博弈视角下农产品电商物流绿色成本分担机制研究

朱康文，刘战豫，韩忠洋

(河南理工大学 工商管理学院，河南 焦作 454000)

0 引言

农产品电商物流的发展成为了促进农业快速发展的助推剂，在可持续发展背景下，为实现农业与物流业的高质量发展，农产品绿色物流的发展也逐渐备受关注. 2019年11月由农业农村部主办的第二届农产品质量安全县和农产品企业产销对接活动中，农业农村部副部长于康震指出，要落实绿色兴农的举措，保障农产品质量安全，提高农产品绿色物流发展水平. 农产品因容易受到季节、 温度等因素的影响，生命周期较短，易变质和腐烂. 为保证农产品的种植、 运输和储存等环境的绿色化，需要较大的绿色成本负担来减少农产品流通过程中引起的资源浪费和环境污染.

近年来，学者们对农产品绿色物流进行了深入研究，他们从农产品绿色物流体系构建、 绿色供应链理论运用以及评价指标构建等方面进行研究分析. 孙曦等把绿色运输和配送、 绿色仓储、 绿色加工、 绿色包装等要素纳入到了农产品绿色物流体系的构建中[1]. 韩松认为农产品绿色物流系统构建要包含绿色设计规划、 绿色消费、 绿色供应等绿色实践行为[2]. Sarkis得出绿色营销属于绿色物流体系的一部分，绿色营销可以确定目标市场需求，提供比竞争对手更具有成本效益并满足客户的商品[3]. 农产品绿色物流的快速发展离不开绿色供应链管理理念和体系的运用. 贾强法认为，实现农产品绿色供应链需要建设规模化、 规范化、 集中化和标准化的农产品绿色物流和供应链体系[4]. 余雪杰认为，把绿色供应链发展理论应用到农产品物流发展中，可以提高农产品绿色化程度，更好地保证农产品质量[5]. 张曙红等运用博弈理论对农产品绿色供应链的利润共享协调机制进行了分析[6]. Georgiana研究了在物流与绿色供应链管理理论下，供应链各环节的活动对环境产生的影响[7]. 为了对农产品绿色物流发展水平进行评估，王蕾等选取绿色包装、 绿色仓储、 绿色装配等要素作为一级指标来构建农产品绿色物流绩效评价体系[8]. 高瑜翠等选取绿色消费水平、 绿色物流技术使用率、 物流成本比率等指标来构建农产品绿色物流发展水平评价体系[9]. Rostamzadeh等把绿色购买和绿色储存因素加入了绿色物流评价指标之中[10].

随着电商物流的快速发展，学者们对农产品电商物流的研究集中在了生鲜农产品的冷链物流问题[11]、 物流与电商的协调优化[12]、 基础设施和信息技术水平[13]等方面，而对农产品电商物流绿色发展问题的研究较为不足. 多数学者[14-17]在对绿色物流发展问题进行研究时，认为绿色物流成本问题是制约企业和消费者实践绿色行为的重要原因，其中绿色物流成本包含了绿色运输成本、 绿色库存成本等因素. 综上所述，供应链上参与者的绿色成本分担问题会一直阻碍农产品电商物流的绿色发展，如何通过解决绿色成本问题来实现电商环境下农产品绿色物流健康发展已经成为了当下关注的焦点. 本文结合农产品绿色物流的相关研究，从博弈论视角出发，对农产品电商物流发展中绿色成本分担机制进行研究，以保障农产品电商物流发展过程中社会效益、 经济效益与环境效益的协调统一.

1 农产品电商物流绿色成本分担博弈

根据电商物流的发展模式和特点，马小雅等学者认为，电商物流企业包括建立自营物流的电商企业、 为电商平台服务的第三方物流企业以及物流联盟[18-20]. 在农产品电商物流绿色发展的过程中，农户、 电商物流企业和消费者作为主要参与体，在农产品生命周期中绿色种植、 绿色采购、 绿色营销和设计、 绿色运输和仓储、 绿色包装、 绿色消费等绿色行为的选择会对经济效益和生态环境产生重要影响. 农产品电商物流绿色行为促使参与者产生一定的绿色成本负担，故农户、 电商物流企业和消费者在农产品绿色物流发展中进行的绿色行为存在利益纠纷、 成本投入和分担问题. 为此，可以通过静态博弈模型对农户、 电商物流企业、 消费者是否进行绿色行为和是否愿意分担绿色行为成本来分析问题.

1.1 静态博弈模型的构建

现假设农产品电商物流供应链上的农户、 电商物流企业与消费者在进行绿色行为时总共得到的利润和支付的成本一定，三方可以通过不断学习来改变自己的策略，逐渐达到策略均衡的状态，其策略记为(进行绿色行为，不进行绿色行为)，简记为(D,d). 假设条件如下：

(1)在稳定的市场环境和种植生产环境下，农户、 电商物流企业与消费者中任意两主体可以组成参与者1与参与者2的博弈模型，两方获得的收益分别为A1和A2，且两者都大于零，双方进行绿色行为时需要投入的绿色成本分别为C1,C2，且两者都大于零.

(2)参与主体间存在着相互“搭顺风车”的现象. 倘若只有一方进行了绿色行为，而另一方选择不进行绿色行为，便容易出现“搭顺风车”的现象，导致部分额外的收益被占用或开始减少绿色成本支付. 假设两主体进行绿色行为时的收入分别为(1+a1)A1和(1+a2)A2，而不进行绿色行为的一方会得到的额外收益为Si(i=1,2).

(3)为提高供应链的竞争力，逐渐满足消费需求和社会要求，假设两主体都会积极进行绿色行为，促使共享收益分别增加V1和V2，且满足V1>a1A1,V2>a2A2. 根据这些假设可以建立参与者1与参与者2之间的支付矩阵，如表1所示.

表1 参与者1与参与者2的支付矩阵

从表1支付矩阵可以看出，两主体之间的具体策略与Si、Vi、Ci等之间的大小比较有直接的关系，所以此矩阵不能得到纯策略纳什均衡，则可以计算出存在着混合策略纳什均衡. 然后假设参与者1与参与者2是分别按照概率M和W来进行绿色行为的，则可以分别列出两参与主体的期望收益函数，找到混合纳什均衡解.

参与者1进行绿色行为的期望收益函数为

(V1+A1-C1)W+[(1+a1)A1-C1](1-W)

(1)

参与者1不进行绿色行为的期望收益函数为

(A1+S1)W+A1(1-W)

(2)

参与者1总的期望收益函数为

E(M)= (1)M+ (2) (1-M)=V1WM+a1A1M-C1M-a1A1MW+S1W-S1WM+A1

(3)

参与者2进行绿色行为的期望收益函数为

(V2+A2-C2)M+[(1+a2)A2-C2](1-M)

(4)

参与者2不进行绿色行为的期望收益函数为

(A2+S2)M+A2(1-M)

(5)

参与者2总的期望收益函数为

E(W)= (4)W+ (5) (1-W)=V2WM+a2A2W-C2W-a2A2MW+S2M-S2WM+A2

(6)

通过式(3)和式(6)分别对M和W求偏导，并令偏导的计算结果为零，可以得到两者的最优解值，即混合纳什均衡为

(7)

1.2 电商物流绿色成本分担行为分析

由式(7)的混合纳什均衡可以看出，当参与者双方正在考虑是否进行绿色行为，以及供应链上整体获得的利益和支付的成本一定时，只要供应链上一方的绿色行为产生的成本分担增加，另一方进行绿色行为的概率就会提高. 供应链上一方的绿色行为所分担的成本减少时，另一方进行绿色行为的概率就会降低. 现实中一般分担绿色成本较大的一方是不愿再进行绿色行为的，而分担绿色成本较少的主体，其绿色行为积极性也会逐渐减少，因此容易出现纳什均衡(d,d)的情况. 针对上述混合纳什均衡现象分析：若农户未进行绿色行为，而电商物流企业对未进行绿色行为的农产品进行绿色营销和设计、 包装和运输，则会分担更大的绿色行为成本，还会影响企业的社会形象，导致供应链竞争能力和收益水平下降； 农产品具有生命周期长、 资金回笼较慢的特点. 农户更关心自己可得到的短期利益，且农户得到的利益不能及时弥补农户在选取农作物肥料、 处理农业废弃物等绿色行为过程时分担的绿色成本，降低了农户绿色行为积极性； 当农户进行绿色行为时，若中间电商物流企业存在“搭顺风车”现象，会对农户的绿色收入进行瓜分，电商物流企业的非绿色行为对农产品质量造成一定的影响，导致农户分担的绿色成本难以收回； 消费者作为农户和电商物流企业的目标群体，若其不能感受到绿色行为带来的直接利益、 产品的品牌优势和确切的绿色信息，很难产生较强的绿色购买能力和意愿，就会不愿去分担绿色成本，导致农户和电商物流企业均不再进行绿色行为.

为了提高供应链整体收益，减少绿色成本分担，使参与主体进行绿色行为的积极性提高，消费者作为农户和电商物流企业进行绿色行为的支付者，可以与电商物流企业、 农户之间建立合作博弈模型下的成本分担机制，实现供应链上各主体的利益最大化.

2 合作博弈下的绿色成本分担机制

经过对农户、 电商物流企业与消费者的静态博弈分析，得出在农产品电商物流绿色发展中存在着供应链上各主体单独进行绿色行为决策的问题. 由此，为了实现农产品电商物流的绿色化和经济化，在消费者愿意承担一定绿色行为成本的条件下，可以形成以农户、 电商物流企业、 消费者三方为主的合作博弈局面. 三方作为绿色成本分担主体，以联盟的形式来解决绿色成本过高问题，形成绿色成本分担机制，减少绿色成本分担，使合作博弈联盟能正常形成并持续地建立良好合作关系.

2.1 建立合作博弈模型

要形成农户、 电商物流企业以及消费者三方合作的博弈联盟，需要如下的假设条件：参与者三方在农产品电商物流绿色行为问题上形成集合N{1,2,3}，且N的非空子集T(T∈N)为联盟，N代表三方同时参与的总体联盟； 联盟为空集，记为σ； 存在关系V(σ)为零，V(N)≤∑i∈NV(i)，且V代表绿色成本的特征函数，此合作博弈模型可记为[N，v]. 参与者三方在合作博弈中出现的绿色成本特征函数分别为V(x)、V(y)、V(z)，分别代表了农户、 电商物流企业以及消费者在单独进行绿色行为时所要付出的成本函数.V(xy)为农户与电商物流企业进行农产品绿色电商物流行为合作时要承担的成本函数，V(xz)为农户与消费者进行合作时要承担的成本函数，V(yz)为电商物流企业与消费者进行合作时要付出的成本函数，V(N)则是参与者三方合作时需要付出的成本函数关系式，以上分担主体的函数关系式都满足V(N)≤∑i∈NV(i)的关系.

2.2 模型求解及成本分担函数分析

从上述建立的三方合作博弈模型假设可以分析出存在着多种的成本分配方案，本文针对研究问题，取用了被广泛应用的Shapley值方法来分析和计算出联盟成本支付的分配方案. 根据此方法，可以通过式(8)计算出联盟中任一局中人i在这个合作博弈分配方案中承担成本的平均边际贡献.

V(T-{i})]

(8)

农户需要分担的成本：

(9)

电商物流企业需要分担的成本：

(10)

消费者需要分担的成本：

(11)

已知在合作博弈模型条件中V(N)≤∑i∈NV(i)的关系存在，则上述公式中出现的V(xy)≤V(x)+V(y)、V(N)≤V(yz)+V(x)、V(xz)≤V(x)+V(x)，代入后则可以计算出φx(V)

由合作博弈关系和公式(9)知，当V(xy)-V(y)、V(xz)-V(z)、V(N)-V(yz)三个式子中有一个小于或者等于零时，可以计算出农户此时需要承担的成本降为其单独进行绿色行为承担成本的三分之二. 当上述三个公式中任意两个小于或者等于零时，此时可以得出农户承担的成本将会不足原来单独进行绿色行为时的二分之一. 而当V(xy)-V(y)、V(xz)-V(z)、V(N)-V(yz)三个式子都是小于或者等于零时，在三方合作博弈的条件下，计算出农户需要承担的绿色行为成本降到不足原来单独进行时的三分之一. 同理可以推导出电商物流企业和消费者也都有机会降低自己进行绿色行为产生的成本，使绿色成本投入不足原来单独行为时的二分之一或三分之二. 在合作博弈模型条件下，当各主体积极协同绿色行为，努力实现V(xy)-V(x)、V(yz)-V(z)、V(N)-V(xz) 、V(xz)-V(x)、V(yz)-V(y)、V(N)-V(xy)同时小于或者等于零时，电商物流企业以及消费者所要支付的绿色行为成本也都不到其原来单独支付的三分之一，成为绿色成本分担函数的最优解，达到了农产品电商物流绿色成本分担机制的最优目标.

通过博弈模型的相关分析，结合绿色成本分担函数的构建，得出在农户、 电商物流企业、 消费者进行合作博弈后，各方需要支付绿色行为分担的成本都有显著的降低. 为努力实现农户和电商物流企业都主动地进行绿色行为来促进农产品电商物流绿色发展的目标，以及使合作联盟长期稳定地存在，达到最优成本分担目标，供应链上各方要协同绿色发展目标和行为，通过具体的绿色成本分担机制保障来维护联盟的合作关系，实现共赢.

3 农产品电商物流绿色成本分担机制保障

通过对农产品电商物流绿色发展的博弈分析以及绿色成本分担函数的研究发现，得出促进农户、 电商物流企业以及消费者的协同合作，形成农户、 电商物流企业以及消费者共同积极参与的农产品电商物流绿色发展体系，加强绿色供应链管理和农产品电商绿色物流体系建设，可以实现减少成本分担的目标.

3.1 绿色成本分担主体间的绿色行为协同合作

加强农户与电商物流企业、 消费者的绿色行为信息交流与合作. 首先，农户要与电商物流企业建立绿色行为合作机制，坚持共建共享、 利益联结的原则，通过协商沟通和制定相关协议来减少双方在农产品电商物流中的非绿色行为. 其次要共同建立绿色行为标准规范，加强双方资源的共享和利用，避免信息不对称现象，通过减少农产品流通和运作环节来提高农产品的加工和运输效率，这既能减少各主体的绿色成本投入，又可以降低资源浪费和环境污染水平. 另外，电商物流企业要在农户的积极参与和配合下共同打造绿色品牌优势，增加农产品绿色识别度，提高供应链竞争力，增大双方绿色行为带来的附加价值和共享收益. 除此之外，消费者要与农户、 电商物流企业在农产品进行绿色化中增加绿色信息透明度，达成共同认知水平，减少交易成本，保证提供优质的农产品绿色服务. 消费者要通过实际行动来扩大市场绿色需求，并及时做出绿色消费反馈，共同分担绿色成本，逐渐形成全社会积极支持农产品电商物流绿色发展的景象.

3.2 加强绿色供应链管理

加强绿色供应链管理在农产品电商物流发展中的应用. 首先，把绿色供应链理念融入到农产品种植、 采购、 营销以及运输和仓储等环节中，实现农产品整个流通过程的绿色化，对农产品的全生命周期进行绿色行为规范. 其次，提高绿色供应链信息化、 数据化管理水平，减少信息不对称行为造成的过度成本分担. 另外，农产品绿色供应链上电商物流企业要承担企业社会责任，龙头企业带动小企业和农户进行农产品绿色发展行为. 通过供应链上电商物流平台、 电商物流企业联盟加强市场上横向以及纵向之间的绿色信息交流和传递，充分发挥供应链上每个参与者进行绿色行为时降本增效的功能和优势，确保降低农产品电商物流中各主体成本分担与提高供应链绿色化程度并行不悖.

4 结论及建议

本文将绿色物流与农产品电商物流紧密地联系在一起，通过博弈理论分析得到的研究结论主要有：农产品电商物流绿色发展中存在农户、 电商物流企业和消费者进行绿色行为时绿色成本投入高、 利益分配不均引起的成本分担主体都不愿进行绿色行为的纳什均衡问题，这可以通过合作博弈模型构建绿色成本分担函数和机制来减少各主体的绿色成本分担； 参与主体共同努力可以实现最优绿色成本分担的目标，通过长期稳定的合作行为，各参与主体合作后分担的绿色成本不足其单独进行绿色行为时的三分之一. 因此，本文提出如下建议：

首先，政府相关部门应该完善农产品电商物流绿色发展的通道，提供农产品绿色补偿等相关政策，减少农户和电商物流企业的成本损失和投入. 同时，政府要贯彻农产品绿色发展理念，通过对农户和电商物流企业违反合作的行为进行规范和约束，促进农户与电商物流企业的绿色协调合作机制稳定运行.

其次，可以构建以政府为主导的农产品智慧绿色金融服务中心和绿色信息服务平台. 智慧绿色金融服务中心以政府监管和担保、 以银行入驻来帮助农户和企业有效地聚集资金，促使民营电商物流企业的资金得到保障，具有较好的资金周转能力. 绿色信息服务平台由政府监控，农户、 电商物流企业以及消费者入驻，保障农产品的绿色信息透明化和标准化，提高信息共享水平和传播能力.