博弈視角下農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)機制分析

1、博弈視角下農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的協(xié)調(diào)機制分析 摘要：閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)且环N以資源循環(huán)利用和封閉處理為核心的新型供應(yīng)鏈運作模式。本文運用博弈理論，對由農(nóng)戶、銷售商和回收商構(gòu)成的一條農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)定價策略進行研究，并分析了無約束條件下和收入共享契約下整體供應(yīng)鏈的利潤。通過對比得出，利用收入共享契約協(xié)調(diào)機制對參與方的定價決策進行約束，能夠使分散決策下供應(yīng)鏈的整體利潤達到聯(lián)合決策下的利潤效果，并提出相應(yīng)政策建議。 關(guān)鍵詞：博弈視角 農(nóng)戶品 閉環(huán)供應(yīng)鏈 協(xié)調(diào)機制 模型 引言 近年來，伴隨農(nóng)業(yè)的不斷發(fā)展，各種農(nóng)業(yè)廢舊物資及廢棄物處理問題愈發(fā)凸顯，傳統(tǒng)的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈模式已無法滿足社會環(huán)保需求。因此，重視農(nóng)產(chǎn)品廢

2、棄物回收再利用的農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈應(yīng)運而生。作為一種新型供應(yīng)鏈運作模式，農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈通過整合正向供應(yīng)鏈和逆向供應(yīng)鏈，實現(xiàn)了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈閉合化。其中，正向流動借助生產(chǎn) - 流通 - 消費模式，有效滿足了消費者的農(nóng)產(chǎn)品需求；逆向物流則通過回收農(nóng)產(chǎn)品廢棄物，并經(jīng)過檢驗、分類、加工等處理后，實現(xiàn)循環(huán)再利用。此閉合型農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈有效克服了單項供應(yīng)鏈的局限性，降低了整體供應(yīng)鏈成本，通過可再生資源的最大化利用，保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境，提升農(nóng)業(yè)經(jīng)濟效益。然而，在農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的實際運作中，各參與主體大多選擇以各自利益最大化為目標(biāo)的定價決策，致使供應(yīng)鏈整體利潤不高。由此，基于博弈視角對農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的最優(yōu)定價策

3、略進行分析，對實現(xiàn)供應(yīng)鏈各主體的協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要意義。 農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的相關(guān)理論 隨著環(huán)境保護意識的不斷提高，農(nóng)產(chǎn)品廢棄物回收再利用的需求逐漸上升，由此農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈得以形成。農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈?zhǔn)侵皋r(nóng)產(chǎn)品從源到匯、再從匯到源的閉環(huán)流動過程，主要由正向供應(yīng)鏈和逆向供應(yīng)鏈整合而成（見圖 1）。其中，正向供應(yīng)鏈也是閉環(huán)供應(yīng)鏈的主供應(yīng)鏈，主要指從獲取農(nóng)用物資到農(nóng)產(chǎn)品消費的整個過程。逆向供應(yīng)鏈則指從消費點到初始點，對農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到消費各環(huán)節(jié)中產(chǎn)生的廢棄物，包括廢棄植物纖維性、產(chǎn)品與包裝等，進行回收、加工和合理再利用。農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈注重對農(nóng)產(chǎn)品剩余價值的獲取，以及對各環(huán)節(jié)中廢舊物品的回收利用，對降低供

4、應(yīng)鏈成本、保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境具有重要作用。 在農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈中，農(nóng)資供應(yīng)商是正向供應(yīng)鏈的起點，主要為農(nóng)戶提供化肥、種子和農(nóng)藥等生產(chǎn)資料；同時也是逆向供應(yīng)鏈的終點，即將回收的各類可再生農(nóng)用物資重新投入于供應(yīng)鏈?；厥罩行膭t主要負責(zé)將回收商從供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)回收的各類廢棄物統(tǒng)一收集，之后對其進行檢驗、分類、加工等處理，最后送至供應(yīng)鏈起點完成再循環(huán)。根據(jù)圖 1 可知，農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈主要由四個子閉環(huán)供應(yīng)鏈組成，通過對農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、配送加工和銷售等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢棄物進行回收再利用，提升供應(yīng)鏈整體利益。 其一，農(nóng)資供應(yīng)商農(nóng)戶回收商農(nóng)資供應(yīng)商閉環(huán)供應(yīng)鏈。在農(nóng)戶規(guī)模化生產(chǎn)過程中，會產(chǎn)生大量農(nóng)產(chǎn)品廢棄物，如廢舊地膜、秸

5、稈、動物糞便等，回收商可充分回收這些廢棄物，并由回收中心進行能源化、飼料化等處理，以實現(xiàn)循環(huán)利用。其二，農(nóng)資供應(yīng)商農(nóng)戶配送加工中心回收商農(nóng)資供應(yīng)商閉環(huán)供應(yīng)鏈。在農(nóng)產(chǎn)品配送加工環(huán)節(jié)，回收商可對各類廢舊包裝進行回收處理。其三，農(nóng)資供應(yīng)商農(nóng)戶配送加工中心銷售商回收商農(nóng)資供應(yīng)商閉環(huán)供應(yīng)鏈。銷售商在農(nóng)產(chǎn)品銷售過程中，將農(nóng)產(chǎn)品周轉(zhuǎn)箱、塑料與瓶罐類包裝箱、托盤包裝材料等廢舊物品統(tǒng)一交予回收商，進而由回收中心進行再加工、重包裝等處理，最后進行集中儲存或再利用。其四，農(nóng)資供應(yīng)商農(nóng)戶配送加工中心銷售商消費者回收商農(nóng)資供應(yīng)商閉環(huán)供應(yīng)鏈。消費者作為正向供應(yīng)鏈的終端，具有分布廣泛性特征，因此也是農(nóng)產(chǎn)品廢棄物回收的主要來

6、源?；厥丈炭蓪南M者回收的大量各類廢舊物，進行系統(tǒng)化收集、檢驗、分類和加工處理，促成農(nóng)產(chǎn)品廢棄物再循環(huán)。 綜上所述，在傳統(tǒng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈基礎(chǔ)上，增加對農(nóng)產(chǎn)品從生產(chǎn)到銷售各節(jié)點中廢棄物的回收和再利用，由此形成農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈。該供應(yīng)鏈運作模式中，回收的農(nóng)產(chǎn)品廢棄物，經(jīng)過處理后轉(zhuǎn)變成可再生農(nóng)用物資，并賣給農(nóng)資供應(yīng)商，有利于促進農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的良性循環(huán)。 農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)性的博弈模型 （一）模型假設(shè)與構(gòu)建 在農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈中，供應(yīng)鏈上的任何企業(yè)與個人均與其他主體存在合作關(guān)系，并且利益最大化是其生存與發(fā)展的最終目標(biāo)。而供應(yīng)鏈主體間合作策略的選擇，對最大化利益的實現(xiàn)具有重要影響。因此，為了研究農(nóng)

7、產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的利益最大化協(xié)調(diào)問題，基于供應(yīng)鏈各主體的利潤分配現(xiàn)狀，建立一個由農(nóng)戶、銷售商、消費者、回收商與農(nóng)資供應(yīng)商組成的農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈關(guān)系結(jié)構(gòu)，如圖 2所示。在此供應(yīng)鏈關(guān)系結(jié)構(gòu)中，銷售商從農(nóng)戶手中買進一定數(shù)量的農(nóng)產(chǎn)品，再根據(jù)市場需求將農(nóng)產(chǎn)品賣給消費者；回收商從消費者手中回收農(nóng)產(chǎn)品廢棄物，再賣給農(nóng)資供應(yīng)商，并由其賣給農(nóng)戶，用以節(jié)省農(nóng)村生產(chǎn)生活成本。同時，為了便于研究，降低研究的復(fù)雜程度，增加研究的有效性與針對性，假設(shè)圖 2 中的閉環(huán)供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)是唯一的農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈。且由于消費者與農(nóng)資供應(yīng)商所涉及的經(jīng)濟利益問題極少，因此本文主要圍繞農(nóng)戶、銷售商與回收商進行三者的協(xié)調(diào)性研究。 由上述分析，為

8、了進行進一步模型推導(dǎo)驗證，提出如下假設(shè)： 假設(shè) 1：銷售的農(nóng)產(chǎn)品可被回收再利用，農(nóng)戶、銷售商和回收商的風(fēng)險均為中性。 假設(shè) 2：農(nóng)戶生產(chǎn)的農(nóng)產(chǎn)品類型固定，且可以回收再利用。 假設(shè) 3：根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品的市場需求規(guī)律，進一步假設(shè)需求量只與零售價格有關(guān)。 假設(shè)4：假設(shè)農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的供給量只與回收價格有關(guān)。 根據(jù)上述假設(shè)對相關(guān)變量與參數(shù)進行定義，如表 1所示。 由假設(shè)與變量選取可知，農(nóng)戶的生產(chǎn)成本大于被回收農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的利用成本，即 C f C p ，=C f -C p ；且需求量是關(guān)于售價的一元函數(shù)，即 D=-P。農(nóng)產(chǎn)品廢棄物供給量的增函數(shù)為 G=k+hP r ，即回收商的回收價格越高，廢棄農(nóng)產(chǎn)品的回收

9、量越大；且 k、h 為常量，均大于 0。設(shè) =Sg，則農(nóng)戶、銷售商、回收商與整條供應(yīng)鏈的利潤函數(shù)可分別表示為：（1）（2）（3）（4） （二）具體博弈過程分析 無約束條件下的利益最大化博弈。根據(jù)上述假設(shè)，可建立無約束條件下，農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈各主體的聯(lián)合合作定價模型。即農(nóng)戶、銷售商與回收商處于均等地位，且三方采取合作方式，共同以供應(yīng)鏈利益最大化為目標(biāo)進行定價。 為了使分析更加清晰明了，將農(nóng)戶、銷售商和回收商聯(lián)合定價策略的供應(yīng)鏈總體利潤設(shè)為 (1) ，則其最大利潤為：（5）分別令公式（5）對 P 與 P r 的一階導(dǎo)數(shù)為 0，即 / P=0， / P r =0，可得：（6）（7）將式（6）和（7）

10、帶入到式（5）中，得到：（8） 根據(jù)公式（7）與公式（8）可知，隨著消費者環(huán)保意識 k 的不斷增強，農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的回收價格 P r 反而逐步下降，與此同時供應(yīng)鏈總利潤 (1) 逐漸提高。由此可見，增強消費者環(huán)保意識對農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈整體利益的提高具有積極作用。 然而，在實際農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈中，農(nóng)戶、零售商和回收商三個主體的目標(biāo)均為自身利潤最大化。因此，在三者的博弈過程中，農(nóng)戶為供應(yīng)鏈上游的主導(dǎo)方，負責(zé)生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品；銷售商與回收商是供應(yīng)鏈下游的追隨方，分別負責(zé)農(nóng)產(chǎn)品銷售和農(nóng)產(chǎn)品廢棄物回收。因此，上述三個供應(yīng)鏈參與主體的定價決策是動態(tài)博弈均衡建立的過程，由此形成子博弈精煉納什均衡。 將此動態(tài)博弈的總

11、利潤設(shè)為 (2) ，可得出決策模型：（9）（10）可以看出，式（10）分別為 P 和 P r 的凹函數(shù)。進一步進行公式代入運算，可得到：（11）（12）由此得到子博弈精煉納什均衡狀態(tài)，如下式：（13）代入到式（9）和（10）中，得到各方的收益分別如下：（14）（15）（16）（17） 比較式（8）和（17），可得 (2) =0.75 (1) 。由此可以看出，在農(nóng)戶、銷售商與回收商三者動態(tài)博弈時，整條閉環(huán)供應(yīng)鏈的整體收益，較三者聯(lián)合定價時降低了 1/4。 收入共享契約約束下的利益最大化博弈。在農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈中，由于各參與主體追求自身利潤最大化，所以各主體采取聯(lián)合合作方式定價的博弈過程過于理想，

12、在供應(yīng)鏈實際運作中幾乎不存在。然而，農(nóng)戶、銷售商和回收商經(jīng)過動態(tài)博弈定價所取得的整體利益，低于聯(lián)合定價決策后的收益。由此可見，利用收入共享契約對上述供應(yīng)鏈參與主體之間的博弈行為進行約束，能夠有效解決上述難題，進而提升供應(yīng)鏈整體利潤。在農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈中，農(nóng)戶是動態(tài)博弈的主導(dǎo)者，也是契約協(xié)調(diào)策略的主要制定者。銷售商和回收商分別為共享契約的從屬者，具有是否接受該契約的決定權(quán)，并且在一定程度上也會影響主導(dǎo)者的契約策略。 在收入共享契約協(xié)調(diào)機制的約束下，閉環(huán)供應(yīng)鏈各參與主體可以通過各自的分散決策，使供應(yīng)鏈整體利益達到聯(lián)合合作定價決策時的利潤效果。與單項供應(yīng)鏈不同，農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈中有第三方回收商的參與

13、。因此應(yīng)在保證整條供應(yīng)鏈穩(wěn)定的情況下，共享銷售商的部分利潤。并且，第三方回收商的回收費用由整個閉環(huán)供應(yīng)鏈共同承擔(dān)。具體而言，農(nóng)戶、銷售商和回收商在簽訂收入共享契約時，規(guī)定農(nóng)戶以低于生產(chǎn)成本的價格將農(nóng)產(chǎn)品賣給銷售商，待銷售結(jié)束后，三方分別按照 1 、 2 和 3 的比例共享銷售收入；回收商從消費者手中獲得農(nóng)產(chǎn)品廢棄物的回收費用，由上述三方分別以 1 、 2 和 3 的比例進行分擔(dān)，且 1 + 2 + 3 =1。 收入共享契約約束下，運用逆向算法進行求解，先后得出銷售商與農(nóng)戶的決策變量。將各決策變量帶入目標(biāo)函數(shù)中，得到農(nóng)戶、銷售商與回收商的最優(yōu)利益，進而得出供應(yīng)鏈總體利益，分別為： （18）（19

14、）（20）（21）分別令公式（18）對 P r ，公式（19）對 P 的一階導(dǎo)數(shù)為 0，進而可得：（22）（23）將式（6）和（7）分別代入到式（22）和（23）中，可得出：（24）由式（6）、（7）和（24），得到收入共享契約約束下的閉環(huán)供應(yīng)鏈子博弈精煉納什均衡狀態(tài)：（25） （三）結(jié)果分析與討論 通過對無約束條件下與收入共享契約約束下，對農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈的利潤最大化博弈進行分析，可得出以下結(jié)論： 第一，在無約束條件下， (1) (2) ，即農(nóng)戶、銷售商、回收商在采用聯(lián)合定價策略時，農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈所獲得的總體利益，較分別采用各自利益最大化定價決策使所獲得的總體利益更多。 第二，在收入共享契

15、約約束下，供應(yīng)鏈各主體的定價決策，可以使整條閉環(huán)供應(yīng)鏈的系統(tǒng)利潤最優(yōu)，從而降低農(nóng)戶、銷售商與回收商在不合作博弈過程中的損失。其中，農(nóng)戶作為博弈主導(dǎo)方，通過與銷售商和回收商進行談判方式，確定 1 、 2 和 3 的值。且將激勵機制設(shè)定于契約中，有效保證了三者與整條供應(yīng)鏈的利潤，減少了供應(yīng)鏈的效率損失。 第三，利用收入共享契約對農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈參與主體進行約束的情況下，如果農(nóng)戶可以依據(jù)契約要求確定費用比例，包括將農(nóng)產(chǎn)品賣給銷售商的批發(fā)價格 和從回收商手中回收產(chǎn)品的支出費用 C i ，銷售商與回收商則能夠分別對 P 與 P r 做出理性定價。由此形成全新的非合作動態(tài)博弈均衡效果，實現(xiàn)整條農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供

16、應(yīng)鏈利潤的最優(yōu)。 農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展措施 （一）完善農(nóng)產(chǎn)品廢舊物資回收再利用體系國家應(yīng)從健全社區(qū)回收服務(wù)網(wǎng)點、規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品回收市場運行秩序、培育農(nóng)產(chǎn)品回收龍頭企業(yè)等方面著手，完善農(nóng)業(yè)廢舊物資形成回收再利用體系。在健全社區(qū)回收服務(wù)網(wǎng)點方面，國家應(yīng)積極鼓勵回收再加工，采用分散式的回收模式，對農(nóng)產(chǎn)品廢舊物資回收進行規(guī)范與指導(dǎo)，在不同社區(qū)或街道設(shè)立規(guī)范化的回收網(wǎng)點。在規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品回收市場運行秩序方面，政府應(yīng)利用定時、定點、上門回收、網(wǎng)上預(yù)約等回收方式，建立合理布局、明確分工、運營規(guī)范的農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈逆向物流處理機構(gòu)，保證農(nóng)產(chǎn)品廢舊物資全封閉式回收。在培育農(nóng)產(chǎn)品回收龍頭企業(yè)方面，國家應(yīng)培育主營農(nóng)業(yè)廢舊物

17、資回收、加工、分揀、再利用等業(yè)務(wù)的示范型龍頭企業(yè)，加速推進農(nóng)業(yè)廢舊物資回收再利用體系的完善。并且，政府應(yīng)在組織管理、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)、配送、加工等環(huán)節(jié)，為龍頭企業(yè)提供相關(guān)物資支持，將標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)監(jiān)管軌道融入到農(nóng)業(yè)物資再生產(chǎn)的全部環(huán)節(jié)中，規(guī)范農(nóng)產(chǎn)品廢棄物回收再用體系。 （二）加強對農(nóng)產(chǎn)品逆向物流的扶持與管理 農(nóng)產(chǎn)品回收行業(yè)具有利潤低、社會效益與環(huán)境效益高的公益性特征，致使農(nóng)產(chǎn)品逆向物流業(yè)難以有序運行。針對于此，政府應(yīng)構(gòu)建農(nóng)產(chǎn)品逆向物流的扶持與監(jiān)管體系。充分發(fā)揮公共財政的指引效用，加大逆向物流管理的資金補貼、貸款貼息等方面的財政支持力度；加大對污水、廢棄物處理設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施項目的建設(shè)力度，進而形成政府

18、直接引導(dǎo)、企業(yè)直接投入、社會主體積極參與、市場高效運作的逆向物流管理機制。并且，政府還應(yīng)制定農(nóng)產(chǎn)品回收管理的法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)，對有安全問題的農(nóng)產(chǎn)品進行召回，采取全程監(jiān)控，防止發(fā)生霉變的再回收農(nóng)產(chǎn)品流入市場，直至進行焚化、埋填處理。 （三）搭建農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈信息網(wǎng)絡(luò)平臺 完備的農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈信息網(wǎng)絡(luò)平臺，是推進農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展的重要條件。充分利用電子數(shù)據(jù)交換等現(xiàn)代物流信息技術(shù)，建立信息網(wǎng)絡(luò)服務(wù)平臺，自動采集和交換農(nóng)產(chǎn)品數(shù)據(jù)，實現(xiàn)農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通、加工、消費等各環(huán)節(jié)信息資源的無縫對接。建立農(nóng)產(chǎn)品閉環(huán)供應(yīng)鏈物流信息管理平臺，跟蹤正向和逆向物流環(huán)節(jié)中農(nóng)產(chǎn)品及廢棄物資相關(guān)信息，確保整條閉環(huán)鏈信息流的高