水利行业监管博弈及仿真范文

《水利经济杂志》2015年第三期

1建立工程项目监管的灰色博弈模型

1．1灰色博弈模型灰色博弈模型与传统博弈模型的不同之处在于前者充分考虑了竞争双方在选择自身策略时受到的某个灰色不确定性约束，它比传统的博弈模型具有更好的柔性。由于客观事物存在复杂、不确定等特性，其中有关人类思维、抽象、记忆和判断能力的更为复杂和不确定，不能确切的表示为某个数值，所以在现实决策中往往通过区间灰数来表示。

1．2灰色博弈模型基本要素水利行业监管行为博弈的基本要素包括以下3点:a．局中人。文中的局中人为监理方和施工方，即博弈主体。每个博弈主体都代表整个群体，不是个人。在群体内部，必然会存在个体之间意见和利益的冲突，为了简化研究，假定群体内部矛盾及冲突均被消除。假定局中人为理性人，即局中人都希望能够在该博弈行为中实现自身效益的最大化。b．策略集合。策略集合是局中人在该博弈中可能采取的全部策略的集合。灰色博弈模型中，监理方的策略集合为:积极实施监理(即按照业主要求对施工过程进行监理的行为)与消极实施监理(即未按业主要求对施工过程进行监理，或对业主进行隐瞒的行为);施工方的策略集合为:积极施工(严格按照合同要求施工的行为)与消极施工(在施工过程中，为了个人利益损害工程整体效益的行为)。c．局中人的收益。本文采用支付函数表示局中人在博弈过程中获得的收益，即灰色博弈模型的赢得值矩阵。

1．3灰色博弈模型的建立

1．3．1基本变量的假定基本变量的含义如下:CF为施工企业消极施工被监理发现时，施工企业对业主的赔偿;SC为监理积极进行监理行为的支出;RI为该工程项目实际总收益;CC为施工企业进行积极施工行为的支出;α为业主给予监理方进行积极监理行为的补贴比率;β为业主给予施工方进行积极施工行为的补贴比率。当监理方选择积极监理且施工方选择积极施工时，监理方得益为［RI－SC，RI－SC+αRI］，施工方得益为［RI－CC，RI－CC+βRI］;当监理方选择积极监理且施工方选择消极施工时，则监理方得益为［RI－SC，RI－SC+αRI］，施工方得益为RI－CF;当监理方选择消极施工且施工方选择积极施工时，则监理方的得益为RI，施工方的得益。

1．3．2灰色博弈模型分析当业主对监理方和施工方均不提供补贴时，即α=0，β=0时，该灰色博弈模型就简化为传统的博弈模型，其赢得矩阵如表3所示。传统博弈模型中各局中人的得益值由区间灰色变为确定的白数。比较该传统模型中各局中人的收益，可以得出:当施工方选择积极施工时，监理方倾向于选择消极监理能够获得最大收益;当施工方选择消极施工时，监理方仍然选择消极监理能够获得最大收益。当监理方选择积极监理时，施工方需要对比其进行积极施工时的支出与消极施工时向业主的赔偿的大小才能做出选择;当监理方选择消极监理时，施工方倾向于选择消极施工能够获得最大收益。该传统模型的均衡策略为:无论施工方选择哪种行为，监理方倾向于选择消极监理;而当监理方消极监理时，施工方也会毫不犹豫地选择消极施工。此时，业主需要加大对施工方消极施工的惩罚，才能促使施工方积极施工。这种传统模型的均衡不利于业主收益的最大化，业主需要采取有效措施，促使监理方和施工方往业主希望的纳什均衡(监理方积极监理，施工方积极施工)方向发展［7］。笔者引入了业主对监理方和施工方进行积极行为选择的补贴比率，以获得对业主最大收益的纳什均衡。

2工程监管的灰色博弈模型仿真实现及分析

采用蒙特卡洛方法对上述灰色博弈模型进行模拟仿真，分别对各参数采用均匀分布与正态分布抽样计算，产生具有特定分布的随机数，进而得出监理方与施工方进行灰色博弈分析的均衡条件，并进一步对不同的分布抽样结果进行比较。选择对施工方进行积极施工的损益分布进行模拟仿真，基本步骤如图1所示。

均匀分布采用均匀分布模拟计算，对监理方和施工方的灰色博弈估计包括6个参数，即监理方积极监理支出的最小值和最大值，施工方消极施工被监理发现时，施工方对业主赔偿的最小值和最大值，施工方积极施工支出的最小值和最大值。选取某水利工程为实例，其中涉及施工方、监理方和业主单位，对其实际数据进行仿真分析。设施工方收益W=RI－CC，这6个参数的估计值如表4所示。在仿真模拟中，设定仿真次数N=2000次，用均匀分布抽样的方法进行模拟。根据统计可以得到监理方积极监理的支出、施工方对业主的赔偿、施工方积极施工支出的频数，以及施工方的收益(W)的频数统计图。施工方积极施工的累积概率风险如图2所示。

3结论

由于信息的不确定性使得决策信息以区间灰数的形式来表达，笔者采用灰色博弈模型对水利行业监管中各主体的行为选择问题进行研究，得出以下结论:①监理方与施工方的收益和损失均用区间灰数进行表示，运用灰色博弈模型，得出了在业主对各方不同的补贴概率α、β的作用下，监理方和施工方所倾向于选择的行为;②对博弈模型中的各参数进行了两种不同分布的蒙特卡洛模拟仿真，分别得出频数统计图与概率图，进一步论证了灰色博弈模型的结论，为业主、监理方和施工方主体进行决策提供了参考。

作者：毛辛培 仉明珠 单位：河海大学商学院 河海大学项目管理信息化研究所 河海大学企业管理学