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首頁大數(shù)據(jù)時(shí)代【CDA干貨】復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)&博弈論思維模型在企業(yè)實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用
【CDA干貨】復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)&博弈論思維模型在企業(yè)實(shí)戰(zhàn)中的應(yīng)用
2025-05-12
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CDA持證人簡介:

王明月 ,CDA 數(shù)據(jù)分析師二級持證人,2年數(shù)據(jù)產(chǎn)品工作經(jīng)驗(yàn),管理學(xué)博士在讀。

學(xué)習(xí)入口:https://edu.cda.cn/goods/show/3898?targetId=6856&preview=0

一、思維模型的價(jià)值

在生活、工作和學(xué)習(xí)中,我們常常會遇到一些問題,以往熟悉的工具和方法可能不再適用,這就是 “認(rèn)知困境”。就像愛因斯坦說的,“你無法在制造問題的同一思維層次上去解決這個(gè)問題”。隨著時(shí)代發(fā)展,問題變得越來越復(fù)雜,我們需要思維模型來幫助我們突破認(rèn)知局限,以動(dòng)態(tài)、上升的思維去應(yīng)對不斷變化的復(fù)雜系統(tǒng)和問題情境。

比如,線性思維無法解釋微信群中謠言的爆發(fā)式傳播,靜態(tài)分析也難以預(yù)測電商平臺價(jià)格戰(zhàn)升級的情況。

在電商價(jià)格戰(zhàn)中,按照傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)的線性需求函數(shù),單邊降價(jià)應(yīng)該能增加利潤,但實(shí)際情況是,當(dāng)一方降價(jià)時(shí),競爭對手也會降價(jià),導(dǎo)致各方利潤都降低,這說明我們不能孤立地考慮自身決策,還要考慮對手的策略。

二、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與博弈論模型介紹

(一)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是將現(xiàn)實(shí)中復(fù)雜的系統(tǒng),如交通網(wǎng)絡(luò)、物流網(wǎng)絡(luò)等,抽象為節(jié)點(diǎn)和連接。

有人可能會質(zhì)疑這種抽象是否會使現(xiàn)實(shí)失真,其實(shí)我們可以把未考慮的因素當(dāng)作控制變量,只要這些因素對節(jié)點(diǎn)和連接影響不大即可。如果影響較大,就需要將其納入系統(tǒng)。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可以揭示系統(tǒng)的宏觀特征、隱性關(guān)系和涌現(xiàn)特征。比如,它能分析物流網(wǎng)絡(luò)的整體特征和演化,發(fā)現(xiàn)供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的風(fēng)險(xiǎn)傳導(dǎo),以及解釋網(wǎng)絡(luò)輿情中社群突然極化的現(xiàn)象。

在實(shí)際應(yīng)用中,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有很多不可替代的價(jià)值。例如,識別關(guān)鍵樞紐,在地鐵線路規(guī)劃中,通過考慮多條路徑,可以更準(zhǔn)確地確定關(guān)鍵站點(diǎn),這些站點(diǎn)中斷可能會對人流量產(chǎn)生重大影響;預(yù)測傳播路徑,像新冠疫情的傳播,用網(wǎng)絡(luò)思維能更好地理解和預(yù)測;分析節(jié)點(diǎn)失效的影響,判斷一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)失效后,哪些節(jié)點(diǎn)會受到影響以及影響的概率。

(二)博弈論

博弈論的本質(zhì)是策略互動(dòng),主要解決個(gè)體最優(yōu)與集體理性的矛盾,以及動(dòng)態(tài)策略的預(yù)判。其核心要素包括至少兩個(gè)玩家、多個(gè)策略組成的策略集、收益矩陣和均衡。

以經(jīng)典的囚徒困境為例,兩個(gè)玩家面臨合作或背叛的選擇,從個(gè)體理性出發(fā),雙方都選擇背叛會達(dá)到納什均衡,但此時(shí)整體利益并非最優(yōu),而雙方都合作才是帕累托最優(yōu)。這體現(xiàn)了個(gè)體最優(yōu)和集體最優(yōu)的矛盾。

博弈論的類型有很多,常見的有非合作博弈、合作博弈、演化博弈和微分博弈。

非合作博弈:常用于策略選擇。以智豬博弈為例,大豬和小豬面臨按按鈕獲取食物還是在食槽等待的策略選擇。通過構(gòu)建收益矩陣可以發(fā)現(xiàn),無論大豬如何選擇,小豬選擇等待的收益都是最高的,這就是非合作博弈中離散策略的一種均衡情況。在企業(yè)決策中,非合作博弈可以用于分析市場競爭中企業(yè)的定價(jià)策略、投資決策等。

合作博弈:主要解決公平分配問題,在企業(yè)和政府部門的資源分配、利潤分配等方面應(yīng)用廣泛。例如,資本家和工人合作創(chuàng)造利潤,通過考慮邊際收益來確定利潤分配方式,有核心和下配置等方法來尋找公平穩(wěn)定的分配方案。

演化博弈:近年來在網(wǎng)絡(luò)上備受關(guān)注,它將博弈論與生物進(jìn)化中的基因變異、選擇和遺傳相結(jié)合,研究創(chuàng)新選擇和擴(kuò)散。核心要素是復(fù)制動(dòng)態(tài)方程和穩(wěn)定策略的均衡解。

以鷹鴿博弈為例,通過計(jì)算鷹和鴿的期望收益,根據(jù)復(fù)制動(dòng)態(tài)方程得到均衡解,可以分析生物群體中不同策略的變化情況,反映生物界的系統(tǒng)平衡。在企業(yè)創(chuàng)新擴(kuò)散、市場競爭的動(dòng)態(tài)演化等方面,演化博弈可以提供有價(jià)值的分析視角。

微分博弈:對數(shù)學(xué)要求較高,常用于工科領(lǐng)域,如導(dǎo)彈制導(dǎo)、無人機(jī)攔截等。

在這類博弈中,會考慮動(dòng)態(tài)方程和時(shí)間因素,例如導(dǎo)彈追擊飛機(jī)時(shí),需要根據(jù)雙方的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)構(gòu)造目標(biāo)函數(shù),并通過特定解法求解。在企業(yè)管理中,當(dāng)面臨隨時(shí)間變化的決策問題,如企業(yè)的長期戰(zhàn)略規(guī)劃、市場份額的動(dòng)態(tài)變化等,微分博弈可以幫助企業(yè)制定更合理的策略。

三、博弈論在企業(yè)中的應(yīng)用場景及問題

(一)定價(jià)決策

企業(yè)在制定價(jià)格策略時(shí),不能只考慮成本和市場需求,還需要考慮競爭對手的價(jià)格策略。如果企業(yè)單方面降價(jià),可能引發(fā)價(jià)格戰(zhàn),導(dǎo)致利潤下降。

運(yùn)用博弈論,企業(yè)可以構(gòu)建支付函數(shù),通過求導(dǎo)等數(shù)學(xué)方法確定最優(yōu)定價(jià)。但實(shí)際情況中,企業(yè)決策并非完全依賴公式推導(dǎo),還需考慮市場環(huán)境、消費(fèi)者心理等多種因素。

(二)利潤分配

在企業(yè)內(nèi)部,不同部門或利益相關(guān)者之間存在利潤分配問題。

合作博弈可以幫助企業(yè)制定公平合理的分配方案,考慮各方的貢獻(xiàn)和邊際收益,避免因分配不均導(dǎo)致內(nèi)部矛盾,影響企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

(三)市場競爭策略

企業(yè)在市場競爭中,需要根據(jù)競爭對手的行動(dòng)來調(diào)整自己的策略。非合作博弈和演化博弈可以幫助企業(yè)分析競爭對手的可能策略,預(yù)測市場動(dòng)態(tài),從而制定更具競爭力的市場進(jìn)入、產(chǎn)品研發(fā)、廣告投放等策略。

(四)供應(yīng)鏈合作

企業(yè)與上下游供應(yīng)商、經(jīng)銷商之間的合作也涉及博弈。

各方都希望在合作中獲得最大利益,但過度追求自身利益可能損害整個(gè)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。通過合作博弈和演化博弈,企業(yè)可以優(yōu)化供應(yīng)鏈合作模式,建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系,實(shí)現(xiàn)共贏。例如,在面對原材料供應(yīng)短缺時(shí),企業(yè)如何與供應(yīng)商協(xié)商價(jià)格和供貨量,以保障自身生產(chǎn)需求,同時(shí)維護(hù)供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。

四、復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)與博弈論交叉應(yīng)用案例

以促進(jìn)數(shù)字經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展為例,為探究政策補(bǔ)貼獎(jiǎng)懲機(jī)制對企業(yè)數(shù)字化擴(kuò)散的推動(dòng)作用,可以構(gòu)建企業(yè)博弈模型。

首先提出接近現(xiàn)實(shí)的假設(shè),構(gòu)建博弈收益矩陣或支付函數(shù),考慮企業(yè)在網(wǎng)絡(luò)中的上下游聯(lián)系,設(shè)定博弈策略更新規(guī)則。由于求解解析解往往比較復(fù)雜,通常通過數(shù)字模擬來分析,生成網(wǎng)絡(luò)并根據(jù)設(shè)定的函數(shù)和規(guī)則進(jìn)行重復(fù)模擬,從而確定哪些因素對企業(yè)數(shù)字化擴(kuò)散有重要影響。

CDA工具箱

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)

在研究復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和博弈論時(shí),有很多工具可以輔助我們。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可以通過 Gephi、UCINET 或 Python 的 networkx 等工具進(jìn)行可視化分析,幫助我們更直觀地理解網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和特征。

博弈論的可視化工具相對較少,早期我會通過手動(dòng)計(jì)算來分析,后來發(fā)現(xiàn) Python 和 Matlab 有相關(guān)的包可以輔助求解,但對于復(fù)雜問題,手算結(jié)果可能更便于分析和比較。在企業(yè)決策中,我們還可以借助博弈論的擴(kuò)展式表達(dá)如決策樹和戰(zhàn)略式表述(收益矩陣)來進(jìn)行分析,根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的方法。

復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)和博弈論等思維模型都是CDA數(shù)據(jù)分析師認(rèn)證的重要考點(diǎn),如果你對這些內(nèi)容很感興趣,想了解自己的真實(shí)水平,可以在CDA認(rèn)證小程序中找到模擬題進(jìn)行測試。

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