現(xiàn)代農業(yè)管理中“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的演化博弈

苗珊珊 李鵬杰

摘要：隨著近年來以“互聯(lián)網(wǎng)+”為基礎的經(jīng)濟發(fā)展新形態(tài)的出現(xiàn)，互聯(lián)網(wǎng)不斷在生產(chǎn)要素配置中發(fā)揮優(yōu)化與集成的作用。文章構建現(xiàn)代農業(yè)管理中“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的演化博弈模型，探討農戶與企業(yè)不同利益相關主體在此背景下的影響因素與演化策略的選擇。研究表明，各利益相關者選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為，經(jīng)過利益遴選后，各個利益主體選擇的博弈策略可以使因素值發(fā)揮最大效用，擺脫原本傳統(tǒng)模式的收益，在傳統(tǒng)收益上改變收益模式，使兩者分別選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為，實現(xiàn)利益雙贏。

關鍵詞：“互聯(lián)網(wǎng)+”；現(xiàn)代農業(yè)；策略選擇

2016年中央一號文件《關于落實發(fā)展新理念加快農業(yè)現(xiàn)代化實現(xiàn)全面小康目標的若干意見》，指出要全力建設“互聯(lián)網(wǎng)+”現(xiàn)代農業(yè)，利用現(xiàn)代信息技術改造和優(yōu)化農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈，進而推動農業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化轉型升級。中國互聯(lián)網(wǎng)絡信息中心（CNNIC）于2017年7月在京發(fā)布第40次《中國互聯(lián)網(wǎng)絡發(fā)展狀況統(tǒng)計報告》?！秷蟾妗凤@示，截至2017年6月，我國網(wǎng)民規(guī)模達到7.51億，半年共計新增網(wǎng)民1992萬人?；ヂ?lián)網(wǎng)普及率為54.3%，較2016年年底提升1.1%。我國網(wǎng)民中農村網(wǎng)民占比26.7%，規(guī)模為2.01億；城鎮(zhèn)網(wǎng)民占比73.3%，規(guī)模為5.50億，較2016年底增加1988萬人，半年增幅為3.7%。可見，在移動互聯(lián)網(wǎng)的塑造下，社會生活形態(tài)逐步在發(fā)生變化。城鄉(xiāng)互聯(lián)網(wǎng)普及率持續(xù)提升，但城鄉(xiāng)差距仍然較大。普及接入層面，農村互聯(lián)網(wǎng)普及率上升至34.0%，但低于城鎮(zhèn)35.4%；互聯(lián)網(wǎng)應用層面，城鄉(xiāng)網(wǎng)民在即時通信使用率方面差異最小，在2%左右，但商務交易類、支付、新聞資訊等應用使用率方面差異較大?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”革命不是簡單的將互聯(lián)網(wǎng)技術應用到行業(yè)或產(chǎn)業(yè)中去，而是要借助互聯(lián)網(wǎng)在大數(shù)據(jù)分析與預測、數(shù)據(jù)感知與實時處理、數(shù)據(jù)分布式存儲與處理等優(yōu)勢去改造現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)的薄弱環(huán)節(jié)，重新梳理或改造業(yè)務流程，實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與實體經(jīng)濟進行深度融合，促進實體經(jīng)濟的改造巧升級，提升社會整體生產(chǎn)力。

一、國內外文獻綜述

由于農業(yè)生態(tài)系統(tǒng)日益復雜，可以通過不斷監(jiān)測的現(xiàn)代數(shù)字技術來實現(xiàn)農業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展。大數(shù)據(jù)將使農民和公司從中提取價值，提高生產(chǎn)力。針對“互聯(lián)網(wǎng)+”的核心理念，在食品安全管理中得到廣泛的體現(xiàn)。討論在“互聯(lián)網(wǎng)+”因素作用下，相關行為主體行為策略的演化機制及其影響因素。研究發(fā)現(xiàn)：各行為主體選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的概率與投入產(chǎn)出比、正常收益呈正相關關系，與成本、“搭便車”收益呈負相關關系，并且政府的激勵機制和約束機制可以提高行為主體選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的概率。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，能夠為農業(yè)現(xiàn)代化提供許多解決方案?？茖W團體和研究機構，以及這個行業(yè)在為其發(fā)展作出努力。企業(yè)中融入物聯(lián)網(wǎng)，可以有效提升其市場地位。與此同時，新興的云計算為物聯(lián)網(wǎng)提供了足夠的資源和解決方案，以支持、存儲和分析物聯(lián)網(wǎng)所產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)。管理和分析物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)可以用于自動化過程，預測情況和改進經(jīng)營過程?；ヂ?lián)網(wǎng)標準化對于組織的有效運作非常重要。針對網(wǎng)絡標準采納模式，研究其對組織發(fā)展的影響。得出高層管理支持和參與作為影響是重要因素。針對農業(yè)商業(yè)領域提出了一種新的企業(yè)——企業(yè)協(xié)作平臺，從農業(yè)食品部門的角度來看，其目的是促進利益相關的業(yè)務領域的眾多利益相關者的合作，以有效和靈活的方式。當代的B2B協(xié)作計劃已經(jīng)為云應用的快速部署的要求，既能整合不同的遺留系統(tǒng)，以及在一個快速的新服務和新系統(tǒng)的開發(fā)，這將可以即時溝通，提供完整的解決方案。

對“互聯(lián)網(wǎng)+”與現(xiàn)代農業(yè)深度融合問題研究，針對不同利益主體，主要從三方面展開論述：第一、政治性規(guī)制層面上。文章通過分析“政府——農業(yè)企業(yè)”“農業(yè)企業(yè)——農戶”三個利益主體兩兩博弈的過程，分析三者的利益機制，探討其進化過程中的策略選擇。研究結果得出：政府通過給予補貼、碳稅返還等獎勵懲罰機制來實現(xiàn)低碳農業(yè)目標；農業(yè)企業(yè)通過改變基礎設施配給以及推廣生產(chǎn)技術以提升合作收益，實現(xiàn)雙贏局面。第二、經(jīng)濟性規(guī)制層面上，農業(yè)標準化可以在很大程度上從質量上提升農產(chǎn)品的市場核心競爭力，但是其實現(xiàn)過程帶有難度性。文章選取三個政府、企業(yè)和農戶三個利益主體進行博弈分析。結果表明，在市場經(jīng)濟下，利益機制作用下，政府可以通過激勵機制實現(xiàn)三者的納什均衡，不斷推進、監(jiān)督和投資于農業(yè)標準化，實現(xiàn)農業(yè)標準化更好更快的發(fā)展。“三農”問題一直困擾著中國經(jīng)濟社會的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)作為新經(jīng)濟，與傳統(tǒng)農業(yè)相互融合，是中國社會發(fā)展的新路徑選擇。農業(yè)在眾多產(chǎn)業(yè)中出于基礎地位，比較優(yōu)勢不明顯導致農戶收入水平難以合理提升；龍頭企業(yè)帶動農村區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展效果不顯著；松散型利益聯(lián)結選擇機制降低利益主體的市場活力等一系列亟需探討的現(xiàn)實問題。針對目前市場上出現(xiàn)的網(wǎng)絡農資團購現(xiàn)象，針對企業(yè)與農戶兩個利益主體構建博弈模型，基于二者所達成的標準以及提供的對應服務，在博弈過程中不斷調整各自的策略選擇?？梢愿脤崿F(xiàn)優(yōu)質農資商家建立客戶群體自我擴張。第三、社會性規(guī)制層面上。基于博弈論視角，以科研機構、政府和農民作為利益主體，將科研機構農業(yè)技術創(chuàng)新、政府制度創(chuàng)新與產(chǎn)權問題作為關鍵影響因素，展開動態(tài)博弈進行分析，得出結論表明政府應優(yōu)化相關資源投入結構，優(yōu)化現(xiàn)代農業(yè)產(chǎn)業(yè)體系與機制間相互銜接，更好地讓制度服務現(xiàn)代農業(yè)技術創(chuàng)新進程。農村產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營有對應的三種模式：農戶與企業(yè)；農戶與企業(yè)與第三方組織；農戶合作社。在契約的約束下，對涉及的三個利益主體利益關系進行博弈策略分析。研究發(fā)現(xiàn)，考慮到契約不完整或者理性人機會主義行為的情境出現(xiàn)，第三方組織的介入，可以有效改變以上情境。三種模式中農戶合作社組織模式有效地改變了管理組織結構，合理地降低交易成本，提高農業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈縱向關系的穩(wěn)定性。在以上三類別農業(yè)產(chǎn)業(yè)化模式中，針對全產(chǎn)業(yè)鏈不同環(huán)節(jié)，最終得出農戶通過股份合作經(jīng)營形式，形成股份合作社，可以獲得農產(chǎn)品經(jīng)營的規(guī)模效益，進而實現(xiàn)利潤最大化。該模式采用了現(xiàn)代企業(yè)制度的組織方式，降低利益主體之間的合作邊界條件，成為最為理想化的模式。在農業(yè)現(xiàn)代化進程中，農業(yè)信息作為準公共物品，針對政府，農戶與涉農組織的農業(yè)化行為產(chǎn)生不同程度的要求。針對參與主體的行為策略選擇進行兩兩博弈分析。得出政府應使用獎懲機制，以調動參與者的積極性。

二、“互聯(lián)網(wǎng)+”視角下利益主體在現(xiàn)代農業(yè)管理過程中的利益遴選

當前我國人口結構逐漸變動，各個資本要素成本收益不協(xié)調。應轉變經(jīng)濟增長模式，經(jīng)濟發(fā)展應該由要素驅動模式、投資驅動模式向創(chuàng)新驅動模式轉變。發(fā)揮互聯(lián)網(wǎng)平臺的基礎地位，使用先進的信息技術，探索行業(yè)內與行業(yè)間的融合跨界方式方法，進而實現(xiàn)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)的轉型升級。將互聯(lián)網(wǎng)與現(xiàn)代農業(yè)深度融合，可以在生產(chǎn)加工端口，流通端口，消費端口實現(xiàn)不同利益主體的利益協(xié)調?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”視角下利益主體在現(xiàn)代農業(yè)管理過程中的利益遴選，如表1所示。

三、現(xiàn)代農業(yè)管理中“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的演化博弈

（一）現(xiàn)代農業(yè)管理中“互聯(lián)網(wǎng)+”行為博弈支付矩陣

針對“互聯(lián)網(wǎng)+”的核心理念，構建現(xiàn)代農業(yè)管理中“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的演化博弈模型。假設現(xiàn)代農業(yè)管理的行為主體為兩個群體，分別為農戶和企業(yè)（分別簡記為A和B），博弈通過從各自群體中隨機抽取一個對象進行隨機配對完成，并且各個利益主體均是有限理性的，均通過不斷模仿、學習和調整實現(xiàn)最終的平衡。針對“互聯(lián)網(wǎng)+”行為，各個利益主體策略空間均為（選擇，不選擇），簡記（Y，N）。具體假設如下：

1. 若A、B均是N，則根據(jù)傳統(tǒng)農業(yè)管理模式開展工作，此時獲取常態(tài)下凈收益，分別為W1，W2。

2. 若A是Y，而B是N時，農戶信息獲取成本為C1。農戶在種植過程中，可以及時掌握天氣預報，旱澇災情提升收益值為R1。再者，在質量上，可以廣泛接受新型農業(yè)技術推廣，實現(xiàn)農產(chǎn)品標準化在一定時期內，在經(jīng)濟新常態(tài)下保持相對穩(wěn)定，小農生產(chǎn)向規(guī)?；a(chǎn)過渡，且通過指標量化的農產(chǎn)品，農產(chǎn)品的附加值提升，收益記作R2。

3. 在A是N，而B是Y時，企業(yè)的信息獲取成本為C2。企業(yè)在過程中可以實現(xiàn)產(chǎn)權明確化帶來的收益p；在最后的管理決策中，科學化水平提升帶來的經(jīng)濟效益記作R3。

4. 若A、B均是Y，此時A和B的正常收益不變。在“互聯(lián)網(wǎng)+”下，A和B彼此之間合作更加透明高效，促使雙方的成本減少，二者實現(xiàn)合作，直接層面上，信息互通，合作共同的交易費用降低C3（其中農戶收益比重是α，企業(yè)受益比重為（1-α））。安全性風險防范進一步加強，間接受益記作R4（其中農戶收益比重是β，企業(yè)受益比重為（1-β））。

假設在A的群體里，選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的比例為x（0

（二）農戶的演化策略穩(wěn)定性分析

對農戶而言，選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的的的收益為：

IA1=y（W1-C1+R1+R2-αC3+βR4）+（1-y）（W1-C2+R1+R2）（1）

農戶不選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的收益為：

IA2=yW1+（1-y）W1（2）

因此，農戶的期望收益為：

IA=E（x）=xIA1+（1-x）IA2（3）

根據(jù)Malthusian方程，農戶選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的復制動態(tài)方程為：

F（x）=dx/dt=x（IA1-IA）=x（1-x）（IA1-IA2）（4）

令F（x）=0可得，x1*=0或，x2*=1或y*=C1-R2-R2/βR4-αC3

此時，根據(jù)微分方程穩(wěn)定性考慮演化穩(wěn)定策略選擇。計算整理可得，當F（x*）=0時，x*為演化穩(wěn)定策略。具體分析如下：

1. 當y*=C1-R1-R2/βR4-αC3時，F(xiàn)（x）=0，即當加工生產(chǎn)企業(yè)，選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的概率為y=y*時，農戶是否選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的初始比例都是穩(wěn)定的。

2. 當y*>C1-R1-R2/βR4-αC3時，在區(qū)間（0，1）內，復制動態(tài)方程（4）有兩個平衡點x1*=0，或x2*=1，且F（0）<0，F(xiàn)（1）>0。即y>y*時，x*=1是全局唯一的演化穩(wěn)定策略。

3. 當y*0，F(xiàn)（1）<0。即當y

（三）企業(yè)的演化策略穩(wěn)定性分析

對企業(yè)而言，選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的收益為：

IB1=x（W2-C2+p+R3-C3+αC3+R4-βR4）+（1-x）（W2-C2+p+R3）（5）

企業(yè)不選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的收益為：

IB2=xW2+（1-x）W2（6）

因此，農戶的期望收益為：

IB=E（y）=yIB1+（1-y）IB2（7）

根據(jù)Malthusian方程，企業(yè)選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的復制動態(tài)方程為：

F（y）=dy/dt=y（IB-IB1）=y（1-y）（IB1-IB2）（8）

令F（y）=0，得出，y1*=0，或y2*=1，或x*=C2-p-R3＼αC3+R4-C3-βR4

此時，根據(jù)微分方程穩(wěn)定性考慮演化穩(wěn)定策略選擇。計算整理可得，當F（y*）=0時，y*為演化穩(wěn)定策略。具體分析如下：

1. 當x*=C2-p-R3＼αC3+R4-C3-βR4時，F(xiàn)（y）=0，即當企業(yè)選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為的概率為x=x*時，食品生產(chǎn)企業(yè)是否提供質量安全的食品的初始比例都是穩(wěn)定的。

2. 當x*>C2-p-R3＼αC3+R4-C3-βR4時，在區(qū)間（0，1）內，復制動態(tài)方程（8）有兩個平衡點y1*=0，或y2*=1，且F（0）<0，F(xiàn)（1）>0。即當x>x*時，y2*=1是全局唯一的演化穩(wěn)定策略。

3. 當x*0，F(xiàn)（1）<0。即當x

（四）農戶與生產(chǎn)加工企業(yè)選擇策略的演化趨勢分析

農戶與企業(yè)演化博弈關系由（4）、（8）兩式構成演化系統(tǒng)，該系統(tǒng)有5個均衡點：（0，0）、（0，1）、（1，0）、（1，1）和（C1-R1-R2/βR4-αC3，x*>C2-p-R3＼αC3+R4-C3-βR4），由復制動態(tài)方程求出的均衡點并不一定是系統(tǒng)的演化穩(wěn)定策略，博弈的過程中，達到各個利益主體的策略選擇實現(xiàn)局部和整體雙重利益最大化的均衡穩(wěn)定狀態(tài)，用ESS表示。借助Friedman檢驗方法，可以用Jacobian矩陣來分析，系統(tǒng)均衡解能夠很好解釋系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。上述農戶與企業(yè)演化博弈系統(tǒng)的Jacobian矩陣J可以表示為：

如果滿足：a11+a12<0（Jacobian矩陣的跡條件，用符號trJ表示），a11a22-a21a22<0（Jacobian矩陣的行列式條件，用符號detJ表示），那么，復制動態(tài)方程的平衡點達到局部穩(wěn)定的狀態(tài)，且該平衡點就是博弈雙方的演化穩(wěn)定策略選擇。因此，由Jacobian矩陣的局部穩(wěn)定分析法，結合上述動力系統(tǒng)方程中5個均衡點的排列組合，進行穩(wěn)定性分析，結果如表3所示。

四、結論與啟示

由表3可見，在上述演化博弈過程中，農戶與企業(yè)的五種情況，該系統(tǒng)有一個穩(wěn)定的局部均衡點，對應的演化策略是農戶選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為；企業(yè)選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為。分析結果如下：首先，利益遴選中可以看出，各個利益主體選擇的博弈策略可以使因素值發(fā)揮有效最大效用，擺脫原本傳統(tǒng)模式的收益，在傳統(tǒng)收益上改變收益模式，使兩者分別選擇“互聯(lián)網(wǎng)+”行為，實現(xiàn)利益雙贏。再者，矩陣中利益主體的收益與支出，其之間的差值，直接影響著博弈演化過程中雅克比矩陣的Det（J）和Tr（J）符號的取值。最后，應該注意因素R4的C3，以及其概率值α與β的變動，均衡農戶與企業(yè)之間的權重比值，使“互聯(lián)網(wǎng)+”要素更好地為二者收益發(fā)揮效用。

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（作者單位：河南理工大學應急管理學院。苗珊珊為通訊作者）