制造商的全部期望收益为
即得制造商的决策问题:
类似的,零售商的决策问题为
考虑到环境变量μM(t)、μR(t)、ω(t)、φ(t)等依时间变化时对上述微分对策造成的解析解的求解困难,为简化问题,以下假设各个环境变量均为常数:
(2)微分对策模型与博弈均衡分析
记e*M(t)、e*R(t)分别为制造商决策问题式(5-2)和零售商决策问题式(5-3)的解:
制造商从t时刻的声誉状态Θ(t)之后的收益最优值函数为
零售商从t时刻的声誉状态Θ(t)之后的收益最优值函数为
则有命题:
命题1供应链声誉的微分对策问题式(5-2)、式(5-3)具有Hamilton-Jacobi-Bellman方程:
[证明]
首先考虑制造商的决策:
由最优性原理:
若e*M(s)(t≤s)是制造商的从时刻t、供应链声誉Θ(t)开始的最优声誉维护努力水平,则e*M(s)(t≤s)必是其从时刻(t+Δt)、供应链声誉Θ(t+Δt)开始的最优供应链声誉维护努力水平。
由式(5-4)知
注意到:
对于Δt→0,有
又
将TΠ*M(Θ(t)+Θ′(t)Δt,t+Δt)进行Taylor展开:
将式(5-8)和式(5-9)代入式(5-7),得到TΠ*M(Θ(t),t)的近似:
即得到决策问题式(5-4)和式(5-2)的Hamilton-Jacobi-Bellman方程:
零售商决策问题式(5-5)的Hamilton-Jacobi-Bellman方程可以通过完全平行的分析得到。
至此,命题1得证。
特别的,若记(www.daowen.com)
则有以下命题:
命题2供应链微分对策问题式(5-2)、式(5-3)具有最优供应链声誉微分对策,如果关于未知参数a 1、a 2、b1、b2、c 1和c 2的方程组(称之为拟约束方程组)
有解
[证明]
由得
将上面的表达式代入该微分对策问题的Hamilton-Jacobi-Bellman方程(5-6),可得Hamilton-Jacobi-Bellman方程的等价形式:
求解方程(5-12):
由一阶条件:
将式(5-13)代入式(5-12),得到
注意到以上微分方程组的阶数特点,推测其具有关于Θ的m次多项式形式的解,此时,由于方程左边为m次,右边最高为2(m-1)次,因此,由m=2(m-1)可知m=2。
故设函数ΓM(Θ)、ΓR(Θ)具有以下表达式:
其中,a 1、a 2、b1、b2、c 1和c 2均为未知常数。
将式(5-15)代入式(5-14),得
则由命题已知条件式(5-11)可知方程组(5-16)的解亦为逆约束方程组的解(a*1,a*2,b*1,b*2,c*1,c*2)。
从而函数ΓM(Θ)、ΓR(Θ)具有以下表达式:
将式(5-17)代入式(5-13),即得
将式(5-18)代入状态变化微分方程(5-1),得
解微分方程(5-19):
记,则微分方程(5-19)的通解为
其中,c为任意常数。
从而,根据状态变化微分方程(5-1)中的边界条件Θ(t)|t=0=θ0≥0,可求得Θ(t)满足边界条件的特解:
即
至此,命题2得证。
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