电子商务环境下供应链协同利益分配问题研究

张媛媛　姜海虹　张漪　李艳萍

内容摘要：本文在对供应链协同利益分配模型设计中，进行了多种因素综合衡量。这些影响协同利益分配的因素包括企业的电子商务能力、所承担的风险、投入资源价值。文章采用企业与电子商务建设和应用有关的经费比重 、电子商务人员占全部工作人员的百分比和电子业务交易额占企业总交易额的百分比三个指标来度量企业的电子商务能力。采用市场风险、技术风险、合作风险和信息风险四个风险指标来衡量风险大小。资源因素中采用企业投入资源的市场价值与资源在供应链中的重要程度的成绩来衡量其价值。根据多因素分析，创建了用于分配供应链企业协同利益改进的Shapley值法。使用由三个企业组成的供应链的实例，演示了Shapley值法原型和改进模型的计算过程，得到了各个供应链企业协同利益在这两种算法中的分配情况，并分析了利益分配额发生变化的原因。多因素综合修正的改进Shapley值法模型在某种意义上提高了利益额分配方案的合理性和全面性。

关键词：协同利益分配 Shapley值法 供应链 电子商务

中图分类号：F276 文献标识码：A

引言

Simatupang等指出，供应链协同是两个或者两个以上成员企业联合起来创造比单独行动更大的利益，如降低库存水平、缩短上市周期、加快周转、增强竞争力等。供应链企业通过共同决策、分享信息、一起努力，增强供应链的柔性，适应经济全球化发展，最大化供应链协同利益。20世纪90年代电子商务（Electronic Commerce，EC）的出现以及在供应链协同过程中的应用，极大地改变了供应链的协同管理模式。在协同过程中借助电子商务手段使得信息共享更加便捷和准确，其产生的资金流、物流的流通更加顺畅，提高了供应链协同的效率和绩效。供应链协同中的多个成员能够像完整不可分割的整体一样进行良好的协调和控制。不同企业联合起来构建供应链的目的就是最大化利益。但是各个企业又都是独立的经济个体，因此，追求个人利益最大化仍然是最大的动力。因此，合理分配协同利益能够促进供应链协同的健壮发展，有效稳固供应链合作关系。“劳有所得”，供应链成员企业才会更加努力和积极地投入到供应链的建设和发展中来。因此如何合理分配这些利益，是值得研究的课题。

国内外学者对于如何合理分配供应链利益做了很多的研究。例如慕艳霞等（2014）在《供应链协同系统利益分配问题研究》中基于Shapley提出了改进模型，将风险比重、资本增值率、努力程度和学习能力考虑到模型分配中。随着电子商务系统的构建和信息技术的应用，供应链在EC环境下的发展受到学者和专家越来越多的关注。例如郭京京等（2014）研究了不同的EC商业模式设计对企业绩效的影响。研究表明EC模式对企业绩效有着积极的影响或者是调节作用。虽然学者们认为电子商务对企业绩效及供应链的发展有重要的作用，但是在供应链利益分配中都没有考虑企业电子商务能力的影响。本文鉴于电子商务平台下供应链协同发展的特征，综合考虑供应链协同企业的利益贡献能力、电子商务能力、所承担的风险、投入资源价值等多种因素，提出了改进的Shapley值法。将此算法应用到具有三级结构的供应链协同利益分配中，呈现了夏普利值法原型和改进模型的计算过程，得到了各个供应链企业协同利益在这两种算法中的分配情况，并分析了利益分配额发生变化的原因。

Shapley值法原型

（一）Shapley值算法基本原理

Shapley L.S 于1953年提出了Shapley（夏普利值）方法。该方法用来解决多成员合作博弈中的利益分配问题。在多个成员组成的同盟中，任意若干个成员的合作，都能创造一定的利润。同盟中的成员利益活动目标是一致的，不存在对抗性。因此，全员合作的收益是最大的。夏普利值法就是一种用来解决如何分配这个最大利益的方法之一。

夏普利值法认为参与者所获得收益由其在合作过程中做所的贡献决定。同盟中的成员在和其他企业的不同合作中都会有一定的贡献，将该参与者在每一次合作中的边际贡献做加权平均计算，所得到的值即为该成员所获得的利益分配额。夏普利值满足三条公理：一是对称公理。同盟中的各成员是平等的，与在算法中使用的标记无关。二是有效公理，若博弈方在任何联盟合作中都没有贡献，那么其利益分配为0。所有成员分得同盟合作创造的最大收益值，无剩余。即：。三是加法公理，成员在两个独立的合作博弈中所获得收益与将两个合作博弈合并时所获得的收益是相等的。即i（u+v）=i（u）+i（v）。

n个成员组成了合作联盟N（M={1，2…n}）。s表示N中任意若干个成员的合作同盟，其创造的收益用实值函数V（s）来表示。i（v）表示成员i应该得到的利益分配额，公式表示为：

其中，si是集合N的子集，该子集包含了成员i。s中成员的个数为|s|，w（|s|）是加权因子。v（s＼i）是同盟s中不包含i时，其余的成员合作创造的合作收益。

（二）实证算例

一条协作供应链包含供应商A、制造商B和分销商C三个成员企业。创造的收益单位为“万元”。三个成员各自独立运营所创造的收益均为100，A、C 500合作收益，A、B 700合作收益， B、C合作收益400元，三个成员合作构建协同供应链可创造收益1000。

将上面的实例数据使用算法符号表示。N={A，B，C}，获得的收益v（A）=100，v（B）=100，v（C）=100，v（A∪B）=700，v（A∪C）=500，v（B∪C） =400，v（A∪B∪C）=1000。根据夏普利值法原型，计算各个供应链成员在所创造的最大协同利益中的分配额。表1中展示了A企业获得利益额的计算过程。

依据上面的计算过程，A成员的利益分配额为：A（v）=100*1/3+600*1/6+400*1/ 6+600*1/3=400，用同样的计算过程，可得到B分得的利益为350万元，C分得的利益为250万元。也就是按照贡献来计算的话，A企业对利益的贡献是最大的。

改进的电子商务供应链协同利益分配模型

夏普利值法各同盟企业的收益分配额的唯一依据是各企业在合作中的贡献率。收益与贡献呈正相关，这种分配方法在一定程度上保证了公平公正，但忽略了企业做出这些贡献的过程因素管理。在同一个供应链协同联盟中，相同的贡献可能孕育在不同的环境中，各成员企业所面对的风险、投入的资本、所具有的电子商务能力是不一样的。因此，有必要在进行利益分配时，考虑利益产生过程中的这些重要因素，以改善分配方案的合理性，从而保障供应链协同的良好发展。参照多种影响要素，综合设计供应链协同分配方案。使用成员企业的电子商务能力、承担风险的大小、投入资源的价值来调整夏普利值法原型，构建更为全面、合理的分配方案。

（一）供应链协同利益分配的因素分析

1.企业电子商务能力。企业运用电子商务系统支持业务运营。电子商务通过信息技术手段，实现了企业内部的知识共享和信息高速的流动和沟通，企业外部信息的收集和反馈，有效地提高了企业的运行效率和对市场的反应能力。实施了电子商务的供应链成员企业通过构建信息交易平台，缩短了与上下游合作伙伴的合作距离，使得信息流和资金流的动态实时流动和交换成为了可能。电子商务技术的出现提高了供应链的协同能力和敏捷性。“时间就是金钱”，在链条状的发展中，每一个成员企业都决定着整个链条的顺畅程度。供应链中强调是合作和交互，因此，各个供应链成员企业的电子商务能力影响着整个供应链的绩效和发展。

电子商务能力包括电子商务系统能力和电子商务服务能力（吴金楠等，2011）。电子商务系统能力是指系统的建设能力和建设成果，强调的是电子商务系统的可用性、安全性、可靠性以及健壮性等方面。电子商务服务能力是该系统在企业经营过程中对业务的支持力度。采用三个指标来度量企业的电子商务能力：企业与电子商务建设和应用有关的经费比重、电子商务人员占全部工作人员的百分比和电子业务交易额占企业总交易额的百分比。各成员电子商务能力系数标记为ei，则：

由此，基于电子商务能力因素，成员i应分配的利益为：

2.风险因素。供应链是由多个成员企业组成的联盟。一般而言，成员企业的收益分配与承担的风险成正相关关系。如果利益分配中不考虑风险这一因素，成员企业将会主动规避风险，或有意识地将风险转移给合作伙伴。这种行为往往会影响供应链的整体效益。风险可以看成是为了实现供应链协同利益最大化成员企业的一种付出。企业所承担的风险在利益分配中得到补偿，这样能够增强企业承担风险的动力和主动性，增强企业间合作的积极性，保障合作的稳固性。因此，“高风险，高回报”应该在供应链协同利益分配模型中有所体现，企业承担的高风险应该有高的收益回报来补偿。

本文采用市场风险（RM）、技术风险（RT）、合作风险（RC）以及信息风险（RIN）四个风险指标来衡量风险大小。市场风险是指由于外部市场环境的变化可能对企业的生产、经营带来的损失。技术创新日益成为社会活力和企业成长的源泉。各个供应链企业应该积极进行技术创新。但是新技术的开发、应用本身就具有不确定性，因此这些企业将承担更大的技术风险。由于目标冲突、信任问题以及文化差异等因素会对供应链企业的合作意愿和稳固性造成影响，也就形成了合作风险。供应链企业的合作中信息流、资金流、物流的畅通保障了供应链的良好运行。由于共享信息的不确定、不完全以及信息转换处理的不及时都能够影响供应链的绩效。因此，供应链企业承担着不同的信息风险。

各联盟成员风险承担标记为Ri，则：Ri=1-（1-RiM）（1-RiT）（1-RiC）（1-RiIN）。成员i的风险系数为：。由此，基于企业承担的风险因素，在供应链利益中i应该得到的分配额为：

3.资源因素。在社会活动中，资源的总量是一定的。只有尽可能地占有资源和拥有支配资源的权利，才能获得更多的利益。在相同的利润水平下，企业总是努力投入最低的成本。然而，供应链成员企业在片面追求低成本时，往往会对供应链的整体绩效水平以及服务质量造成影响。例如，生产企业为了追求自身利益最大化，通过减少技术投入或原材料投入来实现，从而降低了产品质量。这样供应链下游的经销环节受到影响，损害了供应链的整体利益。因此，在供应链利益分配过程中，成员企业所投入的资源也应该是一个重要的影响因素。

成员企业的资源投入也应该是供应链利益分配过程中的一个重要参考标准。成员企业的供应链收益可以通过计算其资源投入来衡量。

资源价值。各个成员企业投入资源以维持和促进供应链的协同运作和发展。这部分投入的资源主要包括各个成员企业所支付的必要的人工成本、原材料成本以及机器成本（臧秀清等，2012）等。成员企业一般会有多种资源的投入。使用 Pij（i=1，2，…，n；j=1，2，…，m）表示供应链企业i对第j项资源投入的成本价值。其中Pij≥0。若某成员企业对其中的资源没有投资的话，则该项成本价格设置为零。各成员企业投入资源的市场成本价值为：

资源价值调整系数。由于处于不同的地位，供应链企业在协同中发挥的作用也不尽相同。因此，不同供应链企业的各项资源投入也会因为企业重要性的差别而产生很大的差异（魏修建，2011）。高额的资源成本价值的投入并不等同于相应供应链协同利益的产生。这种高成本可能由于资源浪费、效率低下等原因造成的。因此，在衡量投入的资源价值时，要将其在供应链中的重要性考虑在内（王鹏，2006）。

设置权重系数 Kj表示各项资源在协同利益产生过程中的重要性。其值越大，表明该项资源更为重要。m项资源价值调整系数为：。i企业投入对第j项资源的价值修正为：Vij=Pij·Kj。

各成员企业对供应链业务的资源投入价值转变为：

各个供应链协同企业的总投资价值为：

由此，基于投入资源价值，成员i应分配的利益为： （5）

（二）因素权重

各要素的权重利用层次分析法来确定。分别使用fb、fr、fk、fe来表示供应链收益贡献、企业电子商务能力、承担风险、投入资源价值的权重。下面的计算公式可求得各成员应分配的供应链协同利益。

改进夏普利值法模型在供应链协同分配中的应用

（一）模型参数值

依然采用上面描述的供应链，包含A、B、C三个企业。三个供应链企业电子商务能力系数分别为：。分别所承担的风险比重为（0.2，0.5，0.3），投入资源的市场价格为，资源调整系数为：。

（二）基于改进方法的利益分配额的计算

由三个企业的电子商务能力系数（0.2，0.3，0.5），可计算独立依据电子商务能力，各企业的利益分配额。企业A的利益分配额为：200，企业B的利益分配额为：300，企业C的利益分配额为：500。企业C在电子商务能力方面的突出表现使之获得了较大的利益分配额。

由三个企业的承担风险系数（0.2，0.5，0.3），可计算独立依据承担风险的大小，各企业的利益分配额。企业A的利益分配额为：200，企业B的利益分配额为：500，企业C的利益分配额为：300。企业B由于承担了50%的风险，因此，所获得的协同利益分配额是最多的。

由供应链企业投入资源的市场价格和资源调整系数计算得到各个企业对供应链业务的调整后的资源价值：。投入资源的比重为：。则企业A的利益分配额为：276，企业B的利益分配额为：498，企业C的利益分配额为：225。企业B的资本投入最大，因此利益分配额也是最大的。

通过层次分析法确定贡献、电子商务能力、风险和投入资源因素的权重向量为。

则有：

（三）两种分配方案的比较

表2中列出了基于夏普利值法原型所计算得到的各个供应链企业的利益分配额，基于修正后的夏普利值法所获得的利益分配额。表2中将两种算法所得的分配利益额的差额以及增加百分比也一并计算了出来。

从表2的计算结果可以看出，企业A的利益分配额由单纯的按照贡献值分配所得400万元，变化到多因素综合分配的297.6万元，减少了102.4万元，企业B和企业C利益分配额分别增加了22.4万元和80万元。企业B承担了最大的供应链风险，依据“风险补偿”原则，在最终的利益分配中，B的分配额有所增加。企业C因其较强的电子商务能力，也使得它的利益分配额得到了增长。由于在各个影响因素中，电子商务能力所占比重较大，也就是比较注重电子商务能力发展对供应链的影响，因此，企业C的利益增加额较大。

结论

供应链的效率、流畅度和创造价值的能力，决定了身在其中的企业的竞争能力。因此，在供应链协同中企业以创造最大协同利益为己任，而自己将分得几杯羹也同样成为了一个重要的问题。“不患寡患不均”，因此研究如何公正合理地分配供应链协同利益，保障供应链的稳定性和良好的发展，具有重要的现实意义。本文基于夏普利值法原型，综合供应链协同企业的电子商务能力、风险、资源各因素，提出了改进的夏普利值法供应链协同企业利益分配模型。

参考文献：

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