區(qū)塊鏈采購模式下演化博弈淺析

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摘要：針對區(qū)塊鏈平臺采購過程中采購方和供應商之間的行為決策問題，構建區(qū)塊鏈平臺兩種采購方式下采購方和供應商之間的演化博弈模型，該模型中引入質(zhì)量容忍系數(shù)來表示采購過程中采購商對采購質(zhì)量的容忍程度，并利用報童模型分析雙方的利潤函數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈采購方式下，采購企業(yè)和供應商在初始狀態(tài)下有更大的可能性向著{監(jiān)督，誠實}方向發(fā)展且違約懲罰、信譽損失和區(qū)塊鏈技術創(chuàng)造的投資收益很大程度上影響著供應商策略的選擇，即三者的值越大，將會有更多的供應商選擇誠實行為，更多的采購企業(yè)將選擇監(jiān)督行為。

關鍵詞：區(qū)塊鏈技術；區(qū)塊鏈平臺；報童模型；進化博弈

0引言

隨著全球經(jīng)濟一體化進程的不斷加速，信息傳遞與溝通的重要性越顯突出。區(qū)塊鏈技術作為一個新興的分布式數(shù)據(jù)存儲、共識機制的計算機應用模式，對采購流程中信息不對稱、過程無法監(jiān)控追溯等詬病有獨特的解決方法。目前區(qū)塊鏈的討論側重于如何將區(qū)塊鏈技術融入到行業(yè)流程中，其中區(qū)塊鏈技術的數(shù)據(jù)真實，效率提高和追本溯源等特點為探討的中心。第一，數(shù)據(jù)真實方面。Francesco[1],Zelbst[2]認為在供應鏈管理中應用區(qū)塊鏈技術將會增加操作的透明度。例如，Alzahrani[3]將區(qū)塊鏈技術應用到新產(chǎn)品防偽當中。張夏恒[4]則利用區(qū)塊鏈技術探討授信融資、區(qū)塊鏈白條等融資方式。第二，在效率提高方面。由于智能合約的存在，訂單的復核可能不再需要人工完成。Sachin[5]發(fā)現(xiàn)區(qū)塊鏈技術可以縮短結算提前期，簡化交易流程。Tönnissen[6]調(diào)查了十個區(qū)塊鏈物流應用程序，表明其中沒有中間化。新冠肺炎爆發(fā)之后，暴露了很多資源配置效率的問題，Yong[7]設計了一種區(qū)塊鏈技術與疫苗的供應與監(jiān)管相結合的智能系統(tǒng)，用于疫苗供應鏈中的疫苗監(jiān)管。李旭東[8]、渠慎寧[9]在面對這次疫情也提出區(qū)塊鏈是實現(xiàn)公益物資有效分配的有力保障。第三，在追本溯源方面，大多數(shù)研究都將目標集中在將區(qū)塊鏈、物聯(lián)網(wǎng)、射頻技術等相結合的領域，RFID技術[10]和QR碼[11]技術都有涉及。綜上看來，區(qū)塊鏈技術對于采購來說是有明顯益處的[12]，但是成本[13]、技術不確定性、可擴展性和企業(yè)因素[14]決定了區(qū)塊鏈技術的采用率。本文以區(qū)塊鏈采購服務平臺為基礎，通過進化博弈分析方式研究了區(qū)塊鏈采購服務平臺對各成員的長期策略選擇的影響。過程中引入了可接受的最大次品率[15]、容忍函數(shù)，分別反映采購企業(yè)對殘次品的最大容忍程度和忍耐度變化情況；在此基礎上，利用報童模型探討不同情況下供應商和采購企業(yè)獲益情況；進而通過進化博弈的結果分析兩種采購模式下博弈雙方演化均衡點的變化情況；最后通過數(shù)值仿真的方法探究區(qū)塊鏈平臺采購技術對博弈雙方演化策略的影響。

1區(qū)塊鏈平臺采購模式下的進化博弈

當采購企業(yè)和供應商加入第三方區(qū)塊鏈平臺，依靠平臺提供的技術支持進行采購業(yè)務，采購流程如圖1所示。企業(yè)與供應商加入?yún)^(qū)塊鏈信息共享平臺，平臺內(nèi)供應商之間相互保密，供應商與企業(yè)之間信息共享；企業(yè)產(chǎn)生物料需求，將此需求信息發(fā)布到區(qū)塊鏈網(wǎng)絡；供應商根據(jù)自己的情況（庫存等）選擇接受時將此信息打包進區(qū)塊，并生成智能合約①回傳企業(yè)；企業(yè)在接收到的多家智能合約后，錄入自己的預期價格，發(fā)貨日期，數(shù)量等信息；在與某個合約滿足后，合約要求企業(yè)將貨款匯入平臺，企業(yè)匯款后，該合約自動生成訂單合同和智能合約①回傳供應商，同時上鏈作為兩者的交易證明；供應商接收到合同和合約②后，在合同簽字，并按照合約②要求發(fā)貨，信息上鏈作為發(fā)貨證明，同時產(chǎn)生合約③；在此過程中企業(yè)將利用物聯(lián)網(wǎng)傳感器等設備對產(chǎn)品的倉儲條件和運輸過程進行實時監(jiān)控，從而及時了解產(chǎn)品物流信息；企業(yè)接收到貨物，錄入接收貨物的信息進合約③，滿足條件將貨款匯給供應商，交易結束。在區(qū)塊鏈技術的監(jiān)督下，供應商對采購企業(yè)次品容忍度估計服從某一分布，該分布的概率密度為f'()α，分布函數(shù)為F'()α，兩者已知。

1.1符號說明

模型符號及描述如表1所示。

1.2模型構建與分析

分析四種情況下，供應商與采購企業(yè)的期望收益如表2所示。從而可以得到供應商選擇誠信的復制動態(tài)方程為：采購企業(yè)選擇監(jiān)督的復制動態(tài)方程：

1.3復制動態(tài)演化圖

將供應商與采購企業(yè)復制動態(tài)趨勢合并，分析0<xd*<1，0<yd*<1的情況。當初始狀態(tài)落在A區(qū)域x<xd*,y<yd*()時，供應商選擇不誠實，采購企業(yè)選擇不監(jiān)督；當初始狀態(tài)落在D區(qū)域x>xd*,y>yd*()時，供應商選擇誠實，采購企業(yè)選擇監(jiān)督；當初始狀態(tài)落在B、C區(qū)域，進化穩(wěn)定策略受到雙方學習的影響。

1.4復制動態(tài)演化分析

為了對比區(qū)分，本文將傳統(tǒng)采購模式與區(qū)塊鏈采購模式進行對比，如圖3所示，傳統(tǒng)采購模式為圖3中為虛線；區(qū)塊鏈平臺采購模式為圖3中為實線。區(qū)塊鏈模式下xd*、yd*都較傳統(tǒng)模式下xc*、yc*小，說明區(qū)塊鏈采購模式時，xd*、yd*都會向原點靠近，使得D區(qū)域增大，初始狀態(tài)落入D區(qū)域的可能性增大，即隨時間的發(fā)展，最終狀態(tài)為供應商誠信、企業(yè)監(jiān)督的可能性增大。D區(qū)域的增大務必會使A區(qū)域的面積減少，即隨時間的發(fā)展，最終狀態(tài)為供應商不誠信、企業(yè)不監(jiān)督的可能性減小。對于B、C區(qū)域，其面積的變化是不確定的，當位置位于B、C區(qū)域時，采購商要根據(jù)供應商之前的信譽記錄等信息進行調(diào)整自己的策略。

2算例分析

為了更加清楚地觀察兩種模式的演化博弈過程，本文通過Python軟件，對上述的演化過程進行仿真分析。假設仿真過程中，供應商所提供的貨物的殘次品比例α∈0,(1)，采購企業(yè)對于殘次品的最大容忍率β∈(0,0.15)，其他參數(shù)的數(shù)值為Pi=10，Ci=5，ε=0.2，B2=1000，B1=800，A=1000，Ce=20，Pj=15，Q=100，λ=0.8，K=20，g=h=20，區(qū)塊鏈采購模式下[16]，供應商對采購企業(yè)次品容忍度的估計F'()x=12πσ∞x∫e-12x-μσ()2dx。令供應商所提供的貨物的殘次品比例α=0.08，進行仿真分析，如圖4所示。區(qū)塊鏈采購模式下的D區(qū)域面積總是大于傳統(tǒng)采購模式；隨著采購企業(yè)對于殘次品的最大容忍率β的增大，兩條曲線都是一種遞增的狀態(tài)。說明在D區(qū)域內(nèi)，初始點都會向著（監(jiān)督，誠實）的狀態(tài)發(fā)展，在區(qū)塊鏈采購模式下，更多的初始點會最終穩(wěn)定在1,(1)最終狀態(tài)；采購企業(yè)對于殘次品的最大容忍率β增大時，更多的企業(yè)會選擇監(jiān)督策略，更多的供應商會選擇誠實策略。令采購企業(yè)對于殘次品的最大容忍率β=0.1，如圖5所示。區(qū)塊鏈采購模式的曲線始終在傳統(tǒng)采購模式之上；隨著貨物的殘次品比例α的增加，D區(qū)域的面積呈現(xiàn)遞減狀態(tài)。說明初始狀態(tài)下，區(qū)塊鏈采購模式的D區(qū)域面積總是大于傳統(tǒng)采購模式；當供應商提供的貨物質(zhì)量逐漸變差時，D區(qū)域面積小，這可以理解為供應商的不誠實行為將會導致采購企業(yè)選擇終止交易。在貨物的殘次品比例α和采購企業(yè)對于殘次品的最大容忍率β的雙重影響下進行分析，結果如圖6所示。可容忍的最大次品率β的增加確實會導致D區(qū)域面積的增加，但是增加量甚微。產(chǎn)品中次品比例的增加會導致D區(qū)域面積的大幅度減少。

3結論與展望

3.1結論

根據(jù)以上研究發(fā)現(xiàn)，對于供應商而言，懲罰成本A、信譽損失B和區(qū)塊鏈帶來的再投資收益g很大程度上影響著其決策。信譽損失B的增大和區(qū)塊鏈帶來的再投資收益g使yd*下移，使更多的供應商yc*-yd*()1-xc*()更傾向于誠實的選擇。而對于采購企業(yè)，在信息不共享的環(huán)境下，供應商對采購企業(yè)可接受的最大次品率的估計很大程度上影響著采購企業(yè)的決策選擇，當供應商不誠實行為被發(fā)現(xiàn)的概率1-F()β和采購企業(yè)利用區(qū)塊鏈帶來的再投資收益h更大時，xd*趨近于0的速度將會更快，這會使更多采購企業(yè)xd*-xd*()1-yc*()更傾向于監(jiān)督的選擇。綜上所述，區(qū)塊鏈采購模式可以使D區(qū)域面積增大，在初始狀態(tài)下選擇誠實策略的供應商比例會增大，這對采購企業(yè)來說無疑是至關重要的，同時采購企業(yè)為了保證原材料的質(zhì)量，愿意付出監(jiān)督成本。在兩種采購模式的比較中，懲罰成本A、信譽損失B和區(qū)塊鏈帶來的再投資收益g對供應商的決策有很大的影響；供應商對不誠實行為被發(fā)現(xiàn)的概率1-F()β的估計和采購企業(yè)利用區(qū)塊鏈帶來的再投資收益h影響著采購企業(yè)的決策。

3.2建議與展望

通過前文的分析，區(qū)塊鏈采購平臺的采購模式相較于傳統(tǒng)采購模式有優(yōu)勢，但是優(yōu)勢的大小受采購企業(yè)態(tài)度和采購企業(yè)與供應商之間契約的影響。（1）采購企業(yè)要積極利用區(qū)塊鏈技術，對供應商守約行為進行信譽獎勵，對違約行為實行嚴厲的懲罰。區(qū)塊鏈技術對供應商是積極友好的，一方面，區(qū)塊鏈的追本溯源功能使采購企業(yè)可以時刻關注自己原材料的狀態(tài)。另一方面，區(qū)塊鏈技術的透明機制使得供應商的違約行為無所遁形，采購企業(yè)在談判上處于主動地位。最后，區(qū)塊鏈采購過程效率更高，耗時更短，資金周轉更快，讓采購企業(yè)實現(xiàn)更大的收益。根據(jù)前面的分析，采購企業(yè)對違約行為應該設定高的懲罰成本使供應商選擇誠實行為，同時給供應商的誠實進行激勵，例如可以自費通過區(qū)塊鏈平臺對供應商的守約行為進行宣傳，通過區(qū)塊鏈的放大效應對供應商進行信用激勵。（2）采購企業(yè)要保證自己采購的原材料質(zhì)量，降低供應商的投機行為。供應商對采購企業(yè)可接受的最大次品率的估計很大程度上影響著采購企業(yè)的決策。采購企業(yè)對外展現(xiàn)出對于材料質(zhì)量嚴格的要求，降低供應商對投機行為的預期，對違約行為進行嚴格的懲罰并將其公布于區(qū)塊鏈之上，形成良性的循環(huán)。在這種情況下，初始位置位于D區(qū)域采購企業(yè)可以適當采取由普查監(jiān)督過渡為抽查監(jiān)督的措施，因為此狀態(tài)下供應商趨向于誠實，抽查形式可以減少采購商的監(jiān)督開支。對于供應商而言，區(qū)塊鏈技術是一項嚴峻的挑戰(zhàn)。一方面在于自己的違約行為將會被放大，使自身處于被動的地位。另一方面，平臺的交易費用是一項額外產(chǎn)生的成本。但是區(qū)塊鏈技術帶來的好處也是不容忽視的。對于廢品率低的供應商，交易歷史將會永久的記錄在區(qū)塊鏈上，供應商的信譽也會被放大，會產(chǎn)生更多的合作機會。另外，供應商應該采取更加高效的殘次品處理方式。

作者:季春藝 全浩 單位:江南大學商學院