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关键词 博弈理论 图书馆员的特征 图书馆员排班 完全信息动态博弈
分类号 G251.6
Use Game Theory to Solve Library Staff Scheduling Problem
He Haizhao, Xu Ying
Abstract This paper designs the variable-sum game model according to the characteristic of librarian. In this model librarians are simply classified into two types, one need work time, another need impartiality. Based on the game theory, it will form four kinds of game’s income. The overall revenue and two sides benefit will be the largest in the complete information dynamic game when both requirements are satisfied.
Keywords Game theory. Characteristic of librarian. Librarian scheduling. Complete information dynamic game.
图书馆员在图书馆开放时轮流上班,会因馆员上班时间段不同有较大差异。这种差异的公平合理性是影响图书馆员们工作行为与工作绩效的重要因素,因为节假日与晚上是所有图书馆员的非意愿上班时段。据调查,现代图书馆的工作环境与内容已具备良好的吸引力,但许多有才华能力、热爱阅读、乐于奉献与交流的人不愿意成为图书馆员,并不仅仅因为图书馆工作枯燥单调、为他人做嫁衣等,工作时间也是重要原因之一。实际工作中,馆员的排班时间表由该组织的领导做决定,组织领导对组织内成员存在亲疏关系,会直接影响组织员工的工作行为与工作绩效[1]。本文试应用博弈理论解决馆员的排班问题,消除组织领导对组织成员亲疏关系在排班中产生的影响,从而保持团队凝聚力。
1 研究背景
通过文献调查,发现其他需排班的行业如机场、医院、火车站等对排班问题已有大量的研究成果,唯有图书馆行业对馆员的排班问题鲜见研究成果,仅有魏红翠的《基于排队论方法的图书馆人员排班问题的优化模型》一文研究了图书馆员排班问题[2]。该文将图书馆员的排班问题用排队理论进行阐述研究,分为读者需求第一及图书馆员时间意愿需求第一两种排队模型,发现图书馆员的排班问题处于两难境地。追求读者需求第一而又考虑馆员的需求,一直为管理者的理想值,因为馆员的工作状态决定服务质量。图书馆员时间意愿需求第一模型是非读者至上型,这种模式与图书馆发展规律相违背,演化的结果是读者疏离图书馆,这与笔者工作中观察到的现象相符。本文试图在排班过程中根据馆员客观存在竞争的事实,用博弈理论科学地阐释馆员的排班问题,以促使馆员从竞争动机演化成合作动机,主动适应图书馆职业要求特性,使所有馆员的个人时间与工作时间达到平衡、个人时间与他人时间达到平衡,不因组织领导个人因素而影响服务质量。
博弈论又常称为对策论,是研究具有斗争或竞争性质现象的数理方法。个人、队组或组织,在确定的环境条件与规则下,可从各自允许选择的行为或策略中选择最佳方案并加以实施,最终取得相应收益的过程。博弈问题分为以下几种情况,详见图1。
根据博弈中各博弈方得益之和,常将博弈问题分为三类:零和博弈、常和博弈和变和博弈。变和博弈的结果是博弈方总体效益大小的区别,即博弈方之间可以通过相互配合获得更大的各博弈方总体利益[3]。本文建立的博弈模型即变和博弈,整体收益值还能体现是否有利于工作。
图1 博弈问题分类图(按博弈过程分类)
2 基于博弈理论的排班问题
调查数据显示,高校图书馆中女性馆员约占69.7%,公共图书馆约为64.1%[4]。女性馆员有自己的心理特征,如心思细腻、小气、容易嫉妒、爱攀比等。工作一方面给予她们金钱收益,另一方面给予她们心理收益,即工作的满意度[5]。排班问题中一般不考虑金钱收益问题。为了简化博弈论模型,各博弈方的收益以女性馆员的工作满意度来衡量。公平度与满意度成正相关关系,自身感觉越公平,满意度就越高[6]。由于图书馆的开放服务特性,存在馆员上班时间段不一样,同一岗位不同时间段工作量不一样的客观现实,馆员认为自身在工作中受到不公平待遇,多源自上班时间段的安排。为了消除上述情况带来的负面作用,图书馆界一直采取倡导职业精神,建立图书馆文化,营造和谐的人际环境等方法加以解决[7]。笔者试利用博弈理论,通过制定规则,消除人为竞争因素,让馆员由同质竞争走向合作,客观上实现集体利益与个人利益的双赢。
本文建立的博弈模型中,认为馆员们是完全理性人,他们以个体利益最大化为目标,且有准确判断选择能力,也不会“犯错误”。实际工作中,图书馆员们的年龄、家庭环境、学历、职业追求、个人能力、性格、身体状况等方面的客观差异,使她们对上班时间的需求不一样。根据广西科技大学图书馆与杭州电子科技大学图书馆中多年的排班工作经验,排班时馆员可以分成两种类型区别对待。一种馆员对上班时间有刚性需求,如孩子年龄小,孩子面临升学,爱人工作时间不固定,家里老人身体不好需要照顾等情况引发的客观性需求;一种馆员为公平性刚性需求,她们在意工作安排的公平性,如在非意愿时间段内大家上班时间长短是否一致,晚上上班次数是否一致等。这两种类型的需求之间存在着博弈。
博弈模型中,我们将上班时间点刚性需求类型,取名为time类,简称为T类;公平性刚性需求类型,取名为just类,简称J类。公平性刚性需求是一个模糊自身感受值,会随着信息不对称性的高低而增强或者减弱。博弈双方对排班时间表的满意度为各方的收益值。排班时有两种博弈过程,一种是T类与J类同时做出自己的决策,这是静态信息博弈;一种是T类与J类不同时做出自己的上班时间段安排,后者能看到前者的上班时间安排,从而调整自己的策略,这是动态信息博弈。排班时,双方进行沟通,如告知对方自己某些时间点需照顾家里而不能来上班,我将非常感激你对我的照顾;或者向对方提议这次排班你照顾我,下次我将照顾你;或者向对方示好并为之付出感情或物质等等,此种为完全信息博弈。排班时无信息交流与沟通,双方互相不知对方的行为与决策,为非完全信息博弈。
(1)完全信息静态博弈:各博弈方同时决策,并且所有博弈方对各方得益都了解的博弈。博弈双方的收益如表1所示。
表1 完全信息静态博弈
该模型在排班决策时双方互相交流沟通,清楚对方的收益值。由于时间具有客观上的唯一排他性,当博弈双方同时做出决策,不可能满足双方需求,但此时双方没有损失,所以收益值都为零;当只满足馆员中一方的要求而未同时满足另一方的要求时会激化排班矛盾,降低双方的收益。如要求被满足方,一方面因为满足要求而有收益值,另一方面由于这种模型方式中,双方有过信息交流与沟通,互相清楚收益,所以结果将影响同事之间的工作合作,从而降低满足方的博弈收益值,假设为6。未能满足要求的博弈方,也因为双方排班策略收益清楚,这种结果将激化排班矛盾,所以未能满足要求方的收益值设为-2。当双方需求都不被满足时,女人的心理特质将使双方对排班不满升级,这种决策结果都会减低博弈双方的收益值,假设为-4。
(2)不完全信息静态博弈:博弈双方同时进行排班策略选择决策,但双方互相不清楚对方收益。因为时间具有客观方面的唯一排它性,当博弈双方同时做出决策时,不可能同时满足双方需求,但此时双方没有损失,所以收益值都为零。当只满足一方的意愿要求时,因为是同时做出策略,互相不清楚收益,所以没有激化排班矛盾,这样被满足要求的博弈方的收益值没有被降低,假设为7。当博弈的另一方,也即要求未被满足方,因为是同时做出博弈决策,未激化排班矛盾,所以未被满足要求方收益为0。当博弈双方要求都不被满足时,这种方式没有激化排班矛盾,这时双方收益值为不满足情况下的最高收益,设为-2。博弈双方的收益如表2所示。
表2 不完全信息静态博弈
(3)不完全信息动态博弈:参与者对其他参与人的战略空间和战略组合下的策略与收益没有完全了解,但行动有先后顺序,后动者可以观察到前者的行动,了解前者行动的所有信息。
表3 不完全信息动态博弈
双方先后进行排班策略选择,但双方的意愿需求互相隐瞒,相互间不完全了解对方的具体收益值。博弈双方中后动的一方虽能了解先动者做出的决策,但因为双方策略未做沟通与调整,先动的一方设定满足自己策略后,后动的一方不满足对方的要求但满足自己的要求,这样不可能实现同时能够满足双方需求,所以收益值都为零。因为是先后做出的策略选择,双方需求没有充分沟通,这种单独满足个人要求的自私行为将激化同事之间的矛盾,从而降低双方的收益值,满足方假设为6,不满足方设为-4。当双方需求都不被满足时会激化排班矛盾,这种决策行为减低了博弈双方的收益值,假设为-4。
(4)完全信息动态博弈:博弈模型中的各方先后做出决策,所有博弈方决策时都互相了解各方的收益。
表4 完全信息动态博弈[8]
这种方式下,后选择策略的馆员能根据对方的策略进行调整。博弈双方有信息交流沟通,双方收益互相透明,所有人都发挥主观能动性,决策前积极商量调整需求,从而让双方都满足需求。当所有方意愿都被满足后,双方会因为这种决策过程增进双方的团结合作度而获得较高的心理收益,这样提高了收益值,假设为8。因为先后做出的策略选择,双方需求又有沟通,这种单独满足个人要求的自私行为将激化同事之间的矛盾,从而降低双方的收益值。博弈方中被满足方的收益假设为6,不满足方设为-4。当双方需求都不被满足时,这种决策过程将急剧地增加排班矛盾,从而减低了博弈双方的收益值,假设为-4。
博弈理论的核心是通过博弈收益改变博弈方的动机。综上所述,管理者制定排班博弈规则后,消除信息不对称性,使两方进行博弈决策,客观地将她们的竞争动机演化成合作动机,从而达到个体与总体收益值中的最优。
3 博弈理论在排班中的实际应用
以广西科技大学图书馆阅览部为例。排班人员组成:共17个人,其中只有1名男性;平均年龄全馆最大,年龄分布段为25岁到53岁;学历层次为全馆最低,60%为大专及以下学历,40%为本科学历;其中有13名馆员是带有安置工作性质的博士后或教授家属。工作内容与情况:保证19个不需刷卡可带包进入的阅览室每周开放80个小时以上;一年内除法定节假日外需天天开放的新报刊阅览室;阅览室内书刊类型复杂且管理方式各异,馆员的日常工作主要为新刊记到、旧刊装订上架,阅览室清洁,复印并收费,图书上架与整架,读者咨询等工作。排班工作难点:(1)图书馆开放时间需要4名馆员同时值班,4个岗位的工作量大小差别很大;(2)阅览部的馆员工作为轮休制,很难见面,客观上沟通交流困难;(3)阅览部的馆员大部分为家属,工作中小矛盾容易被外部环境放大;(4)图书馆无物业管理公司,需要图书馆员带领勤工助学学生负责阅览室的清洁工作,而各阅览室人流量不一样;(5)阅览室管理工作时间段忙闲不均,忙碌的时间段大约是开学后三周、期中考试时两周、期未放假前二周。综上原因,每到新学期预计排班时,部门内乱成了一团,小道消息满天飞。馆员们找部主任要求照顾、找馆领导哭诉;内部分成五六个小团体,部门内人员不团结。
应用博弈理论排班时,部主任先制定排班规则,以利达到完全信息动态博弈中双方需求都得到满足的最佳情况。如规定某些特殊时间段大家协调不了时采取抓阄的方式做决定;将男同志与部主任这种明显合作意愿强的人分离出来,不让他们成为博弈方。第一次博弈排班时,因为信息的不对称性,大家对各岗位工作量的差异性不清楚或者故意隐藏个人私有信息以便混水摸鱼,都不公开自己的时间需求。在信息不明确的情况下,博弈模型成为不完全信息静态博弈,其中所有人需求都没被满足,收益都很低。第二次博弈排班时,馆员们就分成了两拨,一拨是刚性需求T方,将自身的客观事实理由完全公开,要求获得同事照顾,一拨是无时间要求。博弈过程中先满足T方的馆员,其博弈结果是完全信息动态博弈模型中,时间T方满足而J方不被满足的收益。因为J方碍于情面,不能明确地向同事表露她们的公平要求。第三次博弈排班时,所有馆员都主动要求参予排班,主动消除信息不对称性,时间刚性需求的T方与事实中存在的J方进行博弈,大家互相合作,很快达到了双方需求都被满足的情况。这样的排班方式实行两年后,阅览部馆员由矛盾的不和谐群体变成工作中积极主动的团结群体。究其根源,博弈排班方法科学地促成馆员们由竞争动机演化成为合作动机,发挥了馆员们主观能动性。另外在此过程中还促进了馆员们的沟通协作,提高了个人沟通协作与科学安排时间的能力。博弈式的排班过程中,男馆员的加入更容易满足完全信息动态博弈情况下的T与J方需求。因为,男馆员们的合作动机更强,他们很乐意与女馆员们合作。不过在某些特殊情况下,如所有馆员都为时间刚需方,则要采取重复博弈以达到平衡,每次博弈时只满足一方的需求,下一次博弈满足另外一方的需求,这样总体收益、各方收益也将同处于一个较高的水平。