謝 萌，李玉鳳

（海南大學(xué) 管理學(xué)院，海南 海口 570100）

1 引言

消費者在超市或大型賣場購買熱帶農(nóng)產(chǎn)品時，最優(yōu)先的考慮因素為質(zhì)量。熱帶農(nóng)產(chǎn)品在節(jié)點企業(yè)之間傳遞時，經(jīng)常會出現(xiàn)信息不對稱的情況，如批發(fā)商為了短期利益而向零售商隱瞞農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度信息，從而導(dǎo)致最終的售賣環(huán)節(jié)消費者購買欲望降低，零售環(huán)節(jié)利潤下降，上下游之間信任度降低，最終影響供應(yīng)鏈的運行效率和利潤，而收益共享契約能夠以合同的形式來確定節(jié)點企業(yè)的權(quán)利和義務(wù)。故將收益共享契約引入熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中，約束上下游企業(yè)的行為，顯得尤為重要。

國內(nèi)外學(xué)者從供應(yīng)鏈運作模式、庫存管理、供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)等不同的視角對農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈進行研究。在供應(yīng)鏈運作模式方面，Carbone A[1]描述了主要生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式，并研究農(nóng)民在供應(yīng)鏈中的地位和獲得的效益。浦徐進，等[2]利用不對稱納什模型來反映合作社和超市的交易過程，并對單一的農(nóng)超對接和雙渠道模式下的效率進行比較。趙振強，等[3]分析構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品智慧供應(yīng)鏈的必要性以及關(guān)鍵問題，并通過信息共享平臺、智慧物流港等方面對農(nóng)產(chǎn)品智慧供應(yīng)鏈運作模式進行闡述。在庫存管理方面，Ndivhuwo，等[4]論述了庫存管理與不確定需求之間的關(guān)系，同時評估生鮮農(nóng)產(chǎn)品的不確定性需求對庫存管理的影響。Moonsoo Shin，等[5]以韓國泡菜為例，建立易腐動態(tài)庫存模型并采用兩種啟發(fā)式算法和CPLEX算法對模型進行求解。王淑云，等[6]針對配送中心與零售商組成的二級冷鏈系統(tǒng)，引入保鮮努力與時間因素對生鮮農(nóng)產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量損耗進行刻畫和研究。孫文清[7]構(gòu)建了協(xié)同式供應(yīng)鏈庫存管理模式下的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模型，并分析模型參數(shù)對牛鞭效應(yīng)和成本的影響。在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)方面，主要集中在契約研究。Edward Anderson，等[8]針對具有收益風(fēng)險的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，證明雙重折扣契約能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)，最后通過APSIM 的數(shù)據(jù)進行估算。LI Jinfa，等[9]利用CVaR 風(fēng)險度量方法建立了風(fēng)險偏好零售商和風(fēng)險中性制造商的兩級供應(yīng)鏈，指出零售商的風(fēng)險偏好值與其返還給制造商的利潤比例呈正相關(guān)。楊亞等[10]針對生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈上下游的新鮮度不對稱的問題，基于Stackelberg博弈來分析供應(yīng)鏈性質(zhì)，提出具體的回購契約以實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)。王永龍，等[11]在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中考慮了生產(chǎn)努力和銷售努力，證明“收益共享+兩部費用+努力成本共擔(dān)”的組合式契約能夠更有效地協(xié)調(diào)供應(yīng)鏈。綜上，現(xiàn)有文獻多應(yīng)用博弈論方法來研究如何應(yīng)用契約實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，采用系統(tǒng)動力學(xué)方法的較少。熱帶農(nóng)產(chǎn)品由于產(chǎn)地偏遠(yuǎn)且易腐，不易保存，上述供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)研究中較少考慮到其特殊性，忽視了農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度以及保鮮投入等因素對供應(yīng)鏈的影響。

因此，在充分考慮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的特點的基礎(chǔ)上，將新鮮度引入模型，構(gòu)建基于收益共享契約的三級熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的系統(tǒng)動力學(xué)模型，選取不同的收入分配系數(shù)，并應(yīng)用Vensim PLE 軟件來分析不同方案下的供應(yīng)鏈的節(jié)點利潤變動情況；基于最優(yōu)的契約選擇，研究訂貨提前期和保鮮投入對供應(yīng)鏈的影響，為各級成員更好地參與供應(yīng)鏈，保證供應(yīng)鏈的整體效益提供決策參考。

2 熱帶農(nóng)產(chǎn)品的供應(yīng)鏈模型構(gòu)建

2.1 模型邊界

熱帶農(nóng)產(chǎn)品的三級供應(yīng)鏈模型是由生產(chǎn)商、批發(fā)商、零售商組成的單一鏈條。生產(chǎn)商主要指農(nóng)戶或農(nóng)村合作社，主要承擔(dān)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)部分；批發(fā)商指批發(fā)市場等，在供應(yīng)鏈中主要承擔(dān)農(nóng)產(chǎn)品的分銷和集貨；零售商指大型超市或農(nóng)貿(mào)市場。如圖1 所示，首先，生產(chǎn)商生產(chǎn)出農(nóng)產(chǎn)品后經(jīng)批發(fā)商對產(chǎn)品進行收購，然后將農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)運給零售商，最后由零售商送達到終端消費者手中，完成供應(yīng)鏈中物的流動；而資金流同物流運動方向相反，由消費者經(jīng)零售商、批發(fā)商最終到達生產(chǎn)商，完成商品所有權(quán)的轉(zhuǎn)移；信息流主要包括需求和供應(yīng)信息，在消費者和生產(chǎn)商之間虛擬雙向流動，零售商在收到消費者需求的信號時會向批發(fā)商請求訂貨，批發(fā)商進而向上級的生產(chǎn)商發(fā)出信息，完成需求信息的流動，而供應(yīng)信息則同物流一起沿著熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈從生產(chǎn)商向終端消費者流動。

圖1 熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈流程圖

2.2 基本假設(shè)

（1）研究單一的熱帶農(nóng)產(chǎn)品，且具有易變質(zhì)的屬性。

（2）只考慮零售商的新鮮度f；消費者對農(nóng)產(chǎn)品的需求與新鮮度呈正相關(guān)。

（3）保鮮水平反映新鮮度f受保鮮投入影響的程度，其受保鮮投入延遲α和隨機影響因素β影響。保鮮投入延遲α 指供應(yīng)鏈總利潤的一部分作為技術(shù)投入，存在一定的延遲；隨機影響因素β指在進行冷鏈物流保鮮水平建設(shè)的過程中，還存在其他影響因素，如專業(yè)人才數(shù)量、管理能力、冷鏈設(shè)備水平等。

（4）批發(fā)商從上游的供應(yīng)商處以較低的價格批發(fā)商品，并承諾以一定的利益比例作為回報，即將自己所得收入的一部分分配給供應(yīng)商，假定該收入分配系數(shù)為λ1；零售商從批發(fā)商那里以較低的批發(fā)價格購買商品，并承諾以一定比例的收益作為回報，假定該收入分配系數(shù)為λ2。

（5）批發(fā)商訂貨增量比Iw和零售商訂貨增量比Ir反映優(yōu)惠后的訂貨價格對訂貨率的影響。上游給下游的單位訂貨價格優(yōu)惠力度越大，下游企業(yè)的訂貨量越大。

（6）價格影響系數(shù)η表示契約下的熱帶農(nóng)產(chǎn)品的零售價格對顧客需求的影響程度。

（7）成本核算方面，只考慮訂貨成本、運輸成本和庫存成本。

2.3 模型的基本方程

基于上述假設(shè)，并借鑒已有文獻的相關(guān)研究，部分方程如下：

f=( 保鮮水平^0.15)/(0.01*零售商庫存持續(xù)時間+1)

保鮮水平=α*0.7+β*0.3

α=DELAY FIXED((供應(yīng)鏈總利潤^0.025/1.6),100,0.65)

供應(yīng)鏈總利潤=生產(chǎn)商利潤+批發(fā)商利潤+零售商利潤

生產(chǎn)商利潤=生產(chǎn)商收入-生產(chǎn)商總成本+λ1*批發(fā)商收入

批發(fā)商利潤=批發(fā)商收入*(1-λ1)-批發(fā)商總成本+λ2*零售商收入

零售商利潤=零售商收入*(1-λ2)-零售商總成本

η=WITH LOOK UP(基準(zhǔn)零售價格-零售價格，([(0.4,0)-(10,10)],(0.5,0.2),(1,0.5),(1.5,1),(2,1.5))

Ir=WITH LOOK UP(零售商的訂貨價格，([(0,0)-(20,20)],(12,1.25),(13,1.2),(13.5,1.15),(14,1.1),(14.5,1.05),(15,1))

Iw=WITH LOOK UP(批發(fā)商訂貨價格，([(0,0)-(20,20)],(7,1.25),(7.5,1.2),(7.8,1.15),(8.5,1.1),(8.8,1.05),(9,1))

批發(fā)商訂貨率=(SMOOTHI(批發(fā)商庫存調(diào)整,批發(fā)商訂貨提前期,批發(fā)商入庫延遲時間))*Iw

零售商訂貨率=(SMOOTHI(零售商庫存調(diào)整,零售商訂貨提前期,零售商入庫延遲時間))*Ir

零售商銷售率=MIN(零售商庫存,顧客需求)顧客需求=f*100*(1+η)

2.4 模型構(gòu)建

綜合考慮變量之間的相關(guān)關(guān)系，依據(jù)實際情況，構(gòu)建基于收益共享契約的熱帶農(nóng)產(chǎn)品系統(tǒng)動力學(xué)模型如圖2所示。

圖2 基于收益共享契約的熱帶農(nóng)產(chǎn)品系統(tǒng)動力學(xué)模型

2.5 常量設(shè)置

常量設(shè)置見表1。

表1 常量設(shè)置

3 仿真研究

應(yīng)用Vensim PLE 軟件進行仿真，設(shè)定INITIAL TIME = 0，F(xiàn)INAL TIME=100，TIME STEP=1。

3.1 收益共享契約的仿真方案

為研究不同的收入分配系數(shù)對熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈整體和節(jié)點利潤的影響，設(shè)計共享契約仿真方案見表2。

表2 收益共享契約方案

3.1.1 零售商利潤分析。如圖3 所示：第15d 之前，零售商實行契約共享與不實行的利潤基本保持一致，在15d之后，實行契約共享的優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn)，引入收益共享契約條件下的零售商利潤均高于無契約條件下的值，說明收益共享契約對零售商具有很好的協(xié)調(diào)效力。對比有契約條件下的利潤圖，契約1、2、4條件下的利潤值大體一致且明顯高于其他契約，此時，零售商可以選擇其中任意一種方案。

圖3 零售商利潤

3.1.2 批發(fā)商利潤分析。如圖4 所示：（1）存在契約的批發(fā)商利潤值均高于無契約。原因分析：批發(fā)商同零售商簽訂契約后，批發(fā)商約定給零售商一定的優(yōu)惠價格，相應(yīng)的，零售商需將自己銷售收入與批發(fā)商共享。優(yōu)惠價格使得零售商訂貨量增加，批發(fā)商收入增加，同時由于零售商收入逐漸提升，批發(fā)商共享的收入也得到增加。（2）第15d 之前，引入契約的4種方案下，批發(fā)商的利潤基本保持一致，第15d后，各個契約之間的差距逐漸拉大，契約1條件下的批發(fā)商利潤均高于其他契約條件下的值，故批發(fā)商為了追求自身利潤的最大化會更偏向于選擇契約1。

圖4 批發(fā)商利潤

3.1.3 生產(chǎn)商利潤分析。如圖5所示，引入契約條件的生產(chǎn)商利潤均高于無契約條件下的利潤值，且隨時間變化，兩種條件下的利潤差距逐漸變大。原因分析：生產(chǎn)商與零售商之間簽訂共享契約，生產(chǎn)商給予批發(fā)商優(yōu)惠價格，刺激了批發(fā)商的訂貨量需求，生產(chǎn)商利潤增加。對比有契約條件下的利潤圖，發(fā)現(xiàn)契約4的生產(chǎn)商利潤高于其他條件，即契約4對生產(chǎn)商的協(xié)調(diào)能力更好，為其帶來更多收益，生產(chǎn)商的最優(yōu)契約選擇為契約4。

圖5 生產(chǎn)商利潤

3.1.4 供應(yīng)鏈整體利潤仿真。如圖6所示，存在契約的供應(yīng)鏈利潤均高于無契約時的利潤值，熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的整體利潤在引入收益共享契約后得到提升。原因分析：引入契約后，節(jié)點企業(yè)遵守約定，上游企業(yè)均給予下游企業(yè)一定的優(yōu)惠價格，促使下游訂貨增加，使得企業(yè)之間沖突得到緩解，合作伙伴意識得到加強，進而提升了整體績效。契約1條件下的供應(yīng)鏈整體利潤最大，明顯高于其他條件下的利潤值，故供應(yīng)鏈的最優(yōu)決策為契約1。

圖6 供應(yīng)鏈總利潤

綜上，有契約條件下各個節(jié)點以及供應(yīng)鏈整體的利潤均高于無契約條件下的值，故收益共享契約可以協(xié)調(diào)熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，在提高上下游企業(yè)的效益的基礎(chǔ)上進一步提高整體供應(yīng)鏈的收益。進行契約方案選擇時，契約1為熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的最優(yōu)選擇。實行契約是為了實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的利潤最大化，契約1 條件下，供應(yīng)鏈整體、批發(fā)商、零售商均達到了利潤最大化，生產(chǎn)商雖然沒有達到最優(yōu)的利潤，但仍比不參與契約條件下利潤高，故生產(chǎn)商可能會妥協(xié)，服從供應(yīng)鏈整體的選擇。除收入分配系數(shù)會對契約產(chǎn)生影響外，在現(xiàn)實情況中，契約雙方的博弈、收益共享契約下的管理成本等均對收益共享契約有影響。契約一方的博弈、談判能力越強，則越容易獲得對自己有利的收入分配系數(shù)，從而實現(xiàn)自身利益的最大化；收益共享契約的一方企業(yè)為了確保自己獲得應(yīng)有的利潤，需要對另一方的利潤進行監(jiān)控，從而產(chǎn)生了管理成本，如果管理成本過高，也可能導(dǎo)致契約關(guān)系破裂。

3.2 改變訂貨提前期的仿真方案

在契約1 的基礎(chǔ)上，保持其他參數(shù)不變，改變可控決策參數(shù)—訂貨提前期，原始參數(shù)設(shè)置中，批發(fā)商的訂貨提前期為8d，零售商的訂貨提前期為7d，現(xiàn)將這兩個常量均設(shè)置為12d，且為觀察長期變化趨勢，將結(jié)束時間改為300d。進行模擬后，得到批發(fā)商和零售商的庫存量變化圖，如圖7、圖8所示。

圖7 批發(fā)商庫存

圖8 零售商庫存

訂貨提前期的改變對零售商和批發(fā)商庫存帶來了顯著的變化。從時間維度來看，批發(fā)商庫存和零售商庫存在90d之前波動幅度較大，90d之后，波動逐漸減弱?？v向，對比訂貨提前期變化前后，在120d之前，兩種條件下的庫存波動差別較大，訂貨提前期增加后，批發(fā)商和零售商庫存的波動幅度明顯大于基準(zhǔn)條件；120d之后，兩種條件下的庫存波動大體保持一致。訂貨提前期越長，企業(yè)備貨越多，庫存波動幅度越大，系統(tǒng)越不穩(wěn)定，而熱帶農(nóng)產(chǎn)品運輸距離遠(yuǎn)且不易保存，故較大的庫存波動會增加新鮮度降低、產(chǎn)品腐損的風(fēng)險。

3.3 改變保鮮投入的仿真方案

在契約1 的基礎(chǔ)上，保持其他參數(shù)不變，改變原有模型中保鮮投入延遲的系數(shù)設(shè)置。初始的保鮮投入延遲系數(shù)為0.025，現(xiàn)將其增大為0.075，進行模擬后，得到下列的利潤變化圖如圖9、圖10、圖11、圖12所示。

圖9 生產(chǎn)商利潤

圖10 批發(fā)商利潤

圖11 零售商利潤

圖12 供應(yīng)鏈總利潤

第120d 之前，兩種條件下的節(jié)點和供應(yīng)鏈整體的利潤值相差不大；在120d之后，保鮮投入比例增大情況下的利潤明顯大于基準(zhǔn)條件下的值，且隨著時間的推移，二者的差距逐漸變大。原因分析：隨著保鮮投入的增加，熱帶農(nóng)產(chǎn)品的新鮮度得到保證，消費者需求提升，庫存得到快速更新，進而提高了供應(yīng)鏈及節(jié)點企業(yè)的利潤。

4 結(jié)論與建議

4.1 結(jié)論

針對熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中常見的易腐性、信息不完全性，采用系統(tǒng)動力學(xué)方法研究其內(nèi)部的動態(tài)反饋問題，構(gòu)建基于收益共享契約的三級熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈系統(tǒng)動力學(xué)模型，應(yīng)用Vensim PLE 軟件進行仿真分析。研究發(fā)現(xiàn)：（1）收益共享契約可以協(xié)調(diào)熱帶農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈，收入分配系數(shù)的合理設(shè)置可以提升供應(yīng)鏈整體和各個節(jié)點的利潤。（2）在最優(yōu)的契約條件下，通過對訂貨提前期和保鮮投入比例的進一步仿真，結(jié)果顯示，訂貨提前期對于節(jié)點的庫存波動有重要影響，不合適的訂貨提前期會導(dǎo)致庫存波動幅度變大，企業(yè)庫存成本增加，對供應(yīng)鏈的效益產(chǎn)生消極影響；保鮮投入比例與供應(yīng)鏈及節(jié)點企業(yè)利潤值呈正相關(guān)，企業(yè)增加保鮮投入比例會進一步影響產(chǎn)品的新鮮度以及消費者的需求，最終會提高各個節(jié)點企業(yè)以及供應(yīng)鏈整體的利潤。

4.2 建議

（1）制定合理的收入分配系數(shù)。一個合理科學(xué)的收入分配系數(shù)可以在保證各個節(jié)點企業(yè)的利潤的基礎(chǔ)上提高供應(yīng)鏈整體的利潤，因此，企業(yè)之間在制定收益共享契約時，應(yīng)該經(jīng)過廣泛的市場調(diào)查和科學(xué)的論證，以便提出有效的收益共享方案。而最優(yōu)的收入分配系數(shù)的設(shè)置則要看整體供應(yīng)鏈的利潤以及上下游企業(yè)之間的博弈和協(xié)調(diào)。（2）確定合適的訂貨提前期。企業(yè)在確定訂貨提前期時，一方面，應(yīng)該充分考慮到市場需求，應(yīng)用先進的信息技術(shù)縮短訂貨提前期；另一方面，上下游企業(yè)之間應(yīng)緊密聯(lián)系，合作共贏，共享需求信息，降低需求預(yù)測的誤差，保證熱帶農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量，減小牛鞭效應(yīng)的影響。（3）增大保鮮投入。企業(yè)增加保鮮投入比例符合供應(yīng)鏈以及節(jié)點企業(yè)的利益，供應(yīng)鏈上下游企業(yè)應(yīng)通力合作增加保鮮投入，提高保鮮技術(shù)水平。例如，加強基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，如冷藏車、低溫庫等；通過全程的冷藏保鮮技術(shù)降低農(nóng)產(chǎn)品的損耗，保證質(zhì)量；應(yīng)用大數(shù)據(jù)、物流網(wǎng)、傳感器等技術(shù)，科學(xué)預(yù)測農(nóng)產(chǎn)品的需求并對農(nóng)產(chǎn)品的流通過程進行監(jiān)控。