可变供应情境下农产品混合双渠道供应链的利益分配机制研究

樊自甫 张萌 程垚

摘  要：“大仓东移”背景下，文章研究分别在农产品供应短缺、供应正常及供应过剩情况下设计了混合双渠道合作决策，构建考虑供应链各成员权重占比的收益分配模型，并选取了喀什新鑫果业及泰供销售两家农产品企业为研究对象进行算例仿真。结果验证了可变供应情境下混合双渠道利益分配模型的科学性，同时发现集中决策情况下供应链各成员市场份额与分配占比成正相关关系。

关键词：可变供应;混合双渠道;农产品供应链;利益分配

中图分类号：F274    文献标志码：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2023.15.001

Abstract： Under the background of "big warehouse moving eastward" this paper designs a mixed dual-channel cooperation decision-making under the conditions of shortage， normal and excess supply of agricultural products， and constructs a income distribution model considering the weight proportion of each member of the supply chain. Two agricultural products enterprises of Xinxin Fruit Industry and Taigong Sales were selected as the research objects for numerical simulation. The results verify the scientificity of the mixed dual-channel profit distribution model in the context of variable supply， and find that the market share of each member of the supply chain is positively correlated with the distribution proportion in the case of centralized decision-making.

Key words： variable supply; mixed dual channel; agricultural supply chain; benefit distribution

1  背景介绍

自2017年起，在山东省对口支援办公室、山东省援疆工作指挥部指导下，“好品山东”、鲁喀特色农副产品供销联盟组织开展了喀什特色农副产品“大仓东移”项目，打造了“喀什好味道”公共品牌，帮助喀什农副产品供销企业降低运输成本，加快供需市场对接，大力推动喀什优质农副产品市场拓展。在大背景下，喀什新鑫果业有限公司从2015年至2016年9月经过两期投资3 000万元筹建了红枣的清洗、烘干、挑选、包装等初加工车间，配套建设有红枣晾晒场地、冷库2座、厂区绿化等设施，运作模式以“公司+基地+农户”为基础。泰供农产品销售有限公司现有门店管理、电商运营、物流配送等5个团队，初步形成喀什特色农副产品线上线下融合发展的新零售网络。两家公司通过“大仓东移”项目深度合作，营造消费帮扶的良好市场氛围。

关于供应链协调研究中，国内学者郑琪研究了产品新鲜度和需求价格弹性系数对供应链各主体最优决策的影响，并探讨了改进的收益共享契约下农产品供应链利润的变动趋势[1]。国外学者Taylor D H通过从研究不同6个农场到消费者的农产品供应链，提出有关通过供应链合作来改进需求管理流程的建议[2]。Chung则设计了由供应链主体共担保鲜成本的契约模型来优化各主体利润[3]。同时有学者在研究中考虑了农产品价值受到价格、物流配送等因素影响，白皓在探究保鲜努力水平、消费者渠道偏好在最优决策中起的作用时，发现零售商开通线上渠道会造成渠道间冲突（与供应商线上渠道的冲突）[4]。唐润采用微分对策来研究集中决策和Nash、Stackelberg的分散决策下的最优决策，并采用收益共享+成本共担+价格折扣契约来对供应链进行协调[5]。张晓则考虑了零售商的公平关切行为，分析发现收益共享契约可以实现供应链的协调，且零售商的公平关切行为对供应链具有协调作用[6]。目前关于农产品供应链研究主干已经形成，但针对农产品双渠道供应链构建模型时，对日益兴起的线上渠道消费者所看重的配送服务满意度没有提及，在农产品双渠道供应链中新鲜度和配送服务满意度缺一不可。

2  可变供应情况下农产品供应链成员需求量分析

2.1  问题描述和模型假设

本文引用Stackelberg博弈模型，通过构建单独决策和合作决策模型比较分析。一方面，X农产品代理商将农产品以价格ω批发给T零售商，再由T通过传统门店以价格P销售;另一方面，X代理商通过网络直销平台以价格P直接销售给终端消费者;与此同时，T零售商也选择开通网络渠道以价格P直接销售给终端消费者。假设条件如下：（1）假设农产品刚生产出来的时刻为0，用t表示某一时刻点;（2）假设T为农产品的最长保质期，变质后的农产品不能销售，价值为零且没有丢弃成本;（3）假设其他成本如库存、电商成本等为定值;（4）假设整个农产品市场潜在规模为a;（5）假设在合作模式中，是完全信任的，服從大局进行决策。

2.2  参数及变量

ψ：表示引入农产品配送满意度;S：表示总的供应量;α：表示消费者对农产品价格的敏感系数;λ：表示消费者对农产品新鲜度的敏感系数;?：表示消费者对农产品配送速度的敏感系数;ξ：表示农产品实时新鲜度，其中：ξ表示农产品的初始新鲜度，ξ表示人为增加的保鲜度，b表示农产品新鲜度的自然衰减率;Q：表示零售商线下需求量;Q：表示零售商线上需求量;Q：表示代理商线下需求量。

2.3  不同供应情况下基于农产品供应链成员需求量分析

2.3.1  供应短缺下的需求量分析

（1）单独决策

在此状态农产品代理商和零售商依靠农产品的稀缺性，可以获得超额利润，但是零售商始终无法达到最优收益。代理商的需求量为：

Q=ρa-αP

-P≤S

零售商对应需求量为0，不存在收益、定价分析。随着供应量的继续增加，代理商开始通过降价、向零售商出货等方式来增加收益。此时需求量受到公式（1）、公式（2）的制约：

Q≤S                                                  （1）

Q=ρa-α

P

-P-λ

b

dt-

ξ+?ψ                                 （2）

零售商在接受到农产品数量后，受到公式（3）、公式（4）制约：

Q+Q=S-Q                                               （3）

Q+Q=1-ρa-α

+

α

P

-P-

λ+

λ

b

dt-ξ

+?ψ                       （4）

在单独决策下，代理商处于绝对领导地位，而零售商严重依赖于代理商，经营风险很高，此时寻求合作就成为零售商的不二之选。

（2）合作决策

代理商和零售商選择合作，以供应链总体收益最优为目标。考虑对应需求量受到自身决策和供应量限制，如公式（5）、公式（6）所示：

Q+Q+Q=a-α

+

α

P

-P-α

P

-P-

λ+

λ+

λ

b

dt-ξ

+

?+

?ψ                 （5）

Q+Q+Q=S                                              （6）

2.3.2  供应过剩下的需求量分析

（1）单独决策

在单独决策下，零售商一直保持最优与正常情况下决策一致，其供应量为：

Q+Q=1-ρa-α

+

α

P

-P-

λ+

λ

b

dt-ξ

+?ψ

此阶段中，代理商要保证卖出的农产品价格高于其残值，对应的收益为：

∏=ω-c

Q

+Q+

P-c-b

ψQ-kξ-sS-Q

-Q

-Q

（2）合作决策

零售商和代理商在供应过剩状态下选择合作，此时需求量与供应链关系如公式（7）、公式（8）所示：

Q+Q+Q=a-α

+

α

P

-P-

λ+

λ+

λ

b

dt-ξ

+

?+

?ψ-αP

-P

（7）

Q+Q+Q≤S                                               （8）

对应的供应链整体收益为：

∏=

P-cQ+P

-c-b

ψQ+

P

-c-b

ψQ-kξ-s

S-Q-Q

-Q

3  供应链利益分配机制设计及应用

3.1  模型假设

要确保按照既定收益分配方案，既要所有参与者收益增加，也要保证分配方案公平合理。只有同时满足以上两个条件，才能确保供应链各成员积极合作，运行稳定。本文假设如下：

（1）假设利益分配的过程中有n个主体进行博弈;

（2）假设各主体都追求个人利益最大化;

（3）保证各主体所分配利润之和与供应链最大总收益相等;

（4）假设利益分配比例受各参与主体权重占比的影响。

3.2  变量描述

g表示合作模式i成员在供应链中的地位权重，其中：i表示供应链参与者，1表示农产品代理商，2表示零售商;Z表示合作模式下i成员所分得的收益;E表示使用合理分配方案集合;e表示最优分配方案;k表示合作模式i成员在合作模式中实际收益分配系数。

3.3  模型建立

目标函数为：

MAX

Z-

∏

约束条件为：

独立运营模式下，零售商最优决策收益的表达式为：

∏=P

-ωQ+P

-ω-b

ψ

Q-kξ

其中：

P=+

Q+Q≤S-Q

代理商单独决策中，最优决策收益的表达式为：

∏=ω-c

Q

+Q+

P-c-b

ψQ-kξ-sS-Q

-Q

-Q

合作决策运营下，总收益为：

Z=P

-cQ+

P-c-b

ψQ+

P-c-b

ψQ-kξ-sS-Q

-Q

-Q

其中：

Q+Q+Q≤S

合作決策下，零售商分配利润为：

Z=kZ

合作决策下，农产品代理商利润为：

Z=kZ

综上所述，农产品混合双渠道供应链收益分配模型，目标函数为：

MIN-

Z-

∏

Z

-∏

约束条件为：

3.4  地位权重的确定

供应链整体收益由所有参与成员构成，是所有成员号召力对合作模式贡献程度等的集中体现，为了增加评价可靠性，本文首先引入投影法，分别对各成员的企业软实力、贡献因素、风险因素等指标进行评价，再进行归一化处理。

3.4.1  评价数据收集

邀请D、D、D、D四名该领域专家组成决策委员会。

3.4.2  计算平均决策矩阵

根据求解计算可得表1。

3.4.3  拆分矩阵

将评价员决策矩阵和步骤二求得的平均决策矩阵都拆分开。

3.4.4  求出平均矩阵与评价员决策矩阵的双向投影值

TY

，X

=

其中：

==

X=w

u

+u

+u

u

3.4.5  计算评价员与群体的相似度

取θ=0.6，求得相似度D=0.988 4， D=0.980 1， D=0.989 3， D=0.991 7。计算专家的权重：

集结矩阵：

JJu，v=wa=1-

1-

a

， 1

-1-

b

c，

d

3.4.6  确定比例

结合上文知θ=0.6，通过对隶属度和非隶属度加权的方式求出各成员最终比值如表2所示。

4  算例分析

4.1  参数确定

4.1.1  成本价c

了解到当地在粗放管理下，一公斤红枣可以卖3元，在经过技术指导后以每公斤7元的收购价进行采买;过程中会产生一定成本大约为每公斤2元，下面将以c=9Q来进行实操。

4.1.2  供应链成员主体权重

根据上一章节求得的最终权重比例为0.52，0.48。

4.1.3  其他参数

市场初始规模a=1.8万公斤，红枣销售周期为T=12。从代理商线上、零售商线上和零售商线下，消费者对价格敏感系数依次为0.1、0.2和0.3，对红枣新鲜度敏感系数依次为0.3、0.1、0.2，配送满意度敏感系数方面要求较高取0.08。

4.2  求解分析

4.2.1  各决策下结果比较

首先将算例参数写入模型，通过Python运行计算，结果如图1所示。

4.2.2  供应量对最优分配比例的影响

在设定参数下，使用粒子群优化算法运行结果如图2所示。

由图2可知，在集中决策下随着供应链整体收益的不断增加，按照利益分配模型，其中零售商主要参与配送，代理商负责出售农产品，因此呈现逐渐减少的形态;收益分配比例开始随着供应量的增加而增加，直至0.6附近。

4.3  灵敏度分析

改变供应链成员的地位权重来分析其对收益分配比例的影响，取值如表3所示。

运行结果如图3所示。

通过本文研究数据表明，无论供应情况如何变动，收益分配比例总是伴随着权重变化，与其成正相关关系。同时利用算例也验证了，集中决策下考虑权重的混合双渠道的收益分配比例的可行性。另外，由于本文没有考虑各供应链成员的运营固定成本，而一般情况下集中决策下的运营成本要远低于单独决策下两成员固定运营成本之和，如果考虑固定运营成本，集中决策将具有更好的对比优势。

参考文献：

[1] 郑琪，范体军，张磊. “农超对接”模式下生鲜农产品收益共享契约[J]. 系统管理学报，2019，28（4）：742-751.

[2]  TAYLOR D H. Demand management in agri-food supply chains： An analysis of the characteristics and problems and a framework for improvement[J]. The International Journal of Logistics Management， 2006，17（2）：163-186.

[3]  CHUNG Y DYE， CHIH T YANG， et al. A note on "coordinating a supply chain for deteriorating items with a revenue sharing and cooperative investment contract"[J]. Omega， 2016，62（1）：115-122.

[4] 白皓. 混合双渠道生鲜农产品供应链冲突与定价研究[J]. 物流技术，2019，38（5）：93-100，121.

[5] 唐润，彭洋洋. 考虑时间和温度因素的生鲜食品双渠道供应链协调[J]. 中国管理科学，2017，25（10）：62-71.

[6] 张晓. 保鲜成本分担下考虑零售商公平关切的生鲜品双渠道供应链协调[J]. 工业工程与管理，2021，26（2）：15-22.

收稿日期：2022-12-30

基金项目：国家社会科學基金项目“重大突发公共事件下复杂供应链网络的风险阻断与恢复机制研究”（21XGL004）

作者简介：樊自甫（1977—），男，重庆人，重庆邮电大学，教授，研究方向：数字经济与智慧物流、下一代网络技术;张  萌（1998—），本文通信作者，男，重庆人，重庆邮电大学硕士研究生，研究方向：数字经济与智慧物流;程  垚（1997—），男，重庆人，重庆邮电大学硕士研究生，研究方向：物流配送路径优化。

引文格式：樊自甫，张萌，程垚. 可变供应情境下农产品混合双渠道供应链的利益分配机制研究[J]. 物流科技，2023，46（15）：1-5，

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