面向采购的反向多属性英式拍卖模型与投标策略研究
第1章 绪 论
拍卖是基于竞拍之前预先确定好规则的一种竞争机制，已经被公认为资源、商品或服务分配或交易的最有效方法之一。1956 年 Friedman L和 1961年 Vickrey W开始了拍卖理论的研究，在过去的几十年里拍卖理论已经成为经济领域最成功、最活跃的研究课题分支之一。拍卖理论作为一个经济模型，不仅可以解决与拍卖直接相关的商品定价问题，还可以解决许多表面看似与拍卖无关的其它经济问题，所以可以说拍卖理论是每个经济学家都应该了解和掌握的重要经济理论之。
由于拍卖特别适用于对那些没有标准价值且较难进行明确估价的商品进行定价，比如古董和字画，因此拍卖早期主要应用于对艺术品等一些商品等一些难于估价的商品进行定价。但是随着拍卖理论的完善，以及与拍卖应用相关的科学技术的发展，拍卖在我们的日常生活中已经得到越来越多的应用，特别是因特网和电子商务的迅猛发展，使得因特网技术与传统的拍卖机制相结合，兴起了许多专业的在线拍卖网站，使得网络拍卖日渐繁荣兴盛，结果导致以往未曾采取拍卖进行交易的商品也在网上以拍卖的方式进行。因此当今经济活动中采取拍卖的方式进行定价的商品可谓是形形色色，包罗万象，从我们熟知的古玩字画等艺术品到服装鞋帽等日常用品，从有形的农产品、海鲜到无形的政府债券、营业许可等。
随着公司管理的逐渐精细化，企业管理者们发现平均一个公司收入 70%将用于原材料或办公用品等物资的采购，因此在采购环节上即使节约 5%，也会节省公司数百万元的成本。而拍卖作为一种定价机制不仅是一个有效的出售商品的工具，还可以是一个非常有效地采购机制，因此拍卖还经常以反向拍卖的形式，即采购拍卖的方式，被用于政府和企业的采购之中，比如军用物资的采购以及企业大宗原材料等的采购。网络技术和计算机技术的迅猛发展，也促使这种采购拍卖得以迅速发展和普及。反向拍卖这种新的采购机制与传统采购方式相比可以节省很多成本，据统计应用在线反向拍卖技术可以为采购活动节省 10-40%的成本。由此可见拍卖在经济活动中巨大的作用和影响。
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第一个，首先针对现有一单元商品采购反向多属性拍卖模型存在的问题和不足，设计一种更加完善，更加接近实际应用的一单元商品采购反向多属性英式拍卖模型，即基于非对称投标人的有质量属性最低值约束的反向多属性拍卖模型，然后制定出投标人的竞拍策略，并对该策略的最优性进行理论论证，最后给出拍卖过程示例。
第二个，本文针对现有网上多单元商品采购反向多属性拍卖模型存在的问题和不足，基于二级价格歧视的基本思想，即供应方可以对同一属性配置类型的商品不同的供应量分别进行投标，给予不同的单位价格，设计了高效率的多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型，然后根据该模型制定出投标人的投标策略。
第三个，本文设计和开发多单元商品采购反向多属性拍卖模拟软件系统，针对前面设计的多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型，通过与其它有代表性的拍卖机制进行对比实验分析，对其市场分效率进行计算机模拟实验研究，验证本文设计的多单元商品采购反向多属性拍卖模型的优势。
本论文针对目前急需对反向多属性拍卖采购进行研究的现实需要，找出了现有研究成果存在的不足，在已有学者设计的模型基础之上，分别针对一单元商品采购反向多属性拍卖和多单元商品采购反向多属性拍卖重新设计了一种更加完善的多属性拍卖模型，并给出相应的投标策略。本文研究的理论方面意义在于对多属性拍卖进行了系统分析，丰富了多属性拍卖模型及相应的投标策略。实践方面的意义在于为采购方提供更加适用的采购解决方式，为供应方提供了投标决策支持，特别是为网上在线的自动化招投标奠定了相应的技术基础，对于在线反向多属性拍卖进一步在实践中得到应用具有重大的推动作用，特别是有助于推动在线政府采购和 B2B 交易的快速发展。
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第2章 反向多属性拍卖模型理论分析
拍卖的本质就是一个高效的市场机制，其最基本功能包括商品定价和资源分配。即犹如 McAfee 将拍卖定义为：“拍卖是一个具有明确的规则集的市场机制，该机制基于市场参与者按照规则集对某特定资源的投标，决定该资源如何分配及价格” 。即在一定的时间和地点，通过一定的专业组织机构，以公开或非公开竞价的形式，将特定物品或资源转让给最高投标人的买卖方式。Elmar Wolfstetter 也将拍卖定义为：“拍卖是一种投标机制，即根据一系列在拍卖开始前确定的规则决定谁是赢家及赢家支付的价格”。一个完整的拍卖包括从拍卖规则制定、到投标及最后成交的整个过程，投标构成了供求关系，成交决定均衡价格和均衡成交量。从广义上理解，拍卖是通过一系列在拍卖之前确定的规则和竞价所决定的价格来配置资源的一种市场机制，是市场经济价格均衡机制及资源配置的内在过程和本质机理。拍卖是拍卖参与人按照拍卖机制的有关规则、根据竞拍人的投标报价来决定某特定资源的分配和价格的一种市场机制。拍卖本质上的市场功能主要有两个，一个是资源优化配置，另一个是商品市场价格发现。无论是传统的标准拍卖，还是发展到如今的反向多属性拍卖、组合拍卖、多单元拍卖，其拍卖机制的设计无疑都是围绕商品市场价格发现和实现资源有效配置这两个功能展开的。虽然商品市场价格发现是拍卖的重要功能之一，而价格发现可以是出售商品的定价，也可以是采购商品的定价。但在拍卖悠久的历史中，拍卖绝大数只是应用在出售商品中，直到最近几十年，随着计算机技术的突飞猛进和互联网的迅速普及，反向拍卖，特别是反向多属性拍卖才被应用到商品采购的活动中。
拍卖除了具有上述的资源优化配置和商品市场价格发现两个基本功能外，拍卖还可以作为一个经济模型，用来研究和解决一些看似与拍卖无关的经济问题，比如举行体育锦标赛这个问题就可以用拍卖这个模型来解释。在一个完整的拍卖中包含拍卖人、拍卖标的和投标人，以及拍卖双方的支付和收益等要素。
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不同的拍卖有不同的特性，这些特性从不同的角度标识了其所属拍卖的类型和特点，反映了不同的拍卖所具有的属性和功能，因此这些特性是我们认识拍卖的重要因素。本文基于已有的研究，将拍卖的特性归纳并扩展为如表 2-1 所示的类别。
特性 7 和 8 似乎是冲突的，然而当他们组合起来就会构成以下四个拍卖的类型：第一种类型是正向荷式拍卖，即我们通常讲的荷式拍卖(Dutch auction)，荷式拍卖是一种在拍卖过程中价格逐渐降低的拍卖方式，也称为降价拍卖，该拍卖首先是由拍卖师先宣布一拍卖物品的最高叫价，然后随着时间推移逐步降价，当价格下降到某一个数值时，如果有投标人应价，那么这个投标人即为赢家，并支付当前他的出价从而获得拍品。该类型拍卖最早应用在荷兰的花市拍卖，因此称为荷式拍卖。此拍卖除应用于荷兰的花市外，还经常应用于以色列的鱼市和加拿大的烟草市场。总之，荷式拍卖适用于应用易腐不易保存的鲜活物品，该拍卖方式可以最大可能性的保证该物品在此次拍卖中有人购买。第二种类型是正向英式拍卖，即通常我们最熟悉的、历史最悠久的、应用最广的英式拍卖(English Auction)，升价拍卖就是人们所熟知的英式拍卖，是最常见的一种拍卖方式。英式拍卖是一种在拍卖过程中价格逐渐上升的拍卖方式，也称为升价拍卖（auction 这个单词来源于拉丁文 augere，其原意为上升的意思），即拍卖师宣布拍卖开始后，投标具有多轮次，投标人可以在每一轮次按照一定出价顺序规则不断地提高自己的出价。
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3.1 现有一单元商品采购反向多属性拍卖模型存在的问题 ....................... 36
3.2 一单元商品采购反向多属性英式拍卖模型设计的基本定义和前提假设 .... 39
3.2.1 拍卖模型设计的基本定义 ............................................. 39
3.2.2 拍卖模型设计的拍卖参加人的假设 .................................... 40
3.2.3 拍卖模型设计的拍卖规则的假设 ..................................... 41
3.3 一单元商品采购反向多属性英式拍卖评分函数建立的原理和属性权重确定的方法 . 42
3.3.1 评分函数建立的基本原理 ........................................... 42
3.3.2 属性权重确定的基本方法 ........................................... 43
3.4 一单元商品采购反向多属性英式拍卖投标人投标函数设计 ................. 44
3.4.1 拍卖模型的基本结构 ............................................... 44
3.4.2 投标人成本函数设计 ............................................... 46
3.4.3 投标人效用函数设计 ................................................ 47
3.5 一单元商品采购反向多属性英式拍卖拍卖人评标函数设计 ................. 48
3.5.1 拍卖人效用函数设计 .............................................. 48
3.5.2 拍卖人评分函数设计 ............................................... 48
3.5.3 属性最低值约束函数设计 ........................................... 49
3.5.4 拍卖人最高出价约束设计 ........................................... 50
3.6 改进的一单元商品采购反向多属性英式拍卖数学模型特点 ................ 50
3.7 本章小结 ............................................................51
第 4 章 一单元商品采购反向多属性英式拍卖最优投标策略证明 ............... 52
4.1 一单元商品采购反向多属性英式拍卖质量属性的最优投标策略证明 ........ 53
4.1.1 质量属性的最优投标值证明 ....................................... 53
4.1.2 质量属性最优投标值的特性和经济涵义 .............................. 56
4.2 一单元商品采购反向多属性英式拍卖机制价格属性的最优投标策略证明 ....59
4.2.1 价格属性的最优投标值证明 ........................................ 59
4.2.2 价格属性最优投标值特性和经济涵义 ............................... 60
4.3 一单元商品采购反向多属性英式拍卖投标人潜在最优投标最高得分证明 ....62
4.3.1 投标人潜在的最优投标的最高得分证明 ............................. 62
4.3.2 投标人潜在的最优投标最高得分特性和经济涵义 ...................... 63
4.4 一单元商品采购反向多属性英式拍卖机制的特点及数值示例验证 ........ 64
4.4.1 改进的拍卖机制投标策略特点 ..................................... 64
4.4.2 拍卖博弈规则 ................................................... 65
4.4.3 质量属性最低值约束有效性数值示例验证 ........................... 66
4.5 本章小结 ........................................................ 72
第5章 多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型与投标策略证明 ............... 73
5.1 多单元与一单元商品采购反向多属性拍卖模型之间的联系和存在的问题 ....73
5.1.1 多单元与一单元商品采购反向多属性拍卖模型之间的联系 ............ 73
5.1.2 现有多单元商品采购反向多属性拍卖模型存在的问题 ................. 73
5.2 多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型基本定义和假设 ............. 74
5.2.1 拍卖模型的基本定义 ............................................ 74
5.2.2 模型设计的前提假设 ............................................ 76
5.3 多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型设计 ....................... 77
5.3.1 拍卖赢者确定数学基础模型 .................................... 77
5.3.2 拍卖赢者确定数学扩展模型 ...................................... 79
5.4 多单元商品采购反向多属性英式拍卖投标策略设计 ................... 80
5.4.1 拍卖博弈规则 ................................................. 80
5.4.2 投标策略设计 ................................................. 81
5.5 多单元商品采购反向多属性英式拍卖机制的特点及拍卖过程示例 ........ 83
5.5.1 拍卖机制的特点 .............................................. 83
5.5.2 拍卖过程数值示例 ........................................... 83
5.6 改进的多单元拍卖机制市场分配效率最优性模拟实验验证 .............. 86
5.6.1 最优市场分配效率模型设计 ..................................... 86
5.6.2 市场分配效率最优性对比模拟实验验证 .......................... 87
5.7 本章小结 ....................................................... 91
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第5章 多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型与投标策略证明
5.1 多单元与一单元商品采购反向多属性拍卖模型之间的联系和存在的问题
在本文前面两章讨论的主要内容都是围绕一单元商品采购拍卖建模和投标人投标策略这个问题进行的，在现实的拍卖历史当中，拍卖的标的物也都基本上是一单元商品，然而随着拍卖技术的广泛应用，在当今的实际拍卖活动当中，拍卖标的物并不再总是一个单元商品，也可能是多个单元商品采购，比如在一次采购拍卖中同时采购 1000 台电脑，这样的采购即为多单元商品多属性采购拍卖。所谓多单元商品反向多属性拍卖是指拍卖的标的物为同一种类的商品但数量是多个的采购。但是，如果虽然是多单元商品的采购拍卖，可是只从单一供应方采购的情况下，虽然看起来是多单元商品采购，但仍旧可以等同一单元商品采购反向多属性拍卖处理。如果采购方可能出于想通过提高供货商的竞争激烈程度从而降低采购价格的原因，或因为在特定的时间内供应方的供货能力有限的原因，再或因为想达到降低采购风险的原因，而向多家供货商同时采购多单元的同一商品，此时就必须把采购商品看多做单元来处理。
在上述这种采购拍卖背景下，由于采购商品数量是多单元的，且同时中标的供应方可能是多家，因此投标的环境相比于一单元商品采购拍卖就更加的复杂，导致投标人的最优投标策略制定变得更加的困难，拍卖人选择获胜的投标人这个问题也变得更加困难，所以如果依旧采用前面解决一单元商品采购拍卖的思想，很难解决当前这个多单元商品采购拍卖的问题，这就需要针对多单元商品采购反向多属性拍卖的自身独特的特点，，设计一个新的采购拍卖机制和投标策略来处理这个复杂采购拍卖问题。
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结论
（1） 建立了基于非对称投标人的参数变量化的有投标质量属性最低值约束和最高出价约束的单一单元商品采购反向多属性英式拍卖模型。新建立的一单元商品采购反向多属性拍卖模型的首要特点是以投标人为非对称作为前提假设的，令其适用性更广。另一个特点是模型中参数设定为变量，变量化的参数可以根据每次拍卖的具体情况而设定，从而进一步扩展了模型的适用性。最后一个重要特点是在模型中加入了投标质量属性值最低约束函数和拍卖人最高出价约束，解决了在实际拍卖中拍卖人对质量属性水平一般会有最低限制以及对拍卖最高出价有预算限制这一现实需要。
（2） 求解出了单一单元商品采购反向多属性英式拍卖的投标人最优投标策略的结构化投标公式。本文基于新建立的单一单元商品采购反向多属性英式拍卖模型，通过数学的严格推理证明，求解出了投标人投标时价格属性和质量属性最优值的结构化计算公式，该结构化的投标公式可以为投标人投标时提供决策支持或帮助其实现网上自动投标。本文还分析了最优投标值的数学性质，并给出了相应的现实经济涵义，可为拍卖参与人制定投标策略提供指导和启示。
（3） 设计了具有高市场分配效率的多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型和投标人投标策略。本文基于二级价格歧视的基本思想，设计了高效率的多单元商品采购反向多属性英式拍卖模型，然后根据该模型制定出投标人的投标策略，从而解决了当前多单元商品采购反向多属性拍卖模型投标市场分配效率低的问题。
参考文献（略）
本文编号：41296
本文链接：https://www.wllwen.com/wenshubaike/lwfw/41296.html
