胡龍偉, 夏思雨, 王金榮

(青島理工大學(xué)管理與工程學(xué)院,山東 青島 266520)

0 引 言

裝配式建筑與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土建造方式相比,裝配式建筑具有生產(chǎn)更高效、資源更節(jié)約等特點(diǎn),且對于推動建筑產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展有重大意義[1]。推動裝配式建筑的健康發(fā)展,需要行業(yè)形成一個完整的市場和供應(yīng)鏈,足夠讓眾多中小企業(yè)發(fā)展起來,從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的資源整合。一個完整的供應(yīng)鏈,需要各獨(dú)立經(jīng)營的企業(yè)為了獲得更高的利潤通過供應(yīng)關(guān)系聯(lián)系起來,而科學(xué)、合理的利益分配機(jī)制是各企業(yè)合作的基礎(chǔ),是保證產(chǎn)業(yè)鏈成功運(yùn)行和健康發(fā)展的關(guān)鍵問題[2],建立一套普適性的裝配式產(chǎn)業(yè)鏈利益分配模型是市場迫切需要的。對收益分配多采用博弈論方法。段文吉等通過合作博弈對裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行利益分配,證明了合作博弈對于裝配式產(chǎn)業(yè)鏈的適用性,同時提出可以通過因素引入加以修正會更加全面、公正[3]。王文靜等人在傳統(tǒng)的Shapley值法的基礎(chǔ)上將風(fēng)險分擔(dān)等引入對其進(jìn)行修正,并通過與傳統(tǒng)分配方式的對比證明其科學(xué)性及合理性[4]。但在現(xiàn)有的研究僅僅只是將因素簡單的引入分配模型,認(rèn)為不同的因素對于整個產(chǎn)業(yè)鏈的影響是相同的,這點(diǎn)顯然是不符合實(shí)際的,在此基礎(chǔ)上通過改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)法將引進(jìn)的因素賦予權(quán)重,并通過TOPSIS將已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理計(jì)算出加權(quán)改進(jìn)系數(shù)。

1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈分析

1.1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈參與方

對裝配式混凝土建筑的進(jìn)行了深入的分析,根據(jù)不同的工作運(yùn)營的主體間相互作用及產(chǎn)品構(gòu)件的不同流向,構(gòu)建了關(guān)于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的模型[5],整個裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的有機(jī)協(xié)調(diào)運(yùn)作及相互之間的關(guān)系如圖1所示,首先,根據(jù)目前的工程要求和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)院制作樣品,建筑材料生產(chǎn)廠家根據(jù)具體設(shè)計(jì)內(nèi)容提供原材料,預(yù)制構(gòu)件廠根據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)件型號引進(jìn)材料,成品完成并進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn),然后根據(jù)施工的具體進(jìn)度和施工需要,委托物流公司進(jìn)行正確的運(yùn)輸,施工公司通過相關(guān)的施工機(jī)械和技術(shù)在對預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行安裝,最后由專業(yè)的服務(wù)團(tuán)隊(duì)來完善生產(chǎn)、銷售運(yùn)作管理[6]。

圖1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)模型

1.2 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配影響因素

1.2.1 關(guān)于產(chǎn)業(yè)鏈利益攸關(guān)方的影響因素分析

查閱關(guān)于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的相關(guān)文獻(xiàn),發(fā)現(xiàn)對于裝配式產(chǎn)業(yè)鏈的影響因素主要包括從宏觀微觀、內(nèi)部外部等。邊晶梅等人主要是從市場環(huán)境、產(chǎn)業(yè)組織、經(jīng)濟(jì)成本、政策法規(guī)、人才因素、技術(shù)體系對裝配式產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)行因素影響的分析,并通過數(shù)據(jù)檢驗(yàn)證明以上幾個因素的重要性[7]。倪國棟等人通過因子分析法、層次分析等方法識別出對裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的重要影響因素包括企業(yè)能力、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)業(yè)成本、企業(yè)間協(xié)同、市場需要、技術(shù)能力、政府管理[8]。王雷等通過建立DEMATEL模型對裝配式建筑的影響因素進(jìn)行定量分析發(fā)現(xiàn)影響其發(fā)展的重要因素包括政策激勵、人才建設(shè)、技術(shù)體系[9]。從利益攸關(guān)方的視角下參考現(xiàn)有的研究成果建立關(guān)聯(lián)圖對裝配式產(chǎn)業(yè)鏈的收益的影響因素進(jìn)行分析。

1.2.2 基于傳統(tǒng)Shapley值法的影響因素分析

Shapley值法的中心思想就是根據(jù)參與者對整個合作聯(lián)盟的貢獻(xiàn)來進(jìn)行的收益分配,而此處所指的貢獻(xiàn)參照的是參與者為合作整體的收益增加的能力,并通過收益增值的比率來進(jìn)行參與者的收益計(jì)算[10]。Shapley值法是合作博弈的一種,對于該值的大小確定依據(jù)合作聯(lián)盟中的“個體力量”,從一般角度看,Shapley值的大小可以看成是局中人在整個博弈中的重要性程度[11]。但是傳統(tǒng)的Shapley值法是有一定的局限性,其只考慮了參與者帶來的最終收益貢獻(xiàn),沒有考慮其資金投入,資金投入量對整個產(chǎn)業(yè)鏈的影響程度是很顯著的,因此我們應(yīng)該把資金投入考慮進(jìn)去;傳統(tǒng)的Shapley值法假設(shè)所有的局中人承擔(dān)相同程度的風(fēng)險,忽略了各局中人的差異性,收益分配時,應(yīng)當(dāng)考慮企業(yè)承擔(dān)風(fēng)險的情況給予補(bǔ)償[12];傳統(tǒng)的Shapley值法沒有對創(chuàng)新的一些激勵措施,整個合作聯(lián)盟的競爭力在于各個成員的競爭力,而對創(chuàng)新特別是技術(shù)創(chuàng)新的激勵尤是企業(yè)提高競爭力的關(guān)鍵,因此應(yīng)當(dāng)對技術(shù)創(chuàng)新貢獻(xiàn)進(jìn)行獎勵[13];傳統(tǒng)的Shapley值法沒有考慮節(jié)點(diǎn)成員的信任程度,以及各節(jié)點(diǎn)成員之前是否出現(xiàn)過合作的情況,是否具有一定的偏好性,因此在分配收益的要充分各節(jié)點(diǎn)成員之間的信任程度。將風(fēng)險分擔(dān)、資金投入、信任程度、技術(shù)創(chuàng)新納入考慮因素,改進(jìn)Shapley值法,利用改進(jìn)灰色該關(guān)聯(lián)度對引進(jìn)的四個因素進(jìn)行權(quán)重的賦值,同時基于TOPSIS法對方案進(jìn)行綜合優(yōu)化,從而建立產(chǎn)業(yè)鏈分配模型,實(shí)現(xiàn)各參與者的收益最大化,從而能夠推動整個裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)步發(fā)展。

圖2 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)找嬗绊懸蛩仃P(guān)聯(lián)圖

2 模型建立

2.1 改進(jìn)Shapley值模型

針對傳統(tǒng)的Shapley值法于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的缺陷,將風(fēng)險分擔(dān)、信任程度、資金投入、技術(shù)創(chuàng)新作為影響因素對Shapley值進(jìn)行修正,在此基礎(chǔ)上提出了改進(jìn)模型,如式(1):

δi為四個影響因素的修正因子系數(shù),V(I)為整個產(chǎn)業(yè)鏈聯(lián)盟的收益,其中φi(v)運(yùn)用傳統(tǒng)的Shapley值法,即式(2),(3):

v(s)作為子集s的收益大小,其中s表示的是集合I里面有局中人i的所有子集,v(si)表示的是不包括i整個聯(lián)盟取得的收益,那么局中人i對整個聯(lián)盟的貢獻(xiàn)就可以表示為v(s)-v(si),其中|s|用來表示整個聯(lián)盟中利益攸關(guān)者的個數(shù)。

2.2 模型求解

(1)因子修正矩陣及無量綱化處理

從消除指標(biāo)間量綱差異出發(fā),對原始的數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理。如式(4)所示:

上述公式中i={1,2,...n}是評價對象的集合,j={1,2,...m}是修正因素的集合,a ij是評價對象i對應(yīng)在每個修正因子j的測度值大小,b ij則表示由原始數(shù)據(jù)經(jīng)過無量綱化處理后的數(shù)據(jù)結(jié)果,規(guī)范化后的矩陣為

(2)修正因子權(quán)重確定

參考文獻(xiàn)[14],運(yùn)用已經(jīng)改進(jìn)的灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重的求解,并在此基礎(chǔ)上建立確定修正因子權(quán)重。

①構(gòu)建評價指標(biāo)體系

為構(gòu)建評價指標(biāo)體系,現(xiàn)假設(shè)評價指標(biāo)數(shù)為n,專家數(shù)為m,并且n個專家憑借自身經(jīng)驗(yàn)對不同指標(biāo)的權(quán)重作出相對應(yīng)的判斷,并用矩陣表示,結(jié)果如下:

②確定參考序列

從整個X中挑出一個相對最大的權(quán)重值作為所有權(quán)重的參考值,并令n個專家的參考權(quán)重值均為此值,形成參考列X0

③求各個指標(biāo)序列X1,X2,...,X n與X0之間距離如式(5):

④計(jì)算各個指標(biāo)權(quán)重如式(6):

⑤指標(biāo)權(quán)重歸一化處理如式(7):

由此可以得到標(biāo)準(zhǔn)化指標(biāo)權(quán)重為式(8):

(3)確定產(chǎn)業(yè)鏈分配系數(shù)

通過加權(quán)的TOPSIS確定裝配式產(chǎn)業(yè)鏈的利益分配修正系數(shù),增強(qiáng)數(shù)據(jù)的利用程度,加大方法的客觀性,利用測度計(jì)算靠近正理想點(diǎn)的接近度來確定系數(shù)。

①確定正理想解與負(fù)理想解

②將歸一化的指標(biāo)權(quán)重引入,計(jì)算方案到正理想解的加權(quán)歐幾里得距離如式(9),(10):

③計(jì)算關(guān)于正理想解的接近度式(11):

式(11)中i={1,2,3,…,n}

④歸一化處理接近度如式(12):

式(12)中i={1,2,3,…,n}

⑤計(jì)算歸一化接近度與平均度的差,即修正系數(shù)

根據(jù)傳統(tǒng)的Shapley值法,默認(rèn)局中人的修正系數(shù)是相等的,經(jīng)過歸一化處理,均為1/n。本文將引入修正因子進(jìn)行對比,即式(13):

式(13)中i={1,2,3,…,n}

當(dāng)δi＞0時,表示該局中人對整個聯(lián)盟的貢獻(xiàn)超過平均的貢獻(xiàn),應(yīng)當(dāng)激勵該局中人;當(dāng)δi＜0時,表示該局中人對整個聯(lián)盟的貢獻(xiàn)低于平均的貢獻(xiàn),應(yīng)當(dāng)減少其的收益分配,利用扣減其的收益來補(bǔ)償貢獻(xiàn)更大的局中人;當(dāng)δi=0時,表示該局中人對整個聯(lián)盟的貢獻(xiàn)等于平均的貢獻(xiàn),不改變其的利益分配情況。

2.3 模型可行性證明

由此可見改進(jìn)的Shapley值法是符合產(chǎn)業(yè)鏈合作要求的。通過改進(jìn)分配機(jī)制可以有效的激勵產(chǎn)業(yè)鏈的各個成員,從而促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈的整體發(fā)展。

3 案例應(yīng)用

現(xiàn)有四個成員A,B,C,D構(gòu)成裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈,成員A代表設(shè)計(jì)單位,成員B代表構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè),成員C代表運(yùn)輸企業(yè),成員D代表施工企業(yè)。根據(jù)往年的利潤進(jìn)行推算,單個企業(yè)獨(dú)資經(jīng)營的利潤分別是:V A=15萬,V B=60萬,VC=15萬,VD=110萬;兩兩企業(yè)合作經(jīng)營的利潤分別是:V AB=90萬,V AC=40萬,V AD=160萬,V BC=100萬,V BD=210萬,V CD=150萬;三者進(jìn)行合作經(jīng)營的利潤分別如下:V ABC=130萬,VABD=250萬,V ACD=190萬,V BCD=250萬;四個企業(yè)進(jìn)行合作經(jīng)營的利潤是:V ABCD=330萬。

3.1 傳統(tǒng)Shapley值法分配值計(jì)算

由表1及式(2)可得對于成員A的分配利潤是41.67萬元。同理,可以求得成員B,C,D的分配利潤分別是95萬元,41.67萬元,151.66萬元?？梢钥闯霭凑諅鹘y(tǒng)Shapley值法計(jì)算的分配利潤均高于單獨(dú)經(jīng)營的利潤,由此可以推出進(jìn)行產(chǎn)業(yè)鏈合作方式是可行的。

表1 成員A的收益分配過程(單位萬元)

3.2 引入修正因子的Shapley值算法

裝配式產(chǎn)業(yè)鏈四個參與企業(yè)的關(guān)于風(fēng)險分擔(dān)、信任程度、資金投入、技術(shù)創(chuàng)新原始數(shù)據(jù)情況如表2所示:

表2 原始數(shù)據(jù)表

請10名專家對風(fēng)險分擔(dān)、信任程度、資金投入、技術(shù)創(chuàng)新四個修正因子進(jìn)行權(quán)重判斷,判斷矩陣如下:

表3 修正因子權(quán)重表

1 0.42 0.21 0.26 0.11 2 0.33 0.25 0.37 0.05 3 0.57 0.11 0.21 0.11 4 0.24 0.27 0.31 0.18 5 0.37 0.21 0.33 0.09 6 0.65 0.11 0.19 0.05 7 0.25 0.23 0.39 0.13 8 0.37 0.26 0.21 0.16 9 0.57 0.13 0.18 0.12 10 0.18 0.25 0.39 0.18

(1)計(jì)算各修正因子的指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)專家評分表對風(fēng)險分擔(dān)、信任程度、資金投入、技術(shù)創(chuàng)新四個因素的指標(biāo)權(quán)重

①確定參考序列

從專家評分的表中可以看出,權(quán)重最大值的X為0.65,即X0=(0.65,0.65,0.65,0.65)

②各個指標(biāo)與X0之間的距離

根據(jù)式(5)得d0=(0.87,0.2,1.4,2.85)

③計(jì)算各個指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)式(6)得W=(0.53,0.83,0.42,0.29)

④歸一化處理指標(biāo)權(quán)重

根據(jù)式(7)得W*=(0.26,0.4,0.2,0.14)

(2)確定產(chǎn)業(yè)鏈分配系數(shù)δi

將原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理,得到矩陣

①確定正理想解與負(fù)理想解

②計(jì)算加權(quán)歐幾里得距離

根據(jù)式(9),式(10)可得

③計(jì)算關(guān)于正理想的接近度

根據(jù)式(11)可得

④歸一化處理接近度

根據(jù)式(12)可得

⑤計(jì)算修正系數(shù)

根據(jù)式(13)得

(3)計(jì)算修正后的各個企業(yè)的分配利潤

根據(jù)公式(1)得出A,B,C,D四家企業(yè)關(guān)于利益分配的結(jié)果如表4。

表4 利益分配表

(4)計(jì)算正負(fù)理想點(diǎn)的算子

通過計(jì)算關(guān)于正理想點(diǎn)與負(fù)理想點(diǎn)的算子,從而通過算子大小來衡量靠近正負(fù)理想點(diǎn)的距離,計(jì)算結(jié)果如表5,表6所示。

表5 關(guān)于正理想點(diǎn)的W i(Z+j-Z ij)2算子

表6 關(guān)于負(fù)理想點(diǎn)的W i(Z-j-Z ij)2算子

企業(yè)A 0.002 0.018 0.000 0.002 0.022企業(yè)B 0.010 0.013 0.010 0.016 0.050企業(yè)C 0.000 0.031 0.000 0.000 0.031企業(yè)D 0.018 0.000 0.113 0.017 0.148

3.3 結(jié)果分析

從最終的利益分配表來看,從引進(jìn)四個因素修正對比傳統(tǒng)的方法產(chǎn)生了較大的影響,對于企業(yè)A,C來講收益分配降低了,對于企業(yè)B,D來講收益分配增大了。

從企業(yè)A來看δA=-0.08,要將傳統(tǒng)方法分配下的值進(jìn)行削減,從表5及表6可以看出企業(yè)A更接近負(fù)理想點(diǎn),主要原因在于其資金投入較少,其風(fēng)險分擔(dān)能力以及技術(shù)創(chuàng)新能力都不高,所以將企業(yè)A減少資金的分配,將減少的利益對其他企進(jìn)行補(bǔ)貼。

從企業(yè)B來看δB=0.02,系數(shù)為正,說明在傳統(tǒng)分配方法的基礎(chǔ)上對企業(yè)B增加利益分配,以此對企業(yè)進(jìn)行鼓勵。從表5和表6可以看出對企業(yè)B進(jìn)行鼓勵的原因在于其技術(shù)創(chuàng)新能力較強(qiáng),風(fēng)險分擔(dān)能力也較強(qiáng),所以應(yīng)該增加利益分配。

從企業(yè)C來看δC=-0.07,系數(shù)為負(fù),要削減傳統(tǒng)方法分配的值,從表5及表6可以看出企業(yè)C關(guān)于正理想的算子遠(yuǎn)大于關(guān)于負(fù)理想點(diǎn)的,說明企業(yè)C更接近負(fù)理想點(diǎn),主要原因在于其風(fēng)險分擔(dān)、資金投入、技術(shù)創(chuàng)新水平都比較低,雖然信任程度較高,但是無法彌補(bǔ)其他三個因素的缺陷,所以要削減企業(yè)C的收益分配來補(bǔ)償其他的企業(yè)。

從企業(yè)D來看δD=0.13,其修正系數(shù)的值是最大的,說明其在整個裝配式產(chǎn)業(yè)鏈中處于主導(dǎo)地位,其貢獻(xiàn)水平更高,從表6可以看出其關(guān)于負(fù)理想點(diǎn)的算子遠(yuǎn)大于其他值,說明其更接近真理想點(diǎn),其風(fēng)險分擔(dān)能力、資金投入、以及技術(shù)創(chuàng)新水平都處于高水平,所以應(yīng)當(dāng)對其進(jìn)行補(bǔ)償。

4 結(jié) 語

研究了裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的利益分配問題,提出了一種考慮了整個產(chǎn)業(yè)鏈影響因素的分配模型,將風(fēng)險分擔(dān)、信任程度、資金投入、技術(shù)創(chuàng)新引入收益分配當(dāng)中。建構(gòu)的模型能夠更充分的考慮各個利益攸關(guān)方對整個產(chǎn)業(yè)鏈所做出的貢獻(xiàn),既強(qiáng)調(diào)了結(jié)果的重要性也說明了合作過程的復(fù)雜性和不確定性,同時能為現(xiàn)實(shí)中利益攸關(guān)方有顯著差別的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈提供一個切實(shí)可行的分配方案[15]。因此,引入四個影響因素因子是具有現(xiàn)實(shí)意義的。但所構(gòu)建的模型是基于對利益攸關(guān)方各合作模式收益已知的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)之上的,沒有涉及到各種合作模式的收益預(yù)測,這些將是以后研究的一個方向。