新零售模式供应链下生鲜农产品质量检测演化博弈*

□ 张冰玉，刘红锁，刘佳虎

(哈尔滨理工大学 经济与管理学院，黑龙江 哈尔滨 150000)

1 引言

随着国务院办公厅发布《关于推动实体零售创新转型的意见》，更明确地推动了我国传统零售行业向新零售模式革新，我国农产品的销售额增速逐年上升。根据《中国农产品网络零售市场暨重点单品分析报告(2020)》，2019年我国农产品网络零售额较2018年同比增长24.8%，销售量同比增长33.2%。其中，生鲜农产品以26.3%的份额在农产品网络零售额中占比最高。

但是，由于我国新零售模式供应链下的产品质量检测相关技术落后，不能保障生鲜农产品的质量安全。同时，国家高度聚焦“三农”工作，2021年中央一号文件提出加强农产品质量和食品安全监管，推进国家农产品安全县创建等一系列要求[1]。生鲜农产品的质量安全是影响消费者选择倾向的重要因素，在新零售模式供应链背景下，研究生鲜农产品质量安全问题对于保障消费者利益、加强食品安全、促进互联网电商经济的发展具有重要意义。

2 文献综述

生鲜农产品的供应过程已成为学术界的热点研究内容，主要集中在产品质量安全和供应链主体两方面。

在产品质量的研究上，崔彬[2]认为改革和管理生鲜农产品供应链中的小规模经营主体是解决政府高管理成本和食品安全问题的主要路径；马嘉昕[3]针对电商企业频繁出现生鲜农产品质量问题的现象，从供应链的时间运作的前、中、后期三个时间段总结了问题产生的原因；邹继陈[4]讨论了电商平台销售生鲜农产品的保险、时效等天然优势，指出共同治理电商平台的质量安全风险具有很强的时代性；何德华等[5]、林家宝等[6]、吴自强[7]通过实证分析得出产品安全和质量预期、网站信息丰富度和产品描述的详细程度等均是影响消费者意愿的主要因素。

在生鲜农产品供应链的研究上，Feng Yangang等[8]为解决生鲜农产品新鲜度和价格对消费者需求的影响，通过数值模拟构建了供应链决策模型；Yan Bo等[9]考虑生鲜农产品新鲜度问题，构建时变需求函数实现零售商和供应商的双赢；Zhenguo Liu等[10]为解决供应链的双渠道冲突，提出将供应链资源进行整合分配的办法；于涛等[11]进一步研究产品在质量监管流程中的管理问题，建立了政府与第三方之间的演化博弈模型。

综上所述，虽然学者针对提高生鲜农产品的质量做出了积极探索，但大多研究政府与供应商、零售商之间的演化博弈，或是研究传统电商零售模式下的质量管理，鲜少有学者对新零售模式供应链下生鲜农产品的供应商和消费者之间的博弈关系进行研究。

与以往文献相比，本文的创新点主要有：①在信息不对称和有限理性的条件下，将消费者对产品的偏好作为动态过程，通过构建供应商与消费者之间的演化博弈模型，解决消费者对供应商检测产品质量的偏好问题。研究结果可以反映新零售模式供应链下供应商与消费者行为策略的均衡选择，有助于解决提高产品抽样检测质量这一实际问题。②通过对演化博弈模型的均衡点求解、稳定性分析，体现消费者与供应商在产品偏好和检测产品之间的稳定性选择。然后变化消费者的隐性收益额、对违规供应商惩罚额度的参数，构建Matlab仿真模型。更直观地反映消费者和供应商选择趋势的变化，针对优化供求关系提出方法措施，从而弥补了现有文献的不足。

3 演化博弈模型构建

3.1 演化博弈基本假设

文章的博弈主体为生鲜农产品供应链的消费者和供应商，新零售模式是指增强线上线下一体化，提升消费者的便利感和满足感，推动价格消费向价值消费的转型。消费者和供应商是生鲜农产品供应链系统的关键主体，新零售模式的主要核心是提高产品价值和质量，本研究中新零售模式供应链下的演化博弈主要考虑影响生鲜农产品质量环节的消费者和供应商。

假设1：消费者的策略合集是(偏好产品，不偏好产品)，供应商的策略合集是(检测产品质量，不检测产品质量)，构成2*2矩阵。消费者群体偏好产品的比例为x，不偏好产品的比例为1-x；供应商群体选择检测产品质量的比例是y，选择不检测产品质量的比例是1-y(0≤y≤1;0≤x≤1)。

假设2：常见的生鲜农产品的质量检测措施是对产品进行抽样检测，若供应商购买检测设备对生鲜农产品进行抽样检测并出具质量检测报告，需要花费的成本为Rm；供应商未检测生鲜农产品质量的成本为Rn，可知Rm>Rn。供应商销售生鲜农产品所获得的收益为S。

假设3：若消费者偏好购买产品，购买生鲜农产品所花费的成本为a，获得所购买产品带来的营养健康等隐形收益为b，此时消费者的效益为b-a。如果消费者不偏好购买产品，不花费成本，同时也不会获得产品隐形收益。

假设4：消费者偏好产品且发现供应商不检测产品的质量，供应商受到的罚金为f1，如限期完善产品质量检测体系，供应商的效用为S-Rn-f1。

假设5：在消费者不偏好产品时，供应商也有α(0≤α≤1)的可能性被监管部门发现未进行产品质量检测，不检测产品质量就对外销售的供应商被发现后受到的惩罚为f1，同时消费者健康安全利益受到的潜在损害为f2。

3.2 演化博弈构建与求解

表1 新零售模式供应链下消费者—供应商的收益矩阵

①演化博弈的平衡点求解。

根据收益矩阵，消费者偏好产品的期望收益为

E1=y(b-a)+(1-y)(b-a)=b-a

(1)

消费者不偏好产品的期望收益为

E2=(1-y)(-αf2)=-αf2+yαf2

(2)

则消费者的平均收益为

(3)

同理，供应商检测产品质量的期望收益为

U1=x(S-Rm)+(1-x)(S-Rm)

(4)

供应商不检测产品质量的期望收益为

U2=x(S-Rn-f1)+(1-x)(S-Rn-αf1)

(5)

供应商的平均收益为

(6)

消费者和供应商的动态复制方程分别为

(7)

(8)

令dx/dt=0且dy/dt=0，可以得出二者策略互动的5个均衡点为(0,0)(0,1)(1,0)(1,1)(A,B)。其中0≤A≤1，0≤B≤1。此时,

(9)

(10)

②稳定性分析。

由于复制动态方程所求出的均衡点并不必然是系统的演化稳定策略(ESS),因此对系统进行局部稳定分析，利用Jacobian矩阵(记为J)求出演化均衡点的稳定性。

(11)

其中a11、a12、a21、a22分别为

a11=(1-2x)(b-a+αf2-yαf2)

(12)

a12=-x(1-x)αf2

(13)

a21=y(1-y)(1-α)f1

(14)

a22=(1-2y)[x(1-α)f1-(Rm-Rn-αf1)]

(15)

如果同时满足以下两个条件，则复制动态方程的均衡点就是演化稳定策略(ESS)。

1)trJ=a11+a12

(16)

(17)

因此，得出5个局部均衡点处a11、a12、a21、a22的具体取值，如表2所示。

表2 局部均衡点处a11、a12、a21、a22的具体取值

其中，M和N的具体表达式分别为

(18)

(19)

只有同时满足1)、2)两个条件才是系统的演化博弈稳定策略，而点(A,B)处有a11+a22=0,不符合条件1)，因此只需要考虑其余四个均衡点的情况即可。

情况一：当b

表3 情况一均衡点的稳定性

情况二：当a-αf2

表4 情况二均衡点的稳定性

情况三：当b(Rm-Rn)/α时，或a-αf2(Rm-Rn)/α时，ESS为(0,1),见表5。

表5 情况三均衡点的稳定性

情况四：当b>a且Rm-Rna且f1>(Rm-Rn)/α时，ESS为(1,1)。

情况五：当a-αf2a且f1

3.3 演化仿真结果分析

利用Matlab将关键数据进行赋值，分析在新零售模式供应链下，不同数值对生鲜农产品的供应商和消费者的演化博弈稳定策略的影响。

①当b

令a=6,b=1,Rm=5,Rn=1,f1=5,f2=8,α=0.5满足第一种条件，令a=6,b=1,Rm=5,Rn=1,f1=3.5,f2=8,α=0.5满足第二种情况，仿真结果如图1所示。随着演化迭代的步数增加，生鲜农产品消费者的偏好产品比例与供应商检测产品比例不断减少，最终形成稳定点(0,0)，即(消费者不偏好产品，供应商不检测产品质量)。

图1 情况一的动态图

如图1所示，当消费者选择偏好产品得到的潜在收益小于购买产品花费的成本与潜在损害之差，供应商受到的惩罚大于检测产品质量与不检测产品质量的成本之差，小于成本之差与被监管部门发现未检测产品质量概率的比值，即处罚程度较轻时，供应商选择趋向于不检测产品的质量信息，而消费者选择不偏好产品。在这种情况下，市场上生鲜农产品质量水平最差，双方的总体收益最小。

②当a-αf2

令a=6,b=5,Rm=5,Rn=1,f1=5,f2=8,α=0.5满足要求，其演化模型的仿真结果如图2所示。生鲜农产品消费者偏好产品的比例与供应商检测产品质量所占比例一直在改变，但是两者的行为演化策略走向趋势大体一致，生鲜农产品的消费者和供应商之间的决策行为不存在演化稳定策略(ESS)。

图2 情况二的动态图

如图2所示，当生鲜农产品消费者偏好产品获得的收益大于消费成本与潜在健康安全损害成本之差，且小于消费成本时，供应商受到的惩罚大于检测产品质量与不检测产品质量成本之差，且比成本之差与被监管部门发现未检测产品质量的概率比值小时，供应商与消费者的动态演化结果不稳定。在这种演化博弈的选择下，供应商不检测生鲜农产品质量损害了消费者的利益，不利于促进以价值为导向的新零售模式改革。这是由于在产品质量事故发生时，政府采取不合理的监管方法导致的，不利于解决未来生鲜农产品的供销质量安全问题。

③当b>a且Rm-Rn

令a=6,b=8,Rm=5,Rn=1,f1=5,f2=8,α=0.5满足约束情况，消费者与供应商行为演化的稳定点为(1,1)即(消费者偏好产品，供应商检测产品质量)。仿真的结果如图3所示，根据演化迭代的步数，消费者偏好产品比例与供应商检测产品所占比例均不断增大。

图3 情况三的动态图

当消费者选择偏好产品得到的收益大于付出的购买成本，供应商受到的惩罚大于检测产品质量和不检测产品质量的成本之差，小于是否检测产品质量成本之差与被监管部门发现的概率比值时，消费者的选择为偏好产品，供应商的理性选择是进行产品检测。

④当b(Rm-Rn)/α或a-αf2(Rm-Rn)/α时，ESS为(0,1)。

令a=6,b=1,Rm=5,Rn=1,f1=10,f2=8,α=0.5满足第一种条件，或者令a=6,b=5,Rm=5,Rn=1,f1=10,f2=8,α=0.5满足第二种条件(如图4)。随着演化迭代步数的增加，消费者偏好的比例不断减小，供应商检测产品所占的比例不断增大，形成演化平衡点(0,1)即(消费者不偏好产品，供应商检测产品质量)。

图4 情况四的动态图

此种情况可知，当供应商受到的惩罚大于是否检测生鲜农产品质量成本之差与被政府监管部门发现的概率比值时，尽管消费者选择不偏好，但因为对供应商的罚款力度足够大，会起到威慑作用，从而供应商的选择是检测产品质量。

⑤当a-αf2a且f1

令a=6,b=5,Rm=5,Rn=1,f1=3,f2=8,α=0.5满足第一种情况，或令a=6,b=8,Rm=5,Rn=1,f1=3,f2=8,α=0.5满足第二种情况(如图5)。随着演化迭代步数不断增加，消费者偏好产品的比例不断增大，供应商检测产品质量的比例不断减小，形成演化稳定点(1,0)即(消费者偏好产品，供应商不检测产品)。

图5 情况五的动态图

当供应商受到的处罚金额小于检测产品质量与不检测产品质量的成本之差时，虽然消费者逐渐偏好产品，但由于对供应商的惩罚力度较小，供应商不会采取主动策略去检测产品的质量。

4 结论

本文研究新零售模式供应链下的生鲜农产品质量问题，构建消费者的产品偏好和供应商的产品检测演化博弈模型，并建立消费者和供应商的复制动态方程和演化稳定策略，进行仿真分析。研究得出：消费者的购买成本、供应商抽样检测生鲜农产品质量的成本、消费者潜在受损的利益是影响双方演化博弈行为的关键因素；当b>a且Rm-Rn

一是健全供应商的生鲜农产品的管理信息系统，完善供应链管理的信息化。新零售模式背景下，消费者逐渐追求高品质产品，通过建立生鲜农产品信息溯源系统，消费者能实时查询产品的运输和来源信息，有利于增强消费者的产品购买偏好。同时，供应商也能够了解货源信息，提升市场上的生鲜农产品的质量，形成良好的供销循环。

二是降低供应商建立生鲜农产品的质量抽样检测系统的成本。质量检测系统的建设成本过高不仅会降低供应商的积极性，而且供应商会将成本负担转移给购买者，不利于整个生鲜农产品市场长久健康稳定的发展。可以通过政府补贴、提高产品质量检测技术来降低供应商产品质量检测系统的构建成本，从而提高供应商对检测产品质量的积极性。

三是完善对生鲜农产品供应商的奖惩机制。模型的研究结果表明，当对供应商的惩罚力度足够大时，即使政府不对其进行监管，供应商也会及时检测生鲜农产品的质量安全。因此，针对不检测生鲜农产品质量的供应商，可制定明确的惩罚制度和罚金数额，同时建立激励制度，对认真主动检测产品质量安全的供应商给予一定的奖励，以此提高供应商检测产品质量的积极性。