博弈论在航运竞争与合作中的应用

博弈论在航运竞争与合作中的应用

博弈论，也称之为对策论，是研究决策者在决策主体各方相互作用情况下如何进行决策及有

关这种决策的均衡问题的理论。与其他理论不同的是，博弈论强调决策主体各方策略的相互

依存性，即任何一个决策主体必须在考虑其他局中人可能的决策选择基础上来确定自己的最

优行动策略。博弈论的精髓在于其中的任何一个理性决策者必须考虑在其他局中人反应的基

础之上来选择自己最理想的行动方案。所谓均衡即所有局中参与人的最优策略组合，各方博

弈产生的结果是一个均衡结局，它可能不是局中各方及整体的利益最大化，但它是在已给定

信息与知识条件下的一种必然结果，因为任何一方改变策略而导致均衡的变化都有可能使自

己得到一个更差的结果。

博弈论研究的是人们的行为、在直接相互作用时的决策以及决策的均衡问题。博弈论一般的

假设条件是：①、人是理性的，即人人都会在给定的约束条件下最大化自身的利益；②、人

们在交往合作中有冲突、行为互相影响，且通常信息不对称。

博弈论的基本概念主要包括：参与人、战略（策略）、行动、信息、支付函数、结果、均衡

等。其中参与人、策略、支付函数构成博弈的三个基本要素，参与人、行动次序、结果统称

为博弈规则，而博弈分析的目的就是使用博弈规则来确定均衡。

（1）、参与人，也称之为局中人或博弈方。是指博弈中能独立决策、独立行动并承担决策结

果的个人或组织。一般说来，博弈的参与者越多，情况就越复杂，结果也越难预料。

（2）、策略，是指各博弈方可选择的行动方案，亦称战略。每一个策略都对应一个相应的结

果，因此每个博弈方可选的策略数量越多，博弈就越复杂。博弈论中有两个最基本的战略概

念：纯战略和混合战略。每个参与人都有可供选择的多种策略，这些策略的集合称为策略空

间。按策略空间划分博弈，可分为有限策略博弈和无限策略博弈。因为每一种策略都相应地

对应一个得益结果，所以从理论上将，有限策略博弈的结果必然是有限的，而无限策略博弈

的结果则有无穷多种可能。

设si表示第i个人的特定策略。Si={si}代表第i个参与人的所有可选择的战略集合。如果n

个参与人每人选择一个战略，n维向量s=(s1,…,si,…,sn)为一个战略组合，其中si是第i个参

与者选择战略。

（3）、行动，是参与人在博弈的某个时点的决策变量。一般用设ai表示第i个参与人的一个

特定行动，Ai={ai}表示可供第i个参与人选择的所有行动的集合。在n人博弈中，n个参与

人的行动的有序集a=(a1,…,ai,…,an)称为行动集合，其中 ai是第i个参与人的行动。

（4）、博弈的信息，是参与人有关博弈的知识。博弈中最重要的信息是有关对手策略以及各

博弈方得益的信息。

（5）、支付函数，也称得益，是指博弈方策略实施后的效用。理性的博弈方总是选择能使自

己获得最大利益的策略。

令ui为第i个参与人的支付，u=(u1,…,ui,…,un)为n个参与人的支付组合。ui=u(s1,…,si,…,sn)

是所有参与人的战略选择的函数。

按得益情况分，可分为零和博弈、常和博弈、变和博弈。

（6）、结果，是博弈分析者所感兴趣的所有东西，如均衡战略组合、均衡行动组合、均衡支

付组合等。

（7）、均衡，均衡是所有参与人最优战略的组合。均衡与均衡结果是不同的。在一般均衡理

论中，均衡是指由个人最优行为导致的一组结果，而在博弈论中，这样一组结果不是均衡本

身，均衡是所有参与人行动策略的组合。

在研究各行各业的经济活动行为时，博弈论已逐渐成为了必备的工具。同样，在研究交通运

输行业的各个不同运输领域时，如在研究港口经济和船舶运输等领域，博弈论也被广泛采用。

干散货航运市场作为一种重要的海上运输市场，长期以来受到的重视程度相对于集装箱、码

头和物流等领域，研究得较为肤浅，而把博弈论应用于干散货航运企业之间的甚少。把博弈

论与干散货航运市场研究结合起来，主要基于以下几点考虑：

1、博弈论在经济学研究领域的不断应用，使其研究的方法和范围与经济行为的研究结合得

越来越完善，为博弈论应用于干散货航运市场的研究奠定了一定的理论基础。

在全球干散货航运市场日趋成熟的新形势下，运力合作池已经作为一种新型的合作形式，被

众多干散货航运企业所接受，虽然很多运力合作池组织都在不同程度上避免出现运力合作池

之间的竞争，但是不可避免的是，在一定的互相交叉的市场范围内，仍然会出现竞争的态势。

我国从事国内外干散货海上运输的航运企业众多，其中具有一定规模优势和竞争实力的主要

集中在中远集团和中海集团。这两家公司既参与国际干散货航运市场市场，也参与国内沿海

干散货海上运输市场，其余的干散货船东基本集中在沿海从事煤炭、粮食或二程运输市场。

故就我国沿海干散货航运市场而言，在干散货航运市场完全竞争的条件下，更有必要运用博

弈论来研究当前的市场环境，为干散货航运企业采取何种竞争策略提供决策依据。

干散货航运市场具备了博弈论中所必须的三个必然要素： 参与人、策略、支付函数。干散

货航运市场有众多的航商参与竞争，其构成了博弈论中的参与人；干散货航运企业根据各自

不同的实际情况，会分别制定相对应的市场竞争策略，在所参与的市场范围内依据市场的变

化不断调整其营销策略，寻找最适合自己的正确定位，这就构成了博弈论中的策略，一旦策

略确定，参与人的行动便自始至终受策略的指导；支付函数是参与人在博弈中的得失结果，

干散货航运市场竞争的参与人都会在其博弈中获得或失去相应的物质或收入，因此，支付函

数就构成了干散货航运市场的第三个基本要素。

博弈论在国内沿海干散货航运市场的运用，对研究缓解国内煤电油运紧张态势具有十分重要

的现实意义和实际效用。研究国内参与沿海干散货运输的航运企业通过博弈论的方法来切实

合理的利用现有的干散货运力，打破企业之间的竞争壁垒，通过互相之间的优势互补和运力

调配，发挥现有运力规模的最大效能，同时在市场经济的原则下，以完成各干散货航运企业

的社会利益最大化和经济利益最大化。

博弈论可以分为非合作博弈和合作博弈，在干散货航运市场中，特别是沿海干散货运输市场，

由于目前国内面临的煤电油运紧张局面，更需要各个参与沿海干散货运输，特别是煤炭运输

的干散货航商联合起来，共同承担煤炭运输任务，缓解电煤运输的紧张局势。这里并不涉及

全球干散货航运市场，全球干散货航运市场所涉及的各种因素较多，无论是各个干散货航运

企业，还是各个“运力合作池”之间，都存在其各自的特殊性，建立模型后，对后续的求解将

带来一定的困难。主要把多人合作博弈应用于沿海干散货航运市场，考虑在国内沿海干散货

航运企业之间建立合作博弈模型。

各种不同的博弈模型，一般都以价格和产量作为研究的出发点，但从现实意义上讲，干散货

航运企业或联盟之间的竞争已经进入到以服务质量竞争为主的领域，主要表现在各干散货航

运企业提供运输服务的可靠度、安全度、诚信度等。本模型在构建时主要考虑的策略集是沿

海干散货航运企业在沿海运输市场上的占有率，占有率可以直接反映一个企业的综合运输实

力和能力，也是其运价、服务质量等因素的综合体现。并通过对货主选择偏好的假设，在各

种策略组合的情况下，获取各干散货航运企业的赢得矩阵，根据赢得矩阵，区别不同的情况，

计算出特征函数，并把特征函数应用于三种不同的沿海干散货航运企业联盟，得到分配向量，

根据三种不同解的概念求出不同的解，结合实际意义，对三种不同的解进行具体阐述，并进

行比较。