政府补贴模式对生物农产品供应链决策的影响

舒斯亮，柳 键

（1.江西科技师范大学 商学院，江西 南昌 330038；2.江西财经大学 信息管理学院，江西 南昌 330032）

政府补贴模式对生物农产品供应链决策的影响

舒斯亮1，柳 键2

（1.江西科技师范大学 商学院，江西 南昌 330038；2.江西财经大学 信息管理学院，江西 南昌 330032）

文章基于政府不同补贴模式，构建生物农产品供应链模型，并在政府对两种不同补贴模式支出相同的条件下，探讨政府补贴变化对生物农产品供应链决策的影响，同时对两种不同补贴模式作比较分析，结果表明，随着政府补贴增加，两种不同补贴模式下生物农产品的批发价格、技术水平及销售价格均有所上升，且当政府补贴较低时，两种不同补贴模式下其上升速度差异不大，但当政府补贴达到一定的规模后，价格补贴模式下生物农产品的批发价格、销售价格上升更快，而研发补贴模式下生物农产品技术水平则上升更快。最后，从生物农产品供应链成员企业利润变化来看，两种不同补贴模式下其均会有所增加，且当政府补贴达到一定的规模后，价格补贴模式明显高于研发补贴模式。

政府补贴；生物农产品；供应链；决策

一、引 言

生物农业是生物产业中最重要和发展最快的领域，其在突破耕地资源限制、减少农业耕地污染、保障粮食安全等方面发挥着越来越重要的作用［1-2］。生物农业具有广阔的发展前景，近年来得到了政府、企业及学术界广泛关注，但从我国现实情况来看，生物农业在发展过程中面临着诸多问题，如生物农产品技术水平低、销售过程中出现叫好不叫座现象等。针对此，政府在财政允许的条件下，采取了一定的补贴措施促进生物农业行业的发展，比如政府通过设立研发基金降低生物农业企业研发投入成本以及采取价格补贴的方式降低农户购买生物农产品成本等，但实际效果并不明显。生物农业在发展过程中涉及政府、生物农业企业、农户等多个利益主体，它们之间构成一个复杂的生物农产品供应链，而为了更大程度发挥政府补贴对生物农业行业的激励效应，有必要对政府补贴下生物农产品供应链运营展开深入研究。

目前国内外学者就生物农业相关问题进行了一定的研究，比如，Monchuk等认为生物农业是指运用基因工程、发酵工程、酶工程等生物技术培育出新的农业产品，是生物技术与农业生产结合的产物［3］；Hanley等认为生物农业技术的应用，不仅可以缓解粮食危机，还可以减少农药、化肥等对耕地资源和生态环境的污染［4］；陈章良较早从农产品安全角度出发，认为我国作为世界上人口最多、最大的农业生产国，发展生物农业迫在眉睫［5］；马春艳等在构建农业生物产业技术创新能力评价指标体系的基础上，对中国、美国、法国、加拿大、英国等国家的生物农业创新能力进行了测算与比较，发现我国生物农业技术创新能力较低［6］；梁伟军等从技术融合的角度测算了农业与生物产业间的融合程度，研究表明，我国农业与生物产业处于低技术融合阶段［7］。以上研究表明，我国生物农业发展仍处于较为落后的状态。除上述研究外，学者还从生物农业企业的角度展开了研究，比如，季凯文等运用DEA与SFA相结合的三阶段DEA模型，对我国32家生物农业上市公司的技术效率进行了测度，并就如何提升生物农业公司技术效率进行了探讨［8］；刘波等对我国生物农业企业技术创新途径展开了实证博弈分析，从研究结果来看，当前我国生物农业企业的最优选择是自主创新［9］；张平等基于我国生物技术产业发展路线图，初步设计了生物农业企业的产业政策路线图［10］。

生物农业行业属于高投入、高风险的行业，从我国当前生物农业的发展来看，政府的激励措施对其发展至关重要。针对此，学者们也进行了一定的研究，比如，李萍对发展广西北部经济区生物农业的财税政策进行了研究，提出了应该从增值税、所得税、科技成果转化为生产力的优惠政策及生物农业技术创新激励政策等方面着手［11］；马春艳认为在生物农业技术创新方面政府应制定相关激励机制，如奖励有突出贡献的科学家、设立企业创新基金及建立政府购买自主创新产品制度等［12］；李天柱等认为政府给予创新主体一定的税收减免、政策支持等，可以打破由于生物农业行业自身特性所带来的创新瓶颈，降低创新的不稳定程度［13］。综上所述，已有研究虽探讨了政府激励措施下生物农业的发展问题，但多数是分析政府激励措施对生物农业技术创新的影响，且以定性分析为主，并未从生物农产品供应链视角研究政府激励措施对生物农业发展影响。鉴于此，本文以生物农产品供应链为研究对象，基于政府不同补贴模式，探讨生物农产品供应链运营问题，同时对不同补贴模式下政府补贴的影响作比较分析，从而为此背景下政府制定补贴策略及生物农业企业制定决策提供理论支持。

二、问题描述与模型假设

本文基于政府不同补贴模式，研讨由生物农产品制造商与生物农产品零售商所组成的供应链问题。在供应链运营的过程中，假定生物农产品制造商生产某种生物农产品A（比如生物农药、生物肥料等），通过生物农产品零售商出售给农户，且从现实情况来看，由于生物农产品生产与研发具有高投入、高风险等特性，政府为了缓解生物农业企业的运营压力，将给予其一定的补贴。目前主要存在两种补贴模式：一种是政府对生物农产品制造商研发投入进行补贴（简称研发补贴模式），比如，湖北东湖新技术开发区设立1亿元专项资金对生物农业技术研发进行补贴，这样有助于降低企业研发投入；另一种是政府对生物农产品销售价格进行补贴（简称价格补贴模式），比如，北京市昌平区采用草莓生产农资补贴卡的方式，对兴寿镇的草莓种植基地与种植户进行生物农药产品价格补贴，这样有助于降低农户购买生物农产品的成本。为了便于对上述问题展开研究，特作假设1-6。

H1：假定生物农产品制造商与生物农产品零售商均为风险中性，其相互之间完全信息共享。

H2：假定生物农产品制造商的单位产品生产成本为c，批发价格为w，其所研发的生物农产品技术水平为t，t越高，表明生物农产品在环境保护、食品安全等方面贡献就越大，比如，生物农药技术水平越高，其在使用过程中对土壤污染就越小，所收获的农作物农药残留就越低，食品就越安全。

H3：借鉴文献［14］，假定生物农产品制造商的研发成本与生物农产品技术水平为二次方关系，因此令，η＞0，η为研发影响因子，η越大，表明生物农产品技术研发效率就越低。

H4：假定生物农产品零售商基于市场需求向制造商订购产品，并以价格p将其销售给农户。

H5：从现实情况来看，生物农产品需求量不仅受产品价格的影响，农户的环保、食品安全等意识也将对其产生一定的影响。借鉴文献［15］，假定生物农产品的需求函数为q=a-βp+γt，a为生物农产品的市场规模，β为市场需求对价格敏感系数，γ为市场需求对生物农产品技术水平的敏感系数；γ越大，表明农户的环保、食品安全等意识就越强，农户购买生物农产品的意愿就越高。

H6：假定生物农产品制造商的利润记为Πm，生物农产品零售商利润记为Πr，上标es为研发补贴模式，上标ps为价格补贴模式。

三、政府不同补贴模式下生物农产品供应链决策分析

在生物农产品制造商与生物农产品零售商博弈的过程中，假定生物农产品制造商为领导者，生物农产品零售商为追随者，双方构成Stackelberg博弈。其决策过程为：生物农产品制造商先确定生物农产品的批发价格w及技术水平t，生物农产品零售商在观察到其决策后确定其产品的销售价格p。接下来对研发补贴及价格补贴两种模式下生物农产品供应链决策展开研究。

（一）政府对生物农产品制造商研发投入补贴的模式

当政府对生物农产品制造商研发投入进行补贴时，设政府对生物农产品制造商研发投入补贴的比例为φe，且满足条件：0＜φe＜1，则生物农产品制造商及生物农产品零售商的利润分别为：

根据逆向归纳法，其求解过程为：对式（2）关于 p求一阶、二阶导数可得：=-2βp+βw+γt+a ，=-2β ；由于存在＜0，不妨令=0 ，求解可得研发补贴模式下生物农产品零售商最优产品销售价格为：

将式（3）代入式（1），求解可得生物农产品制造商的利润为：

将 wes、tes、pes分别代入式（1）、式（2），求解可得研发补贴模式下生物农产品制造商及生物农产品零售商的利润。

（二）政府对生物农产品销售价格补贴的模式

当政府对生物农产品销售价格进行补贴时，设政府对生物农产品销售价格补贴的比例为φp，且满足条件：0＜φp＜1，则生物农产品制造商及生物农产品零售商的利润分别为：

将 wps、tps、pps分别代入式（8）、式（9），求解可得价格补贴模式下生物农产品制造商及生物农产品零售商的利润。

考虑到模型的复杂性，很难通过数理分析方法对两种不同补贴模式下生物农产品供应链成员企业决策行为及绩效进行比较，因此，本文将在算例部分对其展开研究。

四、算例分析

本部分将借助Matlab软件对两种不同补贴模式下生物农产品供应链的运营进行仿真，同时作比较分析。为了更准确地反映两种不同补贴模式下生物农产品供应链运营的不同，算例部分考虑两种补贴模式下政府补贴支出相同。在生物农产品供应链运营过程中，由数理模型可知，研发补贴模式下政府补贴支出为：，价格补贴模式下政府补贴支出为：Sps(φp)=φppps[a-(1-φp)βpps+γtps]，所以，为了使不同补贴模式下政府补贴支出相同，则必须满足条件：Ses(φe)=Sps(φp)。接下来在此条件下研究政府补贴支出变化对不同补贴模式下生物农产品供应链运营的影响，同时作比较分析。

在算例分析时，政府补贴支出变化用φe的变化来代替，而为了保证两种补贴模式下政府补贴支出相同，φp则随φe变化而取相应的值。其他相关参数取值为：a=100，c=10，β=1.5，η=1，γ=0.5。当φe=[0 0.1 0.2 0.3 0.45 0.75]时，通过应用matlab软件计算可得，价格补贴模式下与φe相对应价格补贴比例φp的取值为：φp=[0 0.0020 0.0050 0.0098 0.0240 0.1810]，两种不同补贴模式下政府补贴支出为：Ses=Sps=[0 1.66 4.23 8.39 20.90 195.92]。接下来就政府补贴支出变化对生物农产品供应链运营的影响展开分析，见图1至图7。

图1 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品批发价格的影响

图2 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品技术水平的影响

图3 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品销售价格的影响

图4 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品需求量的影响

图5 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品制造商利润的影响

图6 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品零售商利润的影响

图7 政府研发补贴比例φe变化对生物农产品供应链整体利润的影响

从图1、图2、图3可以看出，在政府补贴支出相同的条件下，随着政府研发补贴比例φe的增加，即政府补贴支出的增多，两种不同补贴模式下生物农产品的批发价格、技术水平及销售价格均有所上升，并通过比较可以发现，当政府补贴支出较低（即φe＜0.45）时，两种不同补贴模式下生物农产品的批发价格、技术水平及销售价格的上升速度差异不大，此时两种不同补贴模式下生物农产品的批发价格、技术水平及销售价格非常接近；而当政府补贴支出较高（即φe＞0.45）时，很明显可以看出，价格补贴模式下生物农产品的批发价格及销售价格上升速度更快，研发补贴模式下生物农产品技术水平上升速度更快，此时价格补贴模式下生物农产品批发价格及销售价格均高于研发补贴模式，研发补贴模式下生物农产品技术水平高于价格补贴模式。

以上研究表明，当政府补贴支出较低时，两种不同补贴模式下生物农产品的批发价格、技术水平及销售价格受政府补贴增加的影响差异不大，当政府补贴支出达到一定规模后，其继续增加对价格补贴模式下生物农产品的批发价格及销售价格影响更大，而生物农产品技术水平则在研发补贴模式下受到的影响更大。除此之外，在价格补贴模式下，生物农产品批发价格及销售价格往往会更高，而研发补贴模式下生物农产品的技术水平则会更高。因此，选择价格补贴模式更容易促使供应链成员企业提高产品价格，而选择研发补贴模式则有助于提升生物农产品技术水平。

从图4可以看出，政府补贴支出的增多会带来生物农产品需求量的增加，通过比较发现，研发补贴模式下生物农产品需求量大于价格补贴模式且增加的速度更快，因此，在政府补贴支出相同条件下，政府对生物农产品制造商研发投入进行补贴，将有助于生物农产品打开市场，提高其市场占有率。

从当前我国生物农业企业运营现状来看，普遍存在研发投入不足、生物农业技术水平较低甚至很难达到国家规定的技术标准，比如，据中国生物农药行业发展报告，从农药产品来看，化学农药药效达到80%才算及格，而生物农药药效能达到80%的不多，有些甚至只有30%，且其用量比化学农药要高很多，这表明生物农药存在技术壁垒。其次，从市场占有情况来看，相对于传统化学农药产品，生物农药产品市场占有率偏低，比如，据国家统计局相关数据，2015年上半年我国农药制造行业销售收入为1 547.83亿元，其中化学农药制造行业销售收入为1 404.63亿元，占比为90.75%；生物农药制造行业销售收入为143.20亿元，占比为9.25%。因此，当政府侧重于提升生物农产品技术水平及扩大其市场占有率时，选择研发补贴模式效果会更佳。

从图5、图6、图7可以看出，随着政府补贴支出的增加，不管是价格补贴模式，还是研发补贴模式，生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润都将有所增加。通过比较还可以发现，当政府补贴支出较低时，其增加对两种不同补贴模式下生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润影响差异不大，此时两种不同补贴模式下生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润都较为接近。但当政府补贴支出达到一定的规模后，很明显可以看出，价格补贴模式下生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润均会高于研发补贴模式。以上研究表明，政府补贴的存在可以增加生物农产品供应链成员企业的利润，且当政府侧重于缓解生物农业企业的运营压力时，选择价格补贴模式效果会更加明显。

五、结 论

（1）随着政府补贴支出的增加，两种不同补贴模式下生物农产品的批发价格、技术水平及销售价格均有所上升，但上升速度有所不同，且当政府补贴支出达到一定的规模后，价格补贴模式下生物农产品的批发价格及销售价格均高于研发补贴模式，研发补贴模式下生物农产品技术水平高于价格补贴模式。因此，在政府对两种不同补贴模式支出相同的条件下，选择价格补贴模式更容易促使供应链成员企业提高产品价格，而选择研发补贴模式则有利于提升生物农产品技术水平。

（2）政府补贴支出的增加会带来生物农产品需求量的增加，并通过对两种不同补贴模式比较可以发现，研发补贴模式下生物农产品需求量增速更快，且大于价格补贴模式。以上研究表明，相比较价格补贴模式，选择研发补贴模式对于扩大生物农产品市场需求效果会更加明显。

（3）从生物农产品供应链利润变化来看，随着政府补贴支出的增加，两种不同补贴模式下生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润都将有所增加，且当政府补贴支出较低时，两种不同补贴模式下生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润都非常接近，但当政府补贴支出达到一定规模后，价格补贴模式下生物农产品制造商、零售商及供应链整体利润不仅会高于研发补贴模式，而且增加的速度更快。因此，选择价格补贴模式将更加有助于改善生物农产品供应链成员绩效，缓解其运营压力。

综上所述，从生物农产品供应链运营来看，研发补贴模式对于提升生物农产品技术水平及扩大产品需求量效果更加明显，而价格补贴模式对于提高生物农产品供应链成员企业利润及供应链整体利润效果更加明显。当前我国生物农业行业正面临生物农产品技术水平低、生物农业企业运营压力大的现状，此时政府应该选择双管齐下的补贴策略，在政府补贴支出有限的前提下，寻找一个最佳的研发补贴支出与价格补贴支出平衡点，力争在缓解生物农业企业运营压力的同时，有效的提升生物农产品技术水平，促进生物农业行业快速、健康的发展。

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The Influence of Government Subsidy Modes
on the Decision of Bio-agricultural Products Supply Chain

SHU Si-liang1,LIU Jian2
(1.School of Business,Jiangxi Science and Technology Normal University,Nanchang 330038,China;2.School of Information Technology,Jiangxi University of Finance and Economics,Nanchang 330032,China)

Based on different government subsidy modes and constructing the supply chain model of bio-agricultural products,this paper discusses the influence of government subsidy on the decision of bio-agricultural products supply chain under the conditions with the same government expenditure on the two different subsidy modes.Furthermore,the paper makes a comparative analysis of two different subsidy modes.The results show that the wholesale price,the technical level and the selling price of bio-agricultural products rise under the two different government subsidy modes with the increase of government subsidy.When the government subsidy is low,the rising speed of the two different government subsidy modes has little difference.However,when the government subsidy reaches a certain scale,the wholesale price and the selling price rise faster under the price subsidy mode,whereas the technical level rises faster under the R&D subsidy mode.Finally,the profits of the supply chain members increase under the two different government subsidy modes from the per⁃spective of profits change,and when the government subsidy reaches a certain scale,the profits of the supply chain members under the price subsidy mode are significantly higher than that under the R&D subsidy mode.

government subsidy;bio-agricultural products;supply chain;decision

F062.6

A

1007-5097（2017）12-0134-06

10.3969/j.issn.1007-5097.2017.12.017

2017-04-20

国家社会科学基金重大委托项目（2015YZD16）；国家自然科学基金项目（71261006）；江西省教育厅科学技术研究项目（GJJ150808）；江西科技师范大学博士科研启动项目

舒斯亮（1981-），男，江西南昌人，讲师，硕士生导师，博士，研究方向：运营与供应链管理；

柳 键（1964-），男，湖南浏阳人，教授，博士生导师，研究方向：运营与供应链管理。

［责任编辑：欧世平］