基于博弈論的物流園區開發模式

邱小平，賴苗

(西南交通大學交通運輸與物流學院，四川成都 610031)

基于博弈論的物流園區開發模式

邱小平，賴苗

(西南交通大學交通運輸與物流學院，四川成都 610031)

針對物流園區的2大投資主體——政府和企業，利用博弈論中合作博弈，構建政府與企業、企業與企業的博弈模型。在企業與政府博弈模型中采用完全信息靜態博弈求得納什均衡。在企業與企業的博弈模型中利用合伙人博弈模型，計算出兩者的反應函數，尋找納什均衡。結果表明：政府和企業共同投資物流園區是共贏的選擇；若2家企業合作投資建設物流園區，投資比例為1:1時能使雙方收益最大，且兩家企業合作投資的協同程度越高，他們各自的收益函數值就越大。研究結果能為投資者提供決策依據。

物流園區；開發模式；博弈論；政府；企業

為了適應新常態經濟的發展，物流園區對經濟發展的極大促進作用逐步得到重視。截至2015年，物流園區達到1 210家，比2012年增長了60.5%[1]。

針對物流園區選址、園區規劃、園區功能布局及園區的運營管理模式，學者們進行了廣泛研究。文獻[2]研究珠三角物流園區建設與區域經濟發展之間的關系；文獻[3]應用風險管理理論對物流園區的選址風險進行分析；文獻[4]應用遺傳算法構建園區內部功能區的布局模型，采用博弈論思想對布局方案進行評價；文獻[5]基于PCA-DEA模型的物流園區績效評價模型，對物流園區的運營績效進行定量評價；文獻[6]定義物流園區的運營模式，設立入駐企業選擇體系，指導園區招商活動；文獻[7]對物流園區的運營管理模式進行設計，指出物流園區的運營管理應堅持政企分開、市場化運作與企業化管理的原則。

目前針對園區的開發模式研究的較少。物流園區的投資建設具有投資金額巨大，資金回收期長、投資見效慢的特點，投資主體一般為政府與實體雄厚的企業[8]。由于缺乏專業人才以及投資積極性，開發模式以政府為主導的物流園區出現盈利能力弱、投資資金難以回收的狀況。建設物流園區，不僅要為企業帶來收益，還應該符合當地經濟的規劃，帶動當地經濟的發展，增加就業率，這在以企業為主導開發模式的物流園區很難保證[9]。若政府和企業兩者共同投資開發物流園區，需要既保證園區的公益性又保證企業的盈利，基于此，本文采用博弈論構建博弈論模型進行分析。

1 博弈模型的構建及分析

博弈現象表面上是雙方決策結果的對決，根本層次上是雙方利益訴求的搏斗與較量，因為雙方由決策引發的行動結果直接對應著各自的利益[10]。政府投資物流園區建設一方面是為了帶動當地經濟的發展，增加國民經濟收入，促進就業；另一方面是為了發揮政府作為服務機構的職能——保證園區的公益性，服務公眾。而企業是以盈利為目的的組織，其決策是為了實現自身利益最大化[11]。政府和企業在進行物流園區投資決策時都是理性的。

參與者的行為是相互影響的[12]。投資主體的決策在實現利潤均衡的基礎上達到各自利益的最大化。對于政府，它在決策是否投資物流園區時不僅要考慮對當地經濟的推動及對就業率的影響，還要考慮對當地稅收的影響[13]；而企業在進行投資開發園區決策時，政府的投資意向也會影響企業的投資意向，如影響土地審批、投資金額；如果2個企業共同投資，一個投資主體的投資決策將影響另一個投資主體的決策及收益。以博弈理論為工具，分析物流園區開發模式投資主體之間的選擇行為，在博弈中尋求均衡。

1.1 政府與企業之間的博弈

1.1.1 假設

1)根據投資及不投資2種策略，則將博弈類型定為完全信息靜態博弈[14]；

2)假設參與者都是理性的，做出的決策都是為了追求自身利益最大化；

3)假設參與者投資的比例與所獲得收益的比例相同。

1.1.2 參數設定

1)當政府和企業同時選擇投資策略時，政府的投資比例為ε，則企業的投資比例為(1-ε)，那么政府的收益為ε(I-c)，企業的收益為(1-ε)(I-c)，其中I為物流園區建成后的收益，c為開發物流園區所投入的資金，ε∈(0，1)。

2)當政府選擇投資而企業不投資，則政府與企業的收益分別為θI-c、θI。其中θ為一方投資而另一方不投資對收益的影響系數，θ∈(0，1)。

3)當政府不投資而企業投資時，則政府與企業的收益分別為αI、(1-α)I-c，其中α為企業建設物流園區后盈利所上繳的稅金系數，α∈(0，1)，且α<ε，結合我國企業稅率，所以取α≤30%。

4)政府和企業都選擇不投資物流園區，則它們的收益都為0。

1.2 企業與企業之間的博弈

鑒于物流園區初始投資資金多、資金回收慢、建設期長的特點，目前國內很多地區(尤其是二線城市)缺乏實力雄厚的物流地產商，若兩家企業組成合伙人關系，共同投資建設園區[15]，協調企業資源，期望能降低單個企業開發園區的風險，使合作雙方獲得較大的收益。

企業投入園區建設的資金是該博弈過程中的策略，記為Si，策略組合為[0，1]，且策略可為0～1的任意實數。物流園區總的收益函數為：

F=(S1+S2+γS1S2),

(1)

式中：S1為企業1的投資策略；S2為企業2的投資策略；γ為2個企業間合作的協同參數，且γ∈[0，1]；γS1S2為企業1、2兩者合作投資帶來的協同效益。

協同指的是復雜系統的各分系統之間在操作運行過程中為了達到和諧統一的合作、協調、同步和互補[16]。本文指投資建設物流園區，2個投資主體利用各自的優勢為更好、更快地建成物流園區在各方面的配合程度。如一家企業拿到政府的土地優惠政策，而另外一家企業信用較好享受到貸款政策等，兩家企業合作，合理配置資源，共同建設物流園區。

企業1、2的收益函數F1、F2[17]分別為：

F1=ρ(S1+S2+γS1S2)-S12，

(2)

F2=(1-ρ)(S1+S2+γS1S2)-S22，

(3)

式中：ρ為企業1占收益的比例，ρ∈(0,1);(1-ρ)為企業2占收益的比例。

有這樣一種均衡，在這一均衡中，在給定其他參與人戰略決定的情況下，每個博弈參與人都確信自己選擇了最優策略，從而使自己效用最大化。所有參與人的策略構成一個策略組合，這種策略組合稱為納什均衡。即在給定別人策略的情況下，沒有人有足夠理由打破這種均衡。在本文中，要找出企業1、2在投資園區中的納什均衡，就是對企業1和企業2的收益函數分別進行一階求導，即對式(2)(3)分別進行一階求導，得

(4)

(5)

對式(4)(5)進行二階求導，得

-2<0,

說明收益函數存在極大值[18-21]。

(6)

(7)

家庭在青少年的成長過程中有著重要地位，是預防青少年犯罪的第一道防線。但是，在互聯網高速發展的今天，一些家長的“網絡素質”顯然跟不上發展要求，他們不知如何對孩子進行網絡教育，缺少對孩子的網絡引導，導致孩子受外界不良因素影響，最終走上犯罪的道路。

聯立式(6)(7)，得出投資的納什均衡為：

(8)

(9)

2 模型分析

2.1 政府與企業之間的博弈模型

由1.1.1可以看出該博弈的策略空間集合為{(投資，投資)，(投資，不投資)，(不投資，投資)，(不投資，不投資)}。

1)當企業采用的策略為投資時，政府可以獲得收益ε(I-c)或αI。結合現實，政府會對新成立的物流園區自經營日起5 a內實施免征企業所得稅，期滿后5 a內減稅，按15%征收企業所得稅，則αI為0或者0.15I。當ε(I-c)≥αI時，則政府在投資園區中獲得的收益大于園區上繳的稅金。那么政府的最優反應是選擇投資；當ε(I-c)<αI時，則政府的最優反應是不投資物流園區。

2)當企業采用的策略為不投資時，政府可以獲得的收益為θI-c或0，θI-c>0，即政府的最優反應是投資物流園區。

3)當政府采用投資策略，企業采取投資的收益為(1-ε)(1-c)，企業采取不投資的收益為θI。若(1-ε)(I-c)>θI，則企業的最優反應是采用投資策略；若(1-ε)(I-c)<θI，則企業的最優反應是采用不投資策略。

4)當政府采用不投資策略，企業的收益為(1-α)I-c或0，則企業的最優反應是選擇單獨開發園區。

因此政府與企業有3個較優反應策略集合分別為(投資，投資)、(投資，不投資)，(不投資，投資)。即政府和企業共同投資開發物流園區以及政府或企業主導開發物流園區。

2.2 企業與企業之間的博弈模型分析

1)γ=1,ρ分別取不同值

ρ分別取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0。將γ、ρ分別代入式(8)(9)，計算出納什均衡下的投資資金S1*、S2*，即為最優的投資金額，再將納什均衡下的投資資金(這時S1=S1*、S2=S2*)分別代入式(1)～(3)中，分別計算出最優的投資金額下企業1、2及物流園區的收益函數值，計算結果如表1所示。

表1 γ=1,ρ分別取不同值的模型分析結果

從表1可以看出：

①企業1的收益。當ρ<0.7時，企業1獲得收益的比例越大，即它投入的資金就越多，獲得的收益也越大，而相應地企業2獲得的收益就越小；當ρ=0.7時，企業1收益函數的值達到峰值，即0.330，此時，企業1所得收益最大；當ρ>0.7時，企業1的實際收益函數反而逐漸減小。這是由于企業1投入資金增加，承擔相應的風險增大，獲得的收益變小了。

②企業2的收益。當ρ=0.3，即1-ρ=0.7時，企業2收益最大，ρ<0.3時，即1-ρ>0.7時，企業2投入的資金越多，收益反而越少。

兩家企業都想使自己的收益比例為0.7，當一家企業的收益比例為0.7時，則另一家的收益比例則為0.3。在兩家企業投資資金都充足的情況下，二者為了促成合作，并使自己利益最大化，最終會走向收益占比為0.5的情況，即兩家企業的投資比例為1:1。若有1家企業的資金略少，根據它的資金情況，可以考慮3:7和4:6的投資比例。

③物流園區的收益。當ρ<0.5時，F隨著ρ的增大而增加，當ρ=0.5時，F取得最大值，隨后，隨著ρ的增大F變小。換句話說，當兩家企業的投資比例為1:1時，物流園區的總體效益函數F達到極大值。

2)ρ=0.5,γ分別取不同值

γ分別取0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0。ρ=0.5為物流園區的納什均衡，設ρ=0.5，討論兩個企業的協同參數γ對雙方收益的影響。同理，通過式(1)～(3)(8)(9)計算最優投資金額下企業1、2及物流園區的收益函數值，計算結果如表2所示。

表2 ρ=0.5,γ分別取不同值的模型分析結果

從表2可以看出:隨著γ的增加，3個收益函數值都呈增長趨勢，且總體收益函數F大于2個企業單獨的收益。兩家企業合作投資的協同程度越高，他們各自的收益函數值就越大。合作投資不僅能夠降低企業投資風險，有利于增加企業個體的收益，而且能大大增加物流園區的整體收益。

3 案例分析

綿陽市某物流園區由政府和企業共同投資開發建設，項目總投資為6.6億元，其中企業計劃投資3.6億元，向政府申請財政支持3億元，預計建成后年收益可達到1.2億元。利用政府與企業博弈模型進行分析。

政府投資比例ε=0.45，企業的投資比例為0.55，θ=0.9，α=0.3。

1)當企業選擇投資時，政府有投資和不投資2種決策。計算得政府投資的收益為0.499 5、不投資則為0.36，故政府選擇投資；

2)當企業選擇不投資時，政府投資的收益為0.882 0，不投資的收益為0，故政府選擇投資；

3)當政府采取投資策略時，企業投資的收益為0.600 6，不投資收益為0.12，因此企業選擇投資；

4)當政府采取不投資策略時，企業投資的收益為0.642 0，不投資收益為0，因此企業選擇投資。

因此納什均衡為(投資，投資),即(0.499 5，0.600 6)，策略組合總值為1.1001。即政府和企業共同開發物流園區總收益最大。該結論與上述模型分析結果吻合。

該物流園區選擇政府和企業共同開發的模式，一方面能降低自身風險，使各自利益最大化，另一方面，使物流園區的總體利益最大化，(投資，投資)策略即(0.499 5，0.600 6)組合總值1.100 1大于其他3個策略組合，且雙方共贏。因此選擇政府和企業共同投資開發模式是確實可行的。

4 結語

從博弈論的角度對物流園區的投資開發模式進行研究，并結合實際案例進行分析。政府和企業共同投資物流園區是切實可行的；若兩家企業合作投資物流園區，且兩家企業資金相當，投資比例為1:1時能使雙方收益最大。

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(責任編輯：楊秀紅)

Study on Development Model of Logistics Parks Based on Game Theory

QIUXiaoping,LAIMiao

(SchoolofTransportationandLogistics,SouthwestJiaotongUniversity,Chengdu610031,China)

For two major investment bodies of the logistics park-government and enterprise, the paper utilizes the cooperative game in Game Theory as a tool to build a Game model between the enterprise and government as well as among enterprises. In the Game model between enterprise and government, the static game of complete information is used to obtain the Nash equilibrium by using the method of marking. In the Game model among enterprises, the partner game model is used to calculate the reaction function and find the Nash equilibrium. The results show as follows. The logistics park invested by the government and enterprise is a win-win choice. If two enterprises cooperate with each other in the investment of the logistics park, the investment ratio of one to one can make the maximum profit and the cooperation of the joint investment of the two enterprises is stronger and the function value of their respective profit is bigger. So the research results can provide the investors with decision-making evidence.

logistics park; development model; game theory; government; enterprise

2016-07-22

邱小平(1976—)，男，四川南充人，工學博士，教授，主要研究方向為物流系統仿真與優化,E-mail:514826660@qq.com.

10.3969/j.issn.1672-0032.2017.01.007

F252.5；F224.32

A

1672-0032(2017)01-0040-06