呂 波蘆翠杰王盼河

(1.山西博韜投資有限公司,山西省太原市,030031; 2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)管理學(xué)院,北京市海淀區(qū),100083)

基于合作博弈模型的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用合作策略研究?

呂 波1蘆翠杰2王盼河2

(1.山西博韜投資有限公司,山西省太原市,030031; 2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)管理學(xué)院,北京市海淀區(qū),100083)

在概括我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用合作機(jī)制現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上,識(shí)別礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用主體之間的收益分配矛盾,然后基于開(kāi)展Shapley值法的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用收益分配研究,最后以Shapley值法應(yīng)用進(jìn)行算例分析。

收益分配 Shapley值法 算例分析

1 礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用合作機(jī)制現(xiàn)狀與矛盾

我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用合作機(jī)制主要表現(xiàn)為一種多層級(jí)的委托—代理關(guān)系。在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中,這種委托—代理關(guān)系中各主體利益訴求并不相同。由于不同的利益訴求,它們?cè)诤献鬟^(guò)程中,也表現(xiàn)出不同的矛盾與問(wèn)題。

1.1 我國(guó)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用的收益分配主體

所謂收益分配主體是指在某種前提條件下獲得相應(yīng)份額利益的社會(huì)群體或團(tuán)體,主要有礦產(chǎn)資源所有者——中央政府、礦產(chǎn)資源管理者——地方政府、礦產(chǎn)資源經(jīng)營(yíng)者——礦業(yè)企業(yè)、礦業(yè)職工、礦區(qū)居民。在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用收益分配中,各主體之間的關(guān)系主要是由礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中所涉及經(jīng)濟(jì)利益之間的利害關(guān)系所決定的,見(jiàn)圖1。

圖1 礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用收益分配主體間的關(guān)系示意圖

1.2 各收益分配主體之間的矛盾

礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用各主體的利益結(jié)構(gòu)表現(xiàn)為經(jīng)濟(jì)利益、社會(huì)利益、政治利益、生態(tài)利益的組合,見(jiàn)表1。各收益主體具有不同的利益偏好排序組合,核心利益不一致以及利益偏好排序組合差異,使收益主體在利益追求過(guò)程中發(fā)生利益沖突,產(chǎn)生利益矛盾。

表1 礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用收益主體利益結(jié)構(gòu)表

2 基于Shapley值法的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用策略研究

收益分配問(wèn)題是礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用及運(yùn)作管理中一個(gè)敏感而復(fù)雜的問(wèn)題,礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用主體之間的收益分配是造成矛盾沖突的關(guān)鍵所在,因此如何進(jìn)行各方主體之間的合作與收益分配,以確保各主體方的合作與目標(biāo)達(dá)成,成為各方主體聯(lián)盟組成和運(yùn)行的一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。

Shapley值法是礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用合作收益分配研究很好的選擇。Shapley值作為合作博弈理論中的重要概念,它用數(shù)學(xué)的方法來(lái)解決多方合作的收益分配問(wèn)題。通過(guò)合作各主體對(duì)合作聯(lián)盟的貢獻(xiàn)大小,衡量成員在合作中的重要性,應(yīng)用Shapley值法將合作收益在各方之間進(jìn)行分配。

下面本文將從Shapley值法出發(fā),基于中央政府、地方政府、礦業(yè)企業(yè)、礦區(qū)居民四方主體,開(kāi)展基于Shapley值法的礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用策略研究。

2.1 礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用利益分配的方法——Shapley值法

假設(shè)n個(gè)合作成員組成的聯(lián)盟為集合N＝{1,2,…n} ,根據(jù)各利益相關(guān)主體的在礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用中貢獻(xiàn)大小的重要程度,本文對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用收益的分配主要采用Shapley值法,主要是因?yàn)槠涓鼮榭陀^合理,從集體的利益出發(fā)。在求解Shapley值時(shí),首先應(yīng)滿(mǎn)足如下公理:

(1)對(duì)稱(chēng)性原理:若博弈中的兩個(gè)局中人相互替代,不影響最終結(jié)果。即對(duì)任意置換π和i∈N,有:

(2)若博弈中的某局中人加入聯(lián)盟后未使得聯(lián)盟的財(cái)富增加,則該局中人的財(cái)富為零。即:

(3)協(xié)同原理:所有成員所創(chuàng)造的的價(jià)值之和等于v(N),v(N)是聯(lián)盟的總財(cái)富。則:

(4)可分可加性原理:兩個(gè)博弈之和的值等于兩個(gè)博弈值之和,對(duì)任給的兩個(gè)博弈u和v,有:

聯(lián)盟的分配方案向量為?(v)＝則存在唯一的Shapley值?(v),有:

2.2 基于Shapley值法的算例分析

2.2.1 模型假設(shè)

(1)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中,有中央政府、地方政府、礦業(yè)企業(yè)、礦區(qū)居民四方主體N＝{1,2,3,4},合作過(guò)程中,各主體分別會(huì)獲得各自的收益,同時(shí),所獲收益滿(mǎn)足可轉(zhuǎn)移支付條件。

(2)每個(gè)主體可以單獨(dú)進(jìn)行,也可與其他主體合作進(jìn)行,只是成本較高。即滿(mǎn)足超可加性。

(3)1個(gè)主體或2個(gè)主體合作、3個(gè)主體合作以及4個(gè)主體合作的情況下其收益如表2所示。

表2 合作收益分配表

合作收益分配表2中,凈收益6表示6個(gè)單位,4表示4個(gè)單位等,表中的凈收益值滿(mǎn)足假設(shè)條件1和條件2,即凈收益滿(mǎn)足可轉(zhuǎn)移支付條件和超可加性。

2.2.2 利益分配過(guò)程

用Shapley值法合理分配中央政府、地方政府、礦業(yè)企業(yè)、礦區(qū)居民四方主體之間合作收益。

表3 ?1(v)的計(jì)算

表4 ?2(v)的計(jì)算

表5 ?3(v)的計(jì)算

表6 ?4(v)的計(jì)算

表7 非合作與合作的對(duì)照

?1(v)、?2(v)、?3(v)和?4(v)的計(jì)算結(jié)果分別見(jiàn)表3、表4、表5、表6,非合作與合作的對(duì)照情況見(jiàn)表7,通過(guò)表7中非合作收益一欄可知,主體1、主體2、主體3、主體4在任何兩方都不合作情況下,各自的收益分別為6、4、8、2;合作收益一欄表示4個(gè)主體在四方共同合作情況下各自的收益情況,可知主體1、主體2、主體3、主體4各自的收益分別為15、14.33、17.33、12;收益變動(dòng)幅度一欄表示合作情況下收益水平相對(duì)于非合作情況下收益水平的變動(dòng)幅度,可知主體1、主體2、主體3、主體4各自的變動(dòng)幅度分別為＋150%、＋258.25%、＋116.63%、＋500%。

3 結(jié)論

(1)通過(guò)中央政府、地方政府、礦業(yè)企業(yè)、礦區(qū)居民四方主體之間的合作,可以提高整體效益,即v({1,2,3,4})＞v({1})＋v({2})＋v({3})＋v({4}),驗(yàn)證了假設(shè)條件中的超可加性。即四方合作比四方主體在任何兩方均不合作的情況下更有利。

(2)通過(guò)非合作收益與合作收益的對(duì)比可知,中央政府、地方政府、礦業(yè)企業(yè)、礦區(qū)居民四方主體共同合作能明顯提高各自的收益,并且各自收益的增長(zhǎng)幅度均較大。

(3)以Shapley值法作為各主體合作利益分配的依據(jù),既與平均分配不同,也與按非合作收益的比例分配不同。Shapley值反映了各個(gè)主體在集體中的重要程度,基于Shapley值法可以分析各個(gè)主體對(duì)總體的貢獻(xiàn),根據(jù)各自的貢獻(xiàn)大小分配各自在合作過(guò)程中應(yīng)有的收益,從而使分配方法更加科學(xué)、有效,這對(duì)礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用過(guò)程中合作利益分配有一定的理論指導(dǎo)意義。各有關(guān)部門(mén)及相關(guān)主體可在具體實(shí)踐過(guò)程中可以更多的借鑒這種模型化、量化的方法進(jìn)行合作利益分配,減少經(jīng)驗(yàn)型的分配方法。

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Study on the development and utilization of mineral resources cooperation strategy based on cooperation game model

Lv Bo1,Lu Cuijie2,Wang Panhe2
(1.Shanxi Botao Investment Limited Corporation,Taiyuan,Shanxi 030031,China; 2.China University of Mining and Technology,Beijing,Haidian,Beijing 100083,China)

This paper identified the income distribution conflicts of different mineral resources development and utilization subjects,based on the understanding of the mineral resources utilization cooperative mechanism status.Then the author proposed the study on the profit distribution of mineral resources based on Shapley value method,and finally applied it to numerical example analysis.

income distribution,Shapley value method,example analysis

TD－9

A

呂波(1973－),男,山西省陽(yáng)泉市平定縣人,山西博韜投資有限公司董事長(zhǎng),工商管理碩士,博士研究生在讀,從事資源開(kāi)發(fā)與規(guī)劃的研究。

(責(zé)任編輯 張大鵬)

國(guó)家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目(2013BAH12F04),天地科技工藝技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目(KJ－2013－TDHT－01)