产业集群的协同群体决策机制

3.4.3　产业集群的协同群体决策机制

随着产业集群协作领域的不断拓宽和协作程度的不断加强，产业集群作为利益共同体的特征越来越明显。在“你中有我，我中有你”的情况下，任何成员企业的重大决策必须充分考虑该项决策对整个集群和其他企业的影响。只有以整体利益最优化为目标，坚持长期合作战略，产业集群才能保持持续稳定发展。同时产业集群一般不存在核心主导企业，集群中的企业大多是中小企业，规模和实力相当，单个企业不能就涉及群体的决策问题作出强势的决定，只能采用协同的群体决策机制。

另外，随着科技的发展和经济形势的快速变化，企业面对的知识和信息量在急剧增长，需要决策的问题越来越多，也越来越复杂，决策的风险也越来越大。在这种情况下，单个企业凭自己有限的知识、经验和资源已经难以对纷繁复杂、瞬息万变的情况作出正确的决策。在这种情况下，协同群体决策为消除产业集群协同管理的障碍，如信息不对称、分散决策、不确定性、有限理性和机会主义等提供了重要的解决途径和方法。因此产业集群进行协同群体决策的需求正越来越强烈。

3.4.3.1　群体决策的概念和特点

关于群体决策的概念目前尚无普遍接受的统一定义，不同学者从不同角度对群体决策进行了研究。比较有代表性的成果有以下几点。

学者Hwang认为：群体决策是把不同成员的关于方案集合中各方案的偏好按某种规则集结为决策群体的一致或妥协的群体偏好序^[96]。Luce和Raiffa认为：群体决策问题是定义一个“公平”的方法集结个体的选择来达成一项社会决策，这个定义的重点是集结方法的公平性^[97]。李怀祖认为群体决策是研究一个决策群体如何进行一项联合行动的抉择^[98]。此定义关注于决策群体间如何联合行动抉择，通常这种联合行动是很复杂的，可以是合作的，也可以是竞争的，也可以是合作基础上有限的竞争等。陈珽认为：群是由群众选出的代表组成的各种各样的委员会，群体决策是集中各成员的意见以形成群的意见^[99]。

群体决策一般有如下特点^{[98][100][101][104]}：

（1）决策者多于一个

参与决策的个体数直接影响到群体决策行为。由多个决策者或他们所组成的部门、组织以及多个组织之间进行的联合决策都属于群体决策理论研究的范围。

（2）群体决策问题的复杂性

群体决策问题往往是所要解决的问题庞大而复杂，单个决策者难以做出完美的决策，都可能犯错误。产业集群一般由数量众多的中小企业组成，规模庞大。企业之间既协作又竞争的关系使群体成员对某个决策问题的评判往往从多个不同的角度进行，即存在比较多的不同的评判指标（或准则），而这些准则之间又存在各种各样的关联关系，这就给决策问题的评判带来高度复杂性。

（3）问题处理非结构化、处理方法集成化

群体决策问题往往没有固定模式，具有半结构化或非结构化的特点，并且问题本身带有很大的不确定性或风险性。面对这样的问题，很难用一种方法加以解决，常常要集成不同的理论和不同的方法才有可能进行处理。

（4）方案的不可实验性

尽管人工智能、仿真技术得到了较大的发展，许多决策方案可以进一步科学化，但群体决策所涉及的问题多具有不可模拟、无法实验的特点，这给群体决策理论和方法研究的科学性提出了很高的要求。

3.4.3.2　群体决策的基本假设

群体决策的理论建立在个体决策理论的基础上，因此个体决策理论假设也是群体决策假设，如对决策者理性的假设、偏好的传递性要求等。群体决策一般基于如下假设^{[100][102][103][104]}：

①独立性。决策群体中的每一个决策者应不受他人影响，各自独立地做出其选择和判断。但这一点并不排除群体成员之间相互存在影响，并且为了选择的一致性，常常需要决策者之间相互沟通，以促进信息交流，弥补个人掌握信息的不足。

②非独裁性。决策者在已知的共同条件下进行选择，不存在某一个或某几个成员认可某一方案时，不管其他决策者的态度如何，就认定该方案为群体选择的方案。对产业集群来说，集群中的企业都是产权独立的法人企业，拥有完全的决策自主权，成员在集群中的地位是相互平等的，某一个成员无法强制另一个成员执行某种决策。

③Pareto原则。按照某种决策规则做出的抉择必定为所有决策者认可，也就是群体决策的结果应该是个体决策者的偏好形成一致或妥协之后得出的。

④群体决策一般来说是非结构化的复杂决策问题，单个决策者的知识和精力都极为有限，难以做出令人满意的决策，需要集中群体决策者集体的智慧才能创造性地解决问题。

⑤群体决策质量受到所采用的决策规则的影响，给定群体决策其他因素不变，所采用的决策规则不同会得出不同的决策结果。当采用不同的决策规则时，每个备选方案都有机会成为最终的方案，这也深刻说明了决策规则对群体决策质量的影响。

3.4.3.3　产业集群的协同群体决策机制与方法

根据群体决策的概念，产业集群的群体决策从本质上讲就是集合或综合成员企业的意见或方案，作出相对最优的决策。决策过程是一个复杂、不断反复直到成员最终达成一致或妥协的动态过程。在这个过程中要通过合理、公平的决策规则对个体决策者的偏好进行集结。一般来说，一个完整的决策过程，大致包括下列几个阶段或步骤：

①环境分析和问题发现。

②制订方案评价准则。

③根据评价准则，确定目标，拟定方案。

④对方案进行汇总、分析、比较，对意见一致性进行分析，将个体偏好集结为群体偏好。

⑤进行综合评价和方案选择，如果不满足某种集结规则则重新进入上一步。

⑥决策方案的实施、监督和反馈。

群体决策的具体处理机制如图3-4所示。

图3-4　群体决策机制示意图

在以上步骤中，如何有效地集成成员个体的偏好形成群体的偏好（决策）是群体决策的关键步骤。因为对个体偏好集结的研究中集中了群体决策的偏好显现、偏好集结、决策规则以及公平性和效率等群体决策研究的关键性内容。由于个体偏好集结的过程也是一个反复谈判协商的过程，是一个多方合作博弈的过程，因此本书采用纳什谈判模型作为求解群体决策问题的方法^[105][106]。

在求解决策问题前，本书首先引入效用和效用函数的概念。在群体决策中要解决问题时需要采用一定的评价准则，然后根据评价准则对各个方案作出评价，从而选出最满意的行动方案。这里的评价标准一般用效用来表示，所谓的效用指的是：决策问题的一个可行方案有多种可能的结果值，效用是反映结果值对决策者价值和作用大小的量值，是个体偏好信息的精确总结。对于效用可以根据效用理论用效用函数来度量。在群体决策中各种效用并不是一个决策者的效用，是群体决策而产生的群效用，群效用大小的确定需要用群效用函数来描述。群效用函数并不是一种简单的多数原则，它包含了更多个体的效用的信息和个体与个体之间的效用的比较。根据效用理论，不确定性条件下，群体做出决策的过程就是追求期望效用函数最大化的过程。

首先假定有两个参与者参加了博弈，结果可推广到多个参与者的情况。每个参与者追求自己的效用，分别记作u和v，u为效用向量空间。在引入纳什谈判模型之前，需要定义“优超”和“帕累托（Pareto）最优”两个概念^[90]：

定义1　在合作博弈中，若(u,v)与(u′,v′)满足：u≥u′,v≥v′且(u,v)≠(u′,v′)则称(u′,v′)被(u,v)共同优超。

定义2　若效用向量(u,v)不被任何其他向量优超，则称(u,v)为帕累托最优。

群体决策中最终的结果一定是帕累托最优，否则他们可以进一步协商，并且至少能使其中的一人得到更大的效用。群体成员通过谈判达成一项协议，也即得到一个效用向量，所有效用向量构成一个闭的有界凸集（有限合作博弈的效用向量所构成的区域总是有界闭凸集），称为可行集，记为P。在P中有一个特殊的点(u₀,v₀)，称为现状点，是局中人不能达成协议（非合作）时双方可以接受的效用向量，双方以此为基础继续进行谈判。谈判过程中，谈判方都会坚持其效用不能低于现状点，也即谈判应该是双赢的，不能对其现有利益构成损失，否则谈判不能继续进行。因此合作博弈的任何解必定是谈判集G的一个子集，G={(u,v)u≥u₁,v≥v₁,(u,v)∈P且为帕累托最优}。其中u₁，v₁为双方的效用冲突值，即双方不合作时各自的最低效用值。

由于合作博弈的可行区域是有界闭凸集，所以一旦双方选定了意见一致的现状点，就可以应用符合纳什公理体系的仲裁程序裁决出一个令局中人满意的谈判解(u^∗,v^∗)，这个谈判解就是纳什谈判解。纳什公理体系作为一般的谈判原则，包括以下公理：

公理1　个体理性：(u^∗,v^∗)优超于(u₀,v₀)，即u^∗≥u，v^∗≥v。公理1表明，仲裁获得的效用不少于现状点，若局中人连现状点的效用也得不到，则肯定不会接受这种谈判。

公理2　帕累托有效性：P中不存在优超于(u^∗,v^∗)的分配，即帕累托最优。

公理3　对称性公理：在两个谈判者涉及的所有方面均相同的对称谈判中，谈判解也是对称的。在对称谈判中，谈判双方的地位一模一样，如果互换地位仍是相同的谈判局势，即若(u,v)∈P，则(v,u)∈P；u₀=v₀，则u^∗=v^∗。

公理4　线性不变性公理：如果对谈判的效用模型中任何一方的效用函数作保序线性变换，则谈判的实物解不变，效用解由原谈判的效用解经相同保序线性变换而得。保序线性变换则是对效用函数u进行如下线性变换：au+b，a＞0，在保序线性变换下，偏好的结构不变，变动的仅是效用的数值（效用的相对度量）。公理4说明，对效用的度量尺度双方可以不同，但其客观的价值不能因此而改变。

公理5　无关方案可去性：若P⊂P，且(u^∗,v^∗)是对((u₀,v₀)∈P₂)运用仲裁程序得到的解，则只要(u₀,v₀)∈P₁，则它一定是对((u₀,v₀)∈P₁)运用相同的仲裁程度得到的解。公理5表明，如果从某种可能实现的效用向量集合中除去一部分后，得到的新集合包含原集合的解，则新的集合也可以实现同样的解，即谈判集中新增加的谈判方案不影响原谈判结果。

由以上5个公理，纳什论证了有且仅有一个谈判解满足这些公理。在实际的讨价还价的过程中，这些公理都可能起到一定的作用。在这5个公理的限制下，纳什证明了以下定理：

谈判的唯一理性解u^∗=(u^∗,v^∗)应满足(u^∗,v^∗)∈P（在可行集内），u^∗≥u，v^∗≥v，且使(u^∗−u)(v^∗−v)的值最大。我们把决策成员由两个推广到n个，可以得到上述定理的数学表达式：

式中，u_i为第i个成员得到的效用，d_i为第i个成员的现状点，反映在获得新的效用前，每个成员已有的效用，U为成员的效用向量空间。

上式即为纳什谈判模型，纳什谈判模型的解就是群体决策问题的解，这样就可以将群体决策问题转化为非线性规划问题，可以使用动态规划求解这个问题。

3.4.3.4　群体决策支持系统

产业集群的群体决策过程是一个集群成员相互作用、信息反复交流并最终趋于基本一致的动态过程。要提高群体决策问题的质量，就必须提高它们之间信息交流的速度和效率。这一切都离不开群体决策支持系统（GDSS，Group Decision Support System）的支持。GDSS是20世纪80年代初，在综合计算机、通信及决策科学等相关知识和技术基础上产生和发展起来的，是DSS最新的研究分支之一。

GDSS可以在决策者之间沟通信息，消除交流障碍，通过改进成员之间信息的交互来改进决策过程，同时GDSS使决策者共享所面对问题的知识和信息资源，并对群体决策中信息交互的内容和方式提供智能型指导，帮助每一个集群成员认识问题，确定偏好并最终辅助群体达成一致的认识或偏好。

GDSS在其设计、结构和用途上都反映出群体的各个成员相互影响做出特定决策的决策方式。GDSS支持的群体决策过程包括：通信、文件共享、构造群体活动的模型、集合多个个体的观点成为群体观点，以及涉及群体交互活动的其他一些功能等。