核心企業主導下乳制品全產業鏈質量管控GERT網絡模型

郭本海，儲佳娜，趙熒梅

(1.中國計量大學經濟與管理學院，浙江 杭州 310018；2.江蘇大學管理學院，江蘇 鎮江 212013)

1 引言

隨著生活水平的提高，人們對生活質量有了更高的追求，優質乳制品成為日常消費不可或缺的營養品。我國人口眾多，乳制品市場潛力巨大；經多年市場洗禮，國內市場逐步涌現出一批有影響的本土乳制品企業和自主品牌，同時國際知名乳企不斷緊逼、擠占中國乳制品市場份額。國內市場2013年鮮奶進口量約18.5萬噸，而后逐年上升，2016年達到63.4萬噸，嬰兒奶粉等乳制品的進口需求量也是持續增長。面對激烈的市場競爭，起步較晚的中國乳制品企業本就處于競爭弱勢地位，近年來不間斷爆發的乳制品質量安全事件，如阜陽大頭娃娃事件、三聚氰胺事件、皮革奶、掛羊頭賣牛奶、假奶粉事件等，令國人大失所望，國內乳制品行業的信任度降至冰點。

企業生存的基礎是質量，人們生活水平、消費水平的不斷提高，也逆向要求著商品質量不斷提升，而我國目前的乳制品質量卻滿足不了人們這一消費趨勢。我國乳制品產業“先天培育不足，后天發展畸形”，要實現更好更快的發展，首要任務是提高產品質量，質量管控迫在眉睫；由于乳制品質量形成具有多環節性，各環節質量敏感性都比較強，確保產品質量，須立足核心企業主導下全產業鏈質量管控。

乳制品質量管控涉及多主體行為及利益關系的協調，研究起來相對困難。本文通過分析乳制品全產業鏈的主體關系，構建了乳制品全產業鏈質量管控GERT網絡模型，測度“未加強質量管控”、“企業各自監管”和“核心企業主導下全產業鏈監管”三種情境下網絡參數，通過對比分析，凸顯核心企業主導下全產業鏈質量管控的重要性與必要性；并在此模型基礎上，找出質量管控關鍵資源。

乳制品質量水平影響因素眾多，包括各種成本、生產環境以及信息傳遞等。白寶光等[1]認為乳制品質量水平的主要影響因素為企業單位監管成本、以次充好獲得的額外利潤以及生產過程中的預防成本等；陳梅和茅寧[2]指出，以乳制品為代表的食用農產品質量安全問題主要是由機會主義行為和客觀環境不確定性造成的；Enderwick[3]以“三聚氰胺”事件來分析中國乳制品質量問題成因，認為主要是環境與治理模式之間的作用，中國乳制品行業與許多發達經濟體相比高度分散、政治化、監管不力并摻雜腐敗和機會主義行為等；Fuentes等[4]通過實證研究，證明了擠奶頻率對奶品質量有影響；Valeeva等[5]提出液態奶的質量安全包括化學和微生物兩個層面，認為應從“飼料”和“農場”環節控制化學危害，而在乳品加工環節重點控制微生物危害。除此之外，不少學者認為主體間信息不透明也是造成乳制品質量問題的重要因素。朱立龍等[6]認為供應鏈中制造商與銷售商之間存在信息不對稱，可能發生道德風險事件，以致損害供應鏈伙伴企業的利益；張蒙等[7]認為信息不對稱的質量安全環境會激發各主體利己動機，因此治理信息不對稱來保障食品質量安全迫在眉睫；也有一些學者認為食品的消費替代水平[8]、企業質量戰略能力[9]等會對生產商的質量選擇策略產生極大的影響，從而間接地影響食品質量水平。

而如何解決包括乳制品在內的食品質量安全問題，高曉鷗等[10]認為乳制品加工企業是乳業質量監管的關鍵點；張蓓等[11]則構建了農產品供應鏈核心企業質量安全控制意愿模型；許民利等[12]和高闊[13]提出政府對保障產品質量安全作用十分關鍵，因此，政府應積極作為，對“搭便車”行為進行懲罰，對質量投入產出較小的供應商或制造商，通過給予補貼激勵其進行質量投入。熱比亞·吐爾遜、宋華等[14]認為食品質量安全問題涉及環節多、涉及部門廣，必須從整個供應鏈考慮，并把供應鏈安全管理分為內、外兩個關鍵維度分別提出建議；謝康等[15]通過研究食品供應鏈的制度需求，認為縱向聯合的組織形式與可追溯體系的建設能夠相互促進，提高契約的完備程度；孟秀麗等[16]提出了一種基于協商的沖突消解方法，用于消解乳制品質量鏈協同沖突，提高質量鏈質量水平。王海燕等[17]提出食品加工質量投資對整個質量鏈有重大影響，通過建立食品生產質量投資決策模型，找出最優質量投資方案。S?rensen等[18]提出使用反滲透超濾技術以保證乳品質量；Lotfi等[19]指出產品質量控制需要供應鏈多主體之間相互配合，實現信息共享。Altomare等[20]建立了一種分析程序，用于食品補充劑中純化牛初乳蛋白質成分的質量控制，讓產品質量檢測更加便捷。同時，主體間信息不透明是造成質量問題的關鍵因素，眾多學者也針對此提出大量建議。Zhang Bei等[21]認為供應鏈各方之間的協作和供應鏈成員之間的信息共享對食品企業控制質量安全產生了積極影響，可通過政府監管提升企業社會責任、促進供應鏈主體合作；趙熒梅等[22]也強調了質量監管信息透明化的重要性，認為應從利益實現機制出發，強化相關主體自身監管理性，以此破解產品質量監管困局。李翠霞等[23]則提出完善政府監管體制、搭建信息交互平臺、構建公眾參與的有效實現機制、強化第三方機構監督作用等措施；而王雅君等[24]認為應直接構建質量信息可追溯系統保障質量水平。

總的來說，國內外針對乳制品質量安全問題的產生原因、解決方案等問題的研究已有不少，但基于全產業鏈質量管控的研究較為缺乏，圍繞質量價值增值來討論乳制品質量問題的研究亟待深化；且現有的研究大多停留在定性分析階段，缺乏對各主體間的價值流動關系、價值增值情況的定量化解析，這無法揭示質量價值形成、流動與增值的內在機理。

GERT(圖示評審技術)是一種新型廣義的隨機網絡分析方法。該方法能夠對許多現實經濟社會系統進行構模分析，被廣泛于產品回收審查預測[25]、生物科學研究[26]、研災害推演[27]、成本分析[28]、生產規劃[29]、質量評估[30]等；由于乳制品質量的形成過程極其復雜，一些傳統的質量管控方法難以解決全產業鏈角度下的質量安全問題，而以質量價值作為載體利用GERT網絡模型研究乳制品全產業鏈質量管控，避免了對繁瑣的生產過程進行剖析，具有不可比擬的優勢。

2 乳制品產業鏈質量價值流動GERT網絡(QVF-GERT)模型構建與求解

2.1 模型構建

乳制品質量是指產品滿足顧客需求的程度，故可用顧客感知價值來表示，即乳制品質量價值；在流動過程中，產業鏈各主體利用相互關系，通過特定資源的投入，產生質量價值增值，更在此基礎上繼續傳遞價值。而各主體通過產業鏈質量價值的流動關系聯系在一起，構成了復雜的GERT網絡。在乳制品產業鏈質量管控GERT網絡模型中，各主體，包括奶源、奶站、乳制品生產企業、批發零售商以及顧客等，構成了質量價值流動GERT網絡的節點，質量價值流動關系構成了網絡的邊，以生產資金投入、技術投入、人力資本投入、物流存儲投入和相關的經驗投入等為載體的質量價值構成了網絡中的流。

圖1 多傳遞參量乳制品產業鏈質量管控GERT網絡基本構成單元 示意圖

定義1 如圖1所示，i和j分別表示節點，Vij表示從i到j的質量價值流，pij表示i實現時節點i到節點j實現價值流動的概率，xij(1),…,xij(n)分別表示節點i到節點j實現價值流動時的n種參量i=1,2…m;j=1,2…l,n≥2。

質量價值傳遞函數的建立是量化表征各乳制品加工主要主體之間的質量價值流動關系的基礎，根據等價的質量價值傳遞函數，可以確定等價矩母函數，據此進一步求解乳制品質量管控GERT網絡模型的其他重要參數。

定義2 設乳制品產業鏈質量管控GERT網絡中產業鏈各主體的傳遞價值流動量矩陣為：

則乳制品產業鏈各主體之間價值流動分配率矩陣為：

在乳制品產業鏈質量管控GERT網絡中，各主體的總質量價值由兩部分構成：源節點傳遞價值V1、主體實現的價值增值V2。各主體對源節點傳遞的質量價值投入生產資金I、技術S、人力資本R、物流存儲L、和相關的經驗E，從而實現質量價值的增值，則質量價值增量為V=(I,S,R,L,E),且V=(I,S,R,L,E)=I+S+R+L+E

定義3 設乳制品產業鏈質量管控GERT網絡的質量價值增值矩陣為：

2.2 模型求解

1)等價傳遞函數、等價傳遞概率的確定

定理1在乳制品產業鏈質量管控GERT網絡中若Wr(S1,S2,…,Sn)為節點u到節點v的第r條直達路徑的等價傳遞函數，r=1,2,…,R;R≥1，Wi(Lm)為m階環中的第i個環的等價傳遞系數，則由節點u到節點v的等價傳遞函數Wuv(S1,S2,…,Sn)，如(1)式所示。

Wuv(S1,S2,…,Sn)=

(1)

在該網絡中，等價傳遞概率Puv表征的是乳制品質量價值增量創造主體u到價值增量創造主體v之間價值傳遞的可能性的大小；通過矩母函數可以生成隨機變量的各階原點矩。

定理2在乳制品產業鏈質量管控GERT網絡中，節點u到節點v的等價傳遞函數為Wuv(S1,S2,…,Sk,…,Sn)，u=1,2,…,m;v=1,2,…,l;k=1,2,…,n;n≥2,則節點u到節點v的等價傳遞概率Puv等于Wuv(S1,S2,…,Sk,…,Sn)將所有Sk置0的值，如(2)式所示；且節點u到節點v的等價矩母函數為其等價傳遞函數與其等價傳遞概率的比值，如(3)式所示。

證明：由多參量的等價矩母函數的特征可知，當Sk=0時，

則乳制品質量價值流動GERT網絡的等價傳遞概率為:

Puv=Wuv(S1,S2,…,Sk,…,Sn)Sk=0

(2)

則根據梅森公式，乳制品質量價值增量創造主體u到乳制品價值增量創造主體v的等價矩母函數為：

(3)

2)GERT網絡節點決策概率的確定

節點的決策概率是外部環境的映射函數，敏感性較高，加之乳制品產業相關數據大部分未公開或缺失，節點的決策概率更加難以確定。乳制品質量管控過程具有隨機性，易受多種內外部因素影響，無法直接計算其概率，也無法得知其頻率。而極大熵準則是一種選擇隨機變量統計特性最符合客觀情況的準則，可利用各種約束條件推斷事件最合理的分布，即事件發生的概率。因此，本文采用極大熵模型來確定節點的決策概率，以彌補統計數據的不足。

建立從節點u到節點v的決策概率極大熵模型：

定義4：極大熵模型

(4)

構造拉格朗日函數

-(lnpuv+1)+β=0

即

lnpuv=β-1puv=eβ-1

(5)

將式(5)帶入約束條件(4)即可得出節點決策概率。

3)乳制品質量價值增值量、增值系數求解

定理3在乳制品產業鏈質量管控GERT網絡中，節點u到節點v的等價傳遞函數為Wuv(S1,S2,…,Sk,…,Sn)，u=1,2,…,m;v=1,2,…,l;k=1,2,…,n;n≥2,則從節點u到節點v的參量x(k)的一階矩E[X(k)]等于Wuv(S1,S2,…,Sk,…,Sn)對參量x(k)對應的Sk求偏導后置所有Sk為0的值，節點u到節點v的實現的乳制品質量價值增值量，如(6)式所示。

E[X(k)]=

(6)

證明:

通過計算乳制品質量價值增值系數，保證在相同量綱下對比各主體之間的質量價值增值情況；將乳制品質量價值總量置為1，則質量價值轉移量在數量上等于等價傳遞概率。

Nuv表示節點u到節點v的乳制品價值增值系數，Puv表示節點u到節點v的乳制品質量價值轉移量，Euv表示節點u到節點v的乳制品質量價值增值量。

3 基于QVF-GERT網絡模型的乳制品產業鏈質量管控情境分析

乳制品生產過程涉及到不同利益主體，其中生產主體包括進行小規模養殖的散戶奶農、數量稀少的規模型奶場、缺乏監管的奶站及眾多乳制品生產企業，流通主體主要為批發零售商。目前，由于國內外乳制品質量差異顯著，這就使得從事乳制品分銷的批發商和零售商有很大的可能擠壓國內乳制品生產企業利潤空間，各類生產者討價還價能力弱。為便于進行對比分析，以下分三種情況設定乳制品質量管控情境。

3.1 產業鏈主體未加強質量管控

質量價值流動產生于產業鏈各主體之間，各主體通過投入所需資源產生質量增值，而增值結果會因投入各資源比例及利用效率存在差異而不同。當外部約束條件極弱，即“產業鏈主體未加強質量管控”時，產業鏈主體各自為政，為了自身的利益，偏向于不進行質量監控，甚至出現投機行為。如三聚氰胺事件中，奶農為了使蛋白質含量達標加入三聚氰胺，奶站加水后為了提高奶牛營養成分比例加入三聚氰胺，乳制品生產商則為了控制成本加入三聚氰胺。如此，各個主體都是追求利益而不顧道德約束。圖2是該種情形下乳制品質量價值流動GERT網絡。

圖2 企業未加強質量管控情境下QVF-GERT網絡

在圖2中，節點0表示浪費部分，節點1為虛擬主體，表示國產乳制品原奶供給的集合體，節點2至10分別代表：散戶奶農、國內一般規模型牧場、國內戰略合作型牧場(包括乳制品生產企業控股的牧場及與乳制品生產企業有戰略合作伙伴關系的牧場)、國外生乳供給者、奶站、乳制品生產企業、乳制品批發零售商、乳制品消費者；其中，國內一般規模型牧場粗略地以大小劃分。小規模牧場是由散戶奶農發展而來，其草場小但配備專業化設備、人員少但經過專業培訓，具有一定的質量安全保障，但由于產奶量限制，仍需由奶站統一收購；大規模牧場則具有一定的經濟實力，產奶量有保障，直接與乳制品生產企業建立聯系。

一般地，在相關政府部門抽查、媒體揭發以及消費者舉報情況下，都會有大量不合格乳制品被銷毀或是進行其他處理而產生資源浪費，而大眾一般會把產品質量不合格的主要責任歸于乳企，故可將由質量問題引起的產品損失全部歸于乳制品生產企業。

在乳制品生產過程中，質量價值增值是通過投入生產資金、技術、人力資本、物流存儲成本和相關的經驗而產生的。由于各主體承擔的任務不同，所需資源存在差異；為便于計算，需要通過測度某一節點投入的單位資源量及其產出的質量價值量即價值效用(用質量價值效用指數表示，取值范圍為0-1)。乳制品產業鏈成體系的數據缺失較為嚴重，利用概率統計與極大熵模型的方法，結合乳制品產業鏈已有的研究成果，假定各作用參數如表1所示，其中節點1與2、3、4、5之間的質量價值轉移概率為0.46，0.14，0.28，0.12。

表1 企業未加強質量管控情境下QVF-GERT網絡參數

以節點1為例，其計算過程如下：

帶入上述公式，經計算得到等價傳遞概率(即質量價值轉移量)、質量價值增值量分別為：

P19=W19(s1,s2,s3,s4,s5)s1=s2=s3=s4=s5=0=W19(0,0,0,0，0)=0.7220

=2.3048

質量價值增值系數為：

其余各節點的計算結果如表2所示。

表2 企業未加強質量管控情境下QVF-GERT網絡參量

由表2可知，我國散戶奶農雖數量眾多，但對原奶貢獻并不顯著，其難以實現高效率生產；乳制品生產企業作為整個產業鏈中價值轉移量最多的生產加工環節，也未能很好地實現產品價值增值。從質量價值增值結果來看，在奶源供給者中，一般性規模型奶場實現的價值增值最大，而戰略型奶場最小。這與已有認知不符，說明乳企未充分發揮引領作用，反而可能由于依仗自身奶場在認證、名氣、口碑上的優勢而疏于管理，故難以實現乳制品質量價值的大幅度增值。零售批發商到消費者的過程中質量價值增值量和價值增值系數最低，這說明與銷售息息相關的儲存、運輸等環節的增值服務處于拖后腿地位，應積極改善存儲、運輸條件，實現應有的價值增值。

3.2 產業鏈主體各自加強質量管控

在政府監管加強、懲罰力度加大以及消費者質量辨識意識增強情況下，乳制品產業鏈各主體為實現持續經營，會各自制定質量管控計劃，采取監管措施，加大質量管控力度。此種情形下，奶農、奶站和乳制品生產企業不敢輕易頂風作案，可一旦出現監管漏洞，個體性投機必不可免，也可能引發跟風行為；加之各主體之間信息不對稱，缺乏有效的協調機制，質量問題時有發生。圖3是該種情形下乳制品質量價值流動GERT網絡。

在圖3中，仍選取價值效用指數作為質量價值的量化指標，取值范圍0-1。在產業鏈主體各自加強監管情況下，假定各節點的轉移概率、各環節資源貢獻度不變，主體各參數的質量價值效用提高0.1。

圖3 乳制品產業鏈主體各自加強質量管控時QVF-GERT網絡

若產業鏈某一主體開始重視質量，實施較嚴格管控(如三聚氰胺事件后，在輿論和行政雙重壓力下，各奶站加強質量監管)時，其資源效用會提升。在圖3中，該環節價值效用參數在不加強監管的基礎上提升0.1，而其他主體參數不變(多主體同時采取措施情況下，算法類似，這里不做討論)。各節點計算結果如表3所示。

表3 產業鏈主體各自加強管控情境下QVF-GERT網絡參量

由表3可知，產業鏈某一環節加強監管，整個產業鏈的質量價值轉移概率即轉移量不變，但增值量增大，增值系數變大。說明一旦某環節開始進行質量管控，乳制品質量就會有所提升，整個產業鏈都會受益。

3.3 核心企業主導下的全產業鏈質量管控

國內較早提出“核心企業”這一概念的學者認為，供應鏈中的核心企業是整個鏈條中的“原子核”，具有影響力，可以凝聚眾多企業、協調各方利益、提高整體競爭力[31]；后眾多學者從不同角度又給出了“核心企業”的定義。根據研究需要，本文將乳制品產業鏈核心企業界定為“處于乳制品產業鏈中間環節、有能力推動產業鏈不同主體之間互動、能夠督促其他主體進行質量管控的乳制品生產企業”。

乳制品產業鏈主體較多、利益關系復雜，故要實現全產業鏈質量管控有一定的難度。由于核心企業具有較強的技術實力及暢通的信息流通渠道，依靠核心企業可以協調各方利益、推動產業鏈不同主體互動、督促其他主體質量管控行為。乳制品質量管理具有“木桶效應”，一環出現偏差會波及整個產業鏈；核心企業為了提升企業競爭力定會傾向于積極作為，改善原有主體之間的關系，增強合作，從而推動整個產業鏈結構變化。如通過給予原奶供給者直接的技術指導，幫助其提高資源的價值效用；加強對奶源的監督，鼓勵主體之間交流互動，以促進信息共享機制的形成；充分發揮其主導作用，最終推進全產業鏈質量管控進程。

經驗表明，產業鏈縱向一體化是乳制品產業發展的重要趨勢，也是實現產品質量有效管控的最佳模式，但這不意味著我國目前可以完全舍棄奶站、由生產企業直接收購或是建立統一化的收購中心；奶源分布散亂會使投資成本急劇上升，如果企業實力還不足以承擔集中原奶的資金，這一舉措就有可能制約生產企業的發展，導致出現“蛇吞象”的惡果。出于乳制品產業發展實際考慮，目前我國乳制品產業尋求質量突破的途徑，應是構建核心企業主導下、各主體共同參與的監督合作機制。圖4是該種情形下乳制品質量價值流動GERT網絡。

圖4 核心企業主導下全產業鏈質量管控QVF-GERT網絡

核心企業主導下，乳制品生產企業對國外原奶供給的依賴減弱，即節點1到5的轉移概率變小，產業鏈相鄰主體間的直接轉移概率會增大，資源的效用也會比各自監管情境下上升。在圖4中，每個節點的效用增加0.1，節點1到節點5的轉移概率變小為0.02，令產業鏈主體之間原有的價值轉移活動概率不變，參數設定如表4所示。節點1與2、3、4、5之間的質量價值轉移概率分別為0.56、0.14、0.28、0.02。

各節點的計算結果如表5所示。

核心企業主導下，產業鏈質量價值傳遞的網絡結構發生變化，奶源之間建立質量價值聯系；此時，即使未改變產業鏈上下游之間的傳遞概率，僅改變資源的價值效用，整個產業鏈的價值轉移概率和價值增值系數都比各自監督情況下要大。這表明，核心企業主導下的全產業鏈質量管控具有明顯的優勢，整個產業鏈形成了以乳制品生產企業為核心的管控模式。

表4 核心企業主導下全產業鏈質量管控網絡參數

表5 核心企業主導下全產業鏈質量管控情境下QVF-GERT網絡參量

3.4 不同情境下乳制品產業鏈質量管控結果對比分析

以“各主體未加強質量管控”情況下的數據為基準，將不同管控情境下所得結果進行對比，如表6所示。

表6表明，即便核心企業主導下的管控不影響上下游主體之間的傳遞概率、僅改變資源的效用參數，相對于各自加強管控情境此模式仍具有明顯優勢。核心企業主導下的全產業鏈監控能夠凝聚各方力量，使整個產業鏈主體“心往一處想，勁往一處使”，最終能夠更有效率地實現質量提升的目標。

表6 不同管控情境下QVF-GERT網絡計算結果對比

4 結語

我國乳制品行業發展屢屢錯失良機，產業競爭力不強；導致這一現狀的重要原因是，乳制品質量問題頻發，消費者對其信任度低。若能構建核心企業主導下的全產業鏈質量管控體系，準確把關、系統監控，可望對我國乳制品產業健康發展起積極推動作用。本文利用圖示評審技術，分析了核心企業主導對于整個產業鏈質量管控的作用；情境分析表明，實行核心企業主導下全產業鏈質量管控具有明顯的優勢。

結合實際來看，構建核心企業主導下全產業鏈質量管控體系，關鍵在于資源配置和利益均衡。資源配置效率直接聯系著企業競爭力，而資源分配模式則會影響各方主體的積極性。因此，核心企業應將質量管控中的資源協調作為工作的出發點，通過資金、技術、人力資本、物流存儲資源以及相關經驗的合理、有序投入，確保產業鏈各環節質量價值增值。

本文利用控制變量法，改變整個產業鏈資源投入種類，測算QVF-GERT網絡參數變動情況，進行核心企業主導模式下資源關鍵度的排序。結果如表7所示。

表7 不同資源投入變動效果對比

由表7可知，技術資源投入對產業鏈質量價值增值作用最大，說明我國乳制品產業發展對技術投入的需求最為迫切，即技術是制約產業發展的最關鍵因素；以此判定在進行資源配置時，應優先考慮技術資源投入，突破產業技術瓶頸。同時，以核心企業為主導，構建產業鏈內部信息共享平臺，形成基于產業鏈分工與協作的戰略聯盟，共同攻克難關，改變以往產業鏈主體質量投入“零和博弈”的局面，發展為各方獲利的“正和博弈”，并實現帕累托最優。