高闊

（九江學院 經濟與管理學院，江西 九江 332005）

農產品供應鏈中質量安全投入的動態(tài)分析及政府調控研究

高闊

（九江學院 經濟與管理學院，江西 九江 332005）

摘要：針對農產品質量安全問題中供應商是否進行質量投入之間的重復博弈行為以及市場失靈時政府如何進行宏觀調控來保證食品質量安全等問題，文章通過建立供應商之間的非對稱演化博弈來考察供應商的行為特征及影響因素，根據動態(tài)復制方程來闡析供應商的行為演化規(guī)律及演化穩(wěn)定策略，通過采用演化博弈探討政府宏觀調控下供應商之間的行為策略演化路徑來反推政府補貼制度的補貼力度及懲罰制度的懲罰程度。研究結果表明，農產品質量安全的投入收益比率以及“搭便車”的收益大小等直接因素影響供應商的行為策略選擇，而“搭便車”的收益大小也受到農產品質量安全的投入收益比率影響，因此投入收益比率是影響農產品質量安全投入的關鍵因素。隨著農產品質量安全的投入收益率從低到高的不斷變化，兩類供應商的行為選擇策略呈現以下路徑：兩類供應商均消極對待不進行質量安全投入，到只有一方進行質量投入而另一方消極對待但是無法“搭便車”來獲益，再到只有一方進行質量投入而另一方消極對待但可以“搭便車”來獲益，最后雙方均進行質量安全投入。政府可通過補貼農產品質量安全投入收益差和懲罰“搭便車”行為來激勵和約束供應商進行農產品質量安全投入，保障農產品質量安全。

關鍵詞：農產品供應鏈；質量安全；演化博弈；政府調控

［DOI］10.3969/j.issn.1007-5097.2016.08.017

一、引　言

農產品質量安全問題關系到人民切身安全和社會穩(wěn)定，是當前社會的熱點問題，也是亟須解決的難點和重點。隨著經濟社會的不斷發(fā)展，現代生活水平的提高，人們對食品的要求也從數量滿足向質量營養(yǎng)滿足轉變，但近年來，在全球范圍內頻繁出現農產品安全問題，不但對人類的生命財產安全造成不可彌補的損失，而且也給事件的發(fā)生地造成極壞的影響，甚至會引起政治風波，使得農產品安全問題引起世界范圍內廣泛的關注。國內的“瘦肉精”、“化妝豬肉”、“黑爛豬肉”、“病死豬肉”、“毒大米事件”、“紅心鴨蛋事件”、“多寶魚事件”、“三聚氫氨奶粉”等偽劣事件隨處可見，不僅給農產品行業(yè)生產和發(fā)展帶來了嚴重損害，也挫傷了消費者信心，同時隨著經濟全球化和國際農產品貿易的增長，農產品安全問題也影響著我國的食品出口及國際信譽。我國政府越來越重視農產品安全問題。2014年3月5日國務院總理李克強在作《政府工作報告》中指出2014年的重點工作之一就是要保障“舌尖上的安全”。2014年中央經濟工作會議中提出“堅持數量質量并重，更加注重農產品質量和食品安全，注重生產源頭治理和產銷全程監(jiān)管”，并作為2014年的主要任務之一。2014年中央農村工作會議中指出“用最嚴謹的標準、最嚴格的監(jiān)管、最嚴厲的處罰、最嚴肅的問責，確保廣大人民群眾舌尖上的安全”，并要求建立從田間到餐桌的全過程監(jiān)管制度和農產品質量安全監(jiān)督責任制度及責任追究制度。2014年中央一號文件《關于全面深化農村改革加快農業(yè)現代化的若干意見》中指出要“強化農產品質量安全和食品安全監(jiān)管”，支持農產品質量安全追源體系建設。

關于農產品質量安全及政府監(jiān)管問題，國內外學者對此做了有益探索和研究。Caswell and Mojduszka（1996）［1］、Henson and Caswell（1999）［2］、周德翼和楊海娟（2002）［3］、馮忠澤（2008）［4］等從政府規(guī)制與監(jiān)管機制等角度分析研究如何降低食品安全風險。徐金海（2007）［5］認為食品質量安全監(jiān)管本質上是政府相關部門與食品生產經營者之間的博弈過程。通過政府部門與食品生產經營者的博弈分析表明監(jiān)督檢查成本、違規(guī)懲罰力度及違規(guī)的預期收益等因素決定政府監(jiān)管的有效性。陳雨生和喬娟（2009）［6］以第三方認證機構為研究主體運用博弈分析食品質量安全認證監(jiān)管問題。Ma（2010）［7］等從上下游企業(yè)之間的動態(tài)博弈視角分析質量控制問題。樊斌和李翠霞（2012）［8］基于應用演化博弈理論和有限理性的復制動態(tài)機制分析乳制品加工企業(yè)隱蔽違規(guī)行為的長期演化趨勢，研究結果顯示消費者信任度、政府監(jiān)督查處的力度和強度、乳制品加工市場的準入條件和企業(yè)生產技術和設備等因素影響乳制品加工企業(yè)行為。陳艷君（2010）［9］等從食品生產者與政府之間的演化博弈及動態(tài)復制方程視角分析食品安全監(jiān)管問題，分析了不同參數情況參與者的演化穩(wěn)定策略。許民利（2012）［10］等從供應商和生產商兩者之間的演化博弈分析食品質量安全投入的演化均衡策略?？梢钥闯?，關于農產品質量安全投入的研究還處于起步階段，本文將在國內外專家學者前期研究基礎上，通過建立供應商之間的非對稱演化博弈來考察供應商的行為特征及影響因素，根據動態(tài)復制方程來闡析供應商的行為演化規(guī)律及演化穩(wěn)定策略，通過采用演化博弈探討政府宏觀調控下供應商之間的行為策略演化路徑來反推政府補貼制度的補貼力度及懲罰制度的懲罰程度，最后提出相關政策建議與意見。

二、模型假設與模型的建立

假設農產品供應鏈的原料供應階段，即農產品種養(yǎng)殖階段主要有兩類供應商，一類供應商在種養(yǎng)殖過程中有意愿積極采取正常措施保證農產品質量安全（這里暫時不考慮農產品營養(yǎng)問題），另一類供應鏈在種養(yǎng)殖過程中則更傾向于消極對待農產品質量安全問題。每次從兩類供應商群體中隨機各選取一名供應商進行配對并博弈。在市場原有質量體系基礎上，兩類供應商的行為策略有兩種：積極保證農產品質量安全（Energetic）、消極保證農產品質量安全（Negative），簡記為（E，N）。兩類供應商都是有限理性的，在現實市場行為多次博弈過程中，通過不斷模仿、學習等方式不斷調整其行為策略空間最后達到平衡狀態(tài)。以下為了敘述方便，用Si（i=1，2）表示供應商，傾向積極保證產品質量安全的供應商為Supply energetic，簡稱S1，記傾向消極保證農產品質量安全的供應商為Supply negative，簡稱S2。假設如下：

（1）兩類供應商都不進行農產品質量保證投入，此時他們各自的正常收益分別為πsi（i=1，2），即πs1，πs2

，且其正常情況下均是盈利的，即πsi?0。如果兩類供應商均采取措施在保證農產品質量安全方面增加投入，市場食品質量安全有所提高，市場口碑較好，市場需要也會隨之提高，兩類供應商的收益也會隨之增加，他們的投入成本為Csi，Csi?0，新增收益分別為為供

應商Si增加食品質量安全投入Csi而帶來的收益增加比率，此時供應商收益為，即

（2）假設供應商i采取E策略，另一供應商j采取N策略時，供應商i因為實施積極的保證農產品質量安全措施使得整個市場對農產品認可度提高，市場需求量隨之提高，此時供應商i的收益為，而另一供應商j由于市場的“搭便車”行為，在不增加質量保證投入的情況下獲得較好的市場回報，此時其收益為

根據上述假設及說明，建立兩類供應商博弈的收益矩陣，具體見表1所列。

表1　兩類供應商的收益矩陣

三、模型的演化穩(wěn)定策略

（一）演化過程的平衡點

假定供應商S1和S2可以獨立且隨機的在行為策略空間（E，N）中選擇策略，并且在農產品種養(yǎng)殖原料供應市場上進行多次重復博弈。供應商Si（i=1，2）選擇采取積極舉措保證農產品質量安全策略的概率為pi（i=1，2），則其選擇消極舉措保證農產品質量安全策略的概率為1-pi（i=1，2）。

對于供應商S1來說，選擇積極舉措保證農產品質量安全策略的適應度，也就是期望收益為：

選擇消極舉措保證農產品質量安全策略的適應度，也就是期望收益為：

供應商S1的平均適應度，也就是平均收益為：

根據Malthusian方程［12］，供應商S1選擇E策略的數量的增長率等于其適應度U1E減去平均適應度，

雅可比矩陣的行列式為：t為時間，整理得供應商S1的復制動態(tài)方程：

同理，供應商S2的動態(tài)復制方程：

由上兩式可得到一個動態(tài)復制系統(tǒng)：

命題1動態(tài)復制系統(tǒng)（1）的平衡點為（0，0）、也是系統(tǒng)的平衡點。

（二）平衡點的穩(wěn)定性分析

動態(tài)復制系統(tǒng)（1）中平衡點并不一定都是系統(tǒng)的演化均衡點，如果從動態(tài)復制系統(tǒng)中的某一個平衡點的任意小臨近區(qū)域內出發(fā)的軌跡最終都將演化趨近與此平衡點，則可以程此平衡點是局部漸進穩(wěn)定的，稱之為演化均衡（Evolutionary Equilibrium）［13-14］。演化均衡點對應的博弈策略稱之為演化穩(wěn)定策略（ESS）。根據Friedman［15］提出運用動態(tài)復制方程系統(tǒng)相對應的雅可比矩陣（Jaco-bian，簡記為J）的局部穩(wěn)定性分析方法來研究平衡點的的局部穩(wěn)定性。

雅可比矩陣J為：

雅可比矩陣的跡為：

根據演化博弈理論，滿足detJ?0，trJ?0的均衡點為動態(tài)復制系統(tǒng)的演化穩(wěn)定點，其對應的策略為演化穩(wěn)定策略（ESS）。

證明：根據公式可求得到雅可比矩陣的行列式和跡，根據detJ?0，trJ?0等標準判斷平衡點的局部穩(wěn)定性。情況a、b、c、d、e的演化穩(wěn)定性分析見表2-表6，證畢。

當兩類供應商雙方的保證農產品質量安全的投資收益比率較低的時候，即 0?α1?Cs1/πs1，0?α2?Cs2/πs2，其投入到農產品質量安全的成本都無法得到有效的回報和彌補，此時（0，0）是雙方博弈的演化穩(wěn)定點，對應的策略（N，N）就是他們的演化穩(wěn)定策略，即雙方均不會采取措施在保證農產品質量安全方面進行投入。（0，1）和（1，0）是鞍點，（1，1）是不穩(wěn)定點，具體見表2和圖1a。

表2　情況a平衡點的局部穩(wěn)定性分析

圖1　五種情形下動態(tài)復制系統(tǒng)（1）演化博弈動態(tài)相位

當兩類供應商中有一方的保證農產品質量安全的投資收益比率在不斷提高，而另外一方的投資收益比率依然處于比較低的位置，比如。此時投資收益比率提高到使得其收益大于投入成本，但有小于無須付出成本就可以“搭便車”的收益，同時另一方供應商的投資收益比率依然很低不愿意投入，使得投資收益比率高的供應商無法實施“搭便車”的行為。此時（0，1）和（1，0）分別是他們的演化穩(wěn)定點，對應的策略（N，E）和（E，N）就是他們的演化穩(wěn)定策略，即雙方中僅僅會有一個供應商采取措施在保證農產品質量安全方面進行投入，這一供應商就是投資收益比率高的那一方，具體見表3、表4和圖1b、1c所示。

表3　情況b平衡點的局部穩(wěn)定性分析

表4　情況c平衡點的局部穩(wěn)定性分析

當供應商的投資收益比率同時提高到質量投入收益均大于投入成本但又小于“搭便車”行為而產生的 收 益 時 ，即且。此時系統(tǒng)同時存在（0，1）和（1，0）兩個演化穩(wěn)定點，即當供應商S1在保證農產品質量安全方面投入時供應商S2就不進行投入或者當供應商S2在保證農產品質量安全方面投入時供應商S1就不進行投入，只有一方進行質量投入，而另外一方則“搭便車”。（0，0）和（1，1）是系統(tǒng)不穩(wěn)定點。此時系統(tǒng)存在的第五個平衡點為鞍點，具體見表5和圖1d。

表5　情況d平衡點的局部穩(wěn)定性分析

表6　情況e平衡點的局部穩(wěn)定性分析

四、政府調控下的演化分析

通過上述分析可以看出，農產品供應鏈中的供應商在保證農產品質量安全方面不進行投入的情形

雅可比矩陣的行列式為：

雅可比矩陣的跡為：主要有兩種：①農產品質量安全方面的投資回報率較低的時候，如上述情況a、b和c；②可以“搭便車”的時候，如上述情況d。農產品質量安全關系到人民的切身安全和社會的穩(wěn)定，當自由市場無法調解和約束供應商提高安全的農產品時，為了保證食品質量安全、人身安全和社會穩(wěn)定，此時需要政府出臺相關的調控措施。政府調控手段主要有三個方面：經濟手段、法律手段和行政手段。經濟手段是利用經濟杠桿的作用來調控，法律手段主要是利用經濟法律法規(guī)手段來調控，行政手段是利用強制性的行政方式來調控。本文是從投資回報等經濟方面來研究農產品供應鏈中質量安全投入問題，因此將分析政府如何運用經濟手段來調控，政府的經濟調控措施有很多種，本文將重點關注懲罰機制和補貼機制，分析研究這兩種機制下農產品供應鏈中供應商的演化過程和演化策略等。

（一）補貼機制下的演化分析

農產品質量安全方面的投資回報率較低的時候，供應商在保證農產品質量方面的投入大于其收益，此時會選擇不進行農產品質量安全的投入，因此政府可以通過一定的補貼來彌補供應商的損失，以此來保證農產品質量安全。假設政府的補貼額度為Sub（Subsidies），此時農產品供應鏈食品質量安全投入的供應商收益矩陣見表7所列。

表7　政府補貼機制下供應商的收益矩陣

此時系統(tǒng)的動態(tài)復制方程為：

雅可比矩陣J為：

證明：根據detJ?0，trJ?0的均衡點為動態(tài)復制系統(tǒng)的演化穩(wěn)定點，結合表8對平衡點的分析，可以得到（1，1）為動態(tài)復制系統(tǒng)（2）唯一的ESS的充要條件 為 ：

表8　政府補貼機制下平衡點的局部穩(wěn)定性分析

式（3）說明政府補貼機制中補貼力度問題。如果政府的補貼少了，可能發(fā)揮不了激勵作用，供應商依然不進行農產品質量安全的投入，補貼高了，政府的補貼成本過高，政府的激勵績效就會下降，所以補貼力度這一科學問題就顯得尤為重要，從式（3）可以看出政府的補貼首先要能夠彌補農產品供應鏈中供應商進行質量安全保證投入無法被其所帶來收益無法彌補的部分，即質量安全投入收益減去質量安全投入。其次補貼要能夠使得供應商“搭便車”行為帶來的收益小于其進行農產品質量安全投入收益。總體來說政府補貼額度要大于供應商“搭便車”收益與質量安全投入收益差這兩部分之和。

式（3）適用于圖1中的情況a、b和c，農產品供應鏈中供應商的農產品質量投入收益率較低時，即

（二）懲罰機制下的演化分析

相對于政府補貼這一激勵機制來說，懲罰機制

雅可比矩陣的行列式為：

雅可比矩陣的跡為：

命題4動態(tài)復制系統(tǒng)（4）的平衡點為（0，0）、（0，1）、也是系統(tǒng)的平衡點。（1，1）是一種約束，通過經濟上的懲罰約束迫使農產品供應鏈中的供應商進行農產品質量安全保障投入，以此來保證農產品質量安全。假設政府的補貼額度為Punish（Punishment），此時農產品供應鏈食品質量安全投入的供應商收益矩陣見表9所列。

表9　政府懲罰機制下供應商的收益矩陣

此時系統(tǒng)的動態(tài)復制方程為：

雅可比矩陣J為：

為動態(tài)復制系統(tǒng)（2）唯一的ESS的充要條件是：

證明如命題3，證畢。

式（5）適用于圖1中的情況④即供應商的投資收益比率同時提高到質量投入收益均大于投入成本但又小于“搭便車”行為而產生的收益，式（5）說明政府的懲罰機制中的懲罰力度問題，懲罰額度小了，達不到約束效果，“搭便車”帶來收益高于質量安全投入收益的供應商依然繼續(xù)不進行質量安全投入。由式（5）可以看出政府懲罰額度要大于供應商“搭便車”收益與質量安全投入收益差這兩部分之和。

五、結論與建議

本文通過對兩類供應商的農產品供應鏈中農產品質量安全投入的演化博弈分析以及政府調控研究，分析了自由市場時兩類供應商的行為策略選擇，以及在政府懲罰機制和補貼機制下供應商的行為策略，基本解析了以下問題：①什么因素影響供應商進行質量安全投入？如何影響？供應商的如何動態(tài)應對？②政府的宏觀調控制度如何調控？補貼制度補貼什么？補貼到什么程度才能起到效果？懲罰機制懲罰什么？懲罰力度到什么程度才能發(fā)揮作用？

研究結果表明：農產品質量安全的投入收益比率以及“搭便車”的收益大小等直接因素影響供應商的行為策略選擇，而“搭便車”的收益大小也受到農產品質量安全的投入收益比率影響，因此投入收益比率是影響農產品質量安全投入的關鍵因素。隨著農產品質量安全的投入收益率從低到高的不斷變化，兩類供應商的行為選擇策略呈現以下路徑：兩類供應商均消極對待不進行質量安全投入，到只有一方進行質量投入而另一方消極對待但是無法“搭便車”來獲益，再到只有一方進行質量投入而另一方消極對待但可以“搭便車”來獲益，最后到雙方均進行質量安全投入，具體的演化均衡策略為：（消極保證農產品質量安全、消極保證農產品質量安全）、（積極保證農產品質量安全、消極保證農產品質量安全）及（積極保證農產品質量安全、消極保證農產品質量安全）、（積極保證農產品質量安全、消極保證農產品質量安全）或（積極保證農產品質量安全、消極保證農產品質量安全）、（積極保證農產品質量安全、積極保證農產品質量安全）。當市場失靈時，需要政府來宏觀調控，本文研究結果表明政府的補貼機制需要補貼農產品質量安全投入收益差，且政府補貼額度要大于供應商“搭便車”收益與質量安全投入收益差這兩部分之和。政府的懲罰機制應懲罰“搭便車”行為，且政府懲罰額度要大于供應商“搭便車”收益與質量安全投入收益差這兩部分之和，這樣才能發(fā)揮到懲罰作用，使得“搭便車”行為無法實施，進而進行質量安全投入。

本研究只考慮到農產品供應鏈中的兩類供應商的行為對農產品質量安全的影響，但是在現實情況下，農產品供應鏈是一條包含農產品供應、農產品收購、農產品加工、農產品運輸分銷和銷售終端等多個節(jié)點的完成鏈條，這一鏈條的每一個節(jié)點都和農產品食品質量安全緊密相關，因此從整個農產品供應鏈的多節(jié)點視角來分析研究農產品質量安全投入與保障將會是一個研究重點和方向。

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［責任編輯：張兵］

中圖分類號：F304

文獻標志碼：A

文章編號：1007-5097（2016）08-0108-07

收稿日期：2016-05-17

基金項目：國家自然科學基金資助項目（71462020）；農業(yè)部軟科學招標課題（20140203）；教育部人文社會科學研究項目（12YJC630050）；江西省社會科學規(guī)劃基金（14GL06）

作者簡介：高闊（1981-），男，江蘇徐州人，副教授，博士，副院長，研究方向：農產品供應鏈管理。

A Study on Dynamic Analysis of Food Safety Investment and Government Regulation in Agricultural Product Supply Chain

GAO Kuo
（School of Economics and Management，Jiujiang University，Jiujiang 332005，China）

Abstract：For the interaction between suppliers in food safety investment decision，and how the government can carry out the macro control to ensure food quality and safety，etc.In this paper，an asymmetric evolutionary game model between suppliers is established to study the behavior characteristics of suppliers in food safety investment decision.The evolutionary law and stable strategy of suppliers are analyzed in terms of the dynamic replication equation.Through the use of evolutionary game theory，the behavior of the government's macro regulation and control of supplier's behavior strategy evolution path to reverse the subsidy system of government subsidies and the degree of punishment system are explored.The study results show that：The investment income ratio of agricultural product safety and the direct factors such as the“free rider”income and so on affect supplier's behavior strategy choice.With the continuous changes of investment income ratio of agricultural product quality and safety from low to high，the behavior of two types of suppliers is in the following path：two types of suppliers are negative treatment to not carrying out quality and safety investment，to only one side of the quality and the other side negative treatment but can not take“free rider”to benefit，and then to only one side of the quality and the other negative treatment but can take “free ride”to benefit，and finally to the two sides are quality and safety investment.The government can motivate and constrain suppliers to make agricultural product quality safety investment and to ensure the quality and safety of agricultural products by implementing subsidies for agricultural products quality and safety investment income difference and punishing“free rider”behavior.

Keywords：agricultural product supply chain；food safety；evolutionary game；government regulation