技术贸易壁垒对食品企业技术选择决策影响的博弈研究

曹 裕，李青松，李业梅

(中南大学商学院，湖南 长沙 410083)

技术贸易壁垒对食品企业技术选择决策影响的博弈研究

曹 裕，李青松，李业梅

(中南大学商学院，湖南 长沙 410083)

技术性贸易壁垒对食品企业出口决策具有重要影响．本文研究由发达国家和发展中国家组成的双寡头市场下技术性贸易壁垒对两家食品企业技术选择决策的影响，建立考虑产品可替代性的两阶段博弈模型，比较研究存在技术性贸易壁垒和不存在技术性贸易壁垒两种情形下的食品企业技术选择问题．研究表明，在不存在技术壁垒情形下，发展中国家企业将不会改变其生产技术水平；而存在技术性贸易壁垒时，企业的技术选择决策会受到产品处理成本因素的影响，与发达国家相比，该因素对发展中国家的影响更为显著，同时这种影响会随着产品召回系数的增大而进一步加剧。

双寡头市场；两阶段博弈；食品技术贸易壁垒；技术选择；产品处理成本

1 引言

时下，经济全球化发展迅猛，关税水平不断降低，贸易对经济影响显著，国际贸易理论与实证研究对我国经济增长、贸易竞争以及国际贸易影响因素的研究提供了借鉴[1-2]。但这并非代表全球经济贸易的完全自由化，技术性贸易壁垒由于其自身所具有的隐蔽性、合理性、灵活性等特征，已逐渐发展成为非关税壁垒的主要形式[3]．在国际贸易实践中，一国出于维护国家安全、保障人类健康、保护动植物、保护环境、保证产品质量等方面目的，从而采取的一系列强制性或自愿性技术性法规或标准，被称为技术性贸易壁垒[4]。技术性贸易壁垒已成为继汇率之后企业在出口中遇到的主要障碍[5]，而根据我国技术性贸易壁垒(TBT)研究中心的通报公示，有关食品的通报已达一半以上。因此本文的研究对我国食品企业应对发达国家技术性贸易壁垒问题具有重要的时代价值和现实意义。

技术性贸易壁垒研究的重要意义引起了国内外学者对相关问题的关注，许多专家学者基于实证分析方法探讨了技术性贸易壁垒对食品出口企业的影响，部分学者得出技术性贸易壁垒在一定程度上对食品企业出口存在显著负面影响的结论[6-10]，部分学者借鉴国际经验，对其影响进行了理论分析[11-12]。另有部分学者研究表明技术性贸易壁垒可促使出口企业生产出高标准产品，具有积极贸易效应，如李平等[13]提出技术性贸易壁垒会在一定程度上形成倒逼机制，促使企业积极创新，以求在市场上生存；Figueroa[14]得出贸易中镉标准的提高可有效降低食品中镉含量的结论，从而证实技术性贸易壁垒对食品质量水平产生积极影响。除此，部分学者得出技术性贸易壁垒具有双重影响的结论，张小蒂和李晓钟[15]从理论上和实证上揭示了技术性贸易壁垒对我国农产品出口贸易的双重影响；Anders和Caswell[16]发现在危害分析和关键控制点(HACCP)系统下，出口海鲜产品至美国的较小国家经历负面贸易效应，而较大国家经历积极贸易效应，得出国家类型对贸易双重影响产生调节作用的结论。由此可见，基于实证和贸易理论分析方法的研究主要集中于技术性贸易壁垒对出口企业产生的负面影响、积极效应和双重效应。

与此同时，许多学者采用模型与实证相结合的分析方法来研究技术性贸易壁垒问题。Rutten等[17]运用CGE模型分析了贸易壁垒降低全球食品安全的作用机制，Disdier[18]采用同样方法评估了大西洋和太平洋两个协议对农产品贸易的潜在影响，Tuinstra等[19]通过建立蛛网式动态局部均衡模型，分析得出社会福利最大化水平的均衡选择为一非零的贸易壁垒，Ghodsi[20]采用泊松GMM方法，选取1995-2011年间欧盟与非欧盟成员贸易数据，探究技术性贸易壁垒对特定贸易关系的影响机制，Li和Beghin[21]运用元分析法，研究了农业与食品行业受技术性贸易壁垒的影响；徐涛涛[22]运用GTAP和China-CGE模型研究了农产品技术壁垒对我国经济效益的影响，许利枝等[23]基于贸易引力模型研究了技术壁垒对我国出口贸易的影响。通过模型与数据相结合，较好的刻画了技术性贸易壁垒对国家贸易的影响，从而在产品标准体系、质检体系方面提出政策建议等[24]。然而，Sposi[25]提出贸易壁垒的存在归根结底是技术水平的差距问题，赵忠秀等[26]考虑生产技术变化对贸易增长与碳排放核算的影响，DaSilva[27]研究表明通过对生产技术、生产过程标准的投资可增加外贸企业生产过程的连贯性。由此可见，技术水平在贸易问题的研究中不可忽视。

博弈模型分析与本文研究较为相关，部分学者运用博弈方法从微观层面分析了技术性贸易壁垒的主要成因。陈融生[28]通过建立完全信息和不完全信息博弈模型，得到了发生产业内国际贸易的条件及壁垒存在的主要原因。姚明月和胡麦秀[29]通过构建进化博弈模型研究了外生性的技术性贸易壁垒的成因及对出口国企业技术创新动力和行为选择的影响。杨波[30]通过使用博弈论和经验检验的方法探究了技术性贸易壁垒的主要成因，指出技术水平差异才是技术性贸易壁垒形成的内在原因；朱信凯等[31]运用Stackelbetg博弈模型，研究不同企业类型的技术差异化特征与其遭受技术性贸易壁垒影响之间的关系，得出了加强技术改造有效控制新增成本的政策建议，与本文研究内容密切相关。

通过已有研究可知，技术差异化是技术性贸易壁垒产生的重要原因，目前更多研究集中于技术性贸易壁垒的成因及对出口企业的影响，而其对企业技术选择的研究相对较少。因此本文在双寡头市场假设下，通过建立二阶段博弈模型，从企业成本层面探讨企业技术水平的影响因素，考虑有无技术壁垒情形下企业技术选择决策，分析企业在不同技术选择策略下的价格、销售数量和利润变化。全文其余部分组织如下：第二节为模型构建。提出了本文研究假设，系统性的引入了与企业技术水平和成本相关的变量，构建了二阶段博弈模型，讨论了不存在与存在技术性贸易壁垒时的企业技术选择策略；第三节为对比研究。对比分析了两种情形下发展中国家企业与发达国家企业的生产技术和价格策略变化，探讨了均衡状态下产品价格、销售数量与利润所受到的影响；最后一节为本文总结与政策建议。

2 模型建构

本文研究了技术性贸易壁垒对发展中国家食品企业的影响，并建立了企业的应对策略。首先对本文用到的符号在此加以说明，如表1。

表1 模型符号

2．1 基本假设

技术贸易壁垒存在前，假设企业c已在发展中国家市场生存，并建立了自己的市场渠道，基础设施等。该企业在国内生产一种食品，并将其出口至发达国家。此外还假设，发达国家企业e，相比企业c，以较高的食品安全技术生产一种部分可替代产品。假设两企业利润不为零，当企业利润为零时将不能在市场上生存。考虑长期内竞争，因此忽略任何固定成本影响，包括技术升级的固定投资成本。关注这两家企业的价格和食品安全技术水平竞争。本文食品安全程度表现为不同食品安全技术的应用，假设发达国家企业拥有较高的食品安全生产技术。存在技术贸易壁垒情形时，发展中国家企业生产的食品可能因不达标而被召回，继而国内内销，带来一定利润损失及处理成本。而当发达国家未达其国家标准时，将产生处理成本，为了便于分析，我们进一步假设：

3)假设企业c生产的部分食品如果在出口国家抽检不合格，产品将进行召回处理。在此假设召回概率与企业c采取的食品安全技术呈负相关，即随技术不断升级，被召回概率不断缩小，直至采取最安全技术，此时食品被召回概率为零。因此，使用λt表示食品抽检不达标而被召回的概率，λ为概率与技术选择的相关系数(0≤λ<1)，召回产品全部用于内销，因为发展中国家食品安全标准显著低于发达国家。一旦产品被进口国通报为不合格，进入被召回程序，则因国际贸易因素，单位产品召回过程中会产生各种成本，本文将其成本设为产品处理成本，包括产品召回时产生的社会舆论公关成本、额外运输成本和人工处理成本，记为l，且假设l≥1，ln表示发展中国家产品第n次召回时的产品处理成本。因为发达国家内部市场对自身生产的产品包容度高，由此假设发达国家食品不合格时，处理成本随召回第n次呈线性增加，即为nλl。这在一定程度上符合发达国家对发展中国家部分进口食品的歧视态度。

由此企业c在不存在与存在技术性贸易壁垒情形下(以下简称两种情形)的成本分别表示为：

cc1(tc)=ζc+βα(1-tc)2

两种情形下，企业e每单位产品成本表示为：

ce(te)=ηe+α(1-te)2+nλtel

5)两企业无产能限制，其产能与市场需求相当。假设目标市场消费者为价格敏感型消费者，需求量由价格决定，那么两种情形下两企业市场需求表示如下：

qe(qe，pc1)=a-pe+θpc1

(1)

qc1(pc1,pe)=a-pc1+θpe

(2)

(3)

(4)

式中a为市场基础(a>0)，θ用以衡量竞争对手价格变化对自身需求影响，0≤θ≤1，该假设预示一个企业的市场需求量对自身价格的敏感程度远大于对竞争对手价格的敏感程度。当θ=0，替代效应消失，当θ=1，替代效应值达到自身价格敏感系数值。

基于以上假设，两种情形下两企业目标函数为：

Πc(pe,pc1,te,tc)=(pc1-cc1(tc))qc1(pc1,pe)

Πe(pe,pc1,te,tc)=(pe-ce(te))qe(pc1,pe)

两企业均以利润最大化为目标，本文通过两阶段博弈研究本问题。第一阶段，两企业决定其技术选择；第二阶段，两企业进行价格竞争以增加其销售量与利润。

2．2 不存在技术性贸易壁垒情形下企业最优决策

本小节，主要探讨不存在技术贸易壁垒情形下企业c与企业e的决策问题。

企业按照利润最大化原则确定产量，同时预测竞争对手决策，由此两企业利润最大化模型为:

(5)

s.t.pc1≥0

(6)

s.t.pe≥0

利润最大化条件下，两企业最优反应函数为：

(7)

(8)

每一企业对竞争对手的最佳反应取决于两企业第一阶段所选取的食品安全技术，由pc1，pe的反应函数可得唯一均衡价格：

(9)

(10)

其中M=4-θ2。

将(9)、(10)式带入(1)、(2)式可得：

(11)

(12)

由(9)-(12)式，可得两企业均衡利润如下：

(13)

(14)

证明：根据(13)、(14)式及均衡理论，分别对tc和te求一阶条件且为0，则有

则(1，0)为两企业在此条件下的极大值点。

综上，即可得出命题1结论，命题得证。

表2与表3是两企业在不存在技术性贸易壁垒情形下各情况的均衡解。

证明：由命题1可知，无论产品处理成本l如何变化，企业c都不改进技术。由于在无技术贸易壁垒情形下，产品处理成本主要影响发达国家企业e，因而发展中国家企业c不会因产品处理成本而改进技术。

由以上推论可得，产品处理成本对企业技术选择作用重大，且影响企业生产成本、价格、销量与利润。

表情况下的均衡解

表情况下的均衡解

综上可得，两企业的均衡成本、价格、销量和利润与替代率的关系，推论结论成立。

2．3 存在技术性贸易壁垒情形下企业最优决策

不存在食品技术贸易壁垒时，发展中国家企业比发达国家企业拥有成本优势。然而，在技术贸易壁垒存在情形下，学者普遍认为发展中国家企业在规制市场中更加难以生存，由于技术改良成本与产品处理成本等在内的巨大成本量影响。因此，于发展中国家企业而言，探究技术性贸易壁垒对利润的影响，找寻保持其在规制地区利润与销量的有效方式变得异常重要。此部分，遵从召回产品全部用于内销的基本假设4，则两企业在存在技术性贸易壁垒情形下的利润函数为：

(15)

(16)

存在技术贸易壁垒情形下，由均衡理论，企业利润最大化条件下的最优价格反应函数为：

(17)

(18)

结合(17)、(18)式，两企业均衡价格与均衡销售量为：

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

综上1)和2)可知命题成立。

命题3 存在技术性贸易壁垒情形下，当ε

(25)

图1 产品处理成本对技术选择影响

由图1可得，在给定数值情况下，取λ=0.1，两企业都随产品处理成本增加而不断改进技术，直至改到最好技术。且由图可得，企业c改变技术程度弱于企业e，原因为产品召回系数 较小，从而发展中国家出口力度增大，对发达国家企业市场产生威胁，因此在同等产品处理成本情况下，发达国家需更为努力改进技术，从而生产出更为安全的食品，以获取竞争优势。

图2 产品召回系数对技术选择影响

图3 减少每单位产品污染成本对技术选择影响

图2为不同产品召回系数下企业c的技术选择情况。由图，每一召回系数下，随产品处理成本的增加，企业c都不断改进生产技术，与图1一致。同时，随产品被召回系数的增加，企业c不得不加大技术改进力度，以使产品更为顺利出口至国外市场。另外由图，产品召回比例越小，企业c能够承受的最高产品质量问题成本越大，即产品不易召回时，企业c不易改进技术。

图4 市场替代因子对技术选择影响

图4为市场替代因子对企业技术选择的影响。由图可得，随市场替代因子的增大，两企业都趋向于采用更好技术，且随着产品召回系数的增大企业c改进技术程度增大，与图2结果一致。

3 对比研究

由第2部分分析可得，均衡状态下，企业可得最优技术策略，进而可得企业最优销售价格、最优生产数量及最优收益。本部分内容在第2部分最优策略基础之上比较研究两种情形下两企业间的最优策略。

3．1 无技术贸易壁垒情形企业最优策略对比分析

由表2与表3可得，无技术贸易壁垒情形下两企业的最优决策，根据分类条件，将无技术贸易壁垒情形下的两企业最优策略进行比较，如表4。

表4 无技术贸易壁垒情形下企业间最优策略比较分析

由表4可得，无技术贸易壁垒情形下，两企业选择安全生产技术后，其总成本、价格、数量和利润受各自劳动资源成本、运输成本、企业减少每单位食品污染成本、产品处理成本、不达标召回概率系数和召回次数的影响。

3．2 存在技术贸易壁垒时企业最优策略对比分析

图5 均衡状态产品处理成本对企业c利润影响

图6 均衡状态产品处理成本对企业e利润影响

由图5，随产品处理成本的增加，企业c利润呈直线下降，此时企业c不改进技术，因此产品处理成本的增加势必引起利润减少，但由于召回产品内销仍有一定收益，因此利润损失并不明显。图6描述了企业e利润受产品处理成本的影响变化情况，由命题2可知，在ε≥ln隋形下企业e技术选择决策随产品处理成本的变化而变化。当5≤l≤10寸，企业e随产品处理成本的增加快速下降，说明产品处理成本对企业e影响较大，尽管企业e不断改进技术，但利润仍随产品处理成本的增加而减小，直至企业e选择最好技术，此时10≤l≤15，由图可得企业e利润此时不再受产品处理成本影响。因而得出结论，两企业利润均受产品处理成本影响，若企业c选择不改进技术，将一直受产品处理成本影响，企业e通过改进技术，利润达到恒定。

图7 均衡状态产品处理成本对利润影响

当ε

图8 生产技术和产品处理成本对价格影响

图8为生产技术和产品处理成本对产品价格的影响。由图可得，当产品处理成本恒定时，随生产技术水平的提升，产品销售价格不断提高。由于技术的提升一方面引致成本增加，另一方面带来了食品质量安全程度的提升，更加符合消费者食品安全消费偏好，从而为其提高了溢价空间，因此企业c食品出口价格上升；而企业c生产技术恒定时，随产品处理成本增加，其价格上升，且易得产品处理成本较小时企业c产品价格变化程度明显于产品处理成本较大时。

图9 生产技术和产品处理成本对销量影响

图10 产技术和产品处理成本对利润影响

4 结语

本文主要研究了双寡头市场下，发展中国家企业向发达国家市场出口商品的贸易问题。通过建立二阶段博弈模型，分别考虑了不存在技术贸易壁垒和存在技术贸易壁垒情形下两企业的技术选择策略，且通过对比分析，得出企业在不同情形下的最优决策，具体主要体现在以下三个方面。

(1)不存在技术贸易壁垒情形下，无论发达国家产品处理成本、被召回次数如何变化，发展中国家都将采取最为不安全的食品安全生产技术以降低成本。而于发达国家而言，当产品处理成本小于某一恒定值时，发达国家企业将采取一种折中食品安全生产技术；当产品处理成本足够大时，发达国家企业恒定采取最优质、最安全的食品安全生产技术。

(2)存在技术贸易壁垒情形下，发达国家企业技术选择策略与不存在技术贸易壁垒情形相同，而发展中国家企业技术选择策略与单位产品处理成本、被召回次数以及食品被召回后内销盈利有关。当发展中国家企业产品内销利润大于其产品处理成本时，将采取最为不安全的生产技术；当发展中国家企业产品内销利润小于产品处理成本时，两企业都将选择改进技术，且发达国家企业更易改进技术，直至最后两企业技术均达最好状态。

(3)通过对比分析可得，不存在技术贸易壁垒情形下，发展中国家企业和发达国家企业的最优价格、销量和利润受到产品处理成本以及企业固定成本影响。存在技术贸易壁垒情形下，当发展中国家企业产品内销利润大于等于产品处理成本时，无论产品处理成本如何变化，发达国家企业利润高于发展中国家企业利润。当发展中国家企业产品内销利润小于产品处理成本时，企业利润随产品处理成本增加呈先增加再趋稳的变化趋势。

针对本文研究问题，从政府层面和企业层面提出相应政策建议。首先，进一步加强食品安全标准建设，通过对我国食品行业标准的制定和修订，使标准逐渐与国际接轨，从而减少甚至避免因国内国际标准双轨制而给外贸食品出口企业带来的不利影响。其次，政府应积极开展与发达国家的睦邻友好合作关系，积极签署相关食品贸易条款，形成战略性合作关系，以尽可能减少因国际关系等其他因素给外贸出口食品企业带来的负面影响。最后，增强食品企业社会责任。一方面政府应切实引导其自觉提升食品生产技术水平，唤醒食品企业的社会责任意识，引导食品企业由优先考虑短期利润向兼顾企业社会效应与长期战略选择转变。另一方面，食品企业自身应不断提高食品安全生产技术，积极创新，生产出优质、安全、健康食品。

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Game Research on the Influence of Technical Barriers to Trade on Food Enterprises’ Decision Making

CAO Yu，LI Qing-song，LI Ye-mei

(Business School，Central South University，Changsha 410083，China)

In recent years，the trend of economic globalization is becoming increasingly obvious and tariff levels are constantly decreasing.However，this is not on behalf of the full liberalization of the global economy and trade．Because technical barrier has its own characteristics，that is concealment，rationality and flexibility．It has gradually become the main form of non-tariff barriers．According to the research center of China’s technical barriers to trade，the notification of food has reached more than half．As a result，relevant issues related technical trade barriers of food enterprise has caused wide attention of scholars at home and abroad．Besides，available literature shows technical differentiation is one of the crucial reasons of generating technical barriers to trade．However，more research is mainly focused on the causes of technical trade barriers and its influence on export enterprises．There is less study focused on food enterprises’technology choice， while the enterprises will inevitably consider the cost factor at the time they choose technology improvement strategy．In this paper，under the hypothesis of duopoly market， an enterprise of developing country for exporting products as well as an enterprise of developed country for domestic sale is investigated under the circumstances whether there exist technical trade barriers or not．After that，two enterprises’technology selection cost，labor resources cost and product disposal cost in different cases are set up and calcalated so as to get the total cost of product sales process．Based on price-sensitive consumers， product market demand function of two enterprises in both cases is built，which is distinguished with whether technical trade barriers exist．Then the enterprise product price and technology selection decisions objective function is established according to enterprise product price，market demand and the total cost of sales process under two different circumstances．After that，by solving analysis method of two-phase game model，two enterprises’ technology selection strategy and the impact of cost on enterprise technology choice in the process of the product sales are discussed in both cases of whether technical barriers to trade exist．Besides，two enterprises’ product prices，sales amounts and profit changes under the circumstance of optimal technology selection are compared．Numerical analysis is used to show the practical applicability of the proposed model in context on the basis of apple export trade data in 20 15．The result shows，under the circumstance of no technical barriers，enterprise in developing country won’t change the level of production technology；while in the presence of technical trade barrier，enterprises’technology selection strategies will be affected by the cost of disposal cost factors．Furthermore，compared with developed country，the impact of above factors on developing country is more significant，and this effect will further exacerbate with the increase of product recall coefficient．Finally,relevant policy suggestion is put forward that Chinese authorities are supposed to enhance construction of food safety standards，and food enterprises should strengthen their awareness of food safety social responsibility．

double oligopoly market；two—phase game model；food technology barrier to trade；technology selection；product disposal cost

1003-207(2017)08-0184-13

10.16381/j.cnki.issn1003-207x.2017.08.020

2016-06-18；

2016-10-23

国家自然科学基金资助项目(71573280，71573281)；湖南省社会科学成果评审委员会重大课题(XSP2017ZDA011)；湖南省哲学社会科学基金西部项目(16YBX029)；中南大学创新驱动计划项目(2016CX040)

李青松(1986-)，男(汉族)，陕西汉中人，中南大学商学院博士研究生，研究方向：食品安全社会治理、风险管理，E-majl：qingsonglismile@163.com.

F273．1

A