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  1. 论文/

基于改进Shapley值方法的道路数据资产收益分配模型

·3783 words·8 mins
道路数据资产 双层收益分配 指标评估 改进Shapley值 粗糙集理论 数据治理 数据资产化 收益分配机制 贡献度评估 模糊综合评价
Table of Contents

✏️ 李诗伟1,2*
✏️ 褚磊1
✏️ 王继森1
✏️ 张玉钊1,2

要点总结
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随着物联网和人工智能等信息技术的发展,数据作为新的生产要素,其潜在价值巨大。然而,未经治理的原始数据无法发挥其价值。道路运输行业在运营过程中产生了大量数据,这些数据经过整理和处理后,能够为道路网络优化设计、应急响应和车辆路径优化提供支持。然而,道路运输行业在数据资产化过程中面临诸多挑战,如数据分散、计算能力有限等。因此,如何公平合理地分配道路数据资产的收益,成为推动数据资产市场化的关键问题。

本文提出了一种基于改进Shapley值的双层收益分配模型。第一层将收益分配给数据价值链中的三个角色:原始数据收集者、数据处理者和数据产品生产者,并根据数据风险因素进行调整。第二层则根据不同角色的贡献,确定参与企业的收益分配。与传统Shapley值方法相比,该模型通过建立收益分配评价指标体系,结合熵权法和粗糙集理论确定权重,采用模糊综合评价和数值分析,全面考虑了参与者在定性和定量贡献上的差异,实现了更公平合理的收益分配。

关键要点
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论文重要性
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这项研究为道路数据资产的收益分配提供了新的思路和方法,有助于推动数据资产的市场化流通和应用。通过公平合理的收益分配机制,能够激励企业更积极地参与数据共享与合作,进一步优化道路建设和管理决策。随着数据资产化的推进,该研究为其他行业的数据资产收益分配提供了重要参考,具有广泛的应用前景。


图表分析
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道路数据资产收益分配评估指标体系
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🔼 该图表展示了道路数据资产收益分配评估指标体系的结构,该体系被分为两个层次。第一层是角色贡献的评估,主要涉及原始数据收集者、数据处理器和数据产品生产者这三个角色。每个角色都会面临外部风险和内部风险,其中外部风险包括政策风险和法律风险,内部风险则包括设备故障和数据安全。第二层是同一角色下参与者贡献的评估,针对原始数据收集者、数据处理器和数据产品生产者,分别设计了不同的评估指标。对于原始数据收集者,评估指标包括建设成本(包含数据规划、数据收集和数据存储)、数据需求(包含需求程度和稀缺性水平)以及数据特征(包含数据覆盖范围和数据时效性)。对于数据处理器,评估指标包括数据清洗(数据量和数据质量)和数据分析(分析方法和分析效用)。对于数据产品生产者,评估指标包括产品开发(工作量和难度系数)和产品维护(稳定性和更新频率)。

该图表的整体布局清晰,采用层级结构,直观地展示了道路数据资产收益分配评估的复杂性,以及各角色和参与者在收益分配中的不同考量。图表中的层级关系和指标分类有助于理解收益分配的逻辑和依据,为实现公平合理的收益分配提供了理论框架。通过对不同指标的细化,该体系试图全面评估各参与者在道路数据资产价值链中的贡献,从而实现更加公平和有效的收益分配。该图表在文章中起到了概括和支撑作用,使读者更好地理解作者提出的道路数据资产收益分配模型,并为其后续的案例分析提供了解释基础。总而言之,这个图表是对全文核心模型的高度概括和总结,读者需要认真理解其结构和内容,有助于理解全文的中心思想。

更多图表分析

改进的Shapley值收益分配模型
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🔼 该图为论文中提出的改进的Shapley值收益分配模型架构图,它以流程图的形式展示了两层收益分配机制。第一层主要关注角色层面的收益分配,即原始数据收集者、数据处理器和数据产品生产者三者之间的收益分配。这一层首先使用Shapley值方法确定初始收益分配方案,然后通过综合考虑主观和客观因素,使用模糊综合评价和数值分析方法对各个角色的贡献进行评估,并基于评估结果调整收益分配。评估过程中考虑了数据资产风险,如外部风险(政策风险和法律风险)和内部风险(设备故障和数据安全)。通过熵权法确定一级指标权重,再使用粗糙集理论确定二级指标权重。第二层则着重于同一角色内部参与者之间的收益分配,以原始数据收集者为例,详细说明了基于数据采集难度、市场需求、数据特性等因素的收益分配流程。该层也同样采用主观和客观因素相结合的评估方法,对每个参与者的贡献进行综合评估。图中详细展示了数据清洗、数据分析、产品开发和维护等环节的评估指标,并采用熵权法和粗糙集理论确定各级指标的权重。最终,将两层的分配结果进行综合,得到每个参与者的最终收益分配方案。这个模型框架清晰地展示了如何从角色层面到具体参与者层面,逐步实现更为公平合理的收益分配。该模型的主要创新点在于其两层分配机制和对不同角色、参与者贡献的细致评估,克服了传统Shapley值方法仅考虑边际贡献的局限性,为公路数据资产的收益分配提供了可操作性的方法。

参与者收益分配的最终方案
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🔼 该图是一个流程图,描述了在多方参与的公路数据资产收益分配中,如何确定最终的参与者收益分配方案。该图的核心思想是将参与者根据其在数据价值实现过程中的角色进行分类,并在每个角色内部分配收益,最后综合考虑所有角色的收益。该图由两个主要部分构成:

  1. 确定三个角色下每个参与者的收益分配值:图中第一个虚线框部分,分别定义了三个函数f1、f2和f3,将所有参与者N映射到三个角色N1、N2和N3。每个角色内的参与者都有一个特定的收益分配值φˆi(v),如果参与者属于该角色则分配该收益值,否则收益值为0。这里明确了公路数据资产的价值实现过程中,存在三种角色:原始数据收集者(N1)、数据处理者(N2)和数据产品生产者(N3),并且参与者可能同时属于多个角色。

  2. 确定参与者的最终分配方案:图中第二个虚线框部分,表示将所有角色中同一参与者的收益值进行综合。通过公式 φ_x(v) = φˆ_x^1(v) + φˆ_x^2(v) + φˆ_x^3(v) ,将同一参与者在不同角色中的收益值进行累加,得到该参与者最终的收益分配方案φ_x(v)。其中 x 表示第 x 个参与者,从 1 到 n,n 代表参与者的总数。这个步骤是为了综合考虑参与者在不同阶段的贡献,给出最终的收益分配。

该图清晰地展示了论文提出的两层收益分配模型的第二层,即如何将角色层面分配的收益进一步分配到参与者层面,并最终形成每个参与者的收益分配方案。这个过程保证了收益分配既考虑了角色之间的贡献差异,也考虑了角色内部参与者之间的贡献差异,使收益分配更为公平合理。此外,该图也说明了该分配模型的可操作性和系统性,为实际公路数据资产的收益分配提供了清晰的框架。

深度解读
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双层收益分配
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本文提出了一种基于改进Shapley值的双层道路数据资产收益分配模型。第一层将收益分配给数据价值实现过程中的三个角色:原始数据收集者、数据处理者和数据产品生产者,并根据数据风险因素进行调整。第二层则通过修正因子将收益分配给每个角色下的参与者,最终综合各角色的收益分配结果。与传统Shapley值方法相比,该模型通过建立收益分配评价指标体系,采用熵权法和粗糙集理论确定权重,并结合模糊综合评价和数值分析,全面考虑了参与者在定性和定量贡献上的差异,实现了更公平合理的收益分配。这种双层分配机制不仅解决了多角色参与下的收益分配问题,还为道路数据资产的市场化流通提供了新的方法论支持。

数据风险修正
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在道路数据资产的收益分配中,数据风险是一个重要的修正因素。外部风险包括政策风险和法律风险,而内部风险则涉及设备故障和数据安全等问题。本文通过引入数据风险因子,对每个角色的收益分配进行了修正,确保承担更多风险的参与者获得更高的回报。具体来说,外部风险的变化可能对参与者的运营产生重大影响,而内部风险则可以通过技术手段进行预防和控制。通过这种风险修正机制,模型能够更准确地反映参与者在数据资产生成过程中的实际贡献和风险承担,从而提高了收益分配的公平性和合理性。

角色贡献评估
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本文通过建立收益分配评价指标体系,对不同角色的贡献进行了全面评估。原始数据收集者的贡献主要体现在数据规划、收集和存储的成本上;数据处理者的贡献则体现在数据清洗和分析的质量上;而数据产品生产者的贡献则通过产品开发和维护的工作量和难度来衡量。通过熵权法和粗糙集理论,模型能够确定各指标的权重,并结合模糊综合评价和数值分析,计算出每个参与者的贡献度。这种评估方法不仅考虑了参与者的定量贡献,还充分反映了其定性贡献,确保了收益分配的公平性和合理性。

未来研究方向
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本文的研究为道路数据资产的收益分配提供了新的思路和方法,但仍有一些问题值得进一步探讨。首先,可以进一步优化评价指标体系,特别是在数据质量和风险因素的量化方面,以提高模型的精确度。其次,可以探索更多行业的数据资产收益分配问题,验证模型的普适性和可扩展性。最后,随着区块链和隐私计算等技术的发展,未来的研究可以结合这些技术,进一步提升数据资产交易的安全性和透明度。这些研究方向的探索将为数据资产化在道路运输行业的应用提供更多的理论支持和实践指导。

案例验证
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通过案例研究,本文验证了所提出模型的有效性。假设一个道路数据资产的销售总收益为96万元,模型将收益分配给五个参与企业。原始数据收集者数据处理者数据产品生产者的收益分配分别通过修正后的Shapley值进行计算,最终得出每个企业的收益分配结果。案例结果表明,模型能够有效解决多角色参与下的收益分配问题,实现了公平合理的分配结果。这种基于案例的验证不仅展示了模型的实际应用效果,还为道路数据资产的市场化流通提供了重要的参考依据。

完整论文
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