訂單農業供應鏈中區塊鏈技術投入的演化分析

摘" 要：“農戶+公司”型訂單農業是我國農業供應鏈的重要模式，為提高訂單農業模式中農產品質量安全的可追溯性，搭建了引入區塊鏈技術的訂單農業框架。構建了農戶、公司和政府的三方演化博弈模型，對各主體博弈行為及演化穩定策略進行分析，進一步討論了不同場景下基于區塊鏈技術的供應鏈成員最優追溯策略。研究發現：在區塊鏈技術投入的三個階段中，農戶和公司的演化穩定策略行為受可追溯成本、搭便車行為和政府獎懲影響發生變化；政府應通過建立有效的獎懲機制，鼓勵訂單農業供應鏈主體建立區塊鏈可追溯平臺，并創建一個透明高效的數據驅動農產品供應鏈。對加快實施基于區塊鏈的可追溯系統，推動可持續農業供應鏈發展具有一定啟示。

" 關鍵詞：訂單農業；農業供應鏈；區塊鏈；演化博弈

中圖分類號：F274" " 文獻標志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.15.031

Abstract： \"Farmer+company\" type order agriculture is an important model of China's agricultural supply chain， in order to improve the quality， safety and traceability of agricultural products in the order agriculture model， an order agriculture framework introducing blockchain technology has been built. A tripartite evolutionary game model of farmers， companies and governments is constructed， the game behavior and evolutionary stability strategies of each subject are analyzed， and the optimal traceability strategies of supply chain members based on blockchain technology in different scenarios are further discussed. It is found that in the three stages of blockchain technology investment， the evolutionary stability strategy behavior of farmers and companies is affected by traceable costs， free rider behavior， and government rewards and punishments. The government should encourage order-based agricultural supply chain entities to establish a blockchain traceability platform by establishing an effective reward and punishment mechanism， and create a transparent and efficient data-driven agricultural product supply chain. It has certain implications for accelerating the implementation of blockchain-based traceability systems and promoting the development of sustainable agricultural supply chains.

Key words： order agriculture; agricultural supply chains; blockchain; evolutionary games

隨著農業產業化的發展，訂單農業受到國家政府的高度重視。目前最為普遍的經營模式是“農戶+公司”型模式，訂單農業以市場為導向，按需組織農戶生產，降低供應鏈風險，促進農戶產量和利潤。技術的革新和發展能夠很好地解決訂單農業中農產品保鮮方式不當、農藥污染和生產信息欺詐等一系列問題。采用區塊鏈技術進行實時信息共享，能夠充分提高消費者對農產品的信任度。區塊鏈的可追溯系統能夠將農產品從初始生產到運輸和加工的每一個操作步驟記錄到系統中，進行及時的識別。將區塊鏈技術與訂單農業充分融合，將會提高農業的高水平發展和整體效益的增收。

" 訂單農業模式是農業生產標準由數量向質量遷移，經濟結構轉型和消費迭代升級的重要體現[1]。并不是所有農戶都適用于“訂單農業”，農戶應具備一定的生產規模，產品質量較好或者在品種上具有一些獨特性。曹裕等[2]考慮在綠色成本信息不對稱下，研究農戶和公司的訂單農業合約設計。彭紅軍等[3]分析由農戶、農資經銷商和農產品收購商的三級訂單農業供應鏈的融資和農業補貼策略。王聰等[4]利用對比分析的方法分析了公司向農戶分享不同類別信息對公司和農戶生產經營決策和利潤的影響。

" 區塊鏈的去中心化、智能合約、安全可靠、信息不可篡改等特征對農產品的信息溯源具有很強的應用性[5]。在農產品供應鏈中引入區塊鏈的相關研究大多集中在供應鏈金融和融資、農產品質量安全兩個方面。Metawa Noura et al[6]研究設計了一種使用深度學習的區塊鏈金融產品的智能收益率預測方法。王道平等[7]利用定量模型，研究應用區塊鏈技術對產出不確定的預測作用。李小莉等[8]針對傳統農業供應鏈金融體系數據造假和信貸風險較高等問題，提出了“區塊鏈+物聯網”的供應鏈金融體系解決方案。WUTTKE D A et al[9]利用區塊鏈對農產品質押物進行實時監測，降低收貨的損失。

" 關于區塊鏈解決農產品供應鏈中信息不對稱等問題的相關研究也較為豐富。霍紅等[10]建立了農產品供應商與加工者的演化博弈模型，研究區塊鏈對農產品質量安全的影響。Casino et al[11]證實了區塊鏈對農產品進行全程追溯可增強消費者對農產品質量的感知。Niu et al[12]分析了隨機細菌污染下農產品供應鏈的最優區塊鏈采納策略。可見，應用區塊鏈技術構建有機農業追溯

-信任體系，有助于打破信息不對稱、提高消費者之間的信任關系，實現“以鏈治鏈”的架構融合新模式。

" 目前關于區塊鏈技術的引入和研究中較少考慮到訂單農業模式中引入區塊鏈技術的定量研究，且文獻大多關注農業供應鏈中的參與者，而忽視了政府在農業區塊鏈溯源中的政策監管和監督作用。為此本文構建了政府監管下的農戶和公司組建的二級訂單農業供應鏈，運用演化博弈方法分析農戶、公司和政府的長期進化行為和戰略適應機制，探討了關鍵因素的變化對博弈主體戰略選擇進化軌跡的影響。明確了區塊鏈技術應用在訂單農業的可行性，更好地實現其技術在訂單農業供應鏈的運用。

1" 模型假設

" 圖1描述了訂單農業供應鏈多主體博弈關系。農戶是指負責種植或收獲農產品的利益相關者，包括現有的小農戶和加入合作社集體生產的農戶群體。公司負責連接農產品生產商即農戶，依據自身的農產品銷售網絡，直接連接市場。其各自主體的策略選擇如圖1所示。

3" 數值仿真分析

" 為了清楚分析三個供應鏈主體在不同場景下的動態演化過程，本文使用MATLAB軟件對上述四個ESS進行了仿真。為進一步檢驗區塊鏈追溯系統執行后主要參數對農戶、訂單公司和政府決策的影響，比較了不同主要參數值下的進化軌跡圖。

3.1" 均衡點的結果分析

3.2" 區塊鏈可追溯利益和成本的影響

首先，通過改變Rn和Rp來檢驗對可追溯性效益的敏感性，以對農戶和公司進行進化軌跡模擬，如圖3（a）和圖3（b）所示。在初始狀態下，當農戶選擇增益為20的可追溯策略時，農戶選擇可追溯策略的概率較低，但隨后概率呈緩慢增加趨勢。隨著區塊鏈可追溯性收益的增加，農戶迅速達到均衡。與農戶相比，公司的演化軌跡對區塊鏈可追溯效益的影響更為敏感。研究表明，采取區塊鏈可追溯后產生的收入是農戶和訂單公司選擇“可追溯”戰略的主要驅動力。由圖3（c）和圖3（d）中可以看出，當可追溯性成本降低到一定閾值時，農戶和公司分別改變他們的行為策略并選擇“可追溯性”策略。此外，區塊鏈可追溯性成本越低，每個主體演化到穩定狀態所需的時間就越短。

3.3" 搭便車收益和政府獎罰的影響

與可追溯性成本類似，搭便車收益可以阻止農戶和公司選擇“可追溯性”策略，如圖4和圖5所示。在訂單農業中只有一方選擇“可追溯”策略時，會影響供應鏈的總體效益。因此，在實施基于區塊鏈的農業追溯系統后，要使整個系統在短時間內達到理想狀態，僅靠企業提高數字技術和降低成本是不夠的，還需要政府干預和監管，以避免搭便車行為。

為分析補貼和處罰對農產品可追溯性的影響程度，分別增加Fl和Sh的取值，以便在情景1的參數設置條件下進行敏感性分析。演化軌跡如圖6所示。可以看出，農戶隨著補貼或處罰數額的增加，農戶會改變策略選擇區塊鏈可追溯性的策略。與此同時，當政府補貼和懲罰分別增加到相同值時，農戶對補貼的變化更敏感。同樣，如圖7所示，公司最終在初始狀態下選擇“不可追溯性”策略Fl=10，Sh=15。當補貼或處罰的數額增加時，公司會選擇區塊鏈可追溯性策略。此外，當政府補貼和懲罰分別增加到相同的值時，公司對補貼的變化更敏感。此外，與增加相同金額的罰款Fl相比，增加農產品可追溯性補貼Sh更有利于鼓勵加工商選擇“可追溯”策略。

4" 結" 論

區塊鏈為訂單農業提供了可追溯性功能，極大地減少了供應鏈中欺詐性、不合格質量批次的識別和召回，同時降低了分銷損失和危害人類健康相關的成本。以“以鏈治鏈”來增加農產品的品質和市場競爭性。為提高訂單農業的透明度和可追溯性，政府應通過補貼和支持服務等在區塊鏈可追溯性方面發揮支持作用。對積極加入農產品追溯體系的參與者應給予補貼，對不按要求加入農產品溯源體系的主體應加大處罰力度。另外，政府可以增加對農戶的數字技術教育、培訓和數字網絡覆蓋等其他數字基礎設施。對于公司，政府可以為具有區塊鏈解決方案的公司提供區塊鏈技術孵化中心，以快速完成技術升級和數據遷移。對于訂單農業公司應努力調整自身產業結構，將現有的操作集成到區塊鏈平臺中，并投入一些成本，以確保現有的數據能夠順利遷移到區塊鏈上。此外，公司可以通過區塊鏈追溯來改善其品牌形象，吸引具有消費偏好的消費者。

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收稿日期：2023-08-21

基金項目：國家自然科學基金項目“網絡購物的供應鏈結構、機制設計與產品質量誠信激勵”（71201012）；遼寧工程技術大學2023年度人文社科研究項目“遼寧農村電商與縣域商貿流通體系一體化建設研究”（23-A014）

作者簡介：萬" 君（1977—），男，河北遷西人，遼寧工程技術大學營銷管理學院，教授，碩士，碩士生導師，研究方向：物流與供應鏈；許曉童（1998—），本文通信作者，女，山東東營人，遼寧工程技術大學營銷管理學院碩士研究生，研究方向：物流與供應鏈管理。

引文格式：萬君，許曉童. 訂單農業供應鏈中區塊鏈技術投入的演化分析[J]. 物流科技，2024，47（15）：122-127.