食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法

陳澤云，張軍

1. 四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院（成都 611130）；2. 西華師范大學(xué)（南充 637002）

食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制是指對食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈實施博弈風(fēng)險控制與管理，降低食品冷鏈行業(yè)的發(fā)展風(fēng)險[1]。消費水平的提升、經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化、經(jīng)濟(jì)政策的調(diào)整都在不斷改變食品行業(yè)的市場需求，食品冷鏈管理工程企業(yè)之間的競爭日漸嚴(yán)峻，為食品冷鏈管理工程企業(yè)帶來嚴(yán)峻考驗[2]。投入成本的降低、產(chǎn)品質(zhì)量的提升、交貨時間的縮短、服務(wù)質(zhì)量的提高等問題成為食品冷鏈管理工程企業(yè)能否在目前的經(jīng)濟(jì)市場中持續(xù)生存的關(guān)鍵。對于市場需求中存在的不確定因素，食品冷鏈管理工程企業(yè)必須積極調(diào)節(jié)自身短周期的管理策略，這使食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制的作用日益重要[3-4]。

對于食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制的研究，國內(nèi)外的學(xué)者提出很多不同的研究方式，并取得多樣化的研究成果。國外對于食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制的研究，主要針對供應(yīng)鏈?zhǔn)找媾c利益分配方式等問題進(jìn)行研究，Tao等[5]提出一種基于合作博弈與非合作博弈的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法，主要通過合作博弈與非合作博弈的相關(guān)理論進(jìn)行食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制。國內(nèi)研究主要針對內(nèi)生風(fēng)險分析與風(fēng)險管理等方面，劉超等[6]提出一種農(nóng)村供應(yīng)鏈融資的風(fēng)險控制策略研究，主要通過三方演化博弈模型進(jìn)行食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制。晚春東等[7]提出控制食品供應(yīng)鏈質(zhì)量安全風(fēng)險的相關(guān)建議，構(gòu)建供應(yīng)鏈視角下的食品原材料供應(yīng)商和食品生產(chǎn)商之間的動態(tài)演化博弈模型，并進(jìn)行相應(yīng)算例分析。于榮等[8]以農(nóng)民和食品企業(yè)組成的二級綠色食品供應(yīng)鏈為研究對象，通過算例仿真驗證政府補(bǔ)貼和綠色食品認(rèn)證對綠色食品供應(yīng)鏈的影響，分析綠色食品質(zhì)量和供應(yīng)鏈主體利潤，對提高綠色食品質(zhì)量和供應(yīng)鏈利潤起到積極作用。

由于在利用上述方法進(jìn)行食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制時，受供應(yīng)鏈格局的影響而無法進(jìn)行博弈演化相位分析，在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率35.21%～95.21%時存在整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找孑^低的問題，因此提出一種新的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法。

1 設(shè)計食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法

1.1 構(gòu)建供應(yīng)鏈矩陣博弈模型

零售商一直以來都想要控制品牌食品的數(shù)量，以實現(xiàn)整個品類的優(yōu)化。然而，如果零售商不細(xì)心管理食品信息的話，被下架的品牌會對零售商的銷售產(chǎn)生顯著的負(fù)面影響，因此要想更好地滿足這種對食品信息的渴求就要通過零售商、制造商協(xié)作，因為它能有效且高效地瞄準(zhǔn)個體購物者，幫助他們無障礙地在零售商那里購買食品，這個過程就是零售商與制造商合作對銷售食品的內(nèi)部選擇機(jī)制。由此，根據(jù)食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商合作過程中的選擇機(jī)制，構(gòu)建供應(yīng)鏈矩陣博弈模型[9]。設(shè)食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商合作過程中，零售商選擇雙方合作的實際可能性為y，則零售商不選擇雙方合作的實際可能性為1-y；設(shè)制造商選擇雙方合作的實際可能性為x，則制造商選擇雙方合作的實際可能性為1-x，滿足：

食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商不進(jìn)行內(nèi)部合作時，用U2、U1表示零售商與制造商各自的收益[10]。

當(dāng)零售商與制造商選擇進(jìn)行合作時，二者組成的合作聯(lián)盟的實際投入成本用c2、c1表示。此時，整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找鏁黾?，用ΔU表示零售商與制造商選擇進(jìn)行合作后整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找娴膶嶋H增加量；用α表示制造商獲取的收益增加量比例，則零售商獲取的收益增加量比例即為1-α，滿足式（2）。

在零售商與制造商的合作中，零售商決定與制造商進(jìn)行合作的實際誠信度用θ2表示；制造商決定與零售商進(jìn)行合作的實際誠信度用θ1表示，且滿足式（3）。

零售商與制造商選擇進(jìn)行合作時，經(jīng)濟(jì)市場中往往存在市場風(fēng)險因子，用r表示存在的市場風(fēng)險因子，滿足式（4）。

在零售商與制造商的合作中，如果有一方中途毀約，則需要向另一方進(jìn)行違約金支付，用d表示，滿足式（5）。

通常在零售商與制造商的合作中，二者獲取的收益遠(yuǎn)高于其投入成本，因此設(shè)為式（6）。

根據(jù)上述條件，構(gòu)建供應(yīng)鏈矩陣博弈模型。構(gòu)建的模型具體見表1[11]。

表1 構(gòu)建的供應(yīng)鏈矩陣博弈模型

1.2 博弈演化相位分析

根據(jù)構(gòu)建的供應(yīng)鏈矩陣博弈模型構(gòu)建供應(yīng)鏈演化博弈模型，獲取博弈演化相位并對其進(jìn)行分析[12]。設(shè)食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商相互合作的實際收益為Ey，而二者不合作時獲得的收益為En，獲取的平均收益設(shè)為

[13]。根據(jù)構(gòu)建的供應(yīng)鏈矩陣博弈模型可得式（7）～（9）。設(shè)零售商決定與制造商進(jìn)行合作時獲得的收益是決定不與制造商進(jìn)行合作時獲得的收益是，獲取平均收益是，根據(jù)構(gòu)建的供應(yīng)鏈矩陣博弈模型可得式（10）。

通過演化博弈理論，可以獲取制造商的對應(yīng)復(fù)制者動態(tài)方程[14]。具體見式（11）。

式中：F(x)代表制造商的對應(yīng)復(fù)制者動態(tài)；Ex代表演化博弈閾值[15]。

以及獲取零售商的對應(yīng)復(fù)制者動態(tài)方程，具體見式（12）。

式（12）中F(y)代表零售商的對應(yīng)復(fù)制者動態(tài)[16]。對式（12）進(jìn)行x求導(dǎo)，可得式（13）。

y＞r(c1-d)/αθ1?U及y＜r(c1-d)/αθ1?U時，獲取dx/dt的對應(yīng)演化示意圖。

對式（12）進(jìn)行y求導(dǎo)，可得式（14）。

x＞r(c2-d)/(1-α)θ2?U及x＜r(c2-d)/(1-α)θ2?U獲取dy/dt的對應(yīng)演化示意圖[17]。

根據(jù)dx/dt的對應(yīng)演化示意圖與dy/dt的對應(yīng)演化示意圖，獲取式（13）與式（14）構(gòu)成的動力二維系統(tǒng)[18]。具體如式（15）所示。

該動力二維系統(tǒng)的對應(yīng)不動點具體見式（16）。

式（18）中O、A、C、B、D均代表該動力二維系統(tǒng)中的對應(yīng)不動點[19]。

再結(jié)合雅克比矩陣，具體如式（17）所示。

對該動力二維系統(tǒng)實施局部穩(wěn)定性分析，可知該動力二維系統(tǒng)的實際穩(wěn)定點為O、B；該動力二維系統(tǒng)的實際不穩(wěn)定點為A、C；該動力二維系統(tǒng)的實際鞍點為D[20]。

根據(jù)分析獲取動力二維系統(tǒng)的演化相位圖[21]。對獲取的動力二維系統(tǒng)的演化相位圖進(jìn)行分析，y＞r(c1-d)/αθ1?U，隨著y增大，制造商的選擇策略將演變?yōu)槎吆献鞯牟呗?；y＜r(c1-d)/αθ1?U，隨著y減小，制造商的選擇策略將演變?yōu)椴贿M(jìn)行二者合作的策略；x＞r(c2-d)/(1-α)θ2?U，隨著x增大，零售商的選擇策略將演變?yōu)槎吆献鞯牟呗裕粁＜r(c2-d)/(1-α)θ2?U，隨著x減小，零售商的選擇策略將演變?yōu)椴贿M(jìn)行二者合作的策略。根據(jù)式（18）～（20）可知：

為對食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商各自選擇策略的實際演化趨勢進(jìn)行分析，通過ABCD區(qū)域與AOCD區(qū)域的實際大小變化趨勢對博弈策略的實際演化趨勢進(jìn)行描述[22]。其中最重要的就是D點，ABCD區(qū)域的實際面積不斷增大，食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢就會發(fā)展為二者合作；AOCD區(qū)域的實際面積不斷增大，食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢就會發(fā)展為不進(jìn)行二者合作。

對于零售商與制造商合作誠信度參數(shù)，通過分析D點的坐標(biāo)，當(dāng)零售商與制造商中一方的實際誠信度因子變大，D點的縱坐標(biāo)將會變小而橫坐標(biāo)則會不變，使其向下移動，ABCD區(qū)域的實際面積就會變大，而AOCD區(qū)域的實際面積就會減小，則食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢就會發(fā)展為二者合作；當(dāng)零售商與制造商的合作誠信度參數(shù)同時變大時，則D點的縱坐標(biāo)會減小，而橫坐標(biāo)也會減小，D點移向左下方，ABCD區(qū)域?qū)嶋H面積逐漸增大，AOCD區(qū)域的實際面積不斷減小，使食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢就會發(fā)展為二者合作具備更大的可能性。

對于經(jīng)濟(jì)市場中存在的風(fēng)險因子，通過對D點進(jìn)行分析，可知當(dāng)風(fēng)險因子的值變小時，D點的縱坐標(biāo)會減小，而橫坐標(biāo)也會減小，D點移向左下方，ABCD區(qū)域?qū)嶋H面積逐漸增大，AOCD區(qū)域的實際面積不斷減小，使食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢就會發(fā)展為二者合作；反之則將演化為不進(jìn)行二者合作。

對于零售商與制造商合作時，一方違約支付的違約金d，當(dāng)違約金金額變大時，D點的縱坐標(biāo)會減小，而橫坐標(biāo)也會減小，D點移向左下方，ABCD區(qū)域?qū)嶋H面積逐漸增大，AOCD區(qū)域的實際面積不斷減小，使食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢就會發(fā)展為二者合作；反之則將演化為不進(jìn)行二者合作[23]。

1.3 供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制

根據(jù)博弈演化相位分析結(jié)果，制訂食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制策略，實現(xiàn)食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制的目的[24]。制訂的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制策略具體如下：

在食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的合作過程中，零售商與制造商均需要對自身的對應(yīng)管理體系進(jìn)行優(yōu)化，并提高二者合作中自身的誠信度，使食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈能夠?qū)崿F(xiàn)其長期運行[25]。

需要增加零售商與制造商的違約金額，使零售商與制造商的博弈策略轉(zhuǎn)向合作的方向[26]。需要在違約金里設(shè)置零售商與制造商的合作誠信度參數(shù)，使零售商與制造商在考慮自身實際收益時同時能夠提升雙方合作的誠信度，使零售商與制造商的合作能夠維持得更加長久，并降低合作供應(yīng)鏈被中斷的可能性[27]。

在食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的合作過程中，零售商與制造商均應(yīng)該對自身的綜合實力進(jìn)行提升，并達(dá)成持有這種意識的共識，使雙方均認(rèn)同另一方的合作優(yōu)勢與水平實力，從而不輕易退出雙方的合作，使這種合作關(guān)系變得更加牢固[28]。

2 試驗驗證

2.1 試驗設(shè)計

為驗證設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法的性能，對其進(jìn)行試驗驗證。試驗食品冷鏈為某農(nóng)產(chǎn)品食品公司主冷鏈，該條食品冷鏈的結(jié)構(gòu)具體如圖1所示。

圖1 試驗食品冷鏈的結(jié)構(gòu)

試驗食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈的具體組成結(jié)構(gòu)包括制造商、零售商以及消費者，三者之間通過物流、資金流進(jìn)行單向聯(lián)系。試驗食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈在運輸中，使用GPS系統(tǒng)與GIS系統(tǒng)實時跟蹤定位冷鏈運輸物流車并對運輸路線進(jìn)行優(yōu)化，保證農(nóng)產(chǎn)品流通安全性與物流效率較高，且使用的冷鏈物流設(shè)備均較為先進(jìn)，通過自動化設(shè)備與集裝設(shè)備連接供應(yīng)鏈中的各個環(huán)節(jié)，構(gòu)建一個先進(jìn)而完整的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈，規(guī)模為小型，但機(jī)械化與自動化程度均較高。

以獲取的節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率為35.21%到95.21%時的整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找鏀?shù)據(jù)作為試驗數(shù)據(jù)。為避免試驗結(jié)果過于單一、缺乏對比性，將原有2種食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法（文獻(xiàn)[6]和文獻(xiàn)[7]）作為試驗中的對比方法，比較幾種試驗方法的整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找嬖囼灁?shù)據(jù)。

2.2 結(jié)果分析

將貢獻(xiàn)率35.21%～95.21%分為3個部分，分別為35.21%～55.21%，55.21%～75.21%和75.21%～95.21%，以這3部分驗證3方法的階段性供應(yīng)鏈?zhǔn)找妗⒐?yīng)鏈資金利用效率和供應(yīng)鏈增值收益。

在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率35.21%～55.21%時，設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法與文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]的整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找嬖囼灁?shù)據(jù)對比結(jié)果具體如表2所示。

表2 階段性供應(yīng)鏈?zhǔn)找嬖囼灁?shù)據(jù)對比結(jié)果

根據(jù)表2的整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找嬖囼灁?shù)據(jù)對比結(jié)果可知，在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率35.21%～55.21%時，設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法的階段性供應(yīng)鏈?zhǔn)找娲笥谖墨I(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]的階段性供應(yīng)鏈?zhǔn)找妗?/p>

在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率55.21%～75.21%時，設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法與文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]的供應(yīng)鏈資金利用效率試驗數(shù)據(jù)對比結(jié)果具體如表3所示。

表3 供應(yīng)鏈資金利用效率試驗數(shù)據(jù)對比結(jié)果

根據(jù)表3的整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找嬖囼灁?shù)據(jù)對比結(jié)果可知，在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率55.21%～75.21%時，設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法的供應(yīng)鏈資金利用效率大于文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]。

在節(jié)點企業(yè)貢獻(xiàn)率75.21%～95.21%時，設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法與文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]的供應(yīng)鏈增值收益試驗數(shù)據(jù)對比結(jié)果具體如表4所示。

表4 供應(yīng)鏈增值收益試驗數(shù)據(jù)對比結(jié)果

根據(jù)表4的供應(yīng)鏈增值收益試驗數(shù)據(jù)對比結(jié)果可知，在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率75.21%～95.21%時，設(shè)計的食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法的供應(yīng)鏈增值收益大于文獻(xiàn)[6]、文獻(xiàn)[7]的供應(yīng)鏈增值收益。

3 結(jié)語

提出食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制方法，通過構(gòu)建供應(yīng)鏈矩陣博弈模型，判斷零售商與制造商的合作中，二者獲取的具體收益，并根據(jù)制造商的對應(yīng)復(fù)制者動態(tài)方程，使得食品冷鏈行業(yè)中零售商與制造商的博弈策略發(fā)展趨勢擬合，據(jù)此提出食品冷鏈管理工程供應(yīng)鏈博弈風(fēng)險控制策略。解決在節(jié)點企業(yè)的貢獻(xiàn)率35.21%～95.21%時存在整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找孑^低的問題，實現(xiàn)整體供應(yīng)鏈?zhǔn)找嫣嵘?，對于食品冷鏈行業(yè)的整體發(fā)展具有實際意義。