基于演化博弈的人道主義救援供應鏈組織協同模型

韓珂羽 秦江濤

摘? ?要：通過建立了人道主義救援組織供應鏈組織協同機制的演化博弈模型，分析了影響供應鏈系統演化路徑的因素。結果表明，私營企業、人道組織是否采取協同策略的傾向取決于博弈收益矩陣中值的相對大小。私營企業、人道組織協同收益概率參數分別與值呈正、負相關，一般收益參數與值呈正相關，協同成本參數與值呈正相關，協同成本參數與值呈正相關，額外收益參數與值呈負相關。

關鍵詞：人道主義救援;供應鏈;組織協同;演化博弈論

中圖分類號：F224.32;F253.9? ? ? ? 文獻標志碼：A? ? ? 文章編號：1673-291X（2021）08-0008-03

引言

隨著經濟、社會及自然環境的變化，人道主義救援危機變得越來越復雜，各類人道主義災難事故頻繁發生，給人類的生命及財產安全帶來嚴重的威脅。救援供應鏈的協同對災后減輕人們所承受的痛苦至關重要，然而，許多救援組織在救援救災時大多都是獨立運行，從而導致整個救援過程無序、救援資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義救援供應鏈組織協同效率是具有現實意義的。

一、人道主義救援供應鏈內涵

人道主義救援供應鏈參與者包括軍隊、政府、待救助者、私營企業、捐贈者、人道主義救援組織（以下簡稱人道組織）[1]。

值得注意的是，以上參與者均無足夠的資源獨自完成一次人道主義救援工作[2]。因此說明，完善的人道主義救援供應鏈需要各個參與組織間的協同工作，在成本最小化、效率最大化的情況下，達到人道主義救援目的，實現整個人道主義救援供應鏈的最優化。

二、基于進化博弈論的人道主義救援供應鏈組織協同模型

（一）問題描述

為實現人道主義救援供應鏈的最優，本文建立了基于演化博弈論的國內新冠人道救援供應鏈組織協同模型。該模型是由需求端的人道組織及供應端的私營企業組成的二級供應鏈結構模型。二者可選策略主要為是否采取與對方協同。在整個博弈過程中，二者都不知道對方所選策略以及如果選擇與對方協同自身是否能夠獲益，故這是一個動態博弈過程;且雙方都是有限理性的，故他們未來的決策與之前的決策緊密相關。對于私營企業而言，是否提供資金和戰略援助是其進行協同策略選擇最主要的特征[2，3]。

在整個博弈過程中，人道組織主要的收益有一般收益、協同收益、額外收益及協同成本。人道組織與企業一樣，也追求其利益最大化。但由于其公益性質，這三類收益和協同成本與企業不同[4，5]。人道組織關注的是在快速響應、節省時間和持續補充救援方面的績效提升，例如，通過學習商業供應鏈管理經驗，從而實現更有效的人道救援供應鏈績效管理。

（二）建立模型

本文中的博弈模型由人道組織和私營企業是否采取協同策略建立，分為以下四種情況。

情況一（協同，協同）：在這個博弈中，雙方均采取協同策略，是最優策略[6]。對于私營企業而言，可以用來表示其在該情況下獲得的如股票、高利潤報酬等經濟收益，以及如員工激勵、品牌形象提升等非經濟收益，為獲得以上收益所需成本。對于人道組織，可用（1+β1）Rh表示其在該情況下所獲協同收益，如額外現金捐贈、戰略支持等。

情況二（協同，不協同）：在這個博弈中，私營企業采取協同策略，而人道組織采取不協同策略。在該情況下，私營企業的經濟及非經濟收益可用（1+d2）Rp-Cp來表示。而人道組織此時可獲得一般收益及因機會主義行為及“搭便車”問題所帶來的額外收益，可用πh+Rh來表示。

情況三（不協同，協同）：在這個博弈中，人道組織采取協同策略，而私營企業采取不協同策略。與情況二相反，該情況下可用（1+β2）Rh-Ch來表示人道組織此種情況下所得收益。私營企業此時可獲得一般收益及因機會主義行為和“搭便車”問題所帶來的額外收益，可用πp+Rp來表示。

情況四（不協同，不協同）：在這個博弈中，雙方均不采取協同策略，此時二者均是完全商業模式，對應收益可分別用Rp和Rh來表示。

（三）復制動態方程及平衡點

私營企業采取協同策略預期收益可表示為：

Ex=y[（1+a1）Rp-Cp]+（1-y）[（1+a2）Rp-Cp]

私營企業采取不協同策略預期收益可表示為：

E1-x=y（πp+Rp）+（1-y）Rp

私營企業采用混合策略的平均預期收益可表示為：

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

對于私營企業，對應的復制動態方程為：

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

相對地，人道組織的復制動態方程為：

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

由此可得五個平衡點，分別為O（0，0），A（0，1），B（1，0），C（1，1）以及D（x*，y*） ，其中：

x*=;y*=

對應的雅可比矩陣為：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）演化穩定策略局部穩定性分析

根據雅可比矩陣判斷均衡點的局部穩定性可知，當detJ>0，trJ<0時，對應的平衡點為該博弈的演化穩定策略。

當a2

當a2

當Cp/Rp

當Cp/Rp

當（CD+πD）/RD

（五）參數分析

系統的演化是一個動態的過程，博弈收益矩陣中的各個參數均會影響最終演化路徑及結果。演化到點A（0，1）和B（1，0）的概率取決于點D（x*，y*）的位置，即OACD和OBCD的面積大小SOACD、SOBCD。若SOACD>SOBCD，則私營企業傾向于選擇協同策略，人道組織傾向于不協同策略，反之亦然。

為更全面地分析參數對演化結果的影響，會對協同收益概率、一般收益、協同成本、額外收益進行分析。

協同收益概率參數對演化結果的影響。當人道組織因采取協同策略獲得收益的概率越大時，即越大時，演化到點A（0，1）的概率就越大，即越大;當私營企業因采取協同策略獲得收益的概率越大時，即越大時，演化到點B（1，0）的概率就越大，即越小。

結論一：協同收益概率參數與呈正相關;協同收益概率參數與值呈負相關。

一般收益參數對演化結果的影響。

結論二：一般收益參數與SOACD值呈正相關。

協同成本參數對演化結果的影響。

結論三：協同成本參數與SOACD值呈正相關。

額外收益參數對演化結果的影響。由于私營企業關注于短期關系，他們會更加傾向于采取一些機會主義行為。故額外收益越大，私營企業選擇不協同的概率越大，SOACD越小。

結論四：額外收益參數與SOACD值呈負相關。

三、結論

本文基于演化博弈理論研究了人道救援組織供應鏈成員之間的協同機制。在所建立的模型基礎上，分析了影響系統演化結果的因素：協同收益概率、一般收益、協同成本、額外收益，并得出四個相關結論：協同收益概率參數與呈正相關，協同收益概率參數與值呈負相關，一般收益參數與值呈正相關，協同成本參數與值呈正相關，額外收益參數與值呈負相關。

文章只考慮了人道救援組織供應鏈中的私營企業與人道組織協同問題，但國家政府在人道救援組織供應鏈中是有重要地位的，政府的介入方式會直接影響其整體輸出結果。故之后研究應當關注基于演化博弈理論，在政府不同介入方式的情況下政府、私營企業和人道組織三者之間的協同機制。這對今后再次發生類似重大危機時政府應當采取怎樣的策略使人道救援組織供應鏈所輸出的救援工作效果最大化具有參考價值。

參考文獻：

[1]? ?關高峰.人道主義救援供應鏈協同機理研究[J].西安：長安大學，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