“互联网+”背景下农业产业链主体利益分配模型研究——基于合作博弈理论

陈 爽，朱丽芳，王薇薇

（河海大学商学院，江苏 南京 211100）

随着互联网技术的不断发展，近年来农村互联网的普及率快速提升，“互联网+”代表着现代农业发展的新方向、新趋势，推动着农业产业链改造升级。农业产业链是指以农业产品为核心，围绕农产品的生产、加工、销售等一系列从无到有的经济行为实现价值增值过程的农业经济发展模式，包括农业的养殖种植生产，农产品的加工分销和物流运输，农业品牌的建立推广和营销等多个环节，涉及经济主体众多［1］。在“互联网+农业”背景下，发展农村电子商务成为优化创新农业产业链流程的途径之一［2］。然而，农业产业链的利益分配是影响产业链稳定的重要因素［3］，要充分激发电子商务引入农业产业链后的效率和效果，必须保证各利益方在其中得到合理满意的收益。

目前，我国对农业产业链的研究多集中在定义内涵、组织架构、延伸方式、优化整合等方面［4-5］，对于农业产业链主体利益分配的研究多基于宏观角度，多从政府调控、行业规则等视角出发［6-7］，利用市场手段的研究较少。同时也有学者分析“互联网+”背景下农业产业链的发展［8-9］，利用Shapley值法、契约博弈模型等工具对农业产业链进行了研究［3，10］。“互联网+农业”融合而成的电商平台，不仅仅是将农产品进行网络销售，更是对农业产业链进行创新［11］，而关注农业产业链利益分配的研究较少。

本研究以“互联网+”背景下农业产业链的稳定状态为目的，聚焦于农业产业链具体相关利益者之间利益分配这一微观视角，基于合作博弈理论对农业产业链系统内的利益进行合理分配，以达到产业链稳定优化的目标。

1 农业产业链主体利益分配的合作博弈模型

1.1 合作博弈理论

博弈理论是为解决决策主体之间行为相互作用时的决策选择，是从整个系统出发考虑均衡问题的决策依据。基于农业产业链的价值增值曲线规律，价值增量随着产业链纵向延伸整合而递增［4］，符合博弈理论中的博弈双方利益都有所提高的要求；产业链各相关利益主体对于利益都有所期望，符合博弈论中相关主体利益的取向。因此，本研究采用合作博理论对农业产业链的利益分配进行设计。

合作博弈又称为正和博弈，指利益相关者通过具有约束效力且可以执行的协议、合同、承诺等集体行为，在相互合作并互相牵制的过程中实现共同利益获取，使各方利益都有所增加［12］。合作博弈强调集体理性，以合作共赢为目的，讲究成员间的公平和均衡，但合作联盟已获得的效益分配问题非常重要［13］，分配不合理会影响联盟形成，增加联盟破裂的风险。所以多人合作必须预先协商，确定联盟组织形式和合作后效益分成，实现1+1＞2的效果。

1.2 农业产业链主体利益的合作博弈描述

1.2.1 合作博弈模型的基本假设 在“互联网+农业”背景下，建立N人组成的某农业产业链内企业利益协调博弈模型除了必须含有农户、加工商、电子商务平台商3个基本要素外的基本假设为：

（1）在产业链内的经济主体即农户、加工商、电子商务平台商都是以自身利益为目标，其经济利益是可量化表达的；

（2）该农业产业链的组成是动态的，动态合作关系之间能够发生转换的效果，且总效用在联盟之间能通过任意的协商方式进行自由分配；

（3）在这个农业产业链中，相关主体能以某种合作关系组成由部分内部伙伴组成小合作系统；

（4）将Ci定义为i的计划成本，在该农业产业链中的利益主体若单独经营只能收回成本，没有创收。

1.2.2 合作博弈模型的构成要素 基于企业的视角，阐述农户与其下游商家的博弈分析模型的构成要素。

（1）参与人。某农业产业链内的企业，必须包括3类，农户、合作的加工商、合作的电子商务平台商n，记为集合 N = {1，2，3，…n}，称N的2n个子集中的任意子集S为一个组合，S={ Si}，表示第i个所有可能选择的策略集合。

（2）策略。n个利益相关主体每个主体选择 1 个策略，n 维向量 S =（S1，S2，…Si， … Sn）称为一个策略组合。

（3）效用。ui为第i个参与人的效用，u =（u1，u2，…ui， … un），为 n 个参与人的效用组合。

（4）收益。V表示收益，是定义在2n个子集上的实值函数。

（5）份额。在该农业产业链的合作博弈内，各利益相关主体能够从集体收益中分得的份额用n维向量表示，即x =（x1，x2，…xn∈Rn），称为支付向量，其中xi表示第i个利益相关主体所得到的份额。

（6）均衡。所有在农业产业链中的利益相关主体的策略实现最优时的组合即为均衡，记为 S*=（S1*，S2*，…Sn*），其中 Si*是第 i个利益相关主体在平衡情况下的最优战略，是i的所有可能的战略中使ui或者Eui最大化的战略。用S-i=（S1，…Si-1，Si+1，…Sn）表示除 i之外的所有参与人的战略组合向量，ui=（Si*，S-i）≥ui=（Si′，S-i），∨ Si′≠ Si*。

1.3 农业产业链主体利益的合作博弈分析

1.3.1 特征函数 M是N的任意一个子集M≥3，称满足式（1）和式（2）的函数V(M)为特征函数。

假定M∈N，T∈N，且M∩T≠Φ，农业产业链内企业的组合内部主体M与T能够获取的最大收益是V(M)和V(T)，称V(M∪T )＞V(M) + V(T)为超可加性，表示农业产业链主体之间通过合作能够产生新收益，即通过合作能够让农业产业链联盟的整体效益优化，这样的博弈过程就是实质性博弈。当V(M∪T ) = V(M)+ V(M) 时，为非实质性博弈，意味着农业产业链利益相关主体之间的合作并不能带来更多的效益，这样的合作是没有效果的。

1.3.2 分配机制 农业产业链利益相关主体合作博弈由分配向量或特征函数决定，在n个利益相关主体组成的合作博弈过程中，最重要的工作是判定在此多人博弈的过程中找到平衡点。产业链中利益相关方能够通过沟通协商的方式，选择对所有成员有利的策略，如果有部分利益相关主体有异议，可以先签订含有利益分配相关内容的框架协议，然后在集体获得利益后进行分配。该框架协议的作用是对农业产业链集体利益分割比例向量。

使下列要求成立的n维向量为合作博弈的一个分配向量E(V)：

式中，xi≥V({i})对个体的理性进行规范，表示农业产业链利益相关主体取得的利益不低于单独运营的收益；∑xi= V(N)是对集体的理性进行约束，表示在农业产业链中获得的整体收益完全被内部利益相关者分配。

1.4 农业产业链主体利益的合作博弈模型构建

如果Y给农业产业里中利益相关者的利益分配比X更多，则称X关于系统M（M∈N）被Y占优，就系统M而言，YM更可行，该判断以占优原则为依据，体现了系统保证稳定的能力。反之，当Y关于系统M占优于X时，意味着组合M中还有某种更合理的利益分配实施方案。以上占优的原则是为了使产业链内的利益分配既要体现个体理性，又能够满足可能整合的任一小集体的理性。按照占优原则的规定，N个利益相关者组成的整体收益应该优于任一个该内部成员组成的小集体收益之和，这样才能保证该农业产业链联盟是稳定合理的。

基于上述假设，建立如下N人供应链联盟利益协调博弈模型：

该模型适用于普遍意义上的各项主导型农业产业链，对于不同的政府主导型、农户主导型、销售主导型还是加工主导型的体现主要依靠在各方的权系数，以各利益相关方对于该产业链的贡献程度来确定其对应的权重。

2 实例分析求解

某地区某一农业产业链内含5个利益相关主体，即农户A、加工商B、2家电子商务平台商C和D、1家实体销售商E。A的前期投入为60万元、B、C、D、E依次为40万、35万、25万、13万元。假定他们单独经营只能收回成本，则他们收益总和为173万元。由于该农业产业链内电子商务销售平台之间、电子商务销售平台与实体销售商之间没有经济合作，那么该系统内不会出现可能的小组合。系统内相关合作组合收益如下：A、B、C的组合收益140万元，A、B、D的组合收益130万元，A、B、E的组合收益120万元，A、B、C、D的组合收益170万元，A、B、C、E的组合收益150万元，A、B、D、E的组合收益160万元，A、B、C、D、E的组合收益220万元。由上例可知，合作博弈的特征函数如下：

V({i})= Ci，i = A，B，C，D，E，Ci为主体成本。

因此，建立5人组成的农业产业链主体合作博弈模型：

使用多目标规划求解中的分级序列法计算该模型。本文依据上述假定，农业产业链内的利益相关方是理性的，且在合作博弈中获取最大的经济利益。他们都有收益期望，A=80万元，B=50万元，C=48万元，D=35万元，E=20万元，合计可得各利益相关主体的期望收益总和高于集体合作获得的经济利益。因此需要协调各方的需求和接受范围，然后在农业产业链内协调利益分配。在式中加入偏差变量、优先级以及代表贡献程度的权系数来使得模型更适合实际情况。其中，偏差变量表示实际值与目标值的差距，用fi和di表示。fi为负偏差变量，表示实际值少于目标值的差额；di为正偏差变量，表示实际值高于目标值的收益，则fi和di≥0。根据农业产业链中各利益相关主体的作用大小将各权重系数作以下设定：λA= 0.35，λB=0.17，λC=0.20，λD= 0.13，λE= 0.15。为方便计算，将上述模型进行标准化可得：

使用LINDO软件对上述问题进行求解，得农户A分得利润80万元，加工商B分得50万元，电子商务平台C分得48万元，电子商务平台D分得25万元，实体销售商E分得17万元。此时该农业产业链联盟的利益协调关系良好，能形成稳定的联盟。

3 结语

农业产业链中各经济主体为追求各自经济利益最大化而形成契约合作关系，进行一种合作博弈，因为各主体有共同获利的愿望，因此利益是促使合作的基础，一旦利益分配失衡则会影响合作的健康运行。本研究在“互联网+农业”背景下，从引入电子商务平台的某个具体农业产业链主体利益分配的微观视角出发，构建合作博弈模型来寻求一种使得整个联盟稳定的主体利益分配方式，并进行了实例分析求解。通过实例分析可以看出，该模型能有效避免农户、加工商、销售商和电子商务平台的利益平均分配现象，增强了利益分配结果的合理性和有效性。然而，农业产业链是横向广、纵向深，存在形式多样并快速变化的系统，本研究建立的合作博弈模型中涉及的各利益主体期望收益及权重的确定在实际操作存在困难。总的来说，基于合作博弈的农业产业链主体利益分配模型为农业产业链主体之间的利益分配提供了理论上可行且对实践也有重要指导意义的利益分配方案，为合作稳定和持续发展打下坚实基础。

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