農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格與綠色度決策及協(xié)調(diào)契約研究*

張琴義，曹 穩(wěn)，張德化

(安徽科技學(xué)院，蚌埠 233100)

0 引言

2017年10月，國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于積極推進(jìn)供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用的指導(dǎo)意見》指出，全面部署供應(yīng)鏈創(chuàng)新與應(yīng)用有關(guān)工作，標(biāo)志著我國現(xiàn)代供應(yīng)鏈步入重要戰(zhàn)略發(fā)展期[1]。因此，推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)與物流產(chǎn)業(yè)深度融合，要主動推進(jìn)綠色、低碳和可持續(xù)物流發(fā)展。近年來，環(huán)境壓力促使企業(yè)從事綠色產(chǎn)品的研發(fā)，企業(yè)間的競爭由單一價(jià)格競爭向價(jià)格—綠色度競爭的方向發(fā)展[2]。同時(shí)，隨著消費(fèi)者對自身生活水平和環(huán)境要求的提高，對農(nóng)產(chǎn)品的綠色度要求也不斷提升[3]。因此，建立并實(shí)踐綠色供應(yīng)鏈已經(jīng)成為各國工業(yè)發(fā)展的一個(gè)戰(zhàn)略性任務(wù)[4]。

一些農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商開始考慮將綠色技術(shù)作為產(chǎn)品差異化的手段，以此開辟新的市場，提高農(nóng)產(chǎn)品競爭力并且已經(jīng)獲得了良好的商業(yè)實(shí)踐[5]。不管是從管理的視角還是從供應(yīng)鏈運(yùn)作的視角，綠色供應(yīng)鏈給管理者和學(xué)術(shù)者提出了很多值得探究的問題。為了探究這些問題，一些學(xué)者專家在綠色供應(yīng)鏈領(lǐng)域做出了很多研究成果。胡瀅[6]基于綠色供應(yīng)鏈角度，對我國鮮蔬鮮果冷鏈物流效率進(jìn)行研究。陳燕[7]利用IFE矩陣和EFE矩陣分析農(nóng)產(chǎn)品綠色物流可持續(xù)發(fā)展的影響因素，試圖找到農(nóng)產(chǎn)品綠色物流的可持續(xù)發(fā)展規(guī)律。江世英和李隨成[8]通過建立綠色供應(yīng)鏈博弈模型，在產(chǎn)品綠色度、產(chǎn)品價(jià)格等方面對4種博弈模型進(jìn)行對比分析。Xi和Lee[9]假定產(chǎn)品的綠色度和銷售價(jià)格共同決定產(chǎn)品的市場需求，探討供應(yīng)鏈中的最優(yōu)產(chǎn)品綠色度策略。ülkü和Hsuan[10]等研究了產(chǎn)品模塊化及顧客綠色產(chǎn)品敏感度對兩個(gè)競爭性企業(yè)定價(jià)決策的影響。王德勝[11]從產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模、綠色農(nóng)業(yè)企業(yè)、農(nóng)民、國家政策等方面說明我國綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，找出存在的不足，并提出了提升綠色農(nóng)產(chǎn)品價(jià)值等具體措施。

在當(dāng)前傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期，推進(jìn)綠色生產(chǎn)是保護(hù)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的必然要求[12]。綠色產(chǎn)品研發(fā)需要投入更多研發(fā)成本，而農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)均沒有足夠的動力單獨(dú)對農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行綠色度的提高，一方面供應(yīng)鏈內(nèi)成員亦會為自身利益最大化采取競爭行為[2]，造成供應(yīng)鏈成員之間的博弈競爭；另一方面，可能促使供應(yīng)鏈上各成員通過合作來應(yīng)對環(huán)境壓力。因此，在綠色供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)中，協(xié)調(diào)契約發(fā)揮著重要作用[13]。

而關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展一直是國內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。白樺[14]從分析農(nóng)產(chǎn)品物流的自身價(jià)值出發(fā)，介紹了農(nóng)產(chǎn)品物流的全過程及其特點(diǎn)，找出我國農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)物流存在的一系列問題，針對性地提出農(nóng)產(chǎn)品物流發(fā)展對策。但斌等[15]通過扎根理論方法對收集的原始資料進(jìn)行三級編碼研究，探討生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈C2B商業(yè)模式的實(shí)現(xiàn)路徑。胡創(chuàng)業(yè)[16]通過分析農(nóng)產(chǎn)品營銷渠道構(gòu)建的影響因素，找出現(xiàn)有渠道模式與營銷渠道建設(shè)中存在的問題，提出建設(shè)一體化農(nóng)產(chǎn)品營銷渠道、創(chuàng)新農(nóng)產(chǎn)品營銷渠道交易方式是發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品營銷渠道的必然趨勢。

通過對以往的文獻(xiàn)進(jìn)行梳理，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前關(guān)于綠色供應(yīng)鏈或者是農(nóng)產(chǎn)品的研究大部分以實(shí)證分析類為主。主要從農(nóng)產(chǎn)品銷售模式、物流配送、營銷渠道建設(shè)等角度進(jìn)行分析。關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品的銷售受到哪些因素影響并沒有進(jìn)行具體的建模探討，隨著消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品需求要求的不斷提高，最終農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商如何制定最優(yōu)投資力度保證農(nóng)產(chǎn)品的綠色度？農(nóng)產(chǎn)品綠色度受到哪些因素影響？文章旨在探討上述問題，豐富電子商務(wù)背景下農(nóng)產(chǎn)品銷售的相關(guān)理論，期望為農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展提供一定的理論參考依據(jù)。

1 模型建立

該文所考慮的二級綠色供應(yīng)鏈由一個(gè)供應(yīng)商和一個(gè)零售商組成，供應(yīng)商將產(chǎn)品提供給零售商，零售商銷售給消費(fèi)者，供應(yīng)商和零售商均為風(fēng)險(xiǎn)中性，市場中的產(chǎn)品類型主要為農(nóng)產(chǎn)品。

消費(fèi)者收入約束條件：pq+s=T，可以建立消費(fèi)者效用最大化的數(shù)學(xué)模型(p為產(chǎn)品價(jià)格，q為購買的產(chǎn)品數(shù)量，g為農(nóng)產(chǎn)品綠色度，s為購買產(chǎn)品之后的剩余，T為可支配收入)：

maxu(p，q，g，s)s.tpq+s=T

(1)

解除約束條件代入效用函數(shù)得：maxu(p，q，g，s)=u(p，q，g，T-pq)

根據(jù)柯布—道格拉斯(Cobb-Douglass)效用函數(shù)，選擇合適的坐標(biāo)系，可以將效用函數(shù)寫成如下形式[17]：

(2)

式(2)中，第一部分代表消費(fèi)者購買農(nóng)產(chǎn)品時(shí)獲得的效用，第二部分表示消費(fèi)者由剩余可支配收入所獲得的效用。其中，α反映消費(fèi)者對產(chǎn)品數(shù)量價(jià)格的偏好，β反映消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品綠色度的偏好，不失一般性，可令α+β=1[18]。A>0表示農(nóng)產(chǎn)品市場成熟度對消費(fèi)者的影響，k>0表示消費(fèi)者對購買農(nóng)產(chǎn)品支出的敏感系數(shù)。

(3)

由(3)式可以求得消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品的最優(yōu)購買數(shù)量為：

(4)

將(4)式代入式(2)得到消費(fèi)者最大效用為：

(5)

2 模型分析

因此，文中主要考慮分散式?jīng)Q策和集中式?jīng)Q策兩種情形：在分散式?jīng)Q策下，供應(yīng)商與零售商進(jìn)行Stackelberg博弈，供應(yīng)商處于領(lǐng)導(dǎo)地位，優(yōu)先決定農(nóng)產(chǎn)品綠色度和批發(fā)價(jià)，然后零售商決定產(chǎn)品銷售價(jià)格；集中式?jīng)Q策模式下，以供應(yīng)鏈整體利潤最優(yōu)化為目標(biāo)，供應(yīng)商與零售商一起制定產(chǎn)品價(jià)格與綠色度，然后再進(jìn)行利益分配。接下來對兩種模型進(jìn)行具體分析。

2.1 分散式?jīng)Q策

供應(yīng)商與零售商進(jìn)行Stackelberg博弈，供應(yīng)商先制定農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)價(jià)格與綠色度，然后零售商根據(jù)供應(yīng)商的批發(fā)價(jià)格以及產(chǎn)品綠色度決定最優(yōu)產(chǎn)品銷售價(jià)格，由此可得零售商與供應(yīng)商的利潤函數(shù)：

零售商利潤函數(shù)：Πr=(p-w)q*

求最優(yōu)解時(shí)采用逆向求解，分兩階段進(jìn)行，先求出零售商的最優(yōu)產(chǎn)品價(jià)格，再代入到供應(yīng)商的利潤函數(shù)中去求解，具體步驟如下：

①對零售商利潤函數(shù)關(guān)于產(chǎn)品價(jià)格求導(dǎo)，得：

(6)

②將式(6)代入供應(yīng)商的利潤函數(shù)，并對利潤函數(shù)求Πs關(guān)于w和e的導(dǎo)數(shù)，得到：

命題1 在加大投入資金保證產(chǎn)品綠色度之前，供應(yīng)商與零售商分散式?jīng)Q策下的最優(yōu)策略(w*，g*，p*)為：

將農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格p*，批發(fā)價(jià)w*以及農(nóng)產(chǎn)品綠色度g*代入零售商和供應(yīng)商利潤函數(shù)，得到：

(7)

(8)

供應(yīng)鏈總利潤為：

(9)

2.2 集中式?jīng)Q策

(10)

利潤函數(shù)Πc關(guān)于產(chǎn)品價(jià)格pc和e求導(dǎo)，如下：

命題2 供應(yīng)商與零售商為保證產(chǎn)品綠色度，投入一定的資金力度，采取集中式?jīng)Q策，最優(yōu)決策變量(pc*，e*，gc*)：

將最優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格pc*，綠色度水平gc*代入供應(yīng)鏈整體利潤函數(shù)，得到：

(11)

2.3 集中式與分散式?jīng)Q策比較

通過比較集中式?jīng)Q策下供應(yīng)鏈系統(tǒng)和分散式?jīng)Q策下供應(yīng)商對于生鮮農(nóng)產(chǎn)品保鮮的最優(yōu)決策，如表1所示。

表1 兩種模型決策變量比較

通過對表1分析，可得命題3:

命題3 最優(yōu)產(chǎn)品定價(jià)與綠色度滿足：1)pc*g*

命題3表明：集中與分散式?jīng)Q策相比，集中模式下最優(yōu)農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格降低，而產(chǎn)品綠色度提高。供應(yīng)商與零售商以供應(yīng)鏈整體利潤最優(yōu)化為目標(biāo)致力于農(nóng)產(chǎn)品綠色度的提高，最終的結(jié)果是產(chǎn)品綠色度提高了，而產(chǎn)品價(jià)格反而降低，這對于消費(fèi)者而言更有益，讓消費(fèi)者以更低的價(jià)格買到更綠色的產(chǎn)品。

由命題3可得推論1。

推論1 集中式與分散式相比，消費(fèi)者效用滿足：Uc*>U*

推論1表明：由命題3可知，農(nóng)產(chǎn)品綠色度提高了，價(jià)格降低了，此時(shí)消費(fèi)者的效用增加，消費(fèi)者對綠色度高的農(nóng)產(chǎn)品的購買欲望增強(qiáng)了，農(nóng)產(chǎn)品的銷售規(guī)模增加，即農(nóng)產(chǎn)品在綠色度提高后的推廣銷售更容易了，這對于消費(fèi)者以及賣家而言實(shí)現(xiàn)雙贏。

命題4 消費(fèi)者最優(yōu)購買數(shù)量及供應(yīng)鏈整體利潤滿足：

命題4表明：供應(yīng)商對農(nóng)產(chǎn)品綠色度加大投資力度后，消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品需求增加了，但是，供應(yīng)鏈整體利潤的改變情況與農(nóng)產(chǎn)品邊際生產(chǎn)成本有關(guān)，當(dāng)邊際生產(chǎn)成本很低時(shí)，供應(yīng)鏈整體利潤是提升的，因?yàn)樵谵r(nóng)產(chǎn)品綠色度提高后，需求量雖然增加了，但是產(chǎn)品價(jià)格是降低的，如此同時(shí)關(guān)于農(nóng)產(chǎn)品綠色度所花費(fèi)的研發(fā)成本也相應(yīng)增加了，且呈二次方關(guān)系，所以，只有當(dāng)產(chǎn)品的邊際生產(chǎn)成本也相應(yīng)降低時(shí)，最終，在綠色度水平提高后，且邊際生產(chǎn)成本低于某一范圍時(shí)，供應(yīng)鏈的整體利潤會提高。

3 供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)契約

命題5表明：當(dāng)協(xié)調(diào)契約t在某一范圍內(nèi)時(shí)，供應(yīng)商與零售商的利潤相比于分散式下的利潤均實(shí)現(xiàn)增加，契約的約束范圍與邊際成本下降率以及消費(fèi)者對產(chǎn)品綠色度的偏好有關(guān)。

由命題5得推論2。

由命題4和命題5得推論3。

4 數(shù)值模擬與分析

為了更清楚地描述集中式和分散式下供應(yīng)鏈各成員的策略及利潤變化情況，對文中涉及到的非重要參數(shù)，根據(jù)現(xiàn)實(shí)情況及求解的限制條件，參考文獻(xiàn)[11]和[16]，取具體數(shù)值對模型進(jìn)行分析，賦值情況如表2所示。

表2 各參數(shù)賦值情況

在前文假設(shè)中，令α+β=1，α反映消費(fèi)者對產(chǎn)品質(zhì)量價(jià)格的偏好，β反映消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品綠色度的偏好，在此，為了分析在分散式與集中式?jīng)Q策下，消費(fèi)者綠色度偏好對產(chǎn)品價(jià)格以及綠色度的影響，所以，所有的α用1-β進(jìn)行代換。數(shù)值模擬結(jié)果如圖1和圖2所示。

圖1 消費(fèi)者綠色度偏好對產(chǎn)品價(jià)格的影響 圖2 消費(fèi)者綠色度偏好對產(chǎn)品綠色度的影響

由圖1可知，在兩種決策方式下，隨著消費(fèi)者綠色度偏好的增加，產(chǎn)品價(jià)格隨之增加，且集中式下的產(chǎn)品價(jià)格總是低于分散式?jīng)Q策下的產(chǎn)品價(jià)格。圖2中，當(dāng)消費(fèi)者綠色度偏好在某一臨界范圍內(nèi)：隨著綠色度偏好系數(shù)β的提高，農(nóng)產(chǎn)品綠色度也隨之提高；當(dāng)綠色度超過一定的臨界范圍，產(chǎn)品綠色度與消費(fèi)者綠色度偏好反而呈反向變化。圖2說明當(dāng)消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品的綠色度偏好沒有增加到一定程度時(shí)，供應(yīng)鏈為了增加消費(fèi)者的效用，擴(kuò)大市場份額，會相應(yīng)的增加產(chǎn)品綠色度，但是，在綠色度達(dá)到某一至高點(diǎn)時(shí)，供應(yīng)鏈繼續(xù)增加產(chǎn)品綠色度會要求前期投入更多的資金成本，這對于供應(yīng)鏈而言不是最優(yōu)的，因此，產(chǎn)品綠色度會呈現(xiàn)反向變化。

供應(yīng)商與零售商采取合作的方式，加大農(nóng)產(chǎn)品綠色度的資金投入，由圖1和圖2可知，在供應(yīng)鏈投入資金研發(fā)并提升農(nóng)產(chǎn)品綠色度后，農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格反而降低了，對于消費(fèi)者來說是有益的，而供應(yīng)鏈的利潤如何變化？供應(yīng)鏈成員是否有足夠動力去投資農(nóng)產(chǎn)品綠色度研發(fā)？集中式?jīng)Q策和分散式?jīng)Q策相比，供應(yīng)商與零售商進(jìn)行利益分配后各自的利潤能否得到提高？同時(shí)，在產(chǎn)品綠色度提高后，會帶來相應(yīng)的產(chǎn)品生產(chǎn)成本的降低，那么產(chǎn)品成本的降低率(1-η)以及消費(fèi)者對農(nóng)產(chǎn)品的綠色度偏好(β)如何影響供應(yīng)鏈利潤，對此，進(jìn)行數(shù)值分析，結(jié)果如圖3所示。

圖3 β和η對兩種決策下利潤的影響

由圖3可知，集中式?jīng)Q策模式下，消費(fèi)者綠色度偏好正向影響供應(yīng)鏈整體利潤。供應(yīng)商前期是否進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品綠色度投資與成本降低率(1-η)和消費(fèi)者綠色度偏好(β)相關(guān)：當(dāng)成本降低率較高(η較小)時(shí)，集中式?jīng)Q策下供應(yīng)鏈整體利潤提高；當(dāng)成本降低率較低(η較大)時(shí)，利潤變化情況與消費(fèi)者的綠色度偏好有關(guān)，若消費(fèi)者的綠色度偏好水平中等，利潤降低，供應(yīng)鏈成員前期進(jìn)行產(chǎn)品綠色度的投資研發(fā)利益將會受損，若消費(fèi)者的綠色度偏好較低或者很高時(shí)，投入研發(fā)產(chǎn)品綠色度后，利潤增加。圖3說明，當(dāng)供應(yīng)鏈成員投入產(chǎn)品綠色度研發(fā)后，會帶來產(chǎn)品成本的降低，若成本降低率很高，會使產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低，最終企業(yè)利潤增加。若成本降低率較低，即產(chǎn)品綠色度的提升對產(chǎn)品生產(chǎn)成本沒有多大影響，企業(yè)的利潤與消費(fèi)者的綠色度偏好相關(guān)：綠色度偏好高，產(chǎn)品綠色度提高后，價(jià)格降低，消費(fèi)者效用提升，產(chǎn)品的銷量增加，供應(yīng)鏈利潤增加。

5 結(jié)語

該文針對當(dāng)前農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上的各個(gè)節(jié)點(diǎn)企業(yè)均沒有足夠的動力單獨(dú)提高農(nóng)產(chǎn)品綠色度，從而導(dǎo)致系統(tǒng)協(xié)調(diào)性下降等問題，通過將集中式?jīng)Q策與分散式?jīng)Q策對比分析，提出供應(yīng)鏈成員采取合作研發(fā)的方式共同提高農(nóng)產(chǎn)品綠色度并擴(kuò)大市場銷售規(guī)模，同時(shí)通過設(shè)計(jì)合理的協(xié)調(diào)契約保證供應(yīng)鏈成員的收益。結(jié)果表明，當(dāng)產(chǎn)品成本降低率較高，或者成本降低率較低且消費(fèi)者綠色度偏好很低或很高時(shí)，供應(yīng)鏈成員前期會考慮投資產(chǎn)品綠色度的研發(fā)并采取集中式?jīng)Q策方式獲取最大化利潤，在集中式?jīng)Q策下，產(chǎn)品價(jià)格降低，綠色度提高，消費(fèi)者效用增加，產(chǎn)品銷量提升。在在管理實(shí)踐中，為了讓消費(fèi)者以更低的價(jià)格獲得具有更高綠色度的產(chǎn)品，供應(yīng)商與零售商可以選擇合作的方式，共同投資研發(fā)產(chǎn)品綠色度，然后通過協(xié)調(diào)契約實(shí)現(xiàn)收益共享。通過收益共享，兩者的利潤都比分散狀態(tài)下的利潤要高。因此，可以認(rèn)為，收益共享契約能夠協(xié)調(diào)該類型的綠色供應(yīng)鏈。

該文考慮的供應(yīng)商與零售商是完全風(fēng)險(xiǎn)中性的，且消費(fèi)者完全理性，追求效用最大化。這些假設(shè)很理想化，在實(shí)際生活中，可能會受到多種因素的影響，這是我們模型沒有考慮到的。此外，由于文章篇幅的問題，沒有考慮消費(fèi)者購買支出的敏感系數(shù)k以及綠色度研發(fā)系數(shù)z對產(chǎn)品綠色度以及供應(yīng)鏈成員利潤的影響，這將是下一步的研究方向。