低碳經濟下綠色農產品供應鏈主體博弈

陳化飛

摘要：隨著經濟發展與環境破壞之間的矛盾日益凸顯，發展綠色農產品供應鏈得到社會各界的廣泛關注和認可。運用純策略納什均衡與混合納什策略均衡的博弈理論和方法建立綠色農產品供應鏈上政府、企業和消費者三者之間的博弈模型，研究政府監控、企業實行綠色農產品供應鏈管理、消費者參與綠色農產品供應鏈建設之間可能存在的情況，以及各種情況下供應鏈主體的動態收益關系對于我國綠色農產品供應鏈建設的影響。結果表明，政府的補貼和懲罰措施對企業和消費者參與綠色農產品供應鏈建設具有一定的促進意義，但懲罰和補貼力度要視情況而定，企業及消費者應自覺提高綠色農產品供應鏈建設的參與程度，提升整體社會福利水平。通過對均衡解及相關參數的分析，提出政府、企業及消費者在綠色農產品供應鏈建設方面的對策和建議。

關鍵詞：低碳經濟；綠色農產品；供應鏈；納什均衡；博弈模型；動態收益；補貼；懲罰

中圖分類號： F252文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）14-0293-04

隨著“低碳經濟”理念的推行和宣傳，保護環境、治理污染、創建宜居城市等成為人們關心、關注的熱點話題。綠色供應鏈管理適應這一發展趨勢，將“環保”融入到生產、銷售中，從長遠發展的角度制定經營戰略，不單純以盈利為目的，是一種新型的供應鏈管理模式。農產品的質量切實關系到消費者甚至子孫后代的身體健康，構建、優化綠色農產品供應鏈勢在必行。特別是黨的十八屆五中全會提出五大發展理念之后，發展綠色食品，符合國家“綠色發展、低碳發展、循環發展”的戰略部署，符合“產出高效、產品安全、資源節約、環境友好”的現代農業發展方向，倍受各級政府的重視。國內外學者關于綠色農產品供應鏈的研究已經取得了一些成果。Sarkis等較全面地研究了綠色農產品供應鏈管理戰略實施問題[1-2]。劉偉華等通過研究封閉供應鏈現狀，提出了綠色農產品封閉化改造的意義，并以蘇果超市有限公司的綠色農產品供應鏈封閉化改造為例進行分析[3]。陸彬研究了在信息對稱條件下無限次重復博弈及信息不對稱條件下基于聲譽機制的有限多次博弈的情況，指出影響農產品供應鏈成員信任機制建立與完善的因素[4]。王沖等針對生鮮農產品流通過程中產生的巨大損耗問題進行研究[5]。梁鵬等利用聯盟博弈中的沙普利值分析了農產品供應鏈聯盟的利益分配機制[6]。李曉宇研究了非對稱信息下農產品供應鏈的動態博弈模型[7]。儲成兵等針對農超對接這種新型農產品供應鏈管理模式展開研究，并指出其成功的關鍵在于參與各方力量的均衡發展[8]。吳絨等通過建立生產與消費系統在綠色農產品業務量規模達到動態穩定，緩解兩大系統之間的信息沖突，提出綠色農產品供應鏈協同模式及保障其穩定的措施[9]。趙靜雯等建立了低碳環境下政府、企業、消費者三者之間的博弈模型，并分析不同情況下各主體的收益情況，得出混合策略下的最優解[10]。張漢江等研究了低碳化背景下政府征收碳稅的縱向供應鏈最優減排問題[11]。林挺等研究了食用農產品供應鏈中上下游相鄰節點間知識共享的演化博弈情況[12]。鄧彬以農產品質量管理體系的完善為保障，以農產品流通的組織化程度創新為動力，以契約代管理為準繩，以信息充分共享為紐帶等方面不斷完善，以保證農產品供應鏈條的暢通，防止其斷裂，盡可能實現各節點間利益共贏[13]。游達明等針對低碳供應鏈研發、促銷與定價問題，構建微分博弈模型，將產品低碳度和商譽作為狀態變量，綜合考慮價格和非價格因素對市場需求的多重影響，考察并比較不同決策下供應鏈的反饋均衡策略，結合數值模擬，對相關參數進行敏感性分析[14]。付秋芳等研究了供應商與制造商的碳減排投入行為與策略[15]。綜上所述，盡管綠色農產品供應鏈的研究已經取得了一[CM（25]些成果，但對綠色農產品供應鏈涉及的政府、企業、消費者三方的利益博弈研究較少。本研究在傳統供應鏈運作的基礎上，分析綠色農產品供應鏈運作情況，建立政府、企業與消費者三方的博弈模型，并對純策略均衡與混合策略均衡不同情況下各主體的收益情況、均衡解及相關參數進行了分析，為政府、企業實行綠色供應鏈管理提供了理論參考和決策支撐。

1博弈模型的建立

1.1博弈模型的基本假設與參數設置

遵從經典博弈模型關于“理性人”的假設，將博弈參與的各主體視為追求利益最大化的個體，對未來的判斷有準確的把握，不會作出錯誤的決定。綠色農產品供應鏈涉及的參與主體復雜，為了便于分析，假設整個鏈條由政府、企業和消費者三方構成。其中政府指區域地方政府，指導企業、消費者的環境保護及宣傳工作，也包括相關環保法規的制定；企業涵蓋的內容較多、范圍較廣，包括農產品生產、加工、流通等各環節的主體；消費者是指從企業一方購買農產品及其初級加工品的消費群體。假設博弈三方在短期均衡中都知道對方的策略空間和相應的收益，所以按照完全信息靜態博弈來處理，并求得納什均衡解。

當前，我國綠色農產品供應鏈還處于初級發展階段，相關理念宣傳和措施落實不到位，消費者及企業對于綠色農產品的認知和接受程度有待提升。針對這種現象，政府作為一切環保組織、協會的代表，對于農產品供應鏈主體的行為進行適當的監控是必要的，監控措施包括對實行綠色供應鏈管理企業、參與綠色農產品購買的消費者的補貼及不實行綠色供應鏈管理企業、不參與綠色農產品購買的消費者的懲罰，假設政府監控的概率為x，則不監控的概率為1-x，即政府的策略空間為G（監控，不監控）；企業在供應鏈管理方面有實行綠色供應鏈管理和不實行綠色供應鏈管理2個方面，包括在生產、加工、流通各環節是否采用綠色工藝處理農產品、化肥使用量是否符合綠色食品法規標準、是否采用節能減排的種植技術等，假設企業實行綠色供應鏈管理的概率為y，則不實行綠色供應鏈管理的概率為1-y，即企業的策略空間為E（實行，不實行）；消費者的選擇不受政府、企業的控制，可以參與購買綠色農產品，也可以不參與購買綠色農產品，假設消費者參與綠色農產品購買的概率為z，則消費者不參與綠色農產品購買的概率為1-z，即消費者的策略空間為C（參與，不參與）。當政府對農產品供應鏈進行監控時，其監控和宣傳成本為CG，實行綠色農產品供應鏈管理和參與綠色農產品購買的消費者從政府處獲得的補貼分別為AE、AC，政府此時獲得的環境收益為M1，若企業不實行綠色農產品供應鏈管理、消費者不參與綠色農產品購買，二者因此獲得的政府懲罰分別為PE、PC，政府此時獲得的環境收益為M2（M1>M2）；當企業不實行綠色農產品供應鏈管理時的收益為RE2，此時的投入成本較少，可忽略不計，政府因監控不到位獲得的社會收益為M3，實行綠色農產品供應管理時的收益為RE2，此時因技術、人員的投入增加，導致成本提升至CE1；當消費者參與綠色農產品購買時，說明政府和企業關于綠色農產品方面的宣傳和控制起到了一定的作用，消費者獲得的效用為UC2，不參與綠色農產品購買獲得的效用為UC1。

1.2博弈模型的策略組合及收益矩陣

綜上關于綠色農產品供應鏈的假設和分析，建立政府、企業、消費者之間的博弈模型的支付矩陣（表1）。

2博弈的均衡分析

2.1純策略納什均衡分析

由表2可知，策略組合（企業實行，參與，不監控）是最理想的狀態，其成立的條件是RE1-CE1>0，UC1>0，意味著企業為實行綠色農產品供應鏈管理所得到的收益要高于付出的成本，為了獲取利潤而參與綠色農產品供應鏈建設，消費者參與綠色農產品購買得到的效用為正，愿意參與綠色農產品購買，這是未來農產品供應鏈各主體博弈的發展趨勢，隨著綠色農產品種植技術的改善，企業為實行綠色農產品供應鏈管理付出的成本降低，而消費者環保、健康意識的提高驅使其參與綠色農產品購買，企業產銷對路，收益提高，必然大力推行綠色農產品供應鏈的管理，但這種模式的產生需要消費者意識、企業生產管理技術等達到一定的成熟度；策略組合（企業實行，不參與，不監控）成立的條件是-CE1>RE2，UC1<0，意味著企業為實行綠色農產品供應鏈管理所付出的成本小于其付出的成本，導致企業虧損，消費者購買綠色農產品不能使其滿意，這可能是企業在實際生產、銷售過程中由于實行綠色農產品供應鏈管理提高成本，定價過高，未能到達消費者的預期效用，而造成消費者不參與綠色農產品購買的現象。此外，若企業實行綠色農產品供應鏈管理，政府為降低開支，傾向于采取不監控的措施，策略組合（企業實行，參與，監控）和（企業實行，不參與，監控）都不會成為純策略組合均衡。所以，表2中沒有唯一的納什穩定均衡解，供應鏈內政府、企業及消費者將采用混合納什均衡策略。

3混合博弈均衡解的理論意義和參數影響

在純納什均衡解不存在的情況下，政府、企業及消費者采用混合納什均衡策略，即以一定的概率分別采用其純策略。由以上混合納什均衡解可知，x*、y*、z*與0的相對大小關系難以確定。因x*、y*、z*都小于0時，代表政府對綠色農產品供應鏈實行嚴格監控和宣傳，以保證企業進行綠色生產，消費者采取綠色購買決策，實現社會效用的最大化；企業積極進行綠色農產品供應鏈的管理和維護，踐行國家、政府的方針政策，投入人力、物力、財力將綠色理念注入農產品生產、加工、運輸、倉儲等環節，以企業長遠發展的眼光構建綠色農產品供應鏈，提升、強化企業的核心競爭力，實現企業收益的最大化；出于自身健康角度考慮，消費者愿意并且有能力購買綠色農產品，為支持國家的政策，消費者也會主動購買綠色農產品，參與到綠色農產品供應鏈的建設中，為自身的健康買單。這是較理想的綠色農產品供應鏈狀態，但與現實情況還有一段差距，主要體現在消費者購買綠色農產品的意識不強，不愿意支付較高的購買價格，而由于生產周期過長，投資回報減小不明顯，企業不會主動投入綠色農產品的生產及加工，加之政府方面的監控不到位，導致我國綠色農產品供應鏈建設進程緩慢，傳統農產品供應鏈中存在的問題在綠色農產品供應鏈中仍沒有得到改善。所以，考慮到實際情況的限制，假設x*、y*、z*∈[0，1]，進而討論參數的變化對供應鏈各主體的影響。

3.1政府監控下混合納什均衡解 的意義

在企業實行綠色農產品供應鏈管理的概率y*和消費者采取綠色購買行為的概率z*均為常數，此時政府以x*概率進行綠色農產品供應鏈的監控和宣傳，擴大綠色農產品供應鏈的理念的覆蓋區域，加強、鼓勵地方龍頭企業推行綠色農產品供應鏈的管理，為消費者提供優質、有效的農產品及其初級加工品，保證消費者買得安心、吃得放心；同時，宣傳健康、綠色的食品理念，提升消費者的健康安全意識，促進消費者對綠色農產品的接受和購買，實現政府監控和宣傳下總社會效用的最大化。x>x*成立時，說明政府的管控和宣傳對于企業和消費者起到一定的促進作用，在政策補貼和政府懲罰同時作用的條件下，企業能夠實行綠色農產品供應鏈管理，消費者能夠參與到綠色農產品購買的隊伍中。反之，x>x*成立時，說明政府的監控和宣傳力度不夠，未能對企業和消費者起到激勵作用，二者不會參與綠色農產品供應鏈的管理和綠色農產品的購買。

3.2企業管理下混合納什均衡解y*及消費者參與下混合納什均衡解z*的意義

在政府監控均衡解概率x*為常數時，y*表示企業實行綠色農產品供應鏈管理的概率，z*表示消費者參與綠色農產品購買的概率，且在此概率下能夠實現二者各自利益的最大化。令Pmax=max{y*，x*}、Pmin=min{y*，x*}，當企業實行綠色農產品供應鏈管理的概率y*和消費者采取綠色農產品購買行為的概率z*均大于或等于Pmax=max{y*，x*}時，說明企業和消費者均能踐行綠色理念，進行綠色農產品供應鏈的管理和綠色農產品的消費，且二者均能實現各自利益的最大化，整個綠色農產品供應鏈構建可行；當企業實行綠色農產品供應鏈管理的概率y*和消費者采取綠色農產品購買行為的概率z*均小于Pmin=min{y*，x*}時，說明企業不愿意進行綠色農產品供應鏈的管理，消費者不愿意采取綠色農產品的購買行為；當y*、z*中有一方的大小介于Pmax=max{y*，x*}與Pmin=min{y*，x*}之間時，說明在此區間內的一方愿意進行綠色農產品供應鏈的管理或綠色農產品的購買，可能是企業愿意實行綠色農產品供應鏈的管理而消費者不愿意采取綠色農產品購買的情況，或是消費者愿意購買綠色農產品而企業不愿實行綠色農產品供應鏈的管理，但不論是哪種情況，綠色農產品供應鏈未能成功構建。

式中：x*表示M1、M2的增函數，是M3的減函數，即x*隨著M1、M2的增加而增加，隨著M3的增加而減小。

當企業實行綠色農產品供應鏈管理時，消費者參與綠色農產品供應鏈建設的概率z影響政府的監控概率，從而影響社會福利M1、M2的相對大小，最理想的狀態是政府不進行綠色農產品購買的監控和宣傳，而消費者能夠自覺購買綠色農產品，此時x→0，z→1，獲得社會福利大小為M1；較符合實際的情況是在政府的大力宣傳和動員下，消費者從政府那里獲得一部分購買補貼以支付綠色農產品的溢出價值，從而進行綠色農產品的購買活動，[HJ1.5mm]此時x→0，z→1，獲得社會福利大小為M2，與消費者的支付意愿吻合。隨著人們健康意識的增強和生活水平的提高，對于綠色農產品的接受和認可程度提高，自覺購買和食用程度提升，消費者將更加積極地參與綠色農產品供應鏈的建設，無須企業強制監控。當企業不實行綠色農產品供應鏈管理時，即使政府投入大量的人力進行宣傳和監控，也難以產生社會福利的提升，且由于宣傳和監控的成本提高，反而會降低社會福利水平，即政府所作宣傳為無用功，且增加政府開支，提升宣傳成本，導致社會福利M3整體降低。

3.4關于參數AE、AC、CG的影響分析

由x*均衡解的表達式可以看出x*是CG的增函數，即x*隨著CG的增加而增加，代表政府為了監控和宣傳企業與消費者參與綠色農產品供應鏈建設所付出的成本越高，政府進行監控的可能性越大；由y*均衡解的表達式發現y*是AE的減函數，即y*隨著AE的增加而減小，說明政府給予企業的補貼越多，企業實行綠色農產品供應鏈的可能越低；同樣由z*的均衡解表達式可知，z*是AC的減函數，即z*隨著AE的增大而減小，說明政府給予消費者的補貼越高，消費者進行綠色農產品購買的概率越低，不利于綠色農產品供應鏈的建設，所以，為了更加有效地建設和完善綠色農產品供應鏈，政府應適當控制宣傳和監控成本，降低對企業和消費者的補貼，刺激企業與消費者積極參與綠色農產品供應鏈的建設。

3.5關于參數PE、PC的影響分析

由y*均衡解的表達式發現y*是PE的增函數，說明政府對于不實行綠色農產品供應鏈管理的企業懲罰力度越大，企業實行綠色農產品供應鏈管理的可能性越高，越有利于綠色農產品供應鏈的建設；由z*的均衡解表達式可知z*是PC減函數，說明政府對于不參與綠色農產品購買的消費者懲罰力度越大，對消費者的打擊越強，其參與綠色農產品的積極性越低，越不利于綠色農產品供應鏈的建設，所以政府對企業的懲罰力度應增強，對于消費者的宣傳和懲罰應控制在一定的范圍內，才能更好地建設和推廣綠色農產品供應鏈。

4結論與建議

本研究通過建立政府、企業、消費者三方在綠色農產品供應鏈中的博弈模型，并分析純策略均衡與混合策略均衡下各主體的策略情況，發現最理想的狀態是政府不對企業實施綠色農產品供應鏈進行監控，也不向消費者進行綠色農產品購買的宣傳，說明企業生產技術及消費者的環保理念、意識已經成熟，無需第三方的監控和管制，但達到這種狀態仍存在諸多限制。就目前來說，政府對企業及消費者的行為進行監控，適當予以補貼和懲罰有利于綠色農產品供應鏈的建設和發展。

從長遠角度來看，對于綠色農產品供應鏈的建設離不開政府、企業、消費者三方的努力。首先，政府在綠色農產品供應鏈建設初期起到教育、宣傳、引導和監控的作用，強制與鼓勵并存，促進企業和消費者參與綠色農產品供應鏈的建設，隨著企業和消費者參與程度的提高，政府可以考慮降低宣傳、監控程度，縮小財政支出，降低管理成本；其次，企業積極配合、貫徹政府的方針政策，提升環保意識，主動參與綠色農產品供應鏈建設，通過引進高科技的生產器械，減少農產品種植、生產過程中二氧化碳的排放量，并對農產品種植產生的秸稈進行加工，變廢為寶，避免焚燒處理造成的有害氣體排放及環境污染，造福社會，樹立良好的企業形象；最后，消費者主動購買綠色農產品，不要貪圖一時的眼前利益而放棄自身健康，樹立綠色消費理念，積極參與綠色農產品供應鏈建設。

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