“互聯網+”背景下農業產業鏈主體利益分配模型研究
——基于合作博弈理論

陳 爽，朱麗芳，王薇薇

（河海大學商學院，江蘇 南京 211100）

隨著互聯網技術的不斷發展，近年來農村互聯網的普及率快速提升，“互聯網+”代表著現代農業發展的新方向、新趨勢，推動著農業產業鏈改造升級。農業產業鏈是指以農業產品為核心，圍繞農產品的生產、加工、銷售等一系列從無到有的經濟行為實現價值增值過程的農業經濟發展模式，包括農業的養殖種植生產，農產品的加工分銷和物流運輸，農業品牌的建立推廣和營銷等多個環節，涉及經濟主體眾多［1］。在“互聯網+農業”背景下，發展農村電子商務成為優化創新農業產業鏈流程的途徑之一［2］。然而，農業產業鏈的利益分配是影響產業鏈穩定的重要因素［3］，要充分激發電子商務引入農業產業鏈后的效率和效果，必須保證各利益方在其中得到合理滿意的收益。

目前，我國對農業產業鏈的研究多集中在定義內涵、組織架構、延伸方式、優化整合等方面［4-5］，對于農業產業鏈主體利益分配的研究多基于宏觀角度，多從政府調控、行業規則等視角出發［6-7］，利用市場手段的研究較少。同時也有學者分析“互聯網+”背景下農業產業鏈的發展［8-9］，利用Shapley值法、契約博弈模型等工具對農業產業鏈進行了研究［3，10］。“互聯網+農業”融合而成的電商平臺，不僅僅是將農產品進行網絡銷售，更是對農業產業鏈進行創新［11］，而關注農業產業鏈利益分配的研究較少。

本研究以“互聯網+”背景下農業產業鏈的穩定狀態為目的，聚焦于農業產業鏈具體相關利益者之間利益分配這一微觀視角，基于合作博弈理論對農業產業鏈系統內的利益進行合理分配，以達到產業鏈穩定優化的目標。

1 農業產業鏈主體利益分配的合作博弈模型

1.1 合作博弈理論

博弈理論是為解決決策主體之間行為相互作用時的決策選擇，是從整個系統出發考慮均衡問題的決策依據。基于農業產業鏈的價值增值曲線規律，價值增量隨著產業鏈縱向延伸整合而遞增［4］，符合博弈理論中的博弈雙方利益都有所提高的要求；產業鏈各相關利益主體對于利益都有所期望，符合博弈論中相關主體利益的取向。因此，本研究采用合作博理論對農業產業鏈的利益分配進行設計。

合作博弈又稱為正和博弈，指利益相關者通過具有約束效力且可以執行的協議、合同、承諾等集體行為，在相互合作并互相牽制的過程中實現共同利益獲取，使各方利益都有所增加［12］。合作博弈強調集體理性，以合作共贏為目的，講究成員間的公平和均衡，但合作聯盟已獲得的效益分配問題非常重要［13］，分配不合理會影響聯盟形成，增加聯盟破裂的風險。所以多人合作必須預先協商，確定聯盟組織形式和合作后效益分成，實現1+1＞2的效果。

1.2 農業產業鏈主體利益的合作博弈描述

1.2.1 合作博弈模型的基本假設 在“互聯網+農業”背景下，建立N人組成的某農業產業鏈內企業利益協調博弈模型除了必須含有農戶、加工商、電子商務平臺商3個基本要素外的基本假設為：

（1）在產業鏈內的經濟主體即農戶、加工商、電子商務平臺商都是以自身利益為目標，其經濟利益是可量化表達的；

（2）該農業產業鏈的組成是動態的，動態合作關系之間能夠發生轉換的效果，且總效用在聯盟之間能通過任意的協商方式進行自由分配；

（3）在這個農業產業鏈中，相關主體能以某種合作關系組成由部分內部伙伴組成小合作系統；

（4）將Ci定義為i的計劃成本，在該農業產業鏈中的利益主體若單獨經營只能收回成本，沒有創收。

1.2.2 合作博弈模型的構成要素 基于企業的視角，闡述農戶與其下游商家的博弈分析模型的構成要素。

（1）參與人。某農業產業鏈內的企業，必須包括3類，農戶、合作的加工商、合作的電子商務平臺商n，記為集合 N = {1，2，3，…n}，稱N的2n個子集中的任意子集S為一個組合，S={ Si}，表示第i個所有可能選擇的策略集合。

（2）策略。n個利益相關主體每個主體選擇 1 個策略，n 維向量 S =（S1，S2，…Si， … Sn）稱為一個策略組合。

（3）效用。ui為第i個參與人的效用，u =（u1，u2，…ui， … un），為 n 個參與人的效用組合。

（4）收益。V表示收益，是定義在2n個子集上的實值函數。

（5）份額。在該農業產業鏈的合作博弈內，各利益相關主體能夠從集體收益中分得的份額用n維向量表示，即x =（x1，x2，…xn∈Rn），稱為支付向量，其中xi表示第i個利益相關主體所得到的份額。

（6）均衡。所有在農業產業鏈中的利益相關主體的策略實現最優時的組合即為均衡，記為 S*=（S1*，S2*，…Sn*），其中 Si*是第 i個利益相關主體在平衡情況下的最優戰略，是i的所有可能的戰略中使ui或者Eui最大化的戰略。用S-i=（S1，…Si-1，Si+1，…Sn）表示除 i之外的所有參與人的戰略組合向量，ui=（Si*，S-i）≥ui=（Si′，S-i），∨ Si′≠ Si*。

1.3 農業產業鏈主體利益的合作博弈分析

1.3.1 特征函數 M是N的任意一個子集M≥3，稱滿足式（1）和式（2）的函數V(M)為特征函數。

假定M∈N，T∈N，且M∩T≠Φ，農業產業鏈內企業的組合內部主體M與T能夠獲取的最大收益是V(M)和V(T)，稱V(M∪T )＞V(M) + V(T)為超可加性，表示農業產業鏈主體之間通過合作能夠產生新收益，即通過合作能夠讓農業產業鏈聯盟的整體效益優化，這樣的博弈過程就是實質性博弈。當V(M∪T ) = V(M)+ V(M) 時，為非實質性博弈，意味著農業產業鏈利益相關主體之間的合作并不能帶來更多的效益，這樣的合作是沒有效果的。

1.3.2 分配機制 農業產業鏈利益相關主體合作博弈由分配向量或特征函數決定，在n個利益相關主體組成的合作博弈過程中，最重要的工作是判定在此多人博弈的過程中找到平衡點。產業鏈中利益相關方能夠通過溝通協商的方式，選擇對所有成員有利的策略，如果有部分利益相關主體有異議，可以先簽訂含有利益分配相關內容的框架協議，然后在集體獲得利益后進行分配。該框架協議的作用是對農業產業鏈集體利益分割比例向量。

使下列要求成立的n維向量為合作博弈的一個分配向量E(V)：

式中，xi≥V({i})對個體的理性進行規范，表示農業產業鏈利益相關主體取得的利益不低于單獨運營的收益；∑xi= V(N)是對集體的理性進行約束，表示在農業產業鏈中獲得的整體收益完全被內部利益相關者分配。

1.4 農業產業鏈主體利益的合作博弈模型構建

如果Y給農業產業里中利益相關者的利益分配比X更多，則稱X關于系統M（M∈N）被Y占優，就系統M而言，YM更可行，該判斷以占優原則為依據，體現了系統保證穩定的能力。反之，當Y關于系統M占優于X時，意味著組合M中還有某種更合理的利益分配實施方案。以上占優的原則是為了使產業鏈內的利益分配既要體現個體理性，又能夠滿足可能整合的任一小集體的理性。按照占優原則的規定，N個利益相關者組成的整體收益應該優于任一個該內部成員組成的小集體收益之和，這樣才能保證該農業產業鏈聯盟是穩定合理的。

基于上述假設，建立如下N人供應鏈聯盟利益協調博弈模型：

該模型適用于普遍意義上的各項主導型農業產業鏈，對于不同的政府主導型、農戶主導型、銷售主導型還是加工主導型的體現主要依靠在各方的權系數，以各利益相關方對于該產業鏈的貢獻程度來確定其對應的權重。

2 實例分析求解

某地區某一農業產業鏈內含5個利益相關主體，即農戶A、加工商B、2家電子商務平臺商C和D、1家實體銷售商E。A的前期投入為60萬元、B、C、D、E依次為40萬、35萬、25萬、13萬元。假定他們單獨經營只能收回成本，則他們收益總和為173萬元。由于該農業產業鏈內電子商務銷售平臺之間、電子商務銷售平臺與實體銷售商之間沒有經濟合作，那么該系統內不會出現可能的小組合。系統內相關合作組合收益如下：A、B、C的組合收益140萬元，A、B、D的組合收益130萬元，A、B、E的組合收益120萬元，A、B、C、D的組合收益170萬元，A、B、C、E的組合收益150萬元，A、B、D、E的組合收益160萬元，A、B、C、D、E的組合收益220萬元。由上例可知，合作博弈的特征函數如下：

V({i})= Ci，i = A，B，C，D，E，Ci為主體成本。

因此，建立5人組成的農業產業鏈主體合作博弈模型：

使用多目標規劃求解中的分級序列法計算該模型。本文依據上述假定，農業產業鏈內的利益相關方是理性的，且在合作博弈中獲取最大的經濟利益。他們都有收益期望，A=80萬元，B=50萬元，C=48萬元，D=35萬元，E=20萬元，合計可得各利益相關主體的期望收益總和高于集體合作獲得的經濟利益。因此需要協調各方的需求和接受范圍，然后在農業產業鏈內協調利益分配。在式中加入偏差變量、優先級以及代表貢獻程度的權系數來使得模型更適合實際情況。其中，偏差變量表示實際值與目標值的差距，用fi和di表示。fi為負偏差變量，表示實際值少于目標值的差額；di為正偏差變量，表示實際值高于目標值的收益，則fi和di≥0。根據農業產業鏈中各利益相關主體的作用大小將各權重系數作以下設定：λA= 0.35，λB=0.17，λC=0.20，λD= 0.13，λE= 0.15。為方便計算，將上述模型進行標準化可得：

使用LINDO軟件對上述問題進行求解，得農戶A分得利潤80萬元，加工商B分得50萬元，電子商務平臺C分得48萬元，電子商務平臺D分得25萬元，實體銷售商E分得17萬元。此時該農業產業鏈聯盟的利益協調關系良好，能形成穩定的聯盟。

3 結語

農業產業鏈中各經濟主體為追求各自經濟利益最大化而形成契約合作關系，進行一種合作博弈，因為各主體有共同獲利的愿望，因此利益是促使合作的基礎，一旦利益分配失衡則會影響合作的健康運行。本研究在“互聯網+農業”背景下，從引入電子商務平臺的某個具體農業產業鏈主體利益分配的微觀視角出發，構建合作博弈模型來尋求一種使得整個聯盟穩定的主體利益分配方式，并進行了實例分析求解。通過實例分析可以看出，該模型能有效避免農戶、加工商、銷售商和電子商務平臺的利益平均分配現象，增強了利益分配結果的合理性和有效性。然而，農業產業鏈是橫向廣、縱向深，存在形式多樣并快速變化的系統，本研究建立的合作博弈模型中涉及的各利益主體期望收益及權重的確定在實際操作存在困難。總的來說，基于合作博弈的農業產業鏈主體利益分配模型為農業產業鏈主體之間的利益分配提供了理論上可行且對實踐也有重要指導意義的利益分配方案，為合作穩定和持續發展打下堅實基礎。

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