基于IAHP-Shapley值的4PL跨境电商物流联盟利益分配

杜志平 张盟

内容摘要：公平合理的利益分配机制是保证跨境物流联盟稳定运行和高效发展的关键。本文阐述了我国 4PL 跨境电商物流联盟的组织模式及服务特征，并针对4PL跨境电商物流联盟运作特点，系统分析了4PL跨境电商物流联盟利益分配影响因素。提出了基于IAHP-Shapley 的联盟利益分配方法，运用IAHP法确定利益分配影响因素权重，有效地解决传统AHP评价方法因专家对联盟成员企业信息掌握不准确而致使点判断矩阵的不可靠问题，从而将联盟企业实际投入、业绩贡献、承担风险、服务质量等影响因素量化，修正了基于Shapley 值的利益分配策略。最后，通过算例验证说明该利益分配方法的合理有效性。

关键词：4PL跨境电商物流联盟   区间层次分析法（IAhp）   改进Shapley值   利益分配

引言

随着我国主导的“一带一路”建设进程的加快，跨境电商作为“互联网+外贸”具体体现，迎来了重大的发展机遇，根据中国电子商务物流服务网的报告，2018年跨境电商贸易交易规模达到8.8万亿元，跨境电商贸易将成为驱动经济发展的新动力。跨境电子商务的快速发展，对跨境物流提出了更高的需求。目前，我国跨境物流还处在发展起步阶段，跨境电商物流服务资源分散、市场集中度低，海外仓等资源共享程度低，供应链中高端及增值服务能力缺失，无法提供物流系统集成、供应链优化的解决方案等。与国内外物流企业形成联盟，实现国际化物流运营体系，成为我国物流企业开拓海外市场，快速发展的有效途径。科学合理的利益分配机制是保持联盟稳定运行，实现联盟预期目标的关键。实现联盟利益分配的公平合理性，对促进跨境物流战略联盟的稳固、高效、快速发展有着极其重要的现实意义。

4PL跨境电商物流联盟

基于4PL模式的跨境电商物流联盟，是一种新型的联盟组织形式，核心成员企业通过跨国界、跨行业整合各种功能型3PL企业之间的条块分割资源，实现跨境电商物流服务一体化的运作，从而提高跨境电商物流各环节资源利用水平，有效降低跨境电商物流运作成本，提升跨境电商物流服务品质。目前，我国的4PL跨境电商物流联盟的核心企业主导模式主要有三种，分别为第三方物流（3PL）公司主导、跨境电商平台主导、 政府主导。综合跨境电商物流发展趋势而言，以电商为主导核心的跨境电商物流联盟市场更为广阔，更具发展前景，故本文以此类物流联盟为研究主体。大型电商平台（例如敦煌网、京东、阿里巴巴等）主导的物流联盟机制，平台企业作为业务协调中心，整合了跨境电商供应链各环节资源，实现对联盟内各种物流资源的协同运作，构建出集物流、资金流、信息流、单证流于一身的一体化经营模式，并基于高效、完备的信息化运作平台，使信息传递更加高效、准时，有效提升跨境电商物流业务运作效率，实现全方位电商服务体系。

4PL跨境电商物流联盟利益分配影响因素分析

基于已有文献的研究成果，同时结合4PL跨境电商物流联盟服务特征，本文从以下四个维度梳理了跨境电商物流联盟利益分配影响因素。

（一）资源投入

4PL跨境电商物流联盟作为一种新型的跨境电商物流业务合作组织，在联盟主体运作过程中，由于成员企业在联盟中的业务分工不同，故不同企业对联盟的总体资源投入力度以及不同业务资源的投入比例不尽相同，如电商平台企业作为电子信息的交流中心，对于业务信息管理方面的投入比例相对较高，而物流服务商负责具体物流作业，仓储、运输及配送等物流服务会投入大量业务运作资源，而这些业务资源投入要素正是保证联盟稳定运作的前提，在联盟利益分配的过程中，应充分考虑投入与收益分配的相关性。

（二）业务水平

4PL跨境电商物流联盟作为一种复杂的业务合作组织，由于不同成员企业负责的具体业务环节及相关业务流程难度不同，各成员企业间业务水平有所差别，如电商平台依靠先进的大数据及云平台技术，为电商消费者提供全面、高效的信息服务，而各种3PL企业依靠自身专业领域服务优势，保证跨境电商各物流环节作业的专业性及高效性，各成员密切分工，高效协作，共同实现跨境电商物流业务。在联盟利益分配的过程中，应充分考虑业绩贡献水平与收益相一致的准则，保证联盟利益分配的公平性与合理性。

（三）风险管理

由于跨境物流的特殊性，4PL跨境电商物流联盟成员企业分属不同的国家，在联盟成员业务合作过程中，由于文化习俗、技术标准差异及法律法规政策的不同而导致联盟运营不稳定现象时有发生。同时由于跨境电商物流运输路程长，且涉及不同国家海关的监管，故不同成员企业也不同程度的承担物流运作成本风险，海关通关风险等风险。倘若成员企业风险管控不当，则会导致联盟整体运作效率降低，影响企业正常运作。故在联盟利益分配的过程中，应充分考虑风险管控水平与利益分配的相关性。

（四）服务质量

4PL跨境电商物流联盟的组建目的是为了降低跨境电商物流业务运作难度，提升跨境物流服务水平。由于跨境电商物流成本高，环节多，周期长等国际性特点的存在，致使跨境物流业务运作难度较大，货物破损率高、物流时效性差、货物信息追踪困难、查询服务滞后等问题日益明显。业务服务质量的好坏直接关系到顾客的体验水平，是联盟发展运作过程中不可忽视的绩效指标。因此，在联盟利益分配的过程中应充分考虑不同成员业务服务质量的差异性。

4PL跨境电商物流联盟利益分配指标体系构建

在遵循系统性原则、层次性原则、科学性原则、可操作性原则，并充分吸收借鉴国内外对于跨境电商贸易及物流系统评价等相关研究理论成果，构建出一套符合4PL跨境电商物流联盟企业运作特征的利益分配指标评价体系，如图1所示。

4PL跨境电商物流联盟利益分配模型构建

（一）初始利益分配Shapley 值模型

Shapley是根据各局中人给合作带来的增值比例来分配合作的利益，它实现了聯盟总体利益在各成员之间进行公平有效分配，其基本定义如下：

设联盟成员集合为N={1，2，…，n}，S为N的任意子集（n个联盟成员的任意组合），Si是N中包含成员i的所有子集，|S|是子集S中的元素个数。V（S）为子集S的收益，V（S/{i}）是子集S中除去企业i后可取得的利益。参考文献施锡铨（2012）可知：

（1）

（2）

其中，Φi（V）表示在合作N下第i成员所分配的利益，W|S|是加权因子，则合作N下的每个成员被分配利益的Shapley值为Ψi（V）=（Φ1（V），Φ2（V），…，Φn（V））。

（二）利益分配指标体系权重计算

IAHP是传统AHP法的改进，该方法以区间数判断矩阵来取代传统AHP所采用的点判断矩阵，有效地解决了决策者因为对企业信息掌握不准确，进而导致点判断矩阵不准确问题。其计算过程如下：

设A=（aij）n×n为区间判断矩阵，区间数aij=[a-ij，a+ij]，A-=（a-ij）n×n、A+=（a+ij）n×n，并记A=[A-，A+]，区间特征向量X=[X-，X+]，则IAHP模型计算步骤如下：

将区间判断矩阵A拆分为A-、A+，并计算A-、A+的最大特征值λ-、λ+对应的具有正分量的归一化特征向量X-、X+。

由A-=（a-ij）n×n、A+=（a+ij）n×n，计算：

（3）

计算权重向量：

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

为简化运算，可以用中心区间的形式表示上述区间权重向量：

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

對区间权重向量Wi进行归一化处理Wi*。

根据各层的局部排序权重区间向量Wi*，利用各层元素组合权重公式，且在每一步层次排序之后都进行一次权重向量归一化处理得W（g），逐下至上得到方案层相对于目标层的最后组合权重WIAHP。

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

a（g）表示第g层指标元素相对于受其支配的g+1层指标元素的排序向量，W（n）为最底层元素即方案层元素相对于指标层元素的排序向量，n取值视实际排序层数而定。W（g）为方案层元素相对于g层元素的排序向量。

（三）修正Shapley值模型

传统Shapley值利益分配方法假定联盟内各成员的贡献程度是相同的，但实际情况并非如此，因此需要对初始Shapley值进行修正。具体过程如下：

设联盟成员利益分配综合权重值记为W*，则对联盟各参与成员Di而言，利益分配的调整因子为：

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

考虑联盟成员综合贡献率W*对Shapley值分配法进行修正，得到最终利益分配比例：

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

则考虑联盟主体成员综合贡献程度的最终利益分配修正值为：

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

算例分析

本文以国内某一运作较为成熟的大型跨境电商平台主导的物流联盟为实例展开研究，通过实际调研，了解其成员组成及业务分工形式。为简化研究，本文将该电商物流联盟主体分为电商平台企业D1，国际运输承运人D2，国内物流服务商D3，国外物流服务商D4。电商平台作为核心企业，负责联盟内各成员企业的任务分配及协调工作，以实现对跨境电商整体物流服务的全程把控，而国内外物流服务商及国际运输承运人则共同完成完整的跨境电商物流运输业务。下面利用IAHP-Shapley值法计算该联盟各成员的利益分配值。

（一）初始Shapley值模型利益分配

先按照Shapley值法来计算初步分配，设定联盟内各成员D1、D2、D3、D4可独立运营，也可以合作收益，联盟内各方的合作收益情况如表1所示。

设定各联盟成员所分配的收益值之和等于联盟整体收益值，将以上具体数据代入式（1）、（2）中，计算联盟内各成员初始利益分配为Ψi（V）=（80.9，50.5，54.25，53.25）亿元，四家联盟主体成员初始利益分配比例i（v）= （33.89%，21.14%，22.71%，22.26%）。

（二）IAHP模型计算过程

采用IAHP法确定利益分配影响因素指标权重，通过邮件及面谈的方式进行问卷调查，首先邀请该联盟企业的5位决策领导组成专家组，根据图1 所建立的4PL跨境电商物流联盟利益分配评价指标体系，采用1-9标度法进行专家打分，分层逐一建立共24个区间判断矩阵，根据前文所述IAHP模型计算步骤，可以得到目标层准则下，风险管理、资源投入、业务水平、服务质量所占权重分别为0.12641、0.38068、0.40329、0.07440，如表2所示，同理可以得到準则层，指标层以及方案层所有指标权重计算结果，由于IAHP利益分配指标体系中评价指标和指标层次数较多，需要进行24次区间判断矩阵计算以及5次层次权重总排序才可以得到方案层元素D1、D2、D3、D4相对于目标层A1的权重向量WIAHP，限于篇幅有限，计算过程不一一列举出来，仅列出准则层下资源投入B2的区间判断矩阵计算过程以及方案层D1、D2、D3、D4相对于准则层指标资源投入B2及最后目标层A1的层次总排序。如表3-5所示。

故IAHP法确定的各成员利益分配综合权重值WIAHP=（0.38554，0.1021，0.13935，0.373）。

（三）基于IAHP法的修正Shapley值计算

根据式（7）计算可得：

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

根据公式（8）计算可得：

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

根据式（9）求得联盟各成员企业最终利益分配修正Shapley值分别为Φ（V）`=V（N）*（V）`=（113.34，15.17，27.82，82.57）。为了给予读者更加直观的感受，本文将不同利益分配方法下确定的综合权重值及其所修正的Shapley值列举出来如表6所示。

（四）结果对比分析

由表6可知，无论采用何种利益分配修正方法，成员D2、D3所分配的利益都低于传统Shapley法所分配利益，而成员D1、D4所分配到的利益值均高于原来利益分配所得，这正体现了联盟内各成员的真实贡献水平。电商平台D1作为核心成员，负责整条跨境电商供应链的协调工作及对跨境电商物流业务的全程把控，因其对联盟整体投入水平较高，故在利益分配方案中应当给予更多的利益补偿，而国际运输成运人D2，因其对联盟整体业务贡献程度较低，且负责业务难度较其他成员而言相对较低，故在最终的利益分配方案中收益程度有所降低。相比国内外物流服务商D2、D3而言，由于我国的跨境物流业务处于起步阶段，很多跨境物流业务组织机制及运作流程等方面还远不及国外优质物流服务商，且对于物流服务质量而言，国外物流服务商的一体化供应链解决方案体系也提升了服务的高效性及安全性，远高于国内一般物流服务水平，故在最终的利益分配方案中，应当给予国外物流服务商更高的利益，而国内物流服务商应进行适当的利益分配修正，从而保证公平合理性，由此可见，利用改进Shapley值法进行利益分配时，更加符合现实情况，具有一定的实践价值。

结论

本文从合作博弈的角度出发，将Shapley 值法应用到4PL跨境物流联盟利益分配的机制研究之中，提出基于IAHP的利益分配影响因素指标权重确定方法，以此修正传统Shapley值模型，通过基于4PL跨境电商物流联盟运作实例验证模型的有效性，从而使相关联盟成员企业利益分配方案更加合理，希望对我国4PL跨境电商物流联盟运作发展提供一定的借鉴参考。

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