區塊鏈數字生態系統賦能跨境貿易中的博弈問題研究

于 濤, 姚凡軍, 高紅偉

(1.北京航空航天大學 經濟管理學院,北京 100191; 2.北京理工大學 管理與經濟學院,北京 100081; 3.青島大學 數學與統計學院,山東 青島 266071)

0 引言

習近平總書記在主持中央全面深化改革委員會第二十五次會議時強調,要全面貫徹網絡強國戰略,把數字技術廣泛應用于政府管理服務。近年來,中國海關致力于實現數字化轉型,在多個業務領域采用新技術強化監管、優化服務。2018年以來,在海關總署科技司、天津海關、天津口岸辦共同努力下,聯合相關單位,于2018年8月底開展了天津口岸區塊鏈驗證試點項目,實現了區塊鏈技術平臺試點運行,區塊鏈平臺上的金融創新、監管創新得到了落地和驗證。自2018年起,我國“跨境貿易”指標排名有了大幅提升,2019年P排名56位[1]。海關作為跨境貿易的重要一環,其數字生態系統的構建在通關和融資等方面有力助推我國營商環境的改善,《“十四五”海關發展規劃》中也明確提出要推動外貿高質量發展和海關數字化轉型。

針對海關的業務流程優化及機制設計,區塊鏈技術可以發揮很大作用。LIU等[2]、YANG[3]、CHOI和SIQIN[4]對區塊鏈技術在跨境物流及海運供應鏈中的應用進行全面的綜述。在具體研究中,相關學者從合規性、監管平臺建設等方面對“區塊鏈+海關”進行了一系列研究。雙海軍等[5]探究了保稅物流鏈及其對應的聯盟鏈雙鏈監管機制。新冠疫情以來,面對一般貿易的衰落和跨境電商的異軍突起,梅傲和李海燕[6]提出構建以海關為核心的聯盟鏈全方位監管體系方案。鑒于區塊鏈技術獨有的公開透明化和不可變性特征,匡增杰和于倜[7]提出我國海關應利用去中心化架構重建海關監管模式,打造以監管模式創新、質量安全可溯、物流全程監控和監管效率提升為核心的新型海關監管模式。

也有學者從企業微觀角度對“區塊鏈+跨境貿易”進行了一系列研究。CHANG等[8]通過綜合政產學研界關于區塊鏈技術的應用,確定了產業界、政府和學術界的協作模式和未來研究方向,以在在全球供應鏈和貿易中充分釋放區塊鏈的潛力。AHMAD等[9]分析了區塊鏈技術在轉變港口物流運營和服務中的潛在作用,并提供了改進港口物流運營的案例和框架。SUNDARAKANI等[10]通過是否使用區塊鏈技術從大數據的角度探討工業4.0環境下供應鏈管理中區塊鏈的需求。PU和LAM[11]從減排角度研究基于區塊鏈技術的文件數字化對跨境運輸業的影響。BALCI和SURUCU-BALCI[12]從利益相關者視角分析集裝箱國際貿易中的區塊鏈技術采用問題。

博弈論作為刻畫多主體間策略互動的工具在環境和供應鏈領域進行了較多的研究[13,14]。作為一個更簡單、更快、更高效的平臺,區塊鏈可以通過數字化和簡化文書工作來幫助企業提高通關效率,相關學者用博弈論對港口和企業是否采用區塊鏈技術進行研究。WANG等[15]研究了區塊鏈技術應用產生的單位運營成本和設置成本對港口的影響,并在港口競爭框架下分析區塊鏈技術的應用。ZHONG等[16]利用一個兩階段Stackelberg博弈研究了船運公司是否加入區塊鏈平臺及如何在基于區塊鏈新興市場中的定價問題。

上述區塊鏈跨境物流和運輸文獻中,大多從實證角度進行研究。較少用博弈論對不同主體間策略互動進行研究,而且在利用博弈論文獻中,學者多以兩兩間博弈主體為研究對象。本文嘗試從三方角度出發,構建一個包括海關、金融機構和貿易企業的三方博弈模型。有學者利用三方博弈對不同的領域進行了研究[17-22]。本文假設在海關區塊鏈生態系統已建立的基礎上,探討在三方博弈過程中,如何促進貿易企業上鏈和金融機構優惠貸款,從而促進貿易企業數字化轉型。

1 模型構建及描述

本模型主要包括貿易企業、金融機構和海關三個利益主體。具體決策順序為:首先貿易企業決定是否“上鏈”,然后金融機構決定是否“優惠貸款”,最后海關決定是否為金融機構提供數據服務。

1.1 博弈參與者策略的選擇和參數的假定

本文中貿易公司、金融機構和海關部門的行動具有先后順序,如圖1序貫博弈樹所示。金融機構和海關部門為貿易公司服務,當貿易公司做出決策后,金融機構根據其選擇做出決策,最后海關部門根據貿易公司和金融機構選擇做出策略選擇。假設貿易企業在進行數字化轉型時需要的資金額度較高,貿易企業數字化轉型所需為F,需要向金融機構貸款得到。企業運營的數字化轉型作為一個系統工程,需要企業長期投入資金,尤其與數字基礎設施相關的成本[18]。

圖1 貿易企業、金融機構和海關部門三方博弈樹

當企業選擇“上鏈”策略,在向海關申報時相關信息可以從區塊鏈平臺上直接獲取,不再需要人工填報,大大減少了人為操作可能造成的錯誤,提升了工作效率、節約了企業人工成本[6];另一方面海關可以通過區塊鏈對相關信息快速交叉驗證,實現快速審核驗放。貿易企業選擇上鏈共享信息,通過區塊鏈賦能,可以節約成本,同時提升信譽,記此收益為T1。貿易企業上鏈需要支付固定費用c1,其中包含與區塊鏈相關的所有費用。

當貿易企業上鏈時的未來經營收入為E0,不上鏈時的經營收入為E1,對于貿易企業來說,通關速率至關重要,尤其對于經營生鮮類產品的貿易企業,如果通關速率慢,產品會腐敗變質,又由于產品價值較高,對企業是致命的打擊。通過快速通關進入流通市場,能夠加快資金周轉,在下一個周期進行再投資,從而賺取更多利潤。同時,產品送達的時效性也是消費者是否購買的重要影響因素[23],如果產品通關速度慢,超過與消費者約定的產品送達時間,將會產生違約成本,對企業的收益產生負面影響,因此假設E1

企業選擇上鏈策略的概率為p1,選擇不上鏈策略的概率為1-p1;貿易企業上鏈后,在區塊鏈跨境貿易鏈上將會出現誠信貿易數據,金融機構對貿易企業的信任度將大大提升,假設貿易企業享受到金融機構優惠貸款的可能性為p2,享受不到優惠貸款的可能性為1-p2。貿易企業的純策略集合為:

A1={a1,1,a1,2}={上鏈,不上鏈}

金融機構選擇是否給予上鏈貿易企業貸款利率優惠,如果優惠,貸款利率為r0;如果不優惠,貸款利率為r1(r1>r0)。從金融機構的視角看,可信數據是第一生產力。貿易企業上鏈后,在區塊鏈跨境貿易鏈上將會出現誠信貿易數據,金融機構對貿易企業的信任度將大大提升。從而可以釋放基于區塊鏈平臺上交易數據的低門檻優質科技金融產品,精準賦能誠信貿易企業,做到專款專用,貿易企業不再面臨融資難、融資門檻高的困境。

為了鼓勵金融機構對上鏈貿易企業優惠放款,海關賦予金融機構一定的區塊鏈權限,金融機構借助區塊鏈的屬性特征,將傳統風控數據挪至區塊鏈平臺之上,區塊鏈+傳統風控相互加持,使得金融風控視角貫穿整個貿易過程,這樣既降低金融機構放款成本,同時可以在區塊鏈上查看貸款企業數據,更加精準放款,假設金融機構上鏈后獲得權益收益T2。此時,金融機構的純策略集合為:

A2={a2,1,a2,2}={優惠貸款,不優惠貸款}

假設貿易企業固定數量貨物通關時海關收益為W0。當海關應用區塊鏈技術建立數字生態系統后,貨物類型、數量、原產地、價格等信息可以在區塊鏈上根據電子密鑰自動核驗,海關基于企業申報信息準確計征稅款的成本下降,放行后排查風險的必要性降低,節省了后續稽核查等行政資源的投入,海關對貿易企業申報的交易價格的信任度大幅提升,可以有效提高監管效率、節約行政成本[8]。

通過打造“區塊鏈+海關”數字生態系統,一方面為上鏈貿易企業提供數字通關便利,另一方面也強化了監管,保障了國家的稅收。貿易企業上鏈需要投入一定的區塊鏈基礎設施成本,同時還要資金進行數字化轉型以全面對接“數字海關”,需要向銀行貸款。因此海關可基于貿易企業授權為金融機構提供企業進出口數據,即提供數據服務以便金融機構開展業務,此時海關成本為C0,金融機構可以選擇向上鏈企業提供貸款優惠。如果海關不為金融機構提供數據服務,金融機構開展業務時面臨一定的風險,此時損失為P(P>C0)。假設海關為金融機構提供數據服務的概率為p3,海關部門不提供數據服務的概率為1-p3,此時海關部門的純策略集合為:

A3={a3,1,a3,2}={數據服務,無數據服務}

根據以上基本假設,參與者及其策略行動集合定義的博弈模型如下:

H=。

參與者集合:N={1,2,3};

策略行動集合:Ai={ai,1,ai,2},i∈N;

純策略意義下的收益函數:ui=A1×A2×A3→R1。

參與者既定概率下的期望收益分別為:

其中pij為參與者i∈N選擇策略j∈{1,2}的概率。模型的主要參數及含義見表1。

表1 三方博弈模型主要參數

1.2 三方博弈樹模型構建

本文對貿易企業、金融機構和海關各利益相關主體策略進行分析,構建貿易企業、金融機構和海關的三方博弈樹模型,如圖1所示。

2 參與主體博弈分析

2.1 各博弈參與者收益函數的確定

根據上述假設和圖1中貿易企業、金融機構和海關三方博弈樹的分支,得到各參與主體的收益函數,如表2所示。

2.2 三方博弈模型求解

根據表2求解博弈的均衡條件。

2.2.1 貿易企業均衡條件

貿易企業選擇“上鏈”的期望收益:

貿易企業選擇“不上鏈”的期望收益:

p2(E1-Fr0)=C1-T1+E1-E0

(1)

2.2.2 金融機構均衡條件

金融機構給予貿易企業優惠利率貸款時的期望收益為:

U2=p1p3(Fr0+T2)+p1(1-p3)(Fr0+T2)。

金融機構給予貿易企業普通利率貸款時的期望收益為:

p1(Fr0+T2)=Fr1-p1p3P

(2)

2.2.3 海關提供數據服務的均衡條件

海關提供數據服務時的期望收益為:

海關不提供數據服務時期望收益為:

p1(1-p2)P=(1-p2+p1p2)C0

(3)

聯立(1)式-(3)式可得方程組:

求解上述方程組可得主體選擇行動策略概率的納什均衡解。

命題1貿易企業上鏈均衡概率、金融機構利率優惠均衡概率和海關提供數據服務均衡概率如下:

2.3 三方博弈中關鍵變量分析

2.3.1 貿易企業“上鏈”概率p1分析

1)貿易企業上鏈權益收益對貿易企業上鏈概率的影響。

(4)

2)金融機構貸款優惠利率對貿易企業上鏈概率的影響。

(5)

2.3.2 金融機構貸款概率p2分析

1)優惠貸款利率對金融機構給與優惠利率貸款概率的影響。

(6)

2)貿易企業數字化轉型資金缺口對金融機構給予其優惠利率貸款概率的影響。

(7)

3)貿易企業“上鏈”的經營收入對金融機構給予其優惠利率貸款概率的影響。

(8)

2.3.3 海關提供數據服務概率p3分析

1)海關為金融機構提供數據服務成本對提供數據服務概率的影響。

(9)

2)貿易企業和金融機構上鏈權益收益對提供數據服務概率的影響。

(10)

(11)

由(10)和(11)式可知,海關提供數據服務概率隨著其區塊鏈數字生態系統對貿易企業和金融機構賦能權益變化趨勢相反。一方面,當貿易企業從海關區塊鏈生態系統中受益越大時其上鏈概率越高,因此海關可以提高數據服務概率以使金融機構能夠以優惠利率貸款給貿易企業。另一方面當金融機構從海關區塊鏈生態系統中收益越大,其更傾向于優惠利率貸款給貿易企業,通過這一激勵,可以在海關不提供數據服務的情況下增加金融機構優惠貸款意愿,從而促進整個數字生態系統健康發展,賦能跨境貿易鏈。

3 數值分析

本節利用數值分析直觀地展現模型參數對貿易企業、金融機構和海關部門策略選擇概率的影響。模型基本參數設置如下:C0=0.2,r0=0.1,r1=0.15,C1=0.15,F=1,P=0.5,W0=2,E0=2,E1=1.5。

圖2 上鏈權益收益對三方概率的影響

圖3為優惠貸款利率對三方概率的影響。隨著優惠利率增長,金融機構優惠貸款概率增加,貿易企業上鏈概率也增加,海關提供數據服務的概率線性下降,且當優惠貸款利率超過一定范圍時,海關部門提供數據服務的概率為0。因為,為了得到海關部門貸款貿易企業的數據和信息,降低放貸風險,金融機構應結合自身情況,將貸款優惠利率設定在合理區間,以促進海關提供數據服務的概率。

圖3 貸款優惠利率對三方概率的影響

圖4是數據服務成本對三方概率的影響。隨著數據服務成本的增加,海關部門為金融機構提供數據服務的概率逐漸下降,且當數據服務成本超過一定值時,海關部門不會提供數據服務。數據服務成本對金融機構優惠貸款利率沒有影響。企業上鏈概率隨著數據服務成本的增加而增加。

圖4 數據服務成本對三方概率的影響

4 結論

本文通過構建海關、金融機構和貿易企業三方博弈模型,研究在數字經濟時代下,“區塊鏈+海關”數字生態系統如何賦能跨境貿易鏈問題。

(1)海關數字生態系統對貿易企業的權益賦能和銀行給與的優惠貸款利率不是企業數字化轉型的主要影響因素,而上鏈費用是企業進行數字化轉型的主要影響因素,有趣的是較高的上鏈成本會增加企業上鏈的意愿,加入海關數字生態系統,從而實現數字化運營。

(2)金融機構面對上鏈費用較大的外貿企業且實現數字化轉型后具有較強盈利能力的外貿企業,更愿意以優惠的貸款利率給予企業貸款。同時,當外貿企業數字化轉型資金缺口較大時會吸引金融機構以優惠的利率貸款,幫助企業布局數字化基礎設施,創新商業模式創新。

(3)海關利用區塊鏈技術的特點,構建“區塊鏈+海關”數字生態系統,為貿易企業和金融機構提供了實現數字化運營的平臺。通過為金融機構提供數據服務對金融機構利率優惠貸款傾向產生影響,進而促進貿易企業上鏈,實現“數字海關”。隨著海關數據服務成本的增加,其為金融機構提供數據服務的概率降低。海關提供數據服務概率隨其區塊鏈數字生態系統對貿易企業和金融機構賦能權益變化趨勢相反。