博弈模型下政府行為對港口競合關系的影響

劉翠蓮，黃玉明

(大連海事大學 交通運輸工程學院，遼寧 大連 116026)

0 引 言

港口是運輸的樞紐，是物流鏈上的節點，其發展與地方政府以及國家的發展息息相關。港口的發展也受到政策的影響，政府若管理得當，不僅為港口企業的發展帶來保障，而且也會推動區域經濟的發展。因此，研究政府對港口企業關系的影響，符合我國港口業發展的實際要求。

但是，港口的發展受到多種因素的影響，我國港口的發展面臨著來自國內乃至國際上的壓力[1]。我國港口建設密度較大，港口企業之間的競爭較為激烈[2]，由于位置的過度接近，容易使競爭激化從而導致規模不經濟[3]。而當港口所提供的服務同質，特別是腹地重疊時，將會出現競爭與合作困境。

目前，國內學者對港口之間關系的研究較多。港口對貨源的吸引力是港口間競爭的重要內容。當港口之間的服務替代率越大，即港口提供服務同質化程度越高時，選擇合作要比競爭狀態所獲得的收益要高很多[4]，港口群內的部分港口采用合作策略不僅能提高合作港口的收益，也能提高非合作港口的收益[5]。在戰略網絡內部，雖然還存在一定程度的競爭，但以合作取代競爭已經成為其內部成員之間關系的主流[6-7]。因此，為了避免港口爭奪貨源、爭奪腹地、擴大投資及生產規模，港口必須不斷尋求業務合作以提升競爭力[8]。上述研究表明，港口之間開展合作能夠有效促進港口發展。

國外學者針對港口與政府之間關系的理論研究較多，認為政府的決策會影響到港口企業的發展[9-11]。如果能夠將港口企業的行為規范化，那么將有利于港口競爭力以及運營和經濟績效的提高，而適當的港口管制能夠規范港口企業的行為[12]。雖然政府的資源有限，但它為港口市場的健康運行負責[13]，通過政策手段，在競爭的大背景下使得港口企業形成戰略聯盟，從而達到“競爭合作”狀態，實現互惠互利[14]。

目前關于港口間及港口與政府之間關系的理論研究正逐漸增多，但是研究政府介入對港口間競合關系的內在演變機理的成果較少。通過構建政府與港口企業博弈模型，能夠較好地反映參與者在進行策略選擇時的環境，定量地研究需要解決的問題。此外運用仿真手段將演化博弈的結果直觀化。

1 模型設計

目前，我國港口建設密度大，腹地重合較為嚴重，港口之間服務同質化程度較高。由參考文獻[5]，港口企業之間采取部分合作，將會獲得更高的收益。但是這種合作是不穩定的，容易陷入“囚徒困境”。為了擺脫這一困境，將政府作用考慮在內，以此研究港口之間的競合關系。

因此筆者的研究思路設計如下：將政府行為考慮在內，研究政府行為對港口企業競合關系的影響。在這種情況下，政府考慮是否采取激勵措施；港口企業選擇是否采取合作措施。以港口和政府作為行為主體，建立由政府和港口企業兩個參與人組成的演化博弈模型，政府的策略是實行或者是不實行監管，港口企業的策略是選擇港口間合作實現優勢互補或者是不合作，相互爭奪貨源，如價格競爭等方面。政府介入的具體措施會影響模型的參數，進而影響均衡狀態。

2 模型假設與分析

2.1 模型假設

2.1.1 政府介入方式

港口是國民經濟建設的重要資源，其資源利用情況必然會影響當地及國民經濟的發展，因此國家和政府有必要對港口企業的行為進行監管。政府可以對港口企業岸線資源配置情況、港區資源配置是否合理以及港口企業之間是否存在惡性競爭等方面進行監管。如果港口企業服從監管，政府可以對港口使費中的部分費用實行政策優惠。政府的激勵措施將會使港口企業獲利，記為γ；如果港口企業不服從監管，政府對港口不合理經營服務性收費進行處罰，由此對港口企業造成的部分損失記為懲罰強度β。此外，政府在實行監管的過程中也會不斷評估自身的監管范圍和力度，以此產生一個監管概率x(0≤x≤1)。由于港口對地方經濟的拉動作用以及政府實施監管后對政府績效的影響，設δ為政府所獲得的收益，該收益來源于轄區內港口企業收入和各項稅費。πa為港口企業采取合作策略時的政府績效；πb為港口企業不采取合作策略時的政府績效。

2.1.2 港口企業的行為

根據以往研究，港口企業之間在參與博弈的過程中易陷入“囚徒困境”而難以實現帕累托最優。但由于政府激勵參數的影響，將有部分企業選擇合作，將選擇合作的港口企業所占比例以合作概率y(0≤y≤1)表示。記完全競爭狀態下企業收益為u；合作狀態下企業收益為v(v>u)；此外，由于政府的介入，部分港口企業將會對自己原有的策略進行調整，由于計劃的調整以及某些非優勢業務的減少，將會產生一定的成本，記為調整成本ε。基于上述假設，二者收益矩陣如表1。

表1 政府與港口企業博弈收益矩陣Table 1 Game revenue matrix between government and portenterprises

2.2 模型建立與分析

2.2.1 政府演化穩定分析

政府選擇監管時的收益：

U11=y(πa-γ+δ)+(1-y)(πb+β)

(1)

不監管時的收益：

U12=y×πa+(1-y)πb

(2)

平均期望收益：

(3)

復制動態方程如式(4)[15]：

(4)

2.2.2 港口企業演化穩定分析

港口企業間合作時的收益：

U21=x(v+γ-ε)+(1-x)v

(5)

港口企業間不合作時的收益：

U22=x(u-β)+(1-x)u

(6)

平均期望收益：

(7)

港口企業的復制動態方程如式(8)：

(8)

2.3 政府與港口博弈均衡點穩定性分析

對博弈過程進行穩定性分析，能夠確定在經過多輪博弈之后，博弈方最終的策略選擇結果。由上述分析可知，該博弈系統的局部均衡點共有5個，分別為：m1(0,0)，m2(0,1)，m3(1,0)，m4(1,1)，m5(x*,y*)。以下根據雅可比矩陣J的行列式De(J)和跡Tr(J)來判斷各均衡點的穩定性。

(9)

(10)

(11)

根據式(9)～式(11)，對各均衡點穩定性的計算結果如表2。

表2 各均衡點行列式De(J)和跡Tr(J)的表達式Table 2 Expressions of Determinants De (J) and trace Tr (J) of eachequilibrium point

從政府的角度考慮，有如下重要結論：如果政府更看重自身利益(即δ-γ>0，簡稱高收益期望)，則不論港口企業是否選擇合作策略，政府都將介入以獲得監管收益用于港口公共基礎設施的建設和維護，此時政府是否介入對港口企業的經營環境并不能起到較好的引導作用，港口企業是否選擇合作策略取決于企業調整費用的多少，如果預計調整費用過高(高調整費用)，企業將繼續保持原有競爭態勢，如果調整費用合理，企業將愿意付出一定的代價以獲得長期利益的最大化；如果政府更看重企業發展前景(高企業發展期望)，而不是以自身所獲利潤為工作重心(即δ-γ<0)，在博弈初期，政府會選擇監管，隨后逐漸放棄監管。如果此時港口企業預計調整費用合理(低調整費用)，也將選擇合作策略。

當δ-γ>0,ε+u-γ-β-v<0時，(0,1)，(1,0)為不穩定點；均衡點(1,1)為ESS點。即經過多次博弈過程，博弈均衡策略會向(監管，合作)演化。此時，政府因更看重自身收益的多少(高收益期望)，追求監管將獲得的利益而采取監管措施，港口企業因調整成本較低(低調整費用)而選擇合作策略以獲得較高的營業利潤。

當δ-γ>0,ε+u-γ-β-v>0時，(0,1)，(1,1)為不穩定點。(1,0)為ESS點。政府由于監管能夠獲得較大利益而選擇監管，港口企業由于調整費用較高(高調整費用)而不去選擇合作。最終的演化穩定策略為(監管，不合作)。

當δ-γ<0,ε+u-γ-β-v<0時，(1,1)，(1,0)為不穩定點，(0,1)為ESS點。此時，政府以港口企業的發展前景(高企業發展期望)為出發點，保證市場發展活力，因此政府最終會選擇不監管；港口企業因調整成本較低而選擇合作策略以獲得較高的營業利潤。最終的演化穩定策略為(不監管，合作)。

為了證明上述結論，采用MATLAB進行仿真實驗。

3 模型仿真及分析

仿真實驗環境為MATLAB R2016a，參數設置為δ-γ>0和δ-γ<0兩組，對(0,1),(1,0)以及(1,1)3個可能的穩定點進行穩定性判斷。數據設置分別滿足上述條件。

δ-γ>0,ε+u-γ-β-v<0的情況下，設置參數值δ=2,γ=1,β=3,ε=5,v=7,u=5。為了較為全面地獲得仿真結果，同時為了保證仿真結果的直觀性，以0.25為概率增量，在此基礎上，分別研究政府和港口企業在較小概率(為0.2)監管和合作以及大概率(為0.8)監管和合作情況下的演化結果。得到仿真結果如圖1、圖2。其中圖1表示政府初始監管概率分別為0、0.25、0.5、0.75和1時，在港口企業合作概率為0.2和0.8情況下的政府策略演化結果；圖2表示在港口企業初始合作概率分別為0、0.25、0.5、0.75和1時，在政府監管概率為0.2和0.8情況下的港口企業策略演化結果(圖3～圖6含義相同)。

圖1表明，如果政府高度注重自身將獲得的收益多少，不論港口企業初始合作概率如何，政府都將實行監管，且港口企業初始合作概率越低，政府演化到監管這一結果的速度越快；圖2表明，如果企業預計調整費用較低，不論政府例行監管的概率如何，港口企業的演化策略都是合作。在這種情況下，最終的演化策略為(監管，合作)。這種結果在實際中具有一定的可行性，政府可以根據對企業調整費用大小的評估來進行自身策略的調整。

圖1 不同港口企業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

圖2 低調整費用下不同政府監管概率時的港口企業演化結果Fig. 2 Evolution results of port enterprises with different governmentsupervision probabilities under low adjustment cost

δ-γ>0,ε+u-γ-β-v>0的情況下，設置參數值δ=2,γ=1,β=3,ε=10,v=7,u=5。得到穩定均衡點仿真結果如圖3，以及不同港口企業初始合作概率的情況下，政府介入對港口企業競合策略的影響，仿真結果如圖4。

圖3 企業合作概率變動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

圖3表明，如果政府高度注重自身將獲得的收益多少，不論港口企業初始合作概率如何，政府都將不斷對港口企業進行監管，且港口企業初始合作概率越低，政府的策略將更快達到穩定點；圖4表明，不論政府監管的概率如何，港口企業的演化策略都是不合作，且政府監管的概率越高，港口企業對政府監管的對抗力越強，達到穩定策略所需要的時間也越短，最終演化結果為(監管，不合作)。這種結果在實際中并不具有可行性，為了避免這一結果，政府可以及時進行政策調整，對港口市場經營環境進行規制，促使港口企業之間尋求業務合作點，為日后港口企業競合關系的優化打好基礎。

圖4 高調整費用下不同政府監管概率時的港口企業演化結果Fig. 4 Evolution results of port enterprises under differentgovernment supervision probabilities under high adjustment cost

δ-γ<0,ε+u-γ-β-v<0的情況下，設置參數值δ=1,γ=2,β=1,ε=5,v=7,u=5。得到仿真結果如圖5，以及不同港口企業初始合作概率的情況下，政府不同介入強度對港口企業競合策略的影響，仿真結果如圖6。

圖5 不同港口企業合作概率下高企業發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

圖6 低調整費用下不同政府監管概率時的港口企業演化結果Fig. 6 Evolution results of port enterprises under differentgovernment supervision probabilities under low adjustment cost

圖5表明，港口企業初始合作的概率越高，政府策略演化為不監管的速度越快，在港口企業初始合作概率過低時，甚至可能出現政府實行監管的情況；圖6表明，不論政府例行監管的概率如何，港口企業的演化策略都是合作，只是達到穩定策略所需要的時間將會更長。由結果可知，這種情況下演化時間較長，演化穩定策略是(不監管，合作)，但從演化趨勢來看，仍有可能會出現(監管，合作)的結果。運用于實踐中可以表明：政府對港口企業的監管是卓有成效的，如果港口企業初始合作概率過低，政府可以通過監管手段，促進港口企業之間尋求業務合作直到合作的概率達到一定的值后，政府再逐漸減小監管力度。這種情況在實際中可行性較強，在促進港口企業發展的同時，也能充分體現政府的作用。

4 研究結論

由以上分析可知，政府的行為確實能夠影響港口企業的競合關系，演化的結果主要與政府對自身短期利益的看法和港口企業生產計劃以及業務調整而產生的費用大小相關。(不監管，不合作)是該博弈的不穩定點，說明政府對港口市場不加管制，市場將傾向于完全競爭。此時港口市場的發展將處于失靈狀態，不利于港口企業的發展。研究結果說明，我國經濟的發展需要市場的作用，同時也離不開政府的作用，實驗結果也證明了我國目前經濟發展政策的合理性。從政府的角度來看，政府更希望獲得長期利益的最大化，使得港口企業對當地經濟的帶動作用達到最大，同時并不希望自己的措施無效化，即并不會希望(監管，不合作)的情況出現，較為理想的情況是通過實施監管取得成效或剛開始選擇監管，之后逐漸放松監管力度而港口企業最終選擇合作，即較理想的狀況為(監管，合作)和(不監管，合作)。

如果政府更看重將要獲得的短期利益，且企業的預計調整費用較低，政府將會不斷進行監管，港口企業也將會選擇合作策略，最終結果對當地經濟的發展比較有利，但是從長期來看，政府的行政內耗將會一直存在；如果政府更看重自身短期利益，且港口企業的預計調整費用較高，政府將會不斷進行監管，但是港口企業卻不會選擇合作策略，港口企業的發展對當地經濟的拉動作用達不到最大化，并且政府由于監管所產生的內耗也將存在，對雙方及地區發展而言都是不利的；如果政府更注重地區長期發展利益，在港口企業預計調整費用較低的情況下，剛開始政府將以一定的監管概率進行介入，港口企業會選擇合作策略，在合作狀態達到穩定之后，政府逐漸減小監管力度并最終不再進行監管，這種情況下，港口企業得到充分發展且市場生產的氛圍較好，政府所產生的內耗也處于最低狀態。

5 建議及對策

政府應為港口市場的發展營造良好的發展環境，充分發揮其引導及監管作用，以規范化市場行為，讓港口市場的發展更加有效地支持地方經濟增長。為此，政府應：①以港口企業長期發展情況為著力點，重點考慮轄區內長期發展收益，避免短視行為②進行必要的實地考察，充分分析港口企業的實際發展情況，在此基礎上決定以何種力度介入到港口企業的發展過程之中，以及未來是否加強或退出干預；③對港口企業的岸線資源是否有閑置、港區資源配置是否合理以及港口企業之間是否存在惡性競爭等方面進行監管，鼓勵港口企業積極尋求業務合作，并給予一定的政策優惠。

港口企業以獲得利益的最大化為目標。對此，應從內外兩個方面入手：①從企業自身來看，應適時調整生產計劃，充分發揮自身優勢，利用好優勢資源。并以此完善港區管理，提升專業化水平，建立核心競爭力，為未來與其他港口企業進行業務合作創造條件；②從企業外部環境來說，港口企業應當著力尋找與其他港口的業務合作點，提高信息共享水平，充分合理利用港口資源，發揮自身區位優勢，尋求差異化、互補化發展。