协同视角下中小型制造企业数字化转型三群体演化博弈分析.pdf
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1、第 卷第 期运 筹 与 管 理 ,年 月 收稿日期:基金项目:国家社会科学基金资助项目();辽宁省教育厅人文社会科学研究项目()作者简介:路世昌(),男,河北景县人,博士,教授,研究方向:制造业数字化转型;仪宣彤(),通讯作者,女,辽宁辽阳人,博士研究生,研究方向:数字化生态系统;李丹(),女,吉林德惠人,博士,副教授,研究方向:博弈论与机制设计。协同视角下中小型制造企业数字化转型三群体演化博弈分析路世昌,仪宣彤,李 丹(辽宁工程技术大学 工商管理学院,辽宁 兴城 )摘要:为缓解数字化转型背景下中小型制造企业上云难题,促进制造业高质量发展,从多方协同视角构建政府、云平台、企业的演化博弈模型,并
2、考虑金融机构普惠金融对系统的影响作用,分析各博弈主体策略选择及系统均衡点稳定性,通过 对关键影响要素进行数值仿真分析。结果表明:()当退税比例在一定区间范围内,政府部门增大退税力度能够有效促进企业转型升级;()与其他影响因素相比,云平台增值服务收取比例对于企业策略选择影响更加显著;()当政府对平台补贴强度小于临界值时,补贴强度的增大对平台、企业而言均具有良好激励效果;()政策引导金融机构推行普惠金融能够促进数字化转型系统的有效运行,研究结论可为推进多层联动的数字化转型体系建设提供参考依据。关键词:制造业;数字化转型;协同理论;演化博弈中图分类号:;文章标识码:文章编号:():,(,):,:,:
3、,:;引言顺应全球第四次工业革命浪潮,我国制造业由“制造大国”向“制造强国”转型尤为重要,随着物联网、大数据、人工智能等信息技术的兴起与发展,数字经济为制造业产业转型升级带来了新的契机 ,推动数字经济与实体经济的深度融合,转变制造业企业形态已成为国家发展重要议题 。然而目前我国多数企业处于转型初级水平且两极分化严重 ,中小型制造业企业普遍税后利润仅为 ,转型成本过高、资金压力、数字化基础薄弱等问题使得制造业企业面临“不想转”、“不能转”、“不会转”困境 ,对制造业高质量发展产生严重阻碍。因此探究如何推进中小型制造业企业数字化转型、推动制造业数字化产业体系建设具有重要现实意义。作为新一代信息技术
4、与制造业深度融合的产物,工业互联网为数字化转型提供理想途径 ,集团 工业云平台、海尔集团 案例为工业互联网与待转型企业深度融合实践提供理论依据。由于中小型制造企业在面临是否通过平台进行数字化转型时未来预期收益不确定性较大,企业上云转型综合考虑多方面因素,而政府引导能够显著影响企业决策行为 ,多位学者围绕政府对企业上云的影响作用展开深入研究,例如,等从博弈视角探讨了政府补贴系数变化对企业和数字技术服务商的最优决策促进作用 ,博洪光等学者说明完善的补贴机制有利于系统达到稳定均衡状态 。在影响制造业企业数字化转型的因素中,资金压力、融资问题是严重约束条件,围绕缓解企业资金融通问题的研究层出不穷。例如
5、,李春发等学者构建博弈模型,提出政府规制能够缓解企业融资困境 ,涂强楠和何宜庆认为数字普惠金融对不同制造业企业转型具有差异化影响作用 。梳理文献发现,目前研究多数聚焦于政府 云平台对企业数字化转型的促进作用,但是上云成本过高、企业资金问题并没有得到有效解决。政策引导下金融机构的普惠性金融行为对于纾解企业资金融通压力已得到研究证实,但是鲜有学者考虑普惠金融对企业上云的影响作用,构建政府、平台、金融机构、企业协同的上云生态系统,能够有效推动制造企业数字化转型进程,年 月国家发改委出台的“上云用数赋智”实施方案 为本次研究提供政策指导工具,鼓励探索跨界融合的数字化生态系统,协同打造数字化产业体系。各
6、方协同的基础在于共同的利益关系,通过多主体协同行为实现价值共享在制造业领域已得到应用,例如,和 研究了供应链中协同创新对企业绩效的影响效果 ,孙大明等学者从空间溢出视角构建复合系统协调度模型,发现多主体协同创新对制造业运 筹 与 管 理 年第 卷产业升级有显著正向影响 。综上,本文的研究问题为:将普惠性金融应用到企业上云过程,探究政府、云平台、金融机构、企业数字化转型协同系统对制造业企业转型升级的影响作用及内在机理。具体而言,系统内部各主体的合作意愿往往是长期的,核心在于企业在政府普惠性金融政策引导下,通过云平台进行数字化转型,实现云平台、政府、制造业企业三主体之间的价值共享。鉴于系统中各主体
7、的策略选择受到对方的影响与制约,现实中行为主体在做出决策时保持有限理性,本研究从演化博弈角度构建制造企业、云平台、政府三主体博弈模型,考虑政策引导下普惠性金融对于制造企业数字化转型的影响作用,验证不同影响因素对于系统的演化稳定作用,为探索多层联动的数字化转型产业体系提供实践依据。数字化转型协同系统模型探索政府、云平台、企业、金融机构数字化转型协同系统对于制造业企业转型升级的推动作用,系统间各主体关系如图 所示,政府对平台、企业进行补贴,政策引导金融机构,金融机构根据企业云服务使用量、数字化转型投入认定为可质押资产,对经营稳定企业提供低息贷款。当企业通过平台进行数字化转型后增加收益,随着入驻企业
8、的增多,扩大了平台的网络外部性效用 ,当大量企业通过平台进行转型升级后,促进地方经济发展,带来社会经济收益,同时由于平台影响力的增加,地方政府会获得良好声誉收益,政府与平台、企业间实现价值共享。图 数字化转型协同系统结构 演化博弈模型建立本文构建政府、平台、企业三主体演化博弈模型,将政府政策引导下金融机构的普惠性金融行为作为重要影响因素引入其中。根据周晓阳等的研究,平台受到自身研发创新水平等条件约束向企业提供两种服务,制造企业通过平台实现转型后政府给予扶持补助 。借鉴郝家芹和赵道致的研究,云平台除了直接业务收益,随着越来越多企业入驻平台,会增加网络外部性效益 。在此基础上,提出以下基本假设和参
9、数设定:假设 制造业企业为参与人 ,云平台为参与人 ,政府部门为参与人 ,三方均为有限理性个体且策略选择交互影响,选择策略随时间变化稳定于最优策略。假设 各博弈主体有两种策略选择,企业选择“入驻平台”策略的概率为 (),选择“不入驻平台”的概率为 ;平台提供基础服务或者增值服务,提供“增值服务”策略的概率为 (),提供“基础服务”的概率为 ;政府部门选择“积极推进”企业上云的概率为 (),“消极推进”的概率为 。假设 企业的直接净收益为,当企业入驻平台后选择基础服务时增加收益,当企业选择增值服务时增加收益为,入驻平台后即可获得政府扶持的退税补贴,退税额度为 (为退税比例,为纳税金额),企业入驻
10、平台成本为,若选择增值服务则需增付平台服务费用 (平台增值服务费用系数为 )。当企业入驻平台进行数字化转型后,金融机构参考企业数字化转型成果,综合评价企业后以一定概率为企业提供低息贷款 (为贷款概率系数,为贷款金额)。假设 云平台提供增值服务或基础服务,增值服务为平台向企业提供智能数据分析,定制化数字转型产品等深入转型服务。基础服务为平台由于创新能力不足、成本资金压力只向企业提供数字化转型咨询、基础化设施建设等基础业务服务。当企业入驻平台后,平台可获得直接收益 ,平台提供基础性服务的成本为,提供增值服务的成本为。政府积极推进时,对平台进行补贴 ,(为政府对于平台的补贴系数,为平台基础服务,为增
11、值服务),当企业加入平台后由于“网络外部性”作用,扩大了平台的影响力,产生效用为,。假设 地方政府落实数字化转型政策付出宣传、推广等成本 ,当政府积极推进时,由于对企业进行退税补贴、对服务平台进行扶持,付出成本,同时获得良好地方声誉评价以及上级嘉奖等收益 ,当企业入驻平台进行全面数字化升级后,对地方经济发展具有促进作用,政府获得经济和社会收益 。第 期路世昌,等:协同视角下中小型制造企业数字化转型三群体演化博弈分析 演化博弈模型分析根据假设,博弈主体收益矩阵如表 所示:表 制造业企业、云平台、政府博弈模型的支付矩阵制造业企业云平台政府积极推进 消极推进 入驻平台增值服务 ()()基础服务 不入
12、驻平台增值服务 基础服务 根据 方程,可推导得到博弈主体的复制动态方程。当三方主体的复制动态方程为 时,博弈系统中三方主体策略不会随时间改变,达到系统稳定均衡状态。由 稳定性理论可知,当 矩阵的所有特征值为负实部时,此均衡点为演化稳定点 。将以上均衡解代入,得到相应的特征值如表 所示。由于所设参数均大于 且,均衡解(,)中存在非负情况,不满足演化稳定条件,可以直接排除。同时在国家积极倡导制造业数字化转型的背景下,政府、企业、平台同时采取消极策略 不 具 有 研 究 探 索 意 义,因 此 纯 策 略 均 衡 解(,)不进行深入分析。下面本文对均衡点,的稳定性进行讨论:情形 当 ,时,企业入驻平
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