基于區塊鏈和消費者綠色偏好的肉制品雙渠道供應鏈決策模型

胡靜儀

（江南大學 商學院，江蘇 無錫 214122）

0 引言

國家統計局數據顯示，全國電子商務交易額從2016 年的26.10 萬億元增長到2020 年的37.21 萬億元，年均增長率為9.3%，中國網購用戶規模達到7.82億，電子商務市場不斷擴大，產品從單一線下零售向線上線下雙渠道銷售模式發展，預計未來一段時間生鮮品線上購物規模仍舊保持高速增長，可以預見在未來的一定時期內這種線上和線下雙渠道的銷售模式將會成為各類產品銷售市場的主流。

隨著消費者綠色消費理念的發展，越來越多的消費者要求肉制品加工采用以綠色制造為基礎的“四非”加工工藝，肉制品供應鏈上的企業為了解決消費者對產品加工溯源問題的關注，引入區塊鏈技術來實現產品生產追蹤。區塊鏈技術具有的去中心化、不可篡改、可以追溯的特點為消費者提供了能夠快速檢驗肉制品是否為綠色產品的手段。本文對引入區塊鏈技術和消費者綠色偏好的肉制品雙渠道供應鏈進行決策分析，以期為肉制品雙渠道供應鏈企業使用區塊鏈技術提供理論基礎。

1 文獻綜述

1.1 雙渠道供應鏈相關研究

由于電子商務的快速發展，國內外學者對于線上線下雙渠道供應鏈的研究已較為成熟。在電子商務發展初期，Chiang，等[1]對消費者對于線上渠道的可接受程度進行了研究。在不同權力結構下，劉新民，等[2]考慮了制造商努力成本系數和消費者異質偏好在系統決策中的影響；孫自來，等[3]基于供應鏈成員博弈權力的差異，分析了制造商占優和零售商占優的兩種博弈模型；He，等[4]主要研究廠商在不同渠道結構下的產品供應鏈定價決策。Yan，等[5]發現消費者對于生鮮的購買力很大程度上影響了生鮮供應鏈的流通性，提出了考慮消費者行為的生鮮產品供應鏈協調方法。

1.2 在供應鏈應用中的消費者綠色偏好相關研究

針對消費者綠色消費理念，供應鏈成員受到消費者綠色偏好的影響，所以在傳統供應鏈基礎上進一步增加了與消費者綠色偏好相關的參考系數。劉廣東，等[6]考慮消費者研究了由一個風險中性制造商和一個風險中性零售商組成的兩級供應鏈產品定價和綠色度決策。尚文芳，等[7]比較分析了產品綠色度、制造商批發價格和零售商零售價格對兩種博弈模型產生的影響。Peng，等[8]研究了考慮客戶滿意度的供應鏈綠色營銷合作策略。在考慮消費者綠色偏好的供應鏈中，高鵬，等[9]建立集中模式下信息預測模型以及分散模式下信息分享和不分享兩種決策模型，研究零售商預測信息的分享對供應鏈的影響。

1.3 區塊鏈技術相關研究

物聯網應用場景中常存在能效性低、數據傳輸安全性差等問題，區塊鏈作為一種前沿技術，正在驅使傳統供應鏈向引入區塊鏈技術的供應鏈轉型，通過區塊鏈技術的使用，提升供應鏈信息透明度和真實性，為供應鏈管理提供新的方向[10]。為了實現區塊鏈技術在各類供應鏈中的應用，對于其研究將從技術層面向在食品供應鏈中開發切實的、可供消費者使用的區塊鏈技術推進[13-14]。通過引入消費者對產品檢驗與評估需要時間和檢驗結果為假的概率的敏感系數、區塊鏈單位驗證費等參數，梁喜，等[15]在兩種雙渠道供應鏈系統中對比分析了采用區塊鏈技術前后區塊鏈技術和消費者敏感系數對雙渠道供應鏈決策的影響。孫中苗，等[16]針對區塊鏈技術對辨識產品真偽的真實效果和所需檢驗時間，研究區塊鏈技術驅動下的供應鏈最優定價問題。

綜上所述，消費者對肉制品綠色意識的覺醒對供應鏈產生了影響，傳統的供應鏈決策不再適用于現實具有消費者綠色偏好的決策，所以在本文的研究中將消費者綠色偏好作為模型的影響因素。區塊鏈是一種前沿技術，它已經在改變和重塑物流和供應鏈系統所有成員之間的關系。在考慮到傳統供應鏈研究的局限性后，本文考慮消費者綠色偏好，在肉制品雙渠道供應鏈中引入區塊鏈技術，最終組合成為基于區塊鏈和消費者綠色偏好的肉制品雙渠道供應鏈決策模型。

2 基于區塊鏈和消費者綠色偏好的肉制品雙渠道供應鏈的基本假設

2.1 模型描述

本文考慮由一個批發商和一個零售商組成的肉制品雙渠道供應鏈，供應鏈基礎模型如圖1所示。

圖1 肉制品雙渠道供應鏈銷售基礎模型

在此供應鏈中，批發商以批發價格ωf批發給零售商，零售商以線下零售價格pf銷售給消費者，同時批發商以線上直銷價格pd銷售給消費者。

2.2 基本假設和符號說明

為了使問題描述和分析更為簡潔，本節對為了解決問題提出的基本假設和主要符號進行說明。

（1）本文假設是由批發商主導者的博弈模型，零售商為追隨者，批發商和零售商都絕對理性，考慮自身利益最大化。

（2）對所購肉制品是否為綠色產品的檢驗需要時間，在未使用區塊鏈技術的條件下，肉制品檢驗時間為T0，在使用區塊鏈的條件下，肉制品檢驗時間為T1，且T1

（3）未使用區塊鏈技術條件下，肉制品為綠色產品的概率為θ，且0<θ<1，1-θ表示肉制品檢驗結果為非綠色產品的概率；使用區塊鏈的條件下，可以保證所售的肉制品一定是綠色產品，此時θ=1。

（4）零售商和批發商共同承擔區塊鏈單位變動成本，ρ為供應商成本分攤比例，且0<ρ<1，1-ρ為零售商成本分攤比例。

（5）由批發商承擔區塊鏈使用的固定成本為C0。

具體符號及符號含義見表1。

表1 肉制品雙渠道供應鏈模型符號及含義

3 基于消費者綠色偏好的肉制品供應鏈決策模型

3.1 未使用區塊鏈技術的肉制品雙渠道供應鏈模型構建

在未使用區塊鏈技術的肉制品雙渠道供應鏈模型（簡稱模型N）中的零售商的需求函數和批發商直銷需求函數為：

3.2 未使用區塊鏈技術的肉制品供應鏈模型計算結果分析

推論1：批發價格與零售商所占市場份額呈正相關，直銷價格與零售商所占市場份額呈負相關，零售商零售價格與零售商所占市場份額呈正相關。

推論2：批發價格、直銷價格和零售價格與消費者對是否為綠色產品的檢驗所需時間敏感系數呈負相關，批發價格、直銷價格和零售商零售價格與對檢驗結果為非綠色產品的敏感系數呈負相關。

4 基于區塊鏈和消費者綠色偏好的肉制品供應鏈決策模型

4.1 引入區塊鏈技術的肉制品雙渠道供應鏈模型構建

為了解決消費者對肉制品是否為綠色產品的檢驗問題，批發商將區塊鏈技術引入肉制品供應鏈中，形成基于區塊鏈和消費者綠色偏好的肉制品雙渠道供應鏈（簡稱供應鏈M），以保證肉制品為綠色產品的檢驗結果為真，可得引入區塊鏈技術后零售商和批發商的需求函數為：

4.2 引入區塊鏈技術的生鮮供應鏈模型計算結果分析

（3）將引入區塊鏈技術前后的線下零售價格相減可得：

5 數值仿真模擬

為了驗證以上推論的正確性，對上述所提到的參數進行賦值，賦值見表2。

表2 各參數賦值情況

可得引入區塊鏈技術前后價格和利潤見表3。

表3 引入區塊鏈技術前后的價格和利潤

當其他數據不變，s ∈(0,1) 時，代入式（7）、式（8）、式（17）、式（18）可得結果如圖2所示。

圖2 兩種模型下定價隨s 變動示意圖

從圖2看出，當零售商零售所占比例在0-1之間變動時，零售價格和批發價格隨零售商所占比例上升而上漲，直銷價格隨零售所占比例上升而下降，且引入區塊鏈后的價格總是高于未使用區塊鏈技術的價格，與上文所得結論相符。

當其他數據不變，e ∈(0,20)時，代入式（7）、式（8）、式（17）、式（18）可得結果如圖3所示。

圖3 兩種模型下定價隨e 變動示意圖

從圖3看出，當消費者對肉制品是否為綠色產品的檢驗時間的敏感系數在0-20 之間變動時，批發價格、零售價格和直銷價格都隨消費者對時間的敏感系數增大而下降，與上文所得結論相符。

當其他數據不變，β∈(0,50)時，代入式（7）、式（8）、式（17）、式（18）可得結果如圖4所示。

圖4 兩種模型下定價隨β 變動示意圖

從圖4看出，當消費者對肉制品為非綠色產品的敏感系數在0-50之間變動時，未引入區塊鏈技術的批發價格、零售價格和直銷價格都隨消費者對時間的敏感系數增大而下降，引入區塊鏈后，可以保證肉制品都為綠色產品，所以引入區塊鏈后的價格保持不變，與上文所得結論相符。

當其他數據不變，ρ∈(0,1)時，代入式（7）、式（8）、式（17）、式（18）可得結果如圖5所示。

圖5 兩種模型下定價隨ρ 變動示意圖

從圖5看出，當零售商對批發商的分攤比例在0-1之間變動，當這個比例小于1/2時，使用區塊鏈后的批發價格小于未使用區塊鏈的批發價格，當這個比例大于1/2時，使用區塊鏈的批發價格大于未使用區塊鏈的批發價格，而使用區塊鏈后，零售價格與直銷價格均大于未使用區塊鏈的零售價格與直銷價格，與上文所得結論相符。

6 結論與啟示

通過本文的研究發現，隨著零售商線下零售所占比例的增長，批發價格和零售商零售價格隨之上漲，批發商線上直銷價格隨之下降；消費者對檢驗肉制品是否為綠色產品所用時間的敏感系數上漲時，使用區塊鏈前后的批發價格、零售價格和直銷價格都隨之下降；消費者對肉制品是否為綠色產品的敏感系數增長時，會使未使用區塊鏈技術的批發價格、零售價格和直銷價格下降，而使用區塊鏈技術后，三個價格不受影響。當零售商為批發商分攤區塊鏈單位成本未達到一定比例時，使用區塊鏈后的批發價格將會低于使用區塊鏈之前的批發價格，而當零售商為批發商分攤區塊鏈單位成本達到一定比例時，使用區塊鏈的價格會隨之增長，而使用區塊鏈后的零售價格和直銷價格會一直隨分攤比例增長。

通過對上述結論的分析，可以為區塊鏈在肉制品雙渠道供應鏈中的應用提出以下啟示：

（1）消費者對肉制品的綠色偏好影響區塊鏈技術的應用。當消費者對于肉制品是否為綠色產品的敏感系數和消費者對于檢驗肉制品是否為綠色產品的時間的敏感系數足夠大時，說明更需要區塊鏈技術的使用，消費者更愿意支付更高的價格，會使得批發商和零售商的利潤都增加。

（2）區塊鏈技術成本需要由批發商和零售商共同分攤。區塊鏈技術的使用會導致成本的增長，固定成本會影響批發商的利潤，單位成本會對批發商和零售商都產生影響，只有當批發商和零售商共同承擔區塊鏈技術成本，才能夠獲得更大的利潤。