论建筑供应链利益分配制度

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摘要：针对目前建筑供应链利益分配研究只是介绍利益分配的方法，并且Shapley值法的特征函数并不适用的现状，文中提出一种基于最大熵值法三角模糊数的精益建筑供应链利益分配方法，该方法首先提出精益建筑供应链作为利益分配方法的组织保障，其次在具体分配实施的第一阶段使用最大熵值法得出初步的核心参与方（精益设计方、精益建设方、精益营销方）的利益分配额，在第二阶段利用三角模糊数的多属性决策方法计算核心参与方的风险比例大小，并以此作为修正初步利益分配额的依据，最终核心参与方得到公平地利益分配额，体现了风险补偿的原则，从而达到维护精益建筑供应链的关系并起到激励参与方的作用。

关键词：精益建筑供应链最大熵值法三角模糊数

建筑业在我国国民经济中一直占有重要地位，近几年实现连续稳定的增长，但是与发达国家相比，仍然面临这发展模式粗放、管理手段落后等问题，返工、超工期、超预算、安全事故和索赔等现象发生归根结底是由于项目参与者在项目实施的过程中只追求自身利益最大化，缺乏合作性的协调沟通机制，致使各个参与方呈现一种短期的对抗性合作关系[1]。然而不断成熟的建筑市场已经表明未来的竞争更多的是建筑供应链之间的竞争，同时精益建造理论和建筑供应链理论也在不断发展，将精益建造理论应用于建筑供应链形成精益建筑供应链能最快最好地响应供应链客户需求，减少供应链上的浪费和实现供应链上的增值[2]，精益建筑供应链的精髓是各个参与方在精益思想下的合作，如果合作利益得不到科学合理的分配，则精益建筑供应链很难维持。

另一方面，目前关于建筑供应链利益分配的研究不多，徐广、黄有亮认为建筑供应链中不同的利益形式和不同成员企业应该采用不同的利益分配方式[3]，吕萍、张云[4]，蒋玉飞、宋永发[5]使用Shapley值法作为建筑供应链合作利益的分配方法，马士华引用激励理论和委托模型对项目公司和承包商之间的建筑供应链进行利益分配[6]。综上所述，建筑供应链的利益分配主要还是以Shapley值方法为主，虽然吕萍和蒋玉飞等人均认识到了单纯的Shapley值法的不足，采取了不同的方法对参与各方的风险进行了区分，对Shapley值法进行了改进，然而，不可回避的是，复杂的建筑供应链在根本上并不满足Shapley值征函数的要求，同时一些风险衡量的方法由于方法简单并不能真实地反映成员企业承担风险的大小。其他很多分配研究仅仅只是分配方法的介绍。因此，本文在提出建筑供应链分配方法之前，结合精益思想建立精益建筑供应链的组织制度来保证利益方法的实施，借鉴已有研究成果提出精益建筑供应链利益分配方法，首先运用最大熵值法计算各个参与方的利益分配额，其次运用三角模糊数法提出基于FWHA和FLOWHA算子的参与各方风险计算方法，并对最大熵值法计算的参与方利益分配额进行修正，保证在精益建筑供应链利益最大化的同时，提高项目各个参与方的收益。

一、精益建筑供应链模型的建立

精益建筑供应链的实质是将精益思想和供应链思想结合应用在建筑业中，前人的研究表明精益建筑供应链是以总承包公司为中心通过信息流、物流、资金流的控制，将业主、设计商、材料采购商、总承包企业、营销商等组成一个包括精益计划―精益设计―精益施工―精益营销核心过程的整体功能网络，面向建筑产品全生命周期，最大满足最终客户需求，最大程度减少浪费，最大限度为顾客创造价值，最终实现项目成功交付。精益组织作为项目实施的后方支持，主导着整个项目流畅、有效的进行，准时采购与供销一体化的精益供应链及合作机制为项目的建造过程提供了一个和谐的氛围，保证供应链的正常运行[7]。结合文献，本文建立如下精益建筑供应链模型。

图 1 精益建筑供应链结构

二、精益建筑供应链利益分配的方法

精益建筑供应链的核心参与方是精益设计方、精益建设方和精益营销方，科学公平地处理好这三方的利益分配问题是维护精益建筑供应链的关键，本文分两个阶段，第一个阶段运用最大熵值法计算三方的利益分配额，第二个阶段运用三角模糊数法对核心参与方的风险进行评价，得出三方的风险比例，并以此为依据对第一阶段的得出的利益分配额进行修正。

1.第一阶段使用最大熵值法对精益建筑供应链的核心三方进行利益分配

（1）最大熵值原理[8]

1948 年Shannon 在创立信息论时, 为研究信息的不确定性引入了信息熵的概念, 对于离散型随机变量熵定义, 即

（1）

式中,是信息源中信号出现的概率； 表征了信息量的大小, 是一个系统状态不确定性的量度。

对于连续型随机变量, 熵定义, 即

（2）

式中， 是连续型随机变量x的分布密度函数。

式（1），式（2）表征两个方面的含义:一方面, 如果已知信息出现的概率,就可以通过式（1）或式（2）计算其熵值；另一方面,可以把看成是分布几率

或概率密度函数的泛函,当或概率密度函数 发生变化时,也随着相应地改变。所以在给定的条件下,在所有可能的概率分布中,存在一个使得信息熵取得极大值的分布。1957年,Jaynes提出了概率分布的统计推断准则,即在根据部分信息进行推理时,必须选择熵最大的概率分布。该概率分布包含的主观成分最少, 因而是最客观的,这是最大熵值原理。

（2）精益建筑供应链核心三方利益分配额的计算依据

相关文献的证明n人合作存在唯一的利益分配，而供应链可以看作是n人合作的结果,因此可以判定供应链利益的合理分配方案,应为满足一些约束条件下的最大值点。从这一思想出发,下面用最大熵值原理来建立精益建筑供应链利益分配模型。

假设供应链是由n个成员企业(X1,X2,…,Xn)组成, 记为I =(x1,x2,…,Xn)。S是I的任一子集,即n个成员企业中的任一种合作组合， 为成员企业i从合作的最大收利益中应得到的利益, =( )为供应链利益的分配，记 ，则可看作供应链总利益分配给第i个成员企业的概率。则其最大熵值可以定义为:

（3）

（4）

（5）

（6）

（7）

约束（4）表示：所有成员企业分配的利益总额等于供应链的总利益；约束（5）表示：S为任何一种合作, 即n个企业加入供应链后的每个企业所得效益或任意k个成员企业的利益和应不小于他们单独干或这k个企业合作的效益；约束（6）表示：各成员企业从供应链利益中的分配所得不小下他单干时的所得。因此基于最大熵值法计算的供应链成员企业利益分配额满足了共赢原则、贡献补偿原则和有利可图原则。对于（3）式，即在约束条件下求使H最大的解 ，本文直接采用Lingo优化软件编程求解。

与传统的Shapley值相比，运用最大熵值法的优点是几乎没有任何假设和条件，比较客观，不会发生如Shapley值不满足特征函数的情况。

2.使用三角模糊数法，基于FWHA和FIOWHA算子计算精益建筑供应链核心三方的风险比例[9]

使用最大熵值法计算精益建筑供应链核心三方利益分配时，假设前提时三方的风险是均等的，这与实际情况相违背。为此，本文基于FWHA和FIOWHA算子，提出一种属性权重和专家权重为实数，属性值为三角模糊数的计算风险大小的方法。

步骤1.专家对于项目参与方Ai(i=1,2,3)关于属性Gj(j=1,2,3,4,5)的属性值，从而构成三角模糊数决策矩阵，其中={d1,d2,d3}为专家权重向量，同时w=｛w1,w2,w3,w4,w5｝为属性权重向量。

步骤2.专家根据表1进行打分，形成三角模糊数矩阵（ )m×n，框架如表2，其中

表1 语言变量及其对应的三角模糊数

步骤3.用公式（8）将三角模糊数矩阵转化为规范矩阵

（8）

步骤4.利用FIOWHA算子对t为专家的三角模糊矩阵进行集结，得到t位专家的群体三角模糊矩阵R*

，

i=1,2,…,m;j=1,2,…,n （9）

其中 是与FIOWHA算子相关联的权重向量，满足

步骤5.利用FWHA算子对R*的第i行的属性值进行集结，得到群体综合属性值

（10）

其中 是属性的权重向量，

步骤6.利用以下公式对进行两两比较，建立可能度矩阵P= m×n

（11）

注：λ值的选择取决于决策者的风险态度，当λ>0.5时,称决策者是追求风险的；当λ=0.5,称决策者是风险中立的；当λ

步骤7.基于可能度矩阵，根据公式（12）计算求得精益建筑供应链核心参与方的综合风险比例

（12）

步骤8.精益建筑供应链核心参与方承担风险与均担风险的差值为：

（13）

修正初步利益分配额：

（14）

最后精益建筑供应链核心参与方的实际利益分配额为

（15）

3.模型算例

本文为了说明分配方法将背景简单化，假设某一个建设项目，精益设计方、精益建设方和精益营销方单干时均可获利10万，精益设计方和精益建设方合作共获利40万，精益设计方与精益营销方合作共获利70万，精益设计方与精益营销方合作获利共50万元，三个核心参与方合作可获利共100万元。

第一阶段：利用最大熵值法计算精益建筑供应链核心参与方的利益分配数量。

设精益设计方利益分配额为，精益建设方利益分配额为 ，精益营销方利益分配额为，满足熵值最大，即

s.t．

编写lingo 优化程序，经5次迭代计算得：

（， ，）=（30，35，35）此时熵值最大。

第二阶段，利用三角模糊矩阵计算精益建筑供应链核心参与方的风险比例，并且据此修正第一阶段得出的各方的利益分配额。

步骤1.三位专家根据表1对精益设计方、精益建设方和精益营销方进行打分，得出三角模糊矩阵，假定三位专家的权重为λ=（0.2，0.5，0.3）T，风险包括技术复杂性风险、技术成熟性风险、环境变化风险、道德风险和地位重要性的属性权重w=（0.1,0.1,0.3,0.3,0.2）T

得出三位专家的三角模糊矩阵Ai(i=1,2,3).

A1=

A2=

A3=

步骤2.利用公式（8）对A1，A2，A3三角模糊矩阵进行规范化处理，得到规范化的三角模糊矩阵R1,R2,R3。

R1=

R2=

R3=

步骤3.利用FIOWHA算子公式（9）对3位专家的三角模糊矩阵R进行集结，得到三位专家的群体三角模糊矩阵 （设FIOWHA算子相关联的权重向量为=(0.25,0.5,0.25)T）

=

步骤4 利用FWHA算子公式（10）对 的第i行的属性值进行集结，得到群体综合属性值

步骤5利用公式（11）对三角模糊数进行两辆比较，并建立可能度矩阵P=3×3

P=

步骤6.根据公式（12）求得精益建筑供应链核心三方的风险比例

=（0.2327，0.3946，0.3727）

根据专家打分可得，精益设计方与其他核心方相比，所承担的风险较小，所以应该得到负的风险补偿，而精益建设方和精益营销方承担的风险大于平均风险，因此应该得到正德风险补偿。根据公式（13）（14）（15）计算精益供应链核心参与方的利益实际分配额，计算结果如下：

=(26.982,37.1455,36.379)

四、结论

本文与其他建筑供应链利益分配研究不同的是，在提出具体的利益分配方法之前建立一个精益建筑供应链作为组织保证，与传统的建筑供应链相比，成员企业的目标不是下游企业而是满足最终业主的要求，成员企业数量也相对较少，各个成员企业也用精益思想完善自身，在同一个思想下便于相互沟通。采用最大熵值和三角模糊数法与其他方法相比具有以下优点，一是最大熵值法几乎不需要任何的假设和条件，得出的结果相对客观，二是三角模糊数法考虑了专家的权重，属性的权重，并且属性值采用三角模糊数，计算出的精益供应链核心三方的风险比例相对公平，尽可能地体现风险补偿原则，即精益设计方作为风险较小的一方，得到负的补偿，精益建设方和精益营销方作为风险比例较大的一方得到正的补偿，并以此作为修正利益分配额的依据，最终使精益建筑供应链核心各方得到较公平的利益分配额。

参考文献：

[1]京民、黄雷.基于建筑供应链管理的工程采购数量弹性契约研究[J].工程管理学报, 2013(6)

[2]徐占功.基于精益理论的建筑企业供应链管理体系研究[D].青岛理工大学, 2012

[3]徐广、郝亚琳、黄有亮.建筑供应链利益分配模式研究[J].建筑经济,2009(7):12-14

[4]吕萍、张云、慕芬芳.总承包商和分包商供应链利益分配研究――基于改进的Shapley值法[J].运筹与管理,2012(6):211-216

[5]蒋玉飞、宋永发.建筑供应链利益分配模型探讨[J].建筑管理现代化, 2009(5):382-385

[6]马士华、陈建华.多目标协调均衡的项目公司与承包商收益激励模型[J].系统工程, 2006(11):72-78

[7]陈艳、安海宁、徐占功.基于标杆法的精益建筑供应链绩效评价[J].企业经济, 2013(1):59-62

[8]钟昌宝、魏晓平、聂茂林,等.一种考虑风险的供应链利益两阶段分配法――正交投影熵值法[J].中国管理科学, 2010(2):68-74

[9]卫贵武.几类模糊多属性决策方法研究[D].西南交通大学,2009