合作博弈在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配的適用性研究

段文吉 郭慧鋒 徐雅萍 余波

摘要：文章首先構(gòu)建了裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈，并分析了其特征。然后詳細介紹了合作博弈理論模型及特點，最后綜合分析，表明在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配時應用合作博弈理論是適用的。

Abstract： Firstly， this paper constructs the assembly construction industry chain and analyses its characteristics. Then it introduces the theoretical model and characteristics of cooperative game in detail. Finally， the comprehensive analysis shows that it is applicable to apply the cooperative game theory in the distribution of interest in the assembly construction industry chain.

關(guān)鍵詞：合作博弈;裝配式建筑;產(chǎn)業(yè)鏈

Key words： cooperative game theory;assembly construction;industry chain

中圖分類號：F426 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）13-0073-03

0 ?引言

隨著一系列政策文件的發(fā)布，我國的裝配式建筑目前進入全面發(fā)展期。大力發(fā)展裝配式建筑是對傳統(tǒng)建造方式的轉(zhuǎn)型升級，有利于減少環(huán)境污染、節(jié)約資源、提高建筑質(zhì)量及縮短工期。然而從當前的狀況看，裝配式建筑的應用并未取得預期的效果，對于裝配式建筑的生產(chǎn)與應用推廣，還存在著諸多的障礙，其中一大障礙便是裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配的不合理，影響各合作方的積極性。

雖然裝配式建筑是目前的研究熱點，但對裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配進行研究的不多。目前關(guān)于產(chǎn)業(yè)鏈利益分配的理論方法應用最廣的是合作博弈論，但這方法是否適用于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配還不確定，故文章將結(jié)合裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈特征，對合作博弈理論在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配的適用性進行分析，為裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配提供理論支持。

1 ?裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建與特征

1.1 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建

與傳統(tǒng)建筑相比，裝配式建筑在整個“生命過程”中衍生出了其他相關(guān)環(huán)節(jié)，豐富了建筑行業(yè)的內(nèi)涵，如構(gòu)件部品的工廠化生產(chǎn)，建筑廢物的資源化處理等。且裝配式建筑具有“四節(jié)一環(huán)?！钡膬?yōu)勢，是一個國家可持續(xù)發(fā)展的具體體現(xiàn)。因此，文章將裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈定義為：圍繞裝配式建筑全壽命周期，涉及裝配式建筑技術(shù)研發(fā)、咨詢設計、構(gòu)件預制、裝配施工、銷售、運營管理、報廢拆除、建筑物回收利用等環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)彼此關(guān)聯(lián)，形成上、中、下游企業(yè)間具有內(nèi)在聯(lián)系的技術(shù)經(jīng)濟鏈條。

文章秉承可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟的理念，構(gòu)建了綠色可持續(xù)的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈（如圖1所示）。裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的主要環(huán)節(jié)包括有：技術(shù)研發(fā)和咨詢、總體規(guī)劃和設計、構(gòu)件部品工廠化生產(chǎn)和運輸、現(xiàn)場組裝施工、室內(nèi)外裝修、市場銷售、物業(yè)管理、拆除與分揀及建筑廢物資源化處理。其中，上游具體環(huán)節(jié)包括：技術(shù)研發(fā)與咨詢、整體規(guī)劃與設計、原材料生產(chǎn)及設備制造，中游具體環(huán)節(jié)包括：構(gòu)件部品工廠化生產(chǎn)和運輸、現(xiàn)場組裝施工、室內(nèi)外裝修，下游具體環(huán)節(jié)包括：市場銷售、物業(yè)管理、拆除與分揀以及廢物資源化處理。

技術(shù)研發(fā)與咨詢企業(yè)、科研機構(gòu)、高校、原材料生產(chǎn)企業(yè)及設備制造企業(yè)等上游企業(yè)或單位為構(gòu)件生產(chǎn)企業(yè)、建筑施工企業(yè)及專業(yè)建筑裝修企業(yè)等中游企業(yè)提供了技術(shù)、材料及設備。中游企業(yè)基于上游企業(yè)或單位提供的技術(shù)、材料及設備，主要負責裝配式建筑的施工生產(chǎn)。經(jīng)過上游環(huán)節(jié)的供應和中游環(huán)節(jié)的生產(chǎn)過程，下游企業(yè)主要負責裝配式建筑的銷售、物業(yè)管理、裝配式建筑的拆除分揀及建筑廢物的資源化處理。

1.2 裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈特征

裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈是傳統(tǒng)建筑產(chǎn)業(yè)鏈的優(yōu)化與擴展，有著減少資源消耗、提高質(zhì)量、縮短工期、降低成本及綠色環(huán)保等優(yōu)點。也正因為這一點，裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈在運行過程中對產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)之間的協(xié)同合作有著更高的要求。若想實現(xiàn)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的上述優(yōu)勢，上至技術(shù)研發(fā)企業(yè)院校，下至建筑廢物資源化處理企業(yè)等企業(yè)之間都應進行不同程度的協(xié)同合作，如設計企業(yè)、構(gòu)件部品生產(chǎn)企業(yè)及安裝施工企業(yè)之間的有效協(xié)同合作便可解決“設計企業(yè)出的圖紙，構(gòu)件部品企業(yè)生產(chǎn)不出來”，“生產(chǎn)出來的構(gòu)件部品，安裝施工企業(yè)無法安裝”等問題，減少工程返工，進而減少資源浪費、降低成本及縮短工期。

產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點企業(yè)合作協(xié)同是裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈的高效穩(wěn)定運行的保障，而發(fā)揮好產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點企業(yè)協(xié)同效應離不開各企業(yè)之間有效、合理的利益分配。裝配式建筑項目在運行過程中，以工程總承包企業(yè)為核心，與原材料、構(gòu)件部品生產(chǎn)企業(yè)，專業(yè)分包企業(yè)等企業(yè)建立合作關(guān)系。然而這些產(chǎn)業(yè)鏈節(jié)點企業(yè)看似一個整體，實際上卻是一個個互相獨立的經(jīng)濟實體，有著利益上的沖突和協(xié)同關(guān)系不緊密的問題。一方面，產(chǎn)業(yè)鏈各節(jié)點企業(yè)作為“理性人”，在合作過程中本能地追求自身利益的最大化，然而各節(jié)點企業(yè)由于自身屬性個出發(fā)點的不同，因此，在對裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈整體利益進行分配時必然存在沖突。另一方面，由于各企業(yè)在利益分配時存在沖突，因而將影響各企業(yè)的合作積極性，使得產(chǎn)業(yè)鏈上下節(jié)點企業(yè)相互脫節(jié)，信息不能及時共享，無法更好地發(fā)揮協(xié)同效應進而影響產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定運行。

2 ?合作博弈理論模型

2.1 合作博弈概念

合作博弈是指參與成員之間通過協(xié)同達到一個具有約束性并且可以強制執(zhí)行的約定而形成的博弈類型。與非合作博弈的區(qū)別在于，合作博弈注重集體理性而不是個體理性，且合作博弈有著其獨特的優(yōu)勢。首先，合作博弈不需要了解其他成員的具體策略情況及策略順序，其實，在裝配式建筑項目中，也是無法完全了解其他合作企業(yè)的具體策略及策略順序。其次，合作博弈的均衡解更具有穩(wěn)定性。在博弈過程中，參與成員之間允達成具有約束性的約定，即合作博弈中的“合作”是指博弈中的參與成員之間需通過協(xié)同才能完成博弈，而非各自分散獨立決策。

2.2 合作博弈模型

關(guān)于合作博弈的解法有很多種，如優(yōu)超、核、穩(wěn)定集、Shapley值及納什談判。其中，Shapley值解是在其他產(chǎn)業(yè)鏈應用較廣的一種方法。Shapley值法，即Shapley L.S于1953年建立的用來解決多個人合作博弈過程中存在的利益分配問題的模型。

設合作博弈里有n個成員，形成集合T={1，2，…，n}，S是集合T的一個任意子集，即博弈T中的一個聯(lián)盟，空集作為？準。υ（S）是聯(lián)盟S所獲取的收益，其中υ（？準）=0。

對于一個聯(lián)盟S∈T，無論聯(lián)盟S外的其他成員采取什么樣的策略，聯(lián)盟S內(nèi)部成員通過協(xié)同合作可得到的最大聯(lián)盟收益υ（S），稱為該聯(lián)盟的特征函數(shù)。特征函數(shù)值的計算公式為

式中，n為聯(lián)盟博弈的總參與成員數(shù)，k為聯(lián)盟S的參與成員數(shù)。而υ（S＼{i}）表示在剔除了成員i加入時的聯(lián)盟S的收益，故υ（S）-υ（S＼{i}）表示參與成員i對聯(lián)盟S收益或特征函數(shù)值的影響，即參與成員i對聯(lián)盟S收益所做的貢獻?！鰟t表示成員i加入聯(lián)盟S的概率。所以，φi也表示參與成員i加入同盟S的期望貢獻，是體現(xiàn)成員i價值的較好指標。

而Shapley L.S也提到，要想獲得唯一的Shapley值解，還需滿足三個基本公理：

①對稱公理。對稱公理即指博弈的結(jié)果與博弈成員之間的排列順序沒有關(guān)系。

②有效公理。有效公理是指全部博弈成員的Shapley值之和剛好分配完對應集體的總利益。

③加法公理。加法公理即指對原本兩個相互獨立的博弈進行兼并時，兼并后的博弈Shapley值等于兩個相互獨立的博弈Shapley值之和。

3 ?合作博弈理論的適用性分析

通過前面章節(jié)分析可知，對于裝配式建筑的開發(fā)、建造及使用不是某一單獨主體的行為，而是需要在產(chǎn)業(yè)鏈管理模式下通過各合作企業(yè)的協(xié)同合作才能實現(xiàn)，這里進行“協(xié)同合作”的企業(yè)并也非是分散獨立決策，而是共同決策。如設計企業(yè)在進行設計時既要考慮業(yè)主的需求，也要同構(gòu)件部品企業(yè)或安裝施工企業(yè)進行提前溝通，以免造成工程返工。又由于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈在運行過程中，合作企業(yè)之間關(guān)于加入裝配式建筑項目所帶來的效益并不完全清楚，且產(chǎn)業(yè)鏈上各企業(yè)加入裝配式建筑項目是有前后順序的，以及后加入項目的企業(yè)清楚之前加入企業(yè)的策略，所以裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配屬于不完全信息的動態(tài)合作博弈。

在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈中，利益分配本質(zhì)是一種具有約束性的多人合作策略問題，各合作企業(yè)在進行做決策時應當遵循個體理性與團體理性相兼容的原則，不能只顧追求自己的最大化利益，還應當考慮其他合作企業(yè)利益及產(chǎn)業(yè)鏈的整體利益。

而合作博弈中的Shapley值法也正是秉承個體理性與團體理性相兼容原則的一種利益分配方法。雖然Shapley值法只考慮了各合作成員對聯(lián)盟總收益的貢獻，對復雜的裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈來說不夠全面，但可以通過引入風險大小、努力程度及資源投入程度等利益分配影響因素來對Shapley值加以修正。因此，在裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配時應用合作博弈理論是適用的，可以保證產(chǎn)業(yè)鏈利益分配過程中的公正與效率。

4 ?結(jié)論

文章通過構(gòu)建裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈，分析了其產(chǎn)業(yè)鏈特征。并結(jié)合合作博弈理論模型特點，分析了合作博弈理論的適用性，分析結(jié)果表示合作博弈理論完全適用于裝配式建筑產(chǎn)業(yè)鏈利益分配。

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