牟維哲

[摘 要]糧食物流網(wǎng)絡可以看成是各個參與方相互合作組成的聯(lián)盟，這個物流網(wǎng)絡中參與方之間的收益分配問題可以看作是多人合作對策的收益分配問題，可以用Shapley值法求解。隨著各種成本和風險因素變?yōu)楝F(xiàn)實，可能使得原有的利益分配條件相對于分配時發(fā)生較大的變化，導致事先確定的基于網(wǎng)絡參與方貢獻的利益分配方案有可能不合理，因此需要對其進行改進。

[關(guān)鍵詞]Shapley值法；糧食物流；利益分配機制

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2015.20.249

1 基本的Shapley值法

Shapley值法是美國夏普利（Shapley）教授基于合作博弈設(shè)計的聯(lián)盟利益分配法，用于解決多人合作對策問題。假設(shè)在糧食物流網(wǎng)絡是有n個參與方組成，用集合I={1， 2， …， n}表示。如果對于I的任一子集S（表示n人參與方之間的組合形式）都對應著一個實值函數(shù)V（S），表示組合s的效益，滿足：

稱[I， v]為n人合作對策，v稱為對策的特征函數(shù)。通常情況下，用Xi表示I中i企業(yè)從合作的最大效益v（I）中應得到的一份收入。在合作I的基礎(chǔ)下，合作對策的分配用x=（x1， x2， …， xn）表示。顯然，該合作成功必須滿足條件：xi=v（I）， 且xi≥v（i）， i=1， 2，n。

在Shapley值法中，合作I下的各個企業(yè)所得利益分配稱為Shapley值，并記作：φ（v）=（φ1（v）， φ2（v）， …， φn（v））， 其中φi（v）表示在合作I下第i企業(yè)所得的利益分配，可由

其中是集合I中包含成員i的所有子集，S是子集S中的元素個數(shù)，n為集合I中的元素個數(shù)，s可看成是加權(quán)因子。V（s）為子集S的效益，v（S/i）是子集S中除去企業(yè)i后可取得的效益。

2 Shapley值法的改進過程

隨著各種成本和風險因素變?yōu)楝F(xiàn)實，可能使得原有的利益分配條件相對于分配時發(fā)生較大的變化，導致事先確定基于網(wǎng)絡參與方貢獻的利益分配方案有可能不合理，需要對其進行調(diào)整。首先結(jié)合物流網(wǎng)絡中各參與方的投入、承擔的風險、創(chuàng)新能力的高低等，在綜合考慮這些因素影響的基礎(chǔ)上對利益分配比例進行重新確認，確定最終的利益分配方案，達到利益分配公平合理，激勵網(wǎng)絡成員的目的。

在Shapley值法中參與方的投入、承擔的風險等均被看作是相同的，均為1n進行利益分配時導致參與方利益分配的不合理，因此在 Shapley的基礎(chǔ)上，考慮合作利益分配的影響因素，投資比重、風險分攤比重和技術(shù)創(chuàng)新水平的修正比重，進行利益分配的調(diào)整。

2.1 考慮各因素后改進的Shapley值法的利益分配

2.1.1 考慮投入因素修正利益分配比重

糧食物流網(wǎng)絡的投入有很多評價指標，資金的投入，固定資產(chǎn)的投入，關(guān)系的投入，人力資源的投入等。將這些投入標記為Ak，利用層次分析法確定各個指標的權(quán)重。設(shè)成員企業(yè)各項投入指標的權(quán)重為αk，且αk=1，從而求得成員i的總投入為Ii=αkAk，物流網(wǎng)絡所有成員的總投入I=ni=1Ii， 從而求出企業(yè)i的投入在整個物流網(wǎng)絡投入中的比重。

2.1.2 考慮承擔風險因素修正利益分配比重

在糧食物流網(wǎng)絡鏈運作的過程中，參與成員總會面臨環(huán)境風險、決策風險、市場風險等不確定因素，而且各參與成員所面對的風險大小也是不同的。因此，按照風險與利益一致性原則，按照參與方承擔風險的比例，確定各參與方基于風險的利益分配。對風險的測量可以采用模糊綜合評價法、層次分析法等。

物流網(wǎng)絡系統(tǒng)企業(yè)風險因素類記為Bk，k=1，2，3設(shè)得到的各種風險指標的權(quán)重依次為βk，βk=1，成員企業(yè)i承擔的風險為Ri，Ri=βkBk，整條物流網(wǎng)絡承擔的風險為R，R=ni=1Ri，從而求出企業(yè)i承擔的風險在整個物流網(wǎng)絡面臨的風險中的比重為Ri=RiR，ni=1Ri=1。

2.1.3 考慮技術(shù)創(chuàng)新水平因素修正利益分配比重

設(shè)物流網(wǎng)絡成員i的技術(shù)創(chuàng)新水平為Li，整條物流網(wǎng)絡的技術(shù)創(chuàng)新水平為L，L=ni=1Li，從而求出企業(yè)i的技術(shù)創(chuàng)新水平在整個物流網(wǎng)絡中的比重Li=LiL

2.2 權(quán)重設(shè)置

運用 AHP 方法確定每個因素對糧食物流網(wǎng)絡系統(tǒng)利益分配的影響程度分別為，μ1，μ2，μ3，則綜合修正因子的權(quán)重為：Fi（v）=Ii×μ1+Ri×μ2+Li×μ3

2.3 利益分配值和整體收益的計算

物流網(wǎng)絡成員i最終修正后的利益分配所得計算公式為：

其中，

3 算例分析

3.1 Shapley值法的利益分配

現(xiàn)在以黑龍江省齊齊哈爾市某三級糧食物流網(wǎng)絡為例，在該物流網(wǎng)絡中有A、B、C三家糧食企業(yè)組成，其中A企業(yè)是糧食生產(chǎn)，B企業(yè)是糧食加工企業(yè)，C企業(yè)為糧食經(jīng)銷商，其中B企業(yè)為該物流網(wǎng)絡的核心企業(yè)，負責整條物流網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)運作。根據(jù)Shapley值法可知該三級物流網(wǎng)絡I={1，2，3}，設(shè)A、B、C三家企業(yè)單獨實施整個物流網(wǎng)絡可獲v（1）=v（2）=v（3）=50萬元；糧食生產(chǎn)者 A和糧食加工企業(yè)B組建物流網(wǎng)絡聯(lián)盟可獲利v（1，2）=350萬元；A和C組建聯(lián)盟可獲利v（1，3）=200萬元，B和C組建物流網(wǎng)絡聯(lián)盟可獲利v（2，3）=250萬元；A、B和C組建物流網(wǎng)絡聯(lián)盟可獲利v（1，2，3）=500萬元。

下面就運用合作博弈中的Shapley值法來建立模型進行分配。

3.2 Shapley值法修正的利益分配

設(shè)糧食物流網(wǎng)絡系統(tǒng)企業(yè)投資比重、風險分攤比重和技術(shù)創(chuàng)新水平比重分別為0.3，0.4，0.3，各修正因素對各企業(yè)的修正比重如下：

很明顯，綜合考慮三種因素與只考慮企業(yè)的邊際貢獻的參與者的最終獲利是截然不同的，按此方案進行利潤分配，更加體現(xiàn)了物流網(wǎng)絡利益分配的公平性，可以使企業(yè)更積極的參與到物流網(wǎng)絡的合作中。

4 結(jié) 論

采用改進的Shapley值法來進行糧食物流網(wǎng)絡成員企業(yè)的利益分配，能更加真實地反映客觀情況，因為它將成員企業(yè)的貢獻水平、努力的大小、承擔風險的情況等都進行了綜合考慮。因此，改進的Shapley法更加符合實際，更有利于糧食物流網(wǎng)絡的穩(wěn)健發(fā)展。

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