低碳经济下绿色农产品供应链主体博弈

陈化飞

摘要：随着经济发展与环境破坏之间的矛盾日益凸显，发展绿色农产品供应链得到社会各界的广泛关注和认可。运用纯策略纳什均衡与混合纳什策略均衡的博弈理论和方法建立绿色农产品供应链上政府、企业和消费者三者之间的博弈模型，研究政府监控、企业实行绿色农产品供应链管理、消费者参与绿色农产品供应链建设之间可能存在的情况，以及各种情况下供应链主体的动态收益关系对于我国绿色农产品供应链建设的影响。结果表明，政府的补贴和惩罚措施对企业和消费者参与绿色农产品供应链建设具有一定的促进意义，但惩罚和补贴力度要视情况而定，企业及消费者应自觉提高绿色农产品供应链建设的参与程度，提升整体社会福利水平。通过对均衡解及相关参数的分析，提出政府、企业及消费者在绿色农产品供应链建设方面的对策和建议。

关键词：低碳经济；绿色农产品；供应链；纳什均衡；博弈模型；动态收益；补贴；惩罚

中图分类号： F252文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）14-0293-04

随着“低碳经济”理念的推行和宣传，保护环境、治理污染、创建宜居城市等成为人们关心、关注的热点话题。绿色供应链管理适应这一发展趋势，将“环保”融入到生产、销售中，从长远发展的角度制定经营战略，不单纯以盈利为目的，是一种新型的供应链管理模式。农产品的质量切实关系到消费者甚至子孙后代的身体健康，构建、优化绿色农产品供应链势在必行。特别是党的十八届五中全会提出五大发展理念之后，发展绿色食品，符合国家“绿色发展、低碳发展、循环发展”的战略部署，符合“产出高效、产品安全、资源节约、环境友好”的现代农业发展方向，倍受各级政府的重视。国内外学者关于绿色农产品供应链的研究已经取得了一些成果。Sarkis等较全面地研究了绿色农产品供应链管理战略实施问题[1-2]。刘伟华等通过研究封闭供应链现状，提出了绿色农产品封闭化改造的意义，并以苏果超市有限公司的绿色农产品供应链封闭化改造为例进行分析[3]。陆彬研究了在信息对称条件下无限次重复博弈及信息不对称条件下基于声誉机制的有限多次博弈的情况，指出影响农产品供应链成员信任机制建立与完善的因素[4]。王冲等针对生鲜农产品流通过程中产生的巨大损耗问题进行研究[5]。梁鹏等利用联盟博弈中的沙普利值分析了农产品供应链联盟的利益分配机制[6]。李晓宇研究了非对称信息下农产品供应链的动态博弈模型[7]。储成兵等针对农超对接这种新型农产品供应链管理模式展开研究，并指出其成功的关键在于参与各方力量的均衡发展[8]。吴绒等通过建立生产与消费系统在绿色农产品业务量规模达到动态稳定，缓解两大系统之间的信息冲突，提出绿色农产品供应链协同模式及保障其稳定的措施[9]。赵静雯等建立了低碳环境下政府、企业、消费者三者之间的博弈模型，并分析不同情况下各主体的收益情况，得出混合策略下的最优解[10]。张汉江等研究了低碳化背景下政府征收碳税的纵向供应链最优减排问题[11]。林挺等研究了食用农产品供应链中上下游相邻节点间知识共享的演化博弈情况[12]。邓彬以农产品质量管理体系的完善为保障，以农产品流通的组织化程度创新为动力，以契约代管理为准绳，以信息充分共享为纽带等方面不断完善，以保证农产品供应链条的畅通，防止其断裂，尽可能实现各节点间利益共赢[13]。游达明等针对低碳供应链研发、促销与定价问题，构建微分博弈模型，將产品低碳度和商誉作为状态变量，综合考虑价格和非价格因素对市场需求的多重影响，考察并比较不同决策下供应链的反馈均衡策略，结合数值模拟，对相关参数进行敏感性分析[14]。付秋芳等研究了供应商与制造商的碳减排投入行为与策略[15]。综上所述，尽管绿色农产品供应链的研究已经取得了一[CM（25]些成果，但对绿色农产品供应链涉及的政府、企业、消费者三方的利益博弈研究较少。本研究在传统供应链运作的基础上，分析绿色农产品供应链运作情况，建立政府、企业与消费者三方的博弈模型，并对纯策略均衡与混合策略均衡不同情况下各主体的收益情况、均衡解及相关参数进行了分析，为政府、企业实行绿色供应链管理提供了理论参考和决策支撑。

1博弈模型的建立

1.1博弈模型的基本假设与参数设置

遵从经典博弈模型关于“理性人”的假设，将博弈参与的各主体视为追求利益最大化的个体，对未来的判断有准确的把握，不会作出错误的决定。绿色农产品供应链涉及的参与主体复杂，为了便于分析，假设整个链条由政府、企业和消费者三方构成。其中政府指区域地方政府，指导企业、消费者的环境保护及宣传工作，也包括相关环保法规的制定；企业涵盖的内容较多、范围较广，包括农产品生产、加工、流通等各环节的主体；消费者是指从企业一方购买农产品及其初级加工品的消费群体。假设博弈三方在短期均衡中都知道对方的策略空间和相应的收益，所以按照完全信息静态博弈来处理，并求得纳什均衡解。

当前，我国绿色农产品供应链还处于初级发展阶段，相关理念宣传和措施落实不到位，消费者及企业对于绿色农产品的认知和接受程度有待提升。针对这种现象，政府作为一切环保组织、协会的代表，对于农产品供应链主体的行为进行适当的监控是必要的，监控措施包括对实行绿色供应链管理企业、参与绿色农产品购买的消费者的补贴及不实行绿色供应链管理企业、不参与绿色农产品购买的消费者的惩罚，假设政府监控的概率为x，则不监控的概率为1-x，即政府的策略空间为G（监控，不监控）；企业在供应链管理方面有实行绿色供应链管理和不实行绿色供应链管理2个方面，包括在生产、加工、流通各环节是否采用绿色工艺处理农产品、化肥使用量是否符合绿色食品法规标准、是否采用节能减排的种植技术等，假设企业实行绿色供应链管理的概率为y，则不实行绿色供应链管理的概率为1-y，即企业的策略空间为E（实行，不实行）；消费者的选择不受政府、企业的控制，可以参与购买绿色农产品，也可以不参与购买绿色农产品，假设消费者参与绿色农产品购买的概率为z，则消费者不参与绿色农产品购买的概率为1-z，即消费者的策略空间为C（参与，不参与）。当政府对农产品供应链进行监控时，其监控和宣传成本为CG，实行绿色农产品供应链管理和参与绿色农产品购买的消费者从政府处获得的补贴分别为AE、AC，政府此时获得的环境收益为M1，若企业不实行绿色农产品供应链管理、消费者不参与绿色农产品购买，二者因此获得的政府惩罚分别为PE、PC，政府此时获得的环境收益为M2（M1>M2）；当企业不实行绿色农产品供应链管理时的收益为RE2，此时的投入成本较少，可忽略不计，政府因监控不到位获得的社会收益为M3，实行绿色农产品供应管理时的收益为RE2，此时因技术、人员的投入增加，导致成本提升至CE1；当消费者参与绿色农产品购买时，说明政府和企业关于绿色农产品方面的宣传和控制起到了一定的作用，消费者获得的效用为UC2，不参与绿色农产品购买获得的效用为UC1。

1.2博弈模型的策略组合及收益矩阵

综上关于绿色农产品供应链的假设和分析，建立政府、企业、消费者之间的博弈模型的支付矩阵（表1）。

2博弈的均衡分析

2.1纯策略纳什均衡分析

由表2可知，策略组合（企业实行，参与，不监控）是最理想的状态，其成立的条件是RE1-CE1>0，UC1>0，意味着企业为实行绿色农产品供应链管理所得到的收益要高于付出的成本，为了获取利润而参与绿色农产品供应链建设，消费者参与绿色农产品购买得到的效用为正，愿意参与绿色农产品购买，这是未来农产品供应链各主体博弈的发展趋势，随着绿色农产品种植技术的改善，企业为实行绿色农产品供应链管理付出的成本降低，而消费者环保、健康意识的提高驱使其参与绿色农产品购买，企业产销对路，收益提高，必然大力推行绿色农产品供应链的管理，但这种模式的产生需要消费者意识、企业生产管理技术等达到一定的成熟度；策略组合（企业实行，不参与，不监控）成立的条件是-CE1>RE2，UC1<0，意味着企业为实行绿色农产品供应链管理所付出的成本小于其付出的成本，导致企业亏损，消费者购买绿色农产品不能使其满意，这可能是企业在实际生产、销售过程中由于实行绿色农产品供应链管理提高成本，定价过高，未能到达消费者的预期效用，而造成消费者不参与绿色农产品购买的现象。此外，若企业实行绿色农产品供应链管理，政府为降低开支，倾向于采取不监控的措施，策略组合（企业实行，参与，监控）和（企业实行，不参与，监控）都不会成为纯策略组合均衡。所以，表2中没有唯一的纳什稳定均衡解，供应链内政府、企业及消费者将采用混合纳什均衡策略。

3混合博弈均衡解的理论意义和参数影响

在纯纳什均衡解不存在的情况下，政府、企业及消费者采用混合纳什均衡策略，即以一定的概率分别采用其纯策略。由以上混合纳什均衡解可知，x*、y*、z*与0的相对大小关系难以确定。因x*、y*、z*都小于0时，代表政府对绿色农产品供应链实行严格监控和宣传，以保证企业进行绿色生产，消费者采取绿色购买决策，实现社会效用的最大化；企业积极进行绿色农产品供应链的管理和维护，践行国家、政府的方针政策，投入人力、物力、财力将绿色理念注入农产品生产、加工、运输、仓储等环节，以企业长远发展的眼光构建绿色农产品供应链，提升、强化企业的核心竞争力，实现企业收益的最大化；出于自身健康角度考虑，消费者愿意并且有能力购买绿色农产品，为支持国家的政策，消费者也会主动购买绿色农产品，参与到绿色农产品供应链的建设中，为自身的健康买单。这是较理想的绿色农产品供应链状态，但与现实情况还有一段差距，主要体现在消费者购买绿色农产品的意识不强，不愿意支付较高的购买价格，而由于生产周期过长，投资回报减小不明显，企业不会主动投入绿色农产品的生产及加工，加之政府方面的监控不到位，导致我国绿色农产品供应链建设进程缓慢，传统农产品供应链中存在的问题在绿色农产品供应链中仍没有得到改善。所以，考虑到实际情况的限制，假设x*、y*、z*∈[0，1]，进而讨论参数的变化对供应链各主体的影响。

3.1政府监控下混合纳什均衡解 的意义

在企业实行绿色农产品供应链管理的概率y*和消费者采取绿色购买行为的概率z*均为常数，此时政府以x*概率进行绿色农产品供应链的监控和宣传，扩大绿色农产品供应链的理念的覆盖区域，加强、鼓励地方龙头企业推行绿色农产品供应链的管理，为消费者提供优质、有效的农产品及其初级加工品，保证消费者买得安心、吃得放心；同时，宣传健康、绿色的食品理念，提升消费者的健康安全意识，促进消费者对绿色农产品的接受和购买，实现政府监控和宣传下总社会效用的最大化。x>x*成立时，说明政府的管控和宣传对于企业和消费者起到一定的促进作用，在政策补贴和政府惩罚同时作用的条件下，企业能够实行绿色农产品供应链管理，消费者能够参与到绿色农产品购买的队伍中。反之，x>x*成立时，说明政府的监控和宣传力度不够，未能对企业和消费者起到激励作用，二者不会参与绿色农产品供应链的管理和绿色农产品的购买。

3.2企业管理下混合纳什均衡解y*及消费者参与下混合纳什均衡解z*的意义

在政府监控均衡解概率x*为常数时，y*表示企业实行绿色农产品供应链管理的概率，z*表示消费者参与绿色农产品购买的概率，且在此概率下能够實现二者各自利益的最大化。令Pmax=max{y*，x*}、Pmin=min{y*，x*}，当企业实行绿色农产品供应链管理的概率y*和消费者采取绿色农产品购买行为的概率z*均大于或等于Pmax=max{y*，x*}时，说明企业和消费者均能践行绿色理念，进行绿色农产品供应链的管理和绿色农产品的消费，且二者均能实现各自利益的最大化，整个绿色农产品供应链构建可行；当企业实行绿色农产品供应链管理的概率y*和消费者采取绿色农产品购买行为的概率z*均小于Pmin=min{y*，x*}时，说明企业不愿意进行绿色农产品供应链的管理，消费者不愿意采取绿色农产品的购买行为；当y*、z*中有一方的大小介于Pmax=max{y*，x*}与Pmin=min{y*，x*}之间时，说明在此区间内的一方愿意进行绿色农产品供应链的管理或绿色农产品的购买，可能是企业愿意实行绿色农产品供应链的管理而消费者不愿意采取绿色农产品购买的情况，或是消费者愿意购买绿色农产品而企业不愿实行绿色农产品供应链的管理，但不论是哪种情况，绿色农产品供应链未能成功构建。

式中：x*表示M1、M2的增函数，是M3的减函数，即x*随着M1、M2的增加而增加，随着M3的增加而减小。

当企业实行绿色农产品供应链管理时，消费者参与绿色农产品供应链建设的概率z影响政府的监控概率，从而影响社会福利M1、M2的相对大小，最理想的状态是政府不进行绿色农产品购买的监控和宣传，而消费者能够自觉购买绿色农产品，此时x→0，z→1，获得社会福利大小为M1；较符合实际的情况是在政府的大力宣传和动员下，消费者从政府那里获得一部分购买补贴以支付绿色农产品的溢出价值，从而进行绿色农产品的购买活动，[HJ1.5mm]此时x→0，z→1，获得社会福利大小为M2，与消费者的支付意愿吻合。随着人们健康意识的增强和生活水平的提高，对于绿色农产品的接受和认可程度提高，自觉购买和食用程度提升，消费者将更加积极地参与绿色农产品供应链的建设，无须企业强制监控。当企业不实行绿色农产品供应链管理时，即使政府投入大量的人力进行宣传和监控，也难以产生社会福利的提升，且由于宣传和监控的成本提高，反而会降低社会福利水平，即政府所作宣传为无用功，且增加政府开支，提升宣传成本，导致社会福利M3整体降低。

3.4关于参数AE、AC、CG的影响分析

由x*均衡解的表达式可以看出x*是CG的增函数，即x*随着CG的增加而增加，代表政府为了监控和宣传企业与消费者参与绿色农产品供应链建设所付出的成本越高，政府进行监控的可能性越大；由y*均衡解的表达式发现y*是AE的减函数，即y*随着AE的增加而减小，说明政府给予企业的补贴越多，企业实行绿色农产品供应链的可能越低；同样由z*的均衡解表达式可知，z*是AC的减函数，即z*随着AE的增大而减小，说明政府给予消费者的补贴越高，消费者进行绿色农产品购买的概率越低，不利于绿色农产品供应链的建设，所以，为了更加有效地建设和完善绿色农产品供应链，政府应适当控制宣传和监控成本，降低对企业和消费者的补贴，刺激企业与消费者积极参与绿色农产品供应链的建设。

3.5关于参数PE、PC的影响分析

由y*均衡解的表达式发现y*是PE的增函数，说明政府对于不实行绿色农产品供应链管理的企业惩罚力度越大，企业实行绿色农产品供应链管理的可能性越高，越有利于绿色农产品供应链的建设；由z*的均衡解表达式可知z*是PC减函数，说明政府对于不参与绿色农产品购买的消费者惩罚力度越大，对消费者的打击越强，其参与绿色农产品的积极性越低，越不利于绿色农产品供应链的建设，所以政府对企业的惩罚力度应增强，对于消费者的宣传和惩罚应控制在一定的范围内，才能更好地建设和推广绿色农产品供应链。

4结论与建议

本研究通过建立政府、企业、消费者三方在绿色农产品供应链中的博弈模型，并分析纯策略均衡与混合策略均衡下各主体的策略情况，发现最理想的状态是政府不对企业实施绿色农产品供应链进行监控，也不向消費者进行绿色农产品购买的宣传，说明企业生产技术及消费者的环保理念、意识已经成熟，无需第三方的监控和管制，但达到这种状态仍存在诸多限制。就目前来说，政府对企业及消费者的行为进行监控，适当予以补贴和惩罚有利于绿色农产品供应链的建设和发展。

从长远角度来看，对于绿色农产品供应链的建设离不开政府、企业、消费者三方的努力。首先，政府在绿色农产品供应链建设初期起到教育、宣传、引导和监控的作用，强制与鼓励并存，促进企业和消费者参与绿色农产品供应链的建设，随着企业和消费者参与程度的提高，政府可以考虑降低宣传、监控程度，缩小财政支出，降低管理成本；其次，企业积极配合、贯彻政府的方针政策，提升环保意识，主动参与绿色农产品供应链建设，通过引进高科技的生产器械，减少农产品种植、生产过程中二氧化碳的排放量，并对农产品种植产生的秸秆进行加工，变废为宝，避免焚烧处理造成的有害气体排放及环境污染，造福社会，树立良好的企业形象；最后，消费者主动购买绿色农产品，不要贪图一时的眼前利益而放弃自身健康，树立绿色消费理念，积极参与绿色农产品供应链建设。

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