供应链视角下食品安全风险控制研究

晚春东，秦志兵，吴绩新

(1.绍兴文理学院 商学院，浙江 绍兴 312000； 2.国家海洋食品工程技术研究中心，辽宁 大连 116034)

一、引言

食品安全已经成为当今人类共同面临的挑战，也是中国国家安全的重要组成部分，事关广大人民群众的身心健康和生命安全，解决食品安全问题更是现阶段我国的国家战略之一。有效防控食品安全风险必须依赖于食品供应商、生产商、政府以及全社会的持续协同努力。大量研究表明，食品安全风险多发生于食品供应和加工环节，因而从食品供应链视角来破解食品安全问题十分必要。K Das等[1]提出了供应链风险准备和弹性措施的概念，构造了一个通过计划和控制企业内部因素以创造出理想的风险弹性模型来避免潜在的风险并减轻风险后效应。C Lupo等[2]指出食品供应链风险是可以预防的，且应在食品经营者和监管当局的共同职责下实行一些强制预防措施。Y Liu等[3]构建了一个食品供应链风险管理情境评价模型，认为制度因素是食品供应链风险管理中最具影响的因素。颜波等[4]构建了水产品供应链质量风险控制协调模型，讨论了最佳协作状态下收益、质量保障水平及投资规模之间的关系。展进涛[5]运用结构方程模型与多层次回归模型研究了转基因信息特征对消费者转基因食品安全风险预期的影响。冯朝睿[6]基于整体性治理视角，解析了我国食品安全监管系统，现阶段我国食品安全监管存在着利益相关者关联复杂、监管环节众多、市场自我调节能力差的整体性问题。马琳[7]针对中国政府食品安全规制同时面临的主体碎片化、客体分散化、标准滞后性的规制失灵困境，从规制理念、方式、模式三方面提出了我国食品安全规制的趋向。利用博弈论方法研究食品安全风险调控问题，晚春东等[8]通过引入消费替代参数，构建了食品生产商和消费者之间的动态博弈模型。张国兴等[9]以演化博弈模型为基础，着重分析了以新闻媒体等作为主要参与者的第三方监管对政府监管部门与食品企业的影响机理。王中亮等[10]构建了食品企业与政府、消费者与食品企业之间的动态博弈模型。在对食品安全风险调控的研究中，对于食品安全的检测一直被视为是一个影响食品质量安全的关键因素。费威[11]利用声誉机制和规制理论，分析了品牌企业基于自身声誉做出的关于食品安全的生产检测等控制决策。Jining Wang等[12]设计了食品供应链中从食品生产者到消费者的食品安全风险扩散模型，并将食品抽检率作为一个相应的控制指标，研究了抽检率变化对食品安全风险扩散的影响。

综上，现有研究大多重在对影响食品安全风险的因素进行单独分析，重视食品供应链中产品质量安全的抽检频率却忽视了抽检的有效性及效率问题。为此，本文尝试构建一个以食品原材料供应商和食品生产商为主体，政府监管部门为各利益方协调者的博弈模型，探究政府不同的监管概率下对食品生产商和供应商防控食品安全风险行为优化决策的影响。

二、基本假设与模型构建

在食品供应链中，原材料供应商和食品生产商分别处于上游供应和中游生产环节，且两者所处的生产和经营环境具有复杂性、多变性和信息不对称等特征，因而可以假定在食品生产商和原材料供应商的博弈中，它们都是有限理性者。不失一般性，假定原材料供应商和食品生产商都具备两种策略。在原材料供应商节点，正常情况下，为扩大自己的销量及抢占原材料供应的市场份额，并提高自己的知名度，此时其会选择提供优质安全(H1)的食品原材料这个策略。但是对于某些原材料供应商来说，其或是为了通过降低原材料成本来获取超额利润，或是认为整个原材料供应市场有许多其它厂商都在提供劣质有害食品原材料，自己提供劣质有害原材料也无妨而选择去向食品生产商供应劣质有害(L1)食品原材料这个策略。同样的，对于食品生产商，生产优质安全的食品一方面可以大大提高自己的产品销量，提升自己的市场份额；另一方面，生产优质安全的食品还可以大大提升自己的知名度，可以获得很多隐性的社会福利。此时食品生产商会选择生产优质安全(H2)食品这个策略。为了确保自己能够生产优质安全食品，此类食品生产商会对其从上游原材料供应商处所购进的食品原材料进行抽检。然而，在某些食品生产商看来，通过生产劣质有害食品可以降低自己的产品成本，在短时间可以抢占大量的市场份额并可以获得短期的超额利润，并且有其他厂商也在这样做，自己何尝不可。因此，其将选择生产劣质有害(L2)食品这个策略。

对于食品原材料生产商，若其选择提供优质安全的食品原材料，则不论食品生产商如何选择，其都将获得SH的利润；若原材料生产商选择提供劣质有害的食品原材料，同时食品生产商选择生产优质安全食品时，在没有外部监管及反馈的条件下不良供应商可以获得的利润为SL。但是政府监管部门会对食品原材料供应商的不法行为进行监管查处，gs为政府监管部门对其查处的概率，PGS为政府监管部门在查处后将会对其进行的处罚，因此，政府监管部门将会给不良原材料供应商带来gsPGS的处罚。再者，为了确保自己能够生产优质安全食品，选择生产优质安全食品的生产商会对其从上游原材料供应商处所购进的食品原材料进行抽检，其有效抽检率为β(dm,em)，0≤βdm,em≤1，这里的有效抽检率是指食品生产商对原材料供应商提供的原材料进行抽检，并且在原材料供应商提供劣质有害食品原材料时一定可以识别出其不法行为的概率。有效抽检率β(dm,em)是由食品生产商的抽检意愿dm和其有效技术设备投入率em所决定，抽检意愿是指食品生产商想要对上游供应商提供的食品原材料进行质量安全抽检，并将其付诸于行动的主观意识，而有效技术设备投入率是指生产商购进先进的检测技术设备并将其正常投入使用的行为概率，0≤dm≤1，0≤em≤1。在选择生产优质安全食品的生产商抽检到劣质有害原材料时，将会对原材料供应商进行PMS的处罚，因此不良食品原材料供应商将会受到优质食品生产商的处罚的期望值为β(dm,em)PMS。根据以上分析，在原材料生产商选择提供劣质有害的食品原材料，同时食品生产商选择生产优质安全食品时，其可获得的最终利润为SL-gsPGS-β(dm,em)PMS；若原材料生产商选择提供劣质有害的食品原材料，同时食品生产商选择生产劣质有害食品时，由于此时食品生产商基于节约成本的考虑将不会对其提供的原材料进行抽检，原材料供应商将只受到政府监管部门的监管，因此在这种情况下，其可以获得的利润为SL-gsPGS。

对于食品生产商而言，若其选择生产优质安全食品，同时原材料供应商选择提供优质安全食品原材料，食品生产商将获得MH-CM的利润，其中MH为食品生产商将优质安全食品出售给食品经销商可以获得的利润，CM为食品生产商进行抽检时所耗费的成本；若食品生产商选择生产优质安全食品，而原材料供应商选择提供劣质有害食品原材料，此时，由于其对原材料供应商的不法行为进行抽检，食品生产商耗费了CM的检测成本，同时得到了β(dm,em)PMS的处罚收入，对于选择生产优质安全食品的生产商来讲，其处罚收入至少要大于其检测成本，因此我们可以假定此时的βdm,emPMS>CM，并且其还可以从其他原材料供应商处得到相应的原材料供应，其依然可以得到MH-CM的利润。在此种条件下，食品生产商可以获得的利润总额为MH-2CM+β(dm,em)PMS；若食品生产商选择生产劣质有害食品，其不法行为可能会受到政府监管部门的监管查处，gm为政府监管部门将其查处的概率，PGM为政府监管部门在查处后将会对其进行的处罚，因此政府监管部门将会给其带来gmPGM的处罚。再者，由于选择生产劣质有害食品的食品生产商一般不会对其所购进的原材料进行检验，则食品生产商选择生产劣质有害食品时，不论原材料供应商如何选择，食品生产商可以获得的利润均为ML-gmPGM。根据以上假设，可以构造博弈支付矩阵如表1 所示。

表中α表示原材料供应商提供优质安全食品原材料的概率，1-α表示其提供劣质有害食品原材料的概率。μ表示生产商生产优质安全食品的概率，1-μ表示其生产劣质有害食品的概率，0≤α,μ≤1。

表1 食品原材料供应商和食品生产商的博弈支付矩阵

根据博弈模型，原材料供应商若选择提供优质安全的食品原材料时可得的期望利润为πSH1，若选择提供劣质有害的食品原材料时可得的期望利润为πSL1，于是可得原材料供应商的总期望利润ES=απSH1+ 1-απSL1。同理，食品生产商若选择生产优质安全食品时可得的期望利润为πMH2，若选择生产劣质有害食品时可得的期望利润为πML2，进而可得食品生产商的总期望利润EM=μπMH2+(1-μ)πML2。

经相应简单计算，并依据Malthusian 方程[13]，可得原材料供应商提供优质安全食品原材料时的复制动态方程为：

(1)

类似地，可得食品生产商选择生产优质安全食品时的复制动态方程为：

(2)

由微分方程的性质可以发现，只有满足一定的条件才可以使方程达到稳定状态。因而，只有满足下述条件(3)，才可使食品原材料供应商和食品生产商的策略达到稳定状态。

(3)

三、基于有效抽检率的系统演化博弈分析

根据系统稳定性的性质，对于由式(1)和(2)组成的动力学系统，由复制动态方程得到的均衡点并不一定是整个系统的演化稳定策略，即ESS策略。系统演化均衡点的稳定性可通过雅可比矩阵的局部稳定性来进行分析，根据文献[8]，若用J表示雅可比矩阵，则有：

其中：

只有满足r11+r22<0且r11r22-r21r12>0的局部稳定条件的复制动态方程的平衡点，才能成为演化策略的均衡点( ESS) ，在此条件下，通过计算分析可以得到如下结论：

以上演化博弈相位图如下：

图1 结论(1)系统演化动态相位 图2 结论(2)系统演化动态相位 图3 结论(3)系统演化动态相位

图4 结论(4)系统演化动态相位 图5 结论(5)与(6)系统演化动态相位

四、演化博弈结果分析

然而在实际中，考虑到过高的监管概率无疑会快速并大幅增加监管成本，这很可能会使政府监管部门因无力承担而难以有效持续下去。因而，在有限的监管资源约束下，为对食品质量安全风险进行有效控制，可将结论(5)和(6)的均衡策略作为优先备选方案。对于那些监管资源较为缺乏的食品监管部门，可以根据结论(6)，在通过保持对食品生产商较高的监管概率并使其对食品原材料供应商维持较高的有效抽检率条件下，可以适当的降低对原材料供应商的监管概率。而对于那些各项资源均较为充足的食品监管部门，可以结论(5)为依据，同时对食品生产商和原材料供应商维持较高的监管概率。

五、算例分析

(1)当β<0.33-1.17gs，gs<0.29-0.86β，且gm<0.44-0.67β时，不妨取β=0.2，gs=0.1和gm=0.1。在使用Matlab软件进行仿真分析时，横轴表示概率α，纵轴表示概率μ，得到演化轨迹如图6所示。可以发现，若政府监管部门对食品生产商和原材料供应商的监管概率都很小，且食品生产商的有效抽检率也较小，则演化均衡状态将趋于(0，0)点。

(2)当β<0.33-1.17gs，gs<0.29-0.86β，且gm>0.33时，不妨取β=0.2，gs=0.1和gm=0.7。通过仿真分析，得到演化轨迹如图7所示。可以发现，若政府监管部门对食品生产商的监管概率较高，但食品生产商的有效抽检率较小且政府监管部门对原材料供应商的监管概率很低，虽然图中趋势不是十分明显，但依然可以发现演化均衡状态将趋于(0，1)。

(3)当β>0.33-1.17gs，gs<0.29且0.44-0.67β

(4)当β<0.67-1.5gm，gs>0.29且gm<0.44-0.67β时，不妨取β=0.2，gs=0.5和gm=0.1。通过仿真分析，得到的演化轨迹如图9所示。可以发现，若政府监管部门对原材料供应商的监管概率较高，但即使食品生产商的有效抽检率和政府监管部门对食品生产商的监管概率都较低，演化均衡状态仍将趋于(1,0)点。

(5)当gs>0.29且gm>0.33时，不妨取β=0.5，gs=0.5和gm=0.7。通过仿真分析，得到的演化轨迹如图10所示。可以发现，在政府监管部门对食品生产商和原材料供应商的监管概率都较高时，演化均衡状态将趋于(1,1)点。

(6)当β>0.33-1.17gs，gs<0.29且gm>0.33时，不妨取β=0.4，gs=0.2和gm=0.7。通过仿真分析，得到的演化轨迹如图11所示。可以发现，在有效抽检率和政府监管概率较高时，即使政府监管部门对原材料供应商的监管概率较低，也会使演化均衡状态趋于(1,1)点。

图6 情况(1)下系统演化轨迹 图7 情况(2)下系统演化轨迹 图8 情况(3)下系统演化轨迹

图9 情况(4)下系统演化轨迹 图10 情况(5)下系统演化轨迹 图11 情况(6)下系统演化轨迹

六、主要结论与建议

在对食品供应链中原材料供应商与食品生产商之间的动态演化博弈分析和算例仿真分析中发现：当政府监管部门对食品生产商和原材料供应商的监管概率都较高时，供应商将提供优质安全的食品原材料，同时食品生产商将选择生产优质安全的食品；当政府监管部门对食品生产商维持一个较高的监管概率，并且食品生产商对原材料供应商的有效抽检率也保持在一个较高的水平时，即使政府监管部门对原材料供应商的监管概率较低，也可以保证供应商提供优质安全的食品原材料，同时生产商生产优质安全的食品。

为切实降低供应链环境下的食品质量安全风险，促使广大供应商和生产商提供优质安全产品，需要构建一个食品生产商、供应商和政府多方合作博弈格局，具体建议如下：

一是要大力加强政府对食品生产商和供应商的双重监管，提升监管效率。政府应明确界定食品安全风险的监管主体及其责任，建立科学合理的监管制度与激励机制，努力根除监管者与食品生产经营者的合谋动机，切实提升食品监管者的责任意识、法律意识和安全意识。根据风险防控实际需要及政府财力情况，合理制定年度监管预算，结合辖区内当前食品安全的整体形势和重点食品安全风险情况，确定不同食品的监管频次，并保证监管概率和力度达到有效水平，消除食品生产商和原材料供应商各自的违法与败德行为或合谋动机，坚决遏制重特大食品质量安全事故的发生。

二是要大力强化政府部门对食品生产商的监管力度，督促和鼓励其努力提高有效抽检率。食品生产商对原材料供应商的有效抽检率受其抽检意愿和有效技术设备投入率的双重耦合影响。只有当二者同时达到一定水平时才能得到较高的有效抽检率。因此，政府可通过定期对生产商进行食品安全风险培训、强化责任意识、加大违法成本等措施促使其提高抽检意愿，考虑对检测技术设备投资提供必要的补贴以降低检测成本，激励生产商提高有效技术设备投入率，促进政府监管与企业检测协同，从而可有效降低供应链环境下的食品安全风险。

三是要加快推进食品安全风险检测技术创新。完善国家食品产业政策，增加风险检测研发投入，鼓励开展食品检测技术创新，以创新驱动降低检测成本，提高检测精度和速度，增强食品生产企业检测意愿，实现食品中所有影响质量安全的重要风险因素检测的全覆盖，从而促进食品供应链上各节点积极主动应用方便、快捷和高效的检测技术，提升有效检测概率。实践证明，检测技术创新是降低食品供应链质量安全风险的重要和根本手段。

四是要大力推进食品安全风险检测及联防联控机制创新。充分依托现代信息技术构建“互联网+”行政监管平台，提高食品供应链上下游节点的信息透明度和自律性，努力降低监管成本，促使监管者根据实际情况适度提高对劣质有害食品生产商和原材料供应商的监管概率。成立国家分级第三方认证与检测诚信联盟，引入第三方检测与监管主体。利用联盟的诚信度和权威性，使得通过认证检测的企业产品能够获得诚信与优质的高额回报，大幅增加提供优质安全食品的生产者和原材料供应商的利润水平SHSH和MHMH，同时大幅降低劣质有害原材料供应商和食品生产者的利润水平，使有害厂商在市场竞争中逐渐无利可图甚至亏损，最终迫使其退出市场。尽快形成政府主导下多元主体参与的防控食品质量安全风险的社会共治格局，进而可抑制供应链运行中的食品安全风险，共同维护全社会的食品安全。