基于分享经济的充电运营商与中间服务商合作机制和利益分配

刘娟娟 张甜甜

基于分享经济的充电运营商与中间服务商合作机制和利益分配

刘娟娟 张甜甜

随着电动汽车产业发展，充电设施配套需求增加，为充电设施行业带来发展契机。针对充电服务产业链中充电运营商与土地业主等中间服务商合作的问题，引入分享经济理念，从资源共享的角度出发，构建充电设施运营商与中间服务商合作的博弈模型，考虑到双方的努力程度，研究其收益分享。结果表明： 双方合作可以实现收益最大化；充电需求越大，充电运营商分得的收益越高，而土地租赁成本越高，商业场所分得的收益越大，因此双方都是愿意合作的；双方越努力，获得的收益越高，双方存在努力动因。双方选择合作策略，既可以实现资源的最大效用，又可以促进充电设施的建设。

分享经济； 电动汽车产业； 充电设施运营商； 中间服务商； 合作机制

一 引 言

为了应对能源危机和环境污染，国家政策强力支持新能源电动汽车产业发展。2017年4月工业和信息化部、国家发展改革委和科技部联合发布的《汽车产业中长期发展规划》指出，新能源汽车将成为我国汽车产业抢占先机、赶超发展的突破口，并强调要求加快充电基础设施建设。电动汽车产业的快速发展带来充电设施建设的强烈需求(唐葆君和郑茜，2013[1]；任斌等，2013[2])。充电基础设施的建设主要集中在城市商业区、停车场、公路服务区等公共区域，涉及到土地拆迁、产权归属、补贴、安全等问题，土地的二次开发成本高。目前充电设施运营商有供电企业和电力设备制造商、汽车生产企业、互联网企业等，如国家电网、特来电、上汽安悦充电、充电网等企业。他们有的建设运营充电桩，有的搭建平台，利用APP为车主提供找桩、支付等功能。除了建桩的前期投入，充电运营商的主要成本在于建桩后的管理和维护，而现有的充电桩利用率较低，充电运营商仅依靠收取电费以及服务费获得收入，盈利模式单一，致使其难以收回成本，普遍处于亏损状态。为充电设施建设提供场地、电力支持的商业场所等中间服务商也面临诸多瓶颈问题，由于网上购物送货到家的便利使得这些实体店客流减少(林梨奎，2014)[3]，甚至关闭歇业，导致其收益减少。拥有场地的中间服务商也需要寻找新的收益增长点。充电设施领域的蓝海状态，使得双方可以分享彼此的资源，实现充电设施运营领域的盈利，并促进电动汽车产业的发展。因此，研究充电运营商和中间服务商达成合作的着力点，既有利于充电运营商扭亏转盈，促进充电基础设施的建设，又有助于中间服务商实现收益再增长，最大程度地利用资源实现收益最大化。

二 文献回顾

电动汽车充电基础设施建设运营模式大致分为四类。第一类是政府主导的模式。张勇等(2014)[4]对充电基础设施的准公共品性和准经营性特征进行界定，分析了包括政府在内的多元供应主体参与充电基础设施建设的必要性和可行性。白桦和谭庆德(2017)[5]提出政府与社会主体基于契约精神合作，采用PPP模式建设充电设施，将有效提高新能源汽车充电设施建设运营效率。第二类是企业主导的模式。陈通和李静(2016)[6]通过构建充电设施商业模式，提出充电设施企业应与电动汽车厂商如当地电动汽车制造商、经销商、服务商等开展战略合作，依托合作企业在当地拥有的良好资源，形成优势互补，共同盈利。刘娟娟和曹胜兰(2015)[7]基于国际主流的政府为主导、电网企业为主导、汽车厂商为主导三种充电桩运营模式，提出与我国现阶段电动汽车发展较为契合的汽车厂商与电网企业联盟建设充电桩模式，电网企业能提供电能，而汽车厂商掌握着丰富的充电桩运营经验并拥有庞大的销售网络，双方合作可以达到互利共赢的局面。第三类是用户主导的模式。王辉(2013)[8]在充电站合理选址和定容研究中指出，电动汽车集团用户如出租车公司、环卫公司、公交公司等为了满足自身车辆充电需求，由其提供场地和电力供应，委托充电运营商建设运营充电设施，便于集团内部的车辆进行充电，这一模式下建设的充电设施通常不对外提供服务。第四类是众筹建设运营充电设施的模式。Zhu Lijing et al.(2016)[9]建立了一个将电网企业、充电设施运营商和众筹者考虑在内的三阶段序贯博弈模型，结果显示众筹可以促使充电桩建设数量提高70%。

分享经济是指以互联网为平台，暂时性转移社会闲置碎片化资源，高效激活供求双方，实现生产要素社会化的一种商业模式(Richardson，2015)[10]。王家宝等(2016)[11]认为，在分享经济中，企业不需要购买很多固定资产和传统经济必需的设施，只需要对接拥有剩余资源的所有者和需求者即可，企业间通过资源、技术、平台、人才、商业模式的合作共享，可以产生各取所需、互利共赢的经济效应，最终实现生态可持续发展。Lombardi和Schwabe(2017)[12]提出了一个基于分享经济理论的商业模型，模型中，能源储存运营商将其能源储存系统分享给不同客户使用，每个客户独立使用该能源储存系统，并通过案例证实采用基于分享经济的商业模式运营能源储存系统比传统商业模式盈利更多。

关于纳什讨价还价模型的应用研究，肖群和马士华(2016)[13]引入纳什讨价还价模型，建立一个公平的利润划拨机制,该机制使得最后的利润划分取决于各参与方的议价能力。林宏伟等(2013)[14]建立广告主和广告媒体之间的两阶段收益定价模型,应用纳什讨价还价方法确定了最优的两阶段定价问题解。何青和黄河(2016)[15]构建了集中决策模型和分散决策模型下以供应商为主导的斯坦伯格博弈和纳什讨价还价博弈模型，得出纳什讨价还价博弈下能够实现整个供应链收益的最大化。

现有文献主要研究了充电基础设施建设运营的政府主导、企业主导和用户主导等可行模式，解决了充电设施建设中的投资主体问题。目前在充电设施建设和运营过程中，充电运营商面临的主要问题是建设用地开发成本高和盈利模式不清晰。学者们对充电产业链上运营商与土地业主、电力企业等中间服务商的合作还没有系统研究。分享经济最重要的作用是有效匹配供需方的信息(庞嘉伟和陈骐，2017)[16]。本文从充电产业链出发，引入分享经济理念，研究充电运营商和拥有场地的土地业主等中间服务商合作建设运营充电设施，降低充电运营商的建设用地成本，扭转充电设施建设运营亏损局面的路径，推动电动汽车产业配套基础设施的建设进程。博弈是双方或多方合作分析中运用得比较多的方法(梁雯等，2017)[17]，本文运用合作博弈研究充电运营商与土地业主、电力企业等中间服务商合作的可行性，并考虑到双方合作的努力程度研究其收益分享，提出双方合作的策略建议。

三 电动汽车充电设施产业链分析

目前，从电动汽车充电设施建设到运营阶段，进入充电服务市场的主体主要有充电设备制造商、充电设施运营商和电力服务企业、互联网企业等中间服务商。充电设施运营商与产业链上下游企业的商业合作仍处于起步阶段，商业模式仍需进一步探索和完善。

充电设施运营商指安装充电桩并运营维护的企业。按充电接口与电动汽车数量比例不低于1:1的标准来看，充电设施产业的还有很大发展空间。目前充电设施运营商仅依靠收取单一的充电服务费作为主要收入，远不能弥补前期的巨大投资以及后期的运营维护费用，造成设施运营效率低、投资回报率低困境。为改变这一现状，充电设施运营商有必要寻求新的盈利模式，与产业链上其他企业合作以降低成本。

中间服务商，是指为充电设施的建设运营提供场地、电力、支付及运营等方面支持的企业。本文以拥有大型停车场的商业中心、超市中心、文体中心等商业场所为例研究运营商与中间服务商的合作。电子商务的迅猛发展使得大量消费者转到网上消费，空出部分商业场所，致使土地业主寻找其他途径充分利用闲置的土地资源，实现资源的最大效用。

鉴于双方目前所面临的问题，充电设施运营商与商业场所可以通过合作和收益分享来实现共同增长。双方合作后，充电设施运营商可以降低土地开发成本，商业场所客流聚集，将带来庞大的充电需求，使充电设施运营商获得相当可观的充电服务费。对于商业场所而言，将停车场地充分利用起来，不仅可以分享得到部分充电服务费，在充电等待过程中，消费者会去商业场所消费，增加客流，商业场所也会获得额外收益。本文主要研究双方合作的收益分配问题，运用讨价还价模型，找到使双方利益最大化的分配比例(李峰和杨世宏，2007)[18]，然后讨论影响该比例的因素并给出对策。

四 充电设施运营商与商业场所博弈分析

根据博弈中的谈判理论，双方期望获得最大收益而进行谈判，讨价还价之后求得纳什解。在此先做出几个基本假设：

(1) 博弈局中只有充电设施运营商和商业场所两个企业，双方谈判破裂点为双方不合作时各自的收益，当合作后双方各自获得的收益高于不合作时的收益时，谈判是成功的，也就是说此时合作可以达成。由于本文侧重研究的是合作后获得收益应该怎样分配的问题，分配方案如何设计才能既公平合理又能促进合作的达成和稳固，故在此默认合作是可以进行的，接下来再讨论收益分配的问题。

(2)充电设施运营商和商业场所均符合理性人的假设。

(3)充电设施运营商和商业场所对风险的态度不同。

根据“纳什公理”(施锡铨，2012)[19]，在满足有效性公理、无关选择公理、线性变换不变性公理以及对称性公理的前提下，存在唯一谈判解。由于本文假定可以合作，而双方的风险态度又不同，故一定存在谈判解。

(一)建立充电设施运营商与商业场所的博弈模型

假定博弈只涉及充电设施运营商和商业场所两个局中人，用集合S={A，B}表示，其中，局中人A代表充电设施运营商，局中人B代表商业场所。充电设施运营商成本主要涉及基础设施成本CI、用电成本CEB以及用地成本CL，其中基础设施成本CI包括设施的购买成本CP(Cp=P*N，其中P为充电桩价格，N为充电桩安装数量)和设施的运营维护成本COM。充电设施服务商的收益主要为充电服务收益RCS，其中充电服务收益主要取决于充电电价PC和充电需求QC(本文假设QC=N)。商业场所的收益主要是充电服务商付的土地租赁费用CL以及电动汽车车主在其区域充电时增加额外消费为其带来的其他收益R1(假设充电设施建设运营初期CL≫R1),充电设施运营商与商业场所就充电设施充电收入的分配比例为r和1-r，0≤r≤1。在此，暂不考虑时间价值问题。

由以上分析可知，假设双方不合作时，充电设施运营商可以寻求其他途径建设运营充电桩，不合作时充电运营商利润为：

YA0=RCS-CI-CEB-CL=PC*QC-P*N-COM-CEB-CL

(1)

商业场所利润为：YB0=0

(2)

合作时，双方合作的利润：

YAB=PC*QC+R1-P*N-COM-CEB

(3)

其中，充电设施运营商按照分配比例分得的利润为：

YA1=r*PC*QC-P*N-COM-CEB

(4)

商业场所的利润为：YB1=(1-r)*PC*QC+R1

(5)

利用纳什讨价还价理论来分析其合作后的收益分配问题，YA0与YB0可以看作充电设施运营商和商业场所的谈判破裂点，双方会追求比自己初始收益更高的收益，因此双方会进行讨价还价谈判，直到形成使双方收益都实现最大化的唯一一个收益比例后，结束谈判。根据纳什讨价还价理论，参考杨哲(2015)[20]的分析，得出双方之间利益分配问题是下面最大化问题的唯一解：

(6)

将YA1、YB1、YA0、YB0分别代入上式中，转化为下式：

(7)

最后求得Nash讨价还价解为：

(8)

(9)

商业场所的利润为：

(10)

(二)考虑双方合作努力程度的收益分享分析

考虑双方努力程度之后充电设施运营商的利润函数如下：

=re(PC+ΔC(eA,eB))*QC-P*N-COM-CEB-CA(eA)

(11)

商业场所的利润为：

=(1-re)*(PC+ΔC(eA,eB))*QC+R1-CB(eB)

(12)

(13)

双方合作后的利润函数为：

(14)

(15)

(16)

进一步求解二阶导数：

(17)

(18)

(三)结果分析

(1)比较双方努力前后的利润，可得：

(19)

=(1-re)*ΔC(eA, eB)*QC-CB(eB)>0

(20)

差额表示双方付出努力实现的收益与不付出努力实现的收益之差。充电设施运营商和商业场所均是理性的，即其努力成本远远小于努力带来的成本节约，因此随着充电需求的增长，双方越努力，获得的收益越高。

(2)通过上述分析可知，在不考虑努力程度这一因素时，充电设施运营商和商业场所可以按式(8)达到最优分配，在考虑努力程度因素的情况下，双方在式(13)时达到最优分配，实现各自利润最大化。充电设施运营商与商业场所分享合作是有利可图的，其合作也促进了充电服务产业的发展。

(4)由式(8)和式(13)可知，无论是否考虑努力程度因素，商业场所的分配比例1-r*与商业场所的额外收益R1呈负相关，说明双方合作给商业场所带来的额外消费收益越多，商业场所期望的充电服务收益分配比例就会降低。因此，充电运营商与商业场所在合作初期可以采取一些促销措施，提升消费收益R1，扩大充电需求QC，从而增加充电设施运营商和商业场所双方的收益。商业场所可以采取如消费到一定金额，汽车可以免费充电一次的优惠活动等，同样，充电设施运营商可以采取例如充电次数达到一定量时可以获得购物券、把充电费用转换为会员积分兑换礼品等优惠措施，来增加双方的收益，实现利润最大化。同时双方可以将充电卡和商业场所的会员卡合二为一，更加方便消费者汽车充电和商品消费。

五 充电运营商与中间服务商合作的策略建议

本文引入分享经济理念，分析充电设施运营商与中间服务商的合作机制，运用讨价还价理论，研究双方合作后收益分配的最优比例，说明双方合作是有利可图的。考虑到双方努力程度，可知存在最优的努力水平使得双方合作的利润最大化。充电设施运营商与产业链上的土地业主、电力企业、支付平台等中间服务商加强合作，将促进充电基础设施的建设，解决当前车桩配比失衡问题。

第一，加强与土地业主的合作。土地业主拥有充电设施建设和运营所需的重要土地资源，充电设施运营商目前的征地成本较高，在寸土寸金的交通节点，只通过租赁而不寻求与土地业主的合作是难以实现盈利的。相应地，土地业主也可以将闲置的土地资源充分利用起来，增加自己的收益。以拥有停车场的商业场所为例，将现有的停车场改造成电气化停车场，既满足以前的停车需求，又可以吸引一部分电动汽车来此停车充电，增加停车的流量。在停车场实现电气化，停车即充电，在现实中有很高的操作性。而商业场所的停车场可以很快地改造成电气化停车场，主要原因有三个： 一是业主比较明确，并且具有商业驱动力；二是电动汽车在某些特定停车场会相对密集，客户有充电需求；三是专业的停车场拥有较高的车位管理和运营水平。

第二，加强与电力企业的合作。电力企业拥有充电设施建设和运营所需的重要电力能源，充电设施运营商从充电服务费获取的毛利非常之少，因为电力行业处于垄断局面，充电设施运营商对充电服务费的定价范围有限，而大幅度提升充电服务费会使用户反感，不利于电动汽车产业发展，因此和电力企业合作，一方面可以让电力企业来分担充电设施建设和运营的成本，另一方面，电力企业可以把控电力成本，有效降低充电运营商用电成本。

第三，加强与支付平台的合作。充电设施建设和运营之后，会涉及支付问题，支付也属于运营过程的一部分。在电子支付方式多样化和快速发展的时代，加强与支付平台的合作，可以方便充电车主进行快捷支付，提高充电服务效率。

第四，加强与充电APP平台的合作。提高充电设施的使用率，是充电设施运营实现盈利的关键点。充电设施建设和运营之后，需要为充电车主提供充电设施具体位置信息，与充电APP平台合作，可以使充电车主快速找到周围的充电设施进行充电，优化充电桩资源利用率。

第五，加强与金融机构的合作。充电设施产业投资需要大量资金，在政府的帮助下运用PPP模式解决一部分资金的同时，也可以借力金融机构的优势解决融资问题。

[1] 唐葆君, 郑茜. 中国电动汽车配套基础设施布局需求侧研究——基于Logit回归的消费偏好分析[J]. 北京理工大学学报(社会科学版), 2013, 15(4): 14-20.

[2] 任斌, 邵鲁宁, 尤建新. 基于创新扩散理论的中国电动汽车广义Bass模型[J]. 软科学, 2013, 27(4): 17-22.

[3] 林梨奎. 网络购物发展概况及对传统零售业态的影响[J]. 商业时代, 2014, (5): 66-67.

[4] 张勇, 蒲勇健, 史乐峰. 电动汽车充电基础设施建设与政府策略分析[J]. 中国软科学, 2014, (6): 167-181.

[5] 白桦, 谭庆德.PPP模式在新能源汽车充电设施建设运营的应用研究[J]. 宏观经济管理, 2017, (1): 232-233.

[6] 陈通, 李静. 电动汽车充电设施“互联网+”商业模式研究[J]. 华北电力大学学报, 2016, (4): 37-40.

[7] 刘娟娟, 曹胜兰. 电动汽车充电桩运营模式研究[J]. 科技管理研究, 2015, 35(19): 202-206.

[8] 王辉. 电动汽车充电站规划与运营研究[D]. 杭州: 浙江大学, 2013.

[9]ZhuLijing,LuHuihui,ZhangQi,etal..ApplicationofCrowdfundingontheFinancingofEV’sChargingPiles[J]. Energy Procedia, 2016, 104: 336-341.

[10]Richardson,L..PerformingtheSharingEconomy[J]. Geoforum, 2015, 67: 121-129.

[11] 王家宝, 黄晴悦, 敦帅. 分享经济: 源起、 模式与趋势[J]. 管理现代化, 2016, (4): 127-129.

[12]Lombardi,P.,Schwabe,F..SharingEconomyasaNewBusinessModelforEnergyStorageSystems[J]. Applied Energy, 2017, 188: 485-496.

[13] 肖群, 马士华. 信息不对称对闭环供应链MTO和MTS模式的影响研究[J]. 中国管理科学, 2016, 24(5): 139-148.

[14] 林宏伟, 邵培基, 余步雷. 基于风险规避的网络广告两阶段收益定价模型[J]. 系统工程学报, 2013, (3): 327-337.

[15] 何青, 黄河. 可改善供应风险和生产成本下的供应渠道策略研究[J]. 管理学报, 2016, (5): 755-762.

[16] 庞嘉伟, 陈骐. 分享经济-含义及其特点[J]. 现代管理科学, 2017, (3): 36-38.

[17] 梁雯, 陈广强, 王欣. 电子商务发展中的逆向物流问题——电商企业与政府、 消费者的不同利益关系博弈分析[J]. 产经评论, 2017, 8(1): 67-79.

[18] 李峰, 杨世宏. 企业战略联盟的投资收益分配问题研究[J]. 武汉理工大学学报, 2007, 29(12): 147-150.

[19] 施锡铨. 合作博弈引论[M]. 北京: 北京大学出版社, 2012: 17-27.

[20] 杨哲. 基于讨价还价理论的企业集团中的利益分配[J]. 管理工程学报, 2015, 2(4): 140-144.

Research on Cooperation Mechanism and Benefit Distribution Between Charging Facility Operators and Intermediate Service Providers based on Sharing Economy

LIU Juan-juan ZHANG Tian-tian

With the rapid development of electric vehicle industry, the need on supporting facilities of electric vehicles has increased. The paper builds up a cooperative model by charging facility operators and intermediate service providers by using sharing economy theory from the perspective of resource sharing and finds the solutions by using Nash Bargaining Theory in accordance with the problems of charging facility operators and intermediate service providers like landowners in charging industry, and then modifies this model by taking efforts made by two parties into account to study revenue sharing, which all indicate that they can maximize their benefits if they cooperate with each other, and the more effort they make, the more revenue they earn. Besides, there exits the motivations of their efforts because charging facility operators can earn more profits if the charging demand is higher, and commercial places can achieve more earnings if the cost of land is higher, so they are willing to cooperate with each other. Thus this paper presents a cooperative strategy between these two parties, which can maximize utility of resources and promote the construction of charging facilities.

sharing economy; electric vehicle industry; charging facilities operators; intermediate service providers; cooperation mechanism

2017-02-14

国家社会科学基金项目“与交通网络相协调的电动汽车充电基础设施布局规划及建设运营机制和推进政策研究”(项目编号： 15BGL084，项目负责人： 刘娟娟)；上海市哲学社会科学规划基金项目“新能源汽车电桩网络布局规划及其运营模式研究”(项目编号： 2014BGL018，项目负责人： 刘娟娟)；上海海事大学研究生学术新人项目“基于分享经济理论对充设施运营商和中间服务商合作建设充电设施的研究”(项目编号： YXR2016052，项目负责人： 张甜甜)。

刘娟娟，博士，上海海事大学水运经济研究所副教授、硕士生导师，主要研究方向为物流与供应链管理；张甜甜，上海海事大学水运经济研究所硕士研究生，主要研究方向为现代物流规划与管理。

F27； F287.7

A

1674-8298(2017)04-0086-07

[责任编辑： 戴天仕]

10.14007/j.cnki.cjpl.2017.04.008

方式]刘娟娟, 张甜甜. 基于分享经济的充电运营商与中间服务商合作机制和利益分配[J]. 产经评论, 2017, 8(4): 86-92.