劉巖峰，鄭 珂

（渤海大學(xué)管理學(xué)院，遼寧錦州 121013）

中國農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈主要以采購商、批發(fā)商和零售商為主，其形態(tài)具有信息不對稱性，供應(yīng)鏈各主體之間缺乏信任，質(zhì)量安全追溯困難，從而造成整個農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈物流流通速度下降。而區(qū)塊鏈?zhǔn)堑湫偷娜ブ行幕到y(tǒng)，能夠記錄多元主體的交易，各個節(jié)點數(shù)據(jù)在鏈條中獨立寫入，而且各個節(jié)點地位對等，鏈條中的信息在全網(wǎng)透明可見，其數(shù)據(jù)無法進行篡改。將區(qū)塊鏈技術(shù)引入鄉(xiāng)村供應(yīng)鏈，有效地解決農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈現(xiàn)有的問題，提高農(nóng)產(chǎn)品流通速度。

2020 年中央一號文件提出在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域方面要加速區(qū)塊鏈技術(shù)的融入［1］。由于農(nóng)產(chǎn)品銷售是以消費者利益為導(dǎo)向的，而在整個農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中，與消費者最接近的則是農(nóng)產(chǎn)品零售商，部分研究者在農(nóng)產(chǎn)品零售商和消費者之間展開了深入研究。喻登科等［2］在生鮮農(nóng)產(chǎn)品新鮮度信息對消費者透露的情況下，建立零售商和消費者的博弈模型，為零售商實現(xiàn)利益最大化提供理論性意見。聞卉等［3］在消費者受價格、農(nóng)產(chǎn)品新鮮和綠色程度的影響下建立博弈模型，并分3 種情況探討成本、價格、新鮮度數(shù)值的變化對零售商的選擇策略和利益產(chǎn)生的影響，為農(nóng)產(chǎn)品零售商的決策行為提供理論依據(jù)。周禮南等［4］以普通農(nóng)產(chǎn)品與有機農(nóng)產(chǎn)品的實際情況為基礎(chǔ)，運用積分不等式理論，構(gòu)建適合消費者的有機產(chǎn)品偏好的生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)平衡模式，并對消費者的產(chǎn)品偏好及其他影響因素進行了實例分析。當(dāng)零售商傾向合作時，聞卉等［5］根據(jù)政府在不同災(zāi)難年份的扶持政策，建立了政府、零售商與農(nóng)民三階段Stackelberg 博弈模式。李琳等［6］兼顧消費者在渠道間的需求異質(zhì)性下，探討了既具有線上和線下銷售渠道的生鮮零售商應(yīng)用BOPS 服務(wù)模式后的定價策略。李曄等［7］在考慮政策補貼情況下，構(gòu)建零售商與消費者之間的雙方演化博弈模式，對于推動零售商采取果蔬冷鏈運輸方式提出了理論指導(dǎo)意見。零售商的決策和定價會隨著消費者行為的改變而發(fā)生改變。

在推動區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用的研究中，學(xué)者主要研究農(nóng)產(chǎn)品零售商與消費者間的關(guān)系。由于在新技術(shù)應(yīng)用推廣中，政府政策支持起著很大的推動作用。因此，本研究引入政府政策支持，構(gòu)建區(qū)塊鏈技術(shù)下消費者與農(nóng)產(chǎn)品零售商的演化博弈模型，采取系統(tǒng)動力學(xué)方法進行仿真，對系統(tǒng)內(nèi)部因果關(guān)聯(lián)進行分析，為推動區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品零售商中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 消費者和零售商演化博弈模型

與傳統(tǒng)的博弈方式不同，演化博弈中各主體的理性是有限的，群體中的個體經(jīng)由模仿、學(xué)習(xí)、突變等來達到整個系統(tǒng)的動態(tài)平衡。為加速區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用，王旭坪等［8］建立農(nóng)戶與合作社之間的網(wǎng)絡(luò)演化博弈模型，探究相關(guān)因素對雙方采取區(qū)塊鏈技術(shù)的影響，并通過實際例子證明模型的有效性。本研究以該模型為參考，使用消費者和農(nóng)產(chǎn)品零售商（為方便后續(xù)簡稱為零售商）作為演化博弈的雙方，分別采取相應(yīng)的策略應(yīng)對對方的策略。

1.1 模型假設(shè)

為了更好地分析政府補貼下消費者與零售商的決策行為，提出了以下模型假設(shè)：

假設(shè)1：消費者購買區(qū)塊鏈形式下農(nóng)產(chǎn)品的概率為x（0≤x≤1），購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈形式下的農(nóng)產(chǎn)品概率為1-x；零售商采取區(qū)塊鏈模式的概率為y（0≤y≤1），選擇傳統(tǒng)供應(yīng)鏈的形式為1-y。

假設(shè)2：零售商處在傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的核心位置，擁有大量的信息和主動權(quán)［9］，假設(shè)零售商利用此優(yōu)勢得到的利益為S。

假設(shè)3：零售商采取區(qū)塊鏈形式下將會產(chǎn)生基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、系統(tǒng)更新、工作人員更新等損失，因此政府需要制定政策來激勵零售商采取此種模式，如政府補貼、減免稅收等，設(shè)定政府支持為FG。

假設(shè)4：通過購買不同供應(yīng)鏈模式下的農(nóng)產(chǎn)品，消費者會得到不同的滿意度［10］，設(shè)為Pi，i=1 為區(qū)塊鏈模式，i=2 為傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式。由于采取區(qū)塊鏈模式，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈核心企業(yè)會根據(jù)共享的信息來實現(xiàn)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)，農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量會得到上升，顧客滿意度會得到提升，但采取區(qū)塊鏈技術(shù)的農(nóng)產(chǎn)品需顧客花費更高價錢。

假設(shè)5：在傳統(tǒng)供應(yīng)鏈形式下，零售商會利用自身的信息優(yōu)勢實行信息欺騙等行為，為消費者帶來K的損失，λ為消費者購買問題產(chǎn)品的概率。

假設(shè)6：當(dāng)零售商采取區(qū)塊鏈模式時，會因為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的提升帶來更多的額外效益如社會聲譽等，設(shè)為D。

1.2 參數(shù)說明

模型參數(shù)及意義如表1 所示。

表1 參數(shù)說明

1.3 模型描述

當(dāng)消費者購買區(qū)塊鏈模式下的農(nóng)產(chǎn)品，零售商采取區(qū)塊鏈模式時，消費者的收益為P1-L1，零售商的收益為L1+FG-T1+D；當(dāng)消費者購買區(qū)塊鏈模式下的農(nóng)產(chǎn)品，零售商采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式時，消費者因為沒有區(qū)塊鏈模式農(nóng)產(chǎn)品，收益為0，零售商的收益為S-T2；當(dāng)消費者采取購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式農(nóng)產(chǎn)品策略，零售商采取區(qū)塊鏈模式時，消費者的收益為0，零售商的收益為FG+D-T1；當(dāng)消費者購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式農(nóng)產(chǎn)品，零售商采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式時，消費者的收益為P2-L2-λK，零售商的收益為L2-T2+S。

消費者是否購買區(qū)塊鏈模式和零售商是否采取區(qū)塊鏈模式的博弈收益矩陣如表2 所示。

表2 消費者和零售商的博弈收益矩陣

1.4 復(fù)制動態(tài)方程

令消費者選擇購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的期望收益為E1，選擇購買傳統(tǒng)供應(yīng)農(nóng)產(chǎn)品的期望收益為E2，如式（1）、式（2）所示：

消費者的復(fù)制動態(tài)方程如式（4）所示：

令零售商選擇區(qū)塊鏈模式的期望收益為G1，選擇傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈形式的期望收益為G2，如式（5）、式（6）所示：

零售商的復(fù)制動態(tài)方程如式（7）所示：

1.5 演化博弈模型的穩(wěn)定性分析

消費者與零售商間動態(tài)系統(tǒng)的Jacobian 矩陣φ如式（8）所示：

消費者與零售商間動態(tài)系統(tǒng)的Jacobian 矩陣的行列式和跡如式（9）、式（10）所示：

根據(jù)式（4）和式（7）得到復(fù)制動態(tài)均衡點E1( 0,0 )、E2( 0,1 )、E3( 1,0 )、E4( 1,1 )、E5(x*,y*)，對映矩陣行列式和跡及其表達式如表3 所示。

表3 均衡點及其行列式和跡

從表3 可以看出，在不同的參數(shù)取值情況下，行列式和跡的符號會發(fā)生變化，從而導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性受到諸多因素的影響。由于E5(x*,y*)的trφ= 0，該均衡點始終不是系統(tǒng)的ESS（穩(wěn)定策略）。根據(jù)模型變量間的關(guān)系，用Friedman［11］方法分成以下4 種情況討論：

情況1：當(dāng)L2+λK＜P2，并且FG+D-T1＜S+L2-T2，也就是購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式下的農(nóng)產(chǎn)品會使消費者有很高的滿意度，零售商認(rèn)為采取區(qū)塊鏈技術(shù)得到的收益減去成本后會得到比采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈更少的收益，系統(tǒng)的ESS 為（0，0）。

情況2：當(dāng)P1＜L1，F(xiàn)G+D-T1＞S+L2-T2，即消費者覺得高價購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品不滿意，政府政策支持和采取區(qū)塊鏈模式后帶來的收益減去成本比采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式的收益大，系統(tǒng)的ESS 為（0，1）。

情況3：當(dāng)P2＜L2+λK，L1+FG+D-T1＜S-T2，即消費者購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式的農(nóng)產(chǎn)品不滿意，零售商采取區(qū)塊鏈形式的收益小于采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式的收益，系統(tǒng)的ESS 為（1，0）。

情況4：當(dāng)P1＞L1，L1+FG+D-T1＞S-T2，即消費者對購買供應(yīng)鏈模式的農(nóng)產(chǎn)品滿意程度高于付出的價格，零售商在政府支持等收入下采用區(qū)塊鏈模式的回報大于傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式的回報，系統(tǒng)的ESS為（1，1）。

2 消費者和零售商SD 模型與仿真

2.1 消費者和零售商SD 模型構(gòu)建

由于系統(tǒng)動力學(xué)（System dynamics，SD）是將定性和定量分析結(jié)合起來，對其復(fù)雜反饋行為進行數(shù)學(xué)方法的研究［12，13］。在上述演化博弈分析的基礎(chǔ)，利用系統(tǒng)動力學(xué)具有不需要數(shù)據(jù)就可以仿真模擬的優(yōu)點，對該系統(tǒng)進行模擬仿真，得出各種因素對決策各方的影響，并利用Vensim 軟件建立了SD 模型，如圖1 所示。

圖1 消費者農(nóng)產(chǎn)品零售商演化博弈的SD 模型

該模型的速率變量為x變化率和y變化率；消費者購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的期望收益E1、消費者購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈農(nóng)產(chǎn)品的期望收益E2、零售商采取區(qū)塊鏈模式的期望收益G1、零售商采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式的期望收益G2組成該模型的輔助變量；消費者購買傳統(tǒng)供應(yīng)鏈農(nóng)產(chǎn)品概率1-x、消費者購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品概率x、零售商采取區(qū)塊鏈模式概率y、零售商采取傳統(tǒng)供應(yīng)鏈模式1 -y作為該模型的流位變量；其他為該模型的外生變量。其中各變量之間的關(guān)系由式（1）~式（7）來確定，TIME STEP=0.007 812 5，演化時長30 個月。

2.2 消費者與零售商演化博弈的SD模擬仿真分析

由消費者和零售商的演化博弈模型可知，當(dāng)P1＞L1，L1+FG+D-T1＞S-T2時，系統(tǒng)會向ESS（1，1）即消費者購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品，零售商采取區(qū)塊鏈模式來演化，本研究按照符合P1＞L1，L1+FG+D-T1＞S-T2的參數(shù)設(shè)值，設(shè)FG=2，S=1，T1=4，T2=2，P1=10，P2=6，λ=0.5，K=2，D=5，L1=5，L2=3，x=0.1，y=0.1。

2.2.1 消費者購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的滿意度P1對消費者演化結(jié)果影響 當(dāng)其他初始數(shù)值不變時，對消費者購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的滿意度P1演化進行仿真模擬運算，仿真模擬得出P1=8、10、15 時消費者策略的演化圖（圖2）。根據(jù)圖2 可以看出，當(dāng)P1越大，消費者選擇購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的演化速度越快，即當(dāng)消費者對區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品越滿意時，便更傾向于買進該產(chǎn)品。因此，想要使更多的消費者購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品，需要從提高消費者對區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的滿意度入手。當(dāng)消費者選擇購買區(qū)塊鏈模式下的農(nóng)產(chǎn)品時，零售商也會根據(jù)消費者的喜好去采取區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用。

圖2 P1=8、10、15 時消費者演化結(jié)果

2.2.2 使用區(qū)塊鏈模式的投入T1對零售商演化結(jié)果的影響 假設(shè)其他初始數(shù)值不變時，對使用區(qū)塊鏈模式的投入T1售商演化進行模擬仿真，當(dāng)T1=2、3、4 時的零售商的演化圖（圖3）。根據(jù)圖3 可以看出，當(dāng)T1越大，零售商采取區(qū)塊鏈模式的行為就越慢，節(jié)省區(qū)塊鏈構(gòu)造的投入是推動零售商采取區(qū)塊鏈模式的關(guān)鍵要素之一。如果零售商采取區(qū)塊鏈技術(shù)需要花費大量成本，對區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的普及會產(chǎn)生阻礙。

圖3 T1=2、3、4 時零售商的演化結(jié)果

2.2.3 政府政策支持FG對零售商演化結(jié)果的影響 假設(shè)其他初始數(shù)值不變時，對政策支持FG的演化進行仿真，設(shè)定FG=2、4、8，仿真模擬結(jié)果如圖4 所示。從圖4 可以看出，F(xiàn)G越大，零售商采取區(qū)塊鏈模式的行為越快，政府如果想快速推動區(qū)塊鏈的應(yīng)用，則要采取政策大力支持零售商，幫助零售商采用區(qū)塊鏈技術(shù)，使區(qū)塊鏈技術(shù)在零售商中普及。

圖4 FG=2、4、8 時零售商的演化結(jié)果

3 結(jié)論與建議

本研究模型主要根據(jù)系統(tǒng)動力學(xué)不需要數(shù)據(jù)就可以仿真模擬的優(yōu)點，構(gòu)建的區(qū)塊鏈環(huán)境和政府政策支持下農(nóng)產(chǎn)品零售商和消費者的雙方博弈模型，采用Vensim 對各主體策略行為的交互過程模擬，當(dāng)P1＞L1，L1+FG+D-T1＞S-T2時，農(nóng)產(chǎn)品零售商會更愿意采用區(qū)塊鏈模式，消費者會更愿意購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品，并且隨著FG、P1增大，T1減少，各主體朝著ESS 的演化速率會加快。為加快區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中的應(yīng)用，采用如下對策：

1）加大區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品的宣傳。作為一個新興的技術(shù)，消費者對區(qū)塊鏈技術(shù)不了解，很難直接看到區(qū)塊鏈技術(shù)下的農(nóng)產(chǎn)品和傳統(tǒng)供應(yīng)鏈農(nóng)產(chǎn)品的差異，必須加強區(qū)塊鏈技術(shù)的推廣。在區(qū)塊鏈技術(shù)中，信息的傳遞是透明的，農(nóng)產(chǎn)品零售商可以根據(jù)該特點推出“認(rèn)養(yǎng)一棵蘋果樹”等活動，讓消費者了解農(nóng)產(chǎn)品從一個種子到長成蘋果的全過程，使消費者對農(nóng)產(chǎn)品更加放心，讓考慮食品安全的消費者偏向購買區(qū)塊鏈農(nóng)產(chǎn)品。

2）加大培養(yǎng)區(qū)塊鏈供應(yīng)鏈技術(shù)型人才，吸引掌握區(qū)塊鏈技術(shù)和其他技術(shù)的復(fù)合型人才。只有大量培養(yǎng)區(qū)塊鏈技術(shù)相關(guān)人才，提升應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用水平和熟練程度，而且區(qū)塊鏈?zhǔn)切枰喾N技術(shù)相結(jié)合發(fā)揮的技術(shù)，需要通過人才引進計劃或者住房補貼等政策，吸引更多的掌握區(qū)塊鏈技術(shù)和其他技術(shù)的復(fù)合型人才，使他們在區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用上發(fā)揮作用。專業(yè)型人才的培養(yǎng)和復(fù)合型人才引進同時進行，減少零售商在采用區(qū)塊鏈時減少投入成本和時間成本，從而降低整個區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用成本。

3）增加政策的支持。對于區(qū)塊鏈這種前沿的重要技術(shù)，中國政府對于它的應(yīng)用和發(fā)展一直是秉持著激勵和支持的態(tài)度［14］。在傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈形式中，零售商處在核心位置，放棄原先的地位采取去中心化的區(qū)塊鏈形式，在零售商不知道區(qū)塊鏈未來收益和風(fēng)險的情況下，難以舍去在供應(yīng)鏈中原有的優(yōu)勢地位。政府可以制定相關(guān)政策，例如對采取區(qū)塊鏈技術(shù)的企業(yè)減少一定量的稅收或者提供政府補貼等，激發(fā)農(nóng)產(chǎn)品零售商使用區(qū)塊鏈技術(shù)的積極性，推動農(nóng)產(chǎn)品零售商應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)。

4）發(fā)展與區(qū)塊鏈相關(guān)的信息技術(shù)。區(qū)塊鏈在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中，與云計算、大數(shù)據(jù)及智能系統(tǒng)，讓人工智能、移動通信、智能裝備等信息技術(shù)相連接［15］，因此想要使區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中發(fā)揮最大的作用，在發(fā)展區(qū)塊鏈技術(shù)的同時，也要促進與區(qū)塊鏈相關(guān)的信息技術(shù)的發(fā)展，讓區(qū)塊鏈技術(shù)在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的應(yīng)用中有更好相關(guān)技術(shù)支持，發(fā)揮其最大作用，從而減少零售商在區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用中的成本。