基于Shapley值法的新能源汽车供应链中政府补贴分析

张学龙++王军进

摘要：针对新能源供应链成员不同的决策选择，建立了分散式和集中式决策模型，应用Shapley值法解决供应链成员利润分配问题，研究政府对消费者补贴产生的影响。为验证模型的有效性和可行性，通过数值分析，分析了零售商、制造商和供应链整体的各决策变量值的变化状态。研究结果表明：与分散决策模型相比较，集中式决策情景下供应商、零售商以及供应链整体收益均增加，应用Shapley值方法对供应链成员进行利润分配起到了较好效果，政府对消费者补贴的增加使得出厂价格、销售价格和销售量都增加，集中式决策可消除销售价格增加对供应商带来的负面影响。

关键词：汽车供应链；Shapley值法；政府补贴；新能源汽车

DOI：10.13956/j.ss.1001-8409.2015.XX.XX

中图分类号：F273 文献标识码：A 文章编号：

引言

随着经济社会的快速发展，能源危机和环境污染已经成为制约汽车产业发展的重要因素[1]。尽管汽车内燃机技术的显著改善，但在大多数城市或地区的空气污染严重危害着人类健康[2]，新能源汽车成为当前世界各国促进汽车产业可持续发展的必然选择。然而新能源汽车在发展过程存在着核心技术不完备、互补资产不完善、消费市场不成熟等诸多问题，政府对消费者补贴是当前新能源汽车发展的重要推动力，影响着企业和消费者的行为选择，是新能源汽车普及的催化剂[3]。面对新能源汽车高昂的制造成本和市场需要之间的矛盾时，国家和地方政府相继出台了相关补贴政策，特别是对消费者的补贴政策，以期推动新能源汽车产业长足发展，并缓解能源消费危机和环境保护压力，实现中国汽车产业的弯道超车。因此，针对不同的决策选择，有必要深入分析新能源汽车供应链中政府对消费者补贴策略，解决供应链成员利润分配问题。本文将建立新能源供应链成员利润分配的分散式和集中式决策模型，研究政府对消费者补贴产生的影响，从而对政府制定产业补贴政策提供参考。

1 文献述评

曾耀明和史忠良认为国家的相关扶植政策是新能源汽车产业发展的直接推动力，并且分析了国内外政府对新能源汽车扶植政策的异同，从加大投入、合理配置科研力量、协同产业发展等方面提出了促进新能源汽车产业发展的策略[4]。邓立治和刘建锋对美国和日本近15年颁布的各类新能源汽车产业扶持政策，从激励政策、保障政策和限制政策三个角度进行比较分析，提出了市场带动型、技术领先型和创新主导型等3种扶持政策模式[5]。Huiming Gong等认为通过调整国家补贴政策新能源汽车需求量会增加[6]。刘兰剑和宋发苗对比分析了国内外相关政策，提出了我国新能源汽车技术创新政策战略性调整思路[7]。Xueliang Yuan等认为电动汽车已是中国汽车工业的未来发展趋势，而政策指导和规划了新能源汽车产业的发展中起到了至关重要的作用[8]。陈柳钦分析了我国新能源汽车产业仍面临着许多不容忽视的问题，如核心技术方面还缺乏竞争力、关键技术瓶颈凸显、基础配套设施不够完善、价格普遍偏高等，政府需加大力度营造适合新能源汽车成长的环境，不断完善相关法规政策[9]。刘欣等从国外新能源汽车产业发展政策与实践评价出发，结合我国新能源汽车产业的现状，从财税政策、技术创新等方面构建我国新能源汽车产业发展政策体系，为我国新能源汽车战略制定提供理论依据[10]。艾民和韩怀玉根据“钻石模型”理论，通过与发达国家新能源汽车产业发展的比较，就如何促进新能源汽车产业健康快速发展提出对策建议[11]。

政府对新能源汽车发展的策略制定方面的研究，Laurencas Raslavi?ius等运用SWOT方法分析新能源汽车市场的机会和威胁，认为政府应该激励企业和个人购买新能源汽车，以减少温室气体排放[12]。高倩等研究了政府与汽车企业策略交往的博弈模型，用数值仿真技术展示初始条件与参数取值变化对演化结果的影响[13]。Li-ran Chen等开发了一种自适应的平衡计分，并使用最小二乘法回归分析确定具体政府补贴策略的权重，为新能源汽车产业发展规划提供建议[14]。肖天奇通过模型化方法分析价格补贴给内需和供应链带来的影响，将新能源汽车制造商和运营商的关系视为由新能源汽车制造商主导的Stackelberg主从博弈，讨论了不同补贴影响系数下补贴对象的不同所增加的销售量和供应链利润之间的影响关系[15]。

综合以上文献，国内外学者对新能源汽车问题研究已取得了一定成果，但多数文献都是比较国内外政府对企业、消费者补贴政策，提出促进新能源汽车产业发展的理论策略，利用模型化技术方法研究政府补贴政策对新能源汽车发展的具体影响比较缺乏，尚需进行深入分析。本文从新能源汽车供应链成员选择分散式和集中式2种决策合作情形下出发，结合现实中新能源汽车市场需求函数，分别建立分散式决策和集中式决策下供应链成员各自最优利润和整体最优利润的模型，在集中式决策模型中，利用Shapley值法[16]对整体利润进行分配，并和分散式决策模型的利润分配方式进行比较，探讨在2种不同决策情形下政府补贴对新能源汽车价格、市场需求量和供应链成员利润的影响。

4 数值计算

4.1 参数设置和计算

2014年上半年我国新能源汽车生产20692辆，销售20477辆，比上年同期分别增长2.3倍和2.2倍，产销量已超过2013年全年数量。由于新能源汽车市场逐渐成熟、产业链标准化以及政府补贴等因素，新能源汽车未来的产销量将不断放大。为进一步说明政府对消费者补贴对新能源汽车供应链的影响，下面通过数值计算揭示影响关系的大小。

假设制造商和零售商为理性的决策者，并且选用的参数数据符合模型假设。模型参数设置如下： （辆）， （元）， ， 。

集中式决策情景下利用Shapley值法进行利润分配，可得政府补贴对制造商、零售商和供应链整体各变量最优值的影响，计算结果如表4所示。

当制造商和零售商选择分散式决策时，可得政府补贴对制造商、零售商和供应链整体各变量最优值的影响，计算结果如表5所示。4.2 结果分析

根据表4和表5的计算结果，比较分析得出以下结论：

（1）政府对消费者补贴的增加使得新能源汽车出厂价格和销售价格均增加，集中式决策下出厂价格增速 ，销售价格增速 ；分散式决策下出厂价格增速 ，销售价格增速 。因此分散式决策出厂价格增速和销售价格增速更快，虽然政府对消费者补贴增加导致出厂价格和销售价格增加，但通过供应链成员选择集中式决策可降低该种负面影响。

（2）政府对消费者补贴的增加使得新能源汽车市场需求量增加。集中式决策下市场需求增速 ，分散式决策下市场需求增速 ，因此集中式决策时新能源汽车市场需求增速更快，政府补贴增加更有利于供应链成员采取集中式决策，以促进新能源汽车的稳健发展。

（3）政府补贴的增加可提高制造商零和零售商利润，集中式决策下的供应链各成员利润明显大于分散式决策下的供应链各成员利润。

5 结论

当前对新能源汽车发展研究上，基本上是由政府主导、研发机构和企业共同参与项目。在对新能源汽车供应链、政府补贴等文献研究的基础上，本文以博弈的视角，针对新能源供应链成员不同的决策选择，建立了分散式和集中式决策模型，应用Shapley值法解决供应链成员利润分配问题，分析政府对消费者补贴产生的影响。研究结果表明：集中式决策下制造商和零售商的收益要大于分散式决策下收益，供应链整体收益相应提高；汽车销售价格下降，但销售量增加；政府对消费者补贴与出厂价格、销售价格和销售量呈正比；政府对消费者补贴的增加使新能源供应链成员由分散式决策转变为集中式决策，同时政府需鼓励参与成员企业采取集中式决策模式，以推动新能源汽车产业的稳健发展。

参考文献

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