基于Shapley值的港口企業(yè)和貨運(yùn)企業(yè)信息共享合作博弈分析

劉婷婷 楊星星 戴家宏 陳雷雷

摘 要：港口與貨運(yùn)企業(yè)在物流體系中扮演著各自的重要角色，他們之間的信息共享能使其所在的物流鏈整體受益。文章研究港口企業(yè)和貨運(yùn)企業(yè)在信息共享合作機(jī)制下帶來的收益分配問題，只有合理的收益分配才能促使港口和貨運(yùn)企業(yè)長期的共享與合作，并應(yīng)用值法建立收益分配模型，通過由單個(gè)陸運(yùn)企業(yè)、單個(gè)港口企業(yè)和單個(gè)航運(yùn)企業(yè)組成的供應(yīng)鏈算例進(jìn)行利潤分配分析，證實(shí)其實(shí)用性和有效性。

關(guān)鍵詞：信息共享；利益分配；Shapley值

中圖分類號：U691 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： Port and shipping companies play their important role in logistics system. The information sharing between them can benefit their logistics chain as a whole. In this paper， we study the port and shipping enterprises under the information sharing and cooperation mechanism of income distribution problem. Only by reasonable income distribution port and shipping enterprises have long-term sharing and cooperation. Income distribution model is established and applied value method， through a single port by a single road transport enterprises， enterprise and individual shipping enterprise supply chain consisting of a case analysis of profit distribution， confirmed its practicability and effectiveness.

Key words： information sharing； profit distribution； value of Shapley

0 引 言

隨著經(jīng)濟(jì)的全球化和人們物質(zhì)生活水平的提高，物流的重要性日益顯現(xiàn)。港口是不同區(qū)域、不同國家間物流的重要樞紐，它與貨運(yùn)企業(yè)組成的物流鏈?zhǔn)强鐓^(qū)域、跨國物流的主要通道。在傳統(tǒng)的物流模式下港口企業(yè)和貨運(yùn)企業(yè)各自為政。

港口企業(yè)主要從事裝卸、搬運(yùn)、儲存、代理等港口生產(chǎn)、流通或服務(wù)性經(jīng)濟(jì)活動，實(shí)行自主經(jīng)營、獨(dú)立核算、自負(fù)盈虧，具有法人地位的經(jīng)濟(jì)組織。而貨運(yùn)企業(yè)是對實(shí)物進(jìn)行分配，包括企業(yè)、銷售商自身的運(yùn)輸、倉儲、包裝和搬運(yùn)等活動的公司，它們在傳統(tǒng)運(yùn)營模式下的交流少、信息閉塞。例如，在港口集裝箱的提取問題上，傳統(tǒng)模式下對港口而言，貨運(yùn)企業(yè)的集卡調(diào)運(yùn)的時(shí)間是不確定的，而貨運(yùn)企業(yè)對港口集裝箱的堆場計(jì)劃也不了解，由此會造成貨運(yùn)企業(yè)的集卡在提箱等待的時(shí)間過長和空駛等資源浪費(fèi)現(xiàn)象，港口企業(yè)則是翻箱成本居高不下，如果兩者能在信息共享方面建立合作機(jī)制，減少等待時(shí)間，降低翻箱成本，就能創(chuàng)造利益最大化。

Tijs[1]指出博弈論，主要研究決策主體的行為發(fā)生直接相互作用時(shí)的決策及均衡問題，它主要分為非合作博弈和合作博弈兩個(gè)方向。合作博弈亦稱為正和博弈，是指博弈雙方的利益都有所增加，或者至少是一方的利益增加，而另一方的利益不受損害，因而整個(gè)社會的利益有所增加的。本文研究的是合作博弈，利用合作博弈下的Shapley值來求得不同信息共享下的收益分配。

企業(yè)信息共享包括內(nèi)部信息共享與外部信息共享，而外部信息共享是指企業(yè)與外界環(huán)境間的信息交流與傳遞，包括企業(yè)間為了更好地實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)同而進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換與傳遞[2]。信息共享指的是在不同企業(yè)或者同一企業(yè)的不同部門、不同層次之間的信息系統(tǒng)、信息產(chǎn)品的交流與共用，達(dá)到節(jié)約資源和成本的目的，使得利益達(dá)到最大化。供應(yīng)鏈信息共享則是指在特定交易過程或合作過程中，不同企業(yè)之間的信息交流與傳遞[1]。信息共享能為港口企業(yè)和貨運(yùn)企業(yè)合作的決策者提供相對精確與及時(shí)的信息以支持決策，比如在等待時(shí)間和翻箱成本取得優(yōu)化，做出合理決策，節(jié)約時(shí)間和降低翻箱成本，減少資源的浪費(fèi)，使得利益最大化。然而并不是所有的合作者都愿意把自己的信息共享，現(xiàn)實(shí)中的合作，各個(gè)子系統(tǒng)普遍存在著信息不對稱、利益不均衡以及企業(yè)間信息共享系統(tǒng)的限制等[3]，比如港口企業(yè)和貨運(yùn)企業(yè)就存在著信息不對稱，在一系列信息活動中，因處理失當(dāng)或維護(hù)不力，使原本在一定程度或時(shí)間范圍內(nèi)可獲得質(zhì)量保證的信息出現(xiàn)了錯(cuò)誤（無意或有意）的一類信息失真狀況等一系列問題，使得合作中的不同企業(yè)貢獻(xiàn)的信息程度不同。要想實(shí)現(xiàn)合作機(jī)制成員間的相互信任，首先需要加強(qiáng)合作機(jī)制成員間的信息共享和良好的溝通，并保證信息是真實(shí)有效的，建立激勵(lì)措施和監(jiān)督機(jī)制，使得成員間的信息是相互流通的，通暢的信息共享和溝通是合作機(jī)制成員間互信建立的關(guān)鍵。加強(qiáng)信息共享和溝通的方面很多，包括：資料信息，人員交流，情報(bào)和企業(yè)文化以及優(yōu)勢資源和技術(shù)的交流等[4]。良好的信息共享可以使供應(yīng)鏈總成本降低、有效地改進(jìn)工作流的管理，提高整體信息系統(tǒng)能力以及供應(yīng)鏈的整體利潤和服務(wù)水平，并且通過長期的合作信任關(guān)系加強(qiáng)了用戶的忠誠度[3]。

1 Shapley值法模型

2 算例分析

假設(shè)市面上有一個(gè)陸運(yùn)企業(yè)A，一個(gè)港口企業(yè)B，一個(gè)航運(yùn)企業(yè)C，這三個(gè)企業(yè)通過協(xié)同合作組建供應(yīng)鏈聯(lián)盟，為了使供應(yīng)鏈各成員間利益最大化，可以通過信息共享實(shí)現(xiàn)集中決策。當(dāng)不合作時(shí)，企業(yè)A的收益是60百萬，企業(yè)B的收益是50百萬。企業(yè)C的收益是45百萬，當(dāng)他們合作時(shí)，收益會增加，體現(xiàn)在時(shí)間成本的節(jié)約和周轉(zhuǎn)速度上，當(dāng)信息達(dá)到很好的共享時(shí)，收益就會增加，收益分配如表1所示：

根據(jù)ws=n-s！s-1！/n！可計(jì)算出聯(lián)盟中A、B、C的收益分配（如表2至表4所示）。

因此，合作后A的收益為87.5（百萬），不合作時(shí)A的收益是60（百萬），收益增加了45.83%；B的收益為72.5（百萬），不合作時(shí)B的收益是50（百萬），收益增加了45.00%；C的收益為65（百萬），不合作時(shí)C的收益是45（百萬），收益增加了44.44%；從中可以看出每家企業(yè)的收益增長率大致在同一水平線上，所以用Shapley值法進(jìn)行供應(yīng)鏈合作伙伴間收益分配是合理的，而且從中可以看出合作后的收益比單獨(dú)作業(yè)的收益大。

3 結(jié) 論

隨著全球化的發(fā)展和人們生活水平的日益提高，港口和貨運(yùn)企業(yè)作為整個(gè)物流鏈中重要的角色發(fā)揮了很大的作用，他們之間的合作也越來越重要，而完善和良好的信息共享可以使合作的成本減少，獲得利益最大化。采用Shapley值法進(jìn)行供應(yīng)鏈合作伙伴間的收益分配是公平的和有效的，它有助于整個(gè)合作的成功進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] Tijs S. Introduction to Game Theory[M]. Hindustan Book Agency， New Delhi， 2003.

[2] 蔡淑琴，梁靜. 供應(yīng)鏈協(xié)同與信息共享的關(guān)聯(lián)研究[J]. 管理學(xué)報(bào)，2007（2）：4.

[3] 陳國慶，黃培清. 供應(yīng)鏈中的信息共享與激勵(lì)機(jī)制[J]. 上海交通大學(xué)學(xué)報(bào)，2007（12）：3.

[4] 陳曉菲. 基于博弈論的集裝箱多式聯(lián)運(yùn)網(wǎng)絡(luò)貨流分配研究[D]. 大連：大連海事大學(xué)（碩士學(xué)位論文），2014.

[5] 馬士華，王鵬. 基于Shapley值法的供應(yīng)鏈合作伙伴間收益分配機(jī)制[J]. 工業(yè)工程與管理，2006（4）：3.