博弈視角下農產品閉環(huán)供應鏈的協(xié)調機制分析

張令娟

內容摘要：閉環(huán)供應鏈是一種以資源循環(huán)利用和封閉處理為核心的新型供應鏈運作模式。本文運用博弈理論，對由農戶、銷售商和回收商構成的一條農產品閉環(huán)供應鏈最優(yōu)定價策略進行研究，并分析了無約束條件下和收入共享契約下整體供應鏈的利潤。通過對比得出，利用收入共享契約協(xié)調機制對參與方的定價決策進行約束，能夠使分散決策下供應鏈的整體利潤達到聯合決策下的利潤效果，并提出相應政策建議。

關鍵詞：博弈視角 農戶品 閉環(huán)供應鏈 協(xié)調機制 模型

引言

近年來，伴隨農業(yè)的不斷發(fā)展，各種農業(yè)廢舊物資及廢棄物處理問題愈發(fā)凸顯，傳統(tǒng)的農產品供應鏈模式已無法滿足社會環(huán)保需求。因此，重視農產品廢棄物回收再利用的農產品閉環(huán)供應鏈應運而生。作為一種新型供應鏈運作模式，農產品閉環(huán)供應鏈通過整合正向供應鏈和逆向供應鏈，實現了農產品供應鏈閉合化。其中，正向流動借助“生產-流通-消費”模式，有效滿足了消費者的農產品需求；逆向物流則通過回收農產品廢棄物，并經過檢驗、分類、加工等處理后，實現循環(huán)再利用。此閉合型農產品供應鏈有效克服了單項供應鏈的局限性，降低了整體供應鏈成本，通過可再生資源的最大化利用，保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境，提升農業(yè)經濟效益。然而，在農產品閉環(huán)供應鏈的實際運作中，各參與主體大多選擇以各自利益最大化為目標的定價決策，致使供應鏈整體利潤不高。由此，基于博弈視角對農產品閉環(huán)供應鏈的最優(yōu)定價策略進行分析，對實現供應鏈各主體的協(xié)調發(fā)展具有重要意義。

農產品閉環(huán)供應鏈的相關理論

隨著環(huán)境保護意識的不斷提高，農產品廢棄物回收再利用的需求逐漸上升，由此農產品閉環(huán)供應鏈得以形成。農產品閉環(huán)供應鏈是指農產品從源到匯、再從匯到源的閉環(huán)流動過程，主要由正向供應鏈和逆向供應鏈整合而成（見圖1）。其中，正向供應鏈也是閉環(huán)供應鏈的主供應鏈，主要指從獲取農用物資到農產品消費的整個過程。逆向供應鏈則指從消費點到初始點，對農產品從生產到消費各環(huán)節(jié)中產生的廢棄物，包括廢棄植物纖維性、產品與包裝等，進行回收、加工和合理再利用。農產品閉環(huán)供應鏈注重對農產品剩余價值的獲取，以及對各環(huán)節(jié)中廢舊物品的回收利用，對降低供應鏈成本、保護農業(yè)生態(tài)環(huán)境具有重要作用。

在農產品閉環(huán)供應鏈中，農資供應商是正向供應鏈的起點，主要為農戶提供化肥、種子和農藥等生產資料；同時也是逆向供應鏈的終點，即將回收的各類可再生農用物資重新投入于供應鏈。回收中心則主要負責將回收商從供應鏈各環(huán)節(jié)回收的各類廢棄物統(tǒng)一收集，之后對其進行檢驗、分類、加工等處理，最后送至供應鏈起點完成再循環(huán)。根據圖1可知，農產品閉環(huán)供應鏈主要由四個子閉環(huán)供應鏈組成，通過對農產品生產、配送加工和銷售等環(huán)節(jié)產生的廢棄物進行回收再利用，提升供應鏈整體利益。

其一，“農資供應商→農戶→回收商→農資供應商”閉環(huán)供應鏈。在農戶規(guī)模化生產過程中，會產生大量農產品廢棄物，如廢舊地膜、秸稈、動物糞便等，回收商可充分回收這些廢棄物，并由回收中心進行能源化、飼料化等處理，以實現循環(huán)利用。其二，“農資供應商→農戶→配送加工中心→回收商→農資供應商”閉環(huán)供應鏈。在農產品配送加工環(huán)節(jié)，回收商可對各類廢舊包裝進行回收處理。其三，“農資供應商→農戶→配送加工中心→銷售商→回收商→農資供應商”閉環(huán)供應鏈。銷售商在農產品銷售過程中，將農產品周轉箱、塑料與瓶罐類包裝箱、托盤包裝材料等廢舊物品統(tǒng)一交予回收商，進而由回收中心進行再加工、重包裝等處理，最后進行集中儲存或再利用。其四，“農資供應商→農戶→配送加工中心→銷售商→消費者→回收商→農資供應商”閉環(huán)供應鏈。消費者作為正向供應鏈的終端，具有分布廣泛性特征，因此也是農產品廢棄物回收的主要來源。回收商可對從消費者回收的大量各類廢舊物，進行系統(tǒng)化收集、檢驗、分類和加工處理，促成農產品廢棄物再循環(huán)。

綜上所述，在傳統(tǒng)農產品供應鏈基礎上，增加對農產品從生產到銷售各節(jié)點中廢棄物的回收和再利用，由此形成農產品閉環(huán)供應鏈。該供應鏈運作模式中，回收的農產品廢棄物，經過處理后轉變成可再生農用物資，并賣給農資供應商，有利于促進農產品閉環(huán)供應鏈的良性循環(huán)。

農產品閉環(huán)供應鏈協(xié)調性的博弈模型

（一）模型假設與構建

在農產品閉環(huán)供應鏈中，供應鏈上的任何企業(yè)與個人均與其他主體存在合作關系，并且利益最大化是其生存與發(fā)展的最終目標。而供應鏈主體間合作策略的選擇，對最大化利益的實現具有重要影響。因此，為了研究農產品閉環(huán)供應鏈的利益最大化協(xié)調問題，基于供應鏈各主體的利潤分配現狀，建立一個由農戶、銷售商、消費者、回收商與農資供應商組成的農產品閉環(huán)供應鏈關系結構，如圖2所示。在此供應鏈關系結構中，銷售商從農戶手中買進一定數量的農產品，再根據市場需求將農產品賣給消費者；回收商從消費者手中回收農產品廢棄物，再賣給農資供應商，并由其賣給農戶，用以節(jié)省農村生產生活成本。同時，為了便于研究，降低研究的復雜程度，增加研究的有效性與針對性，假設圖2中的閉環(huán)供應鏈結構是唯一的農產品閉環(huán)供應鏈。且由于消費者與農資供應商所涉及的經濟利益問題極少，因此本文主要圍繞農戶、銷售商與回收商進行三者的協(xié)調性研究。

由上述分析，為了進行進一步模型推導驗證，提出如下假設：

假設1：銷售的農產品可被回收再利用，農戶、銷售商和回收商的風險均為中性。

假設2：農戶生產的農產品類型固定，且可以回收再利用。

假設3：根據農產品的市場需求規(guī)律，進一步假設需求量只與零售價格有關。

假設4：假設農產品廢棄物的供給量只與回收價格有關。

根據上述假設對相關變量與參數進行定義，如表1所示。

由假設與變量選取可知，農戶的生產成本大于被回收農產品廢棄物的利用成本，即Cf >Cp，Δ=Cf -Cp；且需求量是關于售價的一元函數，即D=α-βP。農產品廢棄物供給量的增函數為G=k+hPr，即回收商的回收價格越高，廢棄農產品的回收量越大；且k、h為常量，均大于0。endprint

設Δ′=Sg，則農戶、銷售商、回收商與整條供應鏈的利潤函數可分別表示為：

（二）具體博弈過程分析

無約束條件下的利益最大化博弈。根據上述假設，可建立無約束條件下，農產品閉環(huán)供應鏈各主體的聯合合作定價模型。即農戶、銷售商與回收商處于均等地位，且三方采取合作方式，共同以供應鏈利益最大化為目標進行定價。

為了使分析更加清晰明了，將農戶、銷售商和回收商聯合定價策略的供應鏈總體利潤設為Π（1），則其最大利潤為：

根據公式（7）與公式（8）可知，隨著消費者環(huán)保意識k的不斷增強，農產品廢棄物的回收價格Pr反而逐步下降，與此同時供應鏈總利潤Π（1）逐漸提高。由此可見，增強消費者環(huán)保意識對農產品閉環(huán)供應鏈整體利益的提高具有積極作用。

然而，在實際農產品閉環(huán)供應鏈中，農戶、零售商和回收商三個主體的目標均為自身利潤最大化。因此，在三者的博弈過程中，農戶為供應鏈上游的主導方，負責生產農產品；銷售商與回收商是供應鏈下游的追隨方，分別負責農產品銷售和農產品廢棄物回收。因此，上述三個供應鏈參與主體的定價決策是動態(tài)博弈均衡建立的過程，由此形成子博弈精煉納什均衡。

將此動態(tài)博弈的總利潤設為Π（2），可得出決策模型：

比較式（8）和（17），可得Π（2）=0.75Π（1）。由此可以看出，在農戶、銷售商與回收商三者動態(tài)博弈時，整條閉環(huán)供應鏈的整體收益，較三者聯合定價時降低了1/4。

收入共享契約約束下的利益最大化博弈。在農產品閉環(huán)供應鏈中，由于各參與主體追求自身利潤最大化，所以各主體采取聯合合作方式定價的博弈過程過于理想，在供應鏈實際運作中幾乎不存在。然而，農戶、銷售商和回收商經過動態(tài)博弈定價所取得的整體利益，低于聯合定價決策后的收益。由此可見，利用收入共享契約對上述供應鏈參與主體之間的博弈行為進行約束，能夠有效解決上述難題，進而提升供應鏈整體利潤。在農產品閉環(huán)供應鏈中，農戶是動態(tài)博弈的主導者，也是契約協(xié)調策略的主要制定者。銷售商和回收商分別為共享契約的從屬者，具有是否接受該契約的決定權，并且在一定程度上也會影響主導者的契約策略。

在收入共享契約協(xié)調機制的約束下，閉環(huán)供應鏈各參與主體可以通過各自的分散決策，使供應鏈整體利益達到聯合合作定價決策時的利潤效果。與單項供應鏈不同，農產品閉環(huán)供應鏈中有第三方回收商的參與。因此應在保證整條供應鏈穩(wěn)定的情況下，共享銷售商的部分利潤。并且，第三方回收商的回收費用由整個閉環(huán)供應鏈共同承擔。具體而言，農戶、銷售商和回收商在簽訂收入共享契約時，規(guī)定農戶以低于生產成本的價格將農產品賣給銷售商，待銷售結束后，三方分別按照φ1、φ2和φ3的比例共享銷售收入；回收商從消費者手中獲得農產品廢棄物的回收費用，由上述三方分別以φ1、φ2和φ3的比例進行分擔，且φ1+φ2+φ3=1。

收入共享契約約束下，運用逆向算法進行求解，先后得出銷售商與農戶的決策變量。將各決策變量帶入目標函數中，得到農戶、銷售商與回收商的最優(yōu)利益，進而得出供應鏈總體利益，分別為：

（三）結果分析與討論

通過對無約束條件下與收入共享契約約束下，對農產品閉環(huán)供應鏈的利潤最大化博弈進行分析，可得出以下結論：

第一，在無約束條件下，Π（1）>Π（2），即農戶、銷售商、回收商在采用聯合定價策略時，農產品閉環(huán)供應鏈所獲得的總體利益，較分別采用各自利益最大化定價決策使所獲得的總體利益更多。

第二，在收入共享契約約束下，供應鏈各主體的定價決策，可以使整條閉環(huán)供應鏈的系統(tǒng)利潤最優(yōu)，從而降低農戶、銷售商與回收商在不合作博弈過程中的損失。其中，農戶作為博弈主導方，通過與銷售商和回收商進行談判方式，確定φ1、φ2和φ3的值。且將激勵機制設定于契約中，有效保證了三者與整條供應鏈的利潤，減少了供應鏈的效率損失。

第三，利用收入共享契約對農產品閉環(huán)供應鏈參與主體進行約束的情況下，如果農戶可以依據契約要求確定費用比例，包括將農產品賣給銷售商的批發(fā)價格 和從回收商手中回收產品的支出費用Ci，銷售商與回收商則能夠分別對P與Pr做出理性定價。由此形成全新的非合作動態(tài)博弈均衡效果，實現整條農產品閉環(huán)供應鏈利潤的最優(yōu)。

農產品閉環(huán)供應鏈協(xié)調發(fā)展措施

（一）完善農產品廢舊物資回收再利用體系

國家應從健全社區(qū)回收服務網點、規(guī)范農產品回收市場運行秩序、培育農產品回收龍頭企業(yè)等方面著手，完善農業(yè)廢舊物資形成回收再利用體系。在健全社區(qū)回收服務網點方面，國家應積極鼓勵回收再加工，采用分散式的回收模式，對農產品廢舊物資回收進行規(guī)范與指導，在不同社區(qū)或街道設立規(guī)范化的回收網點。在規(guī)范農產品回收市場運行秩序方面，政府應利用定時、定點、上門回收、網上預約等回收方式，建立合理布局、明確分工、運營規(guī)范的農產品供應鏈逆向物流處理機構，保證農產品廢舊物資全封閉式回收。在培育農產品回收龍頭企業(yè)方面，國家應培育主營農業(yè)廢舊物資回收、加工、分揀、再利用等業(yè)務的示范型龍頭企業(yè)，加速推進農業(yè)廢舊物資回收再利用體系的完善。并且，政府應在組織管理、技術研發(fā)、生產、配送、加工等環(huán)節(jié)，為龍頭企業(yè)提供相關物資支持，將標準化生產監(jiān)管軌道融入到農業(yè)物資再生產的全部環(huán)節(jié)中，規(guī)范農產品廢棄物回收再用體系。

（二）加強對農產品逆向物流的扶持與管理

農產品回收行業(yè)具有利潤低、社會效益與環(huán)境效益高的公益性特征，致使農產品逆向物流業(yè)難以有序運行。針對于此，政府應構建農產品逆向物流的扶持與監(jiān)管體系。充分發(fā)揮公共財政的指引效用，加大逆向物流管理的資金補貼、貸款貼息等方面的財政支持力度；加大對污水、廢棄物處理設施等基礎設施項目的建設力度，進而形成政府直接引導、企業(yè)直接投入、社會主體積極參與、市場高效運作的逆向物流管理機制。并且，政府還應制定農產品回收管理的法規(guī)與標準，對有安全問題的農產品進行召回，采取全程監(jiān)控，防止發(fā)生霉變的再回收農產品流入市場，直至進行焚化、埋填處理。endprint

（三）搭建農產品閉環(huán)供應鏈信息網絡平臺

完備的農產品閉環(huán)供應鏈信息網絡平臺，是推進農產品閉環(huán)供應鏈協(xié)調發(fā)展的重要條件。充分利用電子數據交換等現代物流信息技術，建立信息網絡服務平臺，自動采集和交換農產品數據，實現農產品生產、流通、加工、消費等各環(huán)節(jié)信息資源的無縫對接。建立農產品閉環(huán)供應鏈物流信息管理平臺，跟蹤正向和逆向物流環(huán)節(jié)中農產品及廢棄物資相關信息，確保整條閉環(huán)鏈信息流的高效傳遞。農產品閉環(huán)供應鏈各環(huán)節(jié)的企業(yè)應充分利用信息網絡平臺，加強供需信息交流與共享，為相關參與方進行最優(yōu)定價決策提供信息支持。

（四）建立供應鏈多元主體間的合作機制

在農產品閉環(huán)供應鏈協(xié)調發(fā)展過程中，應構建供應鏈各主體間的合作機制，強化農戶、銷售商與回收商之間的有效配合，提升整條供應鏈利潤。在農產品閉環(huán)供應鏈中，農戶應借助農業(yè)合作社，對農產品進行集中銷售。并加強與銷售商的積極合作，有效發(fā)揮其宣傳、推廣、銷售等多渠道優(yōu)勢，拓寬農產品銷售渠道，形成產銷規(guī)模化與一體化。在此過程中，銷售商與農戶共同簽訂購買合同，形成長期合作關系，對農產品進行定期、定量購買，減少農產品庫存量，實現銷售商與農戶的協(xié)調發(fā)展。此外，銷售商應加強與回收商的合作，利用回收商這一渠道對剩余農產品廢舊物資進行二次銷售，減少農產品廢舊物資的浪費，提升整個供應鏈利潤。

綜上所述，為了實現農產品閉環(huán)供應鏈整體利益的最大化，應利用收入共享契約協(xié)調機制，對農戶、銷售商與回收商的定價決策行為進行合理約束。具體而言，農戶應充分發(fā)揮自身在供應鏈中的主導作用，根據契約要求確定價格比例，為銷售商與回收商的定價決策提供依據。由此形成一個最優(yōu)的非合作動態(tài)均衡狀態(tài)，實現供應鏈個體利益與整體利益的最大化。因此，在農產品閉環(huán)供應鏈的實際運作中，應不斷完善收入共享契約機制，有效協(xié)調各參與主體間的合作與博弈行為，在增加供應鏈整體利益的同時，提高環(huán)保意識。

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