謝如鶴， 喻佩云， 袁淑君， 陳 雯， 瑭 杰

(廣州大學 工商管理學院， 廣東 廣州 510006)

近年來，隨著冷鏈物流水平的提高和生鮮電商的快速發(fā)展，人們對果蔬、牲畜、海鮮等鮮活農(nóng)產(chǎn)品的需求日益增大.同時，對鮮活農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全性也有了更高的要求.在鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流供應鏈中，各主體在利益驅(qū)動下的不合理或不法行為，均會對鮮活農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全構(gòu)成威脅，最終危害消費者.本文基于鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應鏈視角，通過構(gòu)建三方動態(tài)博弈模型進行研究分析.

在鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應鏈方面，孫玉玲等[1]以供應鏈中主體的利他偏好行為作為切入點，并以此為基礎(chǔ)建立供應鏈決策模型，對農(nóng)產(chǎn)品決策進行研究.馮穎等[2]以隨機物流服務和隨機市場需求為背景，研究涵括供應商、第三方物流與零售商三級供應鏈的協(xié)調(diào)關(guān)系.熊峰等[3]為提高農(nóng)產(chǎn)品供應鏈中企業(yè)與農(nóng)戶的關(guān)系穩(wěn)定性，通過構(gòu)建利潤模型，提出為保持農(nóng)產(chǎn)品鮮度，兩者間建立契約關(guān)系等辦法.但斌等[4]基于不可控天氣因素與可控生產(chǎn)商努力程度因素，研究得出保障鮮活農(nóng)產(chǎn)品穩(wěn)定供應的組合契約.李劍鋒等[5]以利潤最大化為目標導向，研究分析了在物流服務供應鏈的不同情境下，集成商與供應商市場定價與服務最優(yōu)時的分配模型，并得出了有效的協(xié)調(diào)機制.田巍[6]從供應鏈中供應商的上下游關(guān)系出發(fā)，將協(xié)調(diào)創(chuàng)新關(guān)系作為研究點，發(fā)現(xiàn)這種關(guān)系下的投資與收益大幅增長，并由此提出進一步的協(xié)調(diào)策略.黃桂紅等[7]以臍橙為例，通過協(xié)調(diào)實現(xiàn)供應鏈中的農(nóng)戶、中間商、政府的子目標來檢驗完成系統(tǒng)目標的情況，將仿真結(jié)果作為現(xiàn)實決策的依據(jù). Cai等[8]通過分析易腐食品供應鏈中的供應商、物流商及分銷商的行為及得益，提出了合理建議來減少雙邊際效應，從而達到三者的協(xié)作平衡關(guān)系.

在冷鏈物流運作與博弈模型方面，Montanari[9]提出為減少食物腐敗，應在冷鏈物流過程中綜合應用相關(guān)的技術(shù)和管理方法，從而有效地監(jiān)控時間與溫度這兩個關(guān)鍵的影響因素.Calanche等[10]通過對一家西班牙食品加工廠冷鏈物流過程中物理(pH值、表面溫度的確定)、化學、微生物和魚種的變化(新鮮鮭魚和沙丁魚)進行判斷分析，來評估冷鏈質(zhì)量與安全性方面的有效性.Zou等[11]以食品冷鏈物流系統(tǒng)的安全可靠性模型為基礎(chǔ)，建立了食品冷鏈物流系統(tǒng)的安全可靠性分配模型及有成本約束的食品冷鏈物流系統(tǒng)的優(yōu)化決策模型，為優(yōu)化冷鏈運作提供了新思路.Lu等[12]通過對牛奶和TTI(時間-溫度指示器)動態(tài)特性的研究， 觀測不同溫度下的酶反應，測試出冷鏈運輸?shù)淖罴褱囟?，以保障食品安?Ji等[13]提出的演化博弈模型，為供應商和制造商兩者的貿(mào)易行為提供了選擇依據(jù)，并實現(xiàn)了相應的收益函數(shù).李美苓等[14]研究了在互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展背景下，食品供應鏈中供應商與電商平臺的企業(yè)社會責任博弈，在不同策略中的責任履行情況及風險損失，從而得出均衡的結(jié)論.朱立龍等[15]以政府、農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)和第三方檢測機構(gòu)為主體，構(gòu)建三方博弈模型，探求農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)管的有效方法，并利用仿真得出提升農(nóng)產(chǎn)品安全的對策.馮穎等[16]建立了農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商和零售商的供應鏈博弈模型，將零售價格和物流服務雙因素進行對比，運用算例驗證定價策略和利潤，并進行了對比分析.

從相關(guān)文獻可以發(fā)現(xiàn)，目前，對于食品冷鏈物流供應鏈中的主體關(guān)系研究，主要是集中在協(xié)作與銜接方面.而在鮮活農(nóng)產(chǎn)品的物流中，各主體在利益驅(qū)動背景下，對主體間得益情況的相關(guān)研究較少[17-18].此外，在農(nóng)產(chǎn)品的冷鏈物流研究中，較多從冷鏈物流運作及配送角度分析，而對鮮活農(nóng)產(chǎn)品在冷鏈和斷鏈運輸環(huán)境下的研究較少.因此，本文從供應鏈主體的利益關(guān)系角度出發(fā)，將主體假設(shè)成理性經(jīng)濟人，建立三方博弈模型，分析其在追求自身利益最大化的過程中可能選擇的行為，比較不同決策的結(jié)果.并以鮮蝦為例進行實證分析，研究成果對生鮮冷鏈物流商的行為選擇及結(jié)果有一定的指導意義.

本文通過建立三方博弈模型，研究鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應鏈中三方主體誠信或違規(guī)的不同決策行為，通過引入政府懲罰機制，提高主體違規(guī)的懲罰成本從而改善均衡.同時，本研究可用于規(guī)范鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應鏈中企業(yè)的主觀行為，從而確保安全互信的鮮活農(nóng)產(chǎn)品交易環(huán)境.

1 鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈三方主體動態(tài)博弈模型的構(gòu)建

鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應鏈的各環(huán)節(jié)存在較多主體，如生產(chǎn)商、加工商、批發(fā)商、零售商和需求方等[19].為便于后續(xù)建模研究，本文將主體簡化為供方、物流方和需方，三者在供應鏈中的行為選擇如下：

供應商一方面可選擇誠信經(jīng)營，提供保質(zhì)的鮮活農(nóng)產(chǎn)品，另一方面可選擇違規(guī)經(jīng)營，但此選擇包含了事后被發(fā)現(xiàn)時受到懲罰的成本及風險；物流服務商一方面可選擇冷鏈運輸，此時產(chǎn)生的運輸費用較高，另一方面可選擇斷鏈運輸，以降低經(jīng)營成本，但具有鮮活農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)受損及被需方發(fā)現(xiàn)后受到懲罰的成本及風險.本文提到的斷鏈特指有意斷鏈，有意斷鏈屬于企業(yè)主觀行為且影響更大；需求方可選擇“買”與“不買”.

1.1 問題假設(shè)

(1)鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈環(huán)節(jié)中的供方、需方和物流商均為理性經(jīng)濟人.

(2)假設(shè)供方(鮮活農(nóng)產(chǎn)品的供應商)出售鮮活農(nóng)產(chǎn)品的批發(fā)價格為P.

(3)若供方違規(guī)經(jīng)營，即供方在鮮活農(nóng)產(chǎn)品中添加化學添加劑，假設(shè)違規(guī)經(jīng)營的成本為M1，被發(fā)現(xiàn)的平均概率為g，增加懲罰后的成本為M′1；若供方誠信經(jīng)營，即誠信供方提供保質(zhì)商品，假設(shè)誠信經(jīng)營的成本M2.

(4)假設(shè)供方和物流商誠信經(jīng)營，需方獲得的鮮活農(nóng)產(chǎn)品的購買價格為V.由于價格是圍繞價值上下波動的[20]，若供方違規(guī)經(jīng)營，鮮活農(nóng)產(chǎn)品價值受損的同時也影響其價格，影響系數(shù)為a.

(5)假設(shè)需方要向物流商支付的物流成本費用為C.

(7)假設(shè)物流商選擇斷鏈會對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價值產(chǎn)生影響，影響系數(shù)b，即物流商斷鏈運輸對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格的影響程度.

(8)假設(shè)誠信經(jīng)營條件下，需方選擇購買，三方均有得益，即三方得益均大于0,誠信供方有盈利,選擇冷鏈運輸?shù)奈锪魃逃杏?

1.2 參數(shù)設(shè)定

根據(jù)前文假設(shè)，設(shè)有以下參數(shù)(表1)：

表1 參數(shù)說明

我國現(xiàn)行的很多行業(yè)法規(guī)為起到有力的懲戒作用，對違規(guī)經(jīng)營行為的罰款額基準從違法所得調(diào)整為貨物價值的數(shù)倍.為便于研究，現(xiàn)簡化模型.設(shè)x1為普通物流腐損率，x2為冷鏈物流腐損率，斷鏈行為對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格影響系數(shù)b的表達式如下：

(1)

當x1=x2時，即物流商有無冷鏈運輸對鮮活農(nóng)產(chǎn)品的價格都沒有影響，則b=0.當x1=1時，即完全腐損，則影響系數(shù)b=1，此時對價格有百分之百的影響.

供方在違規(guī)經(jīng)營時，存在一定被市場監(jiān)管部門發(fā)現(xiàn)的風險，被發(fā)現(xiàn)后的違規(guī)成本增大.由于供方不同程度的違規(guī)會對消費者購買的鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格帶來間接損害a，則供方違規(guī)經(jīng)營被發(fā)現(xiàn)的成本表達式為

M′1=M1+P*a

(2)

物流商在斷鏈運輸時，存在一定被市場監(jiān)管部門發(fā)現(xiàn)的幾率，被發(fā)現(xiàn)后的違規(guī)成本增大.由于物流商不同程度的斷鏈會對消費者購買的鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格帶來間接的損害b，則物流商斷鏈運輸被發(fā)現(xiàn)的成本表達式為

C′1=C1+P*b

(3)

經(jīng)過上述分析，得出鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈中的供方、需方、物流商的策略選擇S與得益U如表2所示.

表2 供方、物流商、需方的得益

其中供方與物流商的違規(guī)行為隨機組合后，需方的得益出現(xiàn)四種情況.供方違規(guī)經(jīng)營的平均成本：M0=M1*(1-g)+M′1*g，供方違規(guī)經(jīng)營的得益：P-M0；供方誠信經(jīng)營的得益：P-M2；物流商選擇斷鏈運輸時的平均成本：C0=C1*(1-h)+C′1*h，物流商斷鏈運輸?shù)牡靡妫篊-C0；物流商選擇冷鏈運輸?shù)牡靡妫篊-C2；需方購買鮮活農(nóng)產(chǎn)品的價格為V.

1.3 模型建立

供方和物流商的選擇影響著第三階段行動人需方的期望得益，需方的期望得益為

E3=P(d|s)*P(b|t)*(a*b*V-P-C)+

P(d|s)*P(q|t)*(a*V-P-C)+

P(h|s)*P(b|t)*(b*V-P-C)+

P(h|s)*P(q|t)*(V-P-C)=

V*[1-P(d│s)*(1-a)]*

[1-P(b│t)*(1-b)]-C-P

(4)

其中,P(d|s)——在批發(fā)價P時，供方違規(guī)銷售的概率;P(h|s)——在批發(fā)價P時，供方誠信銷售的概率;P(b|t)——在支付冷鏈物流費用C時，物流商斷鏈運輸?shù)母怕?P(q|t)——在支付冷鏈物流費用C時，物流商冷鏈運輸?shù)母怕?

在需方購買價格V、供方批發(fā)價格P和支付物流成本費用C不變的條件下，要使需方購買的期望得益實現(xiàn)最大化，鮮活農(nóng)產(chǎn)品的實際價值應盡可能不被供應商違規(guī)P(d|s)與物流商斷鏈P(b|t)所影響.因此，分別對E3=V*[1-P(d|s)*(1-a)]*[1-P(b|t)*(1-b)]-C-P中的P(d|s)，a,P(b│t)以及b求一階偏導數(shù)：

(5)

(6)

(7)

(8)

2 模型分析

2.1 逆向歸納法分析

模型分析運用逆向歸納法，對博弈各主體在不完美信息動態(tài)博弈下做完美貝葉斯均衡分析.具體步驟如下：

(1)第四階段先從需方開始決策，當E3>0時，需方選擇“買”；當E3<0時，需方選擇“不買”，由此導致博弈完全失敗.

(2)第三階段行動方為物流商，假定需方已經(jīng)選擇“買”，且得益均大于0，那么物流商需要根據(jù)得益的大小選擇“斷鏈”或是“不斷鏈”.若C-C0>C-C2，物流商會選擇“斷鏈”，P(b|t)=1；若C-C0

(3)第二階段供方根據(jù)需方“買”與“不買”來確定是否賣出鮮活農(nóng)產(chǎn)品，需方選擇“買”時，供方需要判斷“賣”的得益是否大于“不賣”的得益.在誠信經(jīng)營下，“賣”的得益大于0，即P-M2>0，那么供方只需要判斷違規(guī)經(jīng)營下“賣”是否有利益，即P-M0是否大于0.當P-M0>0時，供方無論是“違規(guī)”還是“誠信”都會選擇“賣”.而當P-M0<0

(4)逆推回第一階段，當P-M0>0時，若M00>P-M2，“違規(guī)”得益大于“誠信”得益，則供方選擇“違規(guī)”；反之，若M0≥M2，則供方選擇“誠信”.所得結(jié)果如表3所示.

表3 逆向歸納法推導結(jié)果

2.2 仿真分析

令式(4)E3=V*[1-P(d|s)*(1-a)]*[1-P(b|t)*(1-b)]-C-P≥0符合序列理性要求的檢驗，從而使冷鏈物流業(yè)務不會完全失敗.可得不等式：

(9)

由式(4)和不等式(9)可判斷出：

在需方購買價格V、供方批發(fā)價格P和支付物流費用C不變的條件下，要使需方購買的期望得益實現(xiàn)最大化，鮮活農(nóng)產(chǎn)品的實際價值應盡可能不被a、P(d|s)、b和P(b|t)的關(guān)系所影響.設(shè)f1=1-P(d│s)*(1-a)，f2=1-P(b│t)*(1-b).即f1和f2都要趨向于1.曲面圖像ABCD如圖1、圖2所示.以f1為例，可看到，當P(d|s)→0和a→1時，f1→1，使得對鮮活農(nóng)產(chǎn)品實際價值的影響越??；當P(d|s)=1和a=0時，f1=0，這時，鮮活農(nóng)產(chǎn)品實際上已經(jīng)無價值.

圖1 多項式f1仿真圖Fig.1 Simulation of f1

圖2 多項式f2仿真圖Fig.2 Simulation of f2

由公式分析得出，a與P(d|s)關(guān)系如圖3所示，即a增加使供方市場中違規(guī)經(jīng)營的比例增大，a與P(d|s)呈正相關(guān)，從而使誠信經(jīng)營的供方數(shù)量減少，其銷出利潤被壓縮，最終不斷退出市場.

圖3 a與P(d|s)的正相關(guān)關(guān)系圖Fig.3 Positive correlation of a and P(d|s)

由公式分析得出，b與P(b|t)成正相關(guān)關(guān)系(圖4).

圖4 b與P(b|t)的正相關(guān)關(guān)系圖Fig.4 Positive correlation of b and P(b|t)

由圖4可知，b增加時，P(b|t)也隨之增加，也就是說物流商斷鏈對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格的影響越大，需方遇到物流商斷鏈的機率越大.和a與P(b|t)的關(guān)系相似，b的增加會增大物流商斷鏈的可能，使需方的期望得益不增反減，從而影響鮮活農(nóng)產(chǎn)品交易.另外，P(d|s)或P(b|t)隨a或b的增加而增加，對鮮活農(nóng)產(chǎn)品實際價格會產(chǎn)生不利影響.

3 仿真分析及討論

綜合上述分析，可以得出以下結(jié)果：

(1)逆向歸納法分析表明，在第四階段中，若各主體均以理性決策為前提，其中一方的期望得益小于零，那么該鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流博弈完全失敗，其中需方的期望得益大小在該博弈中是關(guān)鍵的判斷節(jié)點；在第三階段中，由0

(2)要使影響不超過一半，P(d|s)與a應在黑線以下(圖1)，f2的曲面圖(圖2)相似，為使鮮活農(nóng)產(chǎn)品實際價值盡可能不受影響，需要P(d|s)→0或a→1以及P(b|t)→0或b→1.即在供方誠信經(jīng)營和物流商選擇冷鏈運輸，或者供方違規(guī)和物流商的斷鏈行為不影響鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格時，需方購買的期望得益最大.

(3)圖3表明，a與P(d|s)正相關(guān)，但由于沒有確切的函數(shù)關(guān)系，從公式中無法判斷其單調(diào)性.在一定范圍內(nèi)，a增加會導致期望值增加，超過臨界值后，a增加會導致期望值減少.一定范圍內(nèi)，若供方違規(guī)對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格的影響系數(shù)越大，會使需方碰到違規(guī)供方銷售鮮活農(nóng)產(chǎn)品的機率上升.若政府不加強監(jiān)督管理，市場違規(guī)經(jīng)營的比例就會增大，供方的違規(guī)行為會減小需方購買的期望得益，不利于鮮活農(nóng)產(chǎn)品的長久發(fā)展.圖4同理.

4 實證分析

以鮮蝦為例，設(shè)將鮮蝦從湛江冷鏈運至深圳，假設(shè)市場上鮮蝦的價格是V=20元/kg，運輸成本為C=1.25元/kg.誠信養(yǎng)殖的成本包括蝦苗、蝦料、水費、電費、人工費用等，假設(shè)誠信養(yǎng)殖成本為M2=7.75元/kg.假設(shè)違規(guī)養(yǎng)殖下，蝦的表面存活率比原來的50%增加了15%，由于把誠信時不能賣的增加數(shù)賣出，成本減少至M1=6.74元/kg，違規(guī)添加系數(shù)a=0.85.供方出售鮮活農(nóng)產(chǎn)品的價格估算按16.52元/kg(2014中國漁業(yè)年鑒)來計算，物流商選擇不斷鏈時的成本按照一車的利潤率進行計算，假設(shè)一車8 t蝦，共獲得的運費收入為1萬元，凈利潤為2 000元，假設(shè)使用普通貨車斷鏈運輸，則冷鏈運輸費用比普通貨車高30%.

假設(shè)腐損率產(chǎn)生的直接影響因素是運輸?shù)臏囟群蜁r間，使用冷鏈運輸和普通運輸?shù)谋壤煌鶎е缕骄瘬p率有所不同.根據(jù)2010年公布的《農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流發(fā)展規(guī)劃》，2010年及2015年目標農(nóng)產(chǎn)品的冷鏈運輸率和腐損率分別為：40%和15%;65%和10%.由此假設(shè)，普通物流腐損率為x1，冷鏈物流腐損率為x2，推算可得方程組：

15%=60%*x1+40%*x2，

10%=35%*x1+65%*x2，

解得x1為23%，x2為3%，則

C1=0.77

P-M1=16.52-6.74=9.78>0.

設(shè)P(d│s)=P(h│s)=0.5，則

E供=0.5*(16.52-6.74)+0.5*(16.52-

7.75)=9.28>0,

E物=1*(1.25-0.77)+0*(1.25-1)=

0.48>0,

E需=20*[1-(1-0.85)*0.5]*[1-(1-

0.21)*1]-17.77=-13.89<0.

當E需<0時，需方會選擇不買，由此導致完全失敗的純策略均衡.為避免鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的完全失敗，造成誠信供方不敢進入市場，冷鏈運輸?shù)奈锪魃滩桓曳眨藭r，應考慮增加對供方違規(guī)和物流商斷鏈的懲罰與違規(guī)操作下被發(fā)現(xiàn)的概率.

設(shè)g=0.6，h=0.7，則

M′1=M1+P*a=6.74+16.52*0.85=20.78,

M0=M′1*(1-g)+M1*g=6.74*0.4+20.78*0.6=14.09,

C′1=C1+P*b=0.77+16.52*0.21=4.24,

C0=C1*(1-h)+C′1*h=0.77*0.3+4.24*0.7=3.13,

C0=3.13>C2=1,P(b|t)=0,

P-M0=16.52-14.09=2.43>0.

設(shè)P(d│s)=P(h│s)=0.5，則

E供=0.5*(16.52-14.09)+0.5*(16.52-7.75)=5.6>0,

E物=0*(1.25-3.13)+1*(1.25-1)=0.25>0,

E需=20*[1-(1-0.85)*0.5]*[1-(1-0.21)*0]-17.77=0.73>0.

由此可知：

(1)當E需>0時，需方會選擇買.在增加對供方和物流商的違規(guī)懲罰后，鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流業(yè)務能夠轉(zhuǎn)變成部分或完全成功的純策略完美貝葉斯均衡.

(2)需方的決策是對以往的經(jīng)驗或其他數(shù)據(jù)信息和資料進行歸納才能推算得到，物流商則根據(jù)斷鏈和不斷鏈這兩種選擇的得益進行判斷.供方在清楚買方判斷和決策思路下，比較賣與不賣的得益大小后再進行選擇.由此可知，需方根據(jù)以往經(jīng)驗或信息推算出買的期望得益E3.

(3)在M1和C1的違規(guī)操作基礎(chǔ)上，加入供方違規(guī)和物流商選擇斷鏈的懲罰成本以及被發(fā)現(xiàn)的概率g和h時，能夠有效改善均衡類型，使鮮活農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流業(yè)務從完全失敗轉(zhuǎn)變成部分或完全成功的純策略完美貝葉斯均衡.

5 結(jié) 論

本文以鮮活農(nóng)產(chǎn)品供應鏈中供方、物流方、需方作為主體構(gòu)建博弈模型，對供應鏈中利益相關(guān)者的行為選擇問題進行逆向歸納分析及仿真分析.結(jié)果表明:

(1)供方發(fā)展高附加價值的精加工，如冷凍調(diào)理鮮活農(nóng)產(chǎn)品，由此來增加鮮活農(nóng)產(chǎn)品的價值，減小供方違規(guī)對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格的影響系數(shù)a，在一定范圍內(nèi)會導致需方期望值增加，使需方更愿意進行交易以及后續(xù)冷鏈物流服務；

(2)物流方會根據(jù)市場的監(jiān)管和懲罰力度，判斷是否選擇冷鏈運輸.政府為企業(yè)提供冷鏈補貼費用，使冷鏈物流企業(yè)降低成本，提高冷鏈運輸率，從而保證鮮活農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，減小物流商選擇斷鏈對鮮活農(nóng)產(chǎn)品價格的影響系數(shù)b，增加需方的購買信心；

(3)需方會結(jié)合博弈模型中合理參數(shù)賦值下所得的實際期望得益，判斷是否選擇購買鮮活農(nóng)產(chǎn)品.