考慮環境敏感需求的農產品供應鏈定價決策

吳婧怡，趙林度

（東南大學 經濟管理學院，江蘇 南京 210096）

0 引言

隨著經濟的發展，人民的生活水平不斷提高，對食品的要求已經從“量”轉移到“質”，綠色食品與食品安全備受關注。綠色食品是指產自優良生態環境、按照綠色食品標準生產、獲得綠色食品標志使用權的安全、優質食用農產品及相關產品。我國將綠色食品分為兩個技術等級，即AA級綠色食品標準和A級綠色食品標準。AA級綠色食品標準對于生產地的環境、生產過程的要求更高。

消費者對產品綠色度的偏好程度、對環保的重視程度，都會影響供應鏈成員企業主動開展綠色生產的意愿。伊利公司通過降解污染物、低碳運輸以及利用沼氣發電等一系列環保措施，打造綠色型全產業鏈，進而推動奶制品供應鏈綠色發展。沃爾瑪推出“可持續供應鏈融資計劃”，投資制造商的綠色生產項目。

由于綠色生產特有的高成本和顯著溢出效應，往往導致供應鏈成員企業綠色投入動力不足，制約了綠色供應鏈可持續發展。為了解決這一問題，供應商或者零售商可以通過融資的方式獲得資金，如常見的銀行貸款、貿易信貸等。招商銀行、浦發銀行等設立了專門的綠色信貸部門，提供農業綠色生產領域貸款支持。問題的關鍵在于如何才能充分發揮綠色信貸的作用，實現供應鏈經濟效益和環境效益雙增長的目標。

本文重點探討由資金短缺的供應商和平臺零售商組成的二級供應鏈的綠色努力和定價決策問題，認為供應商或零售商通過銀行貸款的方法進行綠色投資,比較了不同融資模式下最優決策，并進一步探討了供應鏈雙重邊際化和協調策略問題。

1 文獻綜述

1.1 消費者綠色偏好相關研究

從消費者綠色偏好對供應鏈決策影響的角度，不少學者研究消費者環保意識與供應鏈成員企業之間的關系，并一致認為供應鏈成員企業的決策行為受消費者環保意識影響。Hong，等研究發現，隨著消費者環保意識的提高，零售商會相應提高零售價并加大綠色市場推廣力度，且這種行為將進一步影響上游制造商的決策。何彬斌，等發現隨著消費者綠色偏好提高，制造商和零售商會加大綠色營銷投入，提升供應鏈整體的綠色營銷水平。周艷菊，等指出消費者環保意識加強會帶來供應鏈利潤提升。程發新，等發現隨著制造商成本和消費者環保和支付意愿提升，制造商也會相應地提高產品批發價格。

1.2 資金約束的綠色供應鏈融資

隨著綠色供應鏈的發展，資金約束下的綠色供應鏈融資決策受到越來越多的重視。在綠色投資的相關研究中，Dey，等研究了兩期供應鏈框架下零售商的最優零售定價和采購決策，以及制造商的批發定價和產品綠色水平決策。楊浩雄，等研究綠色產品供應鏈中，當制造商面臨資金約束時零售商是否應該參與融資的問題，給出了不同融資策略下，制造商和零售商的最佳決策。Fang，等以一個由資金緊張的制造商、零售商和銀行組成的供應鏈系統為研究對象，比較了綠色信貸融資和混合融資模式，研究表明，資金約束的制造商愿意進行綠色投資。Zhang，等研究預付款融資下供應鏈的最優渠道策略。張沖，等在由制造商和零售商組成的鏈與鏈競爭的縱向市場中分別構建了無融資模式、制造商融資模式和零售商融資模式下的供應鏈模型，比較了三種融資模式下產品綠色水平和供應鏈績效。

1.3 供應鏈協調

學者們對供應鏈的協調策略做出了很多研究。協調契約包括價格折扣契約、數量折扣契約、回購契約、收益共享契約等。很多契約能應用在綠色農產品供應鏈協調中，Cao，等采用了成本分擔契約和回購契約協調綠色農產品供應鏈。Li，等設計收益共享契約協調綠色農產品供應鏈。

整理以上文獻發現資金約束下供應鏈運營管理主要從融資方式——貿易信貸和銀行貸款，及融資主體等方面進行討論，近年來越來越多的研究涉及到綠色供應鏈，對綠色投資進行探索，而在資金約束下的綠色供應鏈融資中沒有考慮到產品綠色標準的影響，Cao，等的研究考慮到產品的綠色標準，卻沒有關注到資金約束。因此，本文的研究彌補了綠色供應鏈融資理論中的空白。

2 基本假設和模型

考慮一個由農產品供應商和平臺零售商組成的兩級供應鏈系統。由供應商決定批發價，平臺方決定零售價。為了得到清晰的結論，我們作出如下假設。

假設一：市場需求與價格負相關，與產品綠色水平正相關。需求函數用線性函數表示，其中，表示市場容量，表示價格敏感系數，表示綠色敏感系數。

假設二：供應商生產綠色產品的成本為，其中是邊際綠色生產成本。考慮供應商或平臺零售商向銀行貸款。

假設三：綠色產品的綠色水平需滿足最低綠色標準。

相關符號及其含義見表1。

表1 符號和含義

接下來，我們建立包含一個供應商和一個平臺零售商的農產品供應鏈模型，并且分析各利益方的最優決策和如何協調分散的供應鏈系統。

2.1 分散決策

2.1.1 供應商融資模式。在供應商融資模式下，供應商向銀行借款生產綠色農產品，決定產品的綠色水平以及批發價格，由平臺方決定零售價格。各利益相關方都以自身的利潤最大化為目標。

根據假設，預期市場需求函數為，生產綠色農產品的成本為，發生貸款后，到期需歸還的本息總額為(1)，產品的綠色水平不得低于最低的綠色標準。因此，供應商的利潤函數可表示為：

平臺的利潤函數可以表示為：

命題一：供應商和平臺的最優決策是：

（2）當供應商進行綠色生產并高于最低綠色標準

命題一說明供應商和平臺零售商的最優決策會出現兩種情況，且都存在唯一的最優批發價和零售價。當綠色產品的最低綠色標準較低時，供應商會以高于最低綠色標準的水平來生產；當綠色產品的最低綠色標準較高時，供應商則會以該最低綠色標準來生產。

2.1.2 平臺零售商融資模式。本節選擇平臺零售商承擔綠色生產成本，零售商將決定產品的綠色水平。對于資金不足的零售商，他們選擇銀行貸款的形式融資，此時外生變量表示貸款利率；對于資金充足的零售商，作為資金機會成本。決策順序為：首先平臺零售商在生產開始前給定綠色努力水平，并承擔綠色投資成本。供應商生產產品并完成交付。

則供應商和平臺零售商的利潤函數分別為：

（2）當平臺零售商給定的綠色水平高于最低標準時，供應鏈成員最優定價決策為：

與命題一類似，根據綠色標準可將決策分為兩種情況：當最低綠色標準較高時，供應商將按照最低綠色標準進行生產，最優零售價和供應鏈系統利潤如命題二（1）所示；當最低綠色標準較低時，供應商將以高于該最低標準的水平進行綠色生產，最優綠色水平、零售價格和供應鏈系統利潤如命題二（2）所示。

命題三表明在平臺零售商融資模式下，若最低綠色標準較高時，則供應商會按照最低綠色標準生產，批發價和零售價均與供應商融資模式下相同，但供應商利潤增大，平臺零售商利潤減少。若最低綠色標準較低時，供應商將以高于最低標準的綠色水平生產，但最優綠色水平低于供應商融資模式下的最優水平，批發價、零售價、供應商利潤和零售商利潤均低于供應商融資模式下的最優值。說明在高標準情況下平臺零售商融資模式有利于供應商，不利于零售商；在低標準情況下，零售商融資模式對供應商、零售商均不利，且環境效益也降低。平臺零售商融資模式看似是平臺零售商有決策權，實際上對于平臺零售商是不利的。

命題四說明當綠色產品的最低綠色標準較低，產品的綠色水平超過標準時，產品的批發價格和零售價格都會高于按最低綠色標準生產時的最優值。這是因為供應商的綠色努力增加了成本，因此會相應地提高批發價格和零售價格。同時，較高的綠色水平增加了市場需求，供應商和平臺方的利潤增大。

推論一說明如果銀行的貸款利率提高，產品的最優綠色水平會下降，綠色產品的批發價和零售價格均降低。這是因為貸款利率提升會增加供應商綠色生產的利息，增加了綠色生產的成本，因此供應商綠色生產的積極性將會下降，導致產品綠色水平降低。所以，為了激勵供應商提高產品綠色水平，銀行應該降低貸款利率。

2.2 集中決策

在集中決策下，供應商和平臺零售商達成協作共同決策以實現供應鏈系統利潤最大化。同樣，他們進行綠色生產受到資金限制，通過貸款實現符合最低綠色標準的綠色生產。因此，供應鏈的利潤函數可用下式來表示：

與傳統供應鏈問題類似，在集中決策下，批發價格消失。雙方的共同目標是確定綠色水平和零售價格以最大化供應鏈總利潤，結果如命題五所示。

推論二表明不論在分散決策還是集中決策下，隨著最低綠色標準的提高，產品的批發價格、零售價格、綠色水平、零售平臺的利潤均提高，但供應商的利潤降低。這表明當綠色標準高于最優綠色水平時，供應商不得不按照綠色標準生產，如果繼續提高綠色標準會損害供應商和供應鏈的利潤，降低企業的綠色生產積極性。

命題六表明，集中決策下，產品的綠色水平和供應鏈系統總利潤均高于分散決策下各最優值，這表明集中決策消除了分散供應鏈的雙重邊際化，供應商將實現更高水平的綠色生產，并且提升供應鏈總利潤。零售價格的高低與最低綠色標準和貸款利率有關，當最低綠色標準較高時，兩種融資模式下的零售價格相同，均高于集中決策下的零售價格；當供應商進行綠色生產并超過最低綠色標準，零售價格的高低與貸款利率有關，存在兩個閾值、( )，當貸款利率時，集中決策下的零售價格高于供應商融資模式，高于平臺零售商融資模式；當時，供應商融資模式下的零售價格高于集中決策，高于平臺零售商融資模式；當時，供應商融資模式下的零售價格高于平臺零售商融資模式，高于集中決策。

2.3 供應鏈協調——收益共享契約

根據前一節的分析，分散供應鏈的綠色努力和定價不能實現集中供應鏈的最優決策。因此，需要協調供應鏈以實現更好的供應鏈績效。具體來說，在我們的研究中，通過共享綠色農產品供應鏈的利益，可以降低雙重邊際化。我們對供應商融資模式和平臺零售商融資模式下收益共享契約的協調能力進行檢驗。

2.3.1 供應商融資模式。平臺方在保證自身利益最大化的前提下，與供應商分享部分銷售收入以激勵供應商生產高質量的綠色食品，進而確定收益分享比例。我們假設平臺方提供給供應商的收入分享比率為1(01)，即平臺方獲得自身比例的收益，供應商獲得平臺方1比例的收益。供應商和平臺方的利潤函數可由下式表示：

命題七表明在收益共享契約的協調下，供應商和平臺方的最優決策也存在高于綠色標準與等于綠色標準兩種情況，且兩種情況下的收益分享比例不同，都存在最優的定價和綠色水平決策。其中在等于綠色標準的情況下，最優綠色決策和定價決策與該情況下分散供應鏈的最優決策相同。

命題八表明與分散決策相比，在收益共享契約下綠色農產品的批發價更低，綠色水平更高。批發價格降低增加平臺方的利潤，這部分增加的利潤可以補償供應商因綠色投資而增加的成本，從而激勵供應商的綠色努力。綠色農產品的價格大小則與貸款利率相關，當貸款利率較低時，分散決策下的零售價格最低，收益共享契約下的零售價格次之，集中決策下的零售價格最高。當貸款利率較高時，集中決策下的零售價格最低，收益共享下的零售價格次之，分散決策下的零售價格最高。

這一命題表明收益共享契約可以刺激供應商努力提高綠色水平，與分散決策相比，收益共享契約具有更高的環境績效。在收益共享契約下供應商利潤、平臺方利潤和供應鏈系統利潤更高，有利于雙方達成合作。但總利潤仍小于集中決策下的總利潤，說明在供應商融資模式下收益共享契約能實現部分協調，但無法實現完美協調。

2.3.2 平臺零售商融資模式。在本節中，供應商分享部分銷售收入給零售商，并以利潤最大化確定收益分享比例。我們假設供應商分享給平臺零售商的收入分享比率為1( )01。供應商和平臺方的利潤函數可由下式表示：

命題九：在平臺零售商融資模式下，收益共享契約不能實現供應鏈協調。

命題九的證明過程顯示在收益共享契約下，綠色水平，批發價與零售價均與分散決策下相關最優值相等，因此無法實現供應鏈協調和帕累托改善。而在供應商融資模式下，收益共享契約可以實現部分協調，且達成帕累托改善，所以收益共享契約在平臺零售商融資模式下表現差。

3 數值分析

3.1 價格敏感系數對供應鏈的影響

圖1顯示了價格敏感系數對產品綠色水平和平臺方零售價格的影響。根據圖1，在供應商融資模式和平臺零售商融資模式下，綠色努力決策隨價格敏感系數的變化趨勢一致且符合預期，當價格敏感系數較小時，供應商投入的綠色努力超過最低綠色標準，隨著價格敏感系數的增大，供應商選擇按最低綠色標準投入生產。同樣地，產品零售價格與價格敏感系數負相關。隨著價格敏感系數的增大，平臺方會降低零售價以獲得更多的市場需求。這一結果表明消費者對價格的敏感性會降低供應商的綠色努力積極性。當消費者對價格過于敏感時，所獲得的可能是價低但是綠色品質并不高的產品。此外，從圖1還可以看出供應商融資模式下的產品綠色水平高于零售商融資模式下的產品綠色水平，而平臺零售商融資模式下的零售價格低于供應商融資模式下的零售價格。

圖1 價格敏感系數對綠色水平和零售價格的影響

圖2顯示了價格敏感系數對供應商和平臺零售商利潤的影響。發現隨著價格敏感系數的增大，無論哪種模式下的供應商和零售商利潤均降低。這是因為當價格敏感系數較低時，隨著價格的提升，需求量并無明顯下降。如果其他條件不變，供應商可以通過投資綠色努力來增加需求，進而維持或提高零售價格，獲得低價格敏感下農產品供應鏈收入。然而，在高價格敏感的情況下，綠色努力會增加成本，提高價格，導致需求和利潤急劇下降。此外，可以發現在平臺零售商融資模式下，零售商的利潤低于供應商融資模式下的對應值，而供應商的利潤高低則與價格敏感系數相關，當價格敏感系數較低時，供應商的利潤高于供應商融資模式下的對應值；反之，則低于供應商融資模式下的對應值。

圖2 價格敏感系數對利潤的影響

3.2 綠色敏感系數對供應鏈的影響

圖3顯示了綠色敏感系數對綠色水平和零售價格的影響。根據圖3，無論是哪種融資模式下，綠色水平與綠色敏感系數呈正相關。當綠色敏感系數較小時，供應商選擇按照最低綠色標準生產，當綠色敏感系數較大時，供應商會投入超過綠色標準的綠色努力，并且隨著綠色敏感系數的增大，供應商的綠色努力水平增加得越快。此時，供應商的綠色努力明顯刺激了需求，零售價格也顯著提升。反之，當綠色敏感系數較小時，綠色水平對需求的影響較小，供應商將降低綠色投入水平至最低綠色標準，零售價格也降低。圖3還反映出集中決策下的綠色水平最高，其次是供應商融資模式下的綠色水平，而平臺零售商融資模式下的綠色水平最低。

圖3 綠色敏感系數對綠色水平和零售價格的影響

圖4反映了綠色敏感系數對供應商和零售商利潤的影響。隨著綠色敏感系數的增大，無論是哪種融資模式，供應商和零售商的利潤都增大。這一結論表明綠色敏感系數的增大不僅能提高供應商綠色生產的積極性，還能提升供應鏈成員的利潤。因此，加大對綠色產品的宣傳推廣，培養消費者的綠色消費意識對于各方而言都具有重要意義。此外，對于不同融資模式來說，綠色敏感系數的大小影響供應商利潤的高低。當綠色敏感系數較小時，平臺零售商融資模式下的供應商利潤高于供應商融資模式下的對應值；反之，則低于供應商融資模式下的對應值。而對于零售商的利潤來說，平臺零售商融資模式下的零售商利潤始終低于供應商融資模式下的對應值。

圖4 綠色敏感系數對利潤的影響

3.3 貸款利率對供應鏈的影響

圖5顯示了貸款利率對綠色水平和零售價格的影響。隨著貸款利率增大，供應商的綠色努力水平降低，這是由于進行綠色努力所花費的成本增加，當貸款利率較大時，供應商只有選擇投入剛好到達綠色標準的努力進行生產以降低成本。

圖5 貸款利率對綠色水平和零售價格的影響

與此同時，由于降低了綠色努力，產品的零售價格也相應降低，供應鏈成員的利潤也減少（如圖6所示）。這一結論反映出貸款利率的提高會抑制供應商的綠色努力，并且損害供應鏈的利益。因此，要提高供應商綠色努力的積極性，需要銀行放低貸款利率。

圖6 貸款利率對供應鏈利潤的影響

此外，不同融資模式下供應商利潤高低與貸款利率有關。當貸款利率較低時，供應商融資模式下的供應商利潤高于平臺零售商融資下的供應商利潤；反之，則低于平臺零售商融資下的供應商利潤。而對于零售商來說，供應商融資模式下的零售商利潤都高于平臺零售商融資模式下的對應值。

4 結論與展望

對于資金短缺的供應商，通過銀行貸款進行綠色努力投資是一個重要嘗試。本文對資金約束下綠色農產品供應鏈的綠色水平和定價決策進行研究，并且設立了必須滿足的最低綠色標準。本文主要研究結論和管理學建議總結如下：

（1）當最低綠色標準高于最優綠色水平時，無論在哪種融資模式下，產品的綠色水平都是標準值，平臺零售商融資模式有利于供應商，不利于平臺零售商。當最優綠色水平高于最低綠色標準時，供應商融資模式更有利于供應商和平臺零售商，且該融資模式下產品的綠色水平較高。

（2）綠色標準能影響綠色努力，在一定程度上促使供應商或零售商提高環境意識，滿足最低限度的綠色水平。當綠色標準提高時，若要繼續激勵供應商或零售商進行綠色生產，使產品保持高于標準的綠色水平，銀行要降低貸款利率。

（3）貸款利率能影響綠色努力，貸款利率的提高會抑制供應商或零售商的綠色努力，與此同時，產品的零售價格也相應降低，供應鏈成員和供應鏈總利潤也減少。

（4）綠色敏感系數對綠色努力和供應鏈利潤有正向的影響，但價格敏感系數對綠色努力和供應鏈利潤有負向的影響，這表明消費者綠色意識的提高能激勵供應商或零售商的綠色努力。因此，加強綠色營銷，增強消費者綠色意識，對于提高綠色供應鏈的經濟效益和環境效益有重要意義。

（5）綠色努力具有溢出效應，在供應商融資模式下，通過制定收益共享契約能實現分散供應鏈部分協調，但無法實現完美協調。與分散供應鏈相比，收益共享契約能提高綠色水平，降低批發價格，提升供應鏈總利潤。而在平臺零售商融資模式下，收益共享契約無法實現供應鏈協調。

本文的研究還存在一定的局限性，在場景的設定中本文考慮的是需求確定的情況，然而現實中更多的是需求不確定和產量不確定的情況。面臨各種不確定的情況，供應鏈如何優化資金配置，設立更為合理的綠色投資，這將是未來的研究方向。