区块链技术下平台供应链绿色产品销售与融资成本研究

丁振华 牟宗玉 阮龙杰

摘要：针对资金短缺的制造商绿色研发时融资贵且融资难的问题，构建了一个由绿色产品制造商和线上销售平台组成的二级供应链，探讨平台供应链中绿色产品在线销售渠道选择及区块链解决融资信息不对称时的决策问题。研究结果表明，消费者对绿色产品的敏感程度、采用区块链单位成本和银行利率均对产品绿色度以及制造商和平台利润产生影响；区块链单位成本和平台佣金率对绿色产品销售渠道选择起主要作用；佣金率较低或适中且区块链单位成本较低或适中时，平台采用区块链并采取代售模式可实现生态效益和供应链成员经济效益双赢。

关键词：平台供应链；绿色研发；在线销售；融资；区块链

中图分类号：F274

文献标志码：A

面对温室气体排放带来的全球气候变化问题，中国2020年提出了“碳达峰、碳中和”战略目标，后续相继出台双碳相关政策文件，消费者也越来越偏向购买绿色产品，践行低碳生活。国家战略引导与迎合市场需求背景下，越来越多的企业开始注重研发生产低碳绿色产品，例如，海尔首先在业内研发了空调可变分流技术，使单台空调每年减排CO2 261 kg，销售增幅25%。绿色研发需要大量资金支持，绿色产品回本周期也较长，企业实施绿色创新过程中可能面临资金短缺情况，由于信息不对称、信任缺失和风险不易控制等难点，融资过程中会遇到融资难、融资贵等问题，阻碍企业发展。区块链技术是一种去中心化、不可篡改、安全可靠的分布式账本技术，可实现信息共享、信任建立、风险控制等功能，有望解决当前企业融资面临的问题[1]，同时区块链可以为构建更加稳定、安全、高效的供应链提供帮助[2]。研究认为区块链的众多特点和优势将为供应链运营产生变革性的影响[3]，例如改变过去借助区块链平台第三方担保的模式，实施自我担保[4]；区块链应用有助于改善供应链运营时上、下游存在信息不对称、不透明、数据滥用和隐私顾虑等问题[5]。区块链运用于供应链金融中，可实现供应链运营全过程的透明、公开和可信[6]，提高供应链金融绩效[7]。通过构建传统供应链融资模型和区块链融资模型，求解两种模式下的最优定价与订货决策，对比均衡结果，分析区块链技术的应用条件[8]；研究供应链融资中区块链的应用对融资模式选择的影响[9]；分析区块链对政府进行低碳补贴时最优策略选择的影响[10]。随着购物平台兴起，线上平台不受地域、时间、空间、自然资源等条件限制，具有强大收集、整理及数据分析能力。通过数字化平台，供应商、制造商、分销商和零售商等各个环节实时共享信息、协同合作，从而提高供应链效率和灵活性。因方便多样等特点，线上购物已成为大众主流选择。企业同时采用传统销售模式和平台销售模式时，销售平台的协同效应可有效降低运营成本[11]，供应链协调[12-13]、零售商公平关切[14]对供应链运营亦有影响。而相关研究大多考虑区块链对供应链绩效的影响，鲜见平台供应链下区块链对绿色产品融资影响的研究。因此，本文探讨制造商融资研发绿色产品并通过线上平台销售时，制造商或平台是否采用区块链获取银行信任及相关销售策略等问题。

1 模型描述及假设

1.1 模型描述

本文构建由单一制造商、单一销售平台和消费者组成的绿色供应链，制造商与平台合作以代售或转售模式将产品销售给消费者（图1）。在政府提倡及消费者需求下，制造商对产品实施绿色创新研发，提升产品绿色度。实施绿色创新研发需要投入大量资金，制造商可能面临资金短缺问题，需要申请银行贷款。由于银行远离市场，对制造商和销售平台提供的市场信息存疑，合理质疑制造商和平台通过夸大市场需求以获得有利的融资条件，最终导致贷款审批不通过。引入区块链技术可监控产品的库存和交易状态，从而降低银行放款风险。

1.2 模型假设

假设1 制造商m和销售平台p间存在着Stackelberg博弈关系，且制造商为跟随者，平台为领导者，两者完全理性且彼此间信息对称。

假设2 制造商投资绿色研发，生产绿色产品，制造商决策产品的绿色度e，绿色研发具有规模不经济型，成本函数为L=0.5e2[15]，即产品的绿色度越高，制造商的绿色投资成本越高。

假设3 市场需求不仅与产品价格相关，还与产品绿色属性即产品绿色度有关，市场消费者存在绿色偏好，产品绿色度越高市场需求越大，因此市场需求q=1－pi+μe（i=a，t）[16]，p代表产品价格，μ代表消费者对产品绿色度的程度偏好，下标a和t分别代表“代售”与“转售”。

2 基本模型

实际市场需求是不确定的，贷款利率r由银行决定，由于银行远离市场，对制造商和销售平台提供的市场信息不完全信任，认为贷款风险较大，所以会在一般贷款利率r的基础上进行加点，加点后利率为λr，其中λ>1。上标N、M与B分别代表不采用区块链、制造商采用区块链和平台采用区块链的情况。

2.1 代售策略

制造商与平台的利润分别为

πN/ma=（1－η）pq－0.5e21+λr（1）

πN/pa=ηpq（2）

命题1 模型中成员的均衡决策为：销售价格pNa=1+λr2+2λr－1－ημ2，产品绿色度eNa=1－ηrμ2+2λr－1－ημ2，产品市场需求量qNa=1+λr2+2λr－1－ημ2，制造商利润πN/ma=1－η（1+λr）2［2+2λr－1－ημ2］，平台利润πN/pa=（1+λr）2η［2+2λr－1－ημ2］2。

结论1 1）eNaμ>0，qNaμ>0，pNaμ>0，πN/maμ>0，πN/paμ>0；2）eNaη<0，qNaη<0，pNaη<0，πN/maη<0，πN/paη>0，3）eNar<0，qNar<0，pNar<0，πN/mar<0，πN/par<0；eNaλ<0，qNaλ<0，pNaλ<0，πN/maλ<0，πN/paλ<0。

不采取区块链技术的代售情况下，（1）随着消费者对绿色产品偏好程度增加，代售模式下的产品绿色度、销售价格、需求量及制造商和平台的利润均会上升。因为消费者对绿色产品偏好程度增加时，绿色产品销量增加，激励制造商提高产品绿色度，促进更多潜在消费者购买绿色产品。虽然绿色研发投资成本会增加，但绿色产品销量的增加、销售价格和批发价格的提高带来的正影响大于绿色研发投资成本增加带来的负影响，因此制造商的利润增加。此时，随着绿色产品销售价格的提高，绿色产品市场需求量和服务佣金的增加会使平台所获得的利润增加；（2）随着佣金率提高，平台获得的利润随之增加。此时，为抵消增加的服务佣金，制造商会降低产品绿色度，减少研发资金的投入来保证自身利润，由产品市场需求函数可知，这将直接导致愿意购买绿色产品的消费者数量减少，佣金增加及市场需求量降低，故减少了制造商的利润；（3）随着银行利率的增加，制造商贷款成本增加，会减少绿色研发资金的投入，导致产品绿色度降低，由需求函数可知，产品绿色度降低和需求量减少时，制造商为增加销量，降价销售，但产品降价对销量的正影响小于绿色度降低和降价带来的负影响，制造商利润减少，平台利润随之减少。

2.2 转售策略

转售模式下制造商和平台利润函数

πN/mt=q－0.5e21+λr（3）

πN/pt=pq－q（4）

命题2 此时成员的均衡决策为：批发价格Nt=2+2λr4+4λr－μ2，销售价格pNt=3+3λr4+4λr－μ2，产品绿色度eNt=μ4+4λr－μ2，产品市场需求量qNt=1+λr4+4λr－μ2，制造商利润πN/mt=1+λr2（4+4λr－μ2），平台利润πN/pt=（1+λr）2（4+4λr－μ2）2。

结论2 在转售情况下的无区块链参与时，1）eNtμ>0，qNtμ>0，Ntμ>0，pNtμ>0，πN/mtμ>0，πN/ptμ>0；2）eNtr<0，qNtr<0，pNtr<0，πN/mtr<0，πN/ptr<0；eNtλ<0，qNtλ<0，pNtλ<0，πN/mtλ<0，πN/ptλ<0。

在不采用区块链技术的转售策略下，（1）随着消费者对绿色产品偏好成程度的增加，产品绿色度、批发价格、销售价格、需求量及制造商和平台的利润均上升。消费者对绿色产品的偏好程度增加时，由产品的需求函数可知，消费者更愿意购买绿色产品，产品销量增加，而为获得更多收益，制造商会提高产品批发价格，平台会提高销售价格，激励制造商提高产品绿色度，使更多的潜在消费者购买绿色产品，虽然绿色研发投资成本会增加，但绿色产品销量的增加、销售价格和批发价格的提高带来的正影响大于绿色研发投资成本增加带来的负影响，因此制造商的利润增加，同理，平台的利润也会增加；（2）随着银行利率的增加，制造商贷款成本增加，这将减少绿色研发资金的投入，造成产品绿色度降低，由需求函数可知，产品绿色度降低，产品需求量减少，平台为增加销量，降低产品价格，也会进一步压缩制造商的批发价格，但产品降价对销量的正影响小于绿色度降低和价格下降带来的负影响，故制造商和平台的利润都会减少。

3 制造商采用区块链

制造商将区块链技术引入上述融资过程并承担引入成本，所有的交易细节，包括订单数量，交易价格等都将被记录，无法被单方更改，引入区块链使银行能够实时监控库存状态以及交易状态，提高银行对于制造商和平台的信任度，故银行给予制造商一般贷款利率r。

3.1 代售策略

制造商与平台的利润分别为

πM/ma=（1－η）pq－0.5e21+r－cq（5）

πM/pa=ηpq（6）

命题3 此时成员的均衡决策为：销售价格pMa=（1+r－cμ2）η－（1+r）（1+c）+cμ2（2+2r+ημ2－μ2）（η－1），产品绿色度eMa=μ1－η－c2+2r－（1－η）μ2，产品市场需求量qMa=1－η－c（1+r）1－η（2+2r+ημ2－μ2），制造商利润πM/ma=（1+r）1－η－c221－η2+2r+ημ2－μ2，平台利润πM/pa=η（1+r）［1+r+（1+r－μ2）c－（1+r－cμ2）η］1－η2（2+2r+ημ2－μ2）2。

结论3 在制造商采用区块链的代售模式下，有1）eMaμ>0，qMaμ>0，pMaμ>0，πM/maμ>0，πM/paμ>0；2）eMac<0，qMac<0，pMac<0，πM/mac<0，πM/pac<0；3）eMaη<0，qMaη<0，pMaη<0，πM/maη<0，πM/paη>0；4）eMar<0，qMar<0，pMar>0，πM/mar<0，πM/par<0。

制造商引入区块链技术的代售情况中，（1）随着消费者对绿色产品偏好程度增加，代售模式下产品绿色度、销售价格、需求量及制造商和平台的利润均会上升，消费者对绿色产品的偏好程度增加时，消费者更愿意购买绿色产品，产品销量增加，激励制造商提高产品绿色度，使更多潜在消费者购买绿色产品。虽然绿色研发投资成本会增加，但绿色产品销量增加、销售价格和批发价格的提高所带来的收益增加量高于绿色研发投资成本增加带来的收益减少量，因此制造商利润增加，此时，随着绿色产品销售价格提高，制造商向平台支付的服务佣金也会增加，绿色产品市场需求量和服务佣金增加使得平台所获得的利润增加；（2）制造商引入区块链的单位成本增加时，代售模式下的产品绿色度、销售价格、需求量及制造商和平台利润均会下降，因为区块链成本增加，制造商会减少绿色研发资金的投入，降低产品绿色度，由市场需求函数可知，消费者对绿色产品的需求量会降低，制造商为增加销量，降价销售，但产品降价对销量的正影响小于绿色度降低和价格降低带来的负影响，制造商利润减少，平台利润随之减少；（3）随着平台佣金率的提高，所获得的利润会随之增加，为中和增加的服务佣金，制造商会选择降低产品绿色度，减少研发资金的投入来保证自身利润，由产品市场需求函数可知，这导致愿意购买绿色产品的消费者数量减少，制造商支付佣金增加的同时绿色产品市场需求量降低，故制造商的利润随之减少。

3.2 转售策略

制造商与平台的利润分别为

πM/mt=q－0.5e21+r－cq（7）

πM/pt=pq－q（8）

命题4 模型中成员的均衡决策为：批发价格Mt=2+2r+（2+2r－μ2）c4+4r－μ2；销售价格pMt=3+3r+（1+r－μ2）c4+4r－μ2；产品绿色度eMt=（1－c）μ4+4r－μ2；产品市场需求量qMt=（1－c）（1+r）4+4r－μ2；制造商利润πM/mt=（1－c）2（1+r）2（4+4r－μ2）；平台利润πM/pt=（1－c）2（1+r）2（4+4r－μ2）2。

结论4 在制造商采用区块链的转售模式下，有1）eMtμ>0，qMtμ>0，Mtμ>0，pMtμ>0，πM/mtμ>0，πM/ptμ>0；2）eMtc<0，qMtc<0，Mtc>0，pMtc>0，πM/mtc<0，πM/ptc<0；3）eMtr<0，qMtr<0，pMtr<0，πM/mtr<0，πM/ptr<0。

制造商引入区块链技术的转售情况下，（1）随着消费者对绿色产品偏好程度增加，产品绿色度、批发价格、产品销售价格、产品需求量、制造商和平台利润均会上升，消费者对绿色产品的偏好程度增加时，由产品的需求函数可知，消费者更愿意购买绿色产品，产品销量增加，而为获得更多收益，制造商会提高产品批发价格，平台会提高销售价格，激励制造商提高产品绿色度，使更多潜在消费者购买绿色产品，虽然绿色研发投资成本会增加，但绿色产品销量的增加、销售价格和批发价格的提高所带来的正影响大于绿色研发投资成本增加带来的负影响，因此制造商利润增加，同理，平台利润也会增加；（2）随着制造商引入区块链技术单位成本增加，制造商为保证自身利润将减少绿色研发资金的投入，降低产品绿色度并提高批发价格，由市场需求函数可知，这会使消费者对于绿色产品需求量降低，此时，区块链单位识别成本增加和对绿色产品需求量降低所带来的负影响大于绿色产品批发价格增加所带来的正影响，故制造商的利润会减少，对于平台而言，提高产品销售价格的正影响低于销售量减少带来的负影响，故平台的利润亦降低；（3）随着银行利率增加，制造商贷款成本增加，会减少绿色研发资金的投入，导致产品绿色度降低，由需求函数可知，产品绿色度降低，产品需求量减少，平台为增加销量，对产品进行降价，进一步压缩制造商的批发价格，但产品降价对销量的正影响小于绿色度降低和价格降低带来的负影响，故制造商和平台的利润都会减少。

4 平台采用区块链

此时平台引入区块链技术并承担引入成本。

4.1 代售策略

制造商与平台的利润分别为

πB/ma=（1－η）pq－0.5e21+r（9）

πB/pa=ηpq－cq（10）

命题5 模型中成员的均衡决策为：销售价格pBa=1+r2+2r－（1－η）μ2；产品绿色度eBa=1－ημ2+2r－（1－η）μ2；产品市场需求量qBa=1+r2+2r－（1－η）μ2；制造商利润πB/ma=（1+r）（1－η）2［2+2r－（1－η）μ2］；平台利润πB/pa=［（2+2r－μ2）c－（1+r－cμ2）η］（1+r）［2+2r－（1－η）μ2］2。

结论5 与结论2同理，有1）eBaμ>0，qBaμ>0，pBaμ>0，πB/maμ>0，πB/paμ>0；2）eMaη<0，qMaη<0，pMaη<0，πM/maη<0，πM/paη>0；3）eBrr<0，qBar<0，pBar<0，πB/mar<0，πB/par<0。

4.2 转售策略

制造商与平台的利润分别为

πB/mt=q－0.5e21+r（11）

πB/pt=pq－q－cq（12）

命题6 此情况下模型中成员的均衡决策为：批发价格Bt=2（1+r）（1+c）4+4r－μ2；销售价格pBt=3+3r+（1+r－μ2）c4+4r－μ2；产品绿色度eBt=（1－c）μ4+4r－μ2；产品市场需求量qBt=（1+r）（1－c）4+4r－μ2；制造商利润πB/mt=（1+r）（1－c）22（4+4r－μ2）；平台利润πB/pt=（1+r）2（1－c）2（4+4r－μ2）2。

结论6 与结论4同理，有1）eBtμ>0，qBtμ>0，Btμ>0，pBtμ>0，πB/mtμ>0，πB/ptμ>0；2）eBtc<0，qBtc<0，Btc>0，pBtc>0，πB/mtc<0，πB/ptc<0；3）eBtr<0，qBtr<0，pBtr<0，πB/mtr<0，πB/ptr<0。

5 算例分析

使用Matlab数值算例分析，考虑消费者绿色偏好程度的高低，即μ=0.75和μ=0.4时，参数η和c对产品绿色度、制造商和平台利润的联合影响，λ=2，r=0.05[17]，结果如图2、图3、图4所示。

图2（a）中，消费者绿色偏好程度较高的情况下，平台佣金率较低或适中时，平台采用区块链代售模式可使产品绿色度最大化，在佣金率较低且平台承担区块链成本时，制造商资金压力较小，有动力投入更多资金提升产品绿色度；佣金率较高但采用区块链的单位成本较小时，平台采用区块链转售模式可以将产品绿色度最大化，因为佣金率的提升增大了制造商的资金压力，代售模式不再合适，遂转向转售模式；佣金率较高且采用区块链的单位成本较大时，平台和制造商作为理性决策者，放弃区块链，加之较高的佣金率，所以在转售模式下制造商有更大的动力去提升产品绿色度。图2（b）表明，考虑制造商利润最大化，平台佣金率较低时，平台采用区块链代售模式为最优，此时产品绿色度较高，产品销量较高且制造商向平台支付的佣金较少，加之无需承担区块链成本，所以可实现利润最大化；佣金率较高但采用区块链的单位成本较小时，平台采用区块链转售模式可帮助制造商实现利润最大化，因为随着佣金率的提高，制造商向平台支付的佣金也随之增加，代售模式不再合适，所以转售模式可使制造商利润最大化；佣金率较高且采用区块链的单位成本较大时，平台和制造商作为理性决策者，放弃区块链，加之较高的佣金率，故转售模式下制造商获得更多的利润。

由图3（a）可知，消费者绿色偏好程度较高的情况下，佣金率和区块链单位成本较低时，平台采用区块链转售模式可实现利润最大化，因为平台承担区块链成本，制造商有更大的动力提升产品绿色度以提高销量，相比收取较少佣金费的代售模式，转售模式能获得更多的利润，随着区块链单位成本的增加，平台放弃区块链技术；佣金率适中或较高且区块链单位成本很低时，考虑平台利润最大化，制造商采用区块链代售模式为最优，此时平台不用承担区块链成本，制造商采用区块链说服银行降低贷款利率，由结论3（4）项可知，产品绿色度会提升，产品销量也会增加，平台收取到更多的佣金，随着区块链单位成本增加，制造商放弃区块链，

平台还是依靠较高的佣金率达到利润最大化；佣金率较低或适中且区块链单位成本适中时，平台采用区块链代售模式可以使平台利润最大化，因为平台承担了较大的区块链成本，且银行利率降低，制造商资金压力减小，有更多资金去提升产品绿色度，提高产品销量。产品销量提升使佣金增加，佣金增加量大于区块链投入成本，实现利润最大化，即图3（b）中均衡区域形成的原因。

在消费者绿色偏好程度较低的情况下，平台佣金率较低时，制造商采用区块链代售模式可实现较高的产品绿色度，也可获得较高的利润，平台佣金率较高时，不采用区块链转售模式可实现较高的产品绿色度和利润。由图3（a）和图4（c）可知，消费者绿色偏好度变化对平台的选择并未造成较大影响。

6 结论

本文基于单一绿色产品的制造商和单一销售平台组成的二级供应链，探讨制造商与平台是否采用区块链技术解决融资时信息不对称及在线销售渠道的选择问题，分别建立代售、转售两种销售模式下不采用区块链、制造商采用区块链和平台采用区块链模型，分析均衡结果。消费者对绿色产品的敏感程度、采用区块链的单位成本和银行利率均会对产品绿色度及制造商和平台利润产生影响。制造商与平台可通过广告宣传、知识科普和明星代言等方式提高消费者环保意识，提升供应链绩效。采用区块链可解决信息不对称问题，通过信息透明化提高银行对制造商和平台的信任度，降低制造商融资成本。区块链的单位成本和平台佣金率对绿色产品销售渠道的选择起主要作用。消费者绿色偏好程度较高、佣金率较低或适中且区块链单位成本适中时，平台采用区块链代售模式可实现生态效益和供应链成员经济效益双赢。因此，制造商与平台可采用成熟的区块链搭建技术以降低应用成本，平台亦要考虑供应链整体利益，保持合适佣金率，以此来提升供应链运行水平。

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Research on Sales and Financing Costs of Green Products in Platform Supply Chain under Blockchain Technology

DING Zhen-hua， MU Zong-yu， RUAN Long-jie

（Business College， Qingdao University， Qingdao 266061， China）

Abstract：

A secondary supply chain consisting of green product manufacturers and an online sales platform was constructed to address the problem of expensive and difficult financing difficulty for green R&D of manufacturers facing financing shortages. The selection of online sales channels for green products in the platform supply chain and the decision-making problem of blockchain in solving financing information asymmetry were discussed. The research results indicate that the sensitivity of consumers to green products， the unit cost of adopting blockchain， and bank interest rates all have an impact on the greenness of products and the profits of manufacturers and platforms. The unit cost and platform commission rate of blockchain play a major role in the selection of sales channels for green products. When the commission rate is low or moderate and the unit cost of blockchain is low or moderate， the platform adopting blockchain and adopting a consignment model can achieve a win-win situation of ecological benefits and economic benefits for supply chain members.

Keywords：

platform supply chain;green R&D; online sales; financing; blockchain