生豬供應鏈綠色運營模式演化路徑及影響機理分析

左志平，齊振宏，胡劍，游夢琪，鄔蘭婭

（1. 華中農業大學經濟管理學院，湖北 武漢 430070；2. 武漢學院工商管理系, 湖北 武漢 430079；3. 湖北農村發展研究中心, 湖北 武漢 430070）

生豬供應鏈綠色運營模式演化路徑及影響機理分析

左志平1,2,3，齊振宏1,3*，胡劍1,3，游夢琪1,3，鄔蘭婭1,3

（1. 華中農業大學經濟管理學院，湖北 武漢 430070；2. 武漢學院工商管理系, 湖北 武漢 430079；3. 湖北農村發展研究中心, 湖北 武漢 430070）

針對目前我國養豬業帶來的環境面源污染和豬肉質量安全等問題，本文提出了生豬供應鏈綠色運營模式。運用演化博弈理論，構建了市場機制和政府監管條件下生豬供應鏈綠色運營模式演化博弈模型。在分析養豬戶和屠宰加工企業不同策略下各自的成本和收益基礎上，進一步分析了生豬供應鏈綠色運營模式演化路徑及其影響機理。研究結果表明:在完全市場機制作用下，生豬供應鏈綠色運營模式演化與養豬戶和屠宰加工企業綠色運營策略下的收益增加率密切相關，演化路徑與雙方存在“搭便車行為”時所獲得的收益大小有關。如果“搭便車”行為從對方綠色運營行為中獲得的收益很大，則生豬供應鏈演化為綠色運營模式的概率會大大降低。政府環境規制對“搭便車”行為進行懲罰，迫使養豬戶或屠宰加工企業選擇綠色運營模式，對選擇綠色運營模式策略但收益增加比率較小的養豬戶或屠宰加工企業給予適當的補貼，將促進生豬供應鏈綠色運營模式的演化。最后根據研究結果，從政府環境管制、供應鏈縱向合作關系、激勵扶持、綠色養殖技術推廣和指導等方面給出了相關政策建議。

生豬供應鏈；綠色運營模式；搭便車行為；演化路徑；影響機理

食品安全與環境污染問題一直是制約養豬業可持續發展的兩大重要因素[1-2]。如何實現養豬業豬肉食品安全和環境保護的雙贏，是一個亟需解決的現實問題。而構建生豬供應鏈綠色運營模式是解決這一問題的重要途徑[3-4]。

生豬供應鏈綠色運營模式是生豬生產經營主體為實現養殖過程的高資源利用率和低環境污染率的雙重目標，根據消費市場上消費者對綠色豬肉產品的需求，在生豬供應鏈運作的全過程始終保持與環境和諧相容的一種運作模式[5-6]。在生豬供應鏈中，核心企業生豬屠宰加工企業與上游養殖戶、下游豬肉零售商從養殖方案設計、綠色飼料和優品豬仔采購、標準化養殖、病死豬和養殖場廢棄物無公害處理，到豬肉冷鏈運輸全過程始終保持與環境和諧相容。生豬供應鏈綠色運營模式作為一種全新的組織模式，它從產業組成環節的農業系統高度來審視系統內部不同組成成員之間的物流關系，通過有效的協作方式解決了養豬業豬肉食品安全和環境污染問題。由于生豬供應鏈組成成員之間存在目標差異、利益沖突，致使生豬供應鏈構建綠色運營模式存在諸多問題和風險[7]。因此，協調生豬供應鏈組成成員之間利益關系，是生豬供應鏈綠色運營模式演化形成的關鍵。

由于在生豬供應鏈綠色運營模式的演化形成過程中，供應鏈成員之間的策略和利益具有明顯的相互依賴和制約關系，因而，博弈論成為了研究生豬供應鏈綠色運營模式的重要方法之一。Hobbs[8]、沙鳴和孫世民[9]研究表明，生豬供應鏈中屠宰加工企業在綠色豬肉生產方面發揮著更為重要的作用，屠宰加工企業因消費市場的壓力或對品牌信譽等的追求而加強了與上下游環節的豬肉質量安全合作；而Dyer和Singh[10]、Hendrickson和James[11]研究表明，屠宰加工企業與上游養豬戶和下游消費者之間的信息不對稱導致的“檸檬市場”為屠宰加工企業和養豬戶的機會主義行為提供了極大的動力，從而造成市場失靈。政府監管是解決信息不對稱導致的市場失靈問題的重要途徑[12-13]。但是，政府的監管治理也是需要成本的。許民利等[14]認為，如果政府制定相關的法律法規以及實施食品安全標準的成本在一定條件下也是高昂的，可能造成政府監管失靈。Qin[15]、費威[16]、左志平和齊振宏[17]提出了政府、養豬戶（場）、消費者之間共同治理的框架，然而這種治理框架需要建立完善的信息交流機制和公平的利益分配機制，一旦條件無法滿足，那么這種治理框架就很難維系。另外，這種共同治理框架從本質上屬于外部治理方式，環境污染與豬肉質量安全問題的根本解決方法是生豬供應鏈各組成成員之間進行必要的環保投入，尤其是位于供應鏈上游的養豬戶和處于核心位置的屠宰加工企業[18-19]。養豬戶在豬苗采購、疾病防疫、病死豬處理、農牧養殖技術等方面的環保投入從源頭保障生豬和豬肉的安全質量、實現養殖污染的“零排放”，屠宰加工企業在豬肉檢疫、病死豬回收處理、冷鏈運輸等方面的環保投入最終影響豬肉產品的綠色度、成本和需求，反過來也會影響到養豬戶的收益。另外，夏兆敏和孫世民[20]、王剛毅等[21]的研究也表明，監管和懲罰力度、內部收益驅動機制和風險分擔機制在一定程度上促進了生豬供應鏈綠色運營模式的演化。

通過對已有研究的梳理可知，目前，國內外學者主要是通過協調生豬供應鏈組成成員之間的利益關系來揭示生豬供應鏈綠色運營模式的形成機理。大多數學者認為協調生豬供應鏈內部成員之間的利益、建立風險損失分攤機制、信息交流機制和加強內部監管懲罰力度促進了生豬供應鏈綠色運營模式的演化。少有學者考慮外部環境主體政府的獎懲機制對生豬供應鏈綠色運營模式的影響。事實上，生豬供應鏈內部成員之間的環境行為具有明顯的外部正效應，這也為生豬供應鏈內部成員提供了很強的“搭便車”動機，因此，需要借助政府的監管機制和獎懲機制來促使生豬供應鏈綠色運營模式的演化。鑒于此，本文結合生豬供應鏈綠色運營模式的特點，運用演化博弈模型，從生豬供應鏈內外部治理因素相結合的視角，綜合探討利益驅動機制、風險分攤機制、信息交流機制、監管機制和獎懲機制對生豬供應鏈綠色運營模式形成演化的影響，從宏觀方面探討生豬供應鏈綠色運營模式演化的路徑及前提條件，從微觀方面進一步剖析生豬供應鏈綠色運營模式演化的影響機理。這對揭示生豬供應鏈綠色運營模式演化的根本動因，促進生豬供應鏈綠色運營模式的演化擴散，推動我國養豬業綠色化發展具有重要的現實意義。

1 問題描述與假設

生豬供應鏈綠色運營模式的形成是不同利益主體相互作用、相互影響的結果，是一個不斷學習、不斷調整、從低級向高級逐漸演進的過程。演化博弈理論很好的描述了有限博弈群體之間長期反復博弈過程中策略的調整過程及其局部動態均衡性[22]。因此，本文運用演化博弈模型研究生豬供應鏈綠色運營模式的演化機理。1.1 演化博弈模型構建

為便于演化機理分析，進行如下基本假定：生豬供應鏈由養豬戶和屠宰加工企業兩類主體組成，養豬戶和屠宰加工企業只有通過建立綠色運營模式，才能生產出綠色優質豬肉；養豬戶和屠宰加工企業都是有限理性博弈方，雙方的行為策略集均為（綠色運營，非綠色運營），一方將根據另一方的策略選擇并考慮自身在群體中的相對適應性，來選擇和調整自己的策略。

假設：1）養豬戶和屠宰加工企業未建立綠色運營模式時，各自的正常收益分別為Ps和Pm。

2）養豬戶和屠宰加工企業均選擇綠色運營模式，有利于提高各自的綜合收益和提高豬肉產品的質量，增加的綜合收益分別為αPs和βPm（α和β分別為養殖戶和屠宰加工企業實施綠色運營模式的收益增加比率）。

3）建立綠色運營模式需要雙方付出的必要成本分別為Cs和Cm，如養豬戶在疾病防疫、病死豬回收處理、農牧一體化技術等方面進行的環保性投入；屠宰加工企業在豬肉產品安全檢測、病死豬處理、冷鏈物流等方面的投入。

4）養豬戶與屠宰加工企業一方選擇綠色運營模式，另一方選擇“搭便車”行為，則選擇“搭便車”一方獲得收益比原先不選擇綠色運營模式時收益大，養豬戶與屠宰加工企業選擇“搭便車”的收益分別為Ts（Ts〉Ps）和Tm（Tm〉Pm）。

5）養豬戶和屠宰加工企業均未選擇綠色運營模式，致使豬肉產品產生質量問題，被市場監管部門或消費者發現的概率為p，給生豬供應鏈帶來潛在損失（主要包括一定經濟損失和市場信譽損失）為L，則風險損失為p×L。

6）為了保證公平的利益分攤，養豬戶與屠宰加工企業在合約中約定風險分擔原則，依照風險分擔原則，屠宰加工企業損失的分攤比例為r（r也稱為損失分攤系數）。根據上述假設，生豬供應鏈綠色運營模式演化博弈策略組合如表1所示。

表1 生豬供應鏈綠色運營模式演化博弈收益矩陣Table 1 Game matrix of the green operation mode of the hog supply chain

1.2 演化博弈模型分析

假設在博弈的初期，屠宰加工企業選擇“綠色運營模式”的概率為x，養豬戶選擇“綠色養殖模式”的概率為y，則屠宰加工企業與養豬戶群體中選擇“非綠色運營模式”的概率分別為（1-x）和（1-y）。則屠宰加工企業與養豬戶演化動態方程分別為：

分別令F(x)=0、F(y)=0，得到屠宰加工企業與養豬戶合作關系的5個局部平衡點，分別為O(0，0)、A(0，1)、B(1，0)、C(1，1)和H(x*，y*)，其中：

且0≤x*≤1，0≤y*≤1。

設：

根據Friedman[22]提出的方法，養殖戶群體與屠宰加工企業群體演化博弈的進化穩定策略（Evolutionarily Stable Strategy，ESS）如表2所示。

表2 生豬供應鏈綠色運營模式演化的ESSTable 2 Game’s ESS of the green operation mode of the hog supply chain

1.3 演化路徑分析

1）當0＜α＜α1且0＜β＜β1時，即O(0，0)為系統演化穩定點，即（非綠色運營模式，非綠色運營模式）為系統演化穩定策略，演化路徑如圖1（a）所示。其現實含義為：當屠宰加工企業與養豬戶均選擇綠色運營模式策略的凈收益額較小時，且小于放棄綠色運營模式策略而遭受的風險損失時，即相對其他養殖戶群體和屠宰加工企業群體，該養殖戶和屠宰加工企業收益有所減少，則屠宰加工企業與養殖戶均沒有選擇綠色運營模式的動力。目前，我國生豬供應鏈上游的養殖戶群體主要是以小型的、分散的養殖戶為主，對于以個體效用最大化為目標的養殖戶來說，綠色運營能否帶來直接的經濟效益是養殖戶采取不同養殖模式的根本動因，由于綠色養殖短期內很難產生直接的經濟效益，他們就會壓縮環保性投入（如減少防疫成本），使得病死豬的數量上升。加上政府監管機制不健全，養殖污染遭受的風險損失較小，那么養殖戶不會自發實施綠色養殖模式。2013年浙江嘉興病死豬事件驗證了這一結果，由于天氣原因導致疾病多發，而當地養殖戶多為散養農戶，養豬戶缺乏有效的防疫治療（防疫成本的投入Cs不足→α變小）導致病死豬數量的不斷上升。現有的處理設施無法處理大量病死豬，農戶自己處理的成本較高，加上地方政府對病死豬處理監管不到位、獎懲措施又沒有有效落實，因此農戶隨意將大量病死豬丟棄到河里，導致了“黃浦江死豬漂浮事件”。2014年12月27日央視曝光的江西大量中小型屠宰加工企業持續屠宰和銷售病死豬事件，主要是由于這些屠宰加工企業大多是新興企業，他們以低價收購農戶的病死豬，然后轉手處理，制成各種肉制品再銷售到終端市場，從中獲取暴利（Pm增大、Cm減少→β變小），所以實施綠色運營模式的動機較小。因此，如果生豬供應鏈上游養殖戶規模較小、屠宰加工企業又是新興企業，則雙方均不選擇綠色運營模式是演化穩定策略。

圖1 養豬戶與屠宰加工企業綠色運營模式演化路徑圖Fig. 1 Evolution path diagram of hog farmers and slaughtering and processing enterprises with green operation mode

2）當0＜α＜α1且β1＜β＜β2時，即A(0，1)為系統演化穩定點，即（非綠色運營，綠色運營）為系統演化穩定策略，演化路徑如圖1（b）所示。其現實含義為：當養豬戶選擇綠色運營模式策略的凈收益率較小，屠宰加工企業選擇綠色運營模式策略的凈收益大于放棄綠色運營模式策略而遭受的風險損失，卻小于選擇“搭便車”策略時的凈收益時，屠宰加工企業將放棄搭便車行為，而養殖戶不會選擇綠色運營模式。事實上，當處于核心位置的屠宰加工企業是初具規模的品牌企業，其品牌效應正慢慢滲入到消費者心中，消費者對該品牌的忠誠度正在逐漸增加，屠宰加工企業的綠色運營投入能夠給它帶來一定規模收益的增加，加上綠色豬肉產品也吸引了更多現有的消費者和潛在客戶，消費者對該品牌越來越信任，該屠宰加工企業社會聲譽和品牌形象也逐漸在市場中逐步樹立。而如果上游的養殖戶規模較小，品牌效應尚未形成，不被屠宰加工企業和消費者所熟知時。在原有的豬肉質量保證體系下，由該類型的養殖戶和屠宰加工企業構成的生豬供應鏈中，雖然屠宰加工企業進行綠色運營投入成本較大，但是其發展前景好，實施綠色運營能給企業帶來長遠收益（品牌效應、市場份額擴大、競爭力提升等），屠宰加工企業有實施綠色運營模式的動機，而養殖戶則沒有實施綠色運營模式的動機。這也解釋了為什么市場中規模越大、市場占有率越高、品牌知名度越高的生豬屠宰企業對豬肉安全質量愈加重視，進行綠色加工生產的動機也更大，因為一旦出現安全事件，遭到消費者舉報或媒體的曝光和報道，將會給屠宰加工企業帶來嚴重的影響，甚至招致品牌的喪失，如雙匯瘦肉精事件，導致消費者對該品牌的極度不信任，給雙匯集團和雙匯品牌帶來了致命的影響。

3）當α1＜α＜α2且0＜β＜β1時，即B(1，0)為系統演化穩定點，即（綠色運營，非綠色運營）為系統演化穩定策略，演化路徑如圖1（b）所示。其現實含義為：當屠宰加工企業選擇綠色運營模式策略的凈收益率較小，養豬戶選擇綠色運營模式策略的凈收益大于放棄綠色運營模式策略而遭受的風險損失，卻小于選擇“搭便車”策略時的凈收益時，養殖戶將放棄搭便車行為，屠宰加工企業不會選擇綠色運營模式。類似的，在生豬供應鏈中，如果位于上游養殖戶是養豬戶群體中已經具備一定規模和影響力的規模養殖戶時，其生豬養殖質量和口碑為下游屠宰加工企業所了解，綠色運營投入能夠為其帶來更大的市場份額，市場競爭力也會進一步增強。而屠宰加工企業是新興企業，進行綠色運營投入的成本很高，同時由于該企業處于起步階段，消費者對其品牌不熟悉，信任度很低，對該品牌的豬肉產品購買意愿也較低，市場需求很小，因而其實施綠色運營模式的動機較小。如近幾年，我國各地曝光的“藍色豬肉”事件，主要是由于屠宰加工企業規模較小，渠道效益、規模效益和品牌效益都尚未形成，實施綠色運營模式必需要付出巨大的投入成本，因此采取了簡易的生產和加工工藝、簡陋的配送運輸設備，從而導致了二次污染。

4）當α1＜α＜α2且β1＜β＜β2時，即A(0，1)、B(1，0)均為系統演化穩定點，即（非綠色運營，綠色運營）和（綠色運營，非綠色運營）均為系統演化穩定策略，演化路徑如圖1（b）所示。其現實含義為：當養豬戶和屠宰加工企業選擇綠色運營模式策略的凈收益均大于為此付出的成本，卻小于選擇“搭便車”策略時的凈收益時，此時，養豬戶實施綠色運營模式，屠宰加工企業將采取搭便車行為，或者是屠宰加工企業實施綠色運營模式，養豬戶選擇搭便車行為。現實中，如果生豬供應鏈中的養殖戶和屠宰加工企業都具有一定發展規模和品牌效應，在市場中具有一定的影響力、市場占有率和市場份額，屠宰加工企業對上游養殖戶品牌信任度較高，而下游的消費者對于屠宰加工企業信任度較高，忠誠度較大，購買意愿較強，則雙方具有實施綠色運營模式的動機。但是，如果放棄綠色運營模式策略而遭受的風險損失較小時，雙方都會選擇“搭便車”行為，這是因為綠色運營投入成本具有正外部效應，任何一方實施綠色運營模式，在原有質量保證體系之上、豬肉質量、安全水平都會增加，另一方都能從中獲利。如果這種“搭便車”行為給養殖戶或屠宰加工企業帶來的收益增加遠大于雙方實施綠色運營投入所帶來的收益增加，那么，他們會采取“搭便車”行為。因此，生豬供應鏈中的養豬戶和屠宰加工企業相互博弈演化的結果會形成兩種格局，養殖戶有實施綠色運營模式的動機而屠宰加工企業沒有，屠宰加工企業有實施綠色運營模式的動機而養殖戶沒有。2011年3.15央視曝光的“健美豬”事件驗證了這一演化結果，由于生豬外運、檢疫、屠宰環節監管存在漏洞，河南孟州、沁陽、溫縣等地的養豬戶將添加“瘦肉精”養殖的生豬，堂而皇之的以高于普通豬肉的價格賣給雙匯名下的部分屠宰加工公司，獲取暴利。正是因為部分養豬戶的搭便車行為而導致整個雙匯品牌陷入危機。

5）當α2＜α且β2＜β時，即C(1，1)為系統演化穩定點，即（綠色運營，綠色運營）為系統演化穩定策略，演化路徑如圖1（c）所示。其現實含義為：當屠宰加工企業與養豬戶雙方選擇綠色運營模式策略的凈收益均大于選擇“搭便車”策略時的凈收益時，雙方均放棄搭便車行為，選擇綠色運營模式。現實中，當生豬供應鏈中的養殖戶和屠宰加工企業，在市場上已經樹立良好的品牌形象、具有一定的市場占有率和市場份額時，如中糧集團、河南牧源、湖南新五豐、廣東溫氏、雙匯、雨潤等規模養殖集團和屠宰加工企業，他們的品牌已經滲入到消費者心目中，并且管理理念和方法也趨于成熟，生產設備、技術裝備水平處于先進水平，綠色創新能力較強。因而，他們實施綠色運營模式的投入產出率比較大，綠色運營凈收益甚至超過了他們采取“搭便車”行為給他們帶來的收益增加，則最終雙方博弈的演化均衡是都選擇了綠色運營模式。部分學者的研究成果也解釋了這一演化結果，武漢銀河生態農業有限公司是全國畜禽標準化養殖百例示范場之一，該公司基于本地一體化實施的“農戶+養殖+屠宰+深加工+配送”供應鏈綠色運營模式，通過農牧一體化經營和糞污資源化再利用，不僅有效解決了豬場環境污染問題，而且生產的綠色生豬也是中糧集團在武漢最大的供貨商之一。2013年武漢銀河生態農業有限公司綠色運營實現的產出投入比為1.21∶1，實施綠色運營模式獲得的綜合收益增加比達到42.7%[23]。

2 演化穩定策略影響機理分析

通過前面的分析可以得出，生豬供應鏈中的養豬戶和屠宰加工企業群體最終演化為（非綠色運營，綠色運營）和（綠色運營，非綠色運營）同演化博弈的收益矩陣密切相關。最終收斂到哪個狀態，取決于圖1（b）中AOHC區域的面積和BOHC區域的面積大小。而臨界線的位置由鞍點H(xh，yh)決定。

2.1 風險損失分攤系數r

在其他條件一定的情況下，分別對xh、yh求關于r的一階導數，得x'h(r)＜0、x'h(r)＞0。由此可知，當r增大時，xh的值變小、yh變大，圖1(b)中BOHC面積變大，系統演化到B(1，0)概率增大，即屠宰加工企業更趨向采取“綠色運營模式”策略。這表明：當生豬供應鏈中屠宰加工企業的損失分攤系數r越大時，其承擔的風險損失越大，屠宰加工企業更傾向于采取綠色運營模式；對應的，此時養豬戶損失分攤系數越小（1-r），其承擔的風險損失越小，傾向于采取搭便車行為，反之亦反。為了促進生豬供應鏈向B(1，1)演化，需要建立合理的風險損失分攤機制，確保屠宰加工企業和養殖戶對供應鏈外部風險損失分攤的公平性。

2.2 風險損失pL

分別對xh、yh求關于pL的一階導數，知x'h(pL)＜0、y'h(pL)＜0，由此可知，當pL增大時，xh、yh的值均變小，雖然AOHC的面積和區域BOHC的面積大小變化不確定，但系統演化到C(1，1)概率增大，生豬供應鏈更趨向建立綠色運營模式。這表明：加大政府監管部門、新聞媒體曝光力度（p增大），增加生豬供應鏈采取非綠色運營模式的機會成本L增大，生豬供應鏈中的屠宰加工企業和養殖戶采取綠色運營模式的意愿均會增強。因此，加大政府的監管力度和懲罰力度，有利于促進生豬供應鏈向B(1，1)演化。

2.3 正常收益分別為Ps和Pm

將區域面積SAOHC分別求關于Ps和Pm的一階導數，得S'AOHC(Ps)〉0、S'AOHC(Pm)〈0，由此可知，當養豬戶選擇“非綠色運營模式”的收益Ps越大，屠宰加工企業選擇“非綠色運營模式”的收益Pm越小時，生豬供應鏈系統演化到A(0，1)的概率越大，即養豬戶實施綠色運營模式而屠宰企業不實施綠色運營模式的動機越強，反之亦反。這表明：如果生豬供應鏈中的養豬戶或屠宰加工企業在未實施綠色運營模式時就能獲得可觀的收益，有能力負擔長期內進行綠色運營所需的成本投入，能夠承擔成本投入所帶來的風險，期待從綠色運營模式中獲得更大的收益，則其實施綠色運營模式的動力就越強。

2.4 綜合收益增加率α和β

將SAOHC分別求關于α和β的一階導數，得S'AOHC(α)〉0、S'AOHC(β)〈0，由此可知，當養豬戶選擇“綠色運營模式”的綜合收益率α越大，屠宰加工企業選擇“綠色運營模式”的綜合收益率β越小時，生豬供應鏈中的養豬戶和屠宰企業群體演化到A(0，1)概率增大，即養豬戶實施綠色運營模式而屠宰企業不實施綠色運營模式的概率越大，反之亦反。這表明：若養豬戶采取“綠色運營模式”的綜合收益率α越大（如獲得規模經濟效益、采取農牧養殖加大養殖廢棄物的再利用），而屠宰加工企業選擇“綠色運營模式”的綜合收益率β越小（如管理失誤、成本控制低效、綠色工藝技術使用不當、配送運輸設備簡陋）時，則養豬戶實施綠色運營模式而屠宰加工企業不實施綠色運營模式的概率就越大。

2.5 綠色運營投入成本Cs和Cm

將SAOHC分別求關于Cs和Cm的一階導數，得S'AOHC(Cs)〈0、S'AOHC(Cm)〉0，由此可知，當養豬戶實施“綠色運營模式”的成本投入Cs越大，屠宰加工企業選擇“綠色運營模式”的成本投入Cm越小時，生豬供應鏈中屠宰企業群體和養豬戶群體演化到A(1，0)的概率增大，即屠宰加工企業實施綠色運營模式而養豬戶不實施綠色運營模式的概率越大，反之亦反。這表明：當屠宰加工企業在實施綠色運營模式時，采取有效的策略（如注重品牌建設、加大綠色技術創新、加強成本控制、標準化流程）降低了實施綠色運營模式的投入成本，而養殖戶由于規模較小、分布分散，綠色運營成本（如標準化養殖場修建、采用農牧一體化技術）較高，雖然屠宰加工企業和養殖戶獲得的收益都小于他們分別采取“搭便車“所獲得的收益和分攤的風險損失，但隨著綠色運營成本的降低，屠宰加工企業收益增加并有可能超過Tm+r×p×L，此時養豬戶不實施綠色運營模式而屠宰加工企業實施綠色運營模式的可能性較大。

2.6 搭便車收益Ts和Tm

將SAOHC分別求關于Ts和Tm的一階導數，得S'AOHC(Ts)〈0、S'AOHC(Tm)〉0，由此可知，當養豬戶不實施綠色運營模式，而采取“搭便車”行為所獲得的收益越大，屠宰加工企業不實施綠色運營模式，而采取“搭便車”行為所獲得的收益越小時，系統收斂于均衡點A(1，0)的概率越大。即屠宰加工企業實施綠色運營而養豬戶不實施綠色運營的概率越大，反之亦反。這表明：養豬戶和屠宰加工企業中任何一方若選擇“搭便車”行為，從另一方選擇綠色運營模式中獲得的收益較大，則養豬戶和屠宰加工企業實施綠色運營模式的積極性會顯著降低。

3 政府調控下的演化分析

由上述分析可知，如果屠宰加工企業與養豬戶任何一方的“搭便車”行為帶來的收益大于其實施綠色運營模式所獲得的收益和分攤的風險損失之和時，都將不會選擇綠色運營模式。此時，只有借助政府的獎懲機制來促使其實施綠色運營模式。3.1 演化博弈模型構建

由于實施綠色運營模式進行的成本投入具有外部正效應，為了減少屠宰加工企業和養豬戶綠色運營成本，政府借助補貼機制引導屠宰加工企業和養豬戶實施綠色運營；同時，為了減少搭便車行為給社會帶來的不良影響，政府可以推行懲罰機制迫使雙方實施綠色運營模式。假設政府的罰款額為B，政府的補貼值為W。此時生豬供應鏈綠色運營模式演化博弈策略組合如表3所示。

表3 政府調控下生豬供應鏈綠色運營模式演化博弈收益矩陣Table 3 Game matrix on the Government regulations and the green operation mode of the hog supply chain

3.2 演化博弈模型分析

根據Malthusian方程，此時，屠宰加工企業與養豬戶復制動態方程分別為：

令F1(x)=F1(y)=0，得到屠宰加工企業與養豬戶合作關系的5個局部平衡點分別為O(0，0)、A(0，1)、B(1，0)、C(1，1)和H(，y1

h)，其中：

由該系統的雅可比矩陣局部穩定性條件可知，C(1，1)為系統唯一的ESS充分必要條件是：(B、W)〉max{(Ts-Ps-αPs+Cs-r×p×L), (Tm-Pm-βPm+Cm-(1-r)×p×L)}。

3.3 獎懲機制對演化穩定策略影響分析

3.3.1 補貼機制的影響 在其他條件一定的情況下，分別對、求關于W的一階導數，得(W)〉0、(W)〉0。由此可知，當W增大時，值變大、值變大，說明加大補貼力度，可以提高屠宰加工企業和養豬戶綠色運營模式演化的速率。由該系統的雅可比矩陣的局部穩定性條件可知，為了促進生豬供應鏈綠色運營模式的演化，即C(1,1)成為系統唯一的ESS充分必要條件是：W 〉max{(Ts-PsαPs+Cs), (Tm-Pm-βPm+Cm)}。這表明：當政府的補貼標準W可以彌補屠宰加工企業與養豬戶綠色運營模式成本投入的損失，且補貼額要足夠大到屠宰加工企業與養豬戶采取“搭便車”行為所獲得收益和分攤的風險損失時，政府的補貼才能有效，生豬供應鏈才會趨向于實施綠色運營模式。

4 研究結論

本文運用演化博弈模型對生豬供應鏈綠色運營模式演化路徑及影響機理進行了研究，研究結論如下：

1）生豬供應鏈綠色運營模式演化路徑與屠宰加工企業與養豬戶均選擇綠色運營模式策略的收益增加比率大小密切相關，且與雙方存在“搭便車行為”時所獲得的收益大小有關。當雙方收益增加比率不斷變化時，依次會出現（非綠色運營，非綠色運營）、（綠色運營，非綠色運營）、（非綠色運營，綠色運營）和（綠色運營，綠色運營）等策略的演化穩定均衡。演化路徑受到環保性投入、搭便車收益、市場監管概率、風險損失p×L、損失的分攤比例r的影響。

2）政府的獎懲機制促進了生豬供應鏈綠色運營模式的演化。養豬戶和屠宰加工企業如果一方選擇“搭便車行為”從對方綠色運營中獲得的收益較大，而承擔的風險損失較小時，則養豬戶和屠宰加工企業實施綠色運營模式的積極性會大大降低。對“搭便車行為”的一方，政府可以實施懲罰機制，當懲罰力度B 〉max{(Ts-Ps-αPs+Cs), (Tm-Pm-βPm+Cm)}時，懲罰機制才會有效；對于選擇綠色運營模式策略但收益增加比率較小的養豬戶或屠宰加工企業，政府可以采取補貼機制激勵其進行環保性投入而增加的成本，并且只有當補貼額度滿足W 〉max{(Ts-Ps-αPs+Cs)，(Tm-Pm-βPm+Cm)}時，補貼機制才是有效的。

3）在政府補貼機制和懲罰機制的綜合作用下，養豬戶和屠宰加工企業實施綠色運營模式演化的速率會進一步加快。在綠色豬肉市場形成的初期，實施綠色運營模式的養豬戶和屠宰加工企業很少時（可以認為p×L比較小），為了促進生豬供應鏈綠色運營模式的演化，政府可以采取補貼機制和懲罰機制并重的綜合機制，且政府的補貼激勵機制對生豬供應鏈綠色運營模式的演化擴散作用更大。

5 政策建議

通過以上分析，為了促進生豬供應鏈綠色運營模式的演化形成提出以下建議：

首先，加大政府環境管制力度，減少養豬戶和屠宰加工企業非綠色運營的收益，倒逼生豬供應鏈綠色運營模式的形成。由于我國現有的環境法規對農村養殖戶和屠宰加工企業環境污染行為的處罰普遍較輕，缺乏有效的監督，養豬戶和屠宰加工企業從成本考慮缺乏實施綠色運營模式的動力。因此，政府一方面要進一步完善畜禽養殖環境法制建設，將養殖環境審查與豬肉質量監督結合起來，降低養豬戶和屠宰加工企業非綠色運營模式的報酬率；另一方面，在政策設計時要結合地方養豬業的特點和養殖戶的特征，建立不同等級的排污收費標準，通過“倒逼機制”促使生豬供應鏈綠色運營模式的形成。

其次，協調生豬供應鏈縱向合作關系，減少養豬戶和屠宰加工企業綠色運營的搭便車收益，降低生豬供應鏈綠色運營的風險。一方面，要引導和發展養豬產業化組織，鼓勵養豬戶+公司、養豬戶+合作社+公司等契約合同形式來促進生豬供應鏈綠色運營的合作關系，提高生豬供應鏈非綠色運營合作的違約風險，減少養豬戶和屠宰加工企業綠色運營的搭便車收益；另一方面，要完善生豬供應鏈綠色運營合作收益分配機制和風險分攤機制，減少搭便車一方的收益分配，增加搭便車行為的風險損失。為生豬供應鏈綠色運營模式演化提供良好、公平競爭的制度環境，降低養豬戶和屠宰加工企業綠色運營的風險。

再次，加大激勵扶持力度，降低養豬戶和屠宰加工企業綠色運營投入成本，提高生豬供應鏈綠色運營的積極性。由于養豬戶和屠宰加工企業綠色運營投入成本較高，短期內綠色運營專有性資產投入所獲得的環境效益很難轉換成價值量而計入收益，因此經濟性較差并且存在著較大的風險。為此，地方政府一方面要加大生態環保意識的宣傳力度，不斷強化養豬戶和屠宰加工企業的環保責任意識，另一方面也要通過資金補貼政策、廢棄物再利用激勵政策、農戶小額貸款發放政策等一系列的“蘿卜”政策來降低養豬戶和屠宰加工企業綠色運營投入成本，提高生豬供應鏈綠色運營的積極性。

最后，加大綠色養殖技術的推廣和指導，提高養豬戶和屠宰加工企業綠色運營的綜合收益，推動生豬供應鏈綠色運營模式的擴散。增加養豬戶和屠宰加工企業綠色運營綜合收益是生豬供應鏈綠色運營模式演化擴散的驅動力。一方面，政府要通過綠色養殖技術培訓與指導，因地而異，幫助養豬戶構建“豬-魚模式”、“農牧一體化模式”和“豬-沼-X（菜、果）模式”等農業廢棄物循環利用模式，提高養豬戶和屠宰加工企業綠色運營的綜合收益，加快傳統養殖模式向綠色運營模式轉型；另一方面，政府要加快綠色物流技術的推廣，加快制定綠色物流標準，包括生豬運輸、儲存、加工標準，綠色豬肉包裝、運輸、儲存標準等。不斷完善養豬戶和屠宰加工企業綠色運營的綜合效益，進一步推動生豬供應鏈綠色養殖模式擴散。

[1] Shen Z M. Evolution history and development trend of industrialized live pig breeding model in China[J]. Asian Agricultural Research, 2013, 5(10): 5-8.

[2] MacLeod M, Gerber P, Mottet A, et al. Greenhouse gas emissions from pig and chicken supply chains-A global life cycle assessment[R]. Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO), Rome, 2013.

[3] 應瑞瑤, 薛犖綺, 周力. 基于垂直協作視角的農戶清潔生產關鍵點研究—以生豬養殖業為例[J]. 資源科學, 2014, 36(3): 612-619. Ying R Y, Xue L Q, Zhou L. Critical clean production behavior of pig farmers based on vertical coordination angle[J]. Resources Science, 2014, 36(3): 612-619.

[4] Wiskerke J S C, Roep D. Constructing a sustainable pork supply chain: A case of techno-institutional innovation[J]. Journal of Environmental Policy & Planning, 2007, 9(1): 53-74.

[5] 何開倫, 彭鐵. 生豬綠色供應鏈管理模式及實施策略-以重慶市生豬產業為例[J]. 農業現代化研究, 2011, 32(4): 440-444. Hei K L, Peng T. Green supply chain management model and its implementation strategy for pig industry: A case of pig industry in Chongqing City[J]. Research of Agricultural Modernization, 2011, 32(4): 440-444.

[6] 左志平, 齊振宏, 鄔蘭婭. 環境管制下規模養豬戶綠色養殖模式演化機理——基于湖北省規模養豬戶的實證分析[J]. 農業現代化研究, 2016, 37(1): 71-78. Zuo Z P, Qi Z H, Wu L Y. The evolution mechanism of scaled pig farmers’ green breeding mode under environmental regulation: Based on the survey of farmers from Hubei Province[J]. Research of Agricultural Modernization, 2016, 37(1): 71-78.

[7] 孫世民, 彭玉珊. 論優質豬肉供應鏈中養殖與屠宰加工環節的質量安全行為協調[J]. 農業經濟問題, 2012, 33(3): 77-83. Sun S M, Peng Y S. Study on the coordination of quality safety behavior in breeding and slaughtering link with in high quality pork supply chain[J]. Issues in Agricultural Economy, 2012, 33(3): 77-83.

[8] Hobbs J E.Traceability in meat supply chains[J]. Current Agriculture, Food and Resource Issues, 2003, 4: 36-49.

[9] 沙鳴, 孫世民. 供應鏈環境下豬肉質量鏈鏈節點的重要程度分析——山東等16省(市)1156份問卷調查數據[J]. 中國農村經濟, 2011(9): 49-59. Sha M, Sun S M. The importance of the nodes of pork quality chain in the supply chain environment—Shandong and other 16 provinces (municipalities) 1156 questionnaire survey data[J]. Chinese Rural Economy, 2011(9): 49-59.

[10] Dyer J H, Singh H. The relational view: Cooperative strategy and sources of interorganizational competitive advantage[J]. Academy of Management Review, 1998, 23(4): 660-679.

[11] Hendrickson M K, James H S. The ethics of constrained choice: How the industrialization of agriculture impacts farming and farmer behavior[J]. Journal of Agricultural and Environmental Ethics, 2005, 18(3): 269-291.

[12] McCluskey J. A game theoretic approach to organic foods: An analysis of asymmetric information and policy[J]. Agricultural and Resource Economics Review, 2000, 29(1): 1-9.

[13] Antle J M. Chapter 19 economic analysis of food safety[J]. Handbook of Agricultural Economics, 2001, 1: 1083-1136.

[14] 許民利, 王俏, 歐陽林寒. 食品供應鏈中質量投入的演化博弈分析[J]. 中國管理科學, 2012, 20(5): 131-141. Xu M L, Wang Q, Ouyang L H. Investment decision of food supply chain quality based on the evolutionary game[J]. Chinese Journal of Management Science, 2012, 20(5): 131-141.

[15] Qin L. A effective way to imporve the performance of food satety governance based on cooperative game[J]. Agriculture and Agricultural Science Procedia, 2010, 1: 423-428.

[16] 費威. 食品供應鏈回收處理環節安全問題博弈分析——以“棄豬”事件為例[J]. 農業經濟問題, 2015(4): 94-101. Fei W. Game analysis on safety problem of food supply chain recovery process—Taking “abandoned pig” as an example[J]. Issues in Agricultural Economy, 2015(4): 94-101.

[17] 左志平, 齊振宏. 供應鏈框架下規模養豬戶綠色養殖模式演化機理分析[J]. 中國農業大學學報, 2016, 21(3): 131-140. Zuo Z P, Qi Z H. Analysis on the evolution mechanism of scaled pig farmers’ green operating mode under the framework of supply chain[J]. Journal of China Agricultural University, 2016, 21(3): 131-140.

[18] Rau M L, Van Tongeren F. Modeling differentiated quality standards in the agri-food sector: The case of meat trade in the enlarged EU[J]. Agricultural Economics, 2007, 37(2/3): 305-315.

[19] Saenger C, Qaim M, Torero M, et al. Contract farming and smallholder incentives to produce high quality: Experimental evidence from the vietnamese dairy sector[J]. Agricultural Economics, 2013, 44(3): 297-308.

[20] 夏兆敏, 孫世民. 優質豬肉供應鏈質量行為協調的演進機制:熵理論的視角[J]. 農業經濟問題, 2013(9): 92-97. Xia Z M, Sun S M. Evolution mechanism of quality behavior coordination in high quality pork supply chain based on entropy theory[J]. Issues in Agricultural Economy, 2013(9): 92-97.

[21] 王剛毅, 盧鳳君, 單福彬. 基于價格的收益分享博弈分析——以訂單主導的生豬健康養殖產業鏈組織模式為例[J]. 經濟問題探索, 2011(6): 88-92. Wang G Y, Lu F J, Chan F B. Game analysis on revenue sharing based on the price—Taking an example of chain organization of healthy pig breeding industry under the mode of order-driven[J]. Inquiry into Economic Issues, 2011(6): 88-92.

[22] Friedman D. On economic applications of evolutionary game theory[J]. Journal of Evolutionary Economics, 1998, 8(1): 15-43.

[23] 孟祥海, 劉黎, 周海川, 等. 畜禽養殖污染防治個案分析[J].農業現代化研究, 2014, 35(5): 562-567. Meng X H, Liu L, Zhou H C, et al. A case study of livestock industry environmental pollution prevention[J]. Research of Agricultural Modernization, 2014, 35(5): 562-567.

（責任編輯：王育花）

The evolution path and infuencing mechanism of hog supply chain with the green operation mode

ZUO Zhi-ping1,2,3, QI Zhen-hong1,3, HU Jian1,3, YOU Meng-qi1,3, WU Lan-ya1,3
（1. College of Economics and Management, Huazhong Agricultural University, Wuhan, Hubei 430070, China; 2. Department of Business Administration, Wuhan College, Wuhan, Hubei 430079, China; 3. Hubei Rural Development Research Center, Wuhan, Hubei 430070, China）

Focusing on China’s environment pollution and pork safety problems and applying the evolutionary game theory, this paper introduced a green operation mode of the hog supply chain and built an evolution game model of the green operation mode of the hog supply chain under the conditions of marketing mechanism and government supervision. Furtherly, based on the cost and beneft analysis of scaled hog operations and slaughtering and processing enterprises with different strategies, this paper also analyzed the evolution path and influencing mechanism for the green operation mode of the hog supply chain. Results show that: under the free market mechanism, the evolution of the green operation mode of the hog supply chain was related to the output-input ratio and the evolution path was related to the revenues from the “free-rider” behaviors of both hog farmers and slaughtering and processing enterprises. If the profit from “free-rider” behaviors was high hog farmers and slaughtering and processing enterprises will not select the green operation mode. The Government should use the environmental regulations to promote the green operation mode evolution through two types of mechanism: 1) creating punishment measures for the “free rider” behaviors and forcing both pig farmers and slaughtering and processing enterprises to select green operation mode; and 2) providing appropriate subsidies for pig farmers or slaughtering and processing enterprises with a relatively low input-output ratio. Finally, this paper suggests that the Government should perfect the environmental regulations, encourage vertical supply chain collaborations, and provide incentives and guidance to promote the green breeding technology.

hog supply chain; green operation mode; “free-rider” behaviors; evolution path; infuencing mechanism

QI Zhen-hong, E-mail: qizhh@mail.hzau.edu.cn.

F326.3

A

1000-0275（2017）02-0275-09

10.13872/j.1000-0275.2016.0138

左志平, 齊振宏, 胡劍, 游夢琪, 鄔蘭婭. 生豬供應鏈綠色運營模式演化路徑及影響機理分析[J]. 農業現代化研究, 2017, 38(2): 275-283.

Zuo Z P, Qi Z H, Hu J, You M Q, Wu L Y. The evolution path and influencing mechanism of hog supply chain with the green operation mode[J]. Research of Agricultural Modernization, 2017, 38(2): 275-283.

國家自然科學基金項目（41171436)；國家社會科學基金項目（08BJY068）；國家社會科學基金重點項目（14AZD002）。

左志平（1977-），男，湖北荊州人，博士研究生，主要從事綠色供應鏈管理、綠色農產品物流研究，E-mail：8548@whxy.edu.cn；通訊作者：齊振宏(1964-)，男，安徽安慶人，博士后，教授，博士生導師，主要從事農業循環經濟研究，E-mail：qizhh@mail.hzau.edu.cn。

2016-07-22，接受日期：2016-12-02

Foundation item: The National Natural Science Foundation of China (41171436); The National Social Science Foundation of China (08BJY068); The Key Program of National Social Science Foundation of China (14AZD002).

Received 22 July, 2016; Accepted 2 December, 2016