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摘要:供应链利润分配是否合理直接影响到运作效率和持久性,在Shapley值分配模型的基础上考虑供应链合作风险,根据给出的风险因子改进Shapley值,并把考虑合作风险的Shapley值算法运用到供应链利润分配问题中去。这一分配方案是对原有Shapley值分配模型的推广,可以作为企业是否参加供应链合作的一个指标。
关键词:供应链风险管理;Shapley值;供应链利润分配
中图分类号:F275.4文献标识码:A
The Strategy of Profit Allocation in Supply Chain with Risk Based on Shapley Value
ZHANG Hua, GAO Zuo-feng
(School of Sciences, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)
Abstract: Whether the profit allocation in supply chain is reasonable or not has a strong impact on efficiency and endurance of supply chain, the cooperative risk of supply chain is noted on allocation model of Shapley value, according to risk factor the Shapley value is improved, at last the improved Shapley value algorithm is applied to resolve the profit allocation in supply chain. This allocation is the promotion of model of the original value of shapley, can be used as supply chain enterprises to participate in an indicator of cooperation.
Key words:supply chain risk management;Shapley value;supply chain profit allocation
随着经济全球化的逐渐深入及信息和网络技术的快速发展,企业管理开始由“纵向一体化”向“横向一体化”发展,供应链管理作为一种全新的管理模式顺应而生。供应链是通过对信息流、物流、资金流的控制,将供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户连成一个整体的功能网链结构模式 。供应链联盟可以降低供应链成本、提高响应速度、提高产品质量和服务水平,使每个企业集中有限资源去巩固和发展自己的核心竞争力,从而使企业获得更有
力的竞争和可持续发展优势,同时也实现了供应链联盟利润最大化的目标。
一、供应链利润分配问题的描述
建立供应链联盟的根本目的是赢得竞争优势,获取更多的利润。对于供应链联盟中的企业,他们都是独立的经济实体,都以追逐自己的最大利润为最终目的,如何分配供应链利润显得十分重要。如果企业对供应链的投入没有得到相应的回报或是低于自己独立经济活动获得的收入,或是企业间感觉分配不公平,那么必然会影响供应链的运作效率,甚至导致供应链解体。因此一个公平合理的利润分配机制是供应链联盟高效率运作和持久存在的关键。但是,供应链联盟中每个企业对总利润的贡献难以用明确的指标来衡量,导致一直没有一个完全公平标准的分配方案。
供应链节约了生产成本,提高了资源利用率,也使企业获得更多的利润。但这不表示企业在组成供应链后就可以高枕无忧了,任何经济行为都会遇到风险问题,供应链风险主要来自自然环境和社会环境两个方面。自然环境方面,由于目前环境不断恶化,天灾爆发的频率也越来越高,作为一种不可抗拒力,它对供应链造成极大的危害;社会环境方面的风险,主要有市场风险,财务风险,组织风险等,是一种潜在的风险。供应链上的企业是相互依赖、相互影响的,任何一个环节出了问题,都会波及其他环节,导致整个供应链不能正常运作,最终影响各自的利益,因此供应链要比单独企业面临更多的风险。面对风险,每个企业在组成供应链前,都会综合各方面因素对其将要遇到的风险进行评估,相应地考虑到风险带来的影响。
二、Shapley值模型及其改进
Shapley值是由Shapley在1953年提出的,解决n人合作对策解的一种数学方法。其建立的基本模型为n个人合作从事某项经济活动,n个人中任何几个人组成联盟都有一定的收益,并且组成联盟后所得的总利润都大于联盟内部成员单独经营获得的利润之和,Shapley值就是分配这个n人合作总利润的一种方案。
设集合I={1,2,…,n},如果对于I的任一子集S(表示n个人集合中的任一组合)都对应着一个实值函数v(S),满足:
v()=0
v(s1∪s2)v(s1)+v(s2) s1∩s2= ;
称[I,v]为n人合作博弈,v(S)的经济含义解释为联盟S所得的收益。记Φ=(v)=(Φ1(v),Φ2(v),…,Φn(v)) 为合作联盟的分配向量,其中Φi(v) 表示合作博弈[I,v]中第i个成员用Shapley值算法求得的分配,计算公式如下:
Φi(v)=∑[DD(][]i∈S[DD)]w(|S|)[v(S)-v(S\i)] i=1,2,…,n(1)
w(|S|)=[SX(](n-|S|)!(|S|-1)![]n![SX)];〗其中,v(S\i) 是联盟S中除去企业i后取得的收益,|S|是联盟S中企业的个数。
Shapley值模型建立得比较理想化,没有考虑到企业在社会经济活动中遇到的风险,本文对模型进行改进,引入风险因子,用P(i)表示联盟中企业i做出的风险评估值,P(i)∈[0,1],并令S(i)=1-P(i)。记[S]h={i∈S|S(i)h},其中h∈[0,1],记Q(S)={S(i)|S(i)>0,i∈S},并令q(S)为Q(S)所含元素的个数。把Q(S)中的元素按照单调非减的顺序写出:h1h2…hq(S),对v(S)做以下改进:
v′(S)=∑[DD(]q(S)[]l=1[DD)]v([S]hl)•(hl-hl-1);
其中h0=0,并且v′(s)满足以下条件:v′()=0
v′(s)∑[DD(][]i∈s[DD)]v(s) 。
基于改进的收益函数v′(s),给出考虑联盟合作风险的Shapley值的计算公式:
Φ′i(v′)(U)=∑[DD(]q(U)[]i=1[DD)]Φi(v)([U]hl)[hl-hl-1] i=1,2,…,n(2)
其中Φi(v)(U)表示企业i对于联盟U的Shapley值,当iU时,Φi(v)(U)=0。当企业不考虑联盟合作风险时,即对于任意的i∈I,P(i)=0,求得Φ′i(v′)=Φi(v)。因此,考虑联盟合作风险的Shapley值是对原有Shapley值的扩展,具有更广泛的实际应用价值。
三、考虑风险的Shapley值在供应链利润分配中的应用
供应链利润分配是否合理直接影响到供应链的运作效率和存在性,把Shapley值模型中的I可看成包含n个企业的一个供应链,S为I中若干企业合作联盟。
不考虑供应链合作风险时,用Shapley值算法求得分配向量Φ(v)比Φ′(v′)的各分量大,这个差额可以看成是风险带来的损失。当这个损失使得企业从供应链联盟中得到的分配还不如自己独自经营获得的利润多时,企业将不会参与此供应链,导致供应链解体。文献[6]从整体上考虑了合作的风险,给出合作成功概率,但没有具体到每个企业面临的风险。本文的风险因子是由供应链中的各个企业针对自己的实际情况做出的评估值,基于此风险因子改进的Shapley值算法分配模型中体现出了每个风险因子的作用,因此考虑每个企业风险的Shapley值算法更容易被供应链中的每个企业所接受。这一分配方案是对原有Shapley值分配模型的一个推广,不仅给出了考虑风险的供应链利润分配值,而且这一结果可以作为企业衡量在面临该风险时是否参与供应链合作的一个指标。
参考文献:
[1] 马士华,林勇,陈志祥.供应链管理[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2] 王利,陆继.主从式二级供应链利润分配博弈分析[J].统计与决策,2007(2):142-144.
[3] 周嫄媛,王利.基于Stackelberg博弈的二级供应链利润分配研究[J].工业技术经济,2007,26(5):135-136.
[4] 马士华,王鹏.基于Shapley值法的供应链合作伙伴间收益分配机制[J].工业工程与管理,2006,11(4):43-45,49.
[5] 戴建华,薛恒新.基于Shapley值法的动态联盟伙伴企业利益分配策略[J].中国管理科学,2004,12(4):33-36.
[6] 王莺,贺盛瑜,刘小艳.考虑风险的供应链合作利益的分配问题研究[J].商场现代化,2007(493):65-66.
(责任编辑:吕洪英)
关键词:供应链风险管理;Shapley值;供应链利润分配
中图分类号:F275.4文献标识码:A
The Strategy of Profit Allocation in Supply Chain with Risk Based on Shapley Value
ZHANG Hua, GAO Zuo-feng
(School of Sciences, Yanshan University, Qinhuangdao 066004, China)
Abstract: Whether the profit allocation in supply chain is reasonable or not has a strong impact on efficiency and endurance of supply chain, the cooperative risk of supply chain is noted on allocation model of Shapley value, according to risk factor the Shapley value is improved, at last the improved Shapley value algorithm is applied to resolve the profit allocation in supply chain. This allocation is the promotion of model of the original value of shapley, can be used as supply chain enterprises to participate in an indicator of cooperation.
Key words:supply chain risk management;Shapley value;supply chain profit allocation
随着经济全球化的逐渐深入及信息和网络技术的快速发展,企业管理开始由“纵向一体化”向“横向一体化”发展,供应链管理作为一种全新的管理模式顺应而生。供应链是通过对信息流、物流、资金流的控制,将供应商、制造商、分销商、零售商、最终用户连成一个整体的功能网链结构模式 。供应链联盟可以降低供应链成本、提高响应速度、提高产品质量和服务水平,使每个企业集中有限资源去巩固和发展自己的核心竞争力,从而使企业获得更有
力的竞争和可持续发展优势,同时也实现了供应链联盟利润最大化的目标。
一、供应链利润分配问题的描述
建立供应链联盟的根本目的是赢得竞争优势,获取更多的利润。对于供应链联盟中的企业,他们都是独立的经济实体,都以追逐自己的最大利润为最终目的,如何分配供应链利润显得十分重要。如果企业对供应链的投入没有得到相应的回报或是低于自己独立经济活动获得的收入,或是企业间感觉分配不公平,那么必然会影响供应链的运作效率,甚至导致供应链解体。因此一个公平合理的利润分配机制是供应链联盟高效率运作和持久存在的关键。但是,供应链联盟中每个企业对总利润的贡献难以用明确的指标来衡量,导致一直没有一个完全公平标准的分配方案。
供应链节约了生产成本,提高了资源利用率,也使企业获得更多的利润。但这不表示企业在组成供应链后就可以高枕无忧了,任何经济行为都会遇到风险问题,供应链风险主要来自自然环境和社会环境两个方面。自然环境方面,由于目前环境不断恶化,天灾爆发的频率也越来越高,作为一种不可抗拒力,它对供应链造成极大的危害;社会环境方面的风险,主要有市场风险,财务风险,组织风险等,是一种潜在的风险。供应链上的企业是相互依赖、相互影响的,任何一个环节出了问题,都会波及其他环节,导致整个供应链不能正常运作,最终影响各自的利益,因此供应链要比单独企业面临更多的风险。面对风险,每个企业在组成供应链前,都会综合各方面因素对其将要遇到的风险进行评估,相应地考虑到风险带来的影响。
二、Shapley值模型及其改进
Shapley值是由Shapley在1953年提出的,解决n人合作对策解的一种数学方法。其建立的基本模型为n个人合作从事某项经济活动,n个人中任何几个人组成联盟都有一定的收益,并且组成联盟后所得的总利润都大于联盟内部成员单独经营获得的利润之和,Shapley值就是分配这个n人合作总利润的一种方案。
设集合I={1,2,…,n},如果对于I的任一子集S(表示n个人集合中的任一组合)都对应着一个实值函数v(S),满足:
v()=0
v(s1∪s2)v(s1)+v(s2) s1∩s2= ;
称[I,v]为n人合作博弈,v(S)的经济含义解释为联盟S所得的收益。记Φ=(v)=(Φ1(v),Φ2(v),…,Φn(v)) 为合作联盟的分配向量,其中Φi(v) 表示合作博弈[I,v]中第i个成员用Shapley值算法求得的分配,计算公式如下:
Φi(v)=∑[DD(][]i∈S[DD)]w(|S|)[v(S)-v(S\i)] i=1,2,…,n(1)
w(|S|)=[SX(](n-|S|)!(|S|-1)![]n![SX)];〗其中,v(S\i) 是联盟S中除去企业i后取得的收益,|S|是联盟S中企业的个数。
Shapley值模型建立得比较理想化,没有考虑到企业在社会经济活动中遇到的风险,本文对模型进行改进,引入风险因子,用P(i)表示联盟中企业i做出的风险评估值,P(i)∈[0,1],并令S(i)=1-P(i)。记[S]h={i∈S|S(i)h},其中h∈[0,1],记Q(S)={S(i)|S(i)>0,i∈S},并令q(S)为Q(S)所含元素的个数。把Q(S)中的元素按照单调非减的顺序写出:h1h2…hq(S),对v(S)做以下改进:
v′(S)=∑[DD(]q(S)[]l=1[DD)]v([S]hl)•(hl-hl-1);
其中h0=0,并且v′(s)满足以下条件:v′()=0
v′(s)∑[DD(][]i∈s[DD)]v(s) 。
基于改进的收益函数v′(s),给出考虑联盟合作风险的Shapley值的计算公式:
Φ′i(v′)(U)=∑[DD(]q(U)[]i=1[DD)]Φi(v)([U]hl)[hl-hl-1] i=1,2,…,n(2)
其中Φi(v)(U)表示企业i对于联盟U的Shapley值,当iU时,Φi(v)(U)=0。当企业不考虑联盟合作风险时,即对于任意的i∈I,P(i)=0,求得Φ′i(v′)=Φi(v)。因此,考虑联盟合作风险的Shapley值是对原有Shapley值的扩展,具有更广泛的实际应用价值。
三、考虑风险的Shapley值在供应链利润分配中的应用
供应链利润分配是否合理直接影响到供应链的运作效率和存在性,把Shapley值模型中的I可看成包含n个企业的一个供应链,S为I中若干企业合作联盟。
不考虑供应链合作风险时,用Shapley值算法求得分配向量Φ(v)比Φ′(v′)的各分量大,这个差额可以看成是风险带来的损失。当这个损失使得企业从供应链联盟中得到的分配还不如自己独自经营获得的利润多时,企业将不会参与此供应链,导致供应链解体。文献[6]从整体上考虑了合作的风险,给出合作成功概率,但没有具体到每个企业面临的风险。本文的风险因子是由供应链中的各个企业针对自己的实际情况做出的评估值,基于此风险因子改进的Shapley值算法分配模型中体现出了每个风险因子的作用,因此考虑每个企业风险的Shapley值算法更容易被供应链中的每个企业所接受。这一分配方案是对原有Shapley值分配模型的一个推广,不仅给出了考虑风险的供应链利润分配值,而且这一结果可以作为企业衡量在面临该风险时是否参与供应链合作的一个指标。
参考文献:
[1] 马士华,林勇,陈志祥.供应链管理[M].北京:机械工业出版社,2003.
[2] 王利,陆继.主从式二级供应链利润分配博弈分析[J].统计与决策,2007(2):142-144.
[3] 周嫄媛,王利.基于Stackelberg博弈的二级供应链利润分配研究[J].工业技术经济,2007,26(5):135-136.
[4] 马士华,王鹏.基于Shapley值法的供应链合作伙伴间收益分配机制[J].工业工程与管理,2006,11(4):43-45,49.
[5] 戴建华,薛恒新.基于Shapley值法的动态联盟伙伴企业利益分配策略[J].中国管理科学,2004,12(4):33-36.
[6] 王莺,贺盛瑜,刘小艳.考虑风险的供应链合作利益的分配问题研究[J].商场现代化,2007(493):65-66.
(责任编辑:吕洪英)