基于模糊合作博弈的移動云計算聯(lián)盟利益分配模型研究

高長元　劉劃　王京

摘要：移動云計算聯(lián)盟是云產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟下的新型組織形式，合理的利益分配是實現(xiàn)聯(lián)盟高效運作和整體協(xié)同效應的關(guān)鍵問題。根據(jù)聯(lián)盟成員參與度具有區(qū)間屬性，建立了一個由多成員跨層次合作的模糊合作博弈模型，分析了該模糊合作博弈的超可加性及支付函數(shù)關(guān)于成員參與度具有單調(diào)非減性，根據(jù)區(qū)間參與度模糊延拓給出聯(lián)盟利益分配區(qū)間Shapley值，并證明了當聯(lián)盟多成員以區(qū)間參與度進行跨層次合作時，參與度區(qū)間范圍越廣，邊際收益越大，從而保證該最優(yōu)分配模型的存在性，實現(xiàn)成員最優(yōu)結(jié)盟及聯(lián)盟利益分配公平合理化。

關(guān)鍵詞：模糊合作博弈；移動云計算聯(lián)盟；利益分配；模糊Shapley值

隨著全球信息產(chǎn)業(yè)的融合、開源云項目的協(xié)同發(fā)展及云計算商業(yè)模式的加速完善，云產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新理念和跨越發(fā)展模式正發(fā)生著深刻的變革。移動云計算聯(lián)盟的成立有效發(fā)揮了產(chǎn)業(yè)協(xié)同合作的整體優(yōu)勢，大量的跨地域移動云計算聯(lián)盟成員合作是基于資源共享動機上的一種跨組織經(jīng)濟行為，聯(lián)盟內(nèi)共享資源在多成員間進行水平式雙向或多向流動，創(chuàng)造節(jié)點價值互補，從而形成產(chǎn)業(yè)空間上多成員突破層次限制、跨層次發(fā)展的合作關(guān)系，因此公平合理的利益分配模型是保障其穩(wěn)定運行的基礎(chǔ)。

目前關(guān)于產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟利益分配的研究已成為其運作領(lǐng)域的重點和難點。國內(nèi)外學者認為聯(lián)盟利益分配過程實質(zhì)是模糊環(huán)境下以合作對策論為基礎(chǔ)下的經(jīng)濟合作行為，并展開相關(guān)研究。Aubin首次使用模糊聯(lián)盟來描述經(jīng)紀代理人的集合，并研究了一類模糊聯(lián)盟對策，證明了其劃分值算子的存在性。Butnariu等在Aubin的基礎(chǔ)上提出一類具有模糊聯(lián)盟的合作對策，并提供基于三角模糊度來研究模糊合作對策的方法，得到合作環(huán)境中聯(lián)盟利益如何進行平衡、均衡分配的許多啟發(fā)性成果。Nishizaki等又從具有模糊參數(shù)的線性生產(chǎn)規(guī)劃問題引出了迷糊合作對策，并證明對策的核心是非空的，它所對應的區(qū)間可以用線性規(guī)劃中的靈敏度分析以及對偶規(guī)劃的理論求得。Branzei等研究了凸模糊合作對策的錐，證明了凸模糊對策的每個核心元素是分享單調(diào)分配方案可擴展的。譚春橋同其團隊在關(guān)于n人模糊合作對策的深入研究中取得了較完善的成果，包括基于Choquet延拓分支下的直覺模糊Sugeno積分值、語言Choquet積分算子、誘導Choquet積分算子等的改進，以及展開對區(qū)間直覺模糊TOPSIS值多屬性決策和基于偽布爾函數(shù)討論模糊延拓的性質(zhì)與經(jīng)典n人對策的Shapley值之間的關(guān)系等的n人對策模糊延拓方法的研究。綜上所述，國內(nèi)外學者的研究主要集中在以對策論與經(jīng)濟行為研究為基礎(chǔ)，基于博弈論對聯(lián)盟收益分配問題進行模糊延拓，構(gòu)建模型得到區(qū)間模糊支付合作博弈解，或是通過理論基礎(chǔ)及聯(lián)盟協(xié)調(diào)機制來量化利益分配沖突及影響因素調(diào)整分配模型，然而在利益分配模型中較少考慮聯(lián)盟穩(wěn)定性及成員參與度具有區(qū)間屬性等因素。

我國云產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的利益分配模型還不完善，聯(lián)盟成員參與度具有模糊性及利益分配模型具有不確定性，從而導致考慮的因素過于單一，成員的滿意度和積極性不高，使聯(lián)盟無法長期、高效的運行。在移動云計算聯(lián)盟內(nèi)，大量的跨地域成員依據(jù)資源共享性原則，以市場為導向，通過對云計算、移動互聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域的研發(fā)資源的整合和能力的互補，在此過程中，移動云計算聯(lián)盟發(fā)展成為一種介于企業(yè)和市場間的中間組織形式，其成員會根據(jù)自身資源及能力情況，以不同參與度非完全性的加入一個或者多個協(xié)同合作中，使得移動云計算聯(lián)盟成員參與度具有模糊性、不確定性，即與現(xiàn)實商業(yè)環(huán)境中具有模糊聯(lián)盟的模糊合作博弈中的聯(lián)盟模糊性和不確定性一致。因此本文從模糊合作博弈的視角揭示移動云計算聯(lián)盟利益分配過程，建立聯(lián)盟模糊合作博弈模型，并通過對其性質(zhì)分析，延拓成員參與度為區(qū)間值，以便成員明確可選擇范圍，根據(jù)自身資源及能力優(yōu)勢在復雜多變的價值網(wǎng)絡中重新定位，幫助聯(lián)盟成員應變不確定的環(huán)境、減少組織對其不受控制資源的依賴性，從而實現(xiàn)移動云計算聯(lián)盟模糊合作博弈的成員最優(yōu)結(jié)盟及聯(lián)盟內(nèi)部利益分配公平合理化。

1.移動云計算聯(lián)盟模糊合作博弈

移動云計算產(chǎn)業(yè)相關(guān)主體通過構(gòu)建多渠道、多層次、多角度網(wǎng)絡式聯(lián)盟，促進移動云計算產(chǎn)業(yè)協(xié)同多主體深度合作，突破依靠市場機制快速形成產(chǎn)業(yè)整體競爭優(yōu)勢，實現(xiàn)由小范圍聯(lián)盟向網(wǎng)絡化的產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟而轉(zhuǎn)變。通過合作關(guān)系較快地促進產(chǎn)業(yè)整體優(yōu)勢的演進與形成，移動云計算聯(lián)盟將產(chǎn)業(yè)鏈各成員優(yōu)勢資源進行有效整合，提供大量市場機遇，其依據(jù)產(chǎn)業(yè)整體競爭優(yōu)勢進行價值創(chuàng)造及增值的商業(yè)模式必將吸引成員加入其中，并在產(chǎn)業(yè)鏈的各個環(huán)節(jié)形成多種合作模式。根據(jù)資源及服務的優(yōu)勢互補明確合作需求，加快合作速度，提高合作頻率，成為聯(lián)盟內(nèi)資源共享與服務整合進行價值創(chuàng)造與持續(xù)增值的主要途徑。其中，合作產(chǎn)生主要源于移動云計算聯(lián)盟成員間在價值創(chuàng)造及增值環(huán)節(jié)上的相互關(guān)聯(lián)，主要體現(xiàn)在：一方面，按照聯(lián)盟服務層次劃分，圍繞移動云服務項目，處于產(chǎn)業(yè)鏈各服務層次上具有價值節(jié)點的移動云計算聯(lián)盟成員合作從而形成產(chǎn)業(yè)空間上彼此獨立的單層次服務關(guān)系；另一方面，基于單層次服務關(guān)系基礎(chǔ)之上，在移動云計算聯(lián)盟內(nèi)，每個成員既是服務提供者又是服務對象，有其自身不同的節(jié)點價值，如果成員節(jié)點價值互補，那么成員間就會建立起某些突破層次限制、跨層次發(fā)展的合作關(guān)系，而這些合作關(guān)系是通過資源共享實現(xiàn)的多層次交叉服務關(guān)系。因此，聯(lián)盟既要追求自身利益最大化，也要兼顧聯(lián)盟成員的利益，達到聯(lián)盟和各方成員利益分配協(xié)同。

在移動云計算聯(lián)盟內(nèi)，由于其顯著的分布式服務模式，在其產(chǎn)業(yè)鏈條中大量跨地域分散的各類成員，依托先進的移動無線網(wǎng)絡等多種溝通方式，成員以不同參與率加入到聯(lián)盟協(xié)同運作中，根據(jù)市場機遇尋找聯(lián)盟內(nèi)合作成員進行分工協(xié)作，建立相應的合作關(guān)系，參與移動云計算產(chǎn)業(yè)運作，形成以可擴展、按需使用的云計算服務為導向，以資源優(yōu)勢互補、構(gòu)建創(chuàng)新性商業(yè)服務模式及提升自身競爭優(yōu)勢為目標，并最終實現(xiàn)聯(lián)盟協(xié)同發(fā)展。移動云計算聯(lián)盟是為了實現(xiàn)整合資源，獲得協(xié)同效應和競爭優(yōu)勢的高級產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，聯(lián)盟成員合作的方式和參與度決定著聯(lián)盟的預期收益和競爭力，聯(lián)盟成員在合作過程中，會產(chǎn)生價值增值及超準額利潤。通過上述分析可知，移動云計算聯(lián)盟具有模糊聯(lián)盟的特征，所以可將其利益分配問題視為模糊合作博弈求解問題，移動云計算聯(lián)盟成員利益分配過程在資源整合和實現(xiàn)運作協(xié)同效應方面起著至關(guān)重要的作用，是不容忽視的問題。鑒于聯(lián)盟成員合作程度一般是由參與度決定的，因此為了促進聯(lián)盟成員深度合作獲得協(xié)同利益，將成員合作參與度設(shè)置為模糊合作博弈重要參量。