追溯水平在食品供應鏈網絡中的效應研究

王有鴻　費威

摘要：為完善我國食品安全追溯體系，基于食品供應鏈網絡，建立數理模型分析初級農產品供給環節和最終食品供給環節的追溯水平對農戶和制造商努力行為、食品安全事件預期損失等影響，以及追溯水平的網絡效應。結果表明：兩個環節追溯水平對農戶的努力行為具有激勵作用；而制造商的努力行為僅受到其自身環節追溯水平的激勵；兩個環節追溯水平的提高能夠減小食品安全事件發生的可能性，同時追溯水平的效應體現了網絡特征。

關鍵詞：追溯水平；食品供應鏈網絡；效應研究

中圖分類號：F062.9文獻標識碼：A 文章編號：1003-3890（2012）09-0071-07

一、引言

為確保產品質量，追溯活動已經成為供應鏈中的普遍行為。近年來，國內外食品安全事件的頻繁發生，食品安全問題受到人們的日益關注，這也使食品生產追溯成為食品工業可持續發展討論的焦點。為加強食品的質量安全管理，適應國際食品領域發展的趨勢，我國也正在積極地推廣食品生產追溯體系。2009年2月28日《中華人民共和國食品安全法》出臺，該法律明確了食品安全追溯的要點，規定企業在食品生產環節、加工環節、流通環節都要有能夠實現追溯所要記錄的內容，強化了“從農田到餐桌”的全程監管。食品追溯制度作為一種信息披露的政策工具，其目的是對食品供應鏈中各個環節的產品信息進行跟蹤，在發生食品質量安全事件時能夠及時找到食品質量安全事件發生的根源，減弱食品質量安全事件對人們健康的影響。食品追溯體系（food traceability system，簡稱“FTS”）作為披露食品質量安全信息的工具，利用食品質量安全信號傳遞機制，彌補了目前國際上通用的食品質量安全控制方法，將食品供應鏈全過程的信息銜接起來進行監控，增加了食品供應環節的透明度，有助于克服或緩解食品市場上信息不完全和信息不對稱的問題。同時，追溯體系根據跟蹤和追溯的信息明確食品質量安全的相關責任人，從而準確、快速地找出問題的根源并及時采取有效措施[1]。

然而在食品追溯制度實施和體系建立過程中會遇到遇到較多障礙。因此，國內外學者對食品領域追溯相關問題作了相應研究。Souza-Monteiro和Caswell[2]建立了食品供應鏈網絡模型，研究產品相關信息是如何影響不同環節主體契約的，以及在選擇追溯水平時應如何權衡網絡效應。Rábade和Alfaro[3]研究認為企業有效實施可追溯體系依賴于食品鏈中各環節參與者的合作。Brian[4]研究表明供應鏈的整合程度將會影響質量控制水平，上下游企業的整合與協調是追溯體系的有效補充。Hobbs和Bailey[1]，Wilson[5]研究認為行業中發生食品安全事件概率越大、政府實施強制性追溯體系的概率越大、市場懲罰和責任成本越大、外部成本越大，企業越傾向于實施食品追溯體系；食品追溯體系會增加供給者成本與風險。Pouliot和Sumner[6]分析了農戶和企業在食品安全問題中的責任，以及追溯水平對食品質量和安全的激勵作用。Fritz和Schiefer[7]建立了食品追溯的決策模型，并從成本收益角度分析了企業和相關部門的決策問題。國內學者主要針對我國食品追溯現狀和存在的問題，研究解決的途徑，探討了食品追溯體系對農戶提高食品安全水平的激勵作用，認為提高食品追溯體系的有效性是提高食品安全水平的必要條件，食品追溯體系的有效實施可以降低農戶的隱匿行為，提升其生產安全食品性。

綜合現有關于食品領域追溯的相關研究發現：由于國外產品追溯體系和制度發展較早，已經較為完善，并且食品行業規模化、產業化發展較為成熟，因此國外研究主要以食品供應鏈為背景，研究追溯在其中的影響等問題；而由于我國食品追溯相關機制和體系建立起步較晚，加之近來食品安全問題的嚴重性，國內學者更多關注追溯對消費者需求的影響，以及食品追溯體系建立和完善過程中存在的阻礙。因此，較少結合我國實際情況，以食品供應鏈網絡為背景，建立數理模型研究食品追溯水平對網絡中節點如農戶和企業的努力行為、損失等的影響。本文參考文獻[2]和[6]的相關假設，并依據我國食品行業發展現狀，通過數理分析研究追溯水平在食品供應鏈網絡中的影響效應，據此為我國食品追溯體系發展和完善提供參考依據。

二、問題描述及優化模型構建

若在食品供應鏈網絡中已建立食品安全追溯體系，假設初級農產品供給環節的平均追溯水平為Tf，最終食品供給環節的平均追溯水平為TE，它們也表示一旦發生食品安全事件，能夠追溯到引發事件根源的可能性（見圖1）。

根據問題的描述，該食品供應鏈網絡如下所示：

（一）食品供應鏈中農戶的努力行為分析

對初級農產品市場而言，其整體需求函數為

其中？酌是初級農產品市場的需求規模參數，？著是初級農產品市場價格對該市場發生食品安全事件預期損失的敏感系數。

則每個農戶的利潤為

其中TETfgf（ef）LQf表示若農戶行為引發食品安全事件，則可能追溯到農戶，并由其承擔的責任和賠償，即該農戶預期損失（為簡化且不失一般性，假設為按事件損失的等額賠償）；w表示政府對農產品的單位補貼。

根據（2）式由一階最優條件可得

二階最優條件為

由（3）式可得

說明當農戶按照自身利潤最大化決定其努力水平時，其努力所引起農產品市場需求價格的增加值和自身預期損失的減小值之和等于其努力的邊際成本。

（二）食品供應鏈中制造商的努力行為分析

對最終食品市場而言，其整體需求函數為

其中？琢是最終食品市場的需求規模參數，？茁是最終食品市場價格對發生食品安全事件預期損失的敏感系數。

則每個制造商的利潤為

說明當制造商按照自身利潤最大化決定其努力水平時，其努力所引起最終食品市場需求價格的增加值和自身預期損失的減小值之和等于其努力的邊際成本。

（三）食品供應鏈中政府的努力行為分析

政府監管部門的目標是實現食品安全事件的預期總損失減去其支付的補貼總額最?。搭A期凈損失總額），其目標函數具體如下：

說明政府監管部門自身無法完全實現食品安全事件的預期凈損失總額最小，但隨著政府監管部門努力水平的提高，預期凈損失總額會隨之減小，不過該努力的邊際效應會隨著努力水平進一步提高而減弱。

三、追溯水平對農戶和制造商努力行為的影響

（一）追溯水平對農戶努力行為的影響

由（5）式，對其兩邊Tf求導可得

對其兩邊TE求導可得

由（10）式，對其兩邊求導可得

對其兩邊TE求導可得

四、追溯水平對食品安全事件損失的影響

（一）追溯水平對食品安全事件發生概率的影響

由（18）和（19）式可見，說明隨著初級農產品供給環節追溯水平的提高，食品安全事件發生的可能性減?。浑S著最終食品市場供給環節追溯水平的提高，食品安全事件發生的可能性也隨之減小。這表明食品供應鏈每個環節追溯水平的提高能在一定程度上減輕當前食品安全問題的嚴重性。因此，建立食品供應鏈網絡的追溯體系，提高其追溯水平是解決食品安全問題的重要途徑之一。

并且可以看到，當其他條件不變時，初級農產品市場農戶總數增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對食品安全事件發生概率的邊際效應減弱。這說明盡管初級農產品市場上供給者數量增加，對每個農戶努力行為的激勵作用更為突出，但同時由于追溯水平對努力的邊際效應遞減，且農戶數量增加的規模效應超過了激勵作用效果。當其他條件不變時，制造商總數M增加，將使得制造商節點處水平對制造商努力的邊際效應或農戶努力的邊際效應受到農戶節點處追溯水平的負面影響，即兩個節點處的追溯水平對農戶或制造商的努力水平交叉效應為負，則兩個節點處的追溯水平對食品安全事件發生概率的交叉效應為正。

綜合（18）和（19）式的分析結果可見，若農戶節點處追溯水平提高，則使得制造商節點處追溯水平減少，食品安全事件發生的邊際效應減弱；若制造商節點處的追溯水平提高，則使得農戶節點處追溯水平減少，食品安全事件發生的邊際效應減弱。此時，兩個節點處的追溯水平在解決食品安全事件方面具有相互擠出作用，而這種擠出作用可以看做是由食品供應鏈網絡中各節點各環節產生的網絡效應，這將不利于追溯體系更好地發揮作用。

（二）追溯水平對食品安全事件相關主體損失的影響

1. 農戶的預期損失。

根據（22）式可得

由（23）式可見，農戶節點處追溯水平提高對其自身預期損失的影響由正負兩部分構成：一是由于追溯水平提高而導致的責任追溯到農戶，需要其承擔賠償的農戶損失增加值；二是追溯水平提高對其努力的邊際效應而使得該環節食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值。由（24）式可見，制造商節點處追溯水平提高對農戶預期損失的影響也由正負兩部分構成：一是由于追隨水平提高而可能追溯到農戶，需要其承擔賠償的損失增加值；二是制造商追溯水平提高對農戶努力的邊際效應而使得該環節食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減小值。通過這個結果可以看到，制造商節點處的追溯水平通過對農戶損失的兩部分影響，而對農戶預期損失產生正負相反的擠出作用，再次體現網絡中各節點各環節產生的網絡效應。

2. 制造商的預期損失。

根據（25）式可得

由（26）式可見，制造商節點處追溯水平提高對其自身預期損失的影響由正負兩部分構成：一是由于追溯水平提高而導致的責任追溯到制造商，需要其承擔賠償的損失增加值（其中包含由農戶引發但未追溯到農戶而由制造商負擔的損失部分）；二是追溯水平提高對其努力和農戶努力的邊際效應而使得食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值。該結果體現了通過制造商節點處追溯水平對食是農戶節點處追溯水平提高而使得若為農戶行為導致食品安全事件而追溯到農戶處的可能性提高，進而無需制造商為農戶承擔懲罰賠償責任，因而制造商預期損失的減少值；二是農戶節點處追溯水平提高對農戶努力的邊際效應而使得該環節食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值。該結果也體現了農戶節點處的追溯水平對制造商損失的網絡效應。

3. 消費者的預期損失。

的邊際效應和農戶努力的邊際效應而使得食品安全事件發生可能性變化的共同作用而產生。

并且可以看到，當其他條件不變時，初級農產品市場農戶總數N增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對消費者預期損失的邊際效應減弱（原因如前所述）。當其他條件不變時，制造商總數M增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對消費者預期損失的邊際效應增強。這主要是因為消費者預期損失依賴于制造商供應的食品總量，而在模型中假設該類食品市場近似完全競爭，隨著制造商總數的增加，食品總量隨之增加，這使得追溯水平對消費者預期損失的邊際效應也隨之增強。

4. 預期總損失。

由（32）式可見，制造商節點處追溯水平提高對預期總損失的影響由兩大部分構成：一是由于追溯水平提高而導致的責任追溯到農戶和制造商的兩者預期損失增加值；二是追溯水平提高對農戶和制造點處追溯水平提高對預期總損失的影響也由兩大部分構成：一是由于追溯水平提高而導致責任追溯到農戶其損失增加值，以及制造商替農戶承擔的預期損失減少值的兩者之和（若前者小于后者，該部分為負；否則非負）；二是追溯水平提高對農戶努力的邊際效應而使得食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值之和。該結果體現了農戶節點處追溯水平對預期總損失的網絡綜合效應。

可以看到，當其他條件不變時，初級農產品市場農戶總數N增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對預期總損失的邊際效應減弱。當其他條件不變時，制造商總數M增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對預期總損失的邊際效應增強。這個結果說明了農戶總數和制造商總數對相關主體各損失之和的綜合效應。

五、結論及建議

（一）主要結論

本文主要分析了兩級食品供應鏈網絡中不同環節追溯水平對各級節點即農戶和制造商努力行為、食品安全事件預期損失的影響，以及節點間的網絡效應。結果表明：

1. 對應相關主體努力水平的決定。農戶和制造商按照各自利潤最大化決定其努力水平時，其努力所引起相應市場需求價格的增加值和自身預期損失的減小值之和等于其努力的邊際成本。而政府監管部門自身無法完全實現食品安全事件的預期凈損失總額最小，但其努力水平的提高，會減少預期凈損失總額。

2. 追溯水平對農戶和制造商努力行為的影響。初級農產品供給環節或最終食品市場供給環節追溯水平的提高，都能夠提高農戶的努力水平。同時，初級農產品市場農戶總數增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對農戶努力的邊際效應增強。最終食品市場供給環節追溯水平的提高，能夠提高制造商的努力水平。同時，制造商總數增加，將使得制造商節點處追溯水平對其努力的邊際效應增強。

3. 追溯水平對食品安全事件發生概率的影響。隨著初級農產品供給環節或最終食品市場供給環節追溯水平的提高，食品安全事件發生的可能性減小。同時，初級農產品市場農戶總數增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對食品安全事件發生概率的邊際效應減弱；制造商總數增加，將使得制造商節點處追溯水平對食品安全事件發生概率的邊際效應減弱。

4. 追溯水平對相關主體預期損失的影響。首先，農戶節點處或制造商節點處追溯水平提高對農戶預期損失的影響由正負兩部分構成：一是由于追溯水平提高而導致責任追溯到農戶，需要其承擔賠償的農戶損失增加值；二是追溯水平提高對其努力的邊際效應而使得該環節食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值。制造商節點處追溯水平提高對其自身預期損失的影響也由正負兩部分構成：一是由于追溯水平提高而導致責任追溯到制造商，需要其承擔賠償的損失增加值（其中包含由農戶引發但未追溯到農戶而由制造商負擔的損失部分）；二是追溯水平提高對其努力和農戶努力的邊際效應而使得食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值。其次，隨著農戶或制造商節點處追溯水平的提高，將使得消費者的預期損失隨著減少。最后，制造商節點處追溯水平提高對預期總損失的影響由兩大部分構成：一是由于追溯水平提高而導致的責任追溯到農戶和制造商的兩者預期損失增加值；二是追溯水平提高對農戶和制造商努力的邊際效應而使得食品安全事件發生可能性減小帶來的兩者預期損失減少值。農戶節點處追溯水平提高對預期總損失的影響也由兩大部分構成：一是由于追溯水平提高而導致責任追溯到農戶其損失增加值，以及制造商替農戶承擔的預期損失減少值的兩者之和；二是追溯水平提高對農戶努力的邊際效應而使得食品安全事件發生可能性減小帶來的損失減少值之和。同時，初級農產品市場農戶總數增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對消費者預期損失或市場預期總損失的邊際效應減弱。而制造商總數增加，將使得農戶或制造商節點處追溯水平對消費者預期損失或市場預期總損失的邊際效應增強。

5. 追溯水平的網絡效應影響。若農戶節點處追溯水平對制造商努力的邊際效應或農戶努力的邊際效應受到制造商節點處追溯水平的負面影響，或者若制造商節點處追溯水平對制造商努力的邊際效應或農戶努力的邊際效應受到農戶節點處追溯水平的負面影響，則兩個節點處的追溯水平對食品安全事件發生概率的交叉效應為正。若農戶節點處追溯水平提高，則使得制造商節點處追溯水平減少，食品安全事件發生的邊際效應減弱；若制造商節點處的追溯水平提高，則使得農戶節點處追溯水平減少，食品安全事件發生的邊際效應減弱。這說明兩個節點處的追溯水平在解決食品安全事件方面具有相互擠出效應。

（二）對策建議

在初級農產品市場或最終食品消費市場上，應建立食品安全信息披露機制，使需求方充分認識到當前市場食品安全現狀，這樣才能準確及時地調整預期，按照市場供需原理形成合理的需求價格，激勵并指導供給方結合自身決策提供符合市場需求的產品。同時，針對我國目前較多食品行業各級節點農戶或企業仍然是以小規模分散經營為主，在短期內難以實現產業化、規模化，因此政府相關部門通過在食品質量安全技術條件等方面對農戶或企業（制造商）實施一定程度的補貼或資助輔導，能夠減輕他們的成本負擔，鼓勵并扶持農戶或小型企業供給高質量安全食品。

建立健全食品安全追溯體系對于約束和激勵食品供應鏈各節點提高食品質量安全性的努力行為具有重要作用。農戶總數或制造商總數增加時，即初級農產品供給市場或最終食品市場競爭更為激烈時，盡管追溯水平的提高對各節點努力邊際效應增強，但由于網絡節點間的擠出效應，最終導致追溯水平提高對降低食品安全事件發生可能性的影響逐漸減弱。而當前我國較多食品行業的各環節市場就呈現出以小而散的個體為主的競爭態勢，因此這在一定程度上阻礙了食品追溯體系對食品安全激勵作用的發揮。因此，這再次表明：進行食品行業整合，提高行業準入門檻，完善淘汰機制的必要性。因為這樣才能使食品安全相關追溯體系和監管機制更好地發揮作用，提高我國食品安全水平。

食品安全追溯體系應實行連帶責任懲罰機制，若農戶行為導致食品安全問題，那么制造商也相應負擔部分責任，這樣初級農產品供給環節追溯水平的提高將對制造商的努力行為等也具有激勵作用，進而制造商也將在采購原材料環節嚴把質量安全關，較為主動地實施檢驗檢測機制。這樣對農戶的行為也將形成嚴格雙重約束，進一步降低食品安全事件發生的可能性。我國目前在整個食品供應鏈網絡中（如圖1虛線所示），相關政府監管部門實行的是分段監管，第一級的農產品供給環節歸農業部門，第二級的生產加工銷售環節歸質檢、工商、衛生等部門負責，盡管在一定程度上對每個環節的質量安全監管具有一定成效。但由于供給同類食品的供應鏈網絡是由每條食品供應鏈（即多個農戶對應一個制造商再到最終食品供給）交織構成的，網絡效應顯著。因此，還應結合整條食品供應鏈的全程監管機制，最終避免各節點主體在食品供應鏈網絡中的擠出效應，減弱追溯體系的作用現象發生。

參考文獻：

[1]Hobbs J.E.，Bailey D.V.，Dickinson D.L.，Haghiri M. Traceability in the Canadian red meat sector do consumers care？ [J]. Canadian Journal of Agricultural Economics，2005，53（1）：47-65.

[2]Souza-Monteiro D.M.，Caswell J. A. The economics of traceability for multi-ingredient products： a network approach [A]. The Annual Meeting of the American Agricultural Economics Association Providence[C].Rhode Island ，2005，（24-27）：1-33.

[3]Rábade L. A.，Alfaro J.A. Buyer-supplier relationships influence on traceability implementation in the vegetable industry [J]. Journal of Purchasing and Supply Management，2006，12（1）：39-50.

[4]Brian L. B. Traceability and information technology in the meat supply chain： implications for firm organization and market structure[J]. Journal of Food Distribution Research，2003，34（3）：13-26.

[5]Wilson W. W. Costs and risks of conforming to EU traceability requirements： the case of hard red spring wheat [J]. Agribusiness，2008，24（1）：85-101.

[6]Pouliot S.，Sumner D.A. Traceability，liability and incentives for food safety and quality[J]. American Journal of Agricultural Economics，2008，90 （1）：15-27.

[7]Fritz M.，Schiefer G. Tracking，tracing，and business process interests in food commodities： A multi-level decision complexity[J]. Int. J. Production Economics，2009，117： 317-329.

責任編輯、校對：關 華