檀勤良^1，2，魏詠梅¹，李旭彥³，鄧艷明¹，楊海平⁴

　　(1.華北電力大學(xué)，北京 102206；2.北京能源發(fā)展研究基地，北京 102206；3.科學(xué)技術(shù)部基礎(chǔ)研究管理中心，北京 100862；4.山東電力工程咨詢院有限公司，山東  濟(jì)南 250000)

　　摘 要：本文通過引入契約機(jī)制、信息共享機(jī)制和收益分配機(jī)制來構(gòu)建新的協(xié)同合作模式，并基于shap-ley值對供應(yīng)鏈上各利益主體的收益進(jìn)行協(xié)同分配。研究表明，在三種機(jī)制保障下各利益群體的經(jīng)濟(jì)效益均有所增加，可以實現(xiàn)帕累托改進(jìn)。敏感性分析表明，上網(wǎng)電價是影響供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴淖蠲舾幸蛩兀虼藰?gòu)建合理的生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價形成機(jī)制是促進(jìn)該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要因素。另外，政府的政策引導(dǎo)以及積極加入CDM可以有效增加各利益群體收益。

　　1引言

　　生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅可以替代化石能源和緩解環(huán)境問題，同時也可以有效促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展。盡管中國制定了生物質(zhì)發(fā)電的相關(guān)政策，但生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不順利。究其原因，主要是生物質(zhì)發(fā)電燃料收集困難、燃料供應(yīng)鏈不穩(wěn)定，因而產(chǎn)業(yè)效益比較低。許多學(xué)者針對這種情況進(jìn)行了研究，其中，生物質(zhì)供應(yīng)鏈利益群體之間的收益分配是研究的焦點之一。Giannoc.earo分析了各成員企業(yè)之間利益的分配問題，以實現(xiàn)各成員企業(yè)同步合作。Li等將灰色關(guān)聯(lián)分析和粗糙集理論相結(jié)合解決合作伙伴選擇的決策問題。雷勛平等 針對獨立供應(yīng)商定價決策和制造商訂貨決策問題，分析制造商和供應(yīng)商建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系的必然性和可能性。王炬香等針對兩級供應(yīng)鏈系統(tǒng)中的單一制造商和單一零售商，研究了面對產(chǎn)品銷售價格浮動時的供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)問題。王玉燕 運用博弈理論研究了閉環(huán)供應(yīng)鏈的定價與利益協(xié)調(diào)激勵機(jī)制。晚春東等分析了制造商與零售商的共享收益合作區(qū)間，提出了基于共享契約的供應(yīng)鏈合作伙伴收益分配協(xié)調(diào)機(jī)制。高愛穎  對供應(yīng)鏈下采購商合作伙伴關(guān)系進(jìn)行了模糊評價，探討了其協(xié)調(diào)機(jī)理，并在不完全信息條件下設(shè)計了企業(yè)采購協(xié)調(diào)機(jī)制。Guardio-la以由一個供應(yīng)商和多個零售商所構(gòu)成的二級供應(yīng)鏈為研究對象，主要研究其在分散控制下的行動協(xié)調(diào)與供應(yīng)鏈?zhǔn)找娣峙鋯栴}，并基于相關(guān)合作博弈模型提出了一個相對穩(wěn)定的解決方案。

　　Yao基于報童模型與數(shù)值分析方法，研究了由一個生產(chǎn)商和兩個零售商構(gòu)成的二級供應(yīng)鏈中的收益分享合同問題。Lerner等從委托一代理機(jī)制的角度充分考慮道德風(fēng)險問題，對收益共享進(jìn)行了探討。陸杉對供應(yīng)鏈關(guān)系資本的影響因素以及關(guān)系資本與供應(yīng)鏈協(xié)同之間的關(guān)系進(jìn)行分析，提出概念模型及研究假設(shè)，進(jìn)行探索性因子與驗證性因子分析，用結(jié)構(gòu)方程模型來分析各變量之間的關(guān)系并進(jìn)行假設(shè)檢驗。蔡淑琴等分析了信息共享在不同條件下存在的價值差異，探討了供應(yīng)鏈協(xié)同與信息共享的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。研究結(jié)果表明，信息共享是供應(yīng)鏈協(xié)同實現(xiàn)的必要但不充分條件。

　　在某些條件下，信息共享并不能解決供應(yīng)鏈中的協(xié)同問題，相反還可能增大協(xié)同工作量。要避免這種情況發(fā)生，提前進(jìn)行合理的信息共享設(shè)計是必需的。張成堂等以三級供應(yīng)鏈為研究對象，探討了價格敏感型需求下的聯(lián)盟博弈及其收益分配問題，結(jié)果表明應(yīng)用Shapley值法協(xié)調(diào)后的大聯(lián)盟在使全局得到優(yōu)化的同時，也使各成員企業(yè)的收益較非合作決策時均有大幅提升。衛(wèi)鋒構(gòu)建了博弈視角下基于信息共享的供應(yīng)鏈?zhǔn)找娣峙錂C(jī)制。

　　一般而言，供應(yīng)鏈合作伙伴關(guān)系中都有主導(dǎo)企業(yè)，而生物質(zhì)發(fā)電燃料供應(yīng)鏈卻表現(xiàn)了與一般供應(yīng)鏈不同的特征，即供應(yīng)鏈中的核心成員——電廠并不處于主導(dǎo)地位，一方面燃料供應(yīng)受制于眾多農(nóng)戶和經(jīng)紀(jì)人，另一方面上網(wǎng)電價受到嚴(yán)格的監(jiān)管。燃料收集難和供應(yīng)不穩(wěn)定成為阻礙生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素。因此，本文根據(jù)生物質(zhì)發(fā)電燃料供應(yīng)鏈的具體特征，研究供應(yīng)鏈上各利益群體協(xié)同合作收益分配問題，在提出合理的生物質(zhì)燃料供應(yīng)模式的基礎(chǔ)上對各利益群體的利益分配進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上探討政府扶持和激勵對于各利益群體收益的影響。

　　2 利益群體間的協(xié)同收益分析

　　2.1 協(xié)同機(jī)制的建立

　　在傳統(tǒng)的生物質(zhì)發(fā)電原料供應(yīng)環(huán)節(jié)中，主要體現(xiàn)在燃料的移動，由于缺少必要的信息傳遞和機(jī)制保障，物流運作效率低、成本高。首先，在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈中由于沒有進(jìn)行必要的信息交流，農(nóng)作物的種植范圍又比較分散，因而運輸成本較高。

　　其次，電廠與經(jīng)紀(jì)人之間的契約缺乏剛性約束，由于電廠燃料主要來源于經(jīng)紀(jì)人，所以經(jīng)紀(jì)人惡意抬高秸稈的價格會導(dǎo)致電廠的發(fā)電成本增加。

　　最后，在缺乏政府政策建議和激勵的條件下，電廠利益很難得到保障，農(nóng)戶的合作意愿低下，秸稈原料供不應(yīng)求。

　　圖1說明了協(xié)同優(yōu)化后的生物質(zhì)燃料收集供應(yīng)模式。首先，構(gòu)建三個機(jī)制：契約機(jī)制、信息共享機(jī)制和利益分配機(jī)制。電廠、經(jīng)紀(jì)人與農(nóng)戶三方之間簽訂契約，契約機(jī)制是電廠、經(jīng)紀(jì)人和農(nóng)戶之間進(jìn)行信息共享機(jī)制和利益分配機(jī)制的前提與保障，契約既能保證電廠利益又能保證農(nóng)戶收益。在契約的約束下，經(jīng)紀(jì)人要按時向電廠供應(yīng)秸稈，農(nóng)戶會把收獲的秸稈交給經(jīng)紀(jì)人處理，從而達(dá)到一個有序的狀態(tài)。信息共享機(jī)制使各利益群體之間達(dá)成更有效的溝通，農(nóng)戶與經(jīng)紀(jì)人可以了解到電廠燃料的需求情況，從而調(diào)配燃料的供應(yīng)進(jìn)度與供應(yīng)量。利益分配機(jī)制使各利益群體間的合作程度更加緊密，是維持整個供應(yīng)鏈穩(wěn)定運行的紐扣，各利益群體都處于理性狀態(tài)，都趨于各自的利益最大化。所以，本文在構(gòu)建協(xié)同模型的基礎(chǔ)上，重點探討了利益群體間的收益分配問題，通過shapley值法對供應(yīng)鏈的收益進(jìn)行再分配。

　　其次，通過引入政府，一方面給予電廠補(bǔ)貼，另一方面出臺政策約束與激勵農(nóng)戶的秸稈供應(yīng)，規(guī)避一些風(fēng)險因素，增加農(nóng)戶的合作意愿度。最后，燃燒生物質(zhì)秸稈進(jìn)行發(fā)電會減少因排放有害氣體而帶來的環(huán)境污染，帶來巨大的環(huán)境效益，電廠通過發(fā)展CDM項目可以得到額外的收益，通過增加額外收益使電廠效益得到保障，刺激供應(yīng)鏈上的主體行為，進(jìn)一步提高供應(yīng)鏈運作效率。

　　2.2 基于shapley值的利益分配模型

　　3利益群體間的協(xié)同收益模型

　　3.1協(xié)同合作前燃料供應(yīng)鏈的收益模型

　　4實證分析

　　選取河北省一個25MW的生物質(zhì)發(fā)電廠為例，該廠正常生產(chǎn)每年需要秸稈量大約28萬噸。該地區(qū)的秸稈量為337.5萬噸，面積為1.2萬平方公里，所以秸稈密度為337.5t／km 。但實際可用于秸稈發(fā)電的秸稈只占到20％左右，即可利用密度為67.5t／km 。相關(guān)的數(shù)據(jù)如表1所示(根據(jù)統(tǒng)計年鑒和調(diào)研數(shù)據(jù)整理)

　　項目所在地作物為一年一季，即只有一種作物，其他指標(biāo)根據(jù)統(tǒng)計年鑒和相關(guān)調(diào)研數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。按照本文所建模型可以得到利益群體在進(jìn)行協(xié)同合作前后收益變化情況，如表2所示。

　　從表2可以得出，在協(xié)同合作前整條供應(yīng)鏈的收益為2400萬元，協(xié)同合作后由于秸稈供應(yīng)量增加、庫存費用減少和政府激勵、開展CDM項目帶來的額外收益，使供應(yīng)鏈的收益達(dá)到3085萬元，增加28.55％。在協(xié)同合作前，農(nóng)戶收益為600萬元，占比25.00％；經(jīng)紀(jì)人的收益為1000萬元，占比41.67％；電廠的收益為800萬元，占比33.33％。生物質(zhì)發(fā)電供應(yīng)鏈的核心成員——電廠在供應(yīng)鏈中收益所占的比例明顯小于經(jīng)紀(jì)人，處于弱勢地位，不利于整體產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在協(xié)同合作后，農(nóng)戶的收益為873萬元，占比28.28％；經(jīng)紀(jì)人的收益為1028萬元，占比33.32％；電廠的收益為1184萬元，占比38.39％。在進(jìn)行合理的收益分配后，電廠的收益有了較為明顯的增加，處于供應(yīng)鏈的領(lǐng)先位置，有利于電廠對于供應(yīng)鏈中出現(xiàn)突發(fā)情況做出及時的戰(zhàn)略調(diào)整。如在燃料供應(yīng)緊張的時期，電廠可以讓利給農(nóng)戶，激發(fā)農(nóng)戶秸稈供應(yīng)量。從表2還可以看出，電廠的收益增加了48.08％，農(nóng)戶收益增加了45.41％，經(jīng)紀(jì)人的收益增加了2.80％。農(nóng)戶屬于供應(yīng)鏈燃料的生產(chǎn)者，電廠屬于供應(yīng)鏈原料的消費者，電廠和農(nóng)戶的收益都有了較大的增長，對于供應(yīng)鏈的穩(wěn)定運行起到了極大的推動作用。對于供應(yīng)鏈的中間者經(jīng)紀(jì)人雖然收益增加比不大，但也有所收獲，所以不會對供應(yīng)鏈的運行產(chǎn)生負(fù)面影響。

　　為了更加直觀地反映收益變化情況，對影響收益分配的主要因素進(jìn)行敏感性分析。把秸稈供應(yīng)量、秸稈購買價格、上網(wǎng)電價分別增大5％、10％、15％、20％、25％、30％后，計算收益變化情況。

　　如圖2所示，上網(wǎng)電價對整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴挠绊戇h(yuǎn)大于其他因素的影響。由于生物質(zhì)燃料的熱值低、密度小，在燃料的收集、運輸和存儲以及電廠的發(fā)電設(shè)備上產(chǎn)生較大的成本。秸稈量也是影響生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的重要因素，長期以來生物質(zhì)電廠面臨燃料不足的困惑，要花費大量的成本來收集原料。從源頭上解決秸稈供應(yīng)難的問題，是促進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。

　　從圖3可以看出，秸稈量對農(nóng)戶收益的影響明顯比其他因素顯著。因此通過政府激勵，不斷增加秸稈供應(yīng)量對于提高農(nóng)戶的收益具有關(guān)鍵的作用。政府的激勵措施可以通過兩種方式實現(xiàn)，一是通過補(bǔ)貼的形式，根據(jù)農(nóng)戶提供的秸稈量對其進(jìn)行補(bǔ)貼；二是通過剛性限制與扶持的方式，比如嚴(yán)格限制農(nóng)戶焚燒秸稈，鼓勵秸稈的綜合利用。

　　秸稈購買價格對農(nóng)戶收益影響也較明顯，但是，秸稈購買價格過高會直接影響生物質(zhì)電廠的收益，不利于供應(yīng)鏈核心成員(電廠)的發(fā)展。

　　從圖4可以看出，秸稈購買價格對經(jīng)紀(jì)人收益影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于秸稈量和上網(wǎng)電價的影響。經(jīng)紀(jì)人既不是燃料的提供者也不是燃料的消費者，作為燃料的傳送者，經(jīng)紀(jì)人可以增大供應(yīng)鏈的運作效率，并且通過合理的規(guī)劃設(shè)置，降低原料的運輸成本。所以，經(jīng)紀(jì)人在供應(yīng)鏈中起著至關(guān)重要的作用。

　　從圖5可以看出，電廠的收益同上網(wǎng)電價與秸稈量呈正相關(guān)關(guān)系，同購買價格呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。上網(wǎng)電價在現(xiàn)有水平上增加10％，電廠的收益將增加50％以上。所以，適當(dāng)提高上網(wǎng)電價是解決目前生物質(zhì)電廠面臨效益低下的有效手段。此外，通過合理規(guī)劃電廠，解決燃料遠(yuǎn)距離運輸?shù)膯栴}，降低燃料運輸成本，從而降低秸稈購買價格是生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)長期發(fā)展的根本。

　　5結(jié)論與建議

　　本文從協(xié)同合作與收益共享角度研究了生物質(zhì)發(fā)電燃料供應(yīng)鏈的協(xié)同收益分配問題，也對各利益群體收益的影響因素進(jìn)行了比較。從結(jié)果中可以得知上網(wǎng)電價是影響收益分配的最主要影響因子，上網(wǎng)電價的提高不僅可以使得生物質(zhì)電廠利潤提高，更可以通過價格機(jī)制傳遞到農(nóng)戶方，提高了秸稈的收購價格，這樣既能夠極大刺激農(nóng)戶供應(yīng)秸稈的供應(yīng)量，又能夠保證生物質(zhì)發(fā)電廠持續(xù)有效的生產(chǎn)運營。

　　根據(jù)本文研究結(jié)論，提出以下建議：

　　①遵循契約精神，提高契約的剛性；②構(gòu)建暢通的信息溝通機(jī)制和合理的利益共享機(jī)制；③形成合理的電價分?jǐn)倷C(jī)制，必須充分考慮生物質(zhì)發(fā)電節(jié)能減排的環(huán)境效益和促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展的社會效益，這種環(huán)境和社會效益的宏觀性，決定了生物質(zhì)發(fā)電的部分成本要在全社會進(jìn)行分?jǐn)偅虎芤敫咝锪飨到y(tǒng)。