供應鏈視角下食品質量安全投入的博弈分析

朱冬燕　姜方桃　陳曉艷

摘 要：本文運用博弈論理論對供應鏈環境下多個主體之間可能存在的博弈心理和博弈行為進行分析。從供應鏈企業內外部視角出發，研究了供應鏈企業內部可能存在的博弈行為，以及供應鏈企業外部可能存在的博弈行為，企業外部博弈主要包括企業與上下游企業之間的博弈、企業與消費者之間的博弈、企業與政府之間的博弈。

關鍵詞：食品供應鏈;博弈分析;質量安全投入

Abstract：Based on game theory， this paper discusses the supply chain environment， a complete analysis of the game mind and game behavior that may exist between two subjects. From the perspective of internal and external supply chain enterprises， this paper studies the possible game behavior within the supply chain enterprises， as well as the possible game behavior outside the supply chain enterprises. The external game of enterprises mainly includes： the game between enterprises and upstream and downstream enterprises， the game between enterprises and consumers， the game between enterprises and the government.

Key words：Food supply chain; Game analysis; Quality and safety input

中圖分類號：F203;F224.32

1 緒論

1.1 文獻回顧及創新點

1.1.1 文獻回顧

食品質量安全問題已經成為當今人類共同面臨的挑戰，確保食品質量安全更是實施健康中國戰略的重要組成部分。

有研究者以博弈論為分析基礎，從食品供應鏈契約聯盟內外風險調控相結合的視角，構建食品供應商與制造商的質量安全風險調控投資模型，探究食品供應鏈聯盟中食品供應商與制造商進行質量安全風險投資行為的協調優化問題。食品供應鏈契約聯盟中每一個節點企業進行食品質量安全風險調控的投資意愿，不僅受自身風險投資收益因素影響，還取決于鏈上其他利益關聯主體的相互協同激勵。以博弈論為基礎構建食品供應鏈中供應商與制造商質量安全風險調控投資模型，研究結果表明，在一定條件下，供應商與制造商中的一方選擇食品質量安全風險投資的概率是政府懲罰力度和投資補貼率的增函數，是另一方風險投入產出比和投資成本分擔系數的增函數，是“搭便車”收益的減函數;風險投入產出比與投資補貼率之間具有一定的替代性，投資補貼機制對懲罰機制具有良好的補充作用;供應商質量安全風險投資的概率是風險傳導治理投資協調系數的減函數，即其風險投資的概率與供應鏈整體質量安全風險投資的協調性正相關[1]。

還有研究者利用演化博弈理論分析了農產品供應鏈上供應商與生產商進行質量安全投入的行為策略。結果表明，它們行為決策的選擇與農產品質量安全投入的成本收益轉化率密切相關，也與其采取“搭便車”行為時所獲得的收益大小密切相關。如果“搭便車”行為獲得較大收益，則供應鏈上節點企業會降低質量安全投入概率。在這種情況下，為了保障農產品質量安全，政府需要對具有“搭便車”行為的企業實施懲罰機制，只有滿足一定的懲罰力度的時候，才有可能促使供應鏈上的供應商和生產商全都進行質量安全投入。而在懲罰力度較小情況下，供應鏈上節點企業可能存在投機心理，而不進行質量安全投入[2]。

縱觀現有文獻，將博弈論用于食品供應鏈質量安全風險調控投資方面問題的研究還很少見。

1.1.2 主要創新點

現有的關于食品供應鏈企業質量安全投入的博弈分析，主要研究的都是食品供應鏈上下游企業之間的博弈，尤其是食品供應商與制造商之間進行質量安全投入的博弈行為。

而在食品供應鏈環境下，不僅食品供應商與食品制造商之間存在博弈行為，食品企業與消費者之間、與政府之間同樣存在博弈行為，而且食品供應鏈企業內部也存在關于是否進行食品質量安全投入的博弈心里。

本文以博弈論為基礎對供應鏈環境下多個主體之間可能存在的博弈心里和博弈行為進行了完整的分析，不再局限于研究供應鏈下食品供應商與食品制造商之間的博弈行為，而是從供應鏈企業內外部視角出發，研究了供應鏈企業內部可能存在的博弈行為，以及供應鏈企業外部可能存在的博弈行為，企業外部博弈主要包括：企業與企業之間的博弈、企業與消費者之間的博弈、企業與政府之間的博弈。

1.2 基本原理

1.2.1 博弈論

博弈論的要素是局中人、策略和得失。在一場競賽或博弈中，每一個有決策權的參與者成為一個局中人，只有兩個局中人的博弈現象稱為兩人博弈，而多于兩個局中人的博弈稱為多人博弈。一局博弈中，每個局中人都有選擇實際可行的完整的行動方案，即方案不是某階段的行動方案，而是指導整個行動的一個方案，一個局中人的一個可行的自始至終全局籌劃的一個行動方案，稱為這個局中人的一個策略。一局博弈結局時的結果稱為得失，每個局中人在一局博弈結束時的得失，不僅與該局中人自身所選擇的策略有關，而且與全局中人所取定的一組策略有關，所以，一局博弈結束時每個局中人的“得失”是全體局中人所取定的一組策略的函數，通常稱為支付（payoff）函數。

1.2.2 演化博弈論

在傳統博弈理論中，常常假定參與人是完全理性的，且參與人在完全信息條件下進行的，但在現實的經濟生活中的參與人來講，參與人的完全理性與完全信息的條件是很難實現的。在企業的合作競爭中，參與人之間是有差別的，經濟環境與博弈問題本身的復雜性所導致的信息不完全和參與人的有限理性問題是顯而易見的。

演化博弈論具有以下特征：①以參與人群體為研究對象，分析動態的演化過程，解釋群體為何達到以及如何達到這一狀態。②群體的演化既有選擇過程也有突變過程。③經群體選擇下來的行為具有一定的慣性。

演化博弈論是把博弈理論分析和動態演化過程分析結合起來的一種理論。在方法論上，它不同于博弈論將重點放在靜態均衡和比較靜態均衡上，強調的是一種動態的均衡。

1.3 研究思路

供應鏈視角下食品質量安全投入的博弈分析，從食品供應鏈企業內部與外部兩方面進行分析。食品供應鏈企業內部的博弈分析主要是企業短期收益與企業長期收益之間的博弈，其中企業長期收益是指在顧客印象中的企業形象與品牌形象。食品供應鏈企業外部的博弈分析從3個方向著手，分別是企業與消費者之間的博弈、企業與企業之間的博弈、企業與政府之間的博弈。本文研究思路如圖1所示。

2 供應鏈企業內部食品質量安全投入的博弈分析

食品供應鏈企業如果進行食品質量安全投入，就必需增加一定的投入成本。在短期看來，食品企業進行食品質量安全投入所獲得的收益低于不進行食品質量安全投入所獲得的收益;但長期看來，食品企業進行食品質量安全投入，生產并出售安全高質量的食品，有助于企業樹立良好的企業形象以及品牌形象，保留住現有顧客并且吸引更多潛在消費者，有利于企業的長遠發展。因此，食品供應鏈企業內部出于企業短期收益與長期發展的考量，也存在關于是否進行食品質量安全投入的博弈行為。

假設：食品企業進行食品質量安全投入成本為

C>0，不投入成本為0;企業不進行食品質量安全投入的短期收益為S>0，進行食品質量安全投入的短期收益為S-C;企業進行食品質量安全投入的長期收益為L>0，不進行食品質量安全投入的長期收益為0;因此，企業進行食品質量安全投入的總收益為（S-C）+L，不進行食品質量安全投入的總收益為S>0，見表1。

如果食品供應鏈企業不進行食品質量安全投入，則沒有投入成本，即投入成本為0，其短期收益為S，但其由于沒有質量安全投入致使自身企業形象與品牌形象受損，企業長期收益為0，綜合來看，企業總收益（長期收益+短期收益）為S;如果食品供應鏈企業進行食品質量安全投入，其投入成本為C，其短期收益為S-C0，綜合來看，企業總收益（長期收益+短期收益）為（S-C）+L。

當到達總收益（S-C）+L=S的臨界點，即L=C時，不影響食品企業是否進行食品質量安全投入的決策;但當總收益（S-C）+L>S的臨界點，即L>C時，食品企業會進行食品質量安全投入;當總收益（S-C）+L

由此可見，食品企業是否進行食品質量安全投入取決于進行食品質量安全投入的成本與其所帶來的長期收益的大小比較。

3 供應鏈企業外部食品質量安全投入的博弈分析

3.1 供應鏈下企業與消費者之間的博弈

消費者對于高品質食品的偏好，會導致其價格高于普通食品，而隨著消費者經濟實力增強，其對優質安全的食品需求量也會逐漸增加。消費者對于普通食品愿意支付一定價格購買，雖然對于高品質食品其愿意支付更高的價格去購買，但消費者所愿意支付的額外價格受自身經濟能力影響在一定限度內。如果食品供應鏈企業進行食品質量安全投入，則食品質量安全達標，質量達標的食品售價高于不達標的食品，食品售價在消費者經濟能力預期范圍之內時，消費者會選擇購買高品質的食品，但如果食品售價高于消費者經濟能力預期范圍時，消費者會選擇放棄購買高品質的食品。如果食品供應鏈企業不進行食品質量安全投入，食品質量不達標，不達標食品售價低于達標食品售價。

假設：食品企業進行食品質量安全投入成本為C>0，不投入成本為0;質量不達標食品售價為M>0，質量達標食品售價為K>0，K>M;食品售價低于消費者經濟能力范圍之內愿意支付的最高價格時，消費者才會購買。比較食品企業進行食品質量安全投入成本與可能取得的收益，表示為（成本，收益）。

供應鏈下，食品企業存在進行食品質量安全投入和不進行食品質量安全投入兩種選擇。如果食品企業不進行食品質量安全投入，不投入成本為0，但致使食品質量不達標，低品質的食品如果以較低價格M銷售，消費者會購買商品，則其（成本，收益）為（0，M），若低品質的食品不以較低價格銷售，消費者不會購買商品，則其（成本，收益）為（0，0）;如果食品企業進行食品質量安全投入，投入成本為C，從而食品質量達標，高品質的食品如果以較高價格K銷售，消費者不會購買商品，則其（成本，收益）為（C，K），若高品質的食品不以較高價格銷售，消費者會購買商品，則其（成本，收益）為（C，0），見圖2。

所以，存在4種情況：①食品企業進行質量安全投入，食品售價低于消費者預期價格，消費者購買食品，食品企業獲利K-C>0。②食品企業進行質量安全投入，食品售價高于消費者預期價格，消費者放棄購買食品，食品企業虧損C。③食品企業不進行質量安全投入，食品售價低于消費者預期價格，消費者購買食品，食品企業獲利M>0。④食品企業不進行質量安全投入，食品售價高于消費者預期價格，消費者放棄購買食品，食品企業不虧不損。

如果K-C>M，食品企業出于利益最大化的考量，會選擇進行食品質量安全投入;如果K-C

3.2 供應鏈下企業與企業之間的博弈

供應鏈下企業與企業之間的博弈，一方面是指供應鏈上下游企業之間的博弈，尤其指食品供應商與食品制造商之間的博弈;另一方面指同一行業企業之間相互的競爭和博弈行為，如多個食品生產制造企業之間的博弈。

3.2.1 食品供應商與食品制造商之間的博弈分析

供應鏈下企業與企業之間的博弈，主要是供應鏈中食品供應商與食品制造商之間的博弈，這也是現有研究中的主要方向。

假定食品供應鏈聯盟中只有一個上游食品供應商和一個下游食品制造商并進行風險投資博弈，供應商與制造商都是有限理性的，它們通常會考慮長期合作，在多次博弈過程中，通過持續模仿、學習并根據對方的策略選擇來不斷調整其自身行為策略，直至達到一個穩定均衡為止。制造商與供應商都有進行食品質量安全投入和不進行食品質量安全投入兩種決策選擇[3]。

供應鏈上供應商和生產商可能存在協調與激勵問題，供應鏈中核心企業為了減少信息不對稱而帶來的質量安全投入的機會主義行為和違約風險，往往通過設計“利益共享、風險共擔”的契約機制對供應鏈成員進行激勵，以激勵供應鏈成員共享信息、降低違約率，從而提高供應鏈整體利益[4]。

3.2.2 食品生產企業同行之間的博弈

食品供應鏈環境下，生產及銷售同類或相似產品的企業之間，必然存在相互的競爭，因此，企業與企業之間會存在博弈行為。

假設：食品企業進行食品質量安全投入成本為C>0，不投入成本為0;食品企業進行質量安全投入則食品質量會達標，食品企業如果不進行質量安全投入則食品質量會不達標;質量不達標食品售價為M>0，質量達標食品售價為K>0，K>M;則食品企業進行食品質量安全投入的總收益為K-C，不進行食品質量安全投入的總收益為M。比較（成本，收益）。

如果企業A與企業B都選擇進行食品質量安全投入，都投入成本C，則表示為（C，C）;如果企業A選擇進行食品質量安全投入，投入成本C，企業B選擇不進行食品質量安全投入，沒有投入成本，即為0，則表示為（C，0）;如果企業A選擇不進行食品質量安全投入，沒有投入成本，即為0，企業B選擇進行食品質量安全投入，投入成本C，則表示為（0，C）;如果企業A與企業B都選擇不進行食品質量安全投入，都沒有投入成本C，則表示為（0，0），見表2。

如果企業A與企業B都選擇進行食品質量安全投入，食品質量都達標，質量達標食品售價都為K，則表示為（K，K）;如果企業A選擇進行食品質量安全投入，食品質量達標，質量達標食品售價為K，企業B選擇不進行食品質量安全投入，食品質量不達標，質量不達標食品售價為M，則表示為（K，M）;如果企業A選擇不進行食品質量安全投入，食品質量不達標，質量不達標食品售價都為M，企業B選擇進行食品質量安全投入，食品質量達標，質量達標食品售價為K，則表示為（M，K）;如果企業A與企業B都選擇不進行食品質量安全投入，食品質量都不達標，質量不達標食品售價都為M，則表示為（M，M），見表3。

如果企業A與企業B都選擇進行食品質量安全投入，食品質量都達標，則總收益表示為（K-C，K-C）;如果企業A選擇進行食品質量安全投入，食品質量達標，企業B選擇不進行食品質量安全投入，食品質量不達標，則總收益表示為（K-C，M）;如果企業A選擇不進行食品質量安全投入，食品質量不達標，企業B選擇進行食品質量安全投入，食品質量達標，則總收益表示為（M，K-C）;如果企業A與企業B都選擇不進行食品質量安全投入，食品質量都不達標，則總收益表示為（M，M）。

當到達總收益K-C=M的臨界點時，不影響食品企業是否進行食品質量安全投入的決策;但當總收益K-C>M時，食品企業會選擇進行食品質量安全投入;當總收益K-C

3.3 供應鏈下企業與政府之間的博弈

如果政府加強對食品質量安全問題的懲罰力度，食品企業會加大對于食品質量安全的投入;反之，政府缺少對食品質量安全問題的監管，食品企業會減少對于食品質量安全的投入。這是一種博弈的過程。如果食品供應鏈企業進行食品質量安全投入，則食品質量安全達標;如果食品供應鏈企業不進行食品質量安全投入，則食品質量安全不達標;不達標的食品可能會被發現也可能不被發現，只有被發現，政府才會對食品企業進行經濟懲罰。

假設：食品企業進行食品質量安全投入成本為C>0，不投入成本為0;質量不達標食品售價為M>0，質量達標食品售價為K>0，K>M;不達標食品如果被發現，政府會對食品企業進行經濟懲罰，罰款P>0。比較食品企業進行食品質量安全投入成本與可能取得的收益，表示為（成本，收益）。

供應鏈下食品企業存在進行食品質量安全投入和不進行食品質量安全投入兩種選擇。如果食品企業進行食品質量安全投入，投入成本為C，從而食品質量達標，質量達標的食品會以價格K銷售，則其（成本，收益）為（C，K）;如果食品企業不進行食品質量安全投入，不投入成本為0，但致使食品質量不達標，質量不達標的食品會以價格M銷售，其可能會被政府食品質量安全監管部門發現也有可能不被發現，如果被發現食品質量不達標，政府會對食品企業進行懲罰，被罰后總收益為M-P，則其（成本，收益）為（0，M-P），如果沒有被發現食品質量不達標，政府不會對食品企業進行懲罰，其總收益為M，則其（成本，收益）為（0，M），見圖3。

所以，存在3種情況：①食品企業進行質量安全投入，食品質量達標，食品企業獲利K-C>0。②食品企業不進行質量安全投入，食品質量不達標，食品質量問題沒有被發現，食品企業獲利M>0。③食品企業不進行質量安全投入，食品質量不達標，食品質量問題被發現，政府對食品企業進行經濟懲罰，食品企業獲利M-P。

如果，M-P>0即M>P，且M-P>K-C時，食品企業不會進行食品質量安全投入;如果M-P>0即M>P，且M-P

4 結語

供應鏈環境下，食品企業內外部都存在是否對食品質量安全進行投入的博弈行為。

食品供應鏈企業內部的博弈行為，是出于企業對自身短期收益與長期發展的考量。所謂長期收益是指食品企業進行食品質量安全投入，生產并出售安全高質量的食品，從而樹立良好的企業形象以及品牌形象，保留住現有顧客并且吸引更多潛在消費者，有利于企業的長遠發展。研究表明食品企業是否進行食品質量安全投入取決于進行食品質量安全投入的成本與其所帶來的長期收益的大小比較。

食品供應鏈企業外部的博弈行為，是指供應鏈下企業與消費者之間的博弈、企業與企業之間的博弈以及企業與政府之間的博弈。

本文雖然對供應鏈環境下多個主體之間可能存在的博弈心里和博弈行為進行了完整的分析，但研究的還不夠深入，沒有考慮到每種情況可能發生的概率大小對博弈結果的影響。進一步更深入的研究還有待繼續。

參考文獻：

[1]楊 松，莊晉財，王愛峰.懲罰機制下農產品質量安全投入演化博弈分析[J].中國管理科學，2019（8）：181-190.

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[4]姜 盼，楊 曼，閆秀霞.以生產企業為核心的食品供應鏈風險評價研究[J].數學的實踐與認識，2019（4）：1-8.