食品安全管理中企業與農戶合作行為的演化博弈分析

張紅霞

（安徽理工大學經濟與管理學院，安徽淮南，232001）

食品安全管理中企業與農戶合作行為的演化博弈分析

張紅霞

（安徽理工大學經濟與管理學院，安徽淮南，232001）

企業與農戶采取合作的方式共同進行食品安全管理，能夠有效提升源頭的食品安全水平。通過構建食品安全管理過程中企業和農戶合作的演化博弈模型，分析雙方的合作行為策略和均衡狀態。結果表明：只有當企業和農戶合作的超額收益大于其直接成本和機會成本之和時，最終的演化結果才可能為相互合作的狀態；合理的超額收益分配系數是促進雙方合作的重要因素；合作所能獲得的超額收益越高、合作成本越低、搭便車收益越低，雙方采取合作策略的概率就越大。最后，根據研究結論得出了一些促進雙方合作共同保障食品安全的對策建議。

食品安全；合作行為；演化博弈

一、引言

食品從生產到消費，需要經過一個長且復雜的鏈條，每個環節對食品安全都會產生重要影響。尤其農產品生產環節是食品鏈的源頭，農戶提供的農產品質量直接決定著最終的食品質量。頻頻發生的食品安全事故也大多來源于食品供應鏈的前端——農產品的生產和流通環節。［1］一方面是農戶在生產過程中由于技能水平的限制、安全管理意識的薄弱或者為追求不正當經濟利益，會出現一些農業投入品濫用的現象，甚至嚴重的會出現使用違禁投入品行為。另一方面是由于農戶和企業之間信息不對稱、利益與資源分配不合理等導致。［2-5］因此，農產品質量安全問題的解決需要企業與上游農戶之間建立起一種穩定的合作關系，從源頭上防控食品安全風險。企業一般擁有技術、資金、人才等方面的優勢，若在農產品種植/養殖過程中，企業與農戶采取合作的方式進行農產品質量安全保障，能夠有效的提升源頭的食品安全水平。通過合作，企業可以確保貨源的穩定，獲得高質量的農產品；而農戶由于農產品質量安全水平的提升，也能夠獲得更高的收益。

相關研究表明，源頭農戶與企業的關系優化導致的供應鏈協同行為是解決農產品質量安全問題的治本之策，［6,7］是農產品質量安全保障的溯源機制。［8］但這種合作行為需要多方的共同努力，合作過程中也會受到諸多因素的影響。A Maffioli提出在農戶和企業合作之初，會出現產量下滑和品質供給不穩定的情況。［9］C Saenger認為一定的獎懲激勵或許能推動企業和農戶雙方加強質量能力投入，但也可能會擠壓農戶的利潤空間。［10］許民利等從食品供應鏈的視角對影響因素進行了研究，得出食品供應商和制造商的質量投入策略與雙方質量投入產出比密切相關。［11］蘇昕和劉昊龍研究得出較低的收益溢出效應、較高的監管水平以及企業對農戶的公平利益讓渡有利于雙方向合作狀態發展。［12］費威提出企業和農戶要依據合作模式、市場對企業聲譽價值認可度、企業社會責任、農戶種植農產品的努力程度等多方面因素進行合作決策。［13］現階段農業生產經營模式下，農產品質量安全主要通過企業和農戶訂立契約的方式展開，但這種契約本質上是一種不完全契約，［14］履約困難與違約現象等問題突出，［15］機會主義動機、契約不完全、利益分配機制不合理等因素會導致農戶和企業的非合作行為。［16］由以上分析可以看出，由于多種因素的影響和限制，企業和農戶雙方都存在追求短期經濟利益和機會主義傾向，不必然能夠合作供應高質量的農產品。

在管理實踐中，企業一般通過提供農業投入品、技術服務、資金支持和先進的管理經驗等方式展開合作，引導農戶生產向標準化、規范化生產方式轉變；而農戶通過專用資產的投入、勞動力的付出等向企業提供質量安全、數量穩定的農產品。但在實踐中，農戶和企業間的合作關系很不穩定，由于雙方都是有限理性的經濟主體，致使其在是否參與合作的策略選擇中會存在一定的不確定性。為此，本文依據演化博弈理論，探討企業和農戶雙方協同合作共同保障食品安全的良好狀態如何形成，哪些因素會影響雙方的策略選擇，為促進雙方合作提供一些有參考意義的對策建議和決策依據。

二、基本假設與模型構建

假設在農產品的生產過程中，參與博弈的雙方分別為企業和農戶兩個群體，企業可能采取合作策略，給農戶提供農資管理、技術服務、技能培訓或資金支持等，也可以采取不合作策略，即與農戶各自為政，只是存在交易關系。對于農戶，要與企業合作也會付出一定的合作成本，如勞動力的額外付出，優質農資的額外成本、專用資產的投入等，農戶可能采取合作策略，也可能采取不合作策略。即雙方的策略空間都為（合作，不合作），雙方都是有限理性的博弈方，一方會根據另外一方的策略選擇并考慮自身在群體中的相對適應性，雙方都會根據對方的策略選擇，來選擇和調整自身的策略。

記企業群體為b，農戶群體為f，假設在博弈初期，企業群體選擇“合作”策略的概率為x(0≤x≤1)，選擇“不合作”策略的概率為1-x；農戶群體選擇“合作”策略的概率為y(0≤y≤1)，選擇“不合作”策略的概率為1-y。πb和πf分別是企業和農戶在不合作狀態下的正常收益；Δπ為企業和農戶由于合作所能夠獲得的超額收益，此處的超額收益包括兩部分，一部分是由于食品安全水平提高，消費者信任度和購買意愿提升，食品的價格提升或銷量增加所帶來的收益；另一部分是由于不合格食品減少，造成的風險損失降低所帶來的收益。假設超額收益的分配系數為α，即企業所獲得的超額收益為αΔπ，而農戶所獲得的超額收益為(1-α)Δπ；另外合作需要支付一定的成本，cb和cf分別是企業和農戶為了合作所需支付的成本；pb為農戶采取合作策略增加質量成本投入保障農產品質量安全，而企業采取不合作策略不增加投入所獲得的搭便車收益，且有pb>πb；pf為企業采取合作策略增加質量成本投入保障農產品質量安全，而農戶采取不合作策略不增加投入所獲得的搭便車收益，且有pf>πf。根據上述假設和分析，本文構建出食品安全管理中企業與農戶合作策略博弈支付矩陣如表1所示。

表1 企業與農戶合作策略博弈的支付矩陣

三、企業與農戶合作的演化穩定策略分析

（一）演化的均衡點分析

根據表1的支付矩陣，可以得出博弈雙方在不同情況下的期望收益，分別為：

企業采取合作策略時的期望收益為：

企業采取不合作策略時的期望收益為：

則企業的平均期望收益為：

由此可得出企業采取合作策略的復制動態方程為（謝識予）：

同理可得農戶采取合作策略的復制動態方程為：

聯立式（4）和（5），分別令x?=0,y?=0，得到：

（二）均衡點的穩定性分析

復制動態方程求出的均衡點不一定是系統的演化穩定策略（ESS），演化均衡點的穩定性可以從該系統的Jacobian矩陣的局部穩定分析來導出（Friedman）。由式（4）和（5）組成的系統的Jacobian矩陣（記為J）為：

根據演化博弈理論，當某一局部均衡點滿足兩個條件：trJ<0和detJ>0，則該均衡點就是演化穩定策略（ESS）。其中：

分別計算矩陣J在平衡點的detJ和trJ的值和符號，并判斷其局部穩定性，可以得到以下四種情形下的演化博弈結果：

表2 情形1時系統的演化穩定結果

表3 情形2時系統的演化穩定結果

情形3：αΔπ>pb-πb+cb且(1-α)Δπ

表4 情形3時系統的演化穩定結果

情形4：αΔπpfπf+cf，企業和農戶合作過程中，企業的超額收益小于其成本，而農戶的超額收益大于其成本。此時，系統有四個局部均衡點，A(0,0)、B(1,0)、C(0,1)、D(1,1)，系統局部演化穩定性分析結果如表5所示，動態演化過程如圖4所示。

表5 情形4時系統的演化穩定結果

圖1 αΔπ

圖2 αΔπ>pb-πb+cb且(1-α)Δπ

圖3 αΔπpf-πf+cf時系統的動態演化圖

圖4 αΔπ>pb-πb+cb且(1-α)Δπ>pf-πf+cf時系統的動態演化圖

從以上可以看出，企業和農戶合作的超額收益將直接影響最終的均衡結果。一般情形下，當農戶和企業雙方由于合作使得食品安全水平提高，消費者認可度和信任度提升，雙方所獲得的超額收益會大于其付出的直接成本和機會成本之和，這時在系統的5個局部均衡點中，僅有A(0,0)或D(1,1)兩個點是演化穩定策略。從圖1可以看出，5個局部均衡點把整個博弈系統劃分成了兩個完全不同發展趨勢的區域，由鞍點O和不穩定點B、C連成的折線即為農戶和企業兩者合作博弈過程中收斂于不同狀態的臨界線，在折線右上方（即BOCD區域），系統最終收斂于D(1,1)，即雙方都選擇合作策略。而在折線左下方（即ABOC區域），系統最終收斂于A(0,0)，這時博弈的結果趨于雙方均選擇不合作、各自為政的不良狀態。

但雙方合作所獲得的超額收益也不一定總是會大于其支付的成本，在一些特殊情形下，如搭便車收益較高，合作支付成本過高等，都會導致所獲得超額收益小于其成本。只要有任何一方其超額收益小于其付出的直接成本和機會成本之和，從圖2，3和4可以看出，無論從何種初始狀態出發，最終都將收斂于A(0,0)，即企業和農戶都會選擇不合作策略。由此可以看出，營造良好的食品市場環境，使得安全食品能夠獲得較多的超額收益是促進二者合作的根本途徑。

四、企業和農戶策略選擇的影響因素分析

在食品安全管理中，企業和農戶是否最終選擇合作策略，是雙方博弈的結果。博弈的長期均衡結果可能是都選擇合作，也可能是都選擇不合作。從圖1可以看出，演化結果向哪個方向收斂取決于ABOC的面積和BOCD的面積的大小，ABOC部分的面積越大，系統收斂于A(0,0)的可能性越大，而BOCD部分的面積越大，系統收斂于D(1,1)的可能性越大。影響雙方策略選擇的主要因素包括所獲得的超額收益及其分配系數、一方合作而另一方不合作的搭便車收益以及合作需支付的成本等。下面分別討論這幾個因素的變化對系統演化結果的影響。

根據圖1可以得出，區域ABOC的面積

當式（7）成立時，系統向D(1,1)收斂的可能性最大，即農戶和企業都選擇合作策略的可能性最大。因此，農戶和企業的超額收益分配系數應該與雙方為合作所支付的成本密切相關。一般情況下，企業掌握著先進的管理經驗，擁有較強的資金和技術能力。在合作過程中，企業付出的成本也會高于農戶付出的成本，相應獲得的超額收益也一般會高于農戶。但為了促進農戶的合作行為，也需要考慮對農戶的收益補償，激勵農戶通過與企業合作共同保障食品安全，合理的分配系數是促進雙方合作的重要影響因素。

第二，企業和農戶雙方為合作所支付的直接成本cb和cf。其他條件一定時，SABOC是關于cb和cf的單調增函數，即合作成本越高，區域ABOC部分的面積就越大，系統收斂于均衡點A(0,0)的概率就越大，企業和農戶群體采取合作策略的可能性就會降低。一般情況下，農產品的生產規模越大，標準化和規范化程度越高，越有利于合作成本的降低。在實踐中，企業往往會選擇一些具有一定規模的農場、合作社等作為合作對象，而不選擇單個分散的小農戶，使得合作能夠產生規模效益，以降低合作成本。

第三，當一方選擇合作而另一方選擇不合作的搭便車收益pb和pf。其他條件一定時，SABOC是關于pb和pf的單調增函數，即某一方選擇不合作策略的搭便車收益越高，區域ABOC部分的面積就越大，系統收斂于均衡點A(0,0)的概率就越大，企業和農戶群體采取合作策略的可能性就越低。因此，在雙方合作過程中，應該有合理的監督和懲罰機制，以使得單方選擇不合作策略所能獲得的搭便車收益減少。

五、結論與啟示

本文運用演化博弈理論，針對食品安全管理過程中企業與農戶的合作行為策略進行了分析，結果表明：一般情形下，當農戶和企業合作的超額收益大于其直接成本和機會成本之和時，會出現兩種截然不同的發展方向，一種是全部選擇合作，一種是全部選擇不合作。而當雙方或者其中某一方的超額收益小于其直接成本和機會成本之和時，最終的結果均為不合作的狀態。影響合作策略選擇的因素主要包括雙方合作所獲得的超額收益及其分配系數、合作成本和搭便車收益等。超額收益越高，合作成本越低，搭便車收益越低，雙方采取相互合作策略共同保障食品安全的可能性就越大。另外，超額收益分配系數與合作成本呈正相關關系，合理的分配系數是促進雙方合作的重要因素。

基于以上結論，提出如下建議：第一，制定合理的超額收益分配機制。一般情況下，企業是分配機制的主導者和協調者，企業應該基于雙方為了合作所付出的成本制定合理的分配系數，以使得農戶有足夠的動機付出努力參與合作。在管理實踐中，超額收益的分配可以采取的方式主要有以下幾種：一是價格補償，企業根據農戶為了合作所支付的成本和努力水平，給予收購價格方面一定的補償，以彌補農戶為了提高農產品質量而付出的成本；二是提供額外獎勵，企業將所獲得的超額收益按一定份額分配給農戶以作為對農戶合作和努力的獎勵；三是可以將超額收益轉變為企業對農戶合作的資金支持，根據農戶的努力水平，增加一定的資金支持幫助農戶更好的提升質量保障能力。當然，具體的方式還有很多，企業需要結合實際情況考慮合理的分配方式和分配系數。第二，建立有效的監督和懲罰機制。對企業和農戶的合作實施有效的監督，使得

“搭便車”行為能夠被及時的發現。對于具有“搭便車”行為的企業或農戶實施有效的懲罰機制，使得“搭便車”行為的風險增加，收益減少，從而促進雙方向有機合作、互惠共生的方向演化。第三，推進農產品生產規模化。重點培育農業合作社、家庭農場和種養大戶等新型農業生產經營主體，有效的推進農產品生產的標準化和規范化，降低合作成本，提升食品安全水平。另外，還要注重良好食品市場環境的建設，提升消費者食品安全信心和辨識能力，使得優質食品能夠實現更優的價格和更高的銷量，從而使得合作能獲得更多的超額收益，給企業和農戶的合作創造源動力。

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F272.3

A

國家自然科學基金項目“網購食品供應鏈中網絡交易平臺質量安全控制行為及其動力機制研究”（71503002）；安徽省自然科學基金項目“基于供應鏈協同的食品安全風險控制機制研究”（1608085QG164）；安徽省高校人文社會科學研究重點項目“信息不對稱視角下食品安全風險的形成機理與防控機制研究”（SK2014A232）

張紅霞（1982-），女，博士，講師，研究方向為食品安全管理、供應鏈管理。