为解决实施EPC(设计—采购—施工)工程总承包模式的铁路项目中总承包方与分包方之间利润分配不均匀的问题，选取总分包双方的利润为研究对象，在达到帕累托集体最优的基础上，运用Shapley值法对总分包方和分包方的利润进行分配，建立了以设计单位牵头的铁路EPC项目总分包之间的利润分配模型，并针对项目特点，进行双方投入资源与铁路项目风险分配的修正。模型确定了总分包集体最优效益下的各自利润和创新优化收益分配比例，为铁路EPC项目中分包合同的制定提供依据。