靜脈物流及其博弈分析

1、靜脈物流及其博弈分析 【摘要】本文在對再生物流、廢物物流分析的基礎上，提出了靜脈物流的概念,把物流分為動脈物流和靜脈物流，更為形象的表達了物流的功能作用；同時針對靜脈物流的特點，研究了外部環(huán)境制度對靜脈物流的要緊阻礙，建立了制度安排下的靜脈物流博弈的一般模型，讓物流由原來的定性的純粹理論轉向數(shù)理模型方面進展，促進了物流分析方法的轉變，實現(xiàn)了博弈論在靜脈物流中的應用研究，也為物流研究開發(fā)了一個新方向。【關鍵詞】物流 靜脈物流 博弈 納什均衡 Vein Logistics and its Game AnalysisDong Li（Business Administration Department

2、 of Zhengzhou Engineering Institute , Zhengzhou 450052 ，China）Abstract: Analysis On the reverse logistics and the wastes logistics, this paper offers the concept of the vein logistics, and it builds a general game model of vein logistics on institution, realize game theory application in the vein lo

3、gistics, at the same time, open up a new study direction for the vein logistics.Keywords：logistics; vein logistics; game; Nash equilibrium1引言人類社會所需要的各種物資都來自自然界，不管是食品、服裝、建材和金屬等，差不多上由自然界取得原材料通過加工制造而成的。在人類社會中，從生產(chǎn)通過流通直至消費，是物流流向的主渠道，也稱動脈物流。然而在這一過程中也有大量由于變質、損壞、使用壽命終結等而喪失了使用價值，或者在生產(chǎn)過程中未能形成合格產(chǎn)品而不具有使用價值的物質；這

4、些都形成了靜脈物流的源頭，但在實際的研究中，往往重視動脈物流而輕視靜脈物流，這就造成了理論研究上的物流循環(huán)的堵塞現(xiàn)象，不能實現(xiàn)資源配置合理化這一目標。物流循環(huán)過程如圖1所示：2 靜脈物流(vein logistics)通過圖1我們了解到，物流系統(tǒng)是由動脈物流和靜脈物流組成。而靜脈物流的定義可描述為：未了滿足社會（公眾）的需要，對從廢、棄物來源地到其加工、處理場所進行的有效率的、有效益的（包括社會效益）回收、分揀、凈化、提純、及焚燒、掩埋等加工處理，以及對相關信息進行研究、組織、協(xié)調、執(zhí)行與操縱的活動過程。這包含兩層意思：價值利用的角度。將靜脈物流有價值的部分加以分揀、加工、分解、及在這過程中對

5、相關信息的處理活動。使其成為有用的物質重新進入物流循環(huán)的生產(chǎn)流通領域。如，廢紙被加工成紙漿，又成為造紙原料；報廢汽車通過肢解、分揀加工后，大部分可直接成為汽車配件，剩下的部分中相當比例可用于煉鋼；廢水經(jīng)凈化后又被循環(huán)使用等。安全性及環(huán)境愛護的角度。將靜脈物流中的有害物質進行焚燒或運往指定地點掩埋。對有放射性或有毒物質采取專門處理等。前者是再生過程，可稱為再生物流；后者是廢物處理過程可稱為廢物物流。二者形成靜脈物流。如圖2所示：3 靜脈物流中的博弈分析在進行博弈分析之前先介紹一下納什均衡、帕累托標準、帕累托改進、帕累托最優(yōu)等概念。納什均衡是指當給定其他選擇策略的條件下，每個人選擇自己的最優(yōu)策略，

6、把所有局中人選擇的策略組合起來就構成納什均衡；在納什均衡的局中人可不能單方面改變行為策略。帕累托標準是指假如至少有一個人認為A優(yōu)于B，而沒有人認為A劣于B，則認為從社會的觀點看亦有A優(yōu)于B（A、B為兩種任意狀態(tài)）。帕累托改進是指從社會效益的角度動身，假如改變既定的資源配置狀況而沒有降低任何一個人的滿足程度，則這種按帕累托標準衡量的狀態(tài)改變稱為帕累托改進。帕累托最優(yōu)是指假如關于某種既定的資源配置情況，所有的帕累托改進均不存在時的資源配置狀態(tài)；又稱經(jīng)濟效率。靜脈物流中的博弈是專門明顯的。下面就按照博弈論的思想對其進行分析。為了使問題分析清晰簡明，我們采納的博弈模型是完全信息動態(tài)博弈模型，同時我們作

7、如下假設（其中假設條件是博弈的最差不多三要素）： 兩個局中人（player）：靜脈物流的產(chǎn)生方公司A；靜脈物流的處理方公司B。 策略集合（strategy set）-對待這一事件的行為：選擇（積極）或不選擇（消極）。 支付函數(shù)(payoff function)是由表中數(shù)值或函數(shù)表達式表示，也稱收益函數(shù)。 靜脈物流由第三方以盈利為目的的企業(yè)組織進行處理。 對環(huán)境的有利度是衡量企業(yè)環(huán)保行為的一項指標。它能夠描述為：企業(yè)（公眾）積極從事靜脈物流環(huán)保活動給社會增加的財寶。越大表示對社會的進展越有利。其取值區(qū)間是0，。 不選擇（消極）時它對環(huán)境的有利度設為0，選擇（積極）時它對環(huán)境的有利度為各收益值的絕

8、對值；對環(huán)境的有利度為二者之和。我們分再生物流與廢物物流來討論，那個地點的再生物流與廢物物流是按照現(xiàn)有的一般技術經(jīng)濟水平為標準來劃分的，但二者的劃分沒有嚴格的界線。3.1 再生物流(reverse logistics )博弈模型在上述假設條件下，我們還另增三個假設條件。 不考慮制度安排（政府管制）的阻礙。 不考慮企業(yè)行為對其除直接利益外的其他方面的阻礙。 個體理性：企業(yè)的行為動身點以最少的投資帶來最大的收益。靜脈物流的產(chǎn)生方和其處理方之間就靜脈物流的處理那個問題，就類似“囚徒困境” 博弈。如表一所示，在（積極，積極）的情況下，A獲得的收益為-5個單位；這是因為它制造了靜脈物流的處理代價，應在他

9、原有的因其他活動而產(chǎn)生靜脈物流的收益中進行扣除。B獲得的收益為10個單位，因為從事再生物流是有利可圖的，這也可看作是對它積極投身于該事業(yè)的支持。當A選擇積極，B選擇消極，即（積極，消極）時：則A獲利為-5個單位，同樣是一種代價或者是一種責罰或是一種補償；而B獲利為0個單位，因為B沒有進行這種獲利行為（經(jīng)營活動）。當A選消極，B選積極（消極，積極）時：A獲利為0個單位，因為它回避了這項補償活動，也就沒有了代價的直接付出；B因為少了A的合作，將減少收益，但仍然有收益，它獲利為5個單位，也算作一種鼓舞。當A、B都選消極（消極，消極）時：收益均為0個單位。因為A沒有選擇進行這種補償行為，B沒有進行這種

10、獲利經(jīng)營行為。再生物流博弈模型如下：由表1可知，那個地點存在的納什均衡不是（積極，積極）而是（消極，積極）。及在社會制度約束較弱的條件下，再生物流的處理方B總會采取積極的方式；因為它有利可圖，而再生物流的產(chǎn)生方A總會采取消極的態(tài)度去應付，因為這能夠使它付出的代價最小。這一點能夠讓我們更好的理解當前狀況下，大量企業(yè)的環(huán)境、社會意識淡薄，放棄靜脈物流處理；而只有再生物流的處理方仍積極從事該項事業(yè)，同時積極呼吁靜脈物流的產(chǎn)生方重視它，這一現(xiàn)象了。該博弈也反映了個體理性與集體理性或者講成部分群體理性與社會總體理性的矛盾。這一點我們通過環(huán)境有利度來評價。當選擇（消極，積極）時，納什均衡點的環(huán)境有利度為5

11、；而選擇（積極，積極）的環(huán)境有利度為15。當部分群體理性選擇（積極，積極）時，從社會理性的角度可謂帕累托最優(yōu)，但那個帕累托改進在缺少社會制度約束的前提下是達不到的；即使二者在先前有協(xié)議（積極對待靜脈物流問題），那個協(xié)議卻無法實現(xiàn)，因為它不構成納什均衡。因此需要一種制度約束，當它構成納什均衡時，就能夠發(fā)生效力，調動各方的積極性。如再生物流模型。3.2再生物流模型在模型的假設中增加制度安排的阻礙，如政府管制等。因此我們能夠得到制度安排下的再生物流博弈模型。如下表所示：現(xiàn)在看來在制度安排的條件下的再生物流博弈，即假如A、B消極對待再生物流，則對其責罰10個單位。（包括企業(yè)形象、公眾態(tài)度、行業(yè)卑視和法

12、律處罰等，正式及非正式制度安排。）現(xiàn)在的納什均衡是（積極，積極），表明在制度安排的前提下，部分群體理性與總體社會理性的沖突是能夠解決的。而環(huán)境有利度為15，達到了帕累托最優(yōu)。能夠看到（積極-5，消極-10）到（積極-5，積極10）是帕累托改進，（積極，積極）的環(huán)境有利度最大。而當帕累托改進為納什均衡時，這種制度安排就發(fā)生效力，就能調動各方的積極性；即從社會的角度來看，這項制度安排是合理的，長遠的凈收益大于0.3.3廢物物流(wastes logistics)的博弈模型上面分析了再生物流的博弈情況，接下來我們將探討廢物物流的博弈模型。為了分析簡便明了，我們還增加了幾個假設（與再生物流博弈模型的假

13、設條件相同）。 不考慮制度安排（政府管制）的阻礙。 不考慮企業(yè)行為對其除直接利益外的其他方面的阻礙。 個體理性：企業(yè)的行為動身點以最少的投資帶來最大的收益由于廢物物流多數(shù)是垃圾。而相當部分是有毒、有害的物質。因此，當A或B選擇積極有：A對其產(chǎn)生的廢物物流處理將付出高額代價（處理成本），用收益表現(xiàn)為負值；而B在對其處理過程中是入不付出，收益也為負值。當A或B選擇消極時：對它們自己可謂是一種解脫。而現(xiàn)在的納什均衡正是（消極，消極）。由此能夠看出，再沒有強制力的制度安排條件下，是沒有人情愿從事廢物物流的處理工作的。要改變這一群體理性與社會理性的沖突，必須加強制度的約束作用，來改變原有的納什均衡，同時

14、制造一個新的有利于社會的納什均衡。如廢物物流博弈模型。3.4廢物物流博弈模型基于制度安排下的廢物物流博弈模型：現(xiàn)在的納什均衡（積極，積極）達到了帕累托最優(yōu)。講明該制度安排是能夠讓人同意，并積極執(zhí)行的，從而達到社會效益最大化。那個地點的制度安排是廣義的約束條件，是企業(yè)為達到利益最大化不得不遵循的。但不難看出，企業(yè)A對自己的廢棄物物流有一種躲避性。也確實是企業(yè)A會千方百計的抓住現(xiàn)行制度、法律的薄弱環(huán)節(jié)，讓其成為自己的突破點，減少自己的社會責任，達到個人收益的最大化。如執(zhí)法的邊緣區(qū)落后地區(qū)，能夠成為它們的垃圾場；執(zhí)法不嚴，它們能夠任意排放?，F(xiàn)行制度的最好方法是加大它們躲避責任的成本比如對高污染行業(yè)征

15、收高額稅收，而后把部分稅收以轉移支付的形式付給該廢棄物物流處理的公司B，提高企業(yè)B的積極性，制定相應法律法規(guī)對其躲避行為進行責罰。加強AB公司的合作性，提高廢棄物的處理率，增加社會整體財寶。但現(xiàn)實中，小型企業(yè)的排污率相當高。（排污率=處理單位產(chǎn)品的污染成本/單位產(chǎn)品的價值）， 他們通常無力支付處理污染的高額費用，擺出了“要鈔票沒有，要命有一條”的架勢。法院的判決就成了一紙空文。但這些廠礦依舊生存了下去。因為他們全然不重視信譽、法律效力，其經(jīng)營行為也能夠看作是一種短期行為。即講信譽可不能給他們帶來遠期的利益。而可變賣的價值也專門低。假如動用大量警力強制執(zhí)行也能夠讓其強行關閉。但通常會導致下層工人

16、的聯(lián)合抵制，因為他們是最直接的受害者。而經(jīng)營者都飽餐私囊，完成了資本原始積存，又改頭換面堂而皇之了。最慘的是下層失業(yè)工人的無人問津。因此現(xiàn)在的法律的威懾力就特不有限。同時回收物流與廢棄物物流的界線并不是專門明顯，當對其有界線不明顯性的灰色區(qū)域，多數(shù)企業(yè)是避而遠之。因為收益的不確定性，只有認為有利可圖的事它們才會積極的去做。因此有相當部分的可回收物資過渡到了廢棄物物資。也就證明了這句話：“世界上沒有真正的垃圾，只有放錯地點的資源”。要減少“資源錯位”現(xiàn)象，就必須發(fā)揮制度安排的作用，讓其對企業(yè)及社會行為進行有力的調節(jié)和規(guī)范，而現(xiàn)在通常情況是由政府來扮演現(xiàn)在的角色B。3.5 制度安排下的靜脈物流一般

17、博弈模型(general game model of vein logistics on institution)基于上面關于靜脈物流中的再生物流和廢棄物物流博弈分析，我們能夠得到靜脈物流博弈的一般模型（此處的假設條件與再生物流模型的假設條件類似）。其模型如下： (r，w)表示A、B對待靜脈物流的態(tài)度積極時，各自直接收益函數(shù)，它與靜脈物流的量(r，w)相關度最大，且r與成正比與w成反比。Fb(r，w)Fa (w) (w) 0 ，F(xiàn) b (r) 0；關于廢棄物物流F a (r)，F(xiàn) b通常關于再生物流 F a 0。對環(huán)境的有利度取絕對值。 (r，w)表示A、B對待靜脈物流的態(tài)度消極時，各自受到的

18、直接貨幣處罰函數(shù)，它與且與(r，w)成正比，用收益的方式表現(xiàn)為負值；即F aFb(r，w)Fa (r，w)0。(r，w)0 ，F(xiàn) b (,)表示A、B選擇積極時，各自得到的社會認可函數(shù)，Hb (,) Ha (,) Hb (,)同時折算成貨幣的形式對A、B進行間接補償。它與正式制度安排強度，非正式制度安排強度相關。用收益的方式表現(xiàn)為正值。即，Ha 0。Hb (,) Ha (,)表示A、B選擇消極時，各自受到的社會責罰函數(shù)，同時折算成貨幣的形式對A、B造成間接的負面作用。它與正式制度安排強度，非正式制度安排強度相關。用收益的方式表現(xiàn)為負值。即，Ha (,) 0。 Hb(,) b1的平均值為1/2；

19、0a1,b1表示A、B的收益折扣系數(shù)。即A、B其中一方選擇積極而另一方選擇消極時，選擇積極的一方收益會打折。通常a1, b11。a1, a1 a1表示A、B其中一方選擇積極而另一方選擇消極時，選擇積極的一方因其經(jīng)營行為阻礙所得到的社會認可系數(shù)。理論上b 的取值區(qū)間為（0，）。b由該模型能夠看出，現(xiàn)在的納什均衡一般為（積極，積極）即為帕累托最優(yōu)，也達到了社會效益最大化；與此同時也達到了制度均衡，實現(xiàn)了其使命，因而也能得到社會的認可，得以積極的響應及實施。當納什均衡不是（積極，積極）時，從社會總效益的角度來看是能夠進行帕累托改進的，但改變這一納什均衡，通常是國家政府采納調克制度結構來達到社會資源配

20、置合理化的。如：完善正式制度安排，通過強制力來提高正式制度安排的效力；對社會意識形態(tài)等非正式制度安排進行積極的引導，使其往有利于提高社會整體水平的方向進展等等。4. 制度（institution）及其阻礙力 制度是一個社會不同利益主體之間進行博弈的差不多規(guī)則，同時他本身也在博弈中產(chǎn)生，隨社會的進展而進展。制度通過一系列的規(guī)則來界定人們選擇的空間，規(guī)范人們之間的相互關系，從而減少環(huán)境中的不確定性和交易費用，進而增進合作，促進社會經(jīng)濟的進展。制度包含人類用于解決相互關系所有形式的制約，它可能是指一個制度結構，又可能指一項制度安排。制度結構是指一個社會中所有制度安排的總和。制度安排是指約束特定的活動方式和相互關系的一套行為規(guī)則，它能夠是正式的，也能夠是非正式的。正式制度安排是人為設定的，比如政治司法規(guī)則、經(jīng)濟規(guī)則以及和約等；非正式的制度安排包括所有那些在正式制度安排無定義的場合起著規(guī)范人們行為的各種約束，比如：價值觀、倫理道德、風俗適應以及意識形態(tài)等。4.1 制度安排及制度均衡 非正式制度安排的形式和進展是一個長期的漸進的演化過程，它是在人們多次重復博弈中自發(fā)產(chǎn)生的，是人們相互作用、相互合作的結果。這種結果一旦成為人們的共識和適應，就形成了非正式制度安排。它在社會中廣泛存在，而且多數(shù)場合是由非正式制度安排支