電子商務環境下基于收益共享與成本共擔組合契約的農資供應鏈協調

霍 紅，崔天天

（哈爾濱商業大學管理學院，黑龍江哈爾濱150028）

在我國，食品安全問題日益嚴重，農資作為重要的農業生產資料，其產品質量對從源頭保障“舌尖上的安全”以及促進農業增效具有十分重要的意義。隨著電子商務的發展，電商平臺已經滲透到農資行業。越來越多的人選擇通過網購的方式進行農資的選取購買，但由于農資產品自身的特殊性以及電商平臺監管力度的薄弱，農資的質量問題成為農民在進行商品選購時關注的主要問題。在農資供應鏈的運作過程中，單一環節出現質量問題都會影響到達農民手中的農資產品質量，進而影響農民的再次購買意愿。因此，在電商平臺、供應商聯合向農民提供農資產品時，電商平臺希望供應商盡可能提高產品質量，以提高農民的購買力和回購率，但供應商提高產品質量相應地會增加質量成本，供應商未必有動力；同樣電商平臺的質量監督水平達到什么程度能夠使得整個農資供應鏈系統利潤以及供應商產品質量水平達到最優，是一個值得研究的問題。

1 研究綜述

隨著中央1號文件明確指出“支持電商平臺、物流、商貿、金融等企業參與涉農電子商務平臺建設”等相關政策的發布，學者們也紛紛關注農資電商平臺的研究。現有的關于農資電商平臺的研究大多集中在定性分析農資電商平臺模式上，段祿峰等在總結了農資電商平臺的發展模式后明確指出，假貨問題是農資電商平臺發展的障礙［1］。同時孫娟等也提出，由于農資產品關系著生產，因此提高農民對線上產品質量的信任是增強在線購買農資產品的關鍵［2］。上述文獻雖然明確指出提高農資質量是農資電商平臺發展的關鍵，但是是從定性角度提出提高農資質量的對策和建議，沒有從定量的角度來具體分析電商平臺與供應商如何進行利潤與成本的協調來實現農資產品質量的提高。

現有的關于供應鏈協調契約的研究以及考慮供應鏈上下游企業決策的供應鏈協調研究為本研究提供了思路。Arshinder等認為，通過供應鏈協調機制能夠管理成員企業之間相互依存的各種活動進而增加企業經濟效益［3］；金彥龍等研究在交易量獎勵、投入獎勵和最低價格3種契約下在線賣方的產品質量和網購供應鏈利潤的提高水平［4］；Ma等認為，零售商的銷售努力和制造商的質量改進工作影響需求并提出一種新的供應鏈協調契約［5］；Gao等考慮在收集努力和銷售努力對需求擴展的影響下不同權力結構閉環供應鏈最優決策［6］；高舉紅等針對市場需求同時受產品綠色度和銷售努力度的影響，研究零售商占主導地位的閉環供應鏈決策問題［7］。然而，上述研究在計算成本時通常是基于各方服務水平的絕對值，而實際中企業只有在服務水平高出其固有服務水平時才會產生額外的成本。因此，本研究將基本質量水平考慮到系統分析之中分析雙方質量決策。

綜上所述，本研究以提高農資產品質量水平為出發點，針對電商平臺主導的渠道結構，考慮電商平臺質量監督水平和供應商產品質量水平同時影響市場需求的情況，并且將基本質量水平考慮到系統分析之中，探討如何通過有效的機制設計，提高農資供應鏈的質量水平，實現供應鏈協調，深入分析電商平臺質量監督水平以及供應商產品質量水平的邊際影響變化對農資供應鏈利潤獲取和協調機制的影響。

2 問題描述與模型假設

本研究以由1個電商平臺（I）和1個供應商（F）構成的2級農資供應鏈銷售農資產品b為研究對象，農資產品由供應商生產提供，電商平臺進行銷售，供應商生產并運輸b的單位總成本為c，電商平臺從供應商手中獲得b的單位批發價格為w，b在電商平臺的單位銷售價格是p，電商平臺b產品的市場需求規模為D。由于產品質量水平會影響市場需求，電商平臺b希望提高產品質量水平以提高市場需求，因此對供應商所提供的產品進行質量監督，進而增加電商平臺的質量監督成本C（q1），但提高產品質量水平供應商需要付出更高的質量努力，進而增加供應商的質量成本C（q2），因此需要電商平臺對供應商進行激勵以提高供應商的產品質量水平。本研究的研究對象如圖1所示。

假設1：電商平臺和供應商都是理性個體，信息實現完全共享。

假設2：在農資供應鏈中電商平臺占主導地位。

假設3：市場實際需求規模D受銷售價格p、電商平臺質量監督水平q1以及供應商的產品質量水平q2的影響，且銷售價格p越高，市場實際需求規模D越小，電商平臺質量監督水平q1以及供應商的產品質量水平q2越高，市場實際需求規模D越大。由此在現有文獻［8－9］的基礎上，本研究假設市場需求函數 D＝a－bp＋k1q1＋k2q2，其中 a，b，k1，k2＞0，a為農資行業的潛在市場需求，b為需求的價格彈性系數，k1、k2分別為電商平臺質量監督水平、供應商產品質量水平對市場需求的邊際影響。

假設4：在現有的設備及管理水平等條件下，電商平臺和供應商無需努力就具備一定的質量監控以及產品質量水平，因此本研究引入電商平臺和供應商的基本質量監督水平q10和基本產品質量水平q20。為了提高農資供應鏈整體產品質量水平，電商平臺和供應商采取的質量水平高于基本質量水平，因此會產生質量成本。參考文獻［10－11］中的質量成本函數，對其擴展得到考慮基本質量監督水平和基本產品質量水平的電商平臺和供應商的質量成本函數分別為C（q1）＝（q1－q10）2，C（q2）（q2－q20）2，其中 h1和 h2分別是質量成本變動系數。

3 農資供應鏈的決策模型

3.1 集中式決策模型

集中式決策指在農資供應鏈中電商平臺與供應商作為一個利益完全一致的決策主體，以供應鏈總體利潤最大化為目標確定銷售價格、質量監督水平及產品質量水平，此時農資供應鏈的總利潤為

命題1：在集中決策情形下，存在最優的銷售價格、質量監督水平以及產品質量水平，使得農資供應鏈整體績效最優。

證明：在集中決策情形下，供應鏈利潤∏關于（p，q1，q2）的Hessen矩陣：

3.2 分散式決策模型

分散決策指在農資供應鏈中電商平臺和供應商以自身利潤最大化為目標進行決策。此時電商平臺的利潤函數為∏I，供應商的利潤函數為∏F。

根據上文假設2，電商平臺作為Stackelberg博弈的主導者，在博弈的第一階段選擇零售利潤v和最優質量監督水平q1，供應商在觀察到電商決策后決定最優的批發價格w和最優的產品質量水平q2，采用逆向歸納法求解模型。

命題2：在分散決策情形下，存在最優的銷售價格、質量監督水平以及產品質量水平，使得電商平臺和供應商各自的績效達到最優。

證明：在分散決策情形下，采用逆向歸納法求解模型時，應首先確定供應商的決策w和q2，此時供應商的利潤函數為

此時，分散模式下的市場需求，電商平臺、供應商以及供應鏈的最優利潤分別為

證畢。

通過分析集中決策模型和分散決策模型的解可以得出結論1和結論2。

結論1：與集中決策相比，分散決策下的銷售價格更高，電商平臺的監控水平和供應商的產品質量水平更低。

證明：

證畢。

結論1表明，分散決策下電商平臺的質量監督水平和供應商的產品質量水平均低于集中決策且銷售價格更高，即電商平臺和供應商不能保證產品質量給供應鏈系統帶來利潤損失。

結論2：分散決策下系統收益和市場需求均分別小于集中決策下的情況。

證明：

證畢。

結論2表明，與集中決策相比，分散決策下供應鏈整體績效低于集中決策。這是因為分散決策下電商平臺和供應商均追求自身利益最大化而導致“雙重邊際效應”，造成效率損失。所以供應鏈成員企業有必要針對分散決策下的價格契約采取合適的機制激勵雙方優化決策，實現供應鏈協調。

4 基于收益共享和成本分擔的農資供應鏈協調

根據上文分析可知，電商平臺和供應商若均追求自身效益最大化而不是系統利潤最大化，會使上下游企業的質量監督水平以及產品質量水平和銷售價格發生扭曲，不但不能保障銷售的產品質量反而價格更加高，從而導致分散決策模式下系統利潤降低。因此，設計收益共享和成本分擔契約對分散模式下農資供應鏈進行協調使其達到集中模式下最優決策。

假設供應商以成本價格向電商平臺收取批發價格，即w＝c，電商平臺將收入比例的λ（0＜λ＜1）作為回報補貼給供應商同時分擔供應商的質量成本比例為η（0＜η＜1），則電商平臺和供應商的收益分別為

命題3：存在一個契約使供應鏈系統達到協調狀態，并使電商平臺和供應商的利潤得到帕累托改進。

在協調契約下，電商平臺、供應商和供應鏈系統的利潤分別為

從命題3可知，協調契約的成功實施使得電商平臺的質量監督水平和供應商的產品質量水平以及供應鏈系統利潤均達到了集中決策時的最優水平且各參與方的利潤相較于分散模式下均有增加。可見協調契約的實施激勵了電商平臺降低銷售價格并轉變了供應商的獲利方式，即從賺取利潤差價模式變為分享電商平臺利潤的方式并通過向電商平臺轉移質量成本來提高產品質量水平。這種方式有效增加了電商平臺的流量，改善了農資供應鏈流通環節中的產品質量，做到了從源頭提高產品質量并在銷售環節進行質量監控，提高了農民體驗，具有較好的實用性和可行性。

5 數值分析

為進一步說明該收益共享－成本分擔組合契約在協調考慮企業質量決策的農資供應鏈中的有效性、協調契約參數的不同取值對電商平臺和供應商利潤的影響以及討論電商平臺和供應商基本質量水平對雙方決策的影響，通過算例進行相關分析。取參數 a＝200，b＝10，k1＝6，k2＝4，q10＝1，q20＝1，h1＝12，h2＝14，c＝15。

5.1 供應鏈最優決策

分別計算集中決策、分散決策以及協調契約情況下的雙方最優決策。根據命題3并結合參數賦值情況可知，實現帕累托最優的必要條件為η∈（0.543 2，0.791 3）。結果如表1所示。

表1 3種決策方式下供應鏈最優決策及利潤

由表1可知，在集中決策下供應鏈系統總利潤大于分散決策下供應鏈系統的總利潤，很好地證實了結論1和結論2。當 η在區間（0.543 2，0.791 3）內變化時，協調契約下電商平臺的質量監督水平、供應商的產品質量水平以及雙方利潤均高于分散決策時的情況并且達到了集中決策時的效果，即該契約可以有效協調供應鏈系統，與命題3一致。

5.2 電商平臺的基本質量監督水平及供應商的基本產品質量水平對系統影響

由于電商平臺的基本質量監督水平以及供應商所提供產品的產品質量水平對于合作雙方在選擇合作伙伴的過程中產生影響，基本質量水平對于合作后各方的質量決策存在影響并會通過質量成本影響各參與方和整個系統的利潤，因此為了更直觀分析雙方基本質量水平變化對雙方決策和系統利潤的影響，現以η＝0.65的情況進行分析，結果如表2所示。

由表2可知，不管是在分散決策還是協調契約條件下，當電商平臺基本質量監督水平不變時，隨著供應商所提供產品的產品質量水平的提高，雙方利潤均逐步上升，這是由于供應商基本產品質量水平高會降低供應商的質量成本并且會擴大市場需求，從而導致雙方利潤均上升。同理，當供應商基本產品質量水平不變時，隨著電商平臺基本質量監督水平提高，雙方利潤也逐步上升。另外對比分散決策和協調契約條件可發現，協調契約條件下各參量增幅較大，這說明雙方基本質量水平增加正向影響不同模式下各方的質量決策以及利潤，但協調契約情況下影響程度更大。

表2 雙方基本服務質量水平對各方最優決策的影響

5.3 電商平臺質量監督水平以及供應商產品質量水平的邊際影響

由圖2、圖3可知，k1、k2的增加正向影響協調契約實施后電商平臺質量監督水平和供應商產品質量水平，且在協調契約下的影響程度明顯大于分散模式下的影響程度，這表明協調契約更有助于激勵電商平臺和供應商提高質量監督水平和產品質量水平，從而保證到達農戶手中的農資質量。當k1數值逐漸增大時，不管是分散模式還是協調契約模式下電商平臺的的質量監督水平明顯增大，而供應商產品質量水平的變化不明顯，因此可以說k1對改進電商平臺質量監督水平方面成效明顯，相比較而言對供應商產品質量水平改進效果有限；當k2數值逐漸增大時，不管是分散模式還是協調契約模式下供應商產品質量水平明顯增大，而電商平臺質量監督水平變化較平緩，因此可以說k2對改進電商平臺質量監督水平方面效果有限，對供應商產品質量水平改進效果明顯。隨著k1值逐漸增加，協調契約下的電商平臺質量監督水平的增幅大于供應商產品質量水平的增幅；隨著k2值逐漸增加，協調契約下的電商平臺質量監督水平的增幅小于供應商產品質量水平的增幅；可見k1增加更能激勵電商平臺提高質量監督水平，k2增加更能激勵供應商提高產品質量水平。

5.4 電商平臺、供應商質量成本變動系數對雙方收益的影響

圖4和圖5描述了電商平臺、供應商質量成本變動系數的變化對契約協調前后雙方收益的影響。由圖可知，h1、h2的變化對雙方收益的影響基本相同，且隨著h1、h2的增加，協調契約實施后電商平臺和供應商的利潤逐步減少但始終高于分散模式下的情況。

6 結論

本研究分析了電子商務環境下基于利益共享－成本分擔組合契約對農資供應鏈定價決策、質量決策的協調，通過Stacklberg博弈構建了農資供應鏈分散決策下的最優均衡解，通過與集中決策下的最優均衡解進行對比發現，雙邊際效應使得農資供應鏈整體利潤下降，因此，設計收益共享和成本分擔組合契約對分散決策下的農資供應鏈進行協調，轉變電商平臺和供應商的獲利方式，使得農資供應鏈的整體利潤達到集中決策時的最優水平；最后通過算例分析說明了該組合契約的有效性，電商平臺和供應商在進行合作前的基本質量水平會正向影響彼此的最優質量決策，且協調契約的實施會使得這一影響更明顯，當電商平臺質量監督水平以及供應商產品質量水平的邊際影響較大時，相比分散決策下協調契約能夠更有效地激勵電商平臺提高質量監督水平、供應商提高產品質量水平。

本研究為探討電子商務環境下由1個電商平臺和1個供應商組成的2級農資供應鏈協調奠定了基礎，但只考慮了一種沒有競爭模式下的2級農資供應鏈，可進一步擴展至競爭環境下的2級供應鏈情形。同時，農資供應鏈是一個復雜的過程，本研究沒有考慮生產商而是將生產商與供應商簡化統一定義為供應商，并且也沒有考慮農民對待農資產品質量的態度，而在這些背景下研究農資供應鏈的協調更具有現實意義，這也將是下一步研究的重點。

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