基于合作博弈原理的学术期刊数字出版产业链利益分配机制设计

王 梦

(贵州大学 经济学院, 贵阳 552205)

随着数字技术的发展以及人们阅读习惯的改变,学术期刊的数字出版已成为学术期刊发行和传播的主要形式[1]。学术期刊的数字出版促进了出版产业的发展,提高了期刊信息的传播率,促进了知识开放,对我国学术科研事业的发展具有重要意义。然而随着数字出版产业的不断壮大,产业链中的数据库平台企业利用双边优势,逐渐获得产业链发展主导权和控制权,使学术资源过度集中、文献使用费提高、利益分配失衡等问题更加凸显[2]。其中,利益分配失衡问题备受关注,是诸多问题的集中表现,产业链利益分配不均、不合理严重影响学术期刊数字出版产业的健康发展。此外,学术期刊数字出版不仅关乎与之相关产业发展,还涉及我国科技竞争力和文化软实力等社会问题。因此,研究学术期刊数字出版产业链利益分配问题,设计公平合理的利益分配机制,有助于学术期刊数字出版产业协调、有序发展,推进我国建设世界一流学术期刊进程。

虽然近年来已有学者在研究学术期刊数字出版产业链利益分配方面取得了一定的成果,但从利益分配机制角度研究利益分配失衡问题的研究并不多见[3]。学术期刊数字出版产业是一个要素多样、结构复杂的系统,涉及作者、期刊、平台等众多市场主体,产业链的稳定发展与各主体密切相关[4]。学术期刊数字出版产业链中常存在的一种现象是:产业链中的各个主体为了实现自身利益最大化,开展着反复的博弈。如果在利益分配中缺乏博弈理论的指导,会导致利益分配失衡,降低各个主体参与产业链建设的积极性,影响整个产业链的可持续发展。随着博弈论的不断进步,对产业链利益分配问题的研究不断深入,用博弈论的原理来分析学术期刊数字出版产业链利益分配问题,能够设计更加高效、合理的利益分配机制,保障产业链上各个主体的利益,增强产业链稳定性。

因此,本文通过引入博弈论中的合作博弈理论模型分析学术期刊数字出版产业链利益分配问题,旨在设计高效合理的利益分配机制,以实现各利益相关者之间的互利共赢。

1 研究现状

目前,运用博弈理论研究学术期刊数字出版产业链利益分配问题的文献不多,但值得借鉴的相关研究成果比较丰富。

基于博弈理论的产业链利益分配方法主要分为两类。一部分研究采用委托代理模型研究产业链中各主体之间的利益分配,运用该模型设计委托人和代理人之间的利益分配机制,可实现委托人和代理人的利益最大化,提高各参与主体的积极性。李恩极和李群[5]、贺一堂等[6]运用委托代理模型设计了产学研协同创新利益分配机制,该利益分配机制对各参与主体发挥了极大的激励作用。在本文中,数据库平台为核心,各个期刊作为平台成员,平台作为“经济人”为了获得最大的利益会降低对期刊的利益分配比例,降低了期刊参与平台建设的积极性,不利于平台数量规模扩大。针对此问题可运用委托代理模型设计平台和期刊之间的利益分配。

另一部分研究采用Shapley值模型[7-8]、核仁法[9]和纳什谈判理论[10]分析平台成员之间的利益分配。程鹏斐等[9]利用区间最小二乘核仁解研究了共同配送联盟利润分配问题,此方法虽能很好地解决合作中产生的利益分配问题,但在现实中,经济管理不仅涉及人、物、资金、信息等众多要素,其区间值难以贴切表达其中的模糊性和不确定。刘则成等[10]基于不对称Nash谈判模型分析工程咨询联合体利益分配问题,并用云重心法进行改进,为利益分配问题提供一种新方法。但Nash谈判模型主要是通过公理化来解决谈判问题的一种方法,没有将平台差异性和复杂性考虑进去,不适宜超过3个以上的群体平台。与上述两者方法相比,Shapley值改进模型的运用更为广泛。成灶平等[11]综合运用合作博弈Shapley值法,考虑参与主体的创新投入和风险承担两个维度构建了生鲜电商供应链利益分配模型,该利益分配模型提高了供应链的稳定。常征等[12]考虑投资贡献、风险承担、努力水平等影响因素,建立Shapley值修正模型制定航运平台成员间的利益分配方案,解决了航运联盟成员利益分配不均问题,有助于实现航运联盟的稳定发展。类似地,Shapley值改进模型也被运用到建筑节能改造[13]、医疗联合体[14]、跨境物流[15]等方面的利益分配中,运用该模型设计的利益分配方案,体现了多劳多得、不劳不得分配原则,最大程度保障了各方利益。但由于各个学术期刊之间存在个体差异,只有基于各合作方利益的影响因素构建Shapley值改进模型,才能使利益分配公平合理。因此,该模型可运用到学术期刊间的利益分配中。

除此之外,还有研究同时运用委托代理模型和Shapley值改进模型分析平台利益分配问题。张忠寿和高鹏[16]基于委托代理理论和Shapley值改进模型设计了科技金融生态系统协同创新的2次利益分配机制,该机制实现了利益分配的公平与效率,有助于科技金融生态系统协同创新绩效提升。该方法优化了原始利益分配方式,促进平台的扩大和发展。

通过文献梳理发现,已有研究在运用博弈理论研究利益分配问题方面取得了极具价值的研究成果,对本研究具有很好的启发作用。但也存在一定的不足,现有研究只考虑平台成员利益分配公平合理,忽略了平台本身利益最大化问题。只有在平台自身利益最大化的前提下实现平台成员利益公平分配,才能保证平台的稳定性和持续性。为克服上述研究方法不足,本研究使用委托代理模型和Shapley值改进模型相结合的方法,设计学术期刊数字出版产业链利益分配机制。

2 模型构建与分析

学术期刊数字出版产业包括作者、期刊、数据库平台、网络供应商等利益主体[2],但利益分配失衡问题主要集中在学术期刊与数据库平台之间。为简化分析,本研究重点分析数据库平台和学术期刊间的利益分配。

2.1 数据库平台与学术期刊间利益分配的委托代理模型

数据库平台与各学术期刊之间在合作过程中,当各方利益不一致时,部分期刊会通过投机获得更大的利益,造成市场失灵,降低其他期刊参与产业链建设的积极性,影响产业链的可持续发展。因此,需借助委托代理分析框架,将数据库平台看成委托方、期刊是代理方,进而研究产业链的利益协调问题,设计更为合理的利益分配机制,调动各市场主体的参与积极性。

假设有n个期刊,其可以选择的行动集合为A,A=(a1,a2),a1表示加入不加入平台,a2表示加入平台;当有n个期刊均加入平台时,用π1,…,n表示所有期刊均加入平台后,创造的价值总和,包括知识传播、知识共享与增值、经济收益等。数据库平台为了激励更多的期刊加入,以扩大平台的数量规模,对平台在不同数量规模下制定不同的利益分配比例。当数据库平台中只有一个期刊时,设置p1的利益分配比例,类似的,当平台中有n个期刊时,设置pn利益分配比例,其中pn∈(0,1)。根据上述假设,当所有期刊均加入平台时,平台的期望收益为

(1-pn)π1,…,n

(1)

为促使期刊加入平台,则需要满足参与约束条件,即加入平台的收益大于不加入平台的收益,即

p1πi>u

(2)

ui>p1πi

(3)

式中:ui为所有期刊均加入平台后各自从平台中分得的收益,即

(4)

由于各个期刊都是风险共同承担者,因此假设都是风险中性。此时,平台与学术期刊之间的利益分配模型为

(5)

2.2 各学术期刊间的利益分配模型构建

通过模型(5)确定了所有期刊从数据库平台分得的总收益后,进一步在期刊之间公平合理分配是激发期刊参与学术数字出版产业链建设积极性的关键。由于每个期刊的客观差异,导致各期刊对平台的贡献不同。如果对贡献高的期刊不增加额外补偿,贡献度高的期刊将退出平台,不利于数字出版产业的可持续发展。因此,有必要建立各期刊之间的利益分配机制。

2.2.1 原始Shapley值模型

Shapley值模型是由Shapley在1953年提出的一种解决多主体合作中的利益分配的方案。其分配思想是基于平台成员对平台的边际贡献分配利益,且分配方式具有唯一性。使用Shapley值法能够在无论多方利益主体选择怎样的合作方式,增加多少利益主体的情况,都可以实现在不损害整体利益的前提下,使每一个利益主体都能够实现自身利益最大化。具体到本文中Shapley值模型可描述为:在一个大平台I中,由n个成员组合的平台集合,I∈[1,n]。当平台成员中的单个成员工作时,获得的利益为πi;当平台成员组成平台时,获得的总利益为uI,单个期刊分得的利益为ui。Shapley值法建立在3条公理上。

1)有效性。如果期刊i在平台中无任何贡献,则其所得为0,此外,所有期刊的利益总额等于各期刊从平台中分得的利益之和,即

(6)

2)对称性。每个期刊加入平台的顺序与利益分配无关。

3)可加性。两个独立的博弈合并时,合并的Shapley值是两个独立博弈的Shapley值之和。

除此之外,合作的成功还需要满足以下两个条件:

(7)

ui≥πi

(8)

满足上述几个条件,Shapley值可由式(9)和式(10)求得。

(9)

(10)

式中:平台S是平台I的一个子集,即S∈I;|S|为子平台中成员的个数;πS-π(SI)为期刊i对平台S的边际贡献;ω|S|为加权权重,可理解为期刊i加入平台S的概率;N为平台I中所有成员的数量。

2.2.2 Shapley值模型的不足与改进

Shapley值基本模型仅考虑各期刊的边际贡献度,没有将影响利益分配的其他因素考虑进去,即Shapley值分配方法认为,每个期刊发行的作品的质量、数量及在数据库平台上的下载量一致,期刊所得的利益只取决于主观努力程度。然而现实情况是,每个学术期刊的办刊方向、选题、选稿、审稿等有较大差距,导致各期刊发行作品的质量、数量以及在平台上的下载量不同。

如果利益分配不考虑上述因素,对所有期刊分配相同的数量的利益,将降低学术期刊参与建设高质量学术资源数据库的积极性,不利于整个产业的可持续发展。因此,利益分配需要综合考虑上述因素,改进原始Shapley值模型。

首先,本文将学术期刊发行的作品的质量、数量和在平台上的下载量作为利益分配影响因素。令bi为学术期刊发行作品的质量指数,可通过成立专家评分组的方式对各期刊发行作品的质量进行打分,并做归一化处理,使得

(11)

令ci为发行作品的数量,可直接统计得到,做归一化处理,使得

(12)

令di为作品在数据库平台上的下载量,可直接统计得到,做归一化处理,使得

(13)

1)做无量纲处理。

(14)

2)确定指标比重Pij。

(15)

式中:Pij为j指标下第i个期刊占该指标的比重。

3)计算熵值ej。

(16)

4)计算信息熵冗余度gj及权重wj。

gj=1-ej

(17)

(18)

最后,考虑学术期刊发行作品的质量、数量和在数据库平台上的下载量的利益分配为

(19)

2.3 基于委托代理模型和Shapley值改进模型的利益协调

在式(4)平台与学术期刊之间的利益分配方式下,将根据Shapley值改进模型得出的期刊之间的利益分配式(19)代入式(4)中,旨在进一步设计既能满足公平合理的利益分配原则,又能实现数据库平台利益最大化的利益分配机制,激励数据库平台和期刊为学术期刊数字出版产业发展做出贡献,具体为

(20)

为方便计算,假设有2个期刊加入平台时,即n=2时,已知p1,式(20)可表示为

(21)

同理,假设有3个期刊加入平台,即当n=3时,已知p1和minp2,式(20)可表示为

(22)

解得

3 算例分析

假设共有3个期刊,分别为期刊1、期刊2和期刊3。当只有期刊1加入平台时,可创造的收益π1=20;只有期刊2加入平台时,可创造的收益π2=30;当只有期刊3加入平台时,可创造的收益π3=50;当期刊1和2均加入平台时,可创造的收益v12=60;当期刊1和3均加入平台时,可创造的收益v13=80,当期刊2和3均加入平台时可创造的收益v23=90,当期刊1、2、3均加入平台时可创造的收益v123=150。

3.1 基于原始Shapley值模型的利益分配

将以上数据代入式(9)、式(10)根据Shapley值模型,可计算出期刊1、2、3初始利益分配值,见表1～表3。

表1 期刊1初始利益分配

表2 期刊2初始利益分配

表3 期刊3初始利益分配

根据表1～表3可计算出3个期刊初始分配所得的利益。

3.2 基于Shapley值改进模型的利益分配

将期刊发行的作品的质量、数量及在数据库平台上的下载量作为利益分配影响因素,假设bi=(0.1,0.4,0.5)、ci=(0.3,0.4,0.3)、di=(0.1,0.7,0.2)。通过熵权法得出各影响因素的权重分别为wbi=0.336、wci=0.022、wdi=0.642。此时,3个期刊基于发行的作品的质量、数量以及在数据库平台上的下载量的利益变量π123p3Δφi(u)分别为

π123p3Δφ1(u)≈-34.335p3;

π123p3Δφ2(u)≈38.88p3;

π123p3Δφ3(u)≈-4.545p3。

由式(19)即可得到基于Shapley值改进模型的各期刊的利益分配。最终可得到3个期刊可获得的利益分配为

u1=u′1+π123p3Δφ1(μ)=
-6.67p1-6.67p2+15.665p3;

u2=u′2+π123p3Δφ2(μ)=
-1.67p1-1.67p2+88.88p3;

u3=u′3+π123p3Δφ3(μ)=
-8.33p1-8.33p2+45.555p3。

比较3个期刊的收益可知,综合贡献度较高的期刊3相比于初始收益分配,总收益增加了,增加值为其他两个期刊的收益减少值。验证了Shapley值改进模型的合理性,满足了多劳多得的利益分配原则。

3.3 数据库平台与各学术期刊间的利益分配

表4 不同分配比例、不同组合下各期刊和平台的利益

由表4可知,当平台的数量规模扩大时,为使平台的利益最大化,分配比例应在初始分配比例的基础上适当增大,但要保证各期刊加入平台的利益分配大于独自加入平台的利益,以此激励已加入平台的期刊带动其他人加入平台。因此,上述假定了3个分配比例只有p2=0.21时最优。

表5 不同分配比例下各期刊和平台的利益

由表5可知,只有当p3=0.3时,所有期刊加入平台后各自获得的利益大于独自加入平台的利益,此时平台的数量规模最大。对比不同规模下平台的利益发现,尽管随着平台数量规模扩大,分配的奖金比例提高,但平台获得的总利益增加。

因此,平台设计的利益分配比例要随着平台数量规模扩大逐渐增加,且设计的分配比例要考虑贡献度最低的期刊,使其加入平台,从而扩大平台的数量规模,增加平台总利益。

4 结论与讨论

学术期刊数字出版产业链利益分配失衡严重影响该产业的发展,为解决这一问题,建立Shapley值改进模型和委托代理模型设计各期刊之间以及数据库平台间的利益分配机制。具体的利益分配机制包括两个部分。

1)数据库平台与期刊间的利益分配机制。通过构建将平台与期刊间的委托代理模型,并将其融入到期刊间的Shapley值改进模型,设置平台与期刊的利益分配比例。通过考虑各期刊在平台中的综合贡献,兼顾贡献度较低的期刊,使其获得的利益大于独自加入平台的利益。在此利益分配机制下,平台数量规模不断扩大,同时平台获得最大利益。

2)学术期刊间的利益分配机制。将期刊发行作品数量、质量以及在数据库平台的下载量作为利益分配影响因素,通过熵权法计算出各影响因素权重,并与Shapley值模型相结合得到改进模型。此利益分配机制能反映各影响因素对利益分配的调节作用,客观反映各期刊在数据库平台中贡献度的差异,提高利益分配机制的合理性和公平性。

通过上述两个机制协调各方利益,一方面使数据库平台在数量上不断扩大,平台利益增加,保障数据库平台的可持续发展,另一方面保证学术期刊间利益公平公正地分配,提高了期刊加入数据库平台的积极性,促进学术期刊数字出版产业发展。本文的贡献在于引入博弈理论分析学术期刊数字出版产业链利益分配问题,设计产业链利益分配机制,从契约设计的角度解决产业链利益分配失衡问题,丰富了产业链利益分配理论。不足之处在于仅研究利益分配矛盾最突出的环节,由于收集相关研究数据困难,定量分析不够深入。今后的研究可进一步研究产业链利益分配的其他环节并收集足够数据进行深入分析。