities under high adjustment cost

δ-γ<0,ε+u-γ-β-v<0的情况下，设置参数值δ=1,γ=2,β=1,ε=5,v=7,u=5。得到仿真结果如图5，以及不同港口企业初始合作概率的情况下，政府不同介入强度对港口企业竞合策略的影响，仿真结果如图6。

图5 不同港口企业合作概率下高企业发展期望政府策略演化Fig. 5 Evolution of government strategy with high enterprisedevelopment expectation under different cooperation probabilities ofport enterprises

图6 低调整费用下不同政府监管概率时的港口企业演化结果Fig. 6 Evolution results of port enterprises under differentgovernment supervision probabilities under low adjustment cost

图5表明，港口企业初始合作的概率越高，政府策略演化为不监管的速度越快，在港口企业初始合作概率过低时，甚至可能出现政府实行监管的情况；图6表明，不论政府例行监管的概率如何，港口企业的演化策略都是合作，只是达到稳定策略所需要的时间将会更长。由结果可知，这种情况下演化时间较长，演化稳定策略是(不监管，合作)，但从演化趋势来看，仍有可能会出现(监管，合作)的结果。运用于实践中可以表明：政府对港口企业的监管是卓有成效的，如果港口企业初始合作概率过低，政府可以通过监管手段，促进港口企业之间寻求业务合作直到合作的概率达到一定的值后，政府再逐渐减小监管力度。这种情况在实际中可行性较强，在促进港口企业发展的同时，也能充分体现政府的作用。

4 研究结论

由以上分析可知，政府的行为确实能够影响港口企业的竞合关系，演化的结果主要与政府对自身短期利益的看法和港口企业生产计划以及业务调整而产生的费用大小相关。(不监管，不合作)是该博弈的不稳定点，说明政府对港口市场不加管制，市场将倾向于完全竞争。此时港口市场的发展将处于失灵状态，不利于港口企业的发展。研究结果说明，我国经济的发展需要市场的作用，同时也离不开政府的作用，实验结果也证明了我国目前经济发展政策的合理性。从政府的角度来看，政府更希望获得长期利益的最大化，使得港口企业对当地经济的带动作用达到最大，同时并不希望自己的措施无效化，即并不会希望(监管，不合作)的情况出现，较为理想的情况是通过实施监管取得成效或刚开始选择监管，之后逐渐放松监管力度而港口企业最终选择合作，即较理想的状况为(监管，合作)和(不监管，合作)。

如果政府更看重将要获得的短期利益，且企业的预计调整费用较低，政府将会不断进行监管，港口企业也将会选择合作策略，最终结果对当地经济的发展比较有利，但是从长期来看，政府的行政内耗将会一直存在；如果政府更看重自身短期利益，且港口企业的预计调整费用较高，政府将会不断进行监管，但是港口企业却不会选择合作策略，港口企业的发展对当地经济的拉动作用达不到最大化，并且政府由于监管所产生的内耗也将存在，对双方及地区发展而言都是不利的；如果政府更注重地区长期发展利益，在港口企业预计调整费用较低的情况下，刚开始政府将以一定的监管概率进行介入，港口企业会选择合作策略，在合作状态达到稳定之后，政府逐渐减小监管力度并最终不再进行监管，这种情况下，港口企业得到充分发展且市场生产的氛围较好，政府所产生的内耗也处于最低状态。

5 建议及对策

政府应为港口市场的发展营造良好的发展环境，充分发挥其引导及监管作用，以规范化市场行为，让港口市场的发展更加有效地支持地方经济增长。为此，政府应：①以港口企业长期发展情况为着力点，重点考虑辖区内长期发展收益，避免短视行为②进行必要的实地考察，充分分析港口企业的实际发展情况，在此基础上决定以何种力度介入到港口企业的发展过程之中，以及未来是否加强或退出干预；③对港口企业的岸线资源是否有闲置、港区资源配置是否合理以及港口企业之间是否存在恶性竞争等方面进行监管，鼓励港口企业积极寻求业务合作，并给予一定的政策优惠。

港口企业以获得利益的最大化为目标。对此，应从内外两个方面入手：①从企业自身来看，应适时调整生产计划，充分发挥自身优势，利用好优势资源。并以此完善港区管理，提升专业化水平，建立核心竞争力，为未来与其他港口企业进行业务合作创造条件；②从企业外部环境来说，港口企业应当着力寻找与其他港口的业务合作点，提高信息共享水平，充分合理利用港口资源，发挥自身区位优势，寻求差异化、互补化发展。