合作博弈視角下生鮮電商供應鏈參與主體綠色投入利益分配研究

成灶平，馬 良，叢培棟

（1. 上海理工大學 管理學院，上海 200093；2. 蘇州大學，江蘇 蘇州 215006）

0 引 言

綠色已成為我國十四五經濟社會發展規劃的主色調，是農業高質量可持續發展的底色。面對越來越嚴格的農業生產資源環境規制和消費者對優質、安全綠色高品質農產品不斷增長的需求，以及我國約20%～30%的新鮮農產品在供應鏈的不同階段被浪費現實[1]，農產品供應鏈綠色化運行是解決農業生產面源污染、減少農產品損失和浪費、以及確保農產品質量安全的有效途徑[2]。而綠色投入是確保供應鏈綠色化運行的基礎[3-4]。生鮮農產品是人們日常生活消費的主要食物來源，尤其深受新冠疫情的影響，大量的消費者在線購買生鮮產品，網絡零售生鮮電商市場呈現爆發式的增長[5]。生鮮農產品電子商務供應鏈的三個主要的利益相關者是生鮮農產品生產者（以新型農業經營主體為主）、生鮮電子商務平臺企業和消費者[6]。其中越來越多的消費者具有綠色偏好，愿意為綠色產品支付更高的價格[7]。對生鮮電商供應鏈中各參與個體所在節點的綠色化投入和努力，都會影響到最終產品的綠色化以及整個供應鏈的績效。特別是生鮮農產品供應鏈具有產品的市場風險性大、成本投入多以及較強的脆弱性等特點。所以為激勵供應鏈各參與個體進行綠色化投入，減少生產流通損失，提高農產品的綠色度和新鮮度，確保供應鏈高效運行、行穩致遠，有必要探究生鮮電商供應鏈中各聯盟參與主體的合作關系，并需要設計一套公平合理的利益分配機制，使各參與個體為自己目標努力的同時，實現合作的多方共贏。

專家學者們關于供應鏈利益分配的研究內容較為豐富。時茜茜等[8]構建考慮不同權重的協同合作動態博弈模型，探究了重大工程利益主體合作收益分配問題。習怡衡等[9]為解決利益分配問題，構建了參與主體合作的收益分配比例模型。劉陽等[10]以儲備應急物資為背景，構建基于期權的儲備應急物資模型，提出了合理分配供應商利潤的機制。以上文獻分析的是各參與主體在供應鏈上的最優利潤以及利潤分配機制。但更多的是供應鏈中一對一或一對二方之間的分配。對農產品供應鏈利益分配，多聚焦于具體的供應鏈的利益分配問題。如：豬肉供應鏈[11]、蔬菜供應鏈[12]、蛋雞供應鏈[13]、草莓供應鏈[14]、玉米供應鏈[15]。方法上普遍采用Shapley 值法或改進的Shapley 值法。

但上述文獻鮮有闡述聯盟合作的原因，探究供應鏈中聯盟個體的合作關系，也沒有考慮供應鏈間合作綠色投入的問題。因此，本文研究聚焦于在生鮮電商供應鏈各參與個體在提供綠色努力的情形下，應如何通過事前契約，科學合理地設置利益分配機制。本文以生鮮電商三級供應鏈為研究對象，從各參與個體對農產品做出綠色努力的視角，運用合作博弈分析聯盟合作的動機與相互關系。再次，根據農產品供應鏈的特點和推進全過程綠色化的實際，引入創新激勵因素和風險因素對經典Shapley 值法修正，以克服傳統Shapley 值方法的缺點。綜合運用Stackelberg 博弈模型與改進的Shapley 值法，研究生鮮電商供應鏈中參與主體的合作利益分配問題。目的是建立利益與風險相匹配的供應鏈合作利潤分配機制，使供應鏈中參與主體更愿意進行綠色投資、更愿意合作，協同推進供應鏈的綠色化發展。

1 問題描述和模型假設

由生鮮農產品生產商—新型農業經營主體、生鮮農產品加工商和零售商—生鮮電商平臺組成的三級綠色生鮮農產品電商供應鏈。其中新型農業經營主體主要負責農產品的生產，提供綠色農產品。農產品的加工商主要負責生鮮農產品的冷鏈、冷藏、分揀、清洗消毒、檢驗檢測等流通加工工作。生鮮電商主要負責農產品末端的保鮮和冷鏈。新型農業經營主體是綠色供應鏈的主導方，三方在農產品生產、流通加工以及物流保鮮中的綠色努力決定了產品的綠色度水平。市場需求由產品的綠色度和產品的價格共同決定。本文提出如下假設：（1） 參考朱慶華等[6]的研究，綠色農產品的零售價格為Ps，綠色度為g。綠色度越高，表明農產品越具有健康性、節能性、環保性和低碳化等的特征。（2） 市場需求函數為Q= (ps,g )=a-kps+λg，消費者的需求狀況與市場總需求a、農產品綠色度g 正相關，與零售價格Ps負相關。k 為需求對價格的敏感系數，λ 為市場需求對產品綠色度的敏感系數。（3） 參考Ghosh 等[17]的研究，各參與主體農產品綠色化投入單位成本為I=αg2，產品綠色化的創新投入成本與產品綠色度成二次方關系。α 為創新投入的成本系數。（4） 參與方之間信息對稱，均為理性經濟人，無缺貨現象。生鮮農產品生產商單位投入成本為If，生鮮農產品加工商單位投入成本Im，生鮮農產品零售商單位投入成本Ip；生產商給加工商的生鮮農產品單價Pf，加工商給零售商農產品單價Pm，零售商賣給消費者的農產品Ps。

2 基于Stackelberg 博弈的供應鏈各參與主體利潤

2.2 單聯盟下參與個體的最優利潤。在供應鏈分散決策下（單聯盟），生鮮農產品生產商、加工商和零售商均以自身利益最大化為目標，參與主體間利益不斷博弈。在生產商為主導的供應鏈的三階段博弈中，生產商決定給加工商農產品單價Pf和單位投入綠色成本If，加工商據此決定Pm和Im，最后零售商決定Ps和Ip，這是三階段Stackelberg 博弈，采用逆向歸納法求各參與方的最優決策。

在生產商和加工商聯盟下，生鮮電商平臺零售商根據市場需求量，確定農產品訂貨量，生產商和加工商聯盟通過集中決策確定售價，此時零售商利潤和聯盟利潤分別是：

在生鮮電商平臺零售商和加工商聯盟下，新型農業經營主體生產商先給定生鮮農產品售價，其次零售商和加工商聯盟通過集中決策確定訂貨量和市場零售價，此時生產商利潤和聯盟利潤分別是：

因新型農業經營主體生產商和生鮮電商平臺零售商不能聯盟，所以兩者的合作聯盟是為分散決策下的各自的總和。至此得到各參與主體單獨收益和參與聯盟的收益。

3 基于Shapley 值法的供應鏈聯盟中參與主體利潤

綜述可知，如果參與個體在聯盟中所提供的貢獻值越大，則其在聯盟中所獲得的利益也應越多；反之亦然。

（2） Shapley 值法的利潤分配。根據第2 節分析和運算，得到如下不同聯盟下的參與個體的利潤收益，如表1 至表3 所示。

表1 不同聯盟狀態下新型農業經營主體生產商(a )的收益

表2 不同聯盟狀態下加工商(b )的收益

由表1 至表3 可得，生鮮電商農產品綠色供應鏈中新型農業經營主體生產商獲得的利潤、加工商利潤和生鮮電商平臺零售商利潤分別為：

表3 不同聯盟狀態下生鮮電商平臺零售商(c )的收益

4 改進的合作博弈Shapley 值法

Shapley 的核心思想是基于價值貢獻的角度來考慮合作利益的分配問題，并假設將每個參與節點的個體所承擔的影響因素在其子聯盟中都是1/n，這顯然不太符合實際。生鮮電商供應鏈推進綠色化過程中，各節點主體本身是差異性的，同時需要的技術創新投入和承擔風險是不一樣的，這是需要完善的方面。

隨著物質生活水平的提高，對農產品的需求，消費者從崇尚物美價廉到現在越來越多的追求優質、綠色、特色品牌。同時普遍認為技術創新是農產品實現綠色優質的有效供給的途徑，對于生鮮電商供應鏈參與主體，在生鮮農產品的生產、流通加工、物流和零售中的技術投入和應用應加以激勵，對沒有技術投入或投入比較低的給予懲罰，實現供應鏈上利益分配的動態匹配。這樣通過對經典Shapley 值適當改進，對參與主體進行技術創新努力進行激勵，同時對創新帶來的風險給予適當補償，確保利益分配更加公平。

5 實例數值分析

以蘇州三港蔬菜產業化聯合體、蘇州三港農副產品配送有限公司及蘇州食行生鮮電子商務有限公司組成的生鮮電商供應鏈為例。其中蘇州三港蔬菜產業化聯合體負責綠色農產品的生產，蘇州三港農副產品配送有限公司主要負責綠色農產品流通加工，蘇州食行生鮮電子商務有限公司負責綠色農產品的冷鏈物流和在線綠色營銷。

表4 不同聯盟下參與個體的收益值

由表5 數據可知，修正后的Shapley 值收益分配滿足大聯盟合理性分配特征。相較于經典Shapley 值的分配，經過修正后的新的利益分配方案，聯合體和生鮮電商的收益均得到適當提供。同時加工商的收益略微降低。這一結果一方面與修正系數的調整有關，另一方面也比較好地反映現實情況，在生鮮電商供應鏈綠色化推進過程中，新型農業經營主體的綠色農產品的生產中需要巨大的投入，諸如：測土配方有機肥技術、噴滴灌技術、生物農業技術等，以確保對水、土壤、空氣和環境的保護。同時承擔的風險高于加工商和生鮮電商。此外生鮮電商需要投入冷鏈物流設施設備以確保產品的新鮮度，以及綠色銷售等，其創造的收益高于加工商，這些與現實相符合。

表5 不同決策下參與個體的收益值

6 結論與管理建議

伴隨著農業生產流通中越來越嚴格的環境規制和越來越多的消費者綠色偏好，要想在競爭激烈的市場中保持持續競爭優勢。供應鏈的綠色化發展被認為是可選且有效的路徑。在生鮮電商供應鏈綠色化推進過程中，各參與個體協同進行綠色努力，共同合作，實現供應鏈中資源的優勢互補，創造出最大化的效用。加入供應鏈，抱團發展，也已成為眾多農業市場主體的戰略選擇。這不僅能有效抵抗市場競爭、分攤風險，還能獲得供應鏈的超額利益。但在供應鏈聯盟合作中，各參與個體的相對地位不同，各自是否進行綠色投入努力，合理的利益分配機制是保持供應鏈聯盟穩定的關鍵。本文基于博弈的視角研究了生鮮電商供應鏈參與個體合作的原因。接著運用經典的Shapley 值進行初次收益分配。最后，考慮綠色創新投入與風險因素改進的Shapley 值進行再次分配。得出如下結論：（1） 在分散決策中，新型農業經營主體可以利用其在供應鏈的主導地位，憑借先發優勢，獲取最大的收益。（2） 相對于分散決策，采用聯盟合作，參與各方的利益都得到不同幅度的增加，聯盟策略是參與者各方的最優策略。（3） 考慮到參與主體進行綠色努力過程中的創新投入和風險承擔的差異性，對利益分配公平性的干擾。通過改進后的分配機制更有利于參與主體的綠色化投入，積極地進行技術創新和承擔相應風險。（4） 公平合理的利益分配機制是各方積極進行綠色創新的基礎，也是保障生鮮電商供應鏈穩定性的關鍵，這種利益分配機制是可以通過建立聯盟前的契約來實現的。

本文研究為生鮮電商供應鏈綠色化推進中收益的分配問題提供管理啟示。首先：生鮮電商供應鏈各參與個體合作能實現協同效益，不僅自身獲益得到改善，也能同時提高整個供應鏈的績效。其次：結合各參與個體在其供應鏈環節，做出的共擔但又有差別的綠色實踐努力，可以通過合作聯盟的公平合理利益契約來實現。再次，要保持聯盟的穩定性和可持續性，合理公平的利益分配機制是重要保障和基礎。通過改進后的利益分配契約能夠實現個體綠色努力的同時，公平合理的獲得相應的收益。最后，供應鏈合作個體間，存在的目標、產權和運作沖突，可以通過供應鏈的數字化改造，逐步減少和降低彼此間的信息不對稱性，消除其對合作的危害，提高供應鏈運營的透明度。