食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法

陳澤云，張軍

1. 四川交通職業技術學院（成都 611130）；2. 西華師范大學（南充 637002）

食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制是指對食品冷鏈管理工程供應鏈實施博弈風險控制與管理，降低食品冷鏈行業的發展風險[1]。消費水平的提升、經濟環境的變化、經濟政策的調整都在不斷改變食品行業的市場需求，食品冷鏈管理工程企業之間的競爭日漸嚴峻，為食品冷鏈管理工程企業帶來嚴峻考驗[2]。投入成本的降低、產品質量的提升、交貨時間的縮短、服務質量的提高等問題成為食品冷鏈管理工程企業能否在目前的經濟市場中持續生存的關鍵。對于市場需求中存在的不確定因素，食品冷鏈管理工程企業必須積極調節自身短周期的管理策略，這使食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制的作用日益重要[3-4]。

對于食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制的研究，國內外的學者提出很多不同的研究方式，并取得多樣化的研究成果。國外對于食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制的研究，主要針對供應鏈收益與利益分配方式等問題進行研究，Tao等[5]提出一種基于合作博弈與非合作博弈的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法，主要通過合作博弈與非合作博弈的相關理論進行食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制。國內研究主要針對內生風險分析與風險管理等方面，劉超等[6]提出一種農村供應鏈融資的風險控制策略研究，主要通過三方演化博弈模型進行食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制。晚春東等[7]提出控制食品供應鏈質量安全風險的相關建議，構建供應鏈視角下的食品原材料供應商和食品生產商之間的動態演化博弈模型，并進行相應算例分析。于榮等[8]以農民和食品企業組成的二級綠色食品供應鏈為研究對象，通過算例仿真驗證政府補貼和綠色食品認證對綠色食品供應鏈的影響，分析綠色食品質量和供應鏈主體利潤，對提高綠色食品質量和供應鏈利潤起到積極作用。

由于在利用上述方法進行食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制時，受供應鏈格局的影響而無法進行博弈演化相位分析，在節點企業的貢獻率35.21%～95.21%時存在整體供應鏈收益較低的問題，因此提出一種新的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法。

1 設計食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法

1.1 構建供應鏈矩陣博弈模型

零售商一直以來都想要控制品牌食品的數量，以實現整個品類的優化。然而，如果零售商不細心管理食品信息的話，被下架的品牌會對零售商的銷售產生顯著的負面影響，因此要想更好地滿足這種對食品信息的渴求就要通過零售商、制造商協作，因為它能有效且高效地瞄準個體購物者，幫助他們無障礙地在零售商那里購買食品，這個過程就是零售商與制造商合作對銷售食品的內部選擇機制。由此，根據食品冷鏈行業中零售商與制造商合作過程中的選擇機制，構建供應鏈矩陣博弈模型[9]。設食品冷鏈行業中零售商與制造商合作過程中，零售商選擇雙方合作的實際可能性為y，則零售商不選擇雙方合作的實際可能性為1-y；設制造商選擇雙方合作的實際可能性為x，則制造商選擇雙方合作的實際可能性為1-x，滿足：

食品冷鏈行業中零售商與制造商不進行內部合作時，用U2、U1表示零售商與制造商各自的收益[10]。

當零售商與制造商選擇進行合作時，二者組成的合作聯盟的實際投入成本用c2、c1表示。此時，整體供應鏈收益會增加，用ΔU表示零售商與制造商選擇進行合作后整體供應鏈收益的實際增加量；用α表示制造商獲取的收益增加量比例，則零售商獲取的收益增加量比例即為1-α，滿足式（2）。

在零售商與制造商的合作中，零售商決定與制造商進行合作的實際誠信度用θ2表示；制造商決定與零售商進行合作的實際誠信度用θ1表示，且滿足式（3）。

零售商與制造商選擇進行合作時，經濟市場中往往存在市場風險因子，用r表示存在的市場風險因子，滿足式（4）。

在零售商與制造商的合作中，如果有一方中途毀約，則需要向另一方進行違約金支付，用d表示，滿足式（5）。

通常在零售商與制造商的合作中，二者獲取的收益遠高于其投入成本，因此設為式（6）。

根據上述條件，構建供應鏈矩陣博弈模型。構建的模型具體見表1[11]。

表1 構建的供應鏈矩陣博弈模型

1.2 博弈演化相位分析

根據構建的供應鏈矩陣博弈模型構建供應鏈演化博弈模型，獲取博弈演化相位并對其進行分析[12]。設食品冷鏈行業中零售商與制造商相互合作的實際收益為Ey，而二者不合作時獲得的收益為En，獲取的平均收益設為

[13]。根據構建的供應鏈矩陣博弈模型可得式（7）～（9）。設零售商決定與制造商進行合作時獲得的收益是決定不與制造商進行合作時獲得的收益是，獲取平均收益是，根據構建的供應鏈矩陣博弈模型可得式（10）。

通過演化博弈理論，可以獲取制造商的對應復制者動態方程[14]。具體見式（11）。

式中：F(x)代表制造商的對應復制者動態；Ex代表演化博弈閾值[15]。

以及獲取零售商的對應復制者動態方程，具體見式（12）。

式（12）中F(y)代表零售商的對應復制者動態[16]。對式（12）進行x求導，可得式（13）。

y＞r(c1-d)/αθ1?U及y＜r(c1-d)/αθ1?U時，獲取dx/dt的對應演化示意圖。

對式（12）進行y求導，可得式（14）。

x＞r(c2-d)/(1-α)θ2?U及x＜r(c2-d)/(1-α)θ2?U獲取dy/dt的對應演化示意圖[17]。

根據dx/dt的對應演化示意圖與dy/dt的對應演化示意圖，獲取式（13）與式（14）構成的動力二維系統[18]。具體如式（15）所示。

該動力二維系統的對應不動點具體見式（16）。

式（18）中O、A、C、B、D均代表該動力二維系統中的對應不動點[19]。

再結合雅克比矩陣，具體如式（17）所示。

對該動力二維系統實施局部穩定性分析，可知該動力二維系統的實際穩定點為O、B；該動力二維系統的實際不穩定點為A、C；該動力二維系統的實際鞍點為D[20]。

根據分析獲取動力二維系統的演化相位圖[21]。對獲取的動力二維系統的演化相位圖進行分析，y＞r(c1-d)/αθ1?U，隨著y增大，制造商的選擇策略將演變為二者合作的策略；y＜r(c1-d)/αθ1?U，隨著y減小，制造商的選擇策略將演變為不進行二者合作的策略；x＞r(c2-d)/(1-α)θ2?U，隨著x增大，零售商的選擇策略將演變為二者合作的策略；x＜r(c2-d)/(1-α)θ2?U，隨著x減小，零售商的選擇策略將演變為不進行二者合作的策略。根據式（18）～（20）可知：

為對食品冷鏈行業中零售商與制造商各自選擇策略的實際演化趨勢進行分析，通過ABCD區域與AOCD區域的實際大小變化趨勢對博弈策略的實際演化趨勢進行描述[22]。其中最重要的就是D點，ABCD區域的實際面積不斷增大，食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢就會發展為二者合作；AOCD區域的實際面積不斷增大，食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢就會發展為不進行二者合作。

對于零售商與制造商合作誠信度參數，通過分析D點的坐標，當零售商與制造商中一方的實際誠信度因子變大，D點的縱坐標將會變小而橫坐標則會不變，使其向下移動，ABCD區域的實際面積就會變大，而AOCD區域的實際面積就會減小，則食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢就會發展為二者合作；當零售商與制造商的合作誠信度參數同時變大時，則D點的縱坐標會減小，而橫坐標也會減小，D點移向左下方，ABCD區域實際面積逐漸增大，AOCD區域的實際面積不斷減小，使食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢就會發展為二者合作具備更大的可能性。

對于經濟市場中存在的風險因子，通過對D點進行分析，可知當風險因子的值變小時，D點的縱坐標會減小，而橫坐標也會減小，D點移向左下方，ABCD區域實際面積逐漸增大，AOCD區域的實際面積不斷減小，使食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢就會發展為二者合作；反之則將演化為不進行二者合作。

對于零售商與制造商合作時，一方違約支付的違約金d，當違約金金額變大時，D點的縱坐標會減小，而橫坐標也會減小，D點移向左下方，ABCD區域實際面積逐漸增大，AOCD區域的實際面積不斷減小，使食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢就會發展為二者合作；反之則將演化為不進行二者合作[23]。

1.3 供應鏈博弈風險控制

根據博弈演化相位分析結果，制訂食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制策略，實現食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制的目的[24]。制訂的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制策略具體如下：

在食品冷鏈行業中零售商與制造商的合作過程中，零售商與制造商均需要對自身的對應管理體系進行優化，并提高二者合作中自身的誠信度，使食品冷鏈管理工程供應鏈能夠實現其長期運行[25]。

需要增加零售商與制造商的違約金額，使零售商與制造商的博弈策略轉向合作的方向[26]。需要在違約金里設置零售商與制造商的合作誠信度參數，使零售商與制造商在考慮自身實際收益時同時能夠提升雙方合作的誠信度，使零售商與制造商的合作能夠維持得更加長久，并降低合作供應鏈被中斷的可能性[27]。

在食品冷鏈行業中零售商與制造商的合作過程中，零售商與制造商均應該對自身的綜合實力進行提升，并達成持有這種意識的共識，使雙方均認同另一方的合作優勢與水平實力，從而不輕易退出雙方的合作，使這種合作關系變得更加牢固[28]。

2 試驗驗證

2.1 試驗設計

為驗證設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法的性能，對其進行試驗驗證。試驗食品冷鏈為某農產品食品公司主冷鏈，該條食品冷鏈的結構具體如圖1所示。

圖1 試驗食品冷鏈的結構

試驗食品冷鏈管理工程供應鏈的具體組成結構包括制造商、零售商以及消費者，三者之間通過物流、資金流進行單向聯系。試驗食品冷鏈管理工程供應鏈在運輸中，使用GPS系統與GIS系統實時跟蹤定位冷鏈運輸物流車并對運輸路線進行優化，保證農產品流通安全性與物流效率較高，且使用的冷鏈物流設備均較為先進，通過自動化設備與集裝設備連接供應鏈中的各個環節，構建一個先進而完整的食品冷鏈管理工程供應鏈，規模為小型，但機械化與自動化程度均較高。

以獲取的節點企業的貢獻率為35.21%到95.21%時的整體供應鏈收益數據作為試驗數據。為避免試驗結果過于單一、缺乏對比性，將原有2種食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法（文獻[6]和文獻[7]）作為試驗中的對比方法，比較幾種試驗方法的整體供應鏈收益試驗數據。

2.2 結果分析

將貢獻率35.21%～95.21%分為3個部分，分別為35.21%～55.21%，55.21%～75.21%和75.21%～95.21%，以這3部分驗證3方法的階段性供應鏈收益、供應鏈資金利用效率和供應鏈增值收益。

在節點企業的貢獻率35.21%～55.21%時，設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法與文獻[6]、文獻[7]的整體供應鏈收益試驗數據對比結果具體如表2所示。

表2 階段性供應鏈收益試驗數據對比結果

根據表2的整體供應鏈收益試驗數據對比結果可知，在節點企業的貢獻率35.21%～55.21%時，設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法的階段性供應鏈收益大于文獻[6]、文獻[7]的階段性供應鏈收益。

在節點企業的貢獻率55.21%～75.21%時，設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法與文獻[6]、文獻[7]的供應鏈資金利用效率試驗數據對比結果具體如表3所示。

表3 供應鏈資金利用效率試驗數據對比結果

根據表3的整體供應鏈收益試驗數據對比結果可知，在節點企業的貢獻率55.21%～75.21%時，設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法的供應鏈資金利用效率大于文獻[6]、文獻[7]。

在節點企業貢獻率75.21%～95.21%時，設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法與文獻[6]、文獻[7]的供應鏈增值收益試驗數據對比結果具體如表4所示。

表4 供應鏈增值收益試驗數據對比結果

根據表4的供應鏈增值收益試驗數據對比結果可知，在節點企業的貢獻率75.21%～95.21%時，設計的食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法的供應鏈增值收益大于文獻[6]、文獻[7]的供應鏈增值收益。

3 結語

提出食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制方法，通過構建供應鏈矩陣博弈模型，判斷零售商與制造商的合作中，二者獲取的具體收益，并根據制造商的對應復制者動態方程，使得食品冷鏈行業中零售商與制造商的博弈策略發展趨勢擬合，據此提出食品冷鏈管理工程供應鏈博弈風險控制策略。解決在節點企業的貢獻率35.21%～95.21%時存在整體供應鏈收益較低的問題，實現整體供應鏈收益提升，對于食品冷鏈行業的整體發展具有實際意義。