易腐農(nóng)產(chǎn)品三級供應鏈協(xié)同機制研究

劉衛(wèi)華

摘要：易腐農(nóng)產(chǎn)品的供給與需求受到越來越多的關注。在生產(chǎn)商、批發(fā)商、零售商三級供應鏈的現(xiàn)行體制下，建立了供給模型，分析了各參與主體的分散決策和集中決策對供應鏈效率的影響，探討了實現(xiàn)供應鏈協(xié)同的約束條件，并給出了增進供應鏈效率的政策建議。

關鍵詞：三級供應鏈；分散決策；集中決策；協(xié)同機制

中圖分類號：Ｆ２２４；Ｆ３２６．６文獻標識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）05－1077-04

Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Mechanism ｏｆ Ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ Ｓｕｐｐｌｙ Ｃｈａｉｎ ｆｏｒ Ｐｅｒｉｓｈａｂｌｅ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｐｒｏｄｕｃｔｓ

ＬＩＵ Ｗｅｉ－ｈｕａ

（Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｃｏｎｏｍｉｃｓ ａｎｄ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ， Ｂａｏｓｈａｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｂａｏｓｈａｎ ６７８０００，Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｈｅ ｓｕｐｐｌｙ ａｎｄ ｄｅｍａｎｄ ｏｆ ｐｅｒｉｓｈａｂｌｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｓ ｈａｄ attained ｍｏｒｅ ａｎｄ ｍｏｒｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ． A ｓｕｐｐｌｙ ｍｏｄｅｌ ｕｎｄｅｒ ｔｈｅ ｐｒｅｓｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｗｈｉｃｈ ｗａｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ， ｗｈｏｌｅｓａｌｅｒ ａｎｄ ｒｅｔａｉｌｅｒ was established． Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｄｅｃｉｓｉｏｎ， ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｄｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ ｓｕｂｊｅｃｔｓ ｏｎ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ， ａｎｄｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｔ ｏｆ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｅｎ， ｔｈｅ ｐｏｌｉｃｙ ｒｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ｔｈａｔ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｗｅｒｅ ｇｉｖｅｎ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｔｈｒｅｅ－ｌｅｖｅｌ ｓｕｐｐｌｙ ｃｈａｉｎ； ｄｅｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｄｅｃｉｓｉｏｎ； ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ ｄｅｃｉｓｉｏｎ； ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ

易腐農(nóng)產(chǎn)品又稱鮮活農(nóng)產(chǎn)品或生鮮農(nóng)產(chǎn)品，這種農(nóng)產(chǎn)品在市場上隨處可見，是菜籃子工程的重要支撐。最為我們所熟知的鮮活農(nóng)產(chǎn)品是蔬菜、水果、蛋奶、水產(chǎn)品、鮮畜禽肉等，這些產(chǎn)品最大的特點就是易腐爛、不耐儲存、不易運輸。

對易腐商品的研究始于Ｇｈａｒｅ等［1］，隨后的研究拓展到農(nóng)業(yè)領域。王麗娟等［2］利用灰色博弈探討了灰色市場價格下易腐農(nóng)產(chǎn)品系統(tǒng)中雙方利益最大化的最優(yōu)均衡策略和措施，并建立了易腐農(nóng)產(chǎn)品系統(tǒng)的灰色博弈模型；謝小良等［3］考慮易腐農(nóng)產(chǎn)品變質(zhì)率對配送中心選址的影響，建立基于混合整數(shù)規(guī)劃的易腐農(nóng)產(chǎn)品中心選址模型；楊春等［4］建立了一種成本分擔與收入共享合同；謝如鶴等［5］運用協(xié)同學和自組織理論分析了生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應鏈系統(tǒng)的自組織化過程；徐良培等［6］探討了“農(nóng)戶＋公司”型農(nóng)產(chǎn)品供應鏈在動態(tài)價格下的協(xié)同穩(wěn)定機制。上述研究多是基于生產(chǎn)商（種、養(yǎng)殖戶，下同）、零售商的二級供應鏈，這與現(xiàn)行的生產(chǎn)商、批發(fā)商、零售商三級供應體制不相符合。另外，上述文獻多是基于易腐農(nóng)產(chǎn)品供應鏈的某一決策變量進行研究，如價格、努力水平、組織模式、選址等，很少有從供應鏈本身的效率角度的研究。本研究構建了三級的易腐農(nóng)產(chǎn)品供應鏈模型，從分散決策和集中決策的比較研究中論證了供應鏈利潤最優(yōu)化的約束條件，并給出了增進供應鏈效率的政策建議。

１易腐農(nóng)產(chǎn)品三級供應鏈博弈模型

１．１符號與假設

符號表示：ｃ１－零售商單位產(chǎn)品的管理成本；ｃ２－批發(fā)商單位產(chǎn)品的管理成本；ｃ３－生產(chǎn)商單位產(chǎn)品的加工成本；ｐ１－零售商的市場銷售價；ｐ２－批發(fā)商給零售商單位產(chǎn)品的批發(fā)價；ｐ３－生產(chǎn)商給批發(fā)商的單位產(chǎn)品價格；ｑ－市場需求量；ｐ１＞ｐ２＞ｐ３＞０；π１分散、π２分散、π３分散分別代表每個零售商、每個批發(fā)商、每個生產(chǎn)商分散決策時的利潤；π１集中、π２集中、π３集中分別代表每個零售商、每個批發(fā)商、每個生產(chǎn)商集中決策時的利潤。

假設：①某易腐農(nóng)產(chǎn)品市場上存在由ｌ個零售商、ｍ個批發(fā)商、ｎ個生產(chǎn)商組成的三級供應鏈，一般有ｎ≥ｌ≥ｍ≥１；且零售商是同質(zhì)的，即每一零售商的管理成本ｃ１、購進價ｐ２、售出價ｐ１、銷售量ｑ／ｌ都相同。同樣，批發(fā)商和生產(chǎn)商也都是同質(zhì)的。②在開放的產(chǎn)品市場中，３個參與方對產(chǎn)品的銷售價格、需求分布情況、庫存成本以及促銷情況等相關信息有清晰的把握，即不存在非對稱信息的情況。③３個參與方都是完全理性和風險中性的，即都根據(jù)期望利潤最大化原則進行相關的決策。

１．２生產(chǎn)商、批發(fā)商、零售商各自的利潤函數(shù)

假設易腐農(nóng)產(chǎn)品市場的需求函數(shù)為ｑ＝ａ－ｂｐ１，其中ａ＞０，１≥ｂ≥０，則

每個零售商的利潤函數(shù)為：

π１＝（ｐ１－ｐ２－ｃ１）ｑ／ｌ＝（ｐ１－ｐ２－ｃ１）（ａ－ｂｐ１）／l （１）

每個批發(fā)商的利潤函數(shù)為：

π２＝（ｐ２－ｐ３－ｃ２）ｑ／ｍ＝（ｐ２－ｐ３－ｃ２）（ａ－ｂｐ１）／ｍ （２）

每個生產(chǎn)商的利潤函數(shù)為：

π３＝（ｐ３－ｃ３）ｑ／ｎ＝（ｐ３－ｃ３）（ａ－ｂｐ１）／ｎ （３）

２利潤最大化時的博弈結(jié)果

２．１每條供應鏈分散決策下的博弈結(jié)果

１）零售商求解。由（１）式，兩邊對ｐ１求導數(shù)，由一階最優(yōu)條件，得

＝１／ｌ［－２ｂｐ１＋（ｐ２＋ｃ１）＋ｂ＋ａ］＝０ （４）

得p1＝ （５）

把（５）式代入ｑ＝ａ－ｂｐ１，得ｑ＝ （６）

這里假設ｐ２已經(jīng)求出。另外，由（４）式再對ｐ１求導，得＝－２ｂ＜０，所以π１分散為凹函數(shù)。

２）批發(fā)商求解。把（６）式代入（２）式，得

π２分散＝（ｐ２－ｐ３－ｃ２）ｑ／ｍ＝（ｐ２－ｐ３－ｃ２）［ａ－（ｐ２＋ｃ１）ｂ］／２ｍ

兩邊對ｐ２求導數(shù)，由一階最優(yōu)條件，得

＝１／２ｍ［－２ｂｐ２＋（ｐ３＋ｃ２－ｃ１）ｂ＋ａ］＝０ （７）

得ｐ２＝ （８）

這里假設ｐ３已求出，同樣，由（７）式再對ｐ2求導，得＝－２ｂ＜０，所以π２分散為凹函數(shù)。

３）生產(chǎn)商求解。把（６）、（８）式代入（３）式，得

π３分散＝（ｐ３－ｃ３）［ａ－（ｐ２＋ｃ１）ｂ］／２ｎ＝（ｐ３－ｃ３）［ａ－（ｐ３＋ｃ２＋ｃ１）ｂ］／２ｎ

兩邊對ｐ３求導數(shù)，由一階最優(yōu)條件，得

＝１／２ｎ［－２ｂｐ３＋（ｃ３－ｃ２－ｃ１）ｂ＋ａ］＝０（９）

得ｐ３＝ （１０）

同樣，由（９）式再對ｐ３求導，得＝－２ｂ＜０，所以π３分散也為凹函數(shù)。

４）各參與方利潤求解。聯(lián)立（５）、（８）、（１０）式，得

ｐ１＝（１１）

ｐ2＝ （１２）

ｐ3＝ （１３）

把（１２）式代入（６）式，得ｑ＝（１４）

把（１１）、（１２）、（１４）式代入（１）式，得出分散決策下每個零售商的利潤為：

π１分散＝（ｐ１－ｐ２－ｃ１）ｑ／ｌ＝［ａ－（ｃ３＋ｃ２＋ｃ１）／ｂ］２／６４ｂｌ

把（１２）、（１３）、（１４）式代入（２）式，得每個批發(fā)商的利潤為：

π２分散＝（ｐ２－ｐ３－ｃ２）ｑ／ｍ＝［ａ－（ｃ３＋ｃ２＋ｃ１）／ｂ］２／３２ｂｍ

把（１３）、（１４）式代入（３）式，得每個生產(chǎn)商的利潤為：

π３分散＝（ｐ３－ｃ３）ｑ／ｎ＝［ａ－（ｃ３＋ｃ２＋ｃ１）／ｂ］２／１６ｂｎ

２．２每條供應鏈集中決策下的博弈結(jié)果

由（１）、（２）、（３）式可知，在集中決策下，整個供應鏈所有參與方的利潤總和為：

π總＝（ｐ１－ｃ３－ｃ２－ｃ１）ｑ（１５）

把（５）、（６）式帶入（１５）式，得

π總＝［-ｃ３－ｃ２－ｃ１］

由=-2b2p2+2b2（c2+c3）=0，得

p2＝c2+c3 （１６）

把（１６）式代入（５）式，得ｐ１＝（１７）

把（１６）式代入（６）式，得ｑ＝（１８）

把（１７）、（１８）式代入（１５）式，得

π總＝［p１－ｃ３－ｃ２－ｃ１］ｑ＝（１９）

把（１６）、（１７）、（１８）式分別代入（１）、（２）、（３）式，得

每個零售商的利潤：

π１集中＝（ｐ１－ｐ２－ｃ１）ｑ／ｌ＝［ａ－（ｃ３＋ｃ２＋ｃ１）ｂ］２／４ｂｌ（２０）

每個批發(fā)商的利潤：

π２集中＝（ｐ２－ｐ３－ｃ２）／ｍ

＝*（２１）

每個生產(chǎn)商的利潤：

π３集中＝（ｐ３－ｃ３）ｑ／ｎ

＝* （２２）

２．３分散決策與集中決策博弈結(jié)果的比較

１）每個零售商利潤比較。

π１分散＝［ａ－（ｃ３+ｃ２+ｃ１）ｂ］２／６４ｂ；

π１集中＝［ａ－（ｃ３+ｃ２+ｃ１）ｂ］２／４ｂｌ

由于ｂ，ｌ＞０，很明顯π１集中＞π１分散，因此對于每個零售商來說，集中決策利潤遠遠大于分散決策利潤，是分散決策利潤的１６倍，供應鏈協(xié)同是非常有利的。

２）每個批發(fā)商利潤比較。

π２分散＝［ａ－（ｃ３+ｃ２+ｃ１）ｂ］２／３２ｂｍ

π２集中＝*

由于ｎ≥１＞ｍ≥１，所以=≥１，得π２集中≥π２分散。因此對于每個批發(fā)商來說，集中決策利潤要大于分散決策利潤，供應鏈協(xié)同是有利的。

３）每個生產(chǎn)商利潤比較。

π３分散＝［ａ－（ｃ３+ｃ２+ｃ１）ｂ］２／1６ｂｎ

π３集中＝*

由于ｎ≥l＞ｍ≥１，所以π３集中＜０，π３分散＞０，π３集中＜π３分散。因此對于每個生產(chǎn)商來說，集中決策利潤要遠遠小于分散決策利潤，供應鏈協(xié)同是非常不利的。

４）整個供應鏈所有參與方總利潤的比較。

分散決策下，整個供應鏈的總利潤為

（++1）

集中決策下，整個供應鏈的總利潤為

因此對于整個供應鏈，集中決策利潤要大于分散決策利潤，供應鏈協(xié)同是有利的。

２．４實現(xiàn)供應鏈協(xié)同的約束條件

由以上研究發(fā)現(xiàn)，當ｎ≥l＞ｍ≥１時，生產(chǎn)商是虧損的，短期博弈的虧損可以看作是農(nóng)民不能適應市場變化的結(jié)果，但長期來看，基于供應鏈視角的合作是未來的趨勢。這就要求在供應鏈合同中保障上游每個農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商的合理利潤，只有在市場競爭中處于弱勢地位的農(nóng)戶得到了應有的補貼，供應鏈才能長期存在下去，實現(xiàn)社會效應和經(jīng)濟效益最大化。具體的補貼數(shù)額應為π３分散?π３集中，以便其能獲得分散決策時的保留利潤，當然也不應高于每條供應鏈分散決策時的總利潤π分散。所以，易腐農(nóng)產(chǎn)品的補貼區(qū)間應該是

*［-］，*（++），即實現(xiàn)供應鏈協(xié)同的約束條件。

３增進供應鏈效率的政策建議

３．１從生產(chǎn)技術的角度，生產(chǎn)商應提高采摘技術、延長產(chǎn)品的運輸儲存時間

從生產(chǎn)商本身來看，易腐農(nóng)產(chǎn)品的收益低微且與生產(chǎn)技術密切相關，特別是生產(chǎn)成熟期的控制和產(chǎn)品品質(zhì)的控制非常重要。２０世紀７０年代，荷蘭開始實施溫室革命，大力發(fā)展設施農(nóng)業(yè)，利用溫室進行農(nóng)業(yè)工廠化生產(chǎn)。該國的蔬菜、花卉、水果等農(nóng)產(chǎn)品都采用溫室無土栽培，室內(nèi)溫度、濕度、光照、施肥、用水、病蟲害防治等都用計算機控制，作物產(chǎn)量很高，單位土地效益大［７］。就我國的具體情況看，由于國土面積廣闊，運輸距離和運輸時間較長，就會導致易腐農(nóng)產(chǎn)品采摘時間的延長。因此合理采摘就成為易腐農(nóng)產(chǎn)品獲得穩(wěn)產(chǎn)、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的重要措施之一。合理采摘就是要根據(jù)產(chǎn)品品種、氣候條件、生長時間、長勢及不同肥水水平等因素，結(jié)合市場需求采摘，做到采摘和留養(yǎng)結(jié)合，以達到持續(xù)、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的目的。

３．２從流通的角度，批發(fā)商應提高冷藏保鮮技術，具備一定的深加工能力

從（２０）、（２１）、（２２）式可以看出，在集中決策下，零售商占有了整個供應鏈的利潤，生產(chǎn)商與批發(fā)商在利潤方面是競爭關系，二者的利潤總和為零。這也正好印證了市場營銷理念中的“終端為王”定律，現(xiàn)實中農(nóng)產(chǎn)品零售市場的繁榮也能說明問題。每一次的通貨膨脹、市場過熱都會反映到易腐農(nóng)產(chǎn)品零售市場或者是由該市場所引發(fā)，“蒜你狠”、“豆你玩”現(xiàn)象多次出現(xiàn)；而另一方面，菜賤傷農(nóng)現(xiàn)象反復上演。明顯看出，集中決策下，零售商蠶食了生產(chǎn)商與批發(fā)商的利潤。對于批發(fā)商，要提高冷藏保鮮技術，推廣發(fā)達國家的低溫保質(zhì)經(jīng)驗，同時具備一定的深加工能力，以類似物流服務商的角色做好易腐農(nóng)產(chǎn)品的運輸、儲存、分揀、加工工作。否則批發(fā)商甚至會有退出供應鏈的風險，三級供應體系變?yōu)樯a(chǎn)商與零售商的兩級直銷體系。

３．３從供應鏈組織的角度，應壯大合作組織、實現(xiàn)以銷定產(chǎn)、建立合理的易腐農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)帶

在農(nóng)產(chǎn)品安全事故頻發(fā)的背景下，組織模式對于易腐農(nóng)產(chǎn)品供應鏈的意義非同尋常。近年來，我國在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)規(guī)?；a(chǎn)方面進行了一些嘗試，主要有４種模式：以批發(fā)市場為核心的“農(nóng)戶＋批發(fā)市場”模式、以農(nóng)產(chǎn)品加工（流通）企業(yè)為核心的“農(nóng)戶＋企業(yè)”模式、農(nóng)產(chǎn)品加工（流通）企業(yè)自辦農(nóng)場的“直屬農(nóng)場＋企業(yè)”模式和“農(nóng)協(xié)＋企業(yè)”模式。其中，第一種模式是我國目前主要的農(nóng)產(chǎn)品供應組織模式，但是，這種模式所依賴的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)方式是極度分散的小農(nóng)經(jīng)濟，現(xiàn)代化的供應鏈管理手段難以實施［８］。

隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的推進，第二種、第三種模式應成為我國未來易腐農(nóng)產(chǎn)品組織模式的主流。國外的實踐已經(jīng)證明，農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的關鍵是農(nóng)產(chǎn)品的企業(yè)化生產(chǎn)，建立農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)帶、實現(xiàn)集群化生產(chǎn)是一種有效的選擇，這樣既能實現(xiàn)以銷定產(chǎn)的訂單式生產(chǎn)、減少庫存，又能夠建立可追溯的易腐農(nóng)產(chǎn)品檔案，確保食品安全。

參考文獻：

［１］ ＧＨＡＲＥ Ｐ Ｍ， ＳＣＨＲＡＤＥＲ Ｇ Ｐ． Ａ ｍｏｄｅｌ ｆｏｒ ａｎ ｅｘｐｏｎｅｎｔｉａｌｌｙ ｄｅｃａｙｉｎｇ ｉｎｖｅｎｔｏｒｙ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，１９６３， １４（５）：２３８－２４３．

［２］ 王麗娟，王紅衛(wèi)，孫西超．用灰色理論研究易腐農(nóng)產(chǎn)品中合作博弈問題［Ｊ］．華中科技大學學報（自然科學版），２００８，３６（８）：３１－３３．

［３］ 謝小良，符卓，楊光華．易腐農(nóng)產(chǎn)品物流配送中心選址優(yōu)化［Ｊ］．廣東農(nóng)業(yè)科學，２００９（５）：２２４－２２６．

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［５］ 謝如鶴，邱祝強．生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應鏈系統(tǒng)的自組織化分析［Ｊ］．廣州大學學報（社會科學版），２０１０，9（２）：４０－４4．

［６］ 徐良培，李淑華，陶建平．“農(nóng)戶＋公司”型農(nóng)產(chǎn)品供應鏈協(xié)同機制研究［Ｊ］．生態(tài)經(jīng)濟，２０１０（３）：８８－９２．

［７］ 吳新生．荷蘭現(xiàn)代農(nóng)業(yè)成功經(jīng)驗對黃淮四市的借鑒與啟示［Ｊ］．湖北農(nóng)業(yè)科學，２０１１，50（１０）：２１５２－２１５５．

［８］ 張敏．農(nóng)產(chǎn)品供應鏈組織模式與農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全［Ｊ］．農(nóng)村經(jīng)濟，２０１０（８）：１０１－１０５．