零售商主导型绿色水产品供应链激励机制探讨

梁 翰 元

(广东海洋大学 寸金学院，广东 湛江 524088)

中国渔业经济2006年-2012年间一直保持两位数的增长速度，从2012年起，其经济增长速度由高速向中高速转变，表明中国已进入渔业发展“新常态”.2013年，中国水产品流通占渔业经济总产值20.4%，同比增加0.46%，而水产加工占渔业经济总产值17.75%,水产品在渔业经济发展中占据着重要地位.当人们物质生活日渐丰富，纯水产品需求量得以满足，对水产品的需求更注重其品种和安全，这就是典型的马斯洛需求层次理论[1].伴随社会分工高度化，人们逐步追求绿色消费.新常态下，我国水产物流应注重绿色物流体系建设，以RFID技术[2]为突破口，由要素驱动向创新驱动转变，将现水产供应链“腾笼换鸟”，向绿色供应链转型升级[3].

1 问题的提出

目前我国工商关系已进入商业主导时期，大多数产业链外部市场势力对制造加工业形成较强的纵向渠道[4].在零售商主导型供应链中，供应商被弱化对水产品的分级批发销售的能力，水产品的销售渠道主要由零售商掌控，整个供应链的收益主要来源于零售商的销售行为.在这样的情况下，零售商往往能够在利益分配中占据更加有利的位置.此外，随着大多数供应商生产能力趋同市场饱和，供应商在供应链中的地位进一步下降，零售商能够凭借供应商之间的竞争，压迫供应商提高水产品批发价格的行为，使其只能获得保留收益，而零售商获得最大化收益.

而面对新兴的绿色水产品市场，需要进行绿色水产品养殖加工工艺研发的主体是供应商而非零售商.对于供应商来说，一方面进行水产品养殖加工工艺研发需要投入大量资金，且具有较高风险性；另一方面，即使研发成功获得养殖加工工艺上的改进，绿色水产品给供应链带来额外的收益将被零售商所获取，这将进一步打击供应商进行绿色养殖加工工艺研发的积极性，导致零售商主导型供应链绿色化进程转化缓慢.

国内学者对零售商主导型绿色供应链的相关研究相当丰富.例如，王再平(2007)认为零售商集中度的提高有利于减少社会成本，从而限制供应商寡头垄断，进而提高自身市场占有率[5].李燕君(2008)在此基础上对供应商行为进行博弈分析，提出零售商和供应商在零售商主导型供应链中趋于非合作低效率均衡的结论[6].金常飞等(2012)以此构建绿色产品和普通产品同时存在的Stackelberg模型，引入政府价格补贴机制，对比政府基于回收率或回收量这两种激励策略补贴有效性[7].林挺等(2015)则运用演化博弈模型探讨农产品上、中、下供应链的知识共享行为[8].综上，国内学者主要是探讨零售商集中型绿色供应链的设计，而在供应商绿色供应链激励机制探讨中多是语焉不详，对其中的作用机理未作深入的研究.笔者则以此为基础对零售商主导型供应链中供应商进行绿色水产品养殖加工工艺研发动力不足的问题展开研究，先构建由零售商、供应商和消费者等三者组成的绿色供应链模型，计算各方收益分配情况，然后在模型中加入以零售商为激励主体、供应商为激励客体的激励机制，计算供应链中各主体以及供应链整体收益变化情况，分析激励机制的有效性.

在绿色供应链激励机制中，常见的激励手段包括选拔激励、信息激励、价格激励、订单激励、商誉激励和文化激励等.其中，最实用并且容易量化的为价格激励和订单激励(订单激励可看作价格激励的一种)[9].我们以零售商可通过给绿色水产品增设边际补贴值(即价格补贴)和承担一部分绿色水产品养殖加工工艺研发费用(即转移支付)的方式来对供应商的绿色养殖加工工艺研发进行激励.

2 模型描述和假设

在供应商、零售商和消费者组成的绿色供应链模型中，假定零售商的数量为1个，供应商数量为多个(设为n)，这符合零售商主导型供应链的现状.供应厂商间均假设只给零售商提供同一绿色水产品.此外，为提高整个供应链收益，供应商可进行绿色水产品养殖加工工艺研发，从而提高绿色水产品绿色度.而消费者是处于绿色市场初步形成阶段、对绿色水产品有着不同偏好和愿意为其偏好的绿色水产品支付更高价格的个体，市场需求给定，与零售商市场销售价格有关.

为保证模型顺利构建和求解，存有以下假设：

假设1：在零售商主导绿色供应链中，零售商是供应链的Stackelberg(双寡头模型)领导者，而n个供应商之间的博弈符合对称信息博弈下古诺模型[10].

假设2：绿色水产市场为买方市场.

假设3：零售商主导供应链中的供应商、零售商和消费者等主体拥有完全信息，均为风险中性.

假设4：在零售商主导绿色供应链中，各供应链成员是完全理性的，追求自身利益最大化[11].

下面为模型符号及说明：

u:不同类型消费者对该绿色水产品的偏好度，u∈[0,u0]，u在该范围内均匀分布；

f:偏好度费用系数，反映每增加1个单位时消费者愿意为绿色水产品多支付的费用；

g:该绿色水产品的绿色度，在0-1之间，反映水产品的新鲜度及保鲜效果，可通过供应商绿色水产品养殖加工工艺研发行为提高来实现；

Csi:供应商i提供绿色水产品的边际生产成本，各个阶段边际生产成本相同，可视为Cs；

Qsi:供应商i绿色水产品的生产量，且供应商各个阶段的水产品生产量相同，视为Qs；

wi:供应商i给零售商绿色水产品批发价格，wi>Csi；

CR:零售商销售绿色水产品的边际销售成本，包括产品检测成本、运输成本和仓储成本等；

P0:普通水产品市场销售价格；

PR:零售商绿色水产品市场销售价格，PR>wi+CR；

D：该绿色水产品市场总容量；

YSi:供应商i的总收益；

YR：零售商总收益；

YSC：绿色供应链的总收益；

M：供应商进行绿色水产品养殖加工工艺研发所需投入的一次性费用；

k:进行绿色水产品养殖加工工艺研发的难度系数；

t:零售商对供应商进行绿色水产品加工工艺研发费用所承担的比例；

Pg:零售商对供应商进行价格补贴绿色度补贴系数.

3 模型构建与求解

3.1 情形1

供应商进行研发，零售商不补贴.

对于偏好度为u的消费者，当绿色水产品的绿色度为g时，只有该水产品的零售价格为PR≤P0+fgu时，消费者才会购买此绿色水产品.绿色水产品供应商进行生产工艺研发，提高绿色水产品的绿色度Δg，设定供应商所需投入的养殖工艺研发的费用与工艺研发难度和提高绿色度相关，则令M=kΔg2.

假设当供应商进行绿色水产品工艺研发时，绿色水产品绿色度从g增加到g+Δg，则市场需求与零售商市场销售价格关系为：

(1)

QR=α1-β1PR

(2)

(3)

(4)

(5)

供应商进行养殖工艺研发的前提是研发能使自身收益增加，即φ>0.故为了讨论有意义，需满足(fgu0)2>(P0-CS-CR)2.将式(5)对Δg进行求偏导，可求出绿色度增加值Δg，如下：

(6)

将式(6)代入式(5)、式(4)和式(3)，得到每个供应商及零售商和整条供应链的收益增加值：

(7)

(8)

(9)

进一步探讨供应链的收益增加值与其他系数的关系，将式(9)分别对D、f、g与求偏导：

(10)

(11)

(12)

(13)

3.2 情形2

供应商进行研发，零售商采取转移支付.

(14)

(15)

(16)

该过程为水产零售商先给出一次性转移支付比例t，后供应厂商再决定的值.采用逆向归纳法求解，先将式(16)对Δg求偏导，可求出此情形下的Δg：

(17)

将式(17)代入式(15)，得到：

(18)

接下来求零售商的决策的均衡解，令式(18)对t求偏导，求出t的均衡值，再代入式(17)可得到：

(19)

结合式(14)、式(15)、式(16)和式(19)，得出在零售商进行一次性转移支付补贴时，各方收益增加值均衡值为：

(20)

将情形2中绿色供应链中各方收益增值以及绿色度的提高值与情形1中进行比较，如下：

(21)

3.3 情形3

供应商进行研发，零售商采取价格补贴.

在该情形中，零售商为了激励供应商进行更大程度绿色养殖加工工艺研发，从而进一步提高绿色供应链的总收益，决定对供应商进行绿色产品价格补贴，设Δg2为该情形的供应商进行绿色养殖加工工艺研发所提高的绿色度，而零售商对予以供应商每单位绿色水产品pgΔg22补贴，pg为价格补贴系数.则愿意并能够购买绿色水产品的消费者数量和绿色水产品市场销售价格的关系为：

(22)

QR2=α2-β2PR

(23)

加入价格补贴后，可得到零售商收益函数和供应商i收益函数分别为：

YR2=(PR2-w-CR-pgΔg2)(α2-β2PR2)

采用逆向归纳法，先求出零售商的决策即绿色水产品市场销售价格PR2的值，再求供应商的决策值w.

(24)

(25)

结合式(23)和式(24)，可以得到情形3均衡状态的供应商批发价格和零售商的市场销售价格：

(26)

进而求出供应商和零售商和二者总和的最优收益分别为：

(27)

当零售商施行价格补贴的时候，并不会影响供应链的总收益及各方利润分成.此时供应商的生产工艺研发行为是自发的，研发结果与情形1一样，可得出绿色度增加值和绿色供应链的收益增加值:

(28)

(29)

3.4 比较分析

合式(7)-式(12)(得结论1-结论3)，由组式(21)(得结论4)和组式(27)(得结论5与结论6)，故结论1-结论7为如下：

结论1：当供应商数目一定时，随着养殖工艺研发难度系数k的增加，绿色水产品的绿色度提高值Δg会降低，进而压缩了供应商、零售商及绿色供应链的收益增加值.

结论2：在依靠供应商进行自发研究的情况下，绿色供应链中供应商数目越多，绿色养殖工艺研发程度Δg*越小，且各方的收益增值均减少.而在绿色供应链的效益增加值中零售商占的比例为最大，最后趋于1.

结论3：当供应商数目一定时，绿色供应链的收益增加值与市场需求总量D、绿色水产品原绿色度g、消费者偏好度费用系数f以及消费者偏好度上限u0正相关，供应商的收益增加值和零售商收益增加值也如此所述.

结论4：当绿色供应链中供应商数量为1时，绿色度增加值和各方收益增加值与不采取转移支付补贴情况中相等；当绿色供应链中供应商数量多于或等于2时，采取转移支付激励情况下绿色度增加值和各方受益增加值均高于不采取激励的情况，同时证明了该激励机制有效，零售商愿意执行而且供应商不拒绝.

结论5：由于供应厂商间寡头垄断竞争，零售商予以价格补贴全部体现在水产品批发价格上.

结论6：当零售商采取价格补贴的手段对供应商进行激励时，由于供应商彼此之间的竞争，供应商从价格补贴中获得的收益会被批发价格的下降所抵消.因此，绿色供应链中各方收益与零售商不进行激励的情况下相同，价格补贴的激励方法在本文的零售商主导型绿色供应链中无效.

为进一步探讨价格补贴与转移支付的优劣性，通过湛江霞山水产批发市场调研所得的材料，给定供应商进行绿色工艺研发获得收益的参数值φ=130和供应商进行绿色工艺研发的难度系数值k=100，令n=[1,15]，利用matlab2014，结合情形1、情形2和情形3的绿色度增加值和绿色供应链的收益增加值(如式(6)、式(9)、式(19)、式(20)、式(25)和式(26))进行数值模拟，反映各情形的供应商数量对绿色度增加值及绿色供应链的收益增加值的作用机制，结果如图1所示.由图1的左图可以发现，零售商不进行补贴与零售商进行价格补贴所引起的绿色度增加值曲线是重合的，当供应商数量为1时，无论零售商是否给予补贴，绿色度的增加值均相同，随着供应商数量的增加，实施转移支付比实施价格补贴所引起的绿色度增加值更高.纵观图1的右图，当供应商数量为2时，实施价格补贴可让绿色供应链的益增加值达到高值，但绿色度增加值却低于施以转移支付的.随着供应商的数量的增多，实施价格补贴的绿色供应链的益增加值逐渐下降，实施转移支付则相反，当供应商数量为14时，两者引起的绿色供应链的收益增加值相同，而绿色度增加值因实施转移支付更高于实施价格补贴的.随着供应商数量的陆续延伸，实施转移支付更能刺激供应商进行绿色工艺研发的热情，让绿色度及绿色供应链的增加值要高于不进行补贴或只给予价格补贴的效果.当且仅有供应商数量只有2个时，实施价格补贴的绿色供应链的收益增加值要高于实施转移支付的，绿色度增加值却下降，而施用转移支付则相反上升.恰好消费者偏好于较为绿色新鲜的水产品，若该水产品绿色度不高，消费者剩余下降，不愿购买此水产品，整体上不利于水产业的发展.水产品物流业是完全竞争市场，从长期来看，实施转移支付更有利于绿色供应链的发展.

图1 供应商数量对绿色度增加值及绿色供应链的收益增加值的作用图

4 结 语

结合我国绿色水产市场初步发展和消费者对绿色水产品偏好不同的现状，建立包括供应商和零售商在内的二级绿色供应链模型，先分析零售商和供应商在Stackelberg博弈视角收益情况和供应商自发进行绿色水产品养殖加工工艺研发收益情况，再分别设计及分析转移支付和价格补贴两种激励手段的有效性，得出如下结论：

1)当零售商不对供应商进行任何激励情况下，供应商对绿色水产品养殖加工工艺研发投入费用会随着供应商数量的增多而下降.这是由于当供应商数量增加时，零售商从绿色水产品绿色度提高中获得的收益占整个绿色供应链收益增加值比例会增大，并逐渐趋于1.

2)当零售商承担一定比例的供应商进行绿色水产品养殖加工工艺研发费用(即进行一次性转移支付)时，绿色水产绿色度提高值、绿色供应链整体及各方收益增加值均会呈正相关.此外，绿色水产品绿色度的提高值不会因为供应商数量的增加而减少，而先缓慢增加后稳定，一次性转移支付激励手段对零售商主导型绿色供应链是有效的.

3)当零售商对供应商每一单位绿色水产品进行价格补贴来鼓励绿色水产品养殖加工工艺研发时，由于供应商之间的竞争，价格补贴所带来的额外收益会被绿色水产品批发价格下降所抵消，因此该绿色供应链中各方收益不变，供应商不会因为价格补贴进行更大程度的绿色水产品养殖加工工艺研发，价格补贴激励手段对零售商主导型供应链是无效的.

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