基于Shapley值的研發(fā)聯(lián)盟收益分配及風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)研究.pdf

1、隨著經(jīng)濟(jì)全球化的深入，企業(yè)間競(jìng)爭(zhēng)加劇和企業(yè)外部環(huán)境的變化，市場(chǎng)需求的多樣性和不確定性大大增強(qiáng)，企業(yè)紛紛采取合作研發(fā)來增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，研發(fā)聯(lián)盟正是在這樣的環(huán)境中逐漸形成和發(fā)展壯大的。研發(fā)聯(lián)盟中各成員希望依賴于有效合作形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，互利共贏的局面，進(jìn)而獲得市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。然而，道德風(fēng)險(xiǎn)、逆向選擇以及收益分配不公等問題的存在，導(dǎo)致大量研發(fā)聯(lián)盟的失敗。所以如何防范道德風(fēng)險(xiǎn)和逆向選擇，如何對(duì)聯(lián)盟收益和風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行公平合理分配對(duì)研發(fā)聯(lián)盟的運(yùn)行效率與穩(wěn)

2、定性起到重要的作用。
　　研發(fā)聯(lián)盟的收益分配方法分為合作博弈方法和非合作博弈方法。合作博弈方法強(qiáng)調(diào)集體理性，假定研發(fā)聯(lián)盟外存在一個(gè)強(qiáng)有力的外部契約，聯(lián)盟成員在契約框架內(nèi)能進(jìn)行有效合作。合作博弈重點(diǎn)研究如何對(duì)合作收益進(jìn)行分配，而不關(guān)心是如何達(dá)成合作契約的，也就是說合作博弈排除了激勵(lì)問題。合作博弈理論運(yùn)用公理化方法定義了什么樣的收益分配方式是“公平”、“合理”的。往往由于選擇的公理不同，博弈的解也不同。其中Shapley值是合作博弈中

3、滿足匿名性，虛擬性，可加性，有效性的唯一解，因此Shapley值在研發(fā)聯(lián)盟的收益分配中獲得了廣泛的運(yùn)用。然而Shapley值及其改進(jìn)辦法雖然滿足了事后的公平分配，但卻不滿足事前的Pareto效率最優(yōu)。為解決激勵(lì)問題，實(shí)現(xiàn)Pareto效率最優(yōu)，學(xué)者采用了非合作博弈的方法，非合作博弈方法強(qiáng)調(diào)個(gè)體理性，假定聯(lián)盟成員都是自利的，因此需要通過一定的機(jī)制設(shè)計(jì)才能實(shí)現(xiàn)聯(lián)盟的 Pareto效率最優(yōu)?？墒欠呛献鞑┺碾m然能夠解決效率問題，卻往往忽視公平問題

4、。
　　要達(dá)到結(jié)果公平，效率最優(yōu)，就需要通過設(shè)計(jì)機(jī)制進(jìn)行干預(yù)，實(shí)現(xiàn)二者的有機(jī)統(tǒng)一。本文將綜合運(yùn)用合作博弈和非合作博弈方法，以博弈論、公平理論、激勵(lì)理論等為基礎(chǔ)，對(duì)研發(fā)聯(lián)盟收益的公平和有效分配機(jī)制進(jìn)行專門地探討和研究，實(shí)現(xiàn)研發(fā)聯(lián)盟收益分配的公平與效率的統(tǒng)一。
　　本文的研究主要包括了確定性條件下基于 Shapeley值的研發(fā)聯(lián)盟收益分配、不確定性條件下基于 Shapeley值的研發(fā)聯(lián)盟收益分配以及不確定性條件下基于Shapel

5、ey值的研發(fā)聯(lián)盟風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)三個(gè)方面的問題。
　　本文首先研究確定性條件下基于 Shapeley值的研發(fā)聯(lián)盟收益分配。由于Shapley值滿足預(yù)算平衡，而根據(jù)Holmstrom的團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)理論，預(yù)算平衡與Pareto最優(yōu)不可兼得，因此Shapley值法能滿足事后聯(lián)盟的公平分配，卻不滿足事前聯(lián)盟投入的最優(yōu)激勵(lì)，不能實(shí)現(xiàn)研發(fā)聯(lián)盟 Pareto效率最優(yōu)。為了打破預(yù)算平衡，我們?cè)诼?lián)盟之外引入一個(gè)第三方的監(jiān)督機(jī)構(gòu)。如果監(jiān)督機(jī)構(gòu)觀察到聯(lián)盟收益大于或

6、等于Pareto最優(yōu)收益，那么監(jiān)督機(jī)構(gòu)把這個(gè)收益在聯(lián)盟成員之間按Shapley值法進(jìn)行公平的分配；如果聯(lián)盟收益低于Pareto最優(yōu)收益，那么聯(lián)盟成員將受到一定懲罰，懲罰值歸第三方監(jiān)督機(jī)構(gòu)。在納什均衡時(shí)，聯(lián)盟成員剛好把收益分配完，并沒有給第三方監(jiān)督機(jī)構(gòu)任何剩余收益，可以考慮給予監(jiān)督方一定的監(jiān)督報(bào)酬。證明當(dāng)引入第三方后，聯(lián)盟的 Pareto效率最優(yōu)的研發(fā)投入構(gòu)成一個(gè)納什均衡，這樣就解決了研發(fā)聯(lián)盟收益分配中公平與效率的沖突問題。
　　其

7、次研究了不確定性條件下基于 Shapeley值的研發(fā)聯(lián)盟收益分配。在不確定性條件下，研發(fā)面臨著風(fēng)險(xiǎn)，研發(fā)收益不確定，假定研發(fā)聯(lián)盟的收益分別服從均勻分布和正態(tài)分布，并引入第三方監(jiān)督機(jī)構(gòu)，當(dāng)聯(lián)盟收益超過事先確定的目標(biāo)收益時(shí)，聯(lián)盟收益按照Shapley值法在研發(fā)企業(yè)之間進(jìn)行完全分配，一旦聯(lián)盟收益低于目標(biāo)收益時(shí)，研發(fā)企業(yè)將受到一定的懲罰。懲罰值大小與目標(biāo)收益成反比。通過團(tuán)體懲罰機(jī)制，可實(shí)現(xiàn)研發(fā)聯(lián)盟的Pareto效率最優(yōu)，解決了單純Shapley

8、值法帶來的公平與效率的沖突問題。另外考慮到聯(lián)盟面臨著風(fēng)險(xiǎn)，聯(lián)盟企業(yè)即使努力投入也不一定達(dá)到目標(biāo)收益而遭受罰款，所以為保證聯(lián)盟企業(yè)加入聯(lián)盟，滿足參與約束，監(jiān)督方應(yīng)該投入研發(fā)啟動(dòng)資金，研發(fā)啟動(dòng)資金的大小與研發(fā)方和監(jiān)督方的議價(jià)能力，目標(biāo)收益相關(guān)，根據(jù)監(jiān)督方為聯(lián)盟帶來的貢獻(xiàn)，把聯(lián)盟的總收益在研發(fā)企業(yè)之間、研發(fā)企業(yè)與監(jiān)督方之間進(jìn)行公平分配。
　　最后我們研究了不確定性條件下基于 Shapeley值的研發(fā)聯(lián)盟風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)。因?yàn)槁?lián)盟成員的風(fēng)險(xiǎn)偏好不

9、同，所以 Pareto有效的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)方式是不同風(fēng)險(xiǎn)偏好的企業(yè)承擔(dān)不同的風(fēng)險(xiǎn)。然而傳統(tǒng)的Shapley值法并沒有實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)。我們通過設(shè)計(jì)一個(gè)直接分配機(jī)制實(shí)現(xiàn)對(duì)Shapley機(jī)制的風(fēng)險(xiǎn)分擔(dān)改進(jìn)。與Shapley值分配機(jī)制不同，在直接分配機(jī)制下，每個(gè)企業(yè)獲得的收益是聯(lián)盟總收益的函數(shù)，而不是邊際收益的函數(shù)。該機(jī)制滿足兩個(gè)性質(zhì)：一是期望收益的公平性，即直接分配機(jī)制下企業(yè)的期望收益與Shapley值機(jī)制相等，實(shí)現(xiàn)了Shapley值意義上的公