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博弈视角下农产品闭环供应链的协调机制分析

  内容摘要:闭环供应链是一种以资源循环利用和封闭处理为核心的新型供应链运作模式。本文运用博弈理论,对由农户、销售商和回收商构成的一条农产品闭环供应链最优定价策略进行研究,并分析了无约束条件下和收入共享契约下整体供应链的利润。通过对比得出,利用收入共享契约协调机制对参与方的定价决策进行约束,能够使分散决策下供应链的整体利润达到联合决策下的利润效果,并提出相应政策建议。 

  关键词:博弈视角 农户品 闭环供应链 协调机制 模型
引言
近年来,伴随农业的不断发展,各种农业废旧物资及废弃物处理问题愈发凸显,传统的农产品供应链模式已无法满足社会环保需求。因此,重视农产品废弃物回收再利用的农产品闭环供应链应运而生。作为一种新型供应链运作模式,农产品闭环供应链通过整合正向供应链和逆向供应链,实现了农产品供应链闭合化。其中,正向流动借助“生产-流通-消费”模式,有效满足了消费者的农产品需求;逆向物流则通过回收农产品废弃物,并经过检验、分类、加工等处理后,实现循环再利用。此闭合型农产品供应链有效克服了单项供应链的局限性,降低了整体供应链成本,通过可再生资源的最大化利用,保护农业生态环境,提升农业经济效益。然而,在农产品闭环供应链的实际运作中,各参与主体大多选择以各自利益最大化为目标的定价决策,致使供应链整体利润不高。由此,基于博弈视角对农产品闭环供应链的最优定价策略进行分析,对实现供应链各主体的协调发展具有重要意义。
农产品闭环供应链的相关理论
随着环境保护意识的不断提高,农产品废弃物回收再利用的需求逐渐上升,由此农产品闭环供应链得以形成。农产品闭环供应链是指农产品从源到汇、再从汇到源的闭环流动过程,主要由正向供應链和逆向供应链整合而成(见图1)。其中,正向供应链也是闭环供应链的主供应链,主要指从获取农用物资到农产品消费的整个过程。逆向供应链则指从消费点到初始点,对农产品从生产到消费各环节中产生的废弃物,包括废弃植物纤维性、产品与包装等,进行回收、加工和合理再利用。农产品闭环供应链注重对农产品剩余价值的获取,以及对各环节中废旧物品的回收利用,对降低供应链成本、保护农业生态环境具有重要作用。
在农产品闭环供应链中,农资供应商是正向供应链的起点,主要为农户提供化肥、种子和农药等生产资料;同时也是逆向供应链的终点,即将回收的各类可再生农用物资重新投入于供应链。回收中心则主要负责将回收商从供应链各环节回收的各类废弃物统一收集,之后对其进行检验、分类、加工等处理,最后送至供应链起点完成再循环。根据图1可知,农产品闭环供应链主要由四个子闭环供应链组成,通过对农产品生产、配送加工和销售等环节产生的废弃物进行回收再利用,提升供应链整体利益。
其一,“农资供应商→农户→回收商→农资供应商”闭环供应链。在农户规模化生产过程中,会产生大量农产品废弃物,如废旧地膜、秸秆、动物粪便等,回收商可充分回收这些废弃物,并由回收中心进行能源化、饲料化等处理,以实现循环利用。其二,“农资供应商→农户→配送加工中心→回收商→农资供应商”闭环供应链。在农产品配送加工环节,回收商可对各类废旧包装进行回收处理。其三,“农资供应商→农户→配送加工中心→销售商→回收商→农资供应商”闭环供应链。销售商在农产品销售过程中,将农产品周转箱、塑料与瓶罐类包装箱、托盘包装材料等废旧物品统一交予回收商,进而由回收中心进行再加工、重包装等处理,最后进行集中储存或再利用。其四,“农资供应商→农户→配送加工中心→销售商→消费者→回收商→农资供应商”闭环供应链。消费者作为正向供应链的终端,具有分布广泛性特征,因此也是农产品废弃物回收的主要来源。回收商可对从消费者回收的大量各类废旧物,进行系统化收集、检验、分类和加工处理,促成农产品废弃物再循环。
综上所述,在传统农产品供应链基础上,增加对农产品从生产到销售各节点中废弃物的回收和再利用,由此形成农产品闭环供应链。该供应链运作模式中,回收的农产品废弃物,经过处理后转变成可再生农用物资,并卖给农资供应商,有利于促进农产品闭环供应链的良性循环。
农产品闭环供应链协调性的博弈模型
(一)模型假设与构建
在农产品闭环供应链中,供应链上的任何企业与个人均与其他主体存在合作关系,并且利益最大化是其生存与发展的最终目标。而供应链主体间合作策略的选择,对最大化利益的实现具有重要影响。因此,为了研究农产品闭环供应链的利益最大化协调问题,基于供应链各主体的利润分配现状,建立一个由农户、销售商、消费者、回收商与农资供应商组成的农产品闭环供应链关系结构,如图2所示。在此供应链关系结构中,销售商从农户手中买进一定数量的农产品,再根据市场需求将农产品卖给消费者;回收商从消费者手中回收农产品废弃物,再卖给农资供应商,并由其卖给农户,用以节省农村生产生活成本。同时,为了便于研究,降低研究的复杂程度,增加研究的有效性与针对性,假设图2中的闭环供应链结构是唯一的农产品闭环供应链。且由于消费者与农资供应商所涉及的经济利益问题极少,因此本文主要围绕农户、销售商与回收商进行三者的协调性研究。
由上述分析,为了进行进一步模型推导验证,提出如下假设:
假设1:销售的农产品可被回收再利用,农户、销售商和回收商的风险均为中性。
假设2:农户生产的农产品类型固定,且可以回收再利用。
假设3:根据农产品的市场需求规律,进一步假设需求量只与零售价格有关。
假设4:假设农产品废弃物的供给量只与回收价格有关。
根据上述假设对相关变量与参数进行定义,如表1所示。
由假设与变量选取可知,农户的生产成本大于被回收农产品废弃物的利用成本,即Cf >Cp,Δ=Cf -Cp;且需求量是关于售价的一元函数,即D=α-βP。农产品废弃物供给量的增函数为G=k+hPr,即回收商的回收价格越高,废弃农产品的回收量越大;且k、h为常量,均大于0。
 设Δ′=Sg,则农户、销售商、回收商与整条供应链的利润函数可分别表示为:
 
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