基于IAHP-Shapley值的4PL跨境電商物流聯盟利益分配

杜志平 張盟

內容摘要：公平合理的利益分配機制是保證跨境物流聯盟穩定運行和高效發展的關鍵。本文闡述了我國 4PL 跨境電商物流聯盟的組織模式及服務特征，并針對4PL跨境電商物流聯盟運作特點，系統分析了4PL跨境電商物流聯盟利益分配影響因素。提出了基于IAHP-Shapley 的聯盟利益分配方法，運用IAHP法確定利益分配影響因素權重，有效地解決傳統AHP評價方法因專家對聯盟成員企業信息掌握不準確而致使點判斷矩陣的不可靠問題，從而將聯盟企業實際投入、業績貢獻、承擔風險、服務質量等影響因素量化，修正了基于Shapley 值的利益分配策略。最后，通過算例驗證說明該利益分配方法的合理有效性。

關鍵詞：4PL跨境電商物流聯盟 ? 區間層次分析法（IAhp） ? 改進Shapley值 ? 利益分配

引言

隨著我國主導的“一帶一路”建設進程的加快，跨境電商作為“互聯網+外貿”具體體現，迎來了重大的發展機遇，根據中國電子商務物流服務網的報告，2018年跨境電商貿易交易規模達到8.8萬億元，跨境電商貿易將成為驅動經濟發展的新動力。跨境電子商務的快速發展，對跨境物流提出了更高的需求。目前，我國跨境物流還處在發展起步階段，跨境電商物流服務資源分散、市場集中度低，海外倉等資源共享程度低，供應鏈中高端及增值服務能力缺失，無法提供物流系統集成、供應鏈優化的解決方案等。與國內外物流企業形成聯盟，實現國際化物流運營體系，成為我國物流企業開拓海外市場，快速發展的有效途徑。科學合理的利益分配機制是保持聯盟穩定運行，實現聯盟預期目標的關鍵。實現聯盟利益分配的公平合理性，對促進跨境物流戰略聯盟的穩固、高效、快速發展有著極其重要的現實意義。

4PL跨境電商物流聯盟

基于4PL模式的跨境電商物流聯盟，是一種新型的聯盟組織形式，核心成員企業通過跨國界、跨行業整合各種功能型3PL企業之間的條塊分割資源，實現跨境電商物流服務一體化的運作，從而提高跨境電商物流各環節資源利用水平，有效降低跨境電商物流運作成本，提升跨境電商物流服務品質。目前，我國的4PL跨境電商物流聯盟的核心企業主導模式主要有三種，分別為第三方物流（3PL）公司主導、跨境電商平臺主導、 政府主導。綜合跨境電商物流發展趨勢而言，以電商為主導核心的跨境電商物流聯盟市場更為廣闊，更具發展前景，故本文以此類物流聯盟為研究主體。大型電商平臺（例如敦煌網、京東、阿里巴巴等）主導的物流聯盟機制，平臺企業作為業務協調中心，整合了跨境電商供應鏈各環節資源，實現對聯盟內各種物流資源的協同運作，構建出集物流、資金流、信息流、單證流于一身的一體化經營模式，并基于高效、完備的信息化運作平臺，使信息傳遞更加高效、準時，有效提升跨境電商物流業務運作效率，實現全方位電商服務體系。

4PL跨境電商物流聯盟利益分配影響因素分析

基于已有文獻的研究成果，同時結合4PL跨境電商物流聯盟服務特征，本文從以下四個維度梳理了跨境電商物流聯盟利益分配影響因素。

（一）資源投入

4PL跨境電商物流聯盟作為一種新型的跨境電商物流業務合作組織，在聯盟主體運作過程中，由于成員企業在聯盟中的業務分工不同，故不同企業對聯盟的總體資源投入力度以及不同業務資源的投入比例不盡相同，如電商平臺企業作為電子信息的交流中心，對于業務信息管理方面的投入比例相對較高，而物流服務商負責具體物流作業，倉儲、運輸及配送等物流服務會投入大量業務運作資源，而這些業務資源投入要素正是保證聯盟穩定運作的前提，在聯盟利益分配的過程中，應充分考慮投入與收益分配的相關性。

（二）業務水平

4PL跨境電商物流聯盟作為一種復雜的業務合作組織，由于不同成員企業負責的具體業務環節及相關業務流程難度不同，各成員企業間業務水平有所差別，如電商平臺依靠先進的大數據及云平臺技術，為電商消費者提供全面、高效的信息服務，而各種3PL企業依靠自身專業領域服務優勢，保證跨境電商各物流環節作業的專業性及高效性，各成員密切分工，高效協作，共同實現跨境電商物流業務。在聯盟利益分配的過程中，應充分考慮業績貢獻水平與收益相一致的準則，保證聯盟利益分配的公平性與合理性。

（三）風險管理

由于跨境物流的特殊性，4PL跨境電商物流聯盟成員企業分屬不同的國家，在聯盟成員業務合作過程中，由于文化習俗、技術標準差異及法律法規政策的不同而導致聯盟運營不穩定現象時有發生。同時由于跨境電商物流運輸路程長，且涉及不同國家海關的監管，故不同成員企業也不同程度的承擔物流運作成本風險，海關通關風險等風險。倘若成員企業風險管控不當，則會導致聯盟整體運作效率降低，影響企業正常運作。故在聯盟利益分配的過程中，應充分考慮風險管控水平與利益分配的相關性。

（四）服務質量

4PL跨境電商物流聯盟的組建目的是為了降低跨境電商物流業務運作難度，提升跨境物流服務水平。由于跨境電商物流成本高，環節多，周期長等國際性特點的存在，致使跨境物流業務運作難度較大，貨物破損率高、物流時效性差、貨物信息追蹤困難、查詢服務滯后等問題日益明顯。業務服務質量的好壞直接關系到顧客的體驗水平，是聯盟發展運作過程中不可忽視的績效指標。因此，在聯盟利益分配的過程中應充分考慮不同成員業務服務質量的差異性。

4PL跨境電商物流聯盟利益分配指標體系構建

在遵循系統性原則、層次性原則、科學性原則、可操作性原則，并充分吸收借鑒國內外對于跨境電商貿易及物流系統評價等相關研究理論成果，構建出一套符合4PL跨境電商物流聯盟企業運作特征的利益分配指標評價體系，如圖1所示。

4PL跨境電商物流聯盟利益分配模型構建

（一）初始利益分配Shapley 值模型

Shapley是根據各局中人給合作帶來的增值比例來分配合作的利益，它實現了聯盟總體利益在各成員之間進行公平有效分配，其基本定義如下：

設聯盟成員集合為N={1，2，…，n}，S為N的任意子集（n個聯盟成員的任意組合），Si是N中包含成員i的所有子集，|S|是子集S中的元素個數。V（S）為子集S的收益，V（S/{i}）是子集S中除去企業i后可取得的利益。參考文獻施錫銓（2012）可知：

（1）

（2）

其中，Φi（V）表示在合作N下第i成員所分配的利益，W|S|是加權因子，則合作N下的每個成員被分配利益的Shapley值為Ψi（V）=（Φ1（V），Φ2（V），…，Φn（V））。

（二）利益分配指標體系權重計算

IAHP是傳統AHP法的改進，該方法以區間數判斷矩陣來取代傳統AHP所采用的點判斷矩陣，有效地解決了決策者因為對企業信息掌握不準確，進而導致點判斷矩陣不準確問題。其計算過程如下：

設A=（aij）n×n為區間判斷矩陣，區間數aij=[a-ij，a+ij]，A-=（a-ij）n×n、A+=（a+ij）n×n，并記A=[A-，A+]，區間特征向量X=[X-，X+]，則IAHP模型計算步驟如下：

將區間判斷矩陣A拆分為A-、A+，并計算A-、A+的最大特征值λ-、λ+對應的具有正分量的歸一化特征向量X-、X+。

由A-=（a-ij）n×n、A+=（a+ij）n×n，計算：

（3）

計算權重向量：

Wi=（W-i，W+i）=[kX-，mX+]，i=1，2，…，n ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （4）

為簡化運算，可以用中心區間的形式表示上述區間權重向量：

Wi=1/2[kX-+mX+] ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（5）

對區間權重向量Wi進行歸一化處理Wi*。

根據各層的局部排序權重區間向量Wi*，利用各層元素組合權重公式，且在每一步層次排序之后都進行一次權重向量歸一化處理得W（g），逐下至上得到方案層相對于目標層的最后組合權重WIAHP。

W（g）=a（g）a（g+1）…W（n） ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（6）

a（g）表示第g層指標元素相對于受其支配的g+1層指標元素的排序向量，W（n）為最底層元素即方案層元素相對于指標層元素的排序向量，n取值視實際排序層數而定。W（g）為方案層元素相對于g層元素的排序向量。

（三）修正Shapley值模型

傳統Shapley值利益分配方法假定聯盟內各成員的貢獻程度是相同的，但實際情況并非如此，因此需要對初始Shapley值進行修正。具體過程如下：

設聯盟成員利益分配綜合權重值記為W*，則對聯盟各參與成員Di而言，利益分配的調整因子為：

ΔW*=W*-1/n ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（7）

考慮聯盟成員綜合貢獻率W*對Shapley值分配法進行修正，得到最終利益分配比例：

（V）`=（v）+ΔW*=（v）+W*-1/n ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?（8）

則考慮聯盟主體成員綜合貢獻程度的最終利益分配修正值為：

Φ（V）`=V（N）*（V）` ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? （9）

算例分析

本文以國內某一運作較為成熟的大型跨境電商平臺主導的物流聯盟為實例展開研究，通過實際調研，了解其成員組成及業務分工形式。為簡化研究，本文將該電商物流聯盟主體分為電商平臺企業D1，國際運輸承運人D2，國內物流服務商D3，國外物流服務商D4。電商平臺作為核心企業，負責聯盟內各成員企業的任務分配及協調工作，以實現對跨境電商整體物流服務的全程把控，而國內外物流服務商及國際運輸承運人則共同完成完整的跨境電商物流運輸業務。下面利用IAHP-Shapley值法計算該聯盟各成員的利益分配值。

（一）初始Shapley值模型利益分配

先按照Shapley值法來計算初步分配，設定聯盟內各成員D1、D2、D3、D4可獨立運營，也可以合作收益，聯盟內各方的合作收益情況如表1所示。

設定各聯盟成員所分配的收益值之和等于聯盟整體收益值，將以上具體數據代入式（1）、（2）中，計算聯盟內各成員初始利益分配為Ψi（V）=（80.9，50.5，54.25，53.25）億元，四家聯盟主體成員初始利益分配比例i（v）= （33.89%，21.14%，22.71%，22.26%）。

（二）IAHP模型計算過程

采用IAHP法確定利益分配影響因素指標權重，通過郵件及面談的方式進行問卷調查，首先邀請該聯盟企業的5位決策領導組成專家組，根據圖1 所建立的4PL跨境電商物流聯盟利益分配評價指標體系，采用1-9標度法進行專家打分，分層逐一建立共24個區間判斷矩陣，根據前文所述IAHP模型計算步驟，可以得到目標層準則下，風險管理、資源投入、業務水平、服務質量所占權重分別為0.12641、0.38068、0.40329、0.07440，如表2所示，同理可以得到準則層，指標層以及方案層所有指標權重計算結果，由于IAHP利益分配指標體系中評價指標和指標層次數較多，需要進行24次區間判斷矩陣計算以及5次層次權重總排序才可以得到方案層元素D1、D2、D3、D4相對于目標層A1的權重向量WIAHP，限于篇幅有限，計算過程不一一列舉出來，僅列出準則層下資源投入B2的區間判斷矩陣計算過程以及方案層D1、D2、D3、D4相對于準則層指標資源投入B2及最后目標層A1的層次總排序。如表3-5所示。

故IAHP法確定的各成員利益分配綜合權重值WIAHP=（0.38554，0.1021，0.13935，0.373）。

（三）基于IAHP法的修正Shapley值計算

根據式（7）計算可得：

ΔW*=W*-1/n=（0.13554，﹣0.1479，﹣0.11065，0.123）

根據公式（8）計算可得：

（v）`=（v）+ΔW*=（0.47444，0.0635，0.11645，0.3456）

根據式（9）求得聯盟各成員企業最終利益分配修正Shapley值分別為Φ（V）`=V（N）*（V）`=（113.34，15.17，27.82，82.57）。為了給予讀者更加直觀的感受，本文將不同利益分配方法下確定的綜合權重值及其所修正的Shapley值列舉出來如表6所示。

（四）結果對比分析

由表6可知，無論采用何種利益分配修正方法，成員D2、D3所分配的利益都低于傳統Shapley法所分配利益，而成員D1、D4所分配到的利益值均高于原來利益分配所得，這正體現了聯盟內各成員的真實貢獻水平。電商平臺D1作為核心成員，負責整條跨境電商供應鏈的協調工作及對跨境電商物流業務的全程把控，因其對聯盟整體投入水平較高，故在利益分配方案中應當給予更多的利益補償，而國際運輸成運人D2，因其對聯盟整體業務貢獻程度較低，且負責業務難度較其他成員而言相對較低，故在最終的利益分配方案中收益程度有所降低。相比國內外物流服務商D2、D3而言，由于我國的跨境物流業務處于起步階段，很多跨境物流業務組織機制及運作流程等方面還遠不及國外優質物流服務商，且對于物流服務質量而言，國外物流服務商的一體化供應鏈解決方案體系也提升了服務的高效性及安全性，遠高于國內一般物流服務水平，故在最終的利益分配方案中，應當給予國外物流服務商更高的利益，而國內物流服務商應進行適當的利益分配修正，從而保證公平合理性，由此可見，利用改進Shapley值法進行利益分配時，更加符合現實情況，具有一定的實踐價值。

結論

本文從合作博弈的角度出發，將Shapley 值法應用到4PL跨境物流聯盟利益分配的機制研究之中，提出基于IAHP的利益分配影響因素指標權重確定方法，以此修正傳統Shapley值模型，通過基于4PL跨境電商物流聯盟運作實例驗證模型的有效性，從而使相關聯盟成員企業利益分配方案更加合理，希望對我國4PL跨境電商物流聯盟運作發展提供一定的借鑒參考。

參考文獻：

1.韋斐瓊.“一帶一路”戰略紅利下跨境電商發展對策[J].中國流通經濟，2017，31（3）

2.肖建輝.跨境電商物流渠道選擇與發展[J].中國流通經濟，2018，32（9）

3.杜志平，付帥帥，王丹丹.基于系統動力學的跨境物流聯盟運作風險演化博弈[J].商業研究，2018（4）

4.李旭東，曾艷英，王耀球.基于4PL的跨境電商物流聯盟研究[J].商業經濟研究，2017（10）

5.楊德權，薛云霞.基于交叉效率DEA和熵IAHP對物流企業績效評價[J].運籌與管理，2015，24（3）

6.逯宇鐸，孫秀英.基于SD的跨境電子商務風險分析管理模型研究[J].商業研究，2017（12）

7.逯宇鐸，徐延峰，李麗麗.跨境電子商務項目風險識別及其評價模型研究[J].項目管理技術，2016，14（5）

8.王瑛，孫林巖，陳宏.基于兩階段的物流系統綜合評價DEA/AHP法[J].長安大學學報（自然科學版），2003（3）

9.施錫銓.合作博弈引論[M].北京大學出版社，2012

10.Satty T L，Vargas L G.Uncertainty and rank order in the analytic hierarchy process[J].European Journal of Operational Reasearch，2006，32（1）

11.魏毅強，劉進生，王緒柱.不確定型 AHP 中判斷矩陣的一致性概念及權重[J].系統工程理論與實踐，1994，14（ 4）