基于Shapley值模型的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈節(jié)點間的利益分配研究

周業(yè)付

摘要：針對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中利益分配不公平問題，構(gòu)建了Shapley值法的利益分配模型，并以江西省蛋雞產(chǎn)業(yè)為實例進(jìn)行了相應(yīng)的實證分析。結(jié)果表明，Shapley值模型能夠有效地實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈節(jié)點間利益分配公平性，維持供應(yīng)鏈合作聯(lián)盟的持續(xù)性和穩(wěn)定性。最后，提出了相應(yīng)的政策建議。

關(guān)鍵詞：農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈；Shapley值；利益分配

中圖分類號：FF326.6；F224.32 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）04-1039-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.04.056

The Interests Distribution among the Agricultural Products Supply Chain Nodes

Based on the Shapley Value Model

——The Empirical Study of Laying Hens Industry in Jiangxi Province

ZHOU Ye-fu

（School of Economics and Management，Jiujiang University，Jiujiang 332005， Jiangxi， China）

Abstract： In view of the unfair distribution of benefits of agricultural products supply chain， a Shapley model of profit allocation method was constructed， and taking the Laying hens industry of Jiangxi province as examples for the corresponding empirical analysis. Results showed that the Shapley model could realize the fairness of interest distribution， and maintain the continuity and stability of supply chain alliance cooperation effectively among nodes of agricultural products supply chain. Finally， the corresponding policy and recommendations were put forward.

Key words： agricultural supply chain； Shapley value； profit distribution

中國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國，農(nóng)產(chǎn)品是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，完善的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈?zhǔn)谴龠M(jìn)中國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重要保障。農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈?zhǔn)侵笧榱藵M足消費者對農(nóng)產(chǎn)品的需求，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的價值而進(jìn)行的農(nóng)產(chǎn)品物質(zhì)實體由農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者到消費者的轉(zhuǎn)移活動，涉及到農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)企業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)和農(nóng)產(chǎn)品零售企業(yè)等。黨和政府高度重視農(nóng)業(yè)的發(fā)展問題，從2004年起，中央“一號文件”已連續(xù)12年聚焦“三農(nóng)”問題。2015年中央“一號文件”重點關(guān)注了農(nóng)產(chǎn)品流通方式、增加農(nóng)民收入和完善農(nóng)產(chǎn)品價格。中國行業(yè)咨詢網(wǎng)中的《2014年中國農(nóng)產(chǎn)品價格中存在的問題及對策淺析》指出，當(dāng)前中國農(nóng)產(chǎn)品價格競爭激烈、價格波動性大，中間經(jīng)銷商基本壟斷了價格，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中農(nóng)民利益受損，不利于農(nóng)民生產(chǎn)和經(jīng)營。在這種背景下對中國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈節(jié)點間的利益進(jìn)行研究，找出各節(jié)點企業(yè)利益分配的合理方案，從而提高農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率，具有重要實際意義。

1 研究現(xiàn)狀

通過文獻(xiàn)研究分析可知，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈管理的研究和實踐相對較早，主要集中于以下幾方面：一是風(fēng)險管理。嚴(yán)波等提出在物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈風(fēng)險影響因素有信息安全風(fēng)險、信譽(yù)風(fēng)險及配送風(fēng)險，加強(qiáng)信息監(jiān)管力度，提高自身信譽(yù)度，加強(qiáng)信息共享，保證信息安全，加快基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等措施能在很大程度上規(guī)避物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈風(fēng)險；周三元等[1]基于供應(yīng)鏈的視角，運(yùn)用層次分析法對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險的影響因素進(jìn)行定量分析。二是供應(yīng)鏈管理。Regnier E、但斌等[2]通過建立不利天氣影響下的供應(yīng)鏈利潤模型，設(shè)計出一種與天氣指數(shù)相關(guān)的“風(fēng)險分擔(dān)+回購”的組合式契約，激勵農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商提高并達(dá)到系統(tǒng)最優(yōu)的努力水平，進(jìn)而有效地提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量，從而在一定程度上可降低不利天氣的影響，有效保障優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品的穩(wěn)定供應(yīng)。三是優(yōu)化決策。李曉宇等[3]以三級農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈為研究對象，在非對稱信息條件下進(jìn)行動態(tài)博弈，研究表明非對稱信息條件下農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的參與者之間存在一定的道德風(fēng)險，加工商由于農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量信息和需求信息的難以獲得性而受到了利益損失。

目前，國內(nèi)外對利益分配的研究方法較多，從供應(yīng)鏈視角研究成員企業(yè)的利益分配問題也開始被關(guān)注。國外對于利益分配的研究，主要從以下兩個方面進(jìn)行：一是供應(yīng)鏈利益分配方法和結(jié)構(gòu)。Morasch[4]提出了適當(dāng)?shù)奈袡C(jī)制，分析了在不同供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)下成員企業(yè)的利益分配結(jié)構(gòu)。二是供應(yīng)鏈利益分配模型和分配風(fēng)險。Jochen[5分析了供應(yīng)商與采購商的Stackelberg博弈模型，并將博弈結(jié)論推廣到多個供應(yīng)商和多個采購商的條件下進(jìn)行分析，論證了不同供應(yīng)鏈協(xié)議對博弈各方的價值也不同。

國內(nèi)關(guān)于供應(yīng)鏈利益分配方面的研究中，主要集中在兩個方面：一是分配的模型構(gòu)建。薛婷[6]針對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈利益分配的現(xiàn)實缺陷，提出了將考慮風(fēng)險修正因子的Shapley值法作為優(yōu)化后的分配機(jī)制，并通過數(shù)值算例驗證了該分配機(jī)制的可行性。二是基于博弈的供應(yīng)鏈利益分配的方法運(yùn)用。任志成[7]針對外貿(mào)出口供應(yīng)鏈中的利益分配問題，運(yùn)用博弈理論分析獨立決策和合作決策下的定價及利潤關(guān)系，得出合作決策不僅使供應(yīng)鏈系統(tǒng)收益提高，而且消費者也可從中獲益的結(jié)論。

綜上所述，目前國內(nèi)外學(xué)者對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的研究主要集中在風(fēng)險管理、供應(yīng)鏈管理、優(yōu)化決策三方面。關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈利益分配機(jī)制方面缺乏較深入的研究，而且當(dāng)前對于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的研究主要局限在運(yùn)作模式的構(gòu)建以及風(fēng)險管理等方面，關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式的利益分配研究很少。因此，開展此項研究具有一定的理論和現(xiàn)實意義。

2 模型構(gòu)建

關(guān)于供應(yīng)鏈中利益公平分配問題的解決，主要涉及界定供應(yīng)鏈中可分配利益、確定供應(yīng)鏈利益分配方法、度量各成員節(jié)點對供應(yīng)鏈的貢獻(xiàn)率、對具體分配過程中出現(xiàn)的利益沖突進(jìn)行協(xié)調(diào)和再分配四類。

一般來說，n人合作博弈有很多解，如何獲得一個更合理的惟一解是解決利益公平分配問題的關(guān)鍵。n人合作博弈對策的解是對總體聯(lián)盟所獲得利益的一個分配方案。

針對多人合作對策的解的問題，1953年Shapley等[8]從有效性公理、對稱性公理和可加性公理出發(fā)，提出了Shapley值法，并證明了對任意n人合作對策，Shapley值惟一存在。

Shapley值法的基本思想和基本模型為：設(shè)由n個參與成員構(gòu)成的集合N={1，2，…，n}，參與成員組成的一個聯(lián)盟被定義為N的子集S={1，2，…，k}，S？奐N。若對應(yīng)的實值函數(shù)V（S）滿足：

V（？準(zhǔn)）=0V（S1∪S2）≥V（S1）+V（S2），S1∩S2=？準(zhǔn)

則稱[N，V]為n人合作博弈對策，其中實值函數(shù)V（S）為聯(lián)盟S的特征函數(shù)，表示聯(lián)盟S通過協(xié)調(diào)其他成員的能力可以保證得到的最大收益。

記惟一存在的向量函數(shù)？椎={？椎1（V），？椎2（V），…，？椎n（V）}為合作聯(lián)盟的分配向量，其中？椎i（V）表示第i個成員在合作博弈[N，V]中應(yīng)該獲得的期望報酬，為一個分配方案，計算公式如下：

？椎i（V）=■w（|S|）[V（S）-V（S-{i}）]，i=1，2，…，n

w（|S|）=■

以上公式即為Shapley值利益分配模型，其中|S|是聯(lián)盟S中所含成員個數(shù)，V（S-{i}）是子集S中除去第i個成員后能夠保證得到的最大收益，w（|S|）可看成是加權(quán)因子。

Shapley值是一個概率值，這一數(shù)學(xué)方法認(rèn)為應(yīng)該按參與主體對聯(lián)盟的邊際貢獻(xiàn)來進(jìn)行利益分配，既考慮了合作聯(lián)盟的效率又考慮了利益分配的公平，反映了個體在集體中的重要程度，被認(rèn)為是對合作博弈一個公平的分配辦法。

3 實證分析

江西穗昌禽業(yè)科技有限公司的“龍頭企業(yè)+農(nóng)戶”養(yǎng)殖模式（簡稱“龍頭企業(yè)”模式）是該省蛋雞養(yǎng)殖模式的典型案例之一。該公司現(xiàn)有養(yǎng)殖基地8.93 hm2，擁有存欄蛋雞30萬羽，公司把先進(jìn)的養(yǎng)殖防疫技術(shù)、工藝設(shè)備、品牌優(yōu)勢等和廣大農(nóng)戶閑散的勞力、資金等有機(jī)地結(jié)合起來，建立了“周期股份制”，現(xiàn)已建成全省工藝流程最合理、規(guī)模最大、機(jī)械化程度最高的專業(yè)性商品蛋雞養(yǎng)殖基地。

如果蛋雞養(yǎng)殖戶不與龍頭企業(yè)、養(yǎng)殖協(xié)會合作，他們絕大部分是將雞蛋、淘汰雞的主要蛋雞產(chǎn)品交由收購商（經(jīng)紀(jì)人）統(tǒng)一收購，收購商（經(jīng)紀(jì)人）出于自身利益的考慮，為最大限度地賺取中間差價，就會盡最大努力地與養(yǎng)殖戶討價還價，最終壓縮了蛋雞養(yǎng)殖戶的利潤空間。根據(jù)經(jīng)典Shapley值法，非合作條件下江西穗昌禽業(yè)科技有限公司蛋雞供應(yīng)鏈各節(jié)點的利潤分配方案如表1所示。

如果蛋雞養(yǎng)殖戶、龍頭企業(yè)、養(yǎng)殖協(xié)會兩兩之間相互合作，建立起供應(yīng)鏈合作聯(lián)盟，龍頭企業(yè)與蛋雞養(yǎng)殖戶簽訂購銷契約合同，負(fù)責(zé)向養(yǎng)殖戶統(tǒng)一收購全部雞蛋（或淘汰雞）和供應(yīng)全部雞苗、飼料及加工屠宰服務(wù)；蛋雞養(yǎng)殖戶加入養(yǎng)殖協(xié)會成為會員，由協(xié)會統(tǒng)一提供有償疫苗和技術(shù)服務(wù)。為計算方便，假定聯(lián)盟下蛋雞養(yǎng)殖戶向龍頭企業(yè)提供的所有蛋雞產(chǎn)品價格都優(yōu)惠5%；龍頭企業(yè)、養(yǎng)殖協(xié)會向蛋雞養(yǎng)殖戶提供的所有資源要素價格都優(yōu)惠10%，向批發(fā)零售商提供的所有蛋雞產(chǎn)品價格都優(yōu)惠3%。將蛋雞養(yǎng)殖戶、龍頭企業(yè)、養(yǎng)殖協(xié)會和批發(fā)零售商等4個節(jié)點構(gòu)成的蛋雞供應(yīng)鏈記為N={1，2，3，4}，將各節(jié)點組成的聯(lián)盟記為S={1，2，…，k}（1≤k≤4），S？哿N。這樣，每一個節(jié)點成員可參與的聯(lián)盟形式有8種。根據(jù)經(jīng)典Shapley值法，合作聯(lián)盟下江西省蛋雞供應(yīng)鏈中養(yǎng)殖戶節(jié)點的利潤分配方案計算過程如表2所示。

則？椎i（V）=■w（|S1|）[V（S1）-V（S1-{i}）]=

833.43萬元

同理可以計算得到合作聯(lián)盟下蛋雞供應(yīng)鏈中其他利益節(jié)點的利潤分配方案。

從計算結(jié)果可以看到，蛋雞供應(yīng)鏈各節(jié)點最佳合作策略的利潤分配向量為（833.43，953.54，383.25，

824.96），供應(yīng)鏈聯(lián)盟的總收益=2 995.18萬元。

從上述分析結(jié)果可以看出，通過Shapley值法分配方案，江西省蛋雞產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈各節(jié)點利潤分配結(jié)果滿足個體理性及整體理性，能夠保證蛋雞養(yǎng)殖戶、龍頭企業(yè)、養(yǎng)殖協(xié)會及批發(fā)零售商在供應(yīng)鏈合作中的積極性和穩(wěn)定性。

4 政策建議

1）建立和完善農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈價格監(jiān)測預(yù)警和信息引導(dǎo)體系，加強(qiáng)與農(nóng)戶的交流溝通。政府部門應(yīng)及時采取有效經(jīng)濟(jì)措施，以市場調(diào)節(jié)為手段，積極建立和完善以農(nóng)產(chǎn)品價格為核心的價格數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警體系，進(jìn)一步加強(qiáng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)價格的實時動態(tài)信息統(tǒng)計與監(jiān)測分析。同時，還必須及時、準(zhǔn)確地發(fā)布相關(guān)預(yù)警信息，強(qiáng)化生產(chǎn)監(jiān)測與信息引導(dǎo)，使農(nóng)戶充分掌握市場行情，引導(dǎo)農(nóng)戶科學(xué)調(diào)整生產(chǎn)結(jié)構(gòu)。

2）提高農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈價格傳導(dǎo)效率，增強(qiáng)價格預(yù)測與決策的科學(xué)性。農(nóng)戶進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)決策或政府部門制定相關(guān)政策和進(jìn)行價格預(yù)測時，應(yīng)該根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈價格系統(tǒng)內(nèi)部的變化關(guān)系，考慮各種可能的影響因素進(jìn)行價格預(yù)測，以增強(qiáng)價格預(yù)測的科學(xué)性。同時，相關(guān)政府部門還應(yīng)采取相應(yīng)的拓展價格信息發(fā)布與傳播渠道，健全價格信息發(fā)布與傳播網(wǎng)絡(luò)等政府措施，保證農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)價格傳導(dǎo)的順暢，提高價格傳導(dǎo)的效率。

3）完善農(nóng)產(chǎn)品資金扶持體系，努力增加對農(nóng)戶的經(jīng)濟(jì)損失補(bǔ)貼。在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈價格系統(tǒng)出現(xiàn)異常波動后，政府應(yīng)及時采取有效經(jīng)濟(jì)措施，充分發(fā)揮補(bǔ)貼資金杠桿作用，完善農(nóng)產(chǎn)品資金扶持體系，采用更加靈活的補(bǔ)貼政策，積極探索多種模式的保險補(bǔ)償方式，多渠道降低農(nóng)戶遭受的經(jīng)濟(jì)損失，提高農(nóng)戶生產(chǎn)的積極性，穩(wěn)定農(nóng)產(chǎn)品市場的價格，保持農(nóng)產(chǎn)品健康發(fā)展。

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