静脉物流及其博弈分析

静脉物流及其博弈分析【摘要】本文在对再生物流、废物物流分析的基础上，提出了静脉物流的概念,把物流分为动脉物流和静脉物流，更为形象的表达了物流的功能作用；同时针对静脉物流的特点，研究了外部环境制度对静脉物流的主要影响，建立了制度安排下的静脉物流博弈的一般模型，让物流由原来的定性的纯粹理论转向数理模型方面发展，促进了物流分析方法的转变，实现了博弈论在静脉物流中的应用研究，也为物流研究开辟了一个新方向。静脉物流博弈纳什均衡VeinLogisticsanditsGameAnalysisDongLiBusinessAdministrationDepartmentofZhengzhouEngineeringInstitute,Zhengzhou450052，China）Abstract:AnalysisOnthereverselogisticsandthewasteslogistics,thispaperofferstheconceptoftheveinlogistics,anditbuildsageneralgamemodelofveinlogisticsoninstitution,realizegametheoryapplicationintheveinlogistics,atthesametime,openupanewstudydirectionfortheveinlogistics.Keywords：logistics;veinlogistics;game;Nashequilibrium1．引言等，都是由自然界取得原材料经过加工制造而成的。在人类社会中，从生产经过流通直至消费，是物流流向的主渠道，也称动脉物流。但是在这一过程中也有大量由于变质、损坏、使用寿命终结等而丧失了使用价值，或者在生产过程中未能形成合格产品而不具有使用价值的物质；这些都形成了静脉物流的源头，但在实际的研究中，往往重视动脉物流而轻视静脉物流，这就造成了理论研究上的物流循环的阻塞现象，不能实现资源配置合理化这一目标。流循环过程如图1所示：2．静脉物流(veinlogistics)1我们了解到，物流系统是由动脉物流和静脉物流组成。而静脉物流的定义可描述为：未了满足社会（公众）的需要，对从废、弃物来源地到其加工、处理场所进行的有效率的、有效益的（包括社会效益）回收、分拣、净化、提纯、及焚烧、掩埋等加工处理，以及对相关信息进行研究、组织、协调、执行与控制的活动过程。这过程中对相关信息的处理活动。使其成为有用的物质重新进入物流循环的生产流通领域。如，废纸被加工成纸浆，又成为造纸原料；报废汽车经过肢解、分拣加工后，大部分可直接成为汽车配件，剩下的部分中相当比例可用于炼钢；废水经净化后又被循环使用等。地点掩埋。对有放射性或有毒物质采取特殊处理等。物流；后者是废物处理过程可称为废物物流。二者形成静脉物流。如图2所示：3．静脉物流中的博弈分析托最优等概念。纳什均衡是指当给定其他选择策略的条件下，每个人选择自己的最优策略，把所有局中人选择的策略组合起来就构成纳什均衡；在纳什均衡的局中人不会单方面改变行为策略。帕累托标准是指如果至少有一个人认为A优于B，而没有人认为A劣于B，则认为从社会的观点看亦有A优于B（A、B为两种任意状态）。帕累托改进是指从社会效益的角度出发，如果改变既定的资源配置状况而没有降低任何一个人的满足程度，则这种按帕累托标准衡量的状态改变称为帕累托改进。帕累托最优是指如果对于某种既定的资源配置情况，所有的帕累托改进均不存在时的资源配置状态；又称经济效率。了使问题分析清晰简明，我们采用的博弈模型是完全信息动态博弈模型，同时我们作如下假设（其中假设条件①②③是博弈的最基本三要素）：两个局中人（player）：静脉物流的产生方—公司A；静脉物流的处理方—公司B。策略集合（strategyset）------对待这一事件的行为：选择（积极）或不选择（消极）。支付函数(payofffunction)是由表中数值或函数表达式表示，也称收益函数。静脉物流由第三方以盈利为目的的企业组织进行处理。对环境的有利度是衡量企业环保行为的一项指标。它可以描述为：企业（公众）积极从事静脉物流环保活动给社会增加的财富。越大表示对社会的发展越有利。其取值区间是[0，∞]。不选择（消极）时它对环境的有利度设为0，选择（积极）时它对环境的有利度为各收益值的绝对值；对环境的有利度为二者之和。的一般技术经济水平为标准来划分的，但二者的划分没有严格的界线。3.1再生物流(reverselogistics)博弈模型Ⅰ不考虑制度安排（政府管制）的影响。不考虑企业行为对其除直接利益外的其他方面的影响。个体理性：企业的行为出发点以最少的投资带来最大的收益。徒困境”博弈。如表一所示，在（积极，积极）的情况下，A获得的收益为-5个单位；这是因为它制造了静脉物流的处理代价，应在他原有的因其他活动而产生静脉物流的收益中进行扣除。B获得的收益为10个单位，因为从事再生物流是有利可图的，这也可看作是对它积极投身于该事业的支持。当A选择积极，B选择消极，即（积极，消极）时：则A获利为-5个单位，同样是一种代价或者是一种责罚或是一种补偿；而B获利为0个单位，因为B没有进行这种获利行为（经营活动）。当A选消极，B选积极（消极，积极）时：A获利为0个单位，因为它回避了这项补偿活动，也就没有了代价的直接付出；B因为少了A的合作，将减少收益，但仍然有收益，它获利为5个单位，也算作一种鼓励。当A、B都选消极（消极，消极）时：收益均为0个单位。因为A没有选择进行这种补偿行为，B没有进行这种获利经营行为。1可知，这里存在的纳什均衡不是（积极，积极）而是（消极，积极）。及在社会制度约束较弱的条件下，再生物流的处理方B总会采取积极的方式；因为它有利可图，而再生物流的产生方A总会采取消极的态度去应付，因为这可以使它付出的代价最小。这一点可以让我们更好的理解当前状况下，大量企业的环境、社会意识淡薄，放弃静脉物流处理；而只有再生物流的处理方仍积极从事该项事业，同时积极呼吁静脉物流的产生方重视它，这一现象了。性的矛盾。这一点我们通过环境有利度来评价。当选择（消极，积极）时，纳什均衡点的环境有利度为5；而选择（积极，积极）的环境有利度为15。当部分群体理性选择（积极，积极）时，从社会理性的角度可谓帕累托最优，但这个帕累托改进在缺少社会制度约束的前提下是达不到的；即使二者在先前有协议（积极对待静脉物流问题），这个协议却无法实现，因为它不构成纳什均衡。所以需要一种制度约束，当它构成纳什均衡时，就能够发生效力，调动各方的积极性。如再生物流模型Ⅱ。3.2再生物流模型Ⅱ制度安排下的再生物流博弈模型。如下表所示：A、B消极对待再生物流，则对其责罚10个单位。（包括企业形象、公众态度、行业歧视和法律处罚等，正式及非正式制度安排。）此时的纳什均衡是（积极，积极），表明在制度安排的前提下，部分群体理性与总体社会理性的冲突是可以解决的。而环境有利度为15，达到了帕累托最优。可以看到（积极-5，消极-10）到（积极-5，积极10）是帕累托改进，（积极，积极）的环境有利度最大。而当帕累托改进为纳什均衡时，这种制度安排就发生效力，就能调动各方的积极性；即从社会的角度来看，这项制度安排是合理的，长远的净收益大于0.3.3废物物流(wasteslogistics)的博弈模型Ⅰ物物流的博弈模型。条件相同）。不考虑制度安排（政府管制）的影响。不考虑企业行为对其除直接利益外的其他方面的影响。个体理性：企业的行为出发点以最少的投资带来最大的收益A或B选择积极有：A对其产生的废物物流处理将付出高额代价（处理成本），用收益表现为负值；而B在对其处理过程中是入不付出，收益也为负值。当A或B选择消极时：对它们自己可谓是一种解脱。而此时的纳什均衡正是（消极，消极）。由此可以看出，再没有强制力的制度安排条件下，是没有人愿意从事废物物流的处理工作的。要改变这一群体理性与社会理性的冲突，必须加强制度的约束作用，来改变原有的纳什均衡，同时创造一个新的有利于社会的纳什均衡。如废物物流博弈模型Ⅱ。3.4废物物流博弈模型Ⅱ模型：让人接受，并积极执行的，从而达到社会效益最大化。这里的制度安排是广义的约束条件，是企业为达到利益最大化不得不遵循的。但不难看出，企业A对自己的废弃物物流有一种逃避性。也就是企业A会千方百计的抓住现行制度、法律的薄弱环节，让其成为自己的突破点，减少自己的社会责任，达到个人收益的最大化。如执法的边缘区——落后地区，可以成为它们的垃圾场；执法不严，它们可以任意排放。现行制度的最好方法是加大它们逃避责任的成本——比如对高污染行业征收高额税收，而后把部分税收以转移支付的形式付给该废弃物物流处理的公司B，提高企业B的积极性，制定相应法律法规对其逃避行为进行责罚。加强AB公司的合作性，提高废弃物的处理率，增加社会整体财富。但现实中，小型企业的排污率相当高。（排污率=处理单位产品的污染成本/单位产品的价值），他们通常无力支付处理污染的高额费用，摆出了“要钱没有，要命有一条”的架势。法院的判决就成了一纸空文。但这些厂矿依旧生存了下去。因为他们根本不重视信誉、法律效力，其经营行为也可以看作是一种短期行为。即讲信誉不会给他们带来远期的利益。而可变卖的价值也很低。如果动用大量警力强制执行也可以让其强行关闭。但通常会导致下层工人的联合抵制，因为他们是最直接的受害者。而经营者都饱餐私囊，完成了资本原始积累，又改头换面堂而皇之了。最惨的是下层失业工人的无人问津。所以此时的法律的威慑力就非常有限。同时回收物流与废弃物物流的界线并不是很明显，当对其有界线不明显性的灰色区域，多数企业是避而远之。因为收益的不确定性，只有认为有利可图的事它们才会积极的去做。所以有相当部分的可回收物资过渡到了废弃物物资。也就证明了这句话：“世界上没有真正的垃圾，只有放错地方的资源”。要减少“资源错位”现象，就必须发挥制度安排的作用，让其对企业及社会行为进行有力的调节和规范，而现在通常情况是由政府来扮演此时的角色B。3.5制度安排下的静脉物流一般博弈模型(generalgamemodelofveinlogisticsoninstitution)物流博弈分析，我们可以得到静脉物流博弈的一般模型（此处的假设条件与再生物流模型Ⅱ的假设条件类似）。其模型如下：(r，w)表示A、B对待静脉物流的态度积极时，各自直接收益函数，它与静脉物流的量(r，w)相关度最大，且r与成正比与w成反比。Fb(r，w)Fa(w)＜(w)＜0，Fb(r)＞0；对于废弃物物流Fa(r)，Fb通常对于再生物流Fa0。对环境的有利度取绝对值。(r，w)表示A、B对待静脉物流的态度消极时，各自受到的直接货币处罚函数，它与且与(r，w)成正比，用收益的方式表现为负值；即FaFb(r，w)Fa(r，w)＜0。(r，w)＜0，Fb(α,θ)表示A、B选择积极时，各自得到的社会认可函数，Hb(α,θ)Ha(α,θ)Hb(α,θ)并且折算成货币的形式对A、B进行间接补偿。它与正式制度安排强度α，非正式制度安排强度θ相关。用收益的方式表现为正值。即，Ha＞0。Hb(α,θ)Ha(α,θ)表示A、B选择消极时，各自受到的社会责罚函数，并且折算成货币的形式对A、B造成间接的负面作用。它与正式制度安排强度α，非正式制度安排强度θ相关。用收益的方式表现为负值。即，Ha(α,θ)＜0。Hb(α,θ)b1的平均值为1/2；0＜a1,b1表示A、B的收益折扣系数。即A、B其中一方选择积极而另一方选择消极时，选择积极的一方收益会打折。通常a1,b1＜1。a1,a1a1表示A、B其中一方选择积极而另一方选择消极时，选择积极的一方因其经营行为影响所得到的社会认可系数。理论上b的取值区间为（0，∞）。b也达到了社会效益最大化；与此同时也达到了制度均衡，实现了其使命，因而也能得到社会的认可，得以积极的响应及实施。当纳什均衡不是（积极，积极）时，从社会总效益的角度来看是能够进行帕累托改进的，但改变这一纳什均衡，