訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中區(qū)塊鏈技術(shù)投入的演化分析

摘" 要：“農(nóng)戶(hù)+公司”型訂單農(nóng)業(yè)是我國(guó)農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈的重要模式，為提高訂單農(nóng)業(yè)模式中農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的可追溯性，搭建了引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的訂單農(nóng)業(yè)框架。構(gòu)建了農(nóng)戶(hù)、公司和政府的三方演化博弈模型，對(duì)各主體博弈行為及演化穩(wěn)定策略進(jìn)行分析，進(jìn)一步討論了不同場(chǎng)景下基于區(qū)塊鏈技術(shù)的供應(yīng)鏈成員最優(yōu)追溯策略。研究發(fā)現(xiàn)：在區(qū)塊鏈技術(shù)投入的三個(gè)階段中，農(nóng)戶(hù)和公司的演化穩(wěn)定策略行為受可追溯成本、搭便車(chē)行為和政府獎(jiǎng)懲影響發(fā)生變化；政府應(yīng)通過(guò)建立有效的獎(jiǎng)懲機(jī)制，鼓勵(lì)訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈主體建立區(qū)塊鏈可追溯平臺(tái)，并創(chuàng)建一個(gè)透明高效的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈。對(duì)加快實(shí)施基于區(qū)塊鏈的可追溯系統(tǒng)，推動(dòng)可持續(xù)農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈發(fā)展具有一定啟示。

" 關(guān)鍵詞：訂單農(nóng)業(yè)；農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈；區(qū)塊鏈；演化博弈

中圖分類(lèi)號(hào)：F274" " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.13714/j.cnki.1002-3100.2024.15.031

Abstract： \"Farmer+company\" type order agriculture is an important model of China's agricultural supply chain， in order to improve the quality， safety and traceability of agricultural products in the order agriculture model， an order agriculture framework introducing blockchain technology has been built. A tripartite evolutionary game model of farmers， companies and governments is constructed， the game behavior and evolutionary stability strategies of each subject are analyzed， and the optimal traceability strategies of supply chain members based on blockchain technology in different scenarios are further discussed. It is found that in the three stages of blockchain technology investment， the evolutionary stability strategy behavior of farmers and companies is affected by traceable costs， free rider behavior， and government rewards and punishments. The government should encourage order-based agricultural supply chain entities to establish a blockchain traceability platform by establishing an effective reward and punishment mechanism， and create a transparent and efficient data-driven agricultural product supply chain. It has certain implications for accelerating the implementation of blockchain-based traceability systems and promoting the development of sustainable agricultural supply chains.

Key words： order agriculture; agricultural supply chains; blockchain; evolutionary games

隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，訂單農(nóng)業(yè)受到國(guó)家政府的高度重視。目前最為普遍的經(jīng)營(yíng)模式是“農(nóng)戶(hù)+公司”型模式，訂單農(nóng)業(yè)以市場(chǎng)為導(dǎo)向，按需組織農(nóng)戶(hù)生產(chǎn)，降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)農(nóng)戶(hù)產(chǎn)量和利潤(rùn)。技術(shù)的革新和發(fā)展能夠很好地解決訂單農(nóng)業(yè)中農(nóng)產(chǎn)品保鮮方式不當(dāng)、農(nóng)藥污染和生產(chǎn)信息欺詐等一系列問(wèn)題。采用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)信息共享，能夠充分提高消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的信任度。區(qū)塊鏈的可追溯系統(tǒng)能夠?qū)⑥r(nóng)產(chǎn)品從初始生產(chǎn)到運(yùn)輸和加工的每一個(gè)操作步驟記錄到系統(tǒng)中，進(jìn)行及時(shí)的識(shí)別。將區(qū)塊鏈技術(shù)與訂單農(nóng)業(yè)充分融合，將會(huì)提高農(nóng)業(yè)的高水平發(fā)展和整體效益的增收。

" 訂單農(nóng)業(yè)模式是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)由數(shù)量向質(zhì)量遷移，經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和消費(fèi)迭代升級(jí)的重要體現(xiàn)[1]。并不是所有農(nóng)戶(hù)都適用于“訂單農(nóng)業(yè)”，農(nóng)戶(hù)應(yīng)具備一定的生產(chǎn)規(guī)模，產(chǎn)品質(zhì)量較好或者在品種上具有一些獨(dú)特性。曹裕等[2]考慮在綠色成本信息不對(duì)稱(chēng)下，研究農(nóng)戶(hù)和公司的訂單農(nóng)業(yè)合約設(shè)計(jì)。彭紅軍等[3]分析由農(nóng)戶(hù)、農(nóng)資經(jīng)銷(xiāo)商和農(nóng)產(chǎn)品收購(gòu)商的三級(jí)訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈的融資和農(nóng)業(yè)補(bǔ)貼策略。王聰?shù)萚4]利用對(duì)比分析的方法分析了公司向農(nóng)戶(hù)分享不同類(lèi)別信息對(duì)公司和農(nóng)戶(hù)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)決策和利潤(rùn)的影響。

" 區(qū)塊鏈的去中心化、智能合約、安全可靠、信息不可篡改等特征對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的信息溯源具有很強(qiáng)的應(yīng)用性[5]。在農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中引入?yún)^(qū)塊鏈的相關(guān)研究大多集中在供應(yīng)鏈金融和融資、農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全兩個(gè)方面。Metawa Noura et al[6]研究設(shè)計(jì)了一種使用深度學(xué)習(xí)的區(qū)塊鏈金融產(chǎn)品的智能收益率預(yù)測(cè)方法。王道平等[7]利用定量模型，研究應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)對(duì)產(chǎn)出不確定的預(yù)測(cè)作用。李小莉等[8]針對(duì)傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈金融體系數(shù)據(jù)造假和信貸風(fēng)險(xiǎn)較高等問(wèn)題，提出了“區(qū)塊鏈+物聯(lián)網(wǎng)”的供應(yīng)鏈金融體系解決方案。WUTTKE D A et al[9]利用區(qū)塊鏈對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)押物進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，降低收貨的損失。

" 關(guān)于區(qū)塊鏈解決農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈中信息不對(duì)稱(chēng)等問(wèn)題的相關(guān)研究也較為豐富。霍紅等[10]建立了農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)商與加工者的演化博弈模型，研究區(qū)塊鏈對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全的影響。Casino et al[11]證實(shí)了區(qū)塊鏈對(duì)農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行全程追溯可增強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量的感知。Niu et al[12]分析了隨機(jī)細(xì)菌污染下農(nóng)產(chǎn)品供應(yīng)鏈的最優(yōu)區(qū)塊鏈采納策略。可見(jiàn)，應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)構(gòu)建有機(jī)農(nóng)業(yè)追溯

-信任體系，有助于打破信息不對(duì)稱(chēng)、提高消費(fèi)者之間的信任關(guān)系，實(shí)現(xiàn)“以鏈治鏈”的架構(gòu)融合新模式。

" 目前關(guān)于區(qū)塊鏈技術(shù)的引入和研究中較少考慮到訂單農(nóng)業(yè)模式中引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)的定量研究，且文獻(xiàn)大多關(guān)注農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中的參與者，而忽視了政府在農(nóng)業(yè)區(qū)塊鏈溯源中的政策監(jiān)管和監(jiān)督作用。為此本文構(gòu)建了政府監(jiān)管下的農(nóng)戶(hù)和公司組建的二級(jí)訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈，運(yùn)用演化博弈方法分析農(nóng)戶(hù)、公司和政府的長(zhǎng)期進(jìn)化行為和戰(zhàn)略適應(yīng)機(jī)制，探討了關(guān)鍵因素的變化對(duì)博弈主體戰(zhàn)略選擇進(jìn)化軌跡的影響。明確了區(qū)塊鏈技術(shù)應(yīng)用在訂單農(nóng)業(yè)的可行性，更好地實(shí)現(xiàn)其技術(shù)在訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈的運(yùn)用。

1" 模型假設(shè)

" 圖1描述了訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈多主體博弈關(guān)系。農(nóng)戶(hù)是指負(fù)責(zé)種植或收獲農(nóng)產(chǎn)品的利益相關(guān)者，包括現(xiàn)有的小農(nóng)戶(hù)和加入合作社集體生產(chǎn)的農(nóng)戶(hù)群體。公司負(fù)責(zé)連接農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)商即農(nóng)戶(hù)，依據(jù)自身的農(nóng)產(chǎn)品銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò)，直接連接市場(chǎng)。其各自主體的策略選擇如圖1所示。

3" 數(shù)值仿真分析

" 為了清楚分析三個(gè)供應(yīng)鏈主體在不同場(chǎng)景下的動(dòng)態(tài)演化過(guò)程，本文使用MATLAB軟件對(duì)上述四個(gè)ESS進(jìn)行了仿真。為進(jìn)一步檢驗(yàn)區(qū)塊鏈追溯系統(tǒng)執(zhí)行后主要參數(shù)對(duì)農(nóng)戶(hù)、訂單公司和政府決策的影響，比較了不同主要參數(shù)值下的進(jìn)化軌跡圖。

3.1" 均衡點(diǎn)的結(jié)果分析

3.2" 區(qū)塊鏈可追溯利益和成本的影響

首先，通過(guò)改變Rn和Rp來(lái)檢驗(yàn)對(duì)可追溯性效益的敏感性，以對(duì)農(nóng)戶(hù)和公司進(jìn)行進(jìn)化軌跡模擬，如圖3（a）和圖3（b）所示。在初始狀態(tài)下，當(dāng)農(nóng)戶(hù)選擇增益為20的可追溯策略時(shí)，農(nóng)戶(hù)選擇可追溯策略的概率較低，但隨后概率呈緩慢增加趨勢(shì)。隨著區(qū)塊鏈可追溯性收益的增加，農(nóng)戶(hù)迅速達(dá)到均衡。與農(nóng)戶(hù)相比，公司的演化軌跡對(duì)區(qū)塊鏈可追溯效益的影響更為敏感。研究表明，采取區(qū)塊鏈可追溯后產(chǎn)生的收入是農(nóng)戶(hù)和訂單公司選擇“可追溯”戰(zhàn)略的主要驅(qū)動(dòng)力。由圖3（c）和圖3（d）中可以看出，當(dāng)可追溯性成本降低到一定閾值時(shí)，農(nóng)戶(hù)和公司分別改變他們的行為策略并選擇“可追溯性”策略。此外，區(qū)塊鏈可追溯性成本越低，每個(gè)主體演化到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時(shí)間就越短。

3.3" 搭便車(chē)收益和政府獎(jiǎng)罰的影響

與可追溯性成本類(lèi)似，搭便車(chē)收益可以阻止農(nóng)戶(hù)和公司選擇“可追溯性”策略，如圖4和圖5所示。在訂單農(nóng)業(yè)中只有一方選擇“可追溯”策略時(shí)，會(huì)影響供應(yīng)鏈的總體效益。因此，在實(shí)施基于區(qū)塊鏈的農(nóng)業(yè)追溯系統(tǒng)后，要使整個(gè)系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到理想狀態(tài)，僅靠企業(yè)提高數(shù)字技術(shù)和降低成本是不夠的，還需要政府干預(yù)和監(jiān)管，以避免搭便車(chē)行為。

為分析補(bǔ)貼和處罰對(duì)農(nóng)產(chǎn)品可追溯性的影響程度，分別增加Fl和Sh的取值，以便在情景1的參數(shù)設(shè)置條件下進(jìn)行敏感性分析。演化軌跡如圖6所示。可以看出，農(nóng)戶(hù)隨著補(bǔ)貼或處罰數(shù)額的增加，農(nóng)戶(hù)會(huì)改變策略選擇區(qū)塊鏈可追溯性的策略。與此同時(shí)，當(dāng)政府補(bǔ)貼和懲罰分別增加到相同值時(shí)，農(nóng)戶(hù)對(duì)補(bǔ)貼的變化更敏感。同樣，如圖7所示，公司最終在初始狀態(tài)下選擇“不可追溯性”策略Fl=10，Sh=15。當(dāng)補(bǔ)貼或處罰的數(shù)額增加時(shí)，公司會(huì)選擇區(qū)塊鏈可追溯性策略。此外，當(dāng)政府補(bǔ)貼和懲罰分別增加到相同的值時(shí)，公司對(duì)補(bǔ)貼的變化更敏感。此外，與增加相同金額的罰款Fl相比，增加農(nóng)產(chǎn)品可追溯性補(bǔ)貼Sh更有利于鼓勵(lì)加工商選擇“可追溯”策略。

4" 結(jié)" 論

區(qū)塊鏈為訂單農(nóng)業(yè)提供了可追溯性功能，極大地減少了供應(yīng)鏈中欺詐性、不合格質(zhì)量批次的識(shí)別和召回，同時(shí)降低了分銷(xiāo)損失和危害人類(lèi)健康相關(guān)的成本。以“以鏈治鏈”來(lái)增加農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性。為提高訂單農(nóng)業(yè)的透明度和可追溯性，政府應(yīng)通過(guò)補(bǔ)貼和支持服務(wù)等在區(qū)塊鏈可追溯性方面發(fā)揮支持作用。對(duì)積極加入農(nóng)產(chǎn)品追溯體系的參與者應(yīng)給予補(bǔ)貼，對(duì)不按要求加入農(nóng)產(chǎn)品溯源體系的主體應(yīng)加大處罰力度。另外，政府可以增加對(duì)農(nóng)戶(hù)的數(shù)字技術(shù)教育、培訓(xùn)和數(shù)字網(wǎng)絡(luò)覆蓋等其他數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)于公司，政府可以為具有區(qū)塊鏈解決方案的公司提供區(qū)塊鏈技術(shù)孵化中心，以快速完成技術(shù)升級(jí)和數(shù)據(jù)遷移。對(duì)于訂單農(nóng)業(yè)公司應(yīng)努力調(diào)整自身產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，將現(xiàn)有的操作集成到區(qū)塊鏈平臺(tái)中，并投入一些成本，以確保現(xiàn)有的數(shù)據(jù)能夠順利遷移到區(qū)塊鏈上。此外，公司可以通過(guò)區(qū)塊鏈追溯來(lái)改善其品牌形象，吸引具有消費(fèi)偏好的消費(fèi)者。

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收稿日期：2023-08-21

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“網(wǎng)絡(luò)購(gòu)物的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)、機(jī)制設(shè)計(jì)與產(chǎn)品質(zhì)量誠(chéng)信激勵(lì)”（71201012）；遼寧工程技術(shù)大學(xué)2023年度人文社科研究項(xiàng)目“遼寧農(nóng)村電商與縣域商貿(mào)流通體系一體化建設(shè)研究”（23-A014）

作者簡(jiǎn)介：萬(wàn)" 君（1977—），男，河北遷西人，遼寧工程技術(shù)大學(xué)營(yíng)銷(xiāo)管理學(xué)院，教授，碩士，碩士生導(dǎo)師，研究方向：物流與供應(yīng)鏈；許曉童（1998—），本文通信作者，女，山東東營(yíng)人，遼寧工程技術(shù)大學(xué)營(yíng)銷(xiāo)管理學(xué)院碩士研究生，研究方向：物流與供應(yīng)鏈管理。

引文格式：萬(wàn)君，許曉童. 訂單農(nóng)業(yè)供應(yīng)鏈中區(qū)塊鏈技術(shù)投入的演化分析[J]. 物流科技，2024，47（15）：122-127.