王丹丹 鄭哲文

(中南林業(yè)科技大學(xué)材料科技與工程學(xué)院，湖南 長沙 410082)

引言

林業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有重要的作用。發(fā)達(dá)的林業(yè)是國家富足、民族繁榮、社會文明的標(biāo)志之一[1]。南方在全國范圍內(nèi)屬于林業(yè)資源最為豐富的地區(qū),具有廣闊的林業(yè)面積和豐富的樹木品種。根據(jù)第八次全國森林資源清查統(tǒng)計，南方森林覆蓋面積達(dá)到46.1%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于我國20.36%的平均水平[2]。但是長期以來，設(shè)備操作技術(shù)水平參差不齊、故障發(fā)生頻繁、周邊環(huán)境對森林裝備造成的不良影響、設(shè)備投入成本過大[3]等問題亟待解決。如果無法結(jié)合森林裝備的具體情況選擇最合理的管理辦法,就會在一定程度上影響林業(yè)的發(fā)展，因此對森林裝備進(jìn)行系統(tǒng)的管理已成為南方林地經(jīng)濟(jì)增長不可忽視的重要推動力。

本文主要研究以農(nóng)戶與經(jīng)營平臺為參與主體的森林裝備管理模式。農(nóng)戶是森林裝備的直接使用者與責(zé)任人，通過建立農(nóng)戶與經(jīng)營平臺之間的合作關(guān)系，能更好地加強對南方林地森林裝備的管理。農(nóng)戶通過經(jīng)營平臺租賃裝備，突破地域的限制，降低生產(chǎn)成本；并且有專業(yè)的裝備維護(hù)人員進(jìn)行設(shè)備的養(yǎng)護(hù)，減少人力成本。經(jīng)營平臺有了穩(wěn)定的農(nóng)戶客源，能更好地對森林裝備進(jìn)行采購與更新。大型機械設(shè)備的增加往往伴隨著技術(shù)發(fā)展的需求，很多大型設(shè)備是高精尖設(shè)備，專用性很強，涉及的方面較窄，所以在前期采購上就要嚴(yán)格把關(guān)。但是農(nóng)戶與經(jīng)營平臺之間由于信息的不對稱、利益訴求的差異促使雙方的合作成為了一種博弈的過程。這種反復(fù)和不穩(wěn)定的關(guān)系會影響到農(nóng)戶與經(jīng)營平臺之間的合作。因此，如何更好地提升雙方的合作意愿，實現(xiàn)雙方的互利共贏成為了需要解決的重要問題。

1 研究現(xiàn)狀

隨著裝備種類的增加，不同的學(xué)者對于不同領(lǐng)域的裝備管理辦法也逐漸趨向多樣化。物聯(lián)網(wǎng)共享系統(tǒng)[4]、在線聯(lián)網(wǎng)采集系統(tǒng)[5]、具有智能終端的設(shè)備狀態(tài)檢測系統(tǒng)[6]等均被運用于設(shè)備管理中。周奇才[7]首次提出了更為形象的產(chǎn)品全生命周期管理屋；孫淑娟[8]提出了構(gòu)建專業(yè)的農(nóng)業(yè)機械管理機構(gòu)等措施；王太勇等[9]建立了一種為設(shè)備管理部門能及時提供現(xiàn)場設(shè)備運行狀況以及相應(yīng)的維修策略的系統(tǒng)。除此之外，部分學(xué)者也將博弈模型運用到不同的合作管理領(lǐng)域。劉曉麗等[10]構(gòu)建出有限理性特性下的農(nóng)戶與農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)企業(yè)合作演化博弈模型；劉帥成[11]詳細(xì)討論了家電企業(yè)和電商平臺之間合作的成本和收益；劉全全[12]探究了有限理性下互聯(lián)網(wǎng)平臺企業(yè)與科研機構(gòu)合作創(chuàng)新的策略；錢加明[13]建立以平臺為主導(dǎo)的創(chuàng)新網(wǎng)絡(luò)，并對其形成機理及演化過程進(jìn)行探究；張笑寒等[14]通過農(nóng)場演化博弈模型，提出農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體這一新型組織形式有利于促進(jìn)綠色生產(chǎn)的推廣。

2 網(wǎng)絡(luò)平臺模型的主體交互分析

網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺的建設(shè)是一個系統(tǒng)的工程，是需要個體農(nóng)戶、經(jīng)營平臺共同參與，兩者之間存在著相互制約、交互作用的關(guān)系。構(gòu)建森林裝備網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺有利于提高森林裝備管理經(jīng)營效率，減輕農(nóng)戶投資壓力。網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺的雙方主體交互分析框架如圖1所示。

圖1 網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營平臺模型

經(jīng)營平臺在森林裝備管理過程中起著主導(dǎo)作用，因此需要積極號召農(nóng)戶參與到森林裝備的管理中形成合作關(guān)系，經(jīng)營平臺的建設(shè)過程需要較高成本，是目前面臨的困境之一。并且經(jīng)營平臺的公信力的提升能夠有效地增加農(nóng)戶參與度。

農(nóng)戶在森林裝備管理過程中屬于主體地位，森林裝備的管理僅依靠經(jīng)營平臺的力量是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，需要農(nóng)戶的參與和合作，農(nóng)戶自身的參與意識，能夠有效地提高經(jīng)營平臺的經(jīng)營小效率。就目前森林裝備的管理現(xiàn)狀而言，農(nóng)戶的合作意識比較薄弱，因此造成農(nóng)戶在管理過程中的合作效率不高。

3 博弈模型的基本假設(shè)與構(gòu)建

3.1 博弈模型的基本假設(shè)

在森林裝備采購維護(hù)過程中，博弈的雙方分別為農(nóng)戶和經(jīng)營平臺。其中，農(nóng)戶有2種策略可以選擇，農(nóng)戶選擇參與或不參與經(jīng)營平臺的組織管理。同時，經(jīng)營平臺也可以進(jìn)行2種策略的選擇，平臺是否與農(nóng)戶進(jìn)行合作。

3.1.1 假設(shè)1

根據(jù)理性經(jīng)濟(jì)人假設(shè)，農(nóng)戶和經(jīng)營平臺作為博弈主體，都選擇最優(yōu)的博弈策略。

3.1.2 假設(shè)2

農(nóng)戶參與經(jīng)營平臺管理的比例為x(0

3.1.3 假設(shè)3

農(nóng)戶與經(jīng)營平臺均不進(jìn)行合作，獲得的基本收益分別為P1、P2。

3.1.4 假設(shè)4

農(nóng)戶與經(jīng)營平臺均進(jìn)行合作，農(nóng)戶參與經(jīng)營平臺的管理會產(chǎn)生短期管理成本C1，C1包括了農(nóng)戶按照平臺標(biāo)準(zhǔn)化要求投入的成本等；經(jīng)營平臺產(chǎn)生的成本為C2，C2包括經(jīng)營平臺對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)，信息溝通和服務(wù)的成本等。雙方合作除了基本收益之外，還會帶來超額收益分別為P3、P4。

3.1.5 假設(shè)5

當(dāng)一方選擇不合作策略，即農(nóng)戶方不參與經(jīng)營平臺的管理會產(chǎn)生自行管理成本C3，C3主要包括農(nóng)戶自行對設(shè)備進(jìn)行管理維護(hù)所使用的勞動力等，帶來的額外收益為F1，同時給經(jīng)營平臺會帶來損失為L1。當(dāng)經(jīng)營平臺選擇了其他農(nóng)戶作為合作對象時獲得的額外收益為F2，給農(nóng)戶帶來的損失為L2。

3.1.6 假設(shè)6

農(nóng)戶的收入均為I，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺在合作過程中，如果一方有不合作行為，會遭到相應(yīng)的罰款金額m給另一方。

3.2 博弈模型的構(gòu)建

在滿足述假設(shè)條件的基礎(chǔ)上，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺的博弈收益矩陣如表1所示。

表1 農(nóng)戶與經(jīng)營平臺的博弈收益矩陣

農(nóng)戶選擇參與或不參與的期望收益：

A1=y(P1+P3-C1)+(1-y)(P1-C1-L2+m)

A2=y(P1+F1-C3-m)+(1-y)P1

則農(nóng)戶選擇參與或不參與的混合期望收益：

f(x,y)=xA1+(1-x)A2

經(jīng)營平臺選擇合作與不合作的期望收益：

B1=x(P2+P4-C2)+(1-x)(P2-C2-L1+m)

B2=x(P2+F2-C2-m)+(1-x)P2

則經(jīng)營平臺選擇合作與不合作的混合期望收益：

f(x,y)=yB1+(1-y)B2

根據(jù)博弈動態(tài)方程可以得出農(nóng)戶與經(jīng)營平臺的復(fù)制動態(tài)方程：

dx/dt=x(1-x)[y(P3+C1+L2-F1+C3)+(m-2C1-L2)]

dy/dt=y(1-y)[x(P4+C2+L1-F2)+(m-C2-L1)]

令f(x,y)=0，h(x,y)=0，求解動態(tài)復(fù)制方程，可以得到5個博弈均衡點，分別為(0，0)、(0，1)、(1，0)、(1，1)、(x*，y*)，其中，x*=L1+C2-m/P4+C2+L1-F2,y*=2C1+L2-m/P3+C1+L2-F1+C3。

4 演化博弈數(shù)據(jù)仿真分析

在農(nóng)戶與經(jīng)營平臺的博弈收益模型中，涉及的變量較多，為了更好地模擬不同博弈策略演化的過程，更好地展示各個變量之間的相互作用，本研究進(jìn)一步運用Matlab進(jìn)行算例分析，分析農(nóng)戶、經(jīng)營平臺和各個變量之間的影響關(guān)系。

4.1 算例參數(shù)賦值

為了直觀地研究各個變量對“農(nóng)戶-經(jīng)營平臺”動態(tài)博弈均衡條件的影響關(guān)系，通過Matlab對均衡條件進(jìn)行算例分析，并觀測各個變量對混合策略條件下均衡策略的影響。假設(shè)P3=25,P4=35,C1=8,C2=12,L2=7,L1=10,F1=20,F2=30,C3=15,m=2。給定初始值為(0.6，0.6),步長取0.2,時間段定為[0，20]。在其它參數(shù)不變的條件下，模擬各個參數(shù)變化對系統(tǒng)演化路徑的影響分析。

4.2 超額收益P3、P4對系統(tǒng)演化的影響

對比圖2、圖3可以看出，當(dāng)超額收益P3、P4逐漸變大的時候，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺趨向合作關(guān)系的意愿更加強烈，趨向于合作的時間越短。

圖2 P3變化對農(nóng)戶博弈演化的影響

圖3 P4變化對經(jīng)營平臺博弈演化的影響

4.3 單方不合作收益F1、F2對系統(tǒng)演化的影響

對比圖4、圖5可以看出，當(dāng)不合作方額外收益F1、F2越大時，其趨向于合作的意愿越來越小，趨向合作的時間越來越長。

圖4 F1對農(nóng)戶博弈演化的影響

圖5 F2對經(jīng)營平臺博弈演化的影響

4.4 單方不合作造成的損失L1、L2對系統(tǒng)演化的影響

對比圖6、圖7可以看出，當(dāng)有一方選擇不合作而給對方造成的損失L1、L2越大時，會加劇博弈雙方不合作的意愿。

圖6 L1對經(jīng)營平臺博弈演化的影響

圖7 L2對農(nóng)戶博弈演化的影響

4.5 處罰罰金m對系統(tǒng)演化的影響

對比圖8、圖9可以看出，當(dāng)處罰罰金m越大時，迫于罰金的壓力，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺雙方選擇合作策略的意愿越來越強。

圖8 處罰罰金m對農(nóng)戶博弈演化的影響

圖9 處罰罰金m對經(jīng)營平臺博弈演化的影響

5 結(jié)論和建議

基于農(nóng)戶與經(jīng)營平臺博弈收益模型的數(shù)值分析能夠得出，農(nóng)戶與經(jīng)營平臺的合作意愿與合作后給雙方帶來的經(jīng)濟(jì)效益有關(guān)。雙方合作帶來的超額收益與雙方合作意愿呈正相關(guān)關(guān)系，而單方不合作所帶來的收益以及給對方造成的損失給雙方合作意愿帶來負(fù)向影響，同時隨著處罰罰金的增加，迫使農(nóng)戶與經(jīng)營平臺更加趨向于合作。針對以上影響因素，可以提出幾點具有實踐性的建議。經(jīng)營平臺應(yīng)結(jié)合信息化技術(shù)管理森林裝備，通過信息技術(shù)與管理手段的結(jié)合，使經(jīng)營平臺對農(nóng)戶的森林裝備管理更準(zhǔn)確、更專業(yè)、更精細(xì)，在構(gòu)建的專業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)下，能夠遠(yuǎn)程了解森林裝備的運行情況，降低管理成本以及設(shè)備運行過程中可能會出現(xiàn)的安全隱患，并且隨著管理成本的下降，雙方能更大程度的實現(xiàn)互利共贏；將農(nóng)戶與經(jīng)營平臺的利益緊密結(jié)合，建立良好的處罰機制，對待不合作或者毀約的一方提高處罰罰金，從而促使經(jīng)營平臺能更好的對森林裝備實行統(tǒng)一管理。