生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排的系统动力学仿真分析

摘" 要：随着电子商务的不断普及和广泛渗透，生鲜农产品的网络销售渠道快速增长，呈现传统线下渠道与网络线上渠道并存的双渠道模式。生鲜农产品易腐易损的特性，使其“保鲜”过程中的碳排放比一般农产品大得多，成为“双碳”背景下碳减排的重点领域，探讨线上渠道与线下渠道之间的融合、供应链主体之间的协同如何促进生鲜农产品双渠道供应链的碳减排具有重要意义。在阐述生鲜农产品双渠道供应链系统逻辑结构的基础上，运用系统动力学的理论和方法进行系统建模，在Vensim PLE平台上开展仿真试验。仿真结果显示线上渠道与线下渠道的融合、供应链主体之间的协同和碳减排努力都对生鲜农产品双渠道供应链系统的库存和碳排放产生积极影响，供应链协同和碳减排努力共同作用下将对碳减排效果产生叠加效应。针对系统模型的仿真结果，提出相应的政策建议。

关键词：生鲜农产品；双渠道供应链；协同碳减排；系统动力学；系统仿真

" 中图分类号：F274" " 文献标志码：A" " DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.03.033

Abstract： With the continuous popularization and widespread penetration of e-commerce， the online sales channels of fresh agricultural products are growing rapidly， presenting a dual channel model of traditional offline channels and online channels coexisting. The perishable and vulnerable nature of fresh agricultural products results in significantly higher carbon emissions during the preservation process compared to general agricultural products， making it a key area for carbon reduction in the context of \"dual carbon\". Exploring the integration between online and offline channels， as well as the collaboration between supply chain entities， is of great significance in promoting carbon reduction in the dual channel supply chain of fresh agricultural products. On the basis of explaining the logical structure of the dual channel supply chain system for fresh agricultural products， the theory and methods of system dynamics are applied to model the system， and simulation experiments are conducted on the Vensim PLE platform. The simulation results show that the integration of online and offline channels， collaboration between supply chain entities， and carbon reduction efforts all have a positive impact on the inventory and carbon emissions of the dual channel supply chain system for fresh agricultural products. The combined effect of supply chain collaboration and carbon reduction efforts will have a cumulative effect on the carbon reduction effect. Provide corresponding policy recommendations based on the simulation results of the system model.

Key words： fresh agricultural products; dual channel supply chain; collaborative carbon reduction; system dynamics; system simulation

0" 引" 言

" 随着工业的快速发展和人们生活品质的显著提高，人类活动产生的二氧化碳等温室气体不断增加，加剧了全球气候变暖问题，低碳和可持续发展逐渐成为共识，引起世界各国的关注和重视。自从2020年9月习近平总书记提出我国“二氧化碳排放力争于2020年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”以来，“双碳”目标已经深入人心，低碳、减排和绿色成为企业生产和人们生活的主题词。农业生产和流通活动是碳排放的重要来源，占全国碳排放总量超过13%。尤其是生鲜农产品，易腐易损的特性，使其“保鲜”过程中的碳排放比一般农产品大得多，成为减排的重点领域。近年来，随着电子商务和社区网购平台的快速发展，生鲜农产品不仅通过传统线下的农贸市场、生鲜超市、集市等零售渠道销售，还可通过社区电商、生鲜电商、O2O模式等线上渠道销售，形成线上与线下相结合的双渠道供应链系统。种植户（养殖户）、批发商、中间商、零售商、平台企业等各主体之间，以及线上渠道与线下渠道之间如何加强合作，协同推进生鲜农产品双渠道供应链系统的协同碳减排，实现双渠道供应链碳减排的协同效应，减少生鲜农产品双渠道供应链的碳排放，助力达成“双碳”目标，具有十分重要的理论意义和现实价值。

1" 生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统的逻辑结构

1.1" 生鲜农产品双渠道供应链协同系统

" 随着越来越多的生鲜农产品相关企业采用线上与线下相结合的供应链运作模式，传统供应链与网络供应链之间不再独立运营，而是进行合作，比如市场信息和产品信息的共享，甚至库存的相互调拨与共享，实现传统供应链与网络供应链之间的协同运作，形成生鲜农产品双渠道供应链协同系统如图1所示。

1.2" 生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统的逻辑结构

一般系统在逻辑上包括输入、转换、输出和反馈四个部分。输入和输出是系统与外界进行物质、能量和信息的交互，通过输入和输出使得系统与外界环境产生关联和影响。其中输入是从外界进入到系统中，是外界对系统的供给和补充；输出是从系统内输出到外界环境中，是系统对外界的贡献和补给。转换是系统的核心行为，通过转换使物质、能量和信息产生相互作用，实现系统的使用价值和价值，通常包括转换主体和转换活动两个部分。

在生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统中，系统输入主要有人才、资金、技术和信息等资源。系统输出主要有生鲜农产品的新鲜度、价格，以及生鲜农产品供应链运作过程的碳排放量。系统转换主体主要有种植与养殖户，零售主体，批发商、物流服务商等中间商，系统平台等；转换活动包括了生鲜农产品供应链运作过程的所有活动，包括种植与养殖、加工、仓储、物流运输、交易等，而系统转换的效果不仅受到系统输入的影响，也受到系统运行的动力机制、运作机制、管理机制和协同机制的共同作用与影响。系统反馈主要包括了系统转换对系统输入的影响，以及系统输出对系统转换和系统输入的影响。生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统的逻辑结构如图2所示。

2" 生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统模型构建

2.1" 系统因果关系图

" 因果关系图是系统动力学模型的基础和关键，它用因果箭、因果链和因果反馈回路等描述和刻画系统各要素之间的联系和影响关系，揭示系统的内在逻辑和运行机理。根据生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统各要素之间的关联性、逻辑性和影响性进行全面和系统地分析后，得到如图3所示的因果关系图。该因果关系图21条因果链，其中12条正因果链，9条负因果链。

2.2" 系统流图

当生鲜农产品双渠道供应链建立紧密的协作关系，线上渠道与线下渠道融合，形成协同碳减排系统时，共享分销渠道和库存资源。零售商的库存与网络配送点的库存合并，变成共享终端零售点；批发商库存与网络配送中心库存合并，变成共享配送中心。传统线下渠道与网络线上渠道实现渠道融合，形成统一、协作的整体。且生产商、批发商、零售商、网络平台和网络零售商形成的供应链构建信息共享、成本分担和利益分享的供应链协同运作机制，共同提升生鲜农产品双渠道供应链的协同碳减排成效。对图1的系统结构图和图3的因果关系图进行细化和深入分析后，得到如图4所示的系统流图，该流图包括9个水平变量，10个速率变量，30个辅助变量和常量。

2.3" 系统主要参数和方程

系统流图的变量主要有水平变量、速率变量、辅助变量和常量。由于生鲜农产品双渠道供应链独立减排系统和协同碳减排系统涉及的变量较多，限于本文篇幅不一一罗列，仅列出主要变量及其方程，如表1所示。

3" 系统模拟仿真与政策建议

3.1" 系统模拟仿真

" 运用Vensim PLE平台运行所构建的系统模型，选取供应链协同程度以及减排努力（生产技术改进、仓储减排技术改进和运输方式优化）作为决策变量，双渠道供应链系统总库存和双渠道供应链碳排放总量作为效果变量。通过系统的反复模拟仿真，可模拟出不同决策组合下的决策效果，为制定生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排政策提供参考和借鉴基础。

3.1.1" 供应链协同程度的比较

" 生鲜农产品双渠道供应链环境下，供应链各主体之间的协同程度将影响供应链的运作成效，对供应链的库存和碳排放产生重要的影响作用。本文将供应链协同程度分为不协同、低协同、中协同和高协同四种情况，分别进行模拟仿真，得到如图5所示的结果。从图中可见，不管是供应链总库存还是供应链总碳排放量，生鲜农产品双渠道供应链系统处于高协同时优于中协同的情况，中协同优于低协同，低协同优于不协同的情况。供应链协同不仅有利于降低供应链的库存水平，还有助于减少供应链的碳排放。

3.1.2" 减排努力的比较

" 生鲜农产品双渠道供应链系统的减排效果还与供应链各主体参与减排的努力程度有关，如生鲜农产品的种植与养殖户，是否引进优良的品种，是否运用先进的种植或养殖技术；批发与零售商是否在冷链运输与仓储过程中采用能耗更低的设备与技术等。本文将供应链各主体的减排努力分为不减排努力、低减排努力、中减排努力和高减排努力四种情况，分别进行模拟仿真，得到如图6所示的结果。从图中可见，不管是供应链总库存还是供应链总碳排放量，生鲜农产品双渠道供应链各主体处于高减排努力时优于中减排努力的情况，中减排努力优于低减排努力的情况，低减排努力优于不减排努力的情况。供应链各主体的减排努力也会影响到生鲜农产品双渠道供应链系统的减排效果。

3.1.3" 综合策略的比较

综合考虑生鲜农产品供应链双渠道是否融合，供应链各主体的协同程度，以及供应链各主体的减排努力等因素时，生鲜农产品双渠道供应链系统的库存与碳排放状况如何发生演化，是否会产生多重因素的叠加效应值得关注。为此，本文将比较不协同+不减排努力系统、低协同+低减排努力系统、中协同+中减排努力系统、高协同+高减排努力系统四种情况下的库存与碳减排状况，分别进行模拟仿真后得到如图7所示的结果。由图7可知，在供应链协同与减排努力共同作用下，供应链系统的库存和碳减排都产生了叠加效果。

3.2" 政策建议

3.2.1" 引导生鲜农产品线上与线下融合，共享渠道资源

随着电子商务的发展和商业模式的变迁，通过线上渠道销售生鲜农产品已经越来越普及和流行，但是多数生鲜电商企业自建供应链系统，甚至有些实施O2O模式的生鲜企业线上与线下渠道独立运作，难以发挥供应链的规模效应。为此，应该有序引导生鲜电商企业在确保终端销售渠道独立性的基础上，与相关生鲜企业进行横向融合，共享冷链运输、冷链仓储、终端库存等渠道资源，减少渠道建设投入，降低运营成本，减少碳排放。同时，要鼓励和引导生鲜农产品批发商和物流服务商扩大业务服务范围，同时为线上与线下零售终端提供服务，推动生鲜农产品线上与线下融合。

3.2.2" 促进生鲜农产品供应链协同，提高供应链运作效率

生鲜农产品供应链包含种植或养殖户、批发商、零售商、生鲜电商平台等主体，地域分布和组织形式都相对比较离散，供应链的整体性、协作性程度不高，信息收集、共享和运用水平低下，供应链安全水平低、韧性不强。生鲜农产品供应链的核心企业和链主企业要引领供应链相关企业加强供应链成员之间的合作，通过信息共享、成本分担、利益分享等契约和机制，提高供应链各企业或组织参与供应链合作的积极性、主动性和自觉性，增加供应链内部的凝聚力和协同力，提升供应链的整体运作效率，提高供应链的市场竞争力和抵御风险的能力。

3.2.3" 强化碳排放监测与激励功能，增强节能减排效能

" 为达成“双碳”目标，政府相关部门要加强对生鲜农产品企业的碳排放监测，将“碳效码”从第二产业拓展到第一产业，科学、有效地对生鲜农产品相关企业的碳排放水平进行测评，并根据测评的结果对相关企业进行奖励和惩罚，以发挥政府政策的激励和督促作用。碳排放和能源碳效值方面表现优异的生鲜农产品企业，在税收、土地审批和绿色工厂申报等方面进行政策倾斜；并树立为碳减排标杆，在行业内起到带头、引领和示范作用。而对于能耗高的生鲜农产品企业，政府要配套相应资源，以加大技术改造力度，提高管理科学化水平，以有效降低其碳排放，提高能源碳效值。同时，政府需要通过制定合适的规制政策对高碳排放、高耗能的生鲜农产品企业进行适当约束，督促企业采用有效措施降低自身的碳排放水平。

4" 结" 论

" 针对生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排系统具有高阶次、非线性和多重反馈的特点，在深入分析系统逻辑结构的基础上，运用系统动力学的理论与工具构建了生鲜农产品双渠道供应链独立系统和协同系统的模型。在Vensim PLE平台上进行建模与仿真，对比了独立系统与协同系统、供应链协同程度、减排努力程度和综合策略情况下，生鲜农产品双渠道供应链系统总库存和总碳排放的演化趋势。仿真结果表明协同系统的总库存水平和碳排放量显著低于独立系统的总库存水平和碳排放量；随着供应链协同程度和减排努力程度的提高，生鲜农产品双渠道供应链系统的总库存水平和碳排放量都呈现出不同程度的改善倾向；在综合考虑供应链协同程度和减排努力程度的情况下，其对生鲜农产品双渠道供应链系统总库存水平和碳排放量的影响效应更为明显，起到一定的叠加效应。根据系统仿真的结果，对生鲜农产品双渠道供应链系统的碳减排策略提出了针对性的政策建议，为生鲜农产品双渠道的融合和供应链的协同提供了一定的参考和借鉴作用。

参考文献：

[1]" YUDAN K， JIAGUO L， JIHONG C. Exploring the carbon abatement measures in maritime supply chain： A scenario-based system dynamics approach[J]. International Journal of Production Research， 2023，61（18）：6131-6152.

[2] 林志炳，鲍蕾. 企业社会责任对供应链减排决策及政府补贴效率的影响研究[J]. 中国管理科学，2021，29（11）：111-121.

[3]" CHAO M， FUYOU H， YONGWEN H. Game theoretic model for low carbon supply chain under carbon emissions reduction sensitive random demand[J]. Applied Mathematics and Nonlinear Sciences， 2022，8（2）：1-18.

[4]" ASTRID K， YANN B， TARKAN T. Framework for selecting carbon emission abatement projects in supply chains[J]. Supply Chain Forum： An International Journal， 2023，24（3）：271-287.

[5] 姜跃，韩水华，赵洋. 基于零售商公平偏好的联合碳减排与低碳宣传微分对策研究[J]. 中国管理科学，2023，31（7）：173-182.

[6] 陈志钢，徐孟. 大食物观引领下低碳减排与粮食安全的协同发展：现状、挑战与对策[J]. 农业经济问题，2023（6）：77-85.

[7]" YONGCHANG J， CHANG L. Research on carbon emission reduction and blockchain investment under different dual-channel supply chains[J]. Environmental Science and Pollution Research International， 2022，29（43）：65304-65321.

[8] 王一雷，朱庆华. 不同碳排放权配置方式下供应链长期碳减排决策研究[J]. 系统工程理论与实践，2023，43（7）：2084-2101.

[9] 关志民，徐浩鑫，于天阳，等. 考虑制造商失望规避的供应链碳减排与定价决策研究[J]. 东北大学学报（自然科学版），2023，44（3）：447-456.

[10] 李登峰，魏骊晓，李梦祺. 押金返还制造商的闭环供应链双渠道回收竞争与利润分配的非合作—合作两型博弈方法[J]. 系统工程理论与实践，2023，43（11）：3241-3264.

[11]" HONGXIA S， YANG Z. Carbon emission reduction and green marketing decisions in a two-echelon low-carbon supply chain considering fairness concern[J]. Journal of Business amp; Industrial Marketing， 2023，38（4）：905-929.

[12] 张令荣，徐航，李云风. 碳配额交易背景下双渠道供应链减排决策研究[J]. 管理工程学报，2023，37（2）：90-98.

[13] 赵帅，李文立，曹晓宁，等. 预售模式下的生鲜农产品双渠道供应链协调机制[J]. 管理工程学报，2021，35（4）：162-177.

[14] 曹晓宁，王永明，薛方红，等. 供应商保鲜努力的生鲜农产品双渠道供应链协调决策研究[J]. 中国管理科学，2021，29（3）：109-118.

[15] 邱洪全，陈文英. 生鲜农产品双渠道供应链库存合作策略研究[J]. 数学的实践与认识，2019，49（3）：1-10.

[16] 陈畴镛，张嘉伟，武健，等. 云制造下供应链协同运作系统动力学仿真分析[J]. 科技管理研究，2022，42（21）：211-225.

[17] 贺勇，卫岂伦，廖诺. 基于系统动力学的电煤供应链节能减排路径仿真分析[J]. 工业工程，2022，25（3）：39-46，94.

收稿日期：2024-01-24

基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目（202313287019）；浙江省高校重大人文社科攻关计划项目（2023QN104）

作者简介：邱洪全（1979—），男，福建龙岩人，湖州学院经济管理学院，教授，研究方向：供应链管理与创新、供应链碳减排。

引文格式：阮雨悦，邱洪全，倪洁，等. 生鲜农产品双渠道供应链协同碳减排的系统动力学仿真分析[J]. 物流科技，2025，48（3）：143-147.