博弈視角下生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈運(yùn)作效率比較

陳莫凡 李艷杰

摘要針對我國未來生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈發(fā)展模式的爭論，運(yùn)用微分博弈的方法分析對比了“農(nóng)村電商”及“農(nóng)超對接”供應(yīng)鏈模式下合作社、超市的最優(yōu)生產(chǎn)努力投入水平、供應(yīng)鏈系統(tǒng)的最優(yōu)利潤水平及農(nóng)產(chǎn)品最優(yōu)質(zhì)量軌跡，進(jìn)而比較了2種供應(yīng)鏈模式的運(yùn)作效率。結(jié)果表明，生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式的運(yùn)作效率與合作社及超市在2種模式下的收益及成本因素有關(guān)，最后通過算例對模型進(jìn)行了驗(yàn)證，提出對我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈未來發(fā)展模式的預(yù)測。

關(guān)鍵詞農(nóng)村電子商務(wù)；農(nóng)超對接；微分博弈；供應(yīng)鏈效率

中圖分類號S-9文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611（2017）12-0218-04

AbstractAiming at the discussion of future development of supply chain management of fresh raw agricultural products，the paper applied the method of differential game to analyze and compare the optimal production effort input levels，the optimal profit of supply chain system， the optimal quality track of agricultural products of farmers and supermarkets under the supply chain mode of "rural ecommerce"and"agriculturesupermarket jointing"， and then compared the operational efficiency of the two kinds of supply chain modes.The result showed that the operational efficiency of fresh agricultural products supply chain had closely related to their benefitcost of farmers and supermarkets under those two modes. Finally，verifying the model through examples， this paper put forward the forecast of the future model of China's fresh agricultural product supply chain.

Key wordsRural ecommerce；Agriculturesupermarket jointing；Differential game；Supply chain efficiency

近年來，生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈渠道流通模式呈現(xiàn)出多樣性的特點(diǎn)。目前生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈存在2種較新的模式，一種是合作社與超市直接對接的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式，即“農(nóng)超對接”模式，另一種是利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及信息技術(shù)將生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的核心從合作伙伴轉(zhuǎn)向消費(fèi)者的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式，即“農(nóng)村電商”模式。作為一種重要的農(nóng)產(chǎn)品流通模式，“農(nóng)超對接”模式是對傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的優(yōu)化，能夠激發(fā)合作社生產(chǎn)積極性，減少損耗成本，進(jìn)而提升農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量[1]。Hu等[2]認(rèn)為，相較于傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式，“農(nóng)超對接”模式能起到穩(wěn)定產(chǎn)銷的作用。浦徐進(jìn)等[3]認(rèn)為，在“農(nóng)超對接”模式下，若超市對農(nóng)戶的生產(chǎn)成本給予一定補(bǔ)貼，將有助于提高農(nóng)戶的生產(chǎn)努力投入，同時(shí)并運(yùn)用DEMATEL的方法研究了影響“農(nóng)超對接”供應(yīng)鏈運(yùn)作效率的因素[4]。

“農(nóng)村電商”模式能實(shí)現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品的跨空間交易，是解決農(nóng)產(chǎn)品滯銷、帶動農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要力量。郭承龍[5]對“農(nóng)村電商”模式進(jìn)行了探討，進(jìn)而提出了“農(nóng)村電商”的共生理念。岳欣[6]在研究中發(fā)現(xiàn)我國“農(nóng)村電商”存在基礎(chǔ)設(shè)施薄弱的問題，認(rèn)為完善信息化建設(shè)的同時(shí)，還必須提升服務(wù)創(chuàng)新意識，才能有效推進(jìn)我國“農(nóng)村電商”的發(fā)展。董坤祥等[7]運(yùn)用系統(tǒng)動力學(xué)方法構(gòu)建了“農(nóng)村電商”集群發(fā)展模型，闡明了發(fā)展“農(nóng)村電商”模式的有效途徑。

筆者在對福建省尤溪縣多村鎮(zhèn)的實(shí)地調(diào)研中發(fā)現(xiàn)，“農(nóng)超對接”模式近年來已由政府主導(dǎo)逐漸轉(zhuǎn)入市場化運(yùn)作，而以“互聯(lián)網(wǎng)+農(nóng)村”為載體的“農(nóng)村電商”模式發(fā)展迅速，在對“農(nóng)超對接”模式造成一定沖擊的同時(shí)，也給農(nóng)戶帶來了渠道選擇上的困擾。

為指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者科學(xué)選擇渠道模式，實(shí)現(xiàn)自身收益的最大化分析，2種生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式的運(yùn)作效率差異。

但供應(yīng)鏈效率的評判比較復(fù)雜，目前國內(nèi)外學(xué)者分別從不同視角、不同方法出發(fā)對供應(yīng)鏈效率評判問題展開了研究，如Adel等[8]在傳統(tǒng)AHP方法的基礎(chǔ)上引入了模糊理論，并對一個(gè)制造業(yè)供應(yīng)鏈的績效作出了評判；Liang等[9]運(yùn)用DEA的方法對供應(yīng)鏈的效率進(jìn)行了研究；李劍鋒等[10]運(yùn)用博弈理論研究了一個(gè)二級物流服務(wù)供應(yīng)鏈的效率問題，認(rèn)為當(dāng)市場上存在寡頭壟斷的情況時(shí)，物流服務(wù)供應(yīng)鏈效率將達(dá)到最低；劉俊華等[11]用生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)、物流及質(zhì)量安全4個(gè)指標(biāo)分別研究了一個(gè)乳制品供應(yīng)鏈的效率。

借鑒浦徐進(jìn)等[12]的研究思路，認(rèn)為生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈效率與生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中節(jié)點(diǎn)的生產(chǎn)努力投入水平、供應(yīng)鏈模式下農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平及供應(yīng)鏈模式利潤水平相關(guān)。與以往研究不同，筆者在考慮生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量衰減特征的同時(shí)，從長期動態(tài)的角度出發(fā)，利用微分博弈方法建立2種生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式下的博弈模型，保證均衡解水平為全局最優(yōu)；并通過對比“農(nóng)村電商”及“農(nóng)超對接”2種供應(yīng)鏈模式的運(yùn)作效率，得出有益結(jié)論，為相關(guān)人員提供參考。

1符號說明及模型假設(shè)

1.1符號設(shè)定

模型中符號的設(shè)定及其涵義如表1所示。

1.2基本假設(shè)

假設(shè)2：借鑒Ei Ouardighi[14]的研究，認(rèn)為消費(fèi)者所購買農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平與合作社及超市的生產(chǎn)努力投入程度有關(guān)，因此，農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平變化的過程可描述為：x（t）=ZN（t）+βiZf（t）-θx（t），其中x（t）為t期時(shí)農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平，并認(rèn)為初始值x（0）=x0≥0；、βi均為大于零的常數(shù)，分別為合作社（超市）努力投入對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平影響的敏感系數(shù)，θ>0為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的相對衰減率，i=1，2、f=R，S。

假設(shè)3：借鑒Laroche等[15]的研究，用函數(shù)D（x（t），t）=D0+ε·x（t）表示t期時(shí)市場對農(nóng)產(chǎn)品的需求量，式中D0、ε均為大于零的常數(shù)，分別表示市場上農(nóng)產(chǎn)品的最小需求量及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量對消費(fèi)需求量的敏感系數(shù)。

假設(shè)4：借鑒岳柳青等[16]的研究，認(rèn)為在無限時(shí)間長度內(nèi)，合作社與超市均于無限時(shí)區(qū)內(nèi)尋求使其自身利益最大化策略，且合作社與超市在任時(shí)間t上均擁有相同的貼現(xiàn)因子ρ（ρ>0）。

假設(shè)5：合作社和超市均為追求自身利益最大化的理性個(gè)體；不計(jì)天氣、價(jià)格、庫存等因素對農(nóng)產(chǎn)品需求的影響，不考慮途中的損失；模型中所有參數(shù)均為與時(shí)間無關(guān)的常數(shù)；為書寫方便，下文不再列出時(shí)間t。

2模型構(gòu)建和分析

2.1“農(nóng)村電商”模式

借鑒劉磊等[17]的研究思路，將農(nóng)戶與合作社看成一個(gè)利益共同體，因此“農(nóng)村電商”模式下，合作社在指導(dǎo)農(nóng)戶進(jìn)行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的同時(shí)，還要通過縣域電子商務(wù)協(xié)會、依托第三方平臺進(jìn)行生鮮農(nóng)產(chǎn)品的銷售。因此在“農(nóng)村電商”模式下，合作社除了付出農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)上的努力投入之外，還要付出一系列如包裝加工、線上銷售、業(yè)務(wù)能力訓(xùn)練等努力投入。故合作社的決策問題為：

2.2“農(nóng)超對接”模式

“農(nóng)超對接”模式下超市依靠合作社穩(wěn)定地提供初級農(nóng)產(chǎn)品，合作社則依托超市將其生產(chǎn)出來的農(nóng)產(chǎn)品銷售出去。因此“農(nóng)超對接”模式下，超市只負(fù)責(zé)運(yùn)輸、包裝、加工銷售等投入，而合作社不再直接面對市場，主要負(fù)責(zé)生產(chǎn)的投入，此時(shí)合作社與超市獨(dú)自決策以最大化各自的利潤。值得注意的是，超市是“農(nóng)超對接”模式中的核心企業(yè)，因此超市處于強(qiáng)勢地位并在供應(yīng)鏈中處于主導(dǎo)地位，因而合作社與超市進(jìn)行Stackelberg微分博弈。由假設(shè)可知，合作社和超市的決策問題為：

利用逆向歸納法求解，首先求解合作社的單方最優(yōu)控制問題，記t時(shí)刻之后合作社的總利潤現(xiàn)值最優(yōu)函數(shù)為

易知式（10）是關(guān)于ZN的凹函數(shù)，由一階條件可得合作社的最優(yōu)努力投入策略為：

超市根據(jù)合作社的最優(yōu)反應(yīng)策略ZN確定自己的最優(yōu)策略。記t時(shí)刻之后超市的總利潤現(xiàn)值最優(yōu)函數(shù)為：

將（11）式帶入（12）式，易知（12）式是關(guān)于ZS的凹函數(shù)，由一階條件得超市的最優(yōu)努力投入策略為：

將式（11）及式（13）帶入式（10）和式（12）整理后立即得到：

則可解得VCN、VCS分別為：

將式（16）代入式（11）及式（13）可解得“農(nóng)超對接”模式下合作社及超市的最優(yōu)生產(chǎn)努力投入水平為：

則供應(yīng)鏈的總收益值為：

“農(nóng)超對接”模式下農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平的最優(yōu)軌跡為：

2.3不同模式下供應(yīng)鏈運(yùn)作效率比較

2.3.1供應(yīng)鏈的生產(chǎn)努力投入水平比較。

由式（5）和式（17）還可知：

2.3.2供應(yīng)鏈模式下農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平比較。

同理可知，當(dāng)滿足關(guān)系 ，則Δx（t）<0，即“農(nóng)超對接”模式下的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量能達(dá)到更高水平；表明“農(nóng)村電商”模式下合作社的邊際收益越小或“農(nóng)超對接”模式下合作社與超市的邊際收益越大，都會使得農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平在“農(nóng)超對接”模式下得到提升的可能性增大；閾值與k值負(fù)相關(guān)，與ε正相關(guān)，表明超市成本系數(shù)下降或消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平的偏好上升，都會使得農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平在“農(nóng)超對接”模式下得到提升的可能性增大。

2.3.3供應(yīng)鏈整體利潤水平比較。

命題3：當(dāng)“農(nóng)村電商”模式下農(nóng)戶的邊際收益存在關(guān)系

時(shí)，“農(nóng)村電商”模式下生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈將獲得更高收益。

證明：為方便計(jì)算，不失一般性令β1=β2，則根據(jù)式（6）及式（18）有：

由式（23）可知，若在“農(nóng)村電商”及“農(nóng)超對接”模式下合作社、超市的邊際收益值與對方成本系數(shù)的乘積存在關(guān)系

，則ΔJN>0，因此在“農(nóng)村電商”模式下生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈將獲得更大收益，得證。

同理可知，當(dāng)不滿足上述關(guān)系時(shí)，“農(nóng)超對接”模式能使供應(yīng)鏈獲得更大收益；根據(jù)上式可知，“農(nóng)村電商”模式下合作社邊際收益值越高，成本系數(shù)越小或“農(nóng)超對接”模式下超市成本系數(shù)越大，都能使得“農(nóng)村電商”下供應(yīng)鏈獲得更高收益的可能性增大；不失一般性，令

，則f（ε）/ε<0，由此可知，若消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的偏好性越強(qiáng)，則“農(nóng)村電商”下供應(yīng)鏈獲得更高收益的可能性越大。

3算例分析

為進(jìn)一步驗(yàn)證上述結(jié)論，在此設(shè)置相關(guān)參數(shù)并進(jìn)行算例分析，有關(guān)參數(shù)值設(shè)為：πN=60、πS=90、β1=0.6、β2=0.7、=0.5、λ=12、k=15、r=13、ρ=0.9、θ=0.2、ε=5、x0=1、D0=20。

通過計(jì)算可以得出2種模式下供應(yīng)鏈的質(zhì)量投入水平軌跡（圖1）。從圖1可以看出，隨著“農(nóng)村電商”模式下合作社收益值的不斷增加，“農(nóng)村電商”供應(yīng)鏈模式下農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)投入水平不斷上升，最終超過“農(nóng)超對接”模式下農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)努力投入水平；邊界值位于區(qū)間之間，結(jié)合假設(shè)參數(shù)可知，當(dāng)“農(nóng)村電商”模式下合作社的邊際收益大于“農(nóng)超對接”模式下的合作社邊際收益時(shí)，相較于“農(nóng)超對接”模式，“農(nóng)村電商”模式下的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)努力投入水平將達(dá)到更高水平，值得注意的是，在上述情況下，“農(nóng)村電商”模式中合作社的邊際收益不必大于“農(nóng)超對接”模式下超市的邊際收益值，“農(nóng)村電商”模式下的總生產(chǎn)生產(chǎn)努力投入水平就能高于“農(nóng)超對接”模式下的總生產(chǎn)生產(chǎn)努力投入水平。

通過計(jì)算可以得出2種模式下供應(yīng)鏈的收益及生鮮農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平軌跡（圖2～3）。從圖2～3可以看出，隨著“農(nóng)村電商”模式下合作社邊際收益值πR的不斷增加，“農(nóng)村電商”模式下的生鮮農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平及供應(yīng)鏈?zhǔn)找嫠骄尸F(xiàn)不斷上升的趨勢，并最終超過同時(shí)間步長下或同質(zhì)量水平值下時(shí)“農(nóng)超對接”供應(yīng)鏈模式的對應(yīng)值；當(dāng)固定πR值不變時(shí)即可發(fā)現(xiàn)，“農(nóng)村電商”模式下農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平隨時(shí)間t值的增加而上升，而“農(nóng)村電商”模式下供應(yīng)鏈的收益值隨著農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量水平的上升而增加。

4結(jié)論

隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式正發(fā)生著巨大變革，并表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)多樣性的特征。該研究運(yùn)用微分博弈的方法研究了“農(nóng)村電商”與“農(nóng)超對接”模式的運(yùn)作效率，反映為2種供應(yīng)鏈模式下參與者的生產(chǎn)努力投入水平、供應(yīng)鏈系統(tǒng)的收益以及2種模式下農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量水平，并得到以下結(jié)論：

（1）“農(nóng)超對接”及“農(nóng)村電商”生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式的運(yùn)作效率與合作社及超市的邊際收益以及合作社、超市各自的生產(chǎn)銷售成本有關(guān)；2種供應(yīng)鏈模式下，合作社收益值的增加、超市收益值的提高、合作社及超市生產(chǎn)銷售的成本下降均有助于提升供應(yīng)鏈整體效率；而當(dāng)合作社在“農(nóng)村電商”模式下的收益值同時(shí)滿足相應(yīng)條件時(shí)，相較于“農(nóng)超對接”模式，“農(nóng)村電商”模式下不管是博弈主體的生產(chǎn)投入水平、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量還是供應(yīng)鏈利潤均能達(dá)到更高水平，此時(shí)“農(nóng)村電商”模式具有更強(qiáng)的運(yùn)作效率。

（2）合作社對生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式的選擇應(yīng)從供應(yīng)鏈實(shí)際參與者的收益及成本角度進(jìn)行考慮，若“農(nóng)村電商”下合作社自身的非生產(chǎn)努力投入成本較小或“農(nóng)超對接”下超市的努力投入成本較大，則選擇“農(nóng)村電商”模式更有利于合作社實(shí)現(xiàn)自身利益的最大化。

（3）“農(nóng)村電商”與“農(nóng)超對接”2種供應(yīng)鏈模式是互補(bǔ)而不是代替的關(guān)系，因此針對我國合作社小而散且收益能力不同的特點(diǎn)，我國生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式未來的發(fā)展優(yōu)化及結(jié)構(gòu)性改革不能“一刀切”，不能簡單地把“農(nóng)村電商”或“農(nóng)超對接”供應(yīng)鏈作為唯一模式亦或優(yōu)化的唯一參照，而是應(yīng)該綜合評估合作社的能力、比較合作社及下游企業(yè)實(shí)力，“因材施教”地推進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的結(jié)構(gòu)性改革創(chuàng)新，必須建立多種模式共存的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈體系。

參考文獻(xiàn)

[1] BLANDON J，HENSON S，ISLAM T.Marketing preferences of smallscale farmers in the context of new agrifood systems：A stated choice model[J].Agribusiness，2009，25（2）：251-267.

[2] HU D H，REARDON T，ROZELLE S，et al.The emergence of supermarkets with Chinese characteristics：Challenges and opportunities for Chinas agricultural development[J].Development policy review，2004，22（9）：557-586.

[3] 浦徐進(jìn)，范旺達(dá)，吳亞.渠道模式、努力投入與生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈運(yùn)作效率研究[J].中國管理科學(xué)，2015，23（12）：105-112.

[4] 浦徐進(jìn)，路璐，蔣力.影響“農(nóng)超對接”供應(yīng)鏈運(yùn)作效率的因素分析[J].華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（社會科學(xué)版），2013，12（4）：27-34.

[5] 郭承龍.農(nóng)村電子商務(wù)模式探析：基于淘寶村的調(diào)研[J].經(jīng)濟(jì)體制改革，2015，33（5）：110-115.

[6] 岳欣.推進(jìn)我國農(nóng)村電子商務(wù)的發(fā)展[J].宏觀經(jīng)濟(jì)管理，2015，31（11）：66-67，70.

[7] 董坤祥，侯文華，丁慧平，等.創(chuàng)新導(dǎo)向的農(nóng)村電商集群發(fā)展研究：基于遂昌模式和沙集模式的分析[J].農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)問題，2016，37（10）：60-69，111.

[8] ADEL ELBAZ M.Fuzzy performance measurement of a supply chain in manufacturing companies[J].Expert systems with applications，2011，38（6）：6681-6688.

[9] LIANG L，YANG F，COOK W D，et al.DEA models for supply chain efficiency evaluation[J].Annals of operations research，2006，145（1）：35-49.

[10] 李劍鋒，陳世平，易榮華，等.二級物流服務(wù)供應(yīng)鏈定價(jià)及其效率研究[J].中國管理科學(xué)，2013，21（2）：84-90.

[11] 劉俊華，李燕霞.乳品供應(yīng)鏈效率測度研究進(jìn)展[J].科技管理研究，2014，34（22）：196-201.

[12] 浦徐進(jìn)，金德龍.生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的運(yùn)作效率比較：單一“農(nóng)超對接”vs.雙渠道[J].中國管理科學(xué)，2017，25（1）：98-105.

[13] PLAMBECK E L.Reducing greenhouse gas emissions through operations and supply chain management[J].Energy economics，2012，34（S1）：64-74.

[14] EI OUARDIGHI F.Supply quality management with optimal wholesale price and revenue sharing contracts：A twostage game approach[J].International journal of production economics，2014，156：260-268.

[15] LAROCHE M，BERGERON J，BARBAROFORLEO G.Targeting consumers who are willing to pay more for environmentally friendly products[J].Journal of consumer marketing，2001，18（6）：503-520.

[16] 岳柳青，劉詠梅，朱桂菊.零售商主導(dǎo)的生鮮雙渠道供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)契約研究[J].軟科學(xué)，2016，30（8）：123-128，144.

[17] 劉磊，喬忠，劉暢.農(nóng)超對接模式中的合作博弈問題研究[J].管理工程學(xué)報(bào)，2013，26（4）：100-106.