基于讨价还价模型及追溯技术的生鲜农产品供应链收益分析

苏百威

（上海工程技术大学 管理学院，上海 201620）

0 引言

生鲜农产品是一类特殊的易变质产品，随着储存和运输时间的推移而腐蚀损耗，利用追溯技术能够快速地追踪产品流动信息，准确掌握库存信息，较好地用于供应链产品追溯、检查产品的保质期，进而有效地降低产品在供应链过程中的损耗。赵维、Yirui Qian 等分析了将区块链技术应用在产品追溯体系中的优势以及挑战；Kristín Óskarsdóttir 等建立了包含追溯技术的决策支持框架，以帮助企业进行决策。Hongwu Bai 等介绍了农场动物现有的追溯技术，并讨论了新兴技术的优点及其局限；Marah J.Hardt 等探讨了数字追溯技术在海产品产业中发展的障碍，并提出了克服这些障碍的建议；Saikouk 等对可追溯技术应用于森林供应链进行了评估。事实上，一些大型零售企业如沃尔玛、麦德隆等已将追溯技术应用于服装和日用品等产品的供应链管理中，并取得了明显的效果。然而，运用追溯技术成本较高，阻碍了其在更多企业中的推广应用。特别是，追溯技术投资后将改变供应链的成本和收益结构，存在竞争环境下的供应链追溯技术投资的搭便车现象，阻碍了追溯技术的应用。为此，迫切需要探讨追溯技术在竞争性供应链环境中的投资问题。基于以上的分析，本文假设利用追溯技术可以完全解决库存不准确中的错放和损耗问题，同时供应商和零售商之间采用讨价还价的方式，研究供应链企业在不同模式中的最佳决策及追溯技术的成本效益。

1 模型构建与求解

对于零售商R 而言，假设市场需求最大规模为，故零售商对产品的期望需求函数为式（2）：

其中，1，2；3； q为对产品的期望需求；为需求的价格敏感性参数；为市场对新鲜度偏好系数，且和都大于0；为两鲜农产品的竞争系数。

为了便于分析，假设， ϑ＝(t)((t)(t))，则有式（3）：

与此同时，设产品需求与零售价格成反比关系，且受产品及商店差异化程度影响，基于零售商的产品价格无法预知的情况下，供应商通过讨价还价的方式确定批发价格（无关于零售商在实际情况下选择的价格）。供应商与零售商的讨价还价过程为式（4）和式（5）：

其中，x为非对称情形下零售商的讨价还价能力，0 ＜x ＜1，且c ＜w ＜p。

零售商按照预估的市场需求量向供应商进货，两者均没有实现库存信息共享。零售商商品库存存在摆放错误和损耗两大问题，商品摆放错误与库存量的比值为(∈ [0，1])，商品损耗量与库存量的比值为(∈ [0，1])，当库存量为时，可以被正常销售的商品数量为 (1)，剩余商品为，其在销售期末具有的单位残值。

鉴于此，考虑利用实时监控的追溯技术来解决商品错放和损耗问题。追溯技术是在产品生产出来之后使用，一般由供应商完成，故假设供应商承担追溯技术成本，但这里只考虑投资该技术所需的变动成本即标签成本，而不考虑一次性固定投资成本。当供应商采用追溯技术时，下游的零售商可以使用供应商贴在商品上的追溯技术标签，使得0，即完全消除商品库存错放和损耗，使零售商受益。

1.1 SS模式下的均衡解

零售商主导下，供应商不采用追溯技术，零售商库存中的商品被错放，销售季节末具有残值为，损耗量为，库存可利用量为 (1)。

（1）零售商的收益为式（6）：

其中，批发价格为固定值，零售商求得其利益最大化情况下的求解过程是：式（6）对销售价格p求导，一阶求导为0，二阶求导小于0，得后带入式（6）中即求得其利润最大值。

首先对式（6）中p进行求导，式（7），二阶求导小于0，式（8）：

同理可得：

（2）供应商收益为式（7）：

1.2 模式下的均衡解

假设供应链供应商采用追溯技术，则对于零售商来说，由于其可以免费共享供应商商品上追溯技术标签，因此从供应商处获得的商品均不会发生错放和损耗，而从供应商处获得的商品依然存在库存不准确的情况，此时，零售商的收益，讨价还价能力以及市场需求分别为式（8）～式（10）：

其 中，（2）s (x+Φ)(+ βϑ)[(x+Φ)（）(x +1)] 。

供应商收益为式（11）：

供应商收益为式（12）：

1.3 模式下的均衡解

两供应商均采用追溯技术对零售商意味着其可以免费共享供应商商品上追溯技术标签，因此库存商品均可避免发生错放和损耗，此情况下，零售商收益和市场需求分别为：

设在零售商谈判能力为的情形下，得出批发价格关于的关系为：

式（13）和式（15）分别对p一阶求导（1，2），二阶求导小于零。令一阶导数等于0 得到均衡结果为：

将得到的均衡结果代入式（14）可得：

零售商收益为式（16）：

供应商收益为式（17）：

2 算例分析

假设，标签成本为，30，30，300，2，1，03，03，01，1，1，＝07，＝07。

表1 3 种模式下对应的收益值情况Tab.1 The Profits of Supply Chain Members under Three Modes

（2）零售商讨价还价水平变化对标签成本阈值的影响：供应商1的收益随标签成本与讨价还价率变化情况如图1 所示，图中两面相交线是供应商的临界值，可以看出，随着标签成本阈值的增大，零售商的讨价还价率逐步减少。

图1 供应商1 收益差随讨价还价率和标签成本变化情况Fig.1 The Profit of Suppliers 1 Difference Change with t and x

图2 零售商收益随损耗率和错放率变化的情况Fig.2 The Profit of Retailer Change with λ and φ

（4）讨价还价水平对供应商、零售商利润的影响：在保持库存损耗率和错放率均为0.1的前提下，研究零售商讨价还价水平对供应商、零售商收益的影响。为了保持链中各成员的收益为正值，分别选取零售商讨价还价水平在0.4～0.6 之间，结果如图3所示。

图3 供应商收益随讨价还价水平变化情况Fig.3 The Profit of suppliers Difference Change with x

图4 零售商收益随讨价还价水平变化情况Fig.4 The Profit of Retailer Difference Change with x

3 结束语

本文基于两个生鲜农产品供应商和一个处于领导地位的零售商所组成的供应链，假设利用追溯技术可以完全解决库存不准确中的错放和损耗问题，同时供应商和零售商之间采用讨价还价的方式，研究供应链企业在不同模式中的最佳决策及追溯技术的成本效益。得出以下结论。

（1）在新技术采用初期，供应商所需承担的成本偏大，此时供应商可以与零售商谈判给其小的折扣或零售商主动协调供应商来鼓励其采用新技术。

（3）未采用追溯技术的供应商的收益并不是总随其相应零售商的讨价还价能力的增加而减少的，当零售商的讨价还价系数在一个合理区间内时，供应链成员可以同时提高各自收益水平。