質量安全追溯體系三方動態(tài)演化博弈及仿真分析

■王 璜 李明賢

質量安全關系人民福祉、社會穩(wěn)定與經(jīng)濟發(fā)展，然而質量安全事件仍然頻發(fā)，造成一定的社會不安定，引發(fā)學術界和社會各界的廣泛關注，如何運用現(xiàn)有可追溯體系來確保質量安全成為解決安全事件的關鍵。以生豬為例，政府帶有強制性的生豬質量安全可追溯體系在規(guī)范生產(chǎn)者嚴格按照標準生產(chǎn)的同時，也要滿足消費者對生豬質量安全的訴求，只有兼顧各利益相關者的利益，才能實現(xiàn)生豬質量安全追溯體系的動態(tài)平衡。分析政府、生產(chǎn)者、消費者三者博弈過程，可以厘清三方不同參與主體的動態(tài)演化規(guī)律，探討不同主體進行策略選擇時相互影響以及在不同參數(shù)變化下各個主體策略選擇。通過構建三方博弈模型，求解演化穩(wěn)定均衡解，進行仿真分析，結果表明各行為主體方利益訴求及利益實現(xiàn)形式是影響其行為決策的關鍵因素。完善生豬質量安全可追溯體系，政府要承擔其責任，完善對市場的獎懲機制，生產(chǎn)者應大力開發(fā)和運用生豬質量安全可追溯系統(tǒng)，要積極引導消費者參與生豬質量安全追溯體系的評價。

一、引言

生豬產(chǎn)品及制成品作為我國民眾消費占比最大的肉類食品，其質量安全是全民關注的焦點。自2005年國務院發(fā)布《全國食品藥品專項整治工作安排的通知》中首次提出建立農產(chǎn)品質量安全可追溯制度以來，我國生豬質量安全追溯體系建設已有十余年歷史。在日益嚴苛的質量安全監(jiān)管和實施農產(chǎn)品質量可追溯背景下，生豬質量安全追溯體系的建設步伐不斷加快，基本涵蓋了生豬產(chǎn)加銷的各個環(huán)節(jié)，完全實現(xiàn)了生豬產(chǎn)品的可追溯。盡管生豬質量安全體系實現(xiàn)了可追溯生豬產(chǎn)品全覆蓋，但豬肉質量安全事件依然頻發(fā)，且呈現(xiàn)出季節(jié)性交替出現(xiàn)的現(xiàn)象，尤其是2018年爆發(fā)的“非洲豬瘟”對民眾的飲食安全造成了極大威脅。這充分說明我國生豬質量安全追溯體系存在事前沒有及時的預警機制和事后沒有精準的追溯溯源功能與有效的阻斷等突出問題。

在構建生豬質量安全追溯體系的進程中，政府鼓勵和支持企業(yè)生產(chǎn)可追溯豬肉，企業(yè)為了實現(xiàn)產(chǎn)品溢價從而加快構建生豬質量安全追溯體系，而作為生豬追溯體系的末端，消費者對市場上的生豬質量安全感知決定了是否愿意購買可追溯豬肉，由此構成了生豬生產(chǎn)消費的利益相關者關系。在實踐中，政府監(jiān)管機制的健全度，企業(yè)基于利益最大化的信息披露程度以及消費者的認知狀況和購買意愿，三方交互影響生豬質量安全追溯體系的運行。深入分析生豬質量安全追溯體系參與主體之間的利益分配和長期變化，成為目前亟待解決的問題。在政府、企業(yè)構建的生豬質量安全追溯體系不斷完善、消費者認知不斷提高的情況下，進一步分析三者的利益鏈接機制，剖析參與主體之間的長期利益均衡，具有重要的理論和現(xiàn)實意義。

本文將分析生豬質量安全追溯體系的不同參與主體的行為特點，構建政府、生產(chǎn)者和消費者之間的三方演化博弈模型，剖析不同主體之間策略選擇的相互影響，為生豬質量安全追溯體系的建設提供理論參考，以進一步提高生豬質量安全，維護消費者權益，持續(xù)保持社會秩序穩(wěn)定。

二、相關研究述評

追溯是供應鏈上所有參與者的共同承諾，包括供應鏈管理和組織間信息流的整合［1］。追溯體系是在生產(chǎn)過程或供應鏈中用于跟蹤產(chǎn)品或產(chǎn)品的流動體系［2］。當前的追溯體系尚不健全，存在無法鏈接食品鏈記錄，記錄的不準確和錯誤，在獲取必要數(shù)據(jù)方面有延遲等問題［3］。食品可追溯體系的水平取決于供應鏈主體間的協(xié)同合作水平［4］，整個追溯體系的運行主體涉及政府、生產(chǎn)者和企業(yè)。國內外的文獻中也主要從這三方論述生豬質量安全追溯體系。

Appeihanz、Dandage、Mattevi等人從生產(chǎn)者的角度分析生豬質量安全追溯體系，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)者作為生豬質量安全追溯體系中的關鍵構建者，是直接受利益人，構建生豬可追溯體系可以讓企業(yè)獲得更大的收益和最有益的投資，可以減少企業(yè)責任索賠的風險。Kevin、曹裕、代艷麗、溫興琦、Nawi等從政府的角度研究對生豬質量安全追溯體系建設的監(jiān)管，政府如果提高監(jiān)管強度和處罰力度，并輔之以適當?shù)馁Y金和技術補貼，有利于減少生產(chǎn)經(jīng)營者不誠信行為［5］，政府的治理有售前檢測、過程監(jiān)督、事后懲罰、信息發(fā)布和公眾參與等［6］。Meuwissen、Nawi、吳林海等主要研究消費者對生豬質量安全追溯體系的態(tài)度，追溯體系能極大地提高市場上食品信息的透明度，提升消費者對食品的信任水平［7］。一般而言，消費者對完整的可追溯信息越信任，那么就越具有高的支付意愿［8］。

博弈本質上是一種決策行為，是人與人之間相互關系、決策對抗下的行為選擇。根據(jù)不同參與主體的數(shù)量，又可以細分為雙方博弈、三方博弈和多方博弈；根據(jù)博弈過程又分為靜態(tài)博弈、動態(tài)博弈和重復博弈。動態(tài)博弈主要是指在大量博弈中各博弈方的選擇和行動有先后次序，同時其他博弈方也可以看到各博弈方的決策行為，甚至包括交替選擇和行動［9］。動態(tài)博弈中各方的選擇可能有多次，多次行為之間有內在聯(lián)系。動態(tài)博弈中存在不對稱性，先行博弈方可能有主動權，即先行優(yōu)勢，后行博弈方可能對信息有更多了解，也可能出現(xiàn)后發(fā)制人的情況。

生豬質量安全追溯體系涉及的參與主體比較多，各參與主體表現(xiàn)出“追求市場利潤最大化”的本性。顯而易見，生豬質量安全追溯體系的有效運行過程實質就是生豬養(yǎng)殖戶、生豬行業(yè)龍頭企業(yè)、生豬合作社、消費者與政府等參與主體者之間的利益博弈和均衡的發(fā)展過程，只有各參與主體間在約束機制下達到目標函數(shù)值時，才能令生豬質量安全追溯體系各參與主體得到緊密而良好的聯(lián)結，促使生豬質量安全追溯體系向更高層次發(fā)展，進而促進生豬質量安全追溯體系的有效運行。

基于現(xiàn)有研究，在生豬質量安全追溯體系參與主體的策略選擇行為研究中，本文構建了包括政府、生產(chǎn)者和消費者在內的三方演化動態(tài)博弈模型，分析三方主體間動態(tài)演化博弈的過程，研究主體間穩(wěn)定策略選擇的影響機制，以及參數(shù)變化情況下不同主體穩(wěn)定策略的選擇。文章運用Matlab2018進行仿真分析，探尋不同主體在不同策略組合及參數(shù)變化下的行為演化趨勢，并據(jù)此提出相關對策建議。

三、模型假設與構建

（一）模型假設

在進行動態(tài)博弈模型構建之前，需要對參與主體的行為決策提出必要的前提假設。結合本文三方參與主體的特點，擬作出如下假設。（1）經(jīng)過前文的分析，我國生豬質量安全追溯體系的構建主要是政府強制實施，生豬企業(yè)進行具體的操作，最終才到達消費者端。為此，本文假設行為參與的三個主體分別是：政府、生產(chǎn)者和消費者。（2）生豬質量安全追溯體系的主要參與者，在市場環(huán)境背景下都是以追求利益最大化為目的，其行為選擇遵循有限的理性經(jīng)濟人假設。（3）在生豬質量安全追溯體系三方參與主體中，政府的策略選擇是“監(jiān)管”或“不監(jiān)管”時，會對整個博弈結果產(chǎn)生影響。當政府選擇“監(jiān)管”時，會產(chǎn)生監(jiān)管的成本，同時也會獲得一定的社會效益，如：政府形象的提升、公信力的增加等等；當政府選擇“不監(jiān)管”時，即不參與生豬質量安全追溯體系監(jiān)督以及與之相關的建設，對其放任自流，這時政府不需要支付成本，其形象和公信力也會下降。（4）在生豬質量安全追溯體系建設中，生產(chǎn)者的策略選擇是“作為”或“不作為”時，直接影響生豬質量安全追溯體系能否建成。當生產(chǎn)者選擇“作為”時，那么會產(chǎn)生構建的成本，這個成本是生產(chǎn)者進行項目運行時的一般性支出，政府也會對生產(chǎn)者實施獎勵，即對其項目實施中的完成度、資源配置和服務質量進行基礎獎勵；而生產(chǎn)者選擇“不作為”時，政府對其實施處罰，意味著項目實施中完成程度、資源配置和服務質量存在一定問題。與此同時，也造成生產(chǎn)者形象損失以及給消費者帶來一定程度的信任損失。（5）在生豬質量安全追溯體系運行過程中，消費者對生豬質量安全追溯體系有效運行評價為“滿意”或“不滿意”時，會對生豬質量安全追溯體系的有效運行產(chǎn)生一定影響。當消費者對追溯體系評價為“滿意”時，即對生產(chǎn)者提供的生豬質量安全追溯體系和結果感到認同時，會增加相應的社會效應；反之，消費者對追溯體系評價為“不滿意”時，即消費者對生產(chǎn)者提供的生豬質量安全追溯體系建設和對生豬產(chǎn)品質量不認同時，會產(chǎn)生相應的投訴成本。

（二）模型構建

1.參與主體。政府作為生豬質量安全追溯體系建設的參與主體，其行為策略分為“監(jiān)管”與“不監(jiān)管”。如果政府“監(jiān)管”的概率為x，x∈［0，1］，相反，政府“不監(jiān)管”時概率為1-x，如果政府選擇“不監(jiān)管”，那么市場上將充斥大量的不安全生豬產(chǎn)品對消費者產(chǎn)生了信任違背，導致信任損失。

生產(chǎn)者作為提供生豬質量安全追溯體系運行的重要參與主體，其行為策略為“作為”和“不作為”。如果生產(chǎn)者“作為”的概率為y，y∈［0，1］，“不作為”的概率則為1-y。

消費者在面對政府和生產(chǎn)者不同行為策略的選擇時，會做出不同的行為策略的選擇。如果消費者“滿意”時的概率為z，z∈［0，1］則消費者“不滿意”時的概率則為1-z。

在生豬質量安全追溯體系建設的過程中和信息不對稱情況下，由于政府和生產(chǎn)者在不同行為選擇上，會產(chǎn)生成本的支出和公信力的變化。本文通過構建“政府—生產(chǎn)者—消費者”三方博弈模型，分析“成本—收益”的路徑?！罢a(chǎn)者—消費者”三方博弈策略組合如圖1所示。

圖1 生豬質量安全追溯體系三方博弈的博弈樹模型

2.參數(shù)設置與支付矩陣。根據(jù)表1所示，對各主體的成本、收益情況進行如下參數(shù)設置，以研究不同策略組合下各參與主體的收益情況。

根據(jù)表1的參數(shù)設定，可以進一步構建各主體的支付矩陣。政府、生產(chǎn)者和消費者三者之間的博弈組合共有8種，基于以上參數(shù)，可以得到政府、生產(chǎn)者和消費者在這8種策略組合下各自的收益情況，如表2所示。

表1 相關參數(shù)設置及解釋

（三）模型分析

1.期望收益函數(shù)?；诒?所示的三方博弈支付矩陣，可以得到生豬質量安全體系中政府、生產(chǎn)者和消費者三者的期望收益。政府“監(jiān)管”的期望收益為E11，當政府考慮監(jiān)管成本較大，選擇“不監(jiān)管”時，那么相應的可以得到政府在博弈過程中的期望收益暫且設為E12，同理，可相應的計算政府的平均期望收益，設為；本文在假設中把所有參與生豬質量安全追溯體系的集合體看成生產(chǎn)者，生產(chǎn)者在博弈過程中，當選擇“作為”時，那么可知其生產(chǎn)者的期望收益為E21，當選擇“不作為”時，那么同理計算其期望收益，暫且設為E22，生產(chǎn)者平均期望收益為；此外，當消費者對可追溯豬肉感到“滿意”時，那么相應的可以得到消費者在博弈過程中的期望收益暫且設為E31，當消費者對可追溯豬肉感到“不滿意”時，依然可以得出其期望收益為E32，同理，消費者的平均期望收益設為。

表2 政府、生產(chǎn)和消費者三方的博弈收益矩陣

2.三方博弈模型的復制動態(tài)方程

政府復制動態(tài)方程：

根據(jù)前文的分析，可以相應的得出生產(chǎn)者行為選擇對政府動態(tài)演化的影響，如圖2所示：

圖2 生產(chǎn)者行為選擇對政府動態(tài)演化的影響

生產(chǎn)者復制動態(tài)方程：

根據(jù)前文的分析，可以相應的得出政府行為選擇對生產(chǎn)者動態(tài)演化的影響，如圖3所示：

圖3 政府行為選擇對生產(chǎn)者動態(tài)演化的影響

消費者復制動態(tài)方程：

根據(jù)前文的分析，可以相應的得出政府行為選擇對消費者動態(tài)演化的影響，如圖4所示：

圖4 政府行為選擇對消費者動態(tài)演化的影響

3.博弈模型結果分析。上述生豬質量安全追溯體系各參與方的動態(tài)博弈演化趨勢分析表明：

在生豬質量安全追溯體系三方動態(tài)博弈過程中，任何一方行為發(fā)生變化都會對其他兩方的行為產(chǎn)生影響。這主要是因為各方追求的利益最大化有交叉重合的地方，即三方有共同的利益訴求，也有自身付出成本和行為選擇產(chǎn)生的不同利益結果。具體來說，當生產(chǎn)者不遵守市場規(guī)律而生產(chǎn)劣質豬肉時，會導致消費大眾的不滿，當消費者權益受到損害時，就會采取向政府部門投訴，或者運用政府權威來遏制生產(chǎn)者的行為，最終達到相對平衡的狀態(tài)。但并不是總是絕對平衡狀態(tài)，而是相對平衡狀態(tài)，三方在動態(tài)博弈中利益發(fā)生傾斜后，一方制約另一方，從而扭轉不平衡狀態(tài)，達到相對平衡狀態(tài)。在仿真的過程中，我們也可以看出，無論系數(shù)怎么設置，經(jīng)過一段時間后，各方的博弈又處于一個穩(wěn)定的水平線上。

政府行為選擇無限接近1，即政府傾向于選擇“監(jiān)管”。政府監(jiān)管策略的概率會隨著生產(chǎn)者選擇“作為”時的概率的減少而增加，他們呈負向影響。當生產(chǎn)者“作為”的概率減少時，生豬質量安全追溯體系運行有效性降低，政府給對生產(chǎn)者的懲罰額將增加。此外，政府在選擇監(jiān)管的概率會隨著消費者感知是否滿意策略概率的增加而減少。為此，政府和消費者要加強聯(lián)系，讓消費者更多參與監(jiān)管，如此可以降低政府成本，增加政府監(jiān)管帶來的懲罰收益和不監(jiān)管的信任損失，提高監(jiān)管效率，促使生豬質量安全追溯體系有效運行。

生產(chǎn)者行為選擇無限接近1，即生產(chǎn)者最終趨向于選擇“作為”。政府選擇監(jiān)管策略的概率大于某一水平時，生產(chǎn)者會趨向于選擇作為策略的概率越大，生產(chǎn)者會提供質量高的豬肉。生產(chǎn)者在選擇時更多選擇“作為”，消費者也減少選擇“不滿意”策略。因此，增加生產(chǎn)者、政府和消費者之間的聯(lián)系，可以減少生產(chǎn)者的成本，增加其收益。這類收益包括政府的獎勵，消費者滿意度增加時的外部溢出收益等。生產(chǎn)者對選擇“作為”的收益和選擇“不監(jiān)管”策略時的損失的權衡，能促進生產(chǎn)者提供高質量的生豬產(chǎn)品。

消費者行為選擇無限接近1，即消費者最終趨向于選擇“滿意”。其中，消費者選擇滿意策略的概率越大，生產(chǎn)者選擇作為策略的概率越低。消費者選擇滿意策略的概率隨著政府選擇監(jiān)管策略概率的增加而增加。因此減少消費者選擇策略所產(chǎn)生的成本，增加消費者的收益，都將促使消費者朝著強化目標監(jiān)管的方向發(fā)展。

四、數(shù)值模擬與仿真分析

為了驗證三方博弈模型構建的正確性、可靠性和穩(wěn)健性，本文運用數(shù)字矩陣實驗室Matlab2018進行數(shù)值模擬仿真，來模擬具體的參數(shù)變化下，三個行為主體的穩(wěn)定策略結果，參數(shù)設置為：政府選擇監(jiān)管時的成本C1為1；政府監(jiān)管時，獲得的監(jiān)管收益R1為4；政府不監(jiān)管時，消費者的信任損失T1為6；生產(chǎn)者實施追溯付出的成本C2為3；生產(chǎn)者作為得到政府的獎勵性收益R2為5；生產(chǎn)者不作為時受到政府的罰金T2為3；消費者不滿意選擇不購買對生產(chǎn)者造成的損失T3為1；消費者滿意時，獲得的食品安全收益R3為3；消費者滿意時，購買安全食品成本L1為2；消費者不滿意時，向政府部門投訴成本T4為0.5，下面進行具體的仿真分析。

（一）政府穩(wěn)定策略的仿真分析

對政府初始策略為x=0.2，x=0.4，x=0.6，x=0.8進行數(shù)值分析，隨機生成4組數(shù)據(jù)并分析生產(chǎn)者y和消費者z的策略選擇概率對政府穩(wěn)定策略的影響。圖5表明，當生產(chǎn)者更多選擇“作為”時，政府更加傾向于“不監(jiān)管”；當生產(chǎn)者選擇“不作為”的概率加大時，政府則傾向于“監(jiān)管”策略。因此，在演化博弈過程中，生產(chǎn)者如果拒絕提供高質量的生豬產(chǎn)品，消費者不滿意度增加，會采取投訴措施，影響生產(chǎn)者的收益。生產(chǎn)者在此壓力下，為最大程度規(guī)避損失，會傾向于選擇“作為”策略，提高生豬產(chǎn)品質量。為了實現(xiàn)社會利益最大化，在此情況下，政府“監(jiān)管”的力度降低，這將會形成較為理想的社會狀態(tài)。

圖5 政府演化仿真圖

（二）生產(chǎn)者穩(wěn)定策略的仿真分析

對生產(chǎn)者初始策略為進行數(shù)值分析，隨機生成4組數(shù)據(jù)并分析政府x和消費者z的策略選擇概率對生產(chǎn)者穩(wěn)定策略的影響。如圖6所示，其仿真結果如下，當政府選擇監(jiān)管的概率變大時，生產(chǎn)者趨向于采取作為的穩(wěn)定策略；當政府選擇監(jiān)管的概率越小時，生產(chǎn)者趨向于采取不作為的穩(wěn)定策略。為規(guī)避政府處罰，生產(chǎn)者會選擇作為的穩(wěn)定策略，此時消費者對生豬產(chǎn)品的質量表示滿意。在三方博弈中，政府占主導地位，其策略選擇影響其他二者的策略選擇。所以加強政府監(jiān)管力度，對生產(chǎn)者的作為策略選擇進行適當獎懲，會減少其不作為行為。

圖6 生產(chǎn)者演化仿真圖

（三）消費者穩(wěn)定策略的仿真分析

對消費者初始策略為進行數(shù)值分析，隨機生成4組數(shù)據(jù)并分析政府和生產(chǎn)者的策略選擇概率對消費者穩(wěn)定策略的影響。如圖7所示，其仿真結果如下，當政府更多選擇“監(jiān)管”時，消費者也傾向于“滿意”策略；當政府選擇“不監(jiān)管”概率加大時，消費者則對生豬產(chǎn)品傾向于“不滿意”。在演化過程中，消費者策略選擇占從屬地位，受到政府以及生產(chǎn)者策略的影響。

圖7 消費者演化仿真圖

五、結論與建議

本文通過構建政府、生產(chǎn)者以及消費者間的三方演化博弈模型，對三個行為主體相互間行為的影響機制進行仿真分析。仿真結果表明，生豬質量安全追溯體系有效運行并不是簡單的靜態(tài)一次博弈，而是三方參與主體在多變的環(huán)境下做出多次動態(tài)的博弈過程。在實踐中，高度復雜的演化過程雖然很難用數(shù)值模擬仿真表現(xiàn)出來，但是經(jīng)過三方博弈的過程分析不難發(fā)現(xiàn)，生豬質量安全追溯體系各參與主體相對固定穩(wěn)定的關系，會使該體系運行的成本降低，運行更有效。因為該體系各參與主體為了合作的長遠利益，愿意抵制投機行為的誘惑，向最優(yōu)的均衡點趨近，即政府監(jiān)督成本就會相對降低，生產(chǎn)者懲罰性成本降低，消費者投訴成本降低?？梢娚i質量安全有效運行的過程中通常伴隨著可能的利益失衡情況，各三方主體就會在動態(tài)博弈中進行調整，只有不斷調整并處于相對穩(wěn)定的關系下生豬質量安全追溯體系才能有效運行。因此，只有在各參與主體之間建立一種穩(wěn)固且長期的依存關系，一次的靜態(tài)博弈轉化為多次重復博弈才能更好地推動生豬質量安全追溯體系有效運行。由此，可得出以下建議。

第一，政府作為生豬產(chǎn)品進入市場流通環(huán)節(jié)的有效監(jiān)管主體，有必要承擔其責任，維護消費者利益。政府應完善對市場的獎懲機制，規(guī)范獎懲制度，加大獎懲力度，對市場出現(xiàn)的生豬質量安全問題一律嚴格處理，加大對生豬安全事件責任主體的懲罰力度，對生豬產(chǎn)品安全生產(chǎn)中存在的違規(guī)行為，發(fā)現(xiàn)一起查處一起，鼓勵廣大消費者依法履行監(jiān)督權利，督促生豬生產(chǎn)者誠信經(jīng)營。

第二，生產(chǎn)者應大力開發(fā)和運用生豬質量安全可追溯系統(tǒng)。通過先進的質量安全可追溯系統(tǒng)，提高對生豬質量安全檢測的準確性和及時性，極大地降低生豬生產(chǎn)各個環(huán)節(jié)中質量安全事件的發(fā)生概率。同時，生產(chǎn)者要注重開發(fā)針對流通環(huán)節(jié)的生豬質量安全追溯技術，通過使用網(wǎng)絡化、信息化和可視化等現(xiàn)代監(jiān)管手段，實現(xiàn)對整個生豬質量安全追溯體系的監(jiān)控檢測。

第三，積極引導消費者參與生豬質量安全追溯體系的評價。因為消費者是生豬質量安全追溯體系的直接受益人，消費者的購買意愿是影響參與主體決策的一個關鍵因素。如果消費者對生豬質量安全的感知不敏感，生產(chǎn)者就會繼續(xù)生產(chǎn)不安全且無法追溯的生豬產(chǎn)品。因此，消費者要廣泛參與生豬質量安全追溯體系的建設與運行，積極反饋消費信息，這樣生產(chǎn)者才會顧忌商譽、提升品牌自身價值，生產(chǎn)者才有更加強烈的生產(chǎn)高質量生豬產(chǎn)品的意愿。