農業產業鏈參與主體利益分配研究

王永亮+魏玲玲+孫慧波+李萬明

摘要:公平合理的利益分配機制是保證農業產業鏈中參與主體間的戰略同盟關系得以發展和鞏固的關鍵,Shapley值法模型則是一種解決合作博弈下利益分配的有效方法。概述了Shapley值法的利益分配模型,并在此基礎上綜合考慮農業產業鏈運行過程中的參與成員所面臨的風險、技術創新能力以及參與合作的程度3個因素,引入修正因子對Shapley值法模型進行修正,得出的利潤分配結果更加公平合理,能夠有效指導實踐。

關鍵詞:農業產業鏈;參與成員;利益分配;Shapley值法;修正模型

中圖分類號:F304.8;F224.32文獻標識碼:A文章編號:0439-8114(2014)10-2453-04

Profit Distribution between Participants of Agricultural Industrial Chain

WANG Yong-lianga,WEI Ling-linga,SUN Hui-boa,LI Wan-mingb

(a.The School of Economics and Management;b.The Research Centre of Oasis Development,Shihezi University,Shihezi832000,Xinjiang,China)

Abstract:The profit distribution model by Shapley model was analyzed, based on 3 factors including risks, technology innovation ability and the degree of cooperation during the the process of agricultural industrial chain running. The correction factor was introduced to modify the Shapley model, so the profit allocation could be more fair and reasonable, which would effectively guide the practice.

Key words:agricultural industrial chain; participants; profits distribution; Shapley model; modifying model

基金項目:新疆生產建設兵團社科基金項目(10BTYB09);新疆維吾爾自治區高校人文社科研究基地重點項目(XJEDUO2O212BO1)

隨著農業和農村經濟的發展,農業產業鏈的構建對于促進農業產業化、市場化進程,農民增收、農業增效及農村進步都發揮著關鍵作用。傅國華[1]最早提出農業產業鏈的概念,認為農業產業鏈是種植業、加工業、運輸業、銷售業圍繞某一“拳頭產品”,依托市場資源,集中土地、勞動力、資金等生產要素,并以攻克農產品的保鮮、加工、儲運技術為動力,轉動優勢農產品“產、運、銷”或“產、加、運、銷”的產業鏈,規模化經營,鏈狀轉動。左兩軍等[2]認為農業產業鏈包括農業產前環節、產中環節、產后加工環節、流通環節和消費環節,即農產品從種苗培育到大田管理、農畜產品加工保鮮,直至流通、市場銷售等所有環節和整個流程。農業產業鏈是涵蓋農產品生產、加工、銷售、運輸等諸多環節,涉及農業產前、產中、產后的各個部門和組織機構,把價值鏈、信息鏈、物流鏈、組織鏈結合在一起的有機整體。

在經濟運行的過程中,農業產業鏈的參與主體為適應市場變化、完成統一的戰略目標而分工協作,從而形成一種戰略同盟的關系,以市場為導向,以效益為中心,依靠科技進步和龍頭帶動,對農業和農村經濟實行區域化布局、專業化生產、一體化經營、社會化服務和企業化管理,逐步形成產加銷一條龍、貿工農一體化的農業生產經營機制[3]。這種戰略同盟能夠把分散成員所擁有的優勢資源整合起來,發揮各自的比較優勢;能夠提升產業鏈的運作效率,增加收益,降低風險。同時,穩定的戰略同盟關系,能夠促使農業產業鏈更加穩定和規范,克服農業產業鏈的松散和脆弱性,確保各參與主體的利益得以實現;并能夠拓展和延伸產業鏈,使農業產業鏈的功能得以增強。而維系與鞏固這種戰略同盟關系的關鍵是在產業鏈各參與主體之間合理的分配因合作所增加的利益,但在這種農業生產機制下各組織成員都是理性的經濟人,各自追求利潤最大化,勢必會產生利益上的沖突,從而導致同盟關系的破裂,出現產業鏈條的斷裂和脫節。只有參與各成員在合作博弈下得到合理公平的利益分配,使合作雙方達到雙贏,才能形成穩固的同盟關系。Shapley提出了一種解決n人合作對策問題的Shapley值法,是解決合作博弈下農業產業鏈中參與主體的利益分配問題的一種有效方法。這種基于Shapley值法的利益分配方式既不是利潤的平均分配,也不是按投資成本的比例分配,而是基于各參與主體在參與生產過程中的邊際貢獻程度進行分配的一種分配方式,該方法具有一定的合理性[4]。

1Shapley值法利益分配模型

農業產業鏈中參與主體之間是合作博弈的關系,Shapley值法正是一種在合作博弈下用于解決多人合作對策問題的數學方法。當有n個人從事某項經濟活動時,其中若干人組合的每一種合作形式都會得到一定的效益,當人們之間的利益活動屬非對抗性時,合作中人數的增加不會引起效益的減少,這樣,全體n個人的合作將帶來最大效益,Shapley值法是分配這個最大效益的一種方案[5]。

1.1Shapley值法模型概述

設集合R={1,2,,3,…,n},R的任意子集X(表示在n個人集合中的任意組合)存在一個實值函數U(X)與其對應,若滿足U(∮)=0,U(Xi∩Xj)≥U(Xi)+U(Xj),Xi∩Xj=∮,(Xi∈R,Xj∈R),則稱[R,U]為多人合作對策,U為其特征函數,U(X)表示合作同盟X的收益值。

用Pi表示R中成員i從合作獲得的最大效益U(R)中所得到的收入,在合作R的基礎下,用P=(P1,P2,P3,…,Pn)表示合作對策的分配策略。顯然,要保證成員之間的合作,必須具有以下兩個特征:①Pi=U(R);②Pi≥U(i),i=1,2,3,…n。其中U(i)是成員之間不結盟時的收益。在Shapley值法中,合作R下的參與主體所得利益分配值稱為Shapley值,可以記作Φ(U)=[P1(U),P2(U),P3(U),…Pi(U)],其中Pi(U)表示合作成員i的所得分配利益。并且Shapley值滿足以下3個公理。

1)對稱性。設φi(U)是Pφ(U)=Pi(U)的一個排列,則R是其自身的對應,若φi是i的對應,φX是X(X∩R)的對應,記U(φX)=V(S),則對于任意的i=1,2,3,…,n都有Pφ(U)=Pi(U)。也就是說,每個成員分配利益的大小與其被賦予的序號i無關,即各成員之間的關系是平等的。

2)有效性。如果對所有的包含i的子集X都有Pi(U+V)=Pi(U)+Pi(V),則Pi(U)=0,并且Pi(U)=U(R)。這表示如果參與合作的成員對全體合作收益沒有貢獻,則從中分配到的收益為零,并且各參與成員分配到的收益之和與全體合作的收益相等。

3)可加性。對于任意兩個定義在R上的特征函數U和V,則有Pi(U+V)=Pi(U)+Pi(V),其中i=1,2,3,…,n。這說明當多人同時進行兩項合作時,每人所得的收益應該是兩項合作所分配收益之和。

Shapley值對于任意的n人合作博弈對策是惟一存在的,在合作R中,第i個參與成員所分配到的利益Pi(U)可以用下面的公式計算:

Pi(U)=w(|X|)[U(X)-U(X-i)],i=1,2,3,…,n

w(|X|)=

式中,Xi是R中包含i的所有子集,|X|是子集X中所含有元素的個數,w(|X|)表示概率,其總和為1,可以看作加權因子,U(X)-U(X-i)表示參與者加入聯盟所帶來的收益,即參與者i的邊際貢獻。

1.2Shapley值法在農業產業鏈利潤分配中的應用

為了更好地運用和理解Shapley值法,假設有甲、乙、丙3家企業(可以是農戶、協會、基地、加工企業、物流等的任意3家),甲、乙、丙3家企業單獨經營,分別可以獲得利潤10萬元;甲和乙合作可以獲利50萬元;甲和丙合作可以獲利70萬元;乙和丙合作可以獲利40萬元;3家企業合作可以獲得100萬元利潤。如果把3家企業合作所得的100萬元利潤平均分配,則每家可以分得33.3萬元,雖然大于單獨經營時所得的利潤,但這很難調動某些參與者的積極性。如,甲和丙的利潤之和小于二者合作時所得的收益70萬元,甲和丙就不可能加入到三者合作當中。Shapley值法就可以解決這個問題,按照Shapley值法參與者甲的分配利益P1(U)計算,如表1所示。

根據公式把表中最后一行相加,則可得甲的利益分配為:P1(U)=++10+20=40(萬元);同理,可以算出乙的利益分配為:P2(U)=++5+10=25(萬元),丙的利益分配為:P3(U)=+10+5+=35(萬元)。經驗證,甲、乙、丙三方的利益分配之和等于其合作的收益,即P1(U)+P2(U)+P3(U)=100(萬元),且P1(U)、P2(U)、P3(U)都大于單獨經營的收益10萬元;P1(U)+P2(U)>50萬元,P1(U)+P3(U)>70萬元,P2(U)+P3(U)>40萬元。所以,按照Shapley值法的利益分配,使3家合作企業所得到的收益超過了一家單獨經營或任意兩家合作所得到的收益,這樣3家企業都有參加合作的動力,保證了聯盟的穩定性。

2Shapley值法的修正

通過以上分析可以看出,Shapley值法充分考慮到了農業產業鏈的各參與主體對于合作的不同貢獻程度,有利于調動成員參與合作的積極性。但是,Shapley值法并沒有綜合考慮參與成員的風險承擔能力、技術創新能力和合作程度等因素,這些因素都會對利益的分配產生影響,因此需要對Shapley值法的利益分配額進行調整,使其更加合理。

2.1考慮風險因素

農業生產是一種自然再生產過程,受自然條件影響明顯,而且生產周期較長,產量也具有不確定性,同時,生產決策也是建立在對于未來市場預測的基礎之上的,人們往往很難做出科學準確的預測。在農業產業鏈運作的過程中,參與成員總會面臨環境風險、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。而在Shapley值法中,參與成員承擔的風險被看作是相同的,均為1/n,進行利益分配時忽略了風險大小的差異,這必然會導致利益分配與承擔風險程度的不匹配。因此,按照風險共擔原則,對承擔風險大的參與成員應該相應增加其利益分配,而對承擔風險小的參與成員應減少其利益分配。在對風險進行評價時,可以采用模糊綜合評判法、層次分析法、相對風險分配法等方法,用Ri表示風險系數,進行歸一化處理,風險因素可表示為ai=Ri /Ri。

2.2考慮技術創新能力

在農業產業鏈中采用先進的工藝水平、關鍵技術,能夠提升整條產業鏈的綜合競爭力。面對復雜多變的市場環境,新產品的開發、新技術的引進和農業產業鏈中某個環節的技術創新都會對整個產業鏈條產生影響,增加整體的合作收益。因此,農業產業鏈要具有核心競爭力,技術創新是至關重要的因素。在利益分配時就需要把技術創新能力考慮進來,對有引進新技術或技術創新的參與成員給予獎勵,對缺少新技術引進或技術創新的參與成員進行適當的懲罰。這就需要綜合考慮參與成員在整個產業鏈中技術創新能力的地位和在整個合作中處于什么水平,以及參與成員的技術創新對整體合作收益增加的貢獻。可以用Wi表示由于成員i技術創新所增加的價值,對Wi進行單一化處理,可以得到各參與成員對技術創新所作貢獻的比例Si:

Si=Wi /Wi,其中i=1,2,3,…,n。

2.3考慮合作程度

合作成員可能在參與合作的過程中表現出不同的積極性和努力水平,或者有可能隨時退出合作,這勢必會影響到合作的穩定性,給整個農業產業鏈造成很大的損失。在進行利益分配時,要盡量保證合作的穩定性,對于參與合作積極性和努力水平高的成員給予適當獎勵,對于積極性和努力水平低的成員進行適當懲罰。可以從成員的投入情況、信息公開度、信任程度等方面進行評價,并對評價結果進行定量分析,對各個成員的合作程度進行評分。用fi(i=1,2,3,…,n)表示對成員的合作程度的評價結果,通過歸一化處理可以得到bi=fi /fi,可以作為合作程度的影響系數。

2.4修正模型

以上3個因素在合作收益的分配中起不同的作用,可以通過科學合理的方法賦予一定的權重,根據農業產業鏈的參與成員所起的作用不同,通過德爾菲法設定權重,3個因素的權重可以用c=(c1,c2,c3)表示,則修正模型可以表示為:

Pi(U)′=Pi(U)+U(R)×(di-),di=(ai,si,bi)c1c2c3

其中Pi(U)為修正后第i個成員的利益分配值;di為參與成員修正因素綜合評價值,di-表示成員i的實際影響因素與理論均攤因子的差值,若其大于0,則表示考慮綜合因素后,參與成員表現比較好,應調高利益分配額,若其小于0,則表示參與成員表現水平小于產業鏈上參與成員的平均水平,應調低利益分配額;U(R)×(di-)表示其利潤分配的補償值。經驗證,修正后的成員i的實際利益分配仍符合要求,即:

Pi(U)′=[Pi(U)+U(R)×(di-)]

=U(R)+U(R)×(di-),

由于(di-)=0,故Pi(U)=U(R)。

運用修正模型對上述案例進行修正,設ai=(0.4,0.3,0.3),si=(0.3,0.4,0.3),bi=(0.3,0.5,0.2),3個因素的權重分別為Ci=(0.4,0.4,0.2),綜合這3個因素后的綜合因子為:

di=0.4 0.3 0.30.3 0.4 0.50.3 0.3 0.20.40.40.2=0.340.380.28

結合“1.2節”計算的數值,可以得到調整后甲、乙、丙的利益分配額為:

P1(U)′=40+100×(0.34-)=41(萬元)

P2(U)′=25+100×(0.38-)=29.7(萬元)

P3(U)′=35+100×(0.28-)=29.7(萬元)

經過調整后甲乙所得分配的利益增加了,而丙的利益減少,這是綜合考慮風險因素、技術創新能力、參與合作程度3個影響因素的結果,利益分配更加公平。

3結論

農業產業鏈的利益分配機制是影響產業鏈穩定的重要因素。各參與成員之間為了共同利益,相互影響,相互合作,組成戰略聯盟,最終形成一條完整的鏈條。合作成員參與到農業產業鏈中最根本的目的是依靠合作創造更大的整體利益,同時追求自身利益的最大化。各成員追求自身利益最大化的本性必定會使其關注相互間的利益分配,利益分配如果不合理,則會影響各成員參與合作的積極性,進而影響整個鏈條的整體利益創造,甚至會導致產業鏈條的斷裂。因此,合理的利益分配是農業產業鏈穩定運行的保證。

在這種合作博弈的關系中,Shapley值法運用公理化的方法為合作成員之間的利益分配提供了合理的分配策略。本研究在Shapley值法的基礎上,綜合考慮了農業產業鏈參與成員所面臨的風險因素、技術創新能力以及參與合作程度,對Shapley模型進行了修正,使其在利益分配策略中更加兼顧效益和公平,并使風險和效益更加匹配。總之,Shapley值法為農業產業鏈參與成員之間的利益分配提供了一個理論上可行且對實踐也有重要指導意義的利益分配方案,能夠減少利益分配中的不合理因素,為合作的穩定和持續發展打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1] 傅國華.運轉農產品產業鏈提高農業系統效益[J].中國農墾經濟,1996(11):24-25.

[2] 左兩軍,張麗娟.農產品超市經營對農業產業鏈的影響分析[J].農村經濟,2003(3):31-32.

[3] 趙緒福,王雅鵬.農業產業鏈、產業化、產業體系的區別與聯系[J].農村經濟,2004(6):44-45.

[4] 張潤紅,羅榮桂.基于Shapley值法的共同配送利益分配研究[J].武漢理工大學學報,2008,30(1):150-153.

[5] 陳紅華,田志宏,周潔.基于Shapley值法的蔬菜可追溯系統利益分配研究——以北京市T公司為例[J].農業技術經濟,2011(2):56-65.

3)可加性。對于任意兩個定義在R上的特征函數U和V,則有Pi(U+V)=Pi(U)+Pi(V),其中i=1,2,3,…,n。這說明當多人同時進行兩項合作時,每人所得的收益應該是兩項合作所分配收益之和。

Shapley值對于任意的n人合作博弈對策是惟一存在的,在合作R中,第i個參與成員所分配到的利益Pi(U)可以用下面的公式計算:

Pi(U)=w(|X|)[U(X)-U(X-i)],i=1,2,3,…,n

w(|X|)=

式中,Xi是R中包含i的所有子集,|X|是子集X中所含有元素的個數,w(|X|)表示概率,其總和為1,可以看作加權因子,U(X)-U(X-i)表示參與者加入聯盟所帶來的收益,即參與者i的邊際貢獻。

1.2Shapley值法在農業產業鏈利潤分配中的應用

為了更好地運用和理解Shapley值法,假設有甲、乙、丙3家企業(可以是農戶、協會、基地、加工企業、物流等的任意3家),甲、乙、丙3家企業單獨經營,分別可以獲得利潤10萬元;甲和乙合作可以獲利50萬元;甲和丙合作可以獲利70萬元;乙和丙合作可以獲利40萬元;3家企業合作可以獲得100萬元利潤。如果把3家企業合作所得的100萬元利潤平均分配,則每家可以分得33.3萬元,雖然大于單獨經營時所得的利潤,但這很難調動某些參與者的積極性。如,甲和丙的利潤之和小于二者合作時所得的收益70萬元,甲和丙就不可能加入到三者合作當中。Shapley值法就可以解決這個問題,按照Shapley值法參與者甲的分配利益P1(U)計算,如表1所示。

根據公式把表中最后一行相加,則可得甲的利益分配為:P1(U)=++10+20=40(萬元);同理,可以算出乙的利益分配為:P2(U)=++5+10=25(萬元),丙的利益分配為:P3(U)=+10+5+=35(萬元)。經驗證,甲、乙、丙三方的利益分配之和等于其合作的收益,即P1(U)+P2(U)+P3(U)=100(萬元),且P1(U)、P2(U)、P3(U)都大于單獨經營的收益10萬元;P1(U)+P2(U)>50萬元,P1(U)+P3(U)>70萬元,P2(U)+P3(U)>40萬元。所以,按照Shapley值法的利益分配,使3家合作企業所得到的收益超過了一家單獨經營或任意兩家合作所得到的收益,這樣3家企業都有參加合作的動力,保證了聯盟的穩定性。

2Shapley值法的修正

通過以上分析可以看出,Shapley值法充分考慮到了農業產業鏈的各參與主體對于合作的不同貢獻程度,有利于調動成員參與合作的積極性。但是,Shapley值法并沒有綜合考慮參與成員的風險承擔能力、技術創新能力和合作程度等因素,這些因素都會對利益的分配產生影響,因此需要對Shapley值法的利益分配額進行調整,使其更加合理。

2.1考慮風險因素

農業生產是一種自然再生產過程,受自然條件影響明顯,而且生產周期較長,產量也具有不確定性,同時,生產決策也是建立在對于未來市場預測的基礎之上的,人們往往很難做出科學準確的預測。在農業產業鏈運作的過程中,參與成員總會面臨環境風險、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。而在Shapley值法中,參與成員承擔的風險被看作是相同的,均為1/n,進行利益分配時忽略了風險大小的差異,這必然會導致利益分配與承擔風險程度的不匹配。因此,按照風險共擔原則,對承擔風險大的參與成員應該相應增加其利益分配,而對承擔風險小的參與成員應減少其利益分配。在對風險進行評價時,可以采用模糊綜合評判法、層次分析法、相對風險分配法等方法,用Ri表示風險系數,進行歸一化處理,風險因素可表示為ai=Ri /Ri。

2.2考慮技術創新能力

在農業產業鏈中采用先進的工藝水平、關鍵技術,能夠提升整條產業鏈的綜合競爭力。面對復雜多變的市場環境,新產品的開發、新技術的引進和農業產業鏈中某個環節的技術創新都會對整個產業鏈條產生影響,增加整體的合作收益。因此,農業產業鏈要具有核心競爭力,技術創新是至關重要的因素。在利益分配時就需要把技術創新能力考慮進來,對有引進新技術或技術創新的參與成員給予獎勵,對缺少新技術引進或技術創新的參與成員進行適當的懲罰。這就需要綜合考慮參與成員在整個產業鏈中技術創新能力的地位和在整個合作中處于什么水平,以及參與成員的技術創新對整體合作收益增加的貢獻。可以用Wi表示由于成員i技術創新所增加的價值,對Wi進行單一化處理,可以得到各參與成員對技術創新所作貢獻的比例Si:

Si=Wi /Wi,其中i=1,2,3,…,n。

2.3考慮合作程度

合作成員可能在參與合作的過程中表現出不同的積極性和努力水平,或者有可能隨時退出合作,這勢必會影響到合作的穩定性,給整個農業產業鏈造成很大的損失。在進行利益分配時,要盡量保證合作的穩定性,對于參與合作積極性和努力水平高的成員給予適當獎勵,對于積極性和努力水平低的成員進行適當懲罰。可以從成員的投入情況、信息公開度、信任程度等方面進行評價,并對評價結果進行定量分析,對各個成員的合作程度進行評分。用fi(i=1,2,3,…,n)表示對成員的合作程度的評價結果,通過歸一化處理可以得到bi=fi /fi,可以作為合作程度的影響系數。

2.4修正模型

以上3個因素在合作收益的分配中起不同的作用,可以通過科學合理的方法賦予一定的權重,根據農業產業鏈的參與成員所起的作用不同,通過德爾菲法設定權重,3個因素的權重可以用c=(c1,c2,c3)表示,則修正模型可以表示為:

Pi(U)′=Pi(U)+U(R)×(di-),di=(ai,si,bi)c1c2c3

其中Pi(U)為修正后第i個成員的利益分配值;di為參與成員修正因素綜合評價值,di-表示成員i的實際影響因素與理論均攤因子的差值,若其大于0,則表示考慮綜合因素后,參與成員表現比較好,應調高利益分配額,若其小于0,則表示參與成員表現水平小于產業鏈上參與成員的平均水平,應調低利益分配額;U(R)×(di-)表示其利潤分配的補償值。經驗證,修正后的成員i的實際利益分配仍符合要求,即:

Pi(U)′=[Pi(U)+U(R)×(di-)]

=U(R)+U(R)×(di-),

由于(di-)=0,故Pi(U)=U(R)。

運用修正模型對上述案例進行修正,設ai=(0.4,0.3,0.3),si=(0.3,0.4,0.3),bi=(0.3,0.5,0.2),3個因素的權重分別為Ci=(0.4,0.4,0.2),綜合這3個因素后的綜合因子為:

di=0.4 0.3 0.30.3 0.4 0.50.3 0.3 0.20.40.40.2=0.340.380.28

結合“1.2節”計算的數值,可以得到調整后甲、乙、丙的利益分配額為:

P1(U)′=40+100×(0.34-)=41(萬元)

P2(U)′=25+100×(0.38-)=29.7(萬元)

P3(U)′=35+100×(0.28-)=29.7(萬元)

經過調整后甲乙所得分配的利益增加了,而丙的利益減少,這是綜合考慮風險因素、技術創新能力、參與合作程度3個影響因素的結果,利益分配更加公平。

3結論

農業產業鏈的利益分配機制是影響產業鏈穩定的重要因素。各參與成員之間為了共同利益,相互影響,相互合作,組成戰略聯盟,最終形成一條完整的鏈條。合作成員參與到農業產業鏈中最根本的目的是依靠合作創造更大的整體利益,同時追求自身利益的最大化。各成員追求自身利益最大化的本性必定會使其關注相互間的利益分配,利益分配如果不合理,則會影響各成員參與合作的積極性,進而影響整個鏈條的整體利益創造,甚至會導致產業鏈條的斷裂。因此,合理的利益分配是農業產業鏈穩定運行的保證。

在這種合作博弈的關系中,Shapley值法運用公理化的方法為合作成員之間的利益分配提供了合理的分配策略。本研究在Shapley值法的基礎上,綜合考慮了農業產業鏈參與成員所面臨的風險因素、技術創新能力以及參與合作程度,對Shapley模型進行了修正,使其在利益分配策略中更加兼顧效益和公平,并使風險和效益更加匹配。總之,Shapley值法為農業產業鏈參與成員之間的利益分配提供了一個理論上可行且對實踐也有重要指導意義的利益分配方案,能夠減少利益分配中的不合理因素,為合作的穩定和持續發展打下堅實的基礎。

參考文獻:

[1] 傅國華.運轉農產品產業鏈提高農業系統效益[J].中國農墾經濟,1996(11):24-25.

[2] 左兩軍,張麗娟.農產品超市經營對農業產業鏈的影響分析[J].農村經濟,2003(3):31-32.

[3] 趙緒福,王雅鵬.農業產業鏈、產業化、產業體系的區別與聯系[J].農村經濟,2004(6):44-45.

[4] 張潤紅,羅榮桂.基于Shapley值法的共同配送利益分配研究[J].武漢理工大學學報,2008,30(1):150-153.

[5] 陳紅華,田志宏,周潔.基于Shapley值法的蔬菜可追溯系統利益分配研究——以北京市T公司為例[J].農業技術經濟,2011(2):56-65.

3)可加性。對于任意兩個定義在R上的特征函數U和V,則有Pi(U+V)=Pi(U)+Pi(V),其中i=1,2,3,…,n。這說明當多人同時進行兩項合作時,每人所得的收益應該是兩項合作所分配收益之和。

Shapley值對于任意的n人合作博弈對策是惟一存在的,在合作R中,第i個參與成員所分配到的利益Pi(U)可以用下面的公式計算:

Pi(U)=w(|X|)[U(X)-U(X-i)],i=1,2,3,…,n

w(|X|)=

式中,Xi是R中包含i的所有子集,|X|是子集X中所含有元素的個數,w(|X|)表示概率,其總和為1,可以看作加權因子,U(X)-U(X-i)表示參與者加入聯盟所帶來的收益,即參與者i的邊際貢獻。

1.2Shapley值法在農業產業鏈利潤分配中的應用

為了更好地運用和理解Shapley值法,假設有甲、乙、丙3家企業(可以是農戶、協會、基地、加工企業、物流等的任意3家),甲、乙、丙3家企業單獨經營,分別可以獲得利潤10萬元;甲和乙合作可以獲利50萬元;甲和丙合作可以獲利70萬元;乙和丙合作可以獲利40萬元;3家企業合作可以獲得100萬元利潤。如果把3家企業合作所得的100萬元利潤平均分配,則每家可以分得33.3萬元,雖然大于單獨經營時所得的利潤,但這很難調動某些參與者的積極性。如,甲和丙的利潤之和小于二者合作時所得的收益70萬元,甲和丙就不可能加入到三者合作當中。Shapley值法就可以解決這個問題,按照Shapley值法參與者甲的分配利益P1(U)計算,如表1所示。

根據公式把表中最后一行相加,則可得甲的利益分配為:P1(U)=++10+20=40(萬元);同理,可以算出乙的利益分配為:P2(U)=++5+10=25(萬元),丙的利益分配為:P3(U)=+10+5+=35(萬元)。經驗證,甲、乙、丙三方的利益分配之和等于其合作的收益,即P1(U)+P2(U)+P3(U)=100(萬元),且P1(U)、P2(U)、P3(U)都大于單獨經營的收益10萬元;P1(U)+P2(U)>50萬元,P1(U)+P3(U)>70萬元,P2(U)+P3(U)>40萬元。所以,按照Shapley值法的利益分配,使3家合作企業所得到的收益超過了一家單獨經營或任意兩家合作所得到的收益,這樣3家企業都有參加合作的動力,保證了聯盟的穩定性。

2Shapley值法的修正

通過以上分析可以看出,Shapley值法充分考慮到了農業產業鏈的各參與主體對于合作的不同貢獻程度,有利于調動成員參與合作的積極性。但是,Shapley值法并沒有綜合考慮參與成員的風險承擔能力、技術創新能力和合作程度等因素,這些因素都會對利益的分配產生影響,因此需要對Shapley值法的利益分配額進行調整,使其更加合理。

2.1考慮風險因素

農業生產是一種自然再生產過程,受自然條件影響明顯,而且生產周期較長,產量也具有不確定性,同時,生產決策也是建立在對于未來市場預測的基礎之上的,人們往往很難做出科學準確的預測。在農業產業鏈運作的過程中,參與成員總會面臨環境風險、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。而在Shapley值法中,參與成員承擔的風險被看作是相同的,均為1/n,進行利益分配時忽略了風險大小的差異,這必然會導致利益分配與承擔風險程度的不匹配。因此,按照風險共擔原則,對承擔風險大的參與成員應該相應增加其利益分配,而對承擔風險小的參與成員應減少其利益分配。在對風險進行評價時,可以采用模糊綜合評判法、層次分析法、相對風險分配法等方法,用Ri表示風險系數,進行歸一化處理,風險因素可表示為ai=Ri /Ri。

2.2考慮技術創新能力

在農業產業鏈中采用先進的工藝水平、關鍵技術,能夠提升整條產業鏈的綜合競爭力。面對復雜多變的市場環境,新產品的開發、新技術的引進和農業產業鏈中某個環節的技術創新都會對整個產業鏈條產生影響,增加整體的合作收益。因此,農業產業鏈要具有核心競爭力,技術創新是至關重要的因素。在利益分配時就需要把技術創新能力考慮進來,對有引進新技術或技術創新的參與成員給予獎勵,對缺少新技術引進或技術創新的參與成員進行適當的懲罰。這就需要綜合考慮參與成員在整個產業鏈中技術創新能力的地位和在整個合作中處于什么水平,以及參與成員的技術創新對整體合作收益增加的貢獻。可以用Wi表示由于成員i技術創新所增加的價值,對Wi進行單一化處理,可以得到各參與成員對技術創新所作貢獻的比例Si:

Si=Wi /Wi,其中i=1,2,3,…,n。

2.3考慮合作程度

合作成員可能在參與合作的過程中表現出不同的積極性和努力水平,或者有可能隨時退出合作,這勢必會影響到合作的穩定性,給整個農業產業鏈造成很大的損失。在進行利益分配時,要盡量保證合作的穩定性,對于參與合作積極性和努力水平高的成員給予適當獎勵,對于積極性和努力水平低的成員進行適當懲罰。可以從成員的投入情況、信息公開度、信任程度等方面進行評價,并對評價結果進行定量分析,對各個成員的合作程度進行評分。用fi(i=1,2,3,…,n)表示對成員的合作程度的評價結果,通過歸一化處理可以得到bi=fi /fi,可以作為合作程度的影響系數。

2.4修正模型

以上3個因素在合作收益的分配中起不同的作用,可以通過科學合理的方法賦予一定的權重,根據農業產業鏈的參與成員所起的作用不同,通過德爾菲法設定權重,3個因素的權重可以用c=(c1,c2,c3)表示,則修正模型可以表示為:

Pi(U)′=Pi(U)+U(R)×(di-),di=(ai,si,bi)c1c2c3

其中Pi(U)為修正后第i個成員的利益分配值;di為參與成員修正因素綜合評價值,di-表示成員i的實際影響因素與理論均攤因子的差值,若其大于0,則表示考慮綜合因素后,參與成員表現比較好,應調高利益分配額,若其小于0,則表示參與成員表現水平小于產業鏈上參與成員的平均水平,應調低利益分配額;U(R)×(di-)表示其利潤分配的補償值。經驗證,修正后的成員i的實際利益分配仍符合要求,即:

Pi(U)′=[Pi(U)+U(R)×(di-)]

=U(R)+U(R)×(di-),

由于(di-)=0,故Pi(U)=U(R)。

運用修正模型對上述案例進行修正,設ai=(0.4,0.3,0.3),si=(0.3,0.4,0.3),bi=(0.3,0.5,0.2),3個因素的權重分別為Ci=(0.4,0.4,0.2),綜合這3個因素后的綜合因子為:

di=0.4 0.3 0.30.3 0.4 0.50.3 0.3 0.20.40.40.2=0.340.380.28

結合“1.2節”計算的數值,可以得到調整后甲、乙、丙的利益分配額為:

P1(U)′=40+100×(0.34-)=41(萬元)

P2(U)′=25+100×(0.38-)=29.7(萬元)

P3(U)′=35+100×(0.28-)=29.7(萬元)

經過調整后甲乙所得分配的利益增加了,而丙的利益減少,這是綜合考慮風險因素、技術創新能力、參與合作程度3個影響因素的結果,利益分配更加公平。

3結論

農業產業鏈的利益分配機制是影響產業鏈穩定的重要因素。各參與成員之間為了共同利益,相互影響,相互合作,組成戰略聯盟,最終形成一條完整的鏈條。合作成員參與到農業產業鏈中最根本的目的是依靠合作創造更大的整體利益,同時追求自身利益的最大化。各成員追求自身利益最大化的本性必定會使其關注相互間的利益分配,利益分配如果不合理,則會影響各成員參與合作的積極性,進而影響整個鏈條的整體利益創造,甚至會導致產業鏈條的斷裂。因此,合理的利益分配是農業產業鏈穩定運行的保證。

在這種合作博弈的關系中,Shapley值法運用公理化的方法為合作成員之間的利益分配提供了合理的分配策略。本研究在Shapley值法的基礎上,綜合考慮了農業產業鏈參與成員所面臨的風險因素、技術創新能力以及參與合作程度,對Shapley模型進行了修正,使其在利益分配策略中更加兼顧效益和公平,并使風險和效益更加匹配。總之,Shapley值法為農業產業鏈參與成員之間的利益分配提供了一個理論上可行且對實踐也有重要指導意義的利益分配方案,能夠減少利益分配中的不合理因素,為合作的穩定和持續發展打下堅實的基礎。

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