物聯網背景下的供應鏈綠色化分析

摘要：本文分析了物聯網對供應鏈綠色化的影響，從政府、供應鏈企業、消費者三個方面建立完全信息靜態博弈模型，通過混合策略納什均衡分析，得出設置相應的政府補貼和懲罰可以提高供應鏈企業建立物聯網的可能性，從而實現對供應鏈的實時檢測、實時監測，保障產品的安全，降低傳統供應鏈對環境的負面影響，實現供應鏈的綠色化。

關鍵詞：物聯網；供應鏈；綠色化；博弈論

隨著企業之間的競爭愈演愈烈，為了使企業能長久地生存與發展下去，很多企業加強了供應鏈管理。同時，企業粗放式的發展對自然資源的揮霍導致了資源的嚴重短缺和生態環境的急劇惡化，制約著經濟的發展，威脅著人類的生存與發展。可持續發展的提出，很快成為了廣泛關心的中心。將環境因素加入到供應鏈管理已經成為了一個趨勢。1999年，麻省理工學院首次提出了物聯網，它能對每個產品從生產到銷售的每個環節進行全面的監控，從而使資源得到有效利用，減少對環境的負面影響。

一、物聯網背景下供應鏈管理的研究現狀

張佶（2010）指出，物聯網的射頻識別技術和電子產品編碼技術能消除在紡織行業中供應鏈上下游之間的斷層。李建偉（2011）研究了物聯網技術對農產品供應鏈各個環節的具體運用與優化。王曼和邵鋒（2011）介紹了射頻識別技術和電子產品編碼技術在供應鏈中工作的原理，指出了建設物聯網存在成本過高等五大問題并給出了相應的對策。桑娟萍（2012）指出，物聯網可以快速反應并滿足顧客需求的個性化，提高監控水平，實現供應鏈管理的智能集成化和高度敏捷化。尚培培（2013）等指出，通過EPC技術可以對不合格的牛肉溯源追蹤。桂波（2011）分析了競爭戰略、物聯網戰略和供應鏈戰略的匹配程度，指出了我國構建物聯網的瓶頸并提出了相應的措施。措施中指出，建立物聯網需要政府的大力扶持，同時也要重視環境，使物聯網綠色化。

綜上所述，目前的研究主要是射頻識別技術和電子產品編碼技術在供應鏈管理中各個環節的應用。物聯網可以提高供應鏈管理的反應速度，實現供應鏈管理的智能集成化并從技術水平上使得監控水平得到提升，滿足顧客個性化的需求；同時建設物聯網成本過高需要政府的扶持。在物聯網對環境的影響方面研究比較少，也忽略了消費者對供應鏈的影響。消費者對自身的生存環境及所使用產品安全性的關注度在不斷上升，但消費者不愿付出較多的額外成本購買低環境影響產品，所以政府需要對消費者進行一定的補貼。

本文通過分析物聯網對供應鏈綠色化的影響及政府監管部門、供應鏈企業和消費者行為策略對供應鏈企業物聯網建立的影響，降低傳統供應鏈對環境造成的負面影響。

二、物聯網對供應鏈綠色化的影響

（一）物聯網的概念

物聯網指的是將任何物品按照約定的協議，通過射頻識別裝置等信息傳感設備與物聯網連接進行通訊，不僅能實現智能識別、定位、實時監控，而且能實現企業可視化、透明化管理的一種網絡。

（二）物聯網對供應鏈運行環節的檢測

在供應鏈的運營過程中，可以使用相應的傳感器，對產品及產品所處的環境造成負面影響的因素進行檢測。一旦發現，系統就會發出警示，促使人們做好相應的預防和應急措施。

（三）物聯網對供應鏈運行環節的監測

從原材料的供應商到最終的銷售商，所有供應鏈的節點企業在產品所處的各種環境布置傳感器，隨時監測產品制造、運輸等過程中所產生的污染物是否超標。同時，在原材料、半成品和成品上也要布置傳感器，監測產品本身是否受到污染。一旦發現數據超標，系統自動發出警報，提醒相關人員及時處理，避免造成損失。

（四）物聯網對供應鏈產品的溯源

使用物聯網后，每個產品都有唯一的標識，通過標識能夠對所需物品進行快速的識別并記錄其從采購、加工最終到達消費者手中之前的所有信息。供應鏈企業和消費者可以根據標識對產品溯源，查詢產品的來源、加工、物流、污染與被污染的所有信息。

根據上述分析，物聯網可以融入供應鏈管理的各個環節，通過設置相應的傳感器，進行檢測和監測，提醒人們在供應鏈的運營過程中哪些行為會對產品和所處環境造成污染，經過工作人員處理后，降低對產品和環境的負面影響，因此將物聯網加入供應鏈可以有效地實現供應鏈的綠色化。

三、物聯網背景下政府、供應鏈企業、消費者三方動態博弈模型構建

（一）模型假設

假設1： 博弈的參與方——政府、供應鏈企業和消費者都是理性經紀人。

假設2： 博弈的行動順序為：政府—供應鏈企業—消費者。

假設3： 政府對供應鏈企業建立物聯網進行監管為行為策略Z1，成本為C1，概率為P1；若供應鏈企業不建立物聯網，政府需要進行號召為行為策略Z2，成本為C6，概率為1-P1。

假設4： 供應鏈企業建設物聯網為行為策略Q1，的成本為C2，收益為R1，若處在政府的監管下還能得到政府的補貼W1，概率為P2；若供應鏈企業不建設物聯網為行為策略Q2，運營成本為C3，收益為R2，若處在政府的監管下，會受到處罰為A1，概率為1-P2。

假設5： 消費者的行為策略X1：消費者接受建設物聯網的供應鏈企業生產的產品成本為C4，間接收益為R3，獲得政府補貼為W2，消費者接受一般供應鏈企業提供的產品成本為C5，間接收益為R4，概率為P3；消費者行為策略X2：消費者不接受任何產品，概率為1-P3。

假設6： 0≤P1≤1；0≤P2≤1；0≤P3≤1。

（二）政府、供應鏈企業、消費者三方博弈的收益矩陣

根據上述假設，建立物聯網環境下政府部門、供應鏈企業、消費者三方博弈模型，用收益矩陣表示如下表。矩陣中按行別表示政府部門、供應鏈企業和消費者的收益。

（三）政府部門、供應鏈企業、消費者三方博弈的均衡分析

通過收益矩陣可以得到政府部門、供應鏈企業和消費者采用不同策略的期望收益。

政府采取監管策略的期望收益為

EZ1（P1，P2，P3）=P2[P3（-C1-W1-W2）+（1-P3）（-C1-W1）]+（1-P2）[P3（-C1+A1-C6）+（1-P3）（-C1+A1-C6）]=P2P3W2-P2W1-P2A1+P2C6-C1+A1-C6

政府采取不監管策略的期望收益為

EZ2（P1，P2，P3）=P2[0P3+0（1-P3）]+（1-P2）[P3（-C6）+（1-P3）（-C6）]=P2C6-C6

供應鏈企業建立物聯網的期望收益為

EQ1（P1，P2，P3）=P1[P3（-C2+R1+W1）+（1-P3）（-C2+W1）]+（1-P1）[P3（-C2+R1）+（1-P3）（-C2）]=P1W1+P3R1-C2

供應鏈企業不建立物聯網的期望收益為

EQ2（P1，P2，P3）=P1[P3（-C3+R3-A1）+（1-P3）（-C3-A1）]+（1-P1）[P3-（-C3+R2）+（1-P3）（1-C3）]=P3R2-P1A1-C3

消費者接受產品的期望收益為

EX1（P1，P2，P3）=P1[P2（-C4+R3+W2）+（1-P2）（-C5+R4）]+（1-P1）[P2（（-C4+R3））+（1-P2）（-C5+R4）]=P1P2W2-P2C4+P2R3-C5+R4+P2C5-P2R4

消費者不接受產品的期望收益為

EX2（P1，P2，P3）=0

對博弈的三方各自來說，當采用不同策略時所得到的期望收益相等時，便達到了均衡，通過這點可以確定出P1、P2和P3。

當EQ1=EQ2時，得到

P3= （1）

當EZ1=EZ2時，得到

P2= （2）

當EX1=EX2時，得到

P1= （3）

從（1）可以知P3是關于W1、A1、P1和C3-C2的增函數。其他函數值不變時，W1增加，供應鏈企業為了獲得政府的補貼更愿意去建設物聯網；A1增加，供應鏈企業為了避免政府的懲罰，會建設物聯網；P1增加，供應鏈企業為了獲得政府的補貼，同時避免懲罰，也會建立物聯網；C3-C2增加，即不建立物聯網的成本比建立物聯網的成本增加得更快，或是不建立物聯網的成本比建立物聯網的成本減少得更慢，供應鏈企業為了節省開支會建立物聯網。在上述的情況下，市面上在物聯網監控下的產品數量會增加，消費者購買相應產品的可能性也隨之增加。

同時也可以看出，P3是關于R2-R1的減函數。其他函數值不變時，R2-R1增加，即供應鏈企業建設物聯網比不建設物聯網收入增長得更少，或是減少得更多，這時供應鏈企業將考慮不建設物聯網，市面上相應的產品也會減少，消費者購買的可能性也隨之減少。

（3）可以轉化為

P2= （4）

可知P2是關于R3-C4、W2和P1的增函數。其他函數值不變時，R3-C4增加，消費者接受物聯網監管下的產品收益增加時，消費者會購買相應的產品；W2增加，由于接受物聯網監管下的產品會獲得政府的補貼，消費者會更愿意購買相應的產品；P1增加，消費者獲得補貼的概率也隨之增加。在上述情況下，消費者更愿意購買物聯網監管下的產品，供應鏈企業建設物聯網的概率也隨之增加。

從（4）還可以看出P2是關于R4-C5的減函數。其他函數值不變時，R4-C5增加，即消費者接受普通產品的收益增加時，消費者更愿意接受普通產品，因此供應鏈企業提供的普通產品增加，建立物聯網的概率就降低了。

從（3）可以看出P1和P2成正比，即政府進行監管的概率和供應鏈企業建立物聯網的概率是成正比的。A1增加，供應鏈企業會更加傾向于建設物聯網，因而政府也會更傾向于監管；如果政府僅考慮經濟利益時，不監管的概率會增加。目前，由于建立成本和運營成本的問題，很少有供應鏈企業會主動建立物聯網，因此要促進物聯網的建設與實施，需要政府的大力宣傳、引導和監督。

四、結論

通過上述的分析，可以得出如下結論。

一是通過物聯網的實施，可以促進供應鏈的綠色化。通過使用物聯網的實時檢測、實時監測和溯源的功能，供應鏈企業可以掌握所有與產品相關的信息，大大提高了供應鏈的透明化，從而保障生產低環境影響的產品，同時降低傳統供應鏈對環境和人類造成的負面影響，實現供應鏈的綠色化。

二是設置相應的政府獎勵和處罰會促使供應鏈企業建立物聯網，實現供應鏈的綠色化。通過對政府、供應鏈企業和消費者三方的行為策略進行分析，得出供應鏈企業在謀求發展的同時，為了獲得政府的獎勵及避免政府的懲罰，會提高建立物聯網的可能性，通過物聯網在供應鏈中的實施，降低了供應鏈企業對環境產生負面影響的可能性。

三是存在的問題。從長期看來，還需要解決一些問題，如相應的產品價格體系，加入物聯網后供應鏈運營成本的核算與降低等。在后續的研究中還需要結合博弈的結果，對政府設置的獎懲適用性、實用性進行分析，以提高供應鏈企業建設物聯網并實施的可能性，最終實現供應鏈綠色化的目標。

參考文獻：

[1]張佶.物聯網技術在紡織行業供應鏈管理中的應用[J].毛紡科技，2010（09）.

[2]李建偉.物聯網背景下農產品供應鏈的優化[J].河南農業科學，2011（08）.

[3]王曼，邵鋒.物聯網在供應鏈中的應用及對策研究[J].武漢金融，2011（05）.

[4]桑娟萍.關于物聯網的供應鏈管理發展趨勢研究[J].中國商貿，2012（01）.

[5]尚培培，林國龍，馬占鑫.物聯網環境下食品供應鏈安全探究[J].食品工業科技，2013（07）.

[6]桂波.從供應鏈管理角度淺談我國物聯網的構建[J].中國商貿，2011（15）.

（作者單位：鄧滟懿，廣西科技大學管理學院；廖奕，廣西科技大學成人教育學院）