價格競爭、保鮮努力與農產品電商冷鏈物流模式演化

李春發　俎曉彤　田蓋地

摘要： 科學合理的冷鏈物流模式是確保農產品電商價格、新鮮度競爭力的關鍵。針對涉及兩農產品電商、電商自營冷鏈物流和第三方冷鏈物流商的供應鏈，構建兩電商競爭、第三方冷鏈物流商主導的Stackelberg博弈模型及兩電商冷鏈物流模式選擇的演化博弈模型，并通過仿真揭示交叉價格彈性、新鮮度需求彈性、自營和第三方保鮮投入成本系數對演化路徑的影響。研究表明：若交叉價格彈性、新鮮度需求彈性和第三方保鮮投入成本系數分別增大，自營冷鏈物流為演化穩定策略，電商傾向自營冷鏈物流。若自營保鮮投入成本系數增大，第三方冷鏈物流為演化穩定策略，電商傾向與第三方冷鏈物流商合作。

關鍵詞： 農產品；電商平臺；價格競爭；保鮮努力；冷鏈物流模式；演化博弈

中圖分類號： F272; F326文獻標識碼： A

Price Competition， Freshness-keeping Effort and Evolution Mode of Cold Chain Logistics of Agricultural Products E-commerce

LI Chunfa， ZU Xiaotong， TIAN Gaidi

（School of Management， Tianjin University of Technology， Tianjin 300384， China）

Abstract：Scientific and reasonable cold chain logistics mode is the key to ensure the price and freshness competitiveness of agricultural products e-commerce. For the supply chain involving two agricultural products e-commerce， e-commerce self-run cold chain logistics and third party cold chain logistics provider， the Stackelberg game model that takes into account the competition between two agricultural products e-commerce， and the dominance of third-party cold chain logistics provider， as well as the evolutionary game model for the choice of two agricultural e-commerce cold chain logistics modes is constructed. The influence of cross price elasticity， freshness demand elasticity， and preservation input cost coefficient of self-run and third-party on the evolution path is revealed through the simulation. The results show that： if the cross price elasticity， freshness demand elasticity and the third-party preservation input cost coefficient increase respectively， self-run cold chain logistics is the stable evolutionary strategy， e-commerce tends to self-run cold chain logistics. If the self-run preservation input cost coefficient increases， the third-party cold chain logistics is the stable strategy， the e-commerce tends to cooperate with the third-party cold chain logistics provider.

Keywords： agricultural products; e-commerce platform; price competition; freshness-keeping effort; cold-chain logistics mode; evolutionary game

0 引言

隨著農產品電商的高速發展、民眾消費方式的不斷升級，人們對果蔬、鮮肉和蛋奶等生鮮農產品的新鮮度、品質質量有了更高的要求［1］，而冷鏈物流是確保農產品新鮮度和品質質量的重要環節。農產品電商的可持續發展需要有高性價比的產品和高水平的冷鏈物流模式。在對電商的農產品價格、新鮮度等信息比較的基礎上，消費者選擇購買高性價比、高滿意度的農產品。為了滿足消費者的農產品新鮮度要求，電商平臺面臨競爭環境下的自營還是第三方冷鏈物流模式策略的選擇問題。如盒馬鮮生的線上訂單通過門店自營冷鏈物流完成配送，而每日優鮮則由第三方的京東物流進行配送。由于運輸量和專業化程度的影響，自營和第三方冷鏈物流的保鮮水平和投入成本存在差異。同時，競爭者的物流模式選擇同樣影響農產品電商自身的選擇及經營情況，從而使農產品電商不斷權衡，試圖選擇優于競爭者的冷鏈物流模式以獲得最大利益。農產品電商市場的激烈競爭，使冷鏈物流模式成為電商發展的關鍵。因此，選擇適宜的冷鏈物流模式，把握農產品電商供應鏈物流模式選擇的演化規律，既能滿足消費者對高新鮮度的需求，利于農產品電商的可持續經營，同時也能促進農村和農業發展、保證農民增收。

生鮮農產品具有鮮活性、難存儲、易腐壞等特點［2］，溫度、新鮮度、保鮮努力水平等對生鮮農產品供應鏈有重要影響［35］，其供應鏈定價管理策略和協調廣受關注。Cai等［6］考慮了TPL的參與，并對生鮮產品供應鏈進行優化。Qin等［7］研究了質量和數量同時損耗的生鮮產品定價和訂貨批量問題。楊磊等［8］決策了折扣前后的最優銷售價和批發價。趙帥等［9］研究預售和現售模式下生鮮農產品雙渠道供應鏈協調策略。Yu等［10］研究零售商競爭下生鮮農產品供應鏈價格和服務決策。余云龍等［11］研究不同冷鏈服務決策權下的生鮮農產品供應鏈決策。上述研究未考慮競爭者產品價格的影響，無法體現復雜的競爭市場。

科學合理的物流模式是電商降低物流成本、提升物流效率、提高響應市場能力與競爭力的關鍵［12］。Feng等［13］分析了“最后一公里”配送的三種潛在物流模式；趙伶珊等［14］構建了生鮮電商“最后一公里”配送模式選擇的演化博弈模型。郭凱等［15］通過構建自建物流的電子商務企業與第三方冷鏈物流企業的博弈模型，分析了自建規模對均衡結果的影響。夏德建等［16］構建了電商平臺物流一體化競爭模型，分析以自建或并購方式完成自營物流建設的策略選擇。趙旭等［17］認為自建物流覆蓋網點受到業務規模的限制，研究了偏遠地區自建與第三方的協同配送模式。以往研究以理論分析和靜態博弈為主，本文考慮兩農產品電商自營和TPL互相競爭，且在一方電商選擇影響另一方選擇情況下，構建動態博弈模型分析兩農產品電商冷鏈物流模式的演化穩定策略。

綜上，本文從動態演化視角，綜合考慮農產品電商供應鏈與冷鏈物流模式選擇。在農產品電商競爭且冷鏈物流服務方保鮮努力水平和保鮮成本系數不同的情況下，考慮農產品電商己方銷售價格、他方銷售價格和己方新鮮度對市場需求的影響，建立兩農產品電商分別選擇自營或TPL時的農產品電商供應鏈決策模型，并運用演化博弈理論分析農產品電商冷鏈物流模式選擇的演化均衡策略，進一步仿真分析影響演化均衡策略的主要因素，為競爭環境下農產品電商的持續穩定發展提供理論支持。

1 問題描述

考慮涉及兩個農產品電商（R1和R2）和一個第三方冷鏈物流商（Third Party Logistics，TPL）的農產品電商供應鏈。消費者（C）同時面向兩個存在價格競爭的農產品電商，傾向選擇新鮮度高而產品價格低的平臺下單；兩農產品電商銷售生鮮農產品，為尋求冷鏈服務水平和成本的平衡，可選擇自營冷鏈物流（S）或第三方冷鏈物流（T）將生鮮農產品配送到消費者手中。在供應鏈運行過程中，兩農產品電商間存在價格競爭，同時自營冷鏈物流和第三方冷鏈物流間存在保鮮努力水平和成本差異，兩農產品電商基于自身利益最大化，面臨不同物流策略的決策問題，從而存在如圖1所示的TT，TS，ST和SS四種冷鏈物流模式，且在電商競爭、電商物流選擇策略演化過程中，電商冷鏈物流模式也相應演化。

設兩農產品電商R1和R2銷售同類同質生鮮農產品，銷售價格分別為p1和p2，自營冷鏈物流保鮮投入成本系數均為cs，保鮮努力水平為kii=1，2，農產品新鮮度為λkii=1，2；TPL向農產品電商R1和R2提供同質服務，物流價格、保鮮投入成本系數、保鮮努力水平和新鮮度分別為w，ct，kt和lkt，l為新鮮度對保鮮水平的敏感系數（不失一般性，l=1）。農產品保鮮投入成本是保鮮努力水平的二次函數［1819］，第三方冷鏈物流的保鮮投入成本為Ctkt=0.5ctk2t，自營冷鏈物流的保鮮投入成本為Ciki=0.5csk2ii=1，2，且ct>0，cs>0，表示兩電商的農產品保鮮努力水平越高，冷鏈物流保鮮成本越大。農產品需求函數與電商己方銷售價格、他方銷售價格和己方新鮮度有關，則采用TPL的電商的農產品需求函數為Di=A-αpi+βp3-i+θkti=1，2，采用自營冷鏈物流的電商的農產品需求函數為Di=A-αpi+βp3-i+θkii=1，2。其中，需求量為D，市場規模為A，價格彈性系數為α，交叉價格彈性系數為β，新鮮度需求彈性系數為θ。α，β，θ∈0，1，α>β［20］。

由圖1可知供應鏈參與者決策先后順序。在TT，TS和ST模式下，當農產品電商采用TPL時，TPL處于主導地位［10，21］。因為TPL改變冷鏈服務能力需要較長的前期準備，導致短時間內改變冷鏈服務能力并不靈活。而農產品電商可以在短時間內靈活地改變生鮮產品銷售價格，并且需依據物流服務價格確定農產品的銷售價格。此外，TPL的冷鏈服務有利于提升產品新鮮度，進而增加農產品電商的市場需求，直接影響電商利潤。因此，TPL先于農產品電商決策有其合理性。

2 模型構建與決策分析

針對上述4種農產品電商冷鏈物流模式，在對兩農產品電商的產品價格競爭關系、電商與TPL的服務博弈關系分析的基礎上，構建涉及生鮮農產品銷售價格、保鮮努力水平和TPL價格等的4種博弈模型，并分別進行相應的均衡決策分析。

2.1 TT模式

在TT模式中，兩農產品電商均選擇TPL。TPL確定物流價格、保鮮努力水平，兩電商據此確定生鮮農產品銷售價格，電商與TPL形成Stackelberg博弈關系。設電商R1，R2和TPL的利潤函數分別為πTTR1，πTTR2和πTTL，從而可建立如式（1）的博弈模型。

2.3 ST模式

在ST模式中，電商R1和R2分別選擇自營和TPL。TPL首先確定物流價格和保鮮努力水平，電商R2據物流價格和R1的銷售價格確定自己的銷售價格，R2與TPL形成Stackelberg博弈關系。電商R1據R2的銷售價格、保鮮努力水平確定自己的銷售價格和保鮮努力水平。設電商R1、R2和TPL的利潤函數分別為πSTR1、πSTR2和πSTL，可建立博弈模型：

3.2 演化穩定策略分析

情形1：I=U，系統有（0，0），（0，1），（1，1），（1，0）4個均衡點。當I=U>0，ESS為（1，1）；當I=U<0，ESS為（0，0）。

情形2：I≠U，即I>U>0或U>I>0或IU>0或U>I>0，ESS為（1，1）；當I

情形3：I≠U，即I>0>U或U>0>I，系統有（0，0），（0，1），（1，1），（1，0），UU-I，UU-I5個均衡點。當I>0>U，ESS為（0，0）和（1，1）；當U>0>I，ESS為（0，1）和（1，0）。

由I=πSS-πTS，U=πST-πTT知：I>0表示當他方電商選擇自營冷鏈物流時己方電商選擇自營和TPL的凈收益之差大于零，I<0相反；U>0表示當他方電商選擇TPL時己方電商選擇自營和TPL的凈收益之差大于零，U<0相反。

命題1 當I、U取值發生變化時，演化穩定策略情況為：1）當I，U>0時，兩電商均視自營冷鏈物流為占優策略，雙方在均衡點（1，1）處實現演化穩定均衡。演化相位圖如圖2a所示。2）當I，U<0時，兩電商均視TPL為占優策略，雙方在均衡點（0，0）處實現演化穩定均衡。演化相位圖如圖2b所示。3）當I>0>U時，兩電商均無占優策略，而是跟隨他方電商選擇相同策略，雙方在均衡點（0，0）和（1，1）處實現演化穩定均衡。演化相位圖如圖2c所示。4）當U>0>I時，兩電商均無占優策略，而是跟隨他方電商選擇相異策略，雙方在均衡點（1，0）和（0，1）處實現演化穩定均衡。演化相位圖如圖2d所示。

命題2 電商選擇自營（第三方）冷鏈物流的凈收益足夠大，則會主動選擇自營（第三方）冷鏈物流模式而不受他方電商影響。

證明：由E1S=yπSS+1-yπST，E1T=yπTS+1-yπTT，得E1S-E1T=yI+1-yU，若I>0，U<0，則E1S-E1T>0；若I<0，U<0，則E1S-E1T<0。無論他方電商選擇哪種物流模式，己方電商會主動選擇凈收益大的物流模式，如圖2a～b，電商向（0，0）或（1，1）演化。

命題3 若他方電商不同物流模式下己方電商選擇自營或TPL的凈收益之差負向變動，己方選擇哪種物流模式視他方而定。

證明：若I>0>U，則E1S-E1T符號不定，己方跟隨他方選擇相同模式，同時向（0，0）或（1，1）演化，如圖2c所示；同理，若U>0>I，己方與他方選擇相異模式，向（0，1）或（1，0）演化，如圖2d所示。

4 數值仿真分析

系統演化狀態取決于圖2c中區域OADC和ABCD（圖2d中區域OABD和OCBD）面積S1和S2的變化。由于TS和ST模式下均衡結果的對稱性，在圖2d中，S1=S2=0.5，系統演化為（1，0）和（0，1）的概率相同。下面只討論I>0>U情況，系統可演化為Q1策略（第三方冷鏈物流，第三方冷鏈物流）和Q2策略（自營冷鏈物流，自營冷鏈物流），系統演化為Q1策略的概率為S1=12x*+y*=UU-I。

基于上述模型，進一步進行數值仿真分析。為此根據文獻［4］和［24］參數設置，并對“盒馬鮮生”、“每日優鮮”等主要生鮮電商平臺進行調研，發現調研結果與文獻參數設置基本吻合。在滿足演化穩定條件下，取基礎變量A=100，α=1。下面仿真分析參數β、θ、ct和cs對S1的影響。

命題4 交叉價格彈性系數增大，農產品電商傾向自營冷鏈物流；否則傾向第三方冷鏈物流。

取ct=20，cs=10。若β∈0.84，0.96，θ=0.7，0.75，0.8，得到β對均衡狀態（0，0）概率的影響如圖3所示。由圖3可知，交叉價格彈性系數越大，S1越小，博弈均衡狀態（1，1）的概率越大，電商選擇Q2策略的概率越大，且電商趨向Q2策略的速度變緩。當β大于某閾值時，電商選擇Q2策略的概率大于選擇Q1策略的概率。

命題5 新鮮度需求彈性系數增大，農產品電商傾向自營冷鏈物流；否則，傾向第三方冷鏈物流。

取ct=20，cs=10。若θ∈0.557，0.564，β=0.5，0.6，0.7，得到θ對均衡狀態（0，0）概率的影響如圖4所示。由圖4可知，新鮮度需求彈性系數越大，S1越小，博弈均衡狀態（0，0）的概率越小，電商選擇Q1策略的概率越小。當θ大于某閾值時，電商選擇Q2策略的概率大于選擇Q1策略的概率。

命題6 第三方保鮮投入成本系數增大，電商傾向自營冷鏈物流；否則，傾向第三方冷鏈物流。

取β=0.9，θ=0.7。若ct∈5，6.8，cs=5，7，12，ct對均衡狀態（0，0）概率的影響如圖5所示。由圖5可知，第三方冷鏈物流保鮮投入成本系數越大，S1越小，均衡狀態（0，0）的概率越小，電商采取Q1策略的概率越小，且趨向Q2策略的速度加快。當ct大于某閾值時，電商選擇Q2策略的概率大于Q1策略的概率。

命題7 自營保鮮投入成本系數增大，電商傾向第三方冷鏈物流；否則，傾向自營冷鏈物流。

取β=0.9，θ=0.7。若cs∈1，40，ct=5，5.5，6，cs對均衡狀態（0，0）概率的影響如圖6所示。由圖6可知，自營冷鏈物流保鮮投入成本系數越大，S1越大，均衡狀態（0，0）的概率越大，電商選擇Q1策略的概率越大，且趨向Q1策略的速度變緩。當cs大于某閾值時，電商選擇Q1策略的概率大于Q2策略的概率。

5 結論

本文以農產品電商冷鏈物流模式為研究對象，對涉及兩農產品電商競爭、電商自營冷鏈物流和TPL的農產品電商供應鏈，建立兩電商均選擇自營、均選擇TPL、一方選擇自營而另一方選擇TPL的Stackelberg和演化博弈模型，從動態角度分析兩農產品電商的物流模式演化穩定策略，并通過算例仿真揭示交叉價格彈性系數、新鮮度需求彈性系數、第三方和自營冷鏈物流保鮮投入成本系數對穩定策略的影響規律，得到結論：1）交叉價格彈性系數與系統向Q2策略演化的概率呈正相關關系，且演化速度逐漸變緩。一方農產品電商的需求量受他方的價格影響較大時，電商為快速響應市場變化，及時調整物流運輸方案，傾向選擇自主權較大的自營冷鏈物流。2）新鮮度需求彈性系數與系統向Q2策略演化的概率呈正相關關系。消費者對農產品品質要求的提升，使農產品電商更關注新鮮度。農產品電商選擇自營冷鏈物流有較大的自主權，可根據市場變化和自身需求隨時調整農產品保鮮水平，以滿足消費者對農產品高新鮮度的要求。3）第三方冷鏈物流保鮮投入成本系數與系統向Q2策略演化的概率呈正相關關系；自營冷鏈物流保鮮投入成本系數與系統向Q1策略演化的概率呈正相關關系。自營冷鏈物流保鮮投入成本較高時，農產品電商傾向與TPL合作，將轉移冷鏈物流服務，由TPL提供保鮮服務；第三方冷鏈物流保鮮投入成本較高時，農產品電商傾向自營冷鏈物流，自己提供保鮮服務。由于運輸量和專業化程度等因素影響，自營和第三方冷鏈物流的保鮮成本系數有所不同，農產品電商應權衡兩種模式的保鮮水平和成本系數，選擇適應電商自身發展的冷鏈物流模式，以獲得高保鮮度并減少保鮮投入成本。在自身利益最大化的情況下，為消費者提供高品質的生鮮農產品。

本文以農產品電商供應鏈為研究對象，探究了交叉價格彈性系數、新鮮度需求彈性系數、自營和第三方冷鏈物流保鮮投入成本系數對冷鏈物流模式穩定策略的影響。有關價格彈性、新鮮度需求彈性等因素對農產品需求、新鮮度的影響，及市場上同時存在多個TPL，且向兩農產品電商提供異質性物流服務時，各因素對農產品電商冷鏈物流模式演化均衡策略的影響等問題有待深入研究。

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（責任編輯 李 進）

收稿日期： 2022－03－20；修回日期： 2022－04－25

基金項目： 國家自然科學基金（71902077）；教育部人文社會科學研究項目（19YJC630049）

第一作者： 李春發（1968－），男，湖南郴州人，博士，教授，主要研究方向為物流系統優化與決策。

通信作者： 俎曉彤（1996－），女，河北唐山人，碩士研究生，主要研究方向為物流系統優化與決策。