基于改进的Shapley值法的粮食物流网络利益分配机制研究

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翻新时间：2015-08-07

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基于改进的Shapley值法的粮食物流网络利益分配机制研究

[摘要]粮食物流网络可以看成是各个参与方相互合作组成的联盟，这个物流网络中参与方之间的收益分配问题可以看作是多人合作对策的收益分配问题，可以用Shapley值法求解。随着各种成本和风险因素变为现实，可能使得原有的利益分配条件相对于分配时发生较大的变化，导致事先确定的基于网络参与方贡献的利益分配方案有可能不合理，因此需要对其进行改进。

[关键词]Shapley值法；粮食物流；利益分配机制

1 基本的Shapley值法

其中是集合I中包含成员i的所有子集，S是子集S中的元素个数，n为集合I中的元素个数，s可看成是加权因子。V（s）为子集S的效益，v（S/i）是子集S中除去企业i后可取得的效益。

2 Shapley值法的改进过程

随着各种成本和风险因素变为现实，可能使得原有的利益分配条件相对于分配时发生较大的变化，导致事先确定基于网络参与方贡献的利益分配方案有可能不合理，需要对其进行调整。首先结合物流网络中各参与方的投入、承担的风险、创新能力的高低等，在综合考虑这些因素影响的基础上对利益分配比例进行重新确认，确定最终的利益分配方案，达到利益分配公平合理，激励网络成员的目的。

在Shapley值法中参与方的投入、承担的风险等均被看作是相同的，均为1n进行利益分配时导致参与方利益分配的不合理，因此在 Shapley的基础上，考虑合作利益分配的影响因素，投资比重、风险分摊比重和技术创新水平的修正比重，进行利益分配的调整。

2.1 考虑各因素后改进的Shapley值法的利益分配

2.1.1 考虑投入因素修正利益分配比重

粮食物流网络的投入有很多评价指标，资金的投入，固定资产的投入，关系的投入，人力资源的投入等。将这些投入标记为Ak，利用层次分析法确定各个指标的权重。设成员企业各项投入指标的权重为αk，且αk=1，从而求得成员i的总投入为Ii=αkAk，物流网络所有成员的总投入I=ni=1Ii，从而求出企业i的投入在整个物流网络投入中的比重。

在粮食物流网络链运作的过程中，参与成员总会面临环境风险、决策风险、市场风险等不确定因素，而且各参与成员所面对的风险大小也是不同的。因此，按照风险与利益一致性原则，按照参与方承担风险的比例，确定各参与方基于风险的利益分配。对风险的测量可以采用模糊综合评价法、层次分析法等。

2.1.3 考虑技术创新水平因素修正利益分配比重

设物流网络成员i的技术创新水平为Li，整条物流网络的技术创新水平为L，L=ni=1Li，从而求出企业i的技术创新水平在整个物流网络中的比重Li=LiL

2.2 权重设置

2.3 利益分配值和整体收益的计算

物流网络成员i最终修正后的利益分配所得计算公式为：

其中，

3 算例分析

3.1 Shapley值法的利益分配

下面就运用合作博弈中的Shapley值法来建立模型进行分配。

3.2 Shapley值法修正的利益分配

设粮食物流网络系统企业投资比重、风险分摊比重和技术创新水平比重分别为0.3，0.4，0.3，各修正因素对各企业的修正比重如下：