考虑环境敏感需求的农产品供应链定价决策

吴婧怡，赵林度

（东南大学 经济管理学院，江苏 南京 210096）

0 引言

随着经济的发展，人民的生活水平不断提高，对食品的要求已经从“量”转移到“质”，绿色食品与食品安全备受关注。绿色食品是指产自优良生态环境、按照绿色食品标准生产、获得绿色食品标志使用权的安全、优质食用农产品及相关产品。我国将绿色食品分为两个技术等级，即AA级绿色食品标准和A级绿色食品标准。AA级绿色食品标准对于生产地的环境、生产过程的要求更高。

消费者对产品绿色度的偏好程度、对环保的重视程度，都会影响供应链成员企业主动开展绿色生产的意愿。伊利公司通过降解污染物、低碳运输以及利用沼气发电等一系列环保措施，打造绿色型全产业链，进而推动奶制品供应链绿色发展。沃尔玛推出“可持续供应链融资计划”，投资制造商的绿色生产项目。

由于绿色生产特有的高成本和显著溢出效应，往往导致供应链成员企业绿色投入动力不足，制约了绿色供应链可持续发展。为了解决这一问题，供应商或者零售商可以通过融资的方式获得资金，如常见的银行贷款、贸易信贷等。招商银行、浦发银行等设立了专门的绿色信贷部门，提供农业绿色生产领域贷款支持。问题的关键在于如何才能充分发挥绿色信贷的作用，实现供应链经济效益和环境效益双增长的目标。

本文重点探讨由资金短缺的供应商和平台零售商组成的二级供应链的绿色努力和定价决策问题，认为供应商或零售商通过银行贷款的方法进行绿色投资,比较了不同融资模式下最优决策，并进一步探讨了供应链双重边际化和协调策略问题。

1 文献综述

1.1 消费者绿色偏好相关研究

从消费者绿色偏好对供应链决策影响的角度，不少学者研究消费者环保意识与供应链成员企业之间的关系，并一致认为供应链成员企业的决策行为受消费者环保意识影响。Hong，等研究发现，随着消费者环保意识的提高，零售商会相应提高零售价并加大绿色市场推广力度，且这种行为将进一步影响上游制造商的决策。何彬斌，等发现随着消费者绿色偏好提高，制造商和零售商会加大绿色营销投入，提升供应链整体的绿色营销水平。周艳菊，等指出消费者环保意识加强会带来供应链利润提升。程发新，等发现随着制造商成本和消费者环保和支付意愿提升，制造商也会相应地提高产品批发价格。

1.2 资金约束的绿色供应链融资

随着绿色供应链的发展，资金约束下的绿色供应链融资决策受到越来越多的重视。在绿色投资的相关研究中，Dey，等研究了两期供应链框架下零售商的最优零售定价和采购决策，以及制造商的批发定价和产品绿色水平决策。杨浩雄，等研究绿色产品供应链中，当制造商面临资金约束时零售商是否应该参与融资的问题，给出了不同融资策略下，制造商和零售商的最佳决策。Fang，等以一个由资金紧张的制造商、零售商和银行组成的供应链系统为研究对象，比较了绿色信贷融资和混合融资模式，研究表明，资金约束的制造商愿意进行绿色投资。Zhang，等研究预付款融资下供应链的最优渠道策略。张冲，等在由制造商和零售商组成的链与链竞争的纵向市场中分别构建了无融资模式、制造商融资模式和零售商融资模式下的供应链模型，比较了三种融资模式下产品绿色水平和供应链绩效。

1.3 供应链协调

学者们对供应链的协调策略做出了很多研究。协调契约包括价格折扣契约、数量折扣契约、回购契约、收益共享契约等。很多契约能应用在绿色农产品供应链协调中，Cao，等采用了成本分担契约和回购契约协调绿色农产品供应链。Li，等设计收益共享契约协调绿色农产品供应链。

整理以上文献发现资金约束下供应链运营管理主要从融资方式——贸易信贷和银行贷款，及融资主体等方面进行讨论，近年来越来越多的研究涉及到绿色供应链，对绿色投资进行探索，而在资金约束下的绿色供应链融资中没有考虑到产品绿色标准的影响，Cao，等的研究考虑到产品的绿色标准，却没有关注到资金约束。因此，本文的研究弥补了绿色供应链融资理论中的空白。

2 基本假设和模型

考虑一个由农产品供应商和平台零售商组成的两级供应链系统。由供应商决定批发价，平台方决定零售价。为了得到清晰的结论，我们作出如下假设。

假设一：市场需求与价格负相关，与产品绿色水平正相关。需求函数用线性函数表示，其中，表示市场容量，表示价格敏感系数，表示绿色敏感系数。

假设二：供应商生产绿色产品的成本为，其中是边际绿色生产成本。考虑供应商或平台零售商向银行贷款。

假设三：绿色产品的绿色水平需满足最低绿色标准。

相关符号及其含义见表1。

表1 符号和含义

接下来，我们建立包含一个供应商和一个平台零售商的农产品供应链模型，并且分析各利益方的最优决策和如何协调分散的供应链系统。

2.1 分散决策

2.1.1 供应商融资模式。在供应商融资模式下，供应商向银行借款生产绿色农产品，决定产品的绿色水平以及批发价格，由平台方决定零售价格。各利益相关方都以自身的利润最大化为目标。

根据假设，预期市场需求函数为，生产绿色农产品的成本为，发生贷款后，到期需归还的本息总额为(1)，产品的绿色水平不得低于最低的绿色标准。因此，供应商的利润函数可表示为：

平台的利润函数可以表示为：

命题一：供应商和平台的最优决策是：

（2）当供应商进行绿色生产并高于最低绿色标准

命题一说明供应商和平台零售商的最优决策会出现两种情况，且都存在唯一的最优批发价和零售价。当绿色产品的最低绿色标准较低时，供应商会以高于最低绿色标准的水平来生产；当绿色产品的最低绿色标准较高时，供应商则会以该最低绿色标准来生产。

2.1.2 平台零售商融资模式。本节选择平台零售商承担绿色生产成本，零售商将决定产品的绿色水平。对于资金不足的零售商，他们选择银行贷款的形式融资，此时外生变量表示贷款利率；对于资金充足的零售商，作为资金机会成本。决策顺序为：首先平台零售商在生产开始前给定绿色努力水平，并承担绿色投资成本。供应商生产产品并完成交付。

则供应商和平台零售商的利润函数分别为：

（2）当平台零售商给定的绿色水平高于最低标准时，供应链成员最优定价决策为：

与命题一类似，根据绿色标准可将决策分为两种情况：当最低绿色标准较高时，供应商将按照最低绿色标准进行生产，最优零售价和供应链系统利润如命题二（1）所示；当最低绿色标准较低时，供应商将以高于该最低标准的水平进行绿色生产，最优绿色水平、零售价格和供应链系统利润如命题二（2）所示。

命题三表明在平台零售商融资模式下，若最低绿色标准较高时，则供应商会按照最低绿色标准生产，批发价和零售价均与供应商融资模式下相同，但供应商利润增大，平台零售商利润减少。若最低绿色标准较低时，供应商将以高于最低标准的绿色水平生产，但最优绿色水平低于供应商融资模式下的最优水平，批发价、零售价、供应商利润和零售商利润均低于供应商融资模式下的最优值。说明在高标准情况下平台零售商融资模式有利于供应商，不利于零售商；在低标准情况下，零售商融资模式对供应商、零售商均不利，且环境效益也降低。平台零售商融资模式看似是平台零售商有决策权，实际上对于平台零售商是不利的。

命题四说明当绿色产品的最低绿色标准较低，产品的绿色水平超过标准时，产品的批发价格和零售价格都会高于按最低绿色标准生产时的最优值。这是因为供应商的绿色努力增加了成本，因此会相应地提高批发价格和零售价格。同时，较高的绿色水平增加了市场需求，供应商和平台方的利润增大。

推论一说明如果银行的贷款利率提高，产品的最优绿色水平会下降，绿色产品的批发价和零售价格均降低。这是因为贷款利率提升会增加供应商绿色生产的利息，增加了绿色生产的成本，因此供应商绿色生产的积极性将会下降，导致产品绿色水平降低。所以，为了激励供应商提高产品绿色水平，银行应该降低贷款利率。

2.2 集中决策

在集中决策下，供应商和平台零售商达成协作共同决策以实现供应链系统利润最大化。同样，他们进行绿色生产受到资金限制，通过贷款实现符合最低绿色标准的绿色生产。因此，供应链的利润函数可用下式来表示：

与传统供应链问题类似，在集中决策下，批发价格消失。双方的共同目标是确定绿色水平和零售价格以最大化供应链总利润，结果如命题五所示。

推论二表明不论在分散决策还是集中决策下，随着最低绿色标准的提高，产品的批发价格、零售价格、绿色水平、零售平台的利润均提高，但供应商的利润降低。这表明当绿色标准高于最优绿色水平时，供应商不得不按照绿色标准生产，如果继续提高绿色标准会损害供应商和供应链的利润，降低企业的绿色生产积极性。

命题六表明，集中决策下，产品的绿色水平和供应链系统总利润均高于分散决策下各最优值，这表明集中决策消除了分散供应链的双重边际化，供应商将实现更高水平的绿色生产，并且提升供应链总利润。零售价格的高低与最低绿色标准和贷款利率有关，当最低绿色标准较高时，两种融资模式下的零售价格相同，均高于集中决策下的零售价格；当供应商进行绿色生产并超过最低绿色标准，零售价格的高低与贷款利率有关，存在两个阈值、( )，当贷款利率时，集中决策下的零售价格高于供应商融资模式，高于平台零售商融资模式；当时，供应商融资模式下的零售价格高于集中决策，高于平台零售商融资模式；当时，供应商融资模式下的零售价格高于平台零售商融资模式，高于集中决策。

2.3 供应链协调——收益共享契约

根据前一节的分析，分散供应链的绿色努力和定价不能实现集中供应链的最优决策。因此，需要协调供应链以实现更好的供应链绩效。具体来说，在我们的研究中，通过共享绿色农产品供应链的利益，可以降低双重边际化。我们对供应商融资模式和平台零售商融资模式下收益共享契约的协调能力进行检验。

2.3.1 供应商融资模式。平台方在保证自身利益最大化的前提下，与供应商分享部分销售收入以激励供应商生产高质量的绿色食品，进而确定收益分享比例。我们假设平台方提供给供应商的收入分享比率为1(01)，即平台方获得自身比例的收益，供应商获得平台方1比例的收益。供应商和平台方的利润函数可由下式表示：

命题七表明在收益共享契约的协调下，供应商和平台方的最优决策也存在高于绿色标准与等于绿色标准两种情况，且两种情况下的收益分享比例不同，都存在最优的定价和绿色水平决策。其中在等于绿色标准的情况下，最优绿色决策和定价决策与该情况下分散供应链的最优决策相同。

命题八表明与分散决策相比，在收益共享契约下绿色农产品的批发价更低，绿色水平更高。批发价格降低增加平台方的利润，这部分增加的利润可以补偿供应商因绿色投资而增加的成本，从而激励供应商的绿色努力。绿色农产品的价格大小则与贷款利率相关，当贷款利率较低时，分散决策下的零售价格最低，收益共享契约下的零售价格次之，集中决策下的零售价格最高。当贷款利率较高时，集中决策下的零售价格最低，收益共享下的零售价格次之，分散决策下的零售价格最高。

这一命题表明收益共享契约可以刺激供应商努力提高绿色水平，与分散决策相比，收益共享契约具有更高的环境绩效。在收益共享契约下供应商利润、平台方利润和供应链系统利润更高，有利于双方达成合作。但总利润仍小于集中决策下的总利润，说明在供应商融资模式下收益共享契约能实现部分协调，但无法实现完美协调。

2.3.2 平台零售商融资模式。在本节中，供应商分享部分销售收入给零售商，并以利润最大化确定收益分享比例。我们假设供应商分享给平台零售商的收入分享比率为1( )01。供应商和平台方的利润函数可由下式表示：

命题九：在平台零售商融资模式下，收益共享契约不能实现供应链协调。

命题九的证明过程显示在收益共享契约下，绿色水平，批发价与零售价均与分散决策下相关最优值相等，因此无法实现供应链协调和帕累托改善。而在供应商融资模式下，收益共享契约可以实现部分协调，且达成帕累托改善，所以收益共享契约在平台零售商融资模式下表现差。

3 数值分析

3.1 价格敏感系数对供应链的影响

图1显示了价格敏感系数对产品绿色水平和平台方零售价格的影响。根据图1，在供应商融资模式和平台零售商融资模式下，绿色努力决策随价格敏感系数的变化趋势一致且符合预期，当价格敏感系数较小时，供应商投入的绿色努力超过最低绿色标准，随着价格敏感系数的增大，供应商选择按最低绿色标准投入生产。同样地，产品零售价格与价格敏感系数负相关。随着价格敏感系数的增大，平台方会降低零售价以获得更多的市场需求。这一结果表明消费者对价格的敏感性会降低供应商的绿色努力积极性。当消费者对价格过于敏感时，所获得的可能是价低但是绿色品质并不高的产品。此外，从图1还可以看出供应商融资模式下的产品绿色水平高于零售商融资模式下的产品绿色水平，而平台零售商融资模式下的零售价格低于供应商融资模式下的零售价格。

图1 价格敏感系数对绿色水平和零售价格的影响

图2显示了价格敏感系数对供应商和平台零售商利润的影响。发现随着价格敏感系数的增大，无论哪种模式下的供应商和零售商利润均降低。这是因为当价格敏感系数较低时，随着价格的提升，需求量并无明显下降。如果其他条件不变，供应商可以通过投资绿色努力来增加需求，进而维持或提高零售价格，获得低价格敏感下农产品供应链收入。然而，在高价格敏感的情况下，绿色努力会增加成本，提高价格，导致需求和利润急剧下降。此外，可以发现在平台零售商融资模式下，零售商的利润低于供应商融资模式下的对应值，而供应商的利润高低则与价格敏感系数相关，当价格敏感系数较低时，供应商的利润高于供应商融资模式下的对应值；反之，则低于供应商融资模式下的对应值。

图2 价格敏感系数对利润的影响

3.2 绿色敏感系数对供应链的影响

图3显示了绿色敏感系数对绿色水平和零售价格的影响。根据图3，无论是哪种融资模式下，绿色水平与绿色敏感系数呈正相关。当绿色敏感系数较小时，供应商选择按照最低绿色标准生产，当绿色敏感系数较大时，供应商会投入超过绿色标准的绿色努力，并且随着绿色敏感系数的增大，供应商的绿色努力水平增加得越快。此时，供应商的绿色努力明显刺激了需求，零售价格也显著提升。反之，当绿色敏感系数较小时，绿色水平对需求的影响较小，供应商将降低绿色投入水平至最低绿色标准，零售价格也降低。图3还反映出集中决策下的绿色水平最高，其次是供应商融资模式下的绿色水平，而平台零售商融资模式下的绿色水平最低。

图3 绿色敏感系数对绿色水平和零售价格的影响

图4反映了绿色敏感系数对供应商和零售商利润的影响。随着绿色敏感系数的增大，无论是哪种融资模式，供应商和零售商的利润都增大。这一结论表明绿色敏感系数的增大不仅能提高供应商绿色生产的积极性，还能提升供应链成员的利润。因此，加大对绿色产品的宣传推广，培养消费者的绿色消费意识对于各方而言都具有重要意义。此外，对于不同融资模式来说，绿色敏感系数的大小影响供应商利润的高低。当绿色敏感系数较小时，平台零售商融资模式下的供应商利润高于供应商融资模式下的对应值；反之，则低于供应商融资模式下的对应值。而对于零售商的利润来说，平台零售商融资模式下的零售商利润始终低于供应商融资模式下的对应值。

图4 绿色敏感系数对利润的影响

3.3 贷款利率对供应链的影响

图5显示了贷款利率对绿色水平和零售价格的影响。随着贷款利率增大，供应商的绿色努力水平降低，这是由于进行绿色努力所花费的成本增加，当贷款利率较大时，供应商只有选择投入刚好到达绿色标准的努力进行生产以降低成本。

图5 贷款利率对绿色水平和零售价格的影响

与此同时，由于降低了绿色努力，产品的零售价格也相应降低，供应链成员的利润也减少（如图6所示）。这一结论反映出贷款利率的提高会抑制供应商的绿色努力，并且损害供应链的利益。因此，要提高供应商绿色努力的积极性，需要银行放低贷款利率。

图6 贷款利率对供应链利润的影响

此外，不同融资模式下供应商利润高低与贷款利率有关。当贷款利率较低时，供应商融资模式下的供应商利润高于平台零售商融资下的供应商利润；反之，则低于平台零售商融资下的供应商利润。而对于零售商来说，供应商融资模式下的零售商利润都高于平台零售商融资模式下的对应值。

4 结论与展望

对于资金短缺的供应商，通过银行贷款进行绿色努力投资是一个重要尝试。本文对资金约束下绿色农产品供应链的绿色水平和定价决策进行研究，并且设立了必须满足的最低绿色标准。本文主要研究结论和管理学建议总结如下：

（1）当最低绿色标准高于最优绿色水平时，无论在哪种融资模式下，产品的绿色水平都是标准值，平台零售商融资模式有利于供应商，不利于平台零售商。当最优绿色水平高于最低绿色标准时，供应商融资模式更有利于供应商和平台零售商，且该融资模式下产品的绿色水平较高。

（2）绿色标准能影响绿色努力，在一定程度上促使供应商或零售商提高环境意识，满足最低限度的绿色水平。当绿色标准提高时，若要继续激励供应商或零售商进行绿色生产，使产品保持高于标准的绿色水平，银行要降低贷款利率。

（3）贷款利率能影响绿色努力，贷款利率的提高会抑制供应商或零售商的绿色努力，与此同时，产品的零售价格也相应降低，供应链成员和供应链总利润也减少。

（4）绿色敏感系数对绿色努力和供应链利润有正向的影响，但价格敏感系数对绿色努力和供应链利润有负向的影响，这表明消费者绿色意识的提高能激励供应商或零售商的绿色努力。因此，加强绿色营销，增强消费者绿色意识，对于提高绿色供应链的经济效益和环境效益有重要意义。

（5）绿色努力具有溢出效应，在供应商融资模式下，通过制定收益共享契约能实现分散供应链部分协调，但无法实现完美协调。与分散供应链相比，收益共享契约能提高绿色水平，降低批发价格，提升供应链总利润。而在平台零售商融资模式下，收益共享契约无法实现供应链协调。

本文的研究还存在一定的局限性，在场景的设定中本文考虑的是需求确定的情况，然而现实中更多的是需求不确定和产量不确定的情况。面临各种不确定的情况，供应链如何优化资金配置，设立更为合理的绿色投资，这将是未来的研究方向。