厂商分销商扩张速度博弈仿真模型研究

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1、厂商分销商扩张速度博弈仿真模型研究　　[摘要]博弈论是微观经济学发展的革命性成果，1994年诺贝尔经济学奖授予了为此作出突出贡献的三位数学家和经济学家纳什（J.F.Nash），豪尔绍尼（J.C.Harasanyi），泽尔滕（R.Selten）。作为着力于研究“理性人的互动行为”的一门学科，博弈论几乎可以被运用于经济学和其他社会科学的各个领域。本文通过Netlogo这一强大的计算机仿真软件，模拟了包含消费者、厂商、分销商之间的博弈过程。并且将该模型转化为蓝藻、海豚、鲨鱼的简单海洋生态系统，着重分析了海豚、鲨鱼之间繁殖率的动态博

2、弈，得到了与进化论分析相一致的分析结论。并且对厂商分销商扩张速度模型得到的结果进行了分析。[关键词]厂商分销商；扩张速度；博弈[中图分类号]F274[文献标识码]A[文章编号]1005-6432（2013）33-0028-021引言博弈论（GameTheory），也称为“对策论”，是研究两方或多方谋略和决策问题的理论，目的是预测博弈的结果。简而言之是研究决策主体的行为发生直接作用或相互制约并影响到各自收益时的决策以及这种决策的均衡问题[1]。7Netlogo是美国西北大学网络学习和计算机建模中心（CCL）推出的基于多智能体的

3、可编程建模平台[2]。Netlogo是该机构免费提供的一个基于计算机建模和仿真的软件包，它是能对自然系统和社会系统进行仿真，尤其适合于随时间演变的复杂系统的建模。建模者可以让几百甚至几千个独立的智能体（Agent）接收指令同时运作。这使得研究微观层面的个体行为与由于这些个体之间的相互作用而涌现出来的宏观现象之间的联系成为一种可能[3]。提供的模型库涉及了生物、医药、物理、化学、数学、计算机科学以及经济和社会哲学等多个自然科学和社会科学领域[4]。它突破了仿真模型只能按照指定规则运行的传统，使仿真模型里的智能体不仅可以遵从指定

4、的规则运行，还能直接受控于参与仿真的人[5]。2厂商分销商扩张速度博弈仿真模型的理论分析7在本问题中，其实是消费者、厂商、分销商互动的过程。假设市场中只有一个厂商集团，只有一个分销商集团，且它们都分别各为一个整体。不考虑消费者在其中的影响，只是将它作为一个被动的角色。那么厂商和分销商就可以选择自己的扩张速度，这就是它们的策略选择，最后我们来看，在一个什么样的扩张速度情况下，会达到纳什均衡，或者说占优均衡。在以下模型中，我们为了让Netlogo做出的仿真结果更好看、更直观形象，用蓝藻来代表消费者，用海豚代表分销商，用鲨鱼代表厂

5、商。所以，这个模型就可以用更有意思的简单海洋生态系统博弈模型来代替了。在改良模型中，引入三个主体，分别为：蓝藻（Bluegreenalgae，文中简称为bga）、海豚（dolphins）、鲨鱼（sharks）。海豚吃蓝藻，鲨鱼吃海豚，将三个种群分别看做三个参与者，鲨鱼和海豚的策略集只能是对繁殖率的约束，分别为鲨鱼（1%，5%，10%），海豚（5%，10%，20%），即这二者只有三个策略的选择。在此处考虑到了，一般动物越大型繁殖率越低这一客观事实。而对于蓝藻而言，就实际而言它是可以“死而复生”，永远也不会灭绝，但是如果变枯又会

6、对海豚的食物来源直接产生影响，因此需要给定从枯萎到变蓝所用的时间，这也是合乎情理的。其他的参数，包括初始的海豚数量、初始的鲨鱼数量、海豚在每次进食中获得的能量、鲨鱼在每次捕猎中获得的能量也都是由自然（nature）来确定的。这个博弈是多次重复同时的博弈，即只要繁殖率确定了，那么就不可中途更改，只能不断地重复下去，直到整个博弈结束（此处定义为进行500次或在500次之前动物已全部灭绝）。事实上，我们在随后的分析中，把这500次的博弈看做一次博弈。博弈的支付矩阵如下规定，如果种群生存下来，那么它的支付为1，如果种群灭亡了，那么它

7、的支付为-17。规定，如果500次博弈后，还能生存下来的种群，即认定它已经生存下来。这样规定是有道理的，因为由于在这个博弈模型中，不动点是极其难找的，很难确定，在模型初期的一个参数的细微不同就可能造成最后结果截然不同。而且，任何一个封闭的自然模型，在没有外部因素的影响之下，最终肯定也会得到一个模型崩溃，动物全死光的结果，可以通过生物圈2号实验来加以理解和验证。所以500次是一个较为合乎情理的假定。在其中，蓝藻可以看成一个“不公平”竞争者，因为它是永生的，但是却会对高一级的猎食者产生影响。所以，也可以近似把它的重新生长时间是多

8、少，无论它选择什么策略，那么蓝藻这个种群都可以生存下去，对于另外两者的任意策略均有最优策略，那么我们也可以将蓝藻的任何策略看成为占优策略。3简单海洋生态系统博弈模型的仿真分析3.1仿真模型简介本模型的主要函数有，抓海豚（海豚死亡，鲨鱼能量值增加）、死亡（能量值小于0，海豚和鲨鱼自动死亡）、