1、基于合作博弈论的纵向一体化战略决策模型研究? /1.cqvip4 、 川.冒咄皿 MNZ 且司 OO 第 10卷第 1期呻工业工程-4U 町 I2【 阳 7年 1月 Ind卧倒 aIEngineering Journal 基于合作博弈论的纵向一体化战略决策模型研究郭鹏，杨娅芳，曹朝喜(西北工业大学管理学院，陕西西安 7172)摘要:针对纵向-体化的概念及其战略决策，提出并讨论了纵向一体化战略的合作博弈论解释及该解释下的两种方法模型一-Shapley方法和 nucleolus方法，即利益分配模型，用来考察实施纵向一体化战略决策前后利益所发生的变化。通过实例分析证明了实施纵向一体化战略的必要性和有
2、利性:一方丽可以降低成本，增加利润 z另一方面可以获得竞争优势，使企业经营更加稳健、灵活。关键词:纵向一体化;合作型博弈论;夏普利模型;核仁模型中圄分类号 :F270文献标识码:A 文章编号:17-7375(27)0191-04Research 00 Vertical Integratioo Decisioo-makiog Model bed 00 Cperative Game Theory GUO Peng, YANG Ya 也 ng，CAO ZHao-xi (Sch，1 of Management, Northwestem Polytechnic University, Xi皿 71007
3、2，China) Abs 位 act:With the vertical integration introduced，出 estrategy of the vertical integr毡 tionbased on cper?ative game 出 eo巧 isput forward and discussed, and the Shapley method and the nucleolus method are pres?ented描twosolutions of cooperative阴 metheo巧，namely profit distributing models, to co
4、n往回 t出 eprofit change when putting出 estrategy into practice or not. At last, the analysis of an example shows由 atit is necess缸 yand advantageous to c缸 outthe vertical integration and proves that co甲 orationsnot only can reduce the cost and increase the profit, but also can improve enterprise s compe
5、titive power. Key words: vertical integration; cooperative g创 ne出 eo巧;也eShapley; the nucleolus 21世纪是经济全球化的时代，纵向-体化战略实际上，实施纵向一体化战略就是建立一种战已经渗透于各个产业结构中。纵向一体化战略是指略联盟，即为纵向一体化战略联盟。迈克尔波特企业从事一个给定产业价值链的各个阶段，从而增认为:联盟是企业之间的长期协定，它超出了正常的加企业市场力量的一种战略。在最近几十年的时间市场交易，但又没有达到合并的程度，这是一种不用里，学术界对纵向一体化战略对企业经营业绩影响实际联合就可以取得
6、低成本和特色优势的手段。威的争论一直没有间断，尽管如此，大量调查显示，实廉姆森用资产专用性理论来分析纵向一体化，他认行纵向一体化战略在很多行业依然有很大的吸引为:由于某些投资只有用在某些地方才能产生最大力。选择纵向一体化战略能促进企业的增长、盈利的效用，即具有资产专用性，只有这样才可以防止能力的提高以及成本的降低。企业通过扩大经营范市场交易中的机会主义，从而节约交易费用。然而，围而促进企业增长，纵向一体化在某种意义上说是战略联盟作为企业的一种竞争战略，有利也有弊。-种相近职能的多元化，并且拥有这些职能的专业对企业来说，在通过联盟来增强自身的竞争实力的知识和技能，可以使一个或多个现有的核心能力最
7、同时，还要注意避免可能造成的种种弊端，即企业面大化，同时获得更大的经济效益。临着一种对联盟伙伴的选择问题:成功的联盟就会收稿日期:25-10-18 基金项目 z国家自然科学基金资助项目(70672103);陕西省自然科学基金资助项目(23Gll) 作者简介:郭鹏(1962-)，男，陕西人，教授，主要研究方向为管理科学与工程.? /.cqvip 工业工程第 10卷 92 带来预期的收益，否则适得其反。每个企业都要选化4。在市场竞争环境中，企业的这种;抉择;就相择自己的合作伙伴，各个企业之间可以说是既合作当于游戏中的;博弈;。博弈论中有两种类型:合作又竞争，这正是一种合作博弈关系1。本文应用博博弈
8、和非合作博弈。合作博弈指的是每个局中人弈论中求解多人合作博弈的方法，在联盟成员之间(在博弈论中，把参加竞争或合作的各方称为;局中进行利益分配，进而对企业是否实行战略联盟的前人;)为了实现总体利益最大化以及单个利益最大后分配利润分析与比较，从中得到合乎联盟成员个化，将其他局中人当作自己的合作伙伴，进行信息共体理性和联盟集体理性的分配结果。最后借助于实享，签订协议，建立企业联盟，实行纵向一体化战略，例分析得知，一体化战略联盟的建立不仅可以给企最终达到;共赢;的目的。非合作博弈则恰好相反，业带来更大的经济利益，而且有利于各成员更多的即局中人之间互不合作，对策略的选择不允许事先利益分配，激发他们的积极
9、性。下面将引人合作型有任何交换信息的行为，不允许订立任何约定，每个博弈论模型来评价企业实行纵向一体化战略联盟所局中人都将其他局中人当作自己的竞争者。可见，带来的潜在利益。合作博弈是企业实施纵向一体化战略的理性选择。博弈论有这样一种假设:每个局中人都是理智 1 纵向一体化战略决策与合作博弈论的，即对每一个局中人来说，都不存在侥幸心理，不市场中的企业为生产、销售其产品和服务以获存在利用其他局中人决策的失误来扩大自身利益的取利润并在竞争中生存、发展，必然要进行多种多样行为，并且每个局中人对最后的结果有一个大体的的交易，企业组织这些交易的方式在很大程度上决预测。合作博弈论中有一点值得注意:合作前后企定
10、了其与供应商及其购买者之间的关系，为使这些业的赢得(在博弈论中，每个局中人都有所得或有所交易富有效率，企业的内部组织必须与企业的交易失，局中人的这种所得可谓是;赢得;，在此，企业的方式相适应，相匹配。从原材料和零部件来说，企业赢得则是企业所分配的利益)如何变化。有 4种方式可供选择:从市场上购买;与外部供应商对于不同的联盟，局中人从中获得的利益也不结成长期的契约关系;与他人组成合资企业以生产尽相同。合作博弈论的主旨在于:所有的局中人建所需的原材料和零部件;自己生产。同样的，企业在立一种和谐的联盟后，所获得的总体利益超过非合销售其产品和服务以实现利润目标时，可以以不同作时所获利益之和;并且在合作
11、后的利益分配上，不的方式进行:匿名销售、在商场销售、通过分销商销仅要公平合理，而且个人分配到的利益都要超过非售或者直接通过企业自己的销售网络，即采用纵向合作时的个人利益5。只有满足了上面两点要求，一体化2的方式进行销售。具体采用哪种方式取决企业才会建立一种联盟，实行纵向一体化战略，只有于企业的战略、外部环境以及交易的属性。这样，联盟才是稳定的。企业建立联盟之后，还牵扯纵向一体化3就是生产企业与原材料供应企业到利益分配的问题，即每个企业分配多少以及怎样或生产企业与用户企业之间的一体化，有后向一体分配。利益分配务必要做到公平和效率兼顾，否则化和前向一体化。采用后向一体化能保证企业产品会影响到企业保
12、持继续合作的积极性。生产所需的原材料、零部件供应渠道的稳定，获得供 2 纵向一体化战略联盟合作博弈论模应质量、价格和时间上的优惠;或者可以通过统一的型一一利益分配模型技术措施、价格政策和物资分配体系，降低产品成本。采用前向一体化可以向具有更高附加值的产品在合作博弈理论的发展过程中，许多学者对如领域拓展，改善和提高企业的盈利能力，或者可以节何求解分配方案进行了诸多研究，其中较重要的成省企业在销售渠道上的开支，减少促销、运输、仓储、果有核(core)、稳定集(stablesets)、Shapley 值(Sha?包装等费用，从而降低成本，获得更多的利润分配。pley value)和核仁(nucleo
13、lus)等方法 o文献6利用生产企业与原材料供应企业或生产企业与用户合作博弈论中 Shapley值和核仁(nucleolus )两种方企业各自在经营自己的企业时，由于外部环境的千法研究了转包商之间的合作博弈关系所带来的潜在变万化，企业要获得竞争优势，在制定自己的发展战利益及利益分配。本文尝试将这两种方法应用于纵略时就面临一个;抉择;企业是独立发展，购并发展向一体化战略联盟研究。1) Shapley模型还是建立一种战略联盟即实施纵向一体化战略，致 Shapley方法H是按照局中人对整个联盟所作使企业达到两个目标一一利润最大化和总成本最小? /.cqvip 第 1期郭鹏，杨娅芳，曹朝喜:基于合作博
14、弈论的纵向一体化战略决策模型研究 93 贡献的大小进行利益分配。Shapl 町值是博弈者依 cess)为照随机排序进入联盟的条件下，任一局中人对其进川 X)=以 T)-po(2) 入联盟所作出的边际贡献的期望收益值。定义一个任意的实数 e，满足条件e(T，x)运 e，考虑 n个企业(N，p)，N=ll，2，叫表示企业 Nnucleolus就是在 n个博弈者可能组成的 2-1种组的集合;T 表示其中的一个联盟，Tc;?N;p(T)表示联合中，出现最大的 8时，最小化 e(T，x)所得到的解盟 T下各个局中人总的赢得(payoff)，显然有 p()矢量 X=(X，X，x)，I!P12n=0， 为空
15、集;则 Shapley值8为 mmm缸 e(T，x)。(3) (m -1)!(n -m)!协=主 nfMn-p(T-|i|)。(1)此问题可以转化为一个线性规划问题:mln e, 其中，m，n 表示 T中的企业数和 N中的企业数;T?(4) s.t. e(T，x)运e，TCN，xeX。lif 表示从联盟 T中排除企业 i( QY. ) ; 对于 nucleolus模型来说，同样考虑 N= 11,2, (m-l)! (n-m)! Nn1 表示加权因子。Shapley 值表征M 个企业、2-1 种组合，由式(2)可知，如果某几个企业进行合作后的总体利润与合作前的单个企了 QY.对联盟 T的重要程度
16、，也是利益分配的依据，业所获利润之和的差值越大，即赢余最大化，则说 QY.所获利益应该和战p成正比。明其组合越有成效。nucleolus 方法是使每种组合对于 Shapley模型，考虑 N=11，2，叫个企 N赢余最大化的同时，寻找所有组合中的最小值，即业，则其组合共有 2-1种，由式(1)可以得到每种为最小最大原理。按照这个定义，在核子中，优先组合中每个企业的利润分配额。通过逐一比较，如考虑最不满意的组合，选择的分配要使这种组合的果某个组合中每个企业所获得的利润分配额都比合不满意程度达到最小;在此基础上，再考虑次不满作前大的话，那么，这种组合是可行的;在可行组合意的组合，所选分配要使其不满意
17、程度尽可能小，中，如果某个组合使得每个企业所获得的利润相对如此等等。其它组合都最大，则此组合为最优组合。2) nucleolus 模型 3 实例分析 nucleolus6是合作博弈论中-种解决利润或成有 3个生产单位 A，?，C 分别生产汽车零部件，本分配的非常有效方法，多人合作博弈时的任一局他们可以选择分别单独生产，也可以选择自己生产中人，如果在对其最不利的分配方案中，仍获得了损核心部件，从外部采购非核心部件，实行一体化战失最小或利益最大的结果，那么这个分配结果就是略，则就会出现以下几种组合:1 叫，1 圳，1 叶，核仁即nucleolus。它是建立在赢余(exces 功的基础| 剖，1cf
18、，lbcf，1bcf ，它们分别代表合作前上，首先简要介绍一下赢余的概念。和合作后所获得利润。在产品的单价、数量以及单对于 n个企业(N，p)，T 表示企业所建立的联位成本已知的情况下，产品的收益和利润见表 1-表盟，X= (x，吨，X)表示赢得向量(payoff vector) , 1n3所示。即收益向量，p(T)表示 T的赢得，则 T的赢余(ex?表 1组合结构表生产单位一|仆 WWiA作再前冗口产量/单位成本总成本 J合作后利润元一细细细细细细元细一明明江山川叫和 I一一个/元元利润/元(收益)/% -al-J1-mimMl!lli18.32 3664 8.4 2 8.2 2 MML18
19、.14 3628 9.3 2 僻圳咄咄咄 17.42 6968 1032 12.9 4 四川闭上问 1 124 14.05 4 1 108 13.85 4 1m600 17.83 108 1 3但 10.85 3个生产单位选择独立经营还是合作经营取决在产品的单价、数量以及单位成本已知的情况下，假于合作后的整体收益以及每个单位所分配的利益。设各单位生产的产品的单价和每天的产量都相同，? /.cqvip 工业工程第 10卷 94 由表 1可知，各单位产品的收益、生产成本、合作前 4 结束语的利润、合作后的利润以及利润与收益比都可以计算出来。显而易见，3 个生产单位合作后的总体利润本文分析了纵向一体
20、化战略，并对中国企业实比单独经营的利润之和增加了(1302 -1 036) / 行此战略进行了一定的探索，接着基于合作博弈论 12创)()=2.2%。模型，利用Shapley和 nucleolus两种方法分析了企业表 2Shapley利润分配衰实行纵向一体化战略决策前后的利益所发生的变生产合作后利润合作前利润利润化，并以此来决定企业实行一体化战略的必要性。利润单位(收益)/%(收益)/%增加/%通过实例分析，得出以下结论:一般情况下，实行纵 393.44 9.84 8.4 1.44 laf 向一体化可以给合作者带来更多的利益，可以激发 3.99 9.四 8.2 0.82 I bf 企业合作的积
21、极性。更重要的是，一体化战略可以 547.57 13.69 9.3 4.39 Icf 使企业获得竞争优势，同时有助于分担风险，防止过度竞争并可以克服;大企业病;。但是，企业是否进表 3nucleolus利润分配衰行纵向一体化，不能简单圃于成本经济学的分析，而生产合作后利润合作前利润利润利润应该从社会文化、信誉度等社会背景出发，结合企业单位(收益)/%(收益)/%增加/%445.65 11. 14 8.4 2. 74 自身的战略目标，并同时考虑企业上、下游产业的竞 laf 401.96 10.05 8.2 1. 85 I bf 争特性及发展趋势来综合决定。454.39 11. 36 9.3 2.
22、06 Icf 参考文献:由组合结构表可以清楚地了解到合作后所获 1 Curiel L Co叩 erativegame th回ryand applications: 咱 Perative games arising fonn combinatorial optimization prob?得的整体利益，而通过 Shapley利润分配表和 nucle?lems M . Boston, MA: Kluwer Academic Publicatioins, olus利润分配表可以获悉合作后各个单位所分配 19叨.的利益。由表 2可知，在 3个生产单位合作的情况2李元旭.资产专用性与纵向一体化J.经济科
23、学，2 跚下，每个单位所分配的利润分别都比合作前增加了(5):22. 1. 44% ,0.82% ，4.39%。同样，由表 3可知，他们3霍沛军，宣国良.纵向一体化前后上游 RD投资的比较的利润分别增加了 2.74%,1. 85% ，2.06%。两种J.系统工程学报，21,16( 1) :35-38. 方法都表明了合作后比合作前所获得的利润有所4张维迎.企业理论与中国企业改革M.北京z北京大学增加，但是 nucleolus方法使得分配更公平，组合更出版社，2 侃lO.稳定。5 Suzuki M, Nakayama M. The cost BSSignment of the c呻 e副 e值得注
24、意的是，本案例的研究证实了合作后的 water re鸣。旧cedevelopment: a game th回，reticalapproach J. Management Science, 1976 ,22 (10):归 6-1081.整体利润和单个所获得的利润都比合作前有所增6 Pemg Yeng-Homg. Potential benefits for collaborating fonn?加，因而理应建立这种组合，实行纵向一体化战略，work subcontractors based on co-operative伊 metheory J . 而这是一种理想的状况;然而，对于非理想状况而
25、Building and Environment, 215(40) :239-244. 言，可能合作后的利益或单个所分得的利益比合作 7 Roth A E. The shapely value:四 saysin honor of Uoyd S. 前有所下降或者没有显著变化，那么，实施此种战略Shapley M. New Yo rk: Cambridge University pr脯，1988.则是无效的，应该具体情况具体分析，并不是说一体8 Shapley L S. A value for n-person伊 m回J . Annals of 化战略是;放之四海而皆准;的公理。Mathematics Studi白，1953(28):257-37.
