基于修正Shapley 值法的绿色建筑利益相关方博弈研究

薛飞， 徐水太， 黄锴强

（江西理工大学经济管理学院，江西 赣州 341000）

一、引 言

工业化、 城镇化建设快速推进引发的空气污染、城市热岛效应加剧、水环境恶化、垃圾围城等一系列环境问题，严重阻碍经济、社会的可持续发展。1992 年联合国环境与发展大会首次提出了 “可持续发展”概念，我国不但在理论上积极探索，而且在实践上付诸实施，绿色建筑成为我国实施可持续发展战略的一个重要领域。 我国绿色建筑理念始于2006 年颁布的《绿色建筑评价标准》，随后在工程建设领域里逐步推进[1]。 2016 年，我国建筑能源消费约占全国能源消费的20.6%， 推进建筑节能和绿色建筑发展， 成为落实国家能源生产和消费革命战略的客观要求，是加快推进生态文明建设、走新型城镇化道路的重要体现[2]。截至2016 年，绿色建筑推广面积超过10 亿m2， 获得绿色建筑评价标识项目达到7235 个[3]。 绿色建筑的快速发展是贯彻绿色发展理念、推进生态文明建设、建设美丽中国的具体体现。但在《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中提到我国现行绿色建筑存在的主要问题是， 过度依赖行政力量及财政资金推动， 未能通过合理的利益分配策略、运用市场机制促进绿色建筑发展。

国外的学者对利益分配问题常采用Shapley值法进行研究。 Shapley 值法最早由美国经济学家沙普利[4]提出，用于解决合作博弈中的联盟问题。Own[5]在Shapley 值法基础上加入了权重，丰富了理论成果。 Dabbagh[6]对分布式能源进行风险度量，采用不确定因素修正Shapley 值法模型，促进虚拟电厂利益合理化分配。 近几年，国内学者也开始对利益分配问题进行探讨。 陈述等[7]基于合作博弈视角， 针对水库移民补偿问题建立Shapley 值法模型，改进了水库移民补偿金分配方案。 王正新等[8]基于Shapley 值法模型， 以北京地铁4 号线为例，对运营阶段的公私部门进行利益再分配，激发双方的合作积极性。 徐珊等[9]针对水电工程PPP 项目收益特点，构建Shapley 值法利益分配模型，以收益分配指标进行区间修正， 设计科学的收益分配算法，促进PPP 模式的应用。 王建斌等[10]从全寿命周期视角出发， 对旧工业区再生利用项目构建Shapley 值法模型并以风险因子对模型修正，优化阶段性合作联盟利益分配方案。 何云翔等[11]以Shapley值法模型为基础，引入利益相关者满意度因素对模型修正，改进PPP 项目利益分配方案。

上述关于Shapley 值法的研究，多是关于基础设施、水利水电等项目，对绿色建筑多方利益分配研究较少；选取的修正指标维度单一，缺乏综合性的研究。综上所述，文章针对绿色建筑项目特点，以利益相关方为研究对象，将绿色建筑项目视为合作博弈行为，构建Shapley 值法模型，综合考虑绿色建筑利益分配的影响因素， 运用AHP—熵权法和理想点原理对传统的Shapley 值法模型修正，以某绿色建筑项目为实例，计算其综合效益、优化利益分配策略。

二、绿色建筑利益相关方分析

参考弗里曼[12]提出的利益相关者理论，绿色建筑的建设过程就是为利益相关方实现利益的过程。根据利益相关方在绿色建筑中发挥的作用和获益程度，分为核心利益相关方、普通利益相关方和边缘利益相关方，见表1。 三个层次的利益相关方对项目的目标和期望不同，他们之间的利益诉求又各自独立，难免会产生利益冲突，从而影响绿色建筑的目标实现。 在绿色建筑建设阶段，涉及的利益相关方主要是政府、房地产开发企业、施工企业，故文章把核心利益相关方作为研究对象。

政府、房地产开发企业和施工企业作为绿色建筑项目的核心利益主体，三方对绿色建筑利益诉求各有不同， 政府想要推动建筑业向绿色化转型，促进经济、社会可持续发展；房地产开发企业的目标是高额的投资回报以及良好的企业形象；施工企业力求在最短施工周期内完成建设目标，实现自身利益最大化。 在绿色建筑开发过程中，为尽量减少冲突行为，确保绿色建筑顺利开发，实现市场对建筑资源的有效配置，制定科学合理的利益分配策略也就成了关键。

表1 绿色建筑利益相关方分类表

三、构建Shapley 数学模型

绿色建筑开发及利益分配视作政府、 房地产开发企业、施工企业的三方合作博弈问题。 假定绿色建筑合作博弈中有m 个利益相关方参与， 则其所组成的集合为M={1，2，3，…，m}，其中i∈M={1，2，3，…，m}，表示参与合作博弈的第i 位利益相关方， 不同利益相关方所组成的联盟为S，其中S⊂M。

若对于集合M 的任意一个子集S，都存在一个实值函数V（S），且满足以下两个条件：

①V（Ø）=0，利益相关方互不合作时收益为0。

②V（S1∪S2）≥V（S1）+V（S2） V（S1∩S2）=Ø，合作双方获得的收益大于原有收益之和。

则V（S）称是子集S 的特征函数，表示联盟S的收益。

设绿色建筑合作博弈m 个利益相关方组成的集合为M={1，2，3，…，m}，其子集S 对应的特征函数为V（S），则集合中第i 位利益相关方所获得利益可表示为φi，具体公式如下：

式中：m 是合作博弈中利益相关方的数量，k=|S|表示联盟S 中所包含的利益相关方数量。 V（S）则表示合作联盟S 创造的收益，V（S/{i}）表示联盟S 除去利益相关方i 所创造的收益，V（S）-V（S/{i}）代表利益相关方i 对联盟S 的贡献；是一个加权因子，其含义为利益相关方i 参与联盟的S 概率。

四、修正模型

（一）修正指标识别

Shapley 值法的对称性假设考虑了博弈成员的边际贡献，避免了合作利益的平均分配，促进利益分配趋向合理化，同时令合作联盟获得不低于非合作时的收益。但该假设易受到合作成员议价能力的影响甚至被破坏，同时，该假设忽略了合作成员间的个体差异和其他因素对利益分配的影响，存在一定的缺陷。因此，在研究绿色建筑利益分配问题时，需要综合考虑多方因素，对Shapley 值法模型进行修正完善。 参考前人研究成果引入投资比重、风险分担、 任务执行力和增量收益四个指标对Shapley值法模型修正。

1. 投资比重

绿色建筑作为建筑行业发展新模式，仍具有资源需求量大的特点。 绿色建筑项目涉及土地、固定资产、机器设备、临时厂房等固定资产投资，也包含政府的税收政策、财政补贴，施工企业的绿色施工技术、绿色组织管理等无形资产投资。现阶段，绿色建筑项目由政府和企业共同投资建设，二者在项目中因承担工作的不同、投入的资本结构差异，都会对利益分配产生影响[13]。 而根据公平分配原则，利益分配与投资比重呈正比关系，故仅投资比重一个影响因素，利益分配也会产生较大浮动。

2. 风险分担

绿色建筑的风险主要来自市场风险、技术风险、信息不对称风险和不可抗力等方面。 由于三方所承担的建设任务不同，所面临的风险也各有异同，合理的风险分担能够提升绿色建筑的开发效率。按照“风险补偿”原则，风险越大，分配的利益也就越多。从另一个角度来讲， 利益也就是对额外风险承担者的补偿和激励措施。如果企业承担了更多的风险，那么它必然会要求分配更多利益来弥补承担额外风险的成本。因此，遵循风险承担与利益分配相适应原则是推进绿色建筑顺利开发的前提。

3. 任务执行力

任务执行力是项目主体为实现利益最大化而在合同许可范围内执行任务的力度。绿色建筑一般而言比传统建筑建设周期更长、 施工工艺更复杂、涉及一系列合同的签订。 而在合同履行过程中，因信息不对称、缺乏监督机制，难免出现单方消极行为，从而损害项目整体利益。 而任务执行力就是衡量利益相关方在项目开发过程中的合同履行程度，将此作为修正因素，可以减少单方消极行为，保障合作项目的利益最大化[14]。

4. 增量收益

建筑业基于全寿命周期视角对绿色建筑提出了“四节一环保” 原则， 同时体现了增量收益的两个层面：直接效益和间接效益。在施工阶段，最直观的经济效益是节地和节材两方面；间接效益体现在减少温室气体排放、施工环境改善等方面。 绿色建筑的增量受益主体不再局限于单个的投资方， 而是全体社会成员。故增量收益指标是核心利益相关方推动绿色建筑发展的主要目的，所以将其纳入修正指标体系之中。

（二）熵权法确定权重

1. 修正矩阵规范化

参考孙世民等[15]研究成果，建立Shapley 值修正模型。 设绿色建筑修正因素集合为J={1，2，3，…，n}，假定有m 位待评成员，n 个评价指标， 形成原始修正矩阵A=（aij）m×n，其中aij表示第i 位成员受第j 个修正因素影响的测度值。并对原始修正矩阵进行标准化处理，设第j 个修正因素的最大、最小值分别为amaxj、aminj，由公式可得标准化修正矩阵B=（bij）m×n。

2. 计算熵值和权重

根据标准化后的数据矩阵，采用熵权法对各项修正指标赋权。设有m 个待评成员，n 个评价指标，第j 个指标的比重为Pij，则有：

第j 个修正指标的熵值为：

则第j 个修正指标的权重为：

（三）确定修正系数

由于maxbij， 可设n 个修正指标的理想点为B*=（1，1，1，…，1），合作博弈中某一合作主体i 离理想点越近，就越逼近理想合作成员，相对应的利益分配系数也就越大， 故修正系数可用合作博弈中联盟成员所有修正指标与理想点的差值加权和表示。 参考董玉宽等[16]的修正模型，将m 个待评成员映射到距离空间中，则成员i 距离理想点B*的距离为

取p=1（海明距离），则有：

式中：wj表示第j 个指标的权重；bij是标准化的修正矩阵的元素。

对di归一化处理后可得：

则利益分配系数为：

由此可得修正后利益主体i 的利益分配值为

五、实例研究

以江西省某绿色建筑项目为例，计算其综合效益，并对核心利益相关方进行利益再分配。 该绿色建筑项目建设期为2 年，项目寿命周期为70 年。依据绿色建筑施工阶段，文章考虑当地政府、房地产开发企业、施工企业，即M={1，2，3}的三方合作博弈。经评估，当博弈三方选择不合作时，政府转让土地获得410 万元， 房地产开发企业收益480 万元，施工企业获利370 万元，联合开发利益分配情况见表2。

表2 利益主体收益明细表

由表2 数据及公式（1）可计算核心利益相关方收益情况，以房地产开发商为例，得到利益分配表3。

表3 房地产开发企业利益分配表

将表3 最后一行数据累加可得房地产开发企业初始利益分配值：φ1=160+106.67+103.3+153.3=523.33（万元）。 同理，政府和施工企业的初始利益分配值分别为φ2和φ3，则其分别为φ2=453.33（万元），φ3=465（万元）。 通过向房地产领域专家发放问卷，请专家从投资比重、风险分担、任务执行力、增量收益四个方面对政府、房地产开发企业和施工企业三位利益相关方进行评价， 得到四个修正因子的测度，得到基础数据，见表4。

表4 修正因素基础数据表

根据公示（3）和公式（4），得到修正因素的熵值和权重明细，见表5。

表5 各修正因素熵值和权重

由表5 的权重系数和公式（5）、（6）、（7）、（8）、（9），对核心利益相关方初始利益进行修正计算，可得修正后利益分配值，见表6，其中B 为标准修正矩阵，di表示成员i 与理想点之间的距离，Di是归一化处理后的di。

由表6 末列可知，绿色建筑核心利益相关方整体收益较合作前有所增加，符合合作博弈中联盟成立的基本条件。 从市场推进机制来看，绿色建筑仍处于“政府主导、企业承包”的发展模式，未能脱离财政扶持的桎梏；同时，政府作为城市管理机构，着眼于绿色建筑带来的环境效益和社会效应，为此政府应选择让出部分利益，激发企业开发绿色建筑热情，协助完善绿色建筑市场机制。 开发商和施工企业主要以经济效益为目的进行绿色建筑项目建设，在面对绿色建筑所引起的绿色建材、新式工艺等增量成本时，企业受到政府的财政激励措施，不仅可以缓解增量成本压力， 减缓绿色建筑房价增长趋势，同时也鼓励企业积极参与绿色建筑开发，促进其产业发展。

六、结 论

文章针对绿色建筑项目特色， 构建绿色建筑Shapley 值利益分配模型， 考虑投资比重、 风险分担、任务执行力和增量收益四个修正指标，计算各修正指标的熵值和权重，由此得到修正系数并改进传统Shapley 值法模型。 通过实例计算分析，验证模型及修正方法的合理性及可行性。根据文章计算结果，政府在绿色建筑开发过程中，选择让出部分利益，可分配以下四个方面：一是补贴开发商和建筑企业，弥补企业损失，完善政府经济激励制度，建立多元化经济激励制度； 二是加大专业人员培养力度，加快科技成果转化步伐，促进绿色建筑向专业化、技术化、智能化方向发展；三是拓展信息平台，减少信息不对称现象，逐步加深消费者对绿色建筑的认识， 提高绿色建筑在消费者心中的可信度；四是拓宽绿色建筑融资渠道，提升绿色建筑对社会资本的吸引力，降低绿色建筑可入门槛，形成“市场主导、企业参与、政府监督”的发展局面。对开发商和施工企业而言， 在调整利益分配策略时，增加其收益分配额，一方面是通过财政激励措施改进企业收益方式， 控制绿色建筑增量成本的转移方向，使消费者不再成为增量成本的承担者，扩大绿色建筑市场需求， 从而吸引其他房地产商开发绿色建筑； 另一方面是希望财政激励措施向内部激励措施转变， 使企业在绿色建筑开发中获得认同感，彰显企业良好的社会形象和责任担当，从而使企业自发参与绿色建筑建设。 只有政府、开发商及施工企业形成合力， 结合国家实行供给侧结构性改革方针，改善绿色建筑发展现状，坚持建筑市场绿色发展战略，坚持技术创新、统筹推进，才有可能实现绿色建筑的蓬勃发展和建设美丽中国的宏伟目标。

表6 修正因素计算过程及结果