政府補貼與企業物流智慧化升級的演化博弈

劉仁軍，周 欣

（中南財經政法大學工商管理學院，湖北武漢 430073）

1 理論分析與文獻綜述

物聯網、大數據、人工智能、區塊鏈、云計算等新一代的智能技術在企業物流活動中的應用呈現出由淺入深的變化特征，帶來企業物流的設施設備、作業方式、管理方法、組織形態、服務方式等各層面的智慧化變革，這一過程被稱為“企業物流智慧化”。企業物流智慧化升級是指企業物流由“技術—功能—管理—組織—服務”智慧化的動態演進過程，廣受物流業界和理論界關注。智能技術應用通過智能感知和智能控制大大提升了物流作業效率，實現了物流技術智慧化升級。何黎明［1］指出，未來5年～10 年，揀選機器人、碼垛機器人、自動導引運輸車、無人機、無人車等以人工智能為代表的物流機器人在物流行業的使用密度將達到每萬人5 臺左右。王響雷［2］認為，5G 應用在物流領域可以重新定義智能化物流倉儲系統、智能化物流配送系統、智能運輸管理系統和智能園區系統，全面助推智慧物流技術升級。智能物流技術可以實現物流各項作業活動的協同智能控制，推動物流功能的智慧化升級，如武曉釗［3］探討了物聯網技術在倉儲領域中的應用；喜崇彬［4］提出通過運輸和裝卸搬運的智能升級促進國家樞紐項目信息化建設效率；于曉輝等［5］研究了區塊鏈技術驅動快遞“最后一公里”共同配送的應用博弈問題；喜崇彬［6］分析了物流技術對快遞業發展的賦能等問題。在智慧物流功能升級基礎上，大數據平臺、云計算、區塊鏈等技術的應用提升了企業分析、規劃和決策的能力，促進物流業務管理的智慧化升級，如李佳［7］構建了一種新的智慧物流業務管理模式，即以大數據云計算處理中心為核心，集電子物流平臺、物流電子商務平臺和物流電子政務平臺于一體的綜合物流業務管理模式。在物流業務管理智慧化帶動下，整個企業乃至供應鏈等組織逐步實現智慧化升級，如王帥等［8］的研究表明，物流業務管理智慧化使得企業營銷、生產、財務和人力等部門與供應商和客戶等供應鏈成員企業需要進行業務的配套發展，從而形成了物流組織智慧化升級。物流業務管理智慧化和物流組織智慧化向各領域延伸，產生許多新的物流業態，實現了物流服務的智慧化升級，如趙松嶺等［9］指出，新零售、場景物流、車貨匹配、供應鏈金融物流服務模式的應用開啟了智慧物流新生態。

企業物流智慧化升級的重要性日益顯現，但目前政府部門針對企業智慧物流發展的補貼政策仍十分缺乏，未見有關企業物流智慧化升級的相關中央政府補貼政策文件，僅發現兩例地方性補貼政策對企業物流智慧升級進行補貼：一是寧波市政府2013年出臺的《智慧物流發展補助資金管理暫行辦法》，二是吉林省四平市政府2020 年出臺的《四平市智慧物流產業扶持政策（試行）》。相對于企業物流智慧化實踐而言，補貼政策明顯不足，因此，本研究提出問題如下：政府是否需對企業物流智慧化升級進行補貼？在無政府補貼情形下，企業是否能自發地進行物流智慧化升級？

政府補貼對市場風險和市場失靈具有一定的調節作用，如Zhang 等［10］的研究結果顯示，政府補貼對國家風險與可再生能源企業績效之間的關系具有負面調節作用；Wu［11］認為政府撥款可能會成為私人投資者的信號，其研究結果表明，獲得研發補貼增加了企業籌集外部資金的可能性。綜合相關研究文獻，筆者認為企業物流智慧化升級會受到技術、資金、物流發展需求、企業戰略、市場競爭、政府獎懲力度和補貼政策等因素的影響。政府補貼可分為直接補貼和間接補貼（稅收優惠等）兩大類［12］，對企業物流智慧化升級可能產生激勵效應、擠出效應和激勵與擠出并存的雙重效應，如鄭方輝等［13］研究表明，財政研發補助專項資金對企業技術創新具有較強的激勵效應，主要有緩解企業創新資金約束、分擔創新風險、優化創新融資環境和提高創新決策水平等4 條作用路徑；武咸云等［14］研究發現，政府補貼存在一個臨界點，低于此點的補貼強度可以誘導企業進行R&D 投入，高于此點的補貼強度會擠出企業的R&D 投入。

本文擬研究政府補貼與企業物流智慧化升級決策，而演化博弈適用于隨時間變化的多主體的動態行為分析，政府補貼與企業物流智慧化升級是一個動態變化的過程，政府和企業受到成本、收益、補貼金額等因素的影響［15］。隨著企業物流智慧化升級演進，政府與企業分別對自身采取的策略進行修正和完善，最終會達成一個雙方都滿意的穩定策略［16］。因此，本研究構建政府補貼與企業物流智慧化升級的演化博弈模型，運用動態演化博弈的方法分析二者關系，重現相關博弈主體的動態演進過程，以期得出合理結論及建議。

2 模型假設與收益矩陣構建

2.1 模型假設

2.1.1 企業模型假設

假設1：假設不考慮其他因素，企業對是否進行物流智慧化升級作出選擇，即企業策略集為{智慧化升級，維持現階段水平}。

假設2：假設當企業選擇進行物流智慧化升級時，企業投入的成本為c1，獲得的收益為b1；當企業維持現階段水平時，企業投入的成本為c2，所得收益為b2。

2.1.2 政府模型假設

假設1：政府選擇是否應對企業物流智慧化升級進行補貼，即政府策略集為{補貼，不補貼}。

假設2：政府采取不補貼策略而企業自主選擇進行物流智慧化升級時，政府可獲得的收益為a1；政府采取補貼策略且企業選擇物流智慧化升級時，政府可獲得的額外收益為（政府形象提升等）a2；企業選擇維持現階段水平時，政府可獲得的原始收益為a3。

2.2 演化博弈收益矩陣構建

表1 企業與政府關于智慧物流的演化博弈收益矩陣

3 演化博弈模型構建與求解

3.1 政府的進化穩定策略

政府補貼的期望收益為：

圖1 政府關于智慧物流補貼決策的復制動態相位

3.2 企業的進化穩定策略

企業開展物流智慧 化升級的期望收益為：

圖2 企業關于智慧物流升級決策的復制動態相位

3.3 企業和政府的演化穩定性

綜合企業和政府的進化 穩定策略，構建雅可比矩陣對其演化穩定性進行深入分析，其演化均衡策略（ESS）見表2，動態演化過程如圖3 所示。矩陣形式如下：

圖3 不同參數條件下智慧物流升級的企業與政府決策演化動態相位

表2 不同條件下智慧物流升級的企業與政府決策演化均衡點穩定性分析

4 數值模擬

本研究的目的是探究政府補貼與企業物流智慧化升級的決策，形成政府和企業進行物流智慧化升級的良性互動或企業自發的物流智慧化升級行為，即尋找趨近于漸進穩定點（1,1）和（1,0）的博弈策略，因此在以上演化博弈模型研究基礎上，運用MATLAB2018a 軟件進一步通過數值仿真進行分析。具體仿真參數設置如下：b1=1.5，b2=1.0；c1=1.0，c2=0.6，f(m)s=0.2，t1=t2=0.2,a2=0.5。

4.1 演化路徑

4.1.1 企業演化路徑

如圖4 所示，企業在滿足設定的約束條件下會隨著 時間的推進呈 現出穩定的演化路徑：企業由于可獲得較高的凈收益而進行物流智慧化升級,即x的概率趨向于1，此時企業的決策不受到政府決策 的影響，企業在當前情形下選擇物流智慧化升級總是更優；此外，企業選擇物流智慧化升級的初始概率越高，則其演化穩定所需的時間越短。

圖4 企業物流智慧化升級演化路徑

4.1.2 政府演化路徑

如圖5 所示，政府在滿足設定的約束條件下，隨著時間的推進，對企業物流智慧化升級進行補貼的概率也會逐漸提高并趨向于1。

圖5 政府對企業物流智慧化升級補貼的演化路徑

4.1.3 企業和政府的演化路徑

如圖6 所示，滿足設 定的約束條件下，企業選擇物流智慧化升級和政府補貼的概率都逐漸提升，緩慢地向穩定策略（企業物流智慧化升級，政府補貼）演化。

圖6 企業物流智慧化升級和政府補貼演化路徑

4.2 參數變化的演化穩定策略數值分析

4.2.1 企業物流智慧化 升級成本變化

在保證其他參數不變的情況下，將企業物流智慧化升級和政府 補貼的初始概率設置為0.5，將企業物流智慧化升級的成本c1分別取1.0、0.8、0.6 進行仿真，結果如圖7 所示。可知c1取值的變化不影響企業和政府的策略選擇趨勢，但隨著c1取值的減小，企業選擇物流智慧化升級策略的速度加快，這是由于企業物流智慧化升級成本c1的減小提升了企業可得的凈收益，因此企業能更快速地選擇演化穩定策略；同理，由于企業物流智慧化升級可得的收益增加，政府補貼企業的必要性大大降低，政府傾向于認為企業可以自發地進行物流智慧化的升級活動，因此隨著c1的減小，政府選擇補貼的概率降低。

圖7 企業物流智慧化升級成本變化對政府和企業策略的影響

4.2.2 政府補貼變化

在保證其他 參數不變的情況下，將企業和政府的初始概率設置為0.5，將政府補貼f(m)s分別設置為0.2、0.3、0.4 進行仿真，結果如圖8 所示。可知隨著政府補貼的增加，企業選擇物流智慧化升級的速度加快，但提升并不顯著；而政府補貼金額的增多會導致政府選擇不補貼作為穩定策略的速度變快，政府補貼意愿會大幅降低直至為0。這表明政府的補貼意愿在很大程度上受預算約束，補貼過高會大大加重政府財政負擔且難以獲得可觀的成效。

圖8 企業物流智慧化升級的政府補貼變化對政府和企業策略的影響

4.2.3 稅收優惠變化

在保證其他 參數不變的情況下，將企業和政府的初始概率設置為0.5，將稅收優惠t1和t2分別設置為t1=t2=0.20、t1=t2=0.25、t1=t2=0.30 進行仿真，結果如圖9 所示。可知隨著稅收優惠的增加，企業選擇物流智慧化升級的速度加快，但提升速度有限，稅收優惠的增加與政府選擇補貼概率的提升并不呈線性關系：當t1=t2=0.25 時，隨著時間的漸進，政府選擇補貼策略的概率快速提升并趨向于1.0 ；當t1=t2=0.30 時，隨著時間的漸進，政府選擇補貼策略的概率趨向于0.6 ；當t1=t2=0.20 時，政府選擇補貼策略的概率逐漸穩定在0.53 左右。這表明稅收優惠應設置在合理范圍內，過高或過低都會影響政府補貼企業物流智慧化升級的積極性。

圖9 企業物流智慧化升級的稅收優惠變化對政府和企業策略的影響

5 結論

本 研究通過構建政府補貼決策與企業物流智慧化升級決策的兩方演化博弈模型，分析了不同條件下的企業和政府演化博弈穩定策略，并利用仿真模擬分析參數變化對系統影響的演化路徑，得出以下結論：（1）在企業和政府兩方博弈的4 個均衡點中，存在（0,1）（1,1）和（1,0）這3 個條件穩定點，集中于某一策略的相對凈收益為正時，相關主體會更傾向選擇該策略，即不存在（維持現階段物流水平，不補貼）的策略選擇情況；（2）數值仿真分析結果表明，企業物流智慧化升級成本的降低能極大提 升企業物流智慧 化升級的積極性，促 使企業自發地進行物流智慧化升級而無須政府的干預，且提升補貼金額或加大稅收優惠的力度并不能顯著地提升企業物流智慧化的積極性，反而可能導致政府自身的財務危機。因此，政府對企業物流智慧化升級的干預需把握力度，應綜合考慮企業物流智慧化升級的現狀及企業的財務狀況，設置適宜企業和政府的政府補貼金額和稅收優惠力度。