公私合营项目帕累托最优收益分配方法组成比例

本发明专利技术公开了一种基于改进夏普利(Shapely)值法的公私合营(PPP)项目帕累托最优收益分配方法，包括以下步骤：步骤1、建立公私合营项目总净收益的影响因素模型；步骤2、建立公私合营项目博弈模型，并比较纳什均衡状态和帕累托状态下的收益分配值；步骤3、建立基于改进夏普利(Shapely)值法的帕累托最优收益分配模型；本发明专利技术克服了传统夏普利(Shapely)值法在合作收益分配中公私双方单独实施项目的收益难以估计和各修正因素权重确定存在主观性的问题，得到了帕累托最优收益分配方法，为公私合营(PPP)项目合作的利益协调提供了定量的依据，保证了公私合营(PPP)项目合作过程的顺利进行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种公私合营(PPP)项目博弈收益分配方法，尤其是一种基于改进夏普利(Shapely)值法的帕累托最优收益分配方法。
技术介绍
公私合营模式(PublicPrivatePartnership，PPP)，是公共部门和私人部门在项目合作的基础上形成的一种融资模式，因可以有效缓解政府财政压力和引进先进技术在我国应用广泛。私营资本的目的是通过参与公私合营(PPP)项目获得期望的回报，而政府则希望通过公私合营(PPP)项目的运营获得一定的收益，以加速推动其它公共设施的建设。由于公私双方的利益诉求不同，确定科学合理的收益分配方案是公私合营(PPP)模式推广应用的一个瓶颈。公私合营(PPP)项目中矛盾最为突出的问题便是收益分配的不公平，只有建立互利共赢的关系，公私双方的合作才能开展下去。目前，公私合营(PPP)项目各种收益分配方法的优缺点如表1所示。表1收益分配方法对比分析夏普利(Shapely)值法是ShapleyL.S.在1953年提出的用于解决多人合作对策问题的一种经典方法。但传统Shapely值法在合作收益分配存在以下问题：公私双方单独实施项目的收益难以估计，各修正因素权重确定存在主观性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种改进Shapely值法的帕累托最优收益分配方法，克服了传统Shapely值法在合作收益分配中公私双方单独实施项目的收益难以估计和各修正因素权重确定存在主观性的问题，改进后Shapely值法收益分配模型，达到了帕累托最优状态，这为PPP项目合作的利益协调提供了定量的依据，保证了PPP项目合作过程的顺利进行，提高了PPP模式的使用率和成功率。本专利技术在充分考虑括投入比重、风险分摊系数、努力水平(或称为项目参与度)等因素的情况下，建立了帕累托最优收益分配模型，包括以下步骤：步骤1、建立公私合营项目收益影响因素模型；步骤2、建立公私合营项目博弈模型模型，并比较纳什均衡状态和帕累托状态下的收益分配值；步骤3、建立基于改进Shapely值法的帕累托最优收益分配模型；进一步的，步骤1中公私合营项目收益影响因素模型如下：公私双方的努力水平分别为x1和x2，公私双方对PPP项目的贡献系数分别为和β，贡献系数由投资比例和风险分摊系数共同决定，并有如下关系：α＝ωI1+(1-ω)F1(1)β＝ωI2+(1-ω)F2(2)其中，Ii(i＝1，2)为公私双方的投资比例，I1+I2＝1；Fi(i＝1，2)为公私双方的风险分担系数，F1+F2＝1；ω为投资比例和风险分摊系数的权重，由式(1)和式(2)可知公私双方的贡献系数关系为α+β＝1。公私双方的成本由固定成本和创新性成本这两个部分组成。固定成本是与努力程度无关的一个常数，而创新性成本是努力程度的递增函数，且速度递增。为了研究的方便，也不是一般性，进一步假设创新性成本Ci(i＝1，2)和项目总收益R是努力水平的二次函数，则在PPP项目中，公共部门创新性成本投入C1、私营部门创新性成本投入C2、项目总收益R和项目总净收益Y分别为：C1=Ca+12(r1x1)2---(3)]]>C2=Cb+12(r2x2)2---(4)]]>R=12(αx1+βx2)2+(αx1+βx2)+R0---(5)]]>Y=R-C1-C2=[12(αx1+βx2)2+(αx1+βx2)+R0]-[Ca+12(r1x1)2]-[Cb+12(r2x2)2]---(6)]]>其中，上式中的R0，Ca，Cb均为常数，对于函数的各个变量关系都没有影响，系数是出于计算方便的目的，r1和r2为公私双方的为创新性成本系数。由于努力水平x1和x2为零时总净总收益也为零，即R0-Ca-Cb＝0，所以有项目总净收益：进一步的，步骤21中建立公私合营项目博弈模型模型，并比较纳什均衡状态和帕累托状态下的收益分配值的具体过程如下：根据产出分享型的收益分配模式，在PPP项目中，假设私营部门从总收益中获得的分配比例为k(0＜k＜1)，公私双方的净收益为Y1和Y2，则有：Y1=(1-k)R-C1=(1-k)[12(αx1+βx2)2+(αx1+βx2)+R0]-[Ca+12(r1x1)2]---(8)]]>y2=kR-C2=k[12(αx1+βx2)2+(αx1+βx2)+R0]-[Cb+12(r2x2)2]---(9)]]>由于努力水平x1和x2为零时，各自的净总收益Y1和Y2也为零，有：Y1=(-k)R-C1=(1-k)[12(αx1+βx2)2+(αx1+βx2)]-12(r1x1)2---(10)]]>Y2=kR-C2=k[12(αx1+βx2)2+(αx1+βx2)]-12(r2x2)2---(11)]]>从博弈论原理出发，把政府和私营资本方的博弈分为两阶段；第一阶段中，政府和私营资本根据各种因素共同确定一个双方都认可的收益分配比例。第二阶段中，公私双方会根据自身的利益需要，在确定的收益分配比例下，形成各自的收益函数，并做出各自最优努力水平使得自身利益最大化。两阶段博弈具体步骤如下：第一阶段：公私双方各自利益最大化假设已知均衡状态下的收益分配比例为k，求解最优努力水平x1和x2。由于最优策略的目标是让各自利益的最大化，因此可以通过对双方的净收益函数Y1和Y2求偏导，并令它们的偏导数分别为零来求解最优努力水平x1和x2。由式(10)和式(11)得到关于x1和x2的方程组：∂Y1∂x1=(1-k)(α2x1+αβx2+α)-r12x1=0---(12)]]>∂Y2∂x2=k(β2x2+αβx1+β)-r22x2=0---(13)]]>根据式(12)和式(13)可知，公共部门和私营部门的最优努力水平x1和x2分别为：x1=(1-k)αr22r12r22-(1-k)α2r22-kβ2r12---(14)]]>x2=kβr12r12r22-(1-k)α2r22-kβ2r12---(15)]]>式(14)和式(15)两式相除，得到x1和x2的关系：x1x2=(1-k)kαβr22r12---(16)]]>第二阶段：项目总净收益最大化为了项目总净收益最大化，需对总净收益函数Y求关于k的导数，并令其等于零，便可得到均衡状态下公私双方的收益分配比例。其中，总净收益函数Y是双方的努力水平x1和x2的函数，公私双方的最优努力水平x1和x2又都是k的函数，有如下表达式：∂Y∂k=∂Y∂x1∂x1∂k+∂Y&本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于改进夏普利(Shapely)值法的公私合营(PPP)项目帕累托最优收益分配方法，包括以下步骤：步骤1、建立公私合营项目总净收益的影响因素模型；步骤2、建立公私合营项目博弈模型，并比较纳什均衡状态和帕累托状态下的收益分配值；步骤3、建立基于改进Shapely值法的帕累托最优收益分配模型。

【技术特征摘要】
1.基于改进夏普利(Shapely)值法的公私合营(PPP)项目帕累托最优收益分配方法，包括以下步骤：步骤1、建立公私合营项目总净收益的影响因素模型；步骤2、建立公私合营项目博弈模型，并比较纳什均衡状态和帕累托状态下的收益分配值；步骤3、建立基于改进Shapely值法的帕累托最优收益分配模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述的步骤1中建立公私合营项目收益影响因素包括贡献度(可以用投入比重和风险分摊系数来表示)、努力水平(或称为项目参与度)；其中，公私双方...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊华平，李鹏辉，
申请(专利权)人：武汉科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42