合作博弈視角下生鮮電商供應(yīng)鏈參與主體綠色投入利益分配研究

成灶平，馬 良，叢培棟

（1. 上海理工大學(xué) 管理學(xué)院，上海 200093；2. 蘇州大學(xué)，江蘇 蘇州 215006）

0 引 言

綠色已成為我國(guó)十四五經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展規(guī)劃的主色調(diào)，是農(nóng)業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展的底色。面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)格的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源環(huán)境規(guī)制和消費(fèi)者對(duì)優(yōu)質(zhì)、安全綠色高品質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品不斷增長(zhǎng)的需求，以及我國(guó)約20%～30%的新鮮農(nóng)產(chǎn)品在供應(yīng)鏈的不同階段被浪費(fèi)現(xiàn)實(shí)[1]，農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈綠色化運(yùn)行是解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面源污染、減少農(nóng)產(chǎn)品損失和浪費(fèi)、以及確保農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的有效途徑[2]。而綠色投入是確保供應(yīng)鏈綠色化運(yùn)行的基礎(chǔ)[3-4]。生鮮農(nóng)產(chǎn)品是人們?nèi)粘Ｉ钕M(fèi)的主要食物來(lái)源，尤其深受新冠疫情的影響，大量的消費(fèi)者在線購(gòu)買生鮮產(chǎn)品，網(wǎng)絡(luò)零售生鮮電商市場(chǎng)呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長(zhǎng)[5]。生鮮農(nóng)產(chǎn)品電子商務(wù)供應(yīng)鏈的三個(gè)主要的利益相關(guān)者是生鮮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)者（以新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體為主）、生鮮電子商務(wù)平臺(tái)企業(yè)和消費(fèi)者[6]。其中越來(lái)越多的消費(fèi)者具有綠色偏好，愿意為綠色產(chǎn)品支付更高的價(jià)格[7]。對(duì)生鮮電商供應(yīng)鏈中各參與個(gè)體所在節(jié)點(diǎn)的綠色化投入和努力，都會(huì)影響到最終產(chǎn)品的綠色化以及整個(gè)供應(yīng)鏈的績(jī)效。特別是生鮮農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈具有產(chǎn)品的市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)性大、成本投入多以及較強(qiáng)的脆弱性等特點(diǎn)。所以為激勵(lì)供應(yīng)鏈各參與個(gè)體進(jìn)行綠色化投入，減少生產(chǎn)流通損失，提高農(nóng)產(chǎn)品的綠色度和新鮮度，確保供應(yīng)鏈高效運(yùn)行、行穩(wěn)致遠(yuǎn)，有必要探究生鮮電商供應(yīng)鏈中各聯(lián)盟參與主體的合作關(guān)系，并需要設(shè)計(jì)一套公平合理的利益分配機(jī)制，使各參與個(gè)體為自己目標(biāo)努力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)合作的多方共贏。

專家學(xué)者們關(guān)于供應(yīng)鏈利益分配的研究?jī)?nèi)容較為豐富。時(shí)茜茜等[8]構(gòu)建考慮不同權(quán)重的協(xié)同合作動(dòng)態(tài)博弈模型，探究了重大工程利益主體合作收益分配問(wèn)題。習(xí)怡衡等[9]為解決利益分配問(wèn)題，構(gòu)建了參與主體合作的收益分配比例模型。劉陽(yáng)等[10]以儲(chǔ)備應(yīng)急物資為背景，構(gòu)建基于期權(quán)的儲(chǔ)備應(yīng)急物資模型，提出了合理分配供應(yīng)商利潤(rùn)的機(jī)制。以上文獻(xiàn)分析的是各參與主體在供應(yīng)鏈上的最優(yōu)利潤(rùn)以及利潤(rùn)分配機(jī)制。但更多的是供應(yīng)鏈中一對(duì)一或一對(duì)二方之間的分配。對(duì)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈利益分配，多聚焦于具體的供應(yīng)鏈的利益分配問(wèn)題。如：豬肉供應(yīng)鏈[11]、蔬菜供應(yīng)鏈[12]、蛋雞供應(yīng)鏈[13]、草莓供應(yīng)鏈[14]、玉米供應(yīng)鏈[15]。方法上普遍采用Shapley 值法或改進(jìn)的Shapley 值法。

但上述文獻(xiàn)鮮有闡述聯(lián)盟合作的原因，探究供應(yīng)鏈中聯(lián)盟個(gè)體的合作關(guān)系，也沒(méi)有考慮供應(yīng)鏈間合作綠色投入的問(wèn)題。因此，本文研究聚焦于在生鮮電商供應(yīng)鏈各參與個(gè)體在提供綠色努力的情形下，應(yīng)如何通過(guò)事前契約，科學(xué)合理地設(shè)置利益分配機(jī)制。本文以生鮮電商三級(jí)供應(yīng)鏈為研究對(duì)象，從各參與個(gè)體對(duì)農(nóng)產(chǎn)品做出綠色努力的視角，運(yùn)用合作博弈分析聯(lián)盟合作的動(dòng)機(jī)與相互關(guān)系。再次，根據(jù)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的特點(diǎn)和推進(jìn)全過(guò)程綠色化的實(shí)際，引入創(chuàng)新激勵(lì)因素和風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)經(jīng)典Shapley 值法修正，以克服傳統(tǒng)Shapley 值方法的缺點(diǎn)。綜合運(yùn)用Stackelberg 博弈模型與改進(jìn)的Shapley 值法，研究生鮮電商供應(yīng)鏈中參與主體的合作利益分配問(wèn)題。目的是建立利益與風(fēng)險(xiǎn)相匹配的供應(yīng)鏈合作利潤(rùn)分配機(jī)制，使供應(yīng)鏈中參與主體更愿意進(jìn)行綠色投資、更愿意合作，協(xié)同推進(jìn)供應(yīng)鏈的綠色化發(fā)展。

1 問(wèn)題描述和模型假設(shè)

由生鮮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商—新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體、生鮮農(nóng)產(chǎn)品加工商和零售商—生鮮電商平臺(tái)組成的三級(jí)綠色生鮮農(nóng)產(chǎn)品電商供應(yīng)鏈。其中新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體主要負(fù)責(zé)農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，提供綠色農(nóng)產(chǎn)品。農(nóng)產(chǎn)品的加工商主要負(fù)責(zé)生鮮農(nóng)產(chǎn)品的冷鏈、冷藏、分揀、清洗消毒、檢驗(yàn)檢測(cè)等流通加工工作。生鮮電商主要負(fù)責(zé)農(nóng)產(chǎn)品末端的保鮮和冷鏈。新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體是綠色供應(yīng)鏈的主導(dǎo)方，三方在農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)、流通加工以及物流保鮮中的綠色努力決定了產(chǎn)品的綠色度水平。市場(chǎng)需求由產(chǎn)品的綠色度和產(chǎn)品的價(jià)格共同決定。本文提出如下假設(shè)：（1） 參考朱慶華等[6]的研究，綠色農(nóng)產(chǎn)品的零售價(jià)格為Ps，綠色度為g。綠色度越高，表明農(nóng)產(chǎn)品越具有健康性、節(jié)能性、環(huán)保性和低碳化等的特征。（2） 市場(chǎng)需求函數(shù)為Q= (ps,g )=a-kps+λg，消費(fèi)者的需求狀況與市場(chǎng)總需求a、農(nóng)產(chǎn)品綠色度g 正相關(guān)，與零售價(jià)格Ps負(fù)相關(guān)。k 為需求對(duì)價(jià)格的敏感系數(shù)，λ 為市場(chǎng)需求對(duì)產(chǎn)品綠色度的敏感系數(shù)。（3） 參考Ghosh 等[17]的研究，各參與主體農(nóng)產(chǎn)品綠色化投入單位成本為I=αg2，產(chǎn)品綠色化的創(chuàng)新投入成本與產(chǎn)品綠色度成二次方關(guān)系。α 為創(chuàng)新投入的成本系數(shù)。（4） 參與方之間信息對(duì)稱，均為理性經(jīng)濟(jì)人，無(wú)缺貨現(xiàn)象。生鮮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商單位投入成本為If，生鮮農(nóng)產(chǎn)品加工商單位投入成本Im，生鮮農(nóng)產(chǎn)品零售商單位投入成本Ip；生產(chǎn)商給加工商的生鮮農(nóng)產(chǎn)品單價(jià)Pf，加工商給零售商農(nóng)產(chǎn)品單價(jià)Pm，零售商賣給消費(fèi)者的農(nóng)產(chǎn)品Ps。

2 基于Stackelberg 博弈的供應(yīng)鏈各參與主體利潤(rùn)

2.2 單聯(lián)盟下參與個(gè)體的最優(yōu)利潤(rùn)。在供應(yīng)鏈分散決策下（單聯(lián)盟），生鮮農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商、加工商和零售商均以自身利益最大化為目標(biāo)，參與主體間利益不斷博弈。在生產(chǎn)商為主導(dǎo)的供應(yīng)鏈的三階段博弈中，生產(chǎn)商決定給加工商農(nóng)產(chǎn)品單價(jià)Pf和單位投入綠色成本If，加工商據(jù)此決定Pm和Im，最后零售商決定Ps和Ip，這是三階段Stackelberg 博弈，采用逆向歸納法求各參與方的最優(yōu)決策。

在生產(chǎn)商和加工商聯(lián)盟下，生鮮電商平臺(tái)零售商根據(jù)市場(chǎng)需求量，確定農(nóng)產(chǎn)品訂貨量，生產(chǎn)商和加工商聯(lián)盟通過(guò)集中決策確定售價(jià)，此時(shí)零售商利潤(rùn)和聯(lián)盟利潤(rùn)分別是：

在生鮮電商平臺(tái)零售商和加工商聯(lián)盟下，新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體生產(chǎn)商先給定生鮮農(nóng)產(chǎn)品售價(jià)，其次零售商和加工商聯(lián)盟通過(guò)集中決策確定訂貨量和市場(chǎng)零售價(jià)，此時(shí)生產(chǎn)商利潤(rùn)和聯(lián)盟利潤(rùn)分別是：

因新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體生產(chǎn)商和生鮮電商平臺(tái)零售商不能聯(lián)盟，所以兩者的合作聯(lián)盟是為分散決策下的各自的總和。至此得到各參與主體單獨(dú)收益和參與聯(lián)盟的收益。

3 基于Shapley 值法的供應(yīng)鏈聯(lián)盟中參與主體利潤(rùn)

綜述可知，如果參與個(gè)體在聯(lián)盟中所提供的貢獻(xiàn)值越大，則其在聯(lián)盟中所獲得的利益也應(yīng)越多；反之亦然。

（2） Shapley 值法的利潤(rùn)分配。根據(jù)第2 節(jié)分析和運(yùn)算，得到如下不同聯(lián)盟下的參與個(gè)體的利潤(rùn)收益，如表1 至表3 所示。

表1 不同聯(lián)盟狀態(tài)下新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體生產(chǎn)商(a )的收益

表2 不同聯(lián)盟狀態(tài)下加工商(b )的收益

由表1 至表3 可得，生鮮電商農(nóng)產(chǎn)品綠色供應(yīng)鏈中新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體生產(chǎn)商獲得的利潤(rùn)、加工商利潤(rùn)和生鮮電商平臺(tái)零售商利潤(rùn)分別為：

表3 不同聯(lián)盟狀態(tài)下生鮮電商平臺(tái)零售商(c )的收益

4 改進(jìn)的合作博弈Shapley 值法

Shapley 的核心思想是基于價(jià)值貢獻(xiàn)的角度來(lái)考慮合作利益的分配問(wèn)題，并假設(shè)將每個(gè)參與節(jié)點(diǎn)的個(gè)體所承擔(dān)的影響因素在其子聯(lián)盟中都是1/n，這顯然不太符合實(shí)際。生鮮電商供應(yīng)鏈推進(jìn)綠色化過(guò)程中，各節(jié)點(diǎn)主體本身是差異性的，同時(shí)需要的技術(shù)創(chuàng)新投入和承擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)是不一樣的，這是需要完善的方面。

隨著物質(zhì)生活水平的提高，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的需求，消費(fèi)者從崇尚物美價(jià)廉到現(xiàn)在越來(lái)越多的追求優(yōu)質(zhì)、綠色、特色品牌。同時(shí)普遍認(rèn)為技術(shù)創(chuàng)新是農(nóng)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)綠色優(yōu)質(zhì)的有效供給的途徑，對(duì)于生鮮電商供應(yīng)鏈參與主體，在生鮮農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、流通加工、物流和零售中的技術(shù)投入和應(yīng)用應(yīng)加以激勵(lì)，對(duì)沒(méi)有技術(shù)投入或投入比較低的給予懲罰，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈上利益分配的動(dòng)態(tài)匹配。這樣通過(guò)對(duì)經(jīng)典Shapley 值適當(dāng)改進(jìn)，對(duì)參與主體進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新努力進(jìn)行激勵(lì)，同時(shí)對(duì)創(chuàng)新帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)給予適當(dāng)補(bǔ)償，確保利益分配更加公平。

5 實(shí)例數(shù)值分析

以蘇州三港蔬菜產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體、蘇州三港農(nóng)副產(chǎn)品配送有限公司及蘇州食行生鮮電子商務(wù)有限公司組成的生鮮電商供應(yīng)鏈為例。其中蘇州三港蔬菜產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合體負(fù)責(zé)綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)，蘇州三港農(nóng)副產(chǎn)品配送有限公司主要負(fù)責(zé)綠色農(nóng)產(chǎn)品流通加工，蘇州食行生鮮電子商務(wù)有限公司負(fù)責(zé)綠色農(nóng)產(chǎn)品的冷鏈物流和在線綠色營(yíng)銷。

表4 不同聯(lián)盟下參與個(gè)體的收益值

由表5 數(shù)據(jù)可知，修正后的Shapley 值收益分配滿足大聯(lián)盟合理性分配特征。相較于經(jīng)典Shapley 值的分配，經(jīng)過(guò)修正后的新的利益分配方案，聯(lián)合體和生鮮電商的收益均得到適當(dāng)提供。同時(shí)加工商的收益略微降低。這一結(jié)果一方面與修正系數(shù)的調(diào)整有關(guān)，另一方面也比較好地反映現(xiàn)實(shí)情況，在生鮮電商供應(yīng)鏈綠色化推進(jìn)過(guò)程中，新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體的綠色農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中需要巨大的投入，諸如：測(cè)土配方有機(jī)肥技術(shù)、噴滴灌技術(shù)、生物農(nóng)業(yè)技術(shù)等，以確保對(duì)水、土壤、空氣和環(huán)境的保護(hù)。同時(shí)承擔(dān)的風(fēng)險(xiǎn)高于加工商和生鮮電商。此外生鮮電商需要投入冷鏈物流設(shè)施設(shè)備以確保產(chǎn)品的新鮮度，以及綠色銷售等，其創(chuàng)造的收益高于加工商，這些與現(xiàn)實(shí)相符合。

表5 不同決策下參與個(gè)體的收益值

6 結(jié)論與管理建議

伴隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)流通中越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)境規(guī)制和越來(lái)越多的消費(fèi)者綠色偏好，要想在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中保持持續(xù)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。供應(yīng)鏈的綠色化發(fā)展被認(rèn)為是可選且有效的路徑。在生鮮電商供應(yīng)鏈綠色化推進(jìn)過(guò)程中，各參與個(gè)體協(xié)同進(jìn)行綠色努力，共同合作，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)鏈中資源的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，創(chuàng)造出最大化的效用。加入供應(yīng)鏈，抱團(tuán)發(fā)展，也已成為眾多農(nóng)業(yè)市場(chǎng)主體的戰(zhàn)略選擇。這不僅能有效抵抗市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)、分?jǐn)傦L(fēng)險(xiǎn)，還能獲得供應(yīng)鏈的超額利益。但在供應(yīng)鏈聯(lián)盟合作中，各參與個(gè)體的相對(duì)地位不同，各自是否進(jìn)行綠色投入努力，合理的利益分配機(jī)制是保持供應(yīng)鏈聯(lián)盟穩(wěn)定的關(guān)鍵。本文基于博弈的視角研究了生鮮電商供應(yīng)鏈參與個(gè)體合作的原因。接著運(yùn)用經(jīng)典的Shapley 值進(jìn)行初次收益分配。最后，考慮綠色創(chuàng)新投入與風(fēng)險(xiǎn)因素改進(jìn)的Shapley 值進(jìn)行再次分配。得出如下結(jié)論：（1） 在分散決策中，新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)主體可以利用其在供應(yīng)鏈的主導(dǎo)地位，憑借先發(fā)優(yōu)勢(shì)，獲取最大的收益。（2） 相對(duì)于分散決策，采用聯(lián)盟合作，參與各方的利益都得到不同幅度的增加，聯(lián)盟策略是參與者各方的最優(yōu)策略。（3） 考慮到參與主體進(jìn)行綠色努力過(guò)程中的創(chuàng)新投入和風(fēng)險(xiǎn)承擔(dān)的差異性，對(duì)利益分配公平性的干擾。通過(guò)改進(jìn)后的分配機(jī)制更有利于參與主體的綠色化投入，積極地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新和承擔(dān)相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)。（4） 公平合理的利益分配機(jī)制是各方積極進(jìn)行綠色創(chuàng)新的基礎(chǔ)，也是保障生鮮電商供應(yīng)鏈穩(wěn)定性的關(guān)鍵，這種利益分配機(jī)制是可以通過(guò)建立聯(lián)盟前的契約來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

本文研究為生鮮電商供應(yīng)鏈綠色化推進(jìn)中收益的分配問(wèn)題提供管理啟示。首先：生鮮電商供應(yīng)鏈各參與個(gè)體合作能實(shí)現(xiàn)協(xié)同效益，不僅自身獲益得到改善，也能同時(shí)提高整個(gè)供應(yīng)鏈的績(jī)效。其次：結(jié)合各參與個(gè)體在其供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)，做出的共擔(dān)但又有差別的綠色實(shí)踐努力，可以通過(guò)合作聯(lián)盟的公平合理利益契約來(lái)實(shí)現(xiàn)。再次，要保持聯(lián)盟的穩(wěn)定性和可持續(xù)性，合理公平的利益分配機(jī)制是重要保障和基礎(chǔ)。通過(guò)改進(jìn)后的利益分配契約能夠?qū)崿F(xiàn)個(gè)體綠色努力的同時(shí)，公平合理的獲得相應(yīng)的收益。最后，供應(yīng)鏈合作個(gè)體間，存在的目標(biāo)、產(chǎn)權(quán)和運(yùn)作沖突，可以通過(guò)供應(yīng)鏈的數(shù)字化改造，逐步減少和降低彼此間的信息不對(duì)稱性，消除其對(duì)合作的危害，提高供應(yīng)鏈運(yùn)營(yíng)的透明度。