供应链视角下食品质量安全投入的博弈分析

朱冬燕　姜方桃　陈晓艳

摘 要：本文运用博弈论理论对供应链环境下多个主体之间可能存在的博弈心理和博弈行为进行分析。从供应链企业内外部视角出发，研究了供应链企业内部可能存在的博弈行为，以及供应链企业外部可能存在的博弈行为，企业外部博弈主要包括企业与上下游企业之间的博弈、企业与消费者之间的博弈、企业与政府之间的博弈。

关键词：食品供应链;博弈分析;质量安全投入

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

中图分类号：F203;F224.32

1 绪论

1.1 文献回顾及创新点

1.1.1 文献回顾

食品质量安全问题已经成为当今人类共同面临的挑战，确保食品质量安全更是实施健康中国战略的重要组成部分。

有研究者以博弈论为分析基础，从食品供应链契约联盟内外风险调控相结合的视角，构建食品供应商与制造商的质量安全风险调控投资模型，探究食品供应链联盟中食品供应商与制造商进行质量安全风险投资行为的协调优化问题。食品供应链契约联盟中每一个节点企业进行食品质量安全风险调控的投资意愿，不仅受自身风险投资收益因素影响，还取决于链上其他利益关联主体的相互协同激励。以博弈论为基础构建食品供应链中供应商与制造商质量安全风险调控投资模型，研究结果表明，在一定条件下，供应商与制造商中的一方选择食品质量安全风险投资的概率是政府惩罚力度和投资补贴率的增函数，是另一方风险投入产出比和投资成本分担系数的增函数，是“搭便车”收益的减函数;风险投入产出比与投资补贴率之间具有一定的替代性，投资补贴机制对惩罚机制具有良好的补充作用;供应商质量安全风险投资的概率是風险传导治理投资协调系数的减函数，即其风险投资的概率与供应链整体质量安全风险投资的协调性正相关[1]。

还有研究者利用演化博弈理论分析了农产品供应链上供应商与生产商进行质量安全投入的行为策略。结果表明，它们行为决策的选择与农产品质量安全投入的成本收益转化率密切相关，也与其采取“搭便车”行为时所获得的收益大小密切相关。如果“搭便车”行为获得较大收益，则供应链上节点企业会降低质量安全投入概率。在这种情况下，为了保障农产品质量安全，政府需要对具有“搭便车”行为的企业实施惩罚机制，只有满足一定的惩罚力度的时候，才有可能促使供应链上的供应商和生产商全都进行质量安全投入。而在惩罚力度较小情况下，供应链上节点企业可能存在投机心理，而不进行质量安全投入[2]。

纵观现有文献，将博弈论用于食品供应链质量安全风险调控投资方面问题的研究还很少见。

1.1.2 主要创新点

现有的关于食品供应链企业质量安全投入的博弈分析，主要研究的都是食品供应链上下游企业之间的博弈，尤其是食品供应商与制造商之间进行质量安全投入的博弈行为。

而在食品供应链环境下，不仅食品供应商与食品制造商之间存在博弈行为，食品企业与消费者之间、与政府之间同样存在博弈行为，而且食品供应链企业内部也存在关于是否进行食品质量安全投入的博弈心里。

本文以博弈论为基础对供应链环境下多个主体之间可能存在的博弈心里和博弈行为进行了完整的分析，不再局限于研究供应链下食品供应商与食品制造商之间的博弈行为，而是从供应链企业内外部视角出发，研究了供应链企业内部可能存在的博弈行为，以及供应链企业外部可能存在的博弈行为，企业外部博弈主要包括：企业与企业之间的博弈、企业与消费者之间的博弈、企业与政府之间的博弈。

1.2 基本原理

1.2.1 博弈论

博弈论的要素是局中人、策略和得失。在一场竞赛或博弈中，每一个有决策权的参与者成为一个局中人，只有两个局中人的博弈现象称为两人博弈，而多于两个局中人的博弈称为多人博弈。一局博弈中，每个局中人都有选择实际可行的完整的行动方案，即方案不是某阶段的行动方案，而是指导整个行动的一个方案，一个局中人的一个可行的自始至终全局筹划的一个行动方案，称为这个局中人的一个策略。一局博弈结局时的结果称为得失，每个局中人在一局博弈结束时的得失，不仅与该局中人自身所选择的策略有关，而且与全局中人所取定的一组策略有关，所以，一局博弈结束时每个局中人的“得失”是全体局中人所取定的一组策略的函数，通常称为支付（payoff）函数。

1.2.2 演化博弈论

在传统博弈理论中，常常假定参与人是完全理性的，且参与人在完全信息条件下进行的，但在现实的经济生活中的参与人来讲，参与人的完全理性与完全信息的条件是很难实现的。在企业的合作竞争中，参与人之间是有差别的，经济环境与博弈问题本身的复杂性所导致的信息不完全和参与人的有限理性问题是显而易见的。

演化博弈论具有以下特征：①以参与人群体为研究对象，分析动态的演化过程，解释群体为何达到以及如何达到这一状态。②群体的演化既有选择过程也有突变过程。③经群体选择下来的行为具有一定的惯性。

演化博弈论是把博弈理论分析和动态演化过程分析结合起来的一种理论。在方法论上，它不同于博弈论将重点放在静态均衡和比较静态均衡上，强调的是一种动态的均衡。

1.3 研究思路

供应链视角下食品质量安全投入的博弈分析，从食品供应链企业内部与外部两方面进行分析。食品供应链企业内部的博弈分析主要是企业短期收益与企业长期收益之间的博弈，其中企业长期收益是指在顾客印象中的企业形象与品牌形象。食品供应链企业外部的博弈分析从3个方向着手，分别是企业与消费者之间的博弈、企业与企业之间的博弈、企业与政府之间的博弈。本文研究思路如图1所示。

2 供应链企业内部食品质量安全投入的博弈分析

食品供应链企业如果进行食品质量安全投入，就必需增加一定的投入成本。在短期看来，食品企业进行食品质量安全投入所获得的收益低于不进行食品质量安全投入所获得的收益;但长期看来，食品企业进行食品质量安全投入，生产并出售安全高质量的食品，有助于企业树立良好的企业形象以及品牌形象，保留住现有顾客并且吸引更多潜在消费者，有利于企业的长远发展。因此，食品供应链企业内部出于企业短期收益与长期发展的考量，也存在关于是否进行食品质量安全投入的博弈行为。

假设：食品企业进行食品质量安全投入成本为

C>0，不投入成本为0;企业不进行食品质量安全投入的短期收益为S>0，进行食品质量安全投入的短期收益为S-C;企业进行食品质量安全投入的长期收益为L>0，不进行食品质量安全投入的长期收益为0;因此，企业进行食品质量安全投入的总收益为（S-C）+L，不进行食品质量安全投入的总收益为S>0，见表1。

如果食品供应链企业不进行食品质量安全投入，则没有投入成本，即投入成本为0，其短期收益为S，但其由于没有质量安全投入致使自身企业形象与品牌形象受损，企业长期收益为0，综合来看，企业总收益（长期收益+短期收益）为S;如果食品供应链企业进行食品质量安全投入，其投入成本为C，其短期收益为S-C0，综合来看，企业总收益（长期收益+短期收益）为（S-C）+L。

当到达总收益（S-C）+L=S的临界点，即L=C时，不影响食品企业是否进行食品质量安全投入的决策;但当总收益（S-C）+L>S的临界点，即L>C时，食品企业会进行食品质量安全投入;当总收益（S-C）+L

由此可见，食品企业是否进行食品质量安全投入取决于进行食品质量安全投入的成本与其所带来的长期收益的大小比较。

3 供应链企业外部食品质量安全投入的博弈分析

3.1 供应链下企业与消费者之间的博弈

消费者对于高品质食品的偏好，会导致其价格高于普通食品，而随着消费者经济实力增强，其对优质安全的食品需求量也会逐渐增加。消费者对于普通食品愿意支付一定价格购买，虽然对于高品质食品其愿意支付更高的价格去购买，但消费者所愿意支付的额外价格受自身经济能力影响在一定限度内。如果食品供应链企业进行食品质量安全投入，则食品质量安全达标，质量达标的食品售价高于不达标的食品，食品售价在消费者经济能力预期范围之内时，消费者会选择购买高品质的食品，但如果食品售价高于消费者经济能力预期范围时，消费者会选择放弃购买高品质的食品。如果食品供应链企业不进行食品质量安全投入，食品质量不达标，不达标食品售价低于达标食品售价。

假设：食品企业进行食品质量安全投入成本为C>0，不投入成本为0;质量不达标食品售价为M>0，质量达标食品售价为K>0，K>M;食品售价低于消费者经济能力范围之内愿意支付的最高价格时，消费者才会购买。比较食品企业进行食品质量安全投入成本与可能取得的收益，表示为（成本，收益）。

供应链下，食品企业存在进行食品质量安全投入和不进行食品质量安全投入两种选择。如果食品企业不进行食品质量安全投入，不投入成本为0，但致使食品质量不达标，低品质的食品如果以较低价格M销售，消费者会购买商品，则其（成本，收益）为（0，M），若低品质的食品不以较低价格销售，消费者不会购买商品，则其（成本，收益）为（0，0）;如果食品企业进行食品质量安全投入，投入成本为C，从而食品质量达标，高品质的食品如果以较高价格K销售，消费者不会购买商品，则其（成本，收益）为（C，K），若高品质的食品不以较高价格销售，消费者会购买商品，则其（成本，收益）为（C，0），见图2。

所以，存在4种情况：①食品企业进行质量安全投入，食品售价低于消费者预期价格，消费者购买食品，食品企业获利K-C>0。②食品企業进行质量安全投入，食品售价高于消费者预期价格，消费者放弃购买食品，食品企业亏损C。③食品企业不进行质量安全投入，食品售价低于消费者预期价格，消费者购买食品，食品企业获利M>0。④食品企业不进行质量安全投入，食品售价高于消费者预期价格，消费者放弃购买食品，食品企业不亏不损。

如果K-C>M，食品企业出于利益最大化的考量，会选择进行食品质量安全投入;如果K-C

3.2 供应链下企业与企业之间的博弈

供应链下企业与企业之间的博弈，一方面是指供应链上下游企业之间的博弈，尤其指食品供应商与食品制造商之间的博弈;另一方面指同一行业企业之间相互的竞争和博弈行为，如多个食品生产制造企业之间的博弈。

3.2.1 食品供应商与食品制造商之间的博弈分析

供应链下企业与企业之间的博弈，主要是供应链中食品供应商与食品制造商之间的博弈，这也是现有研究中的主要方向。

假定食品供应链联盟中只有一个上游食品供应商和一个下游食品制造商并进行风险投资博弈，供应商与制造商都是有限理性的，它们通常会考虑长期合作，在多次博弈过程中，通过持续模仿、学习并根据对方的策略选择来不断调整其自身行为策略，直至达到一个稳定均衡为止。制造商与供应商都有进行食品质量安全投入和不进行食品质量安全投入两种决策选择[3]。

供应链上供应商和生产商可能存在协调与激励问题，供应链中核心企业为了减少信息不对称而带来的质量安全投入的机会主义行为和违约风险，往往通过设计“利益共享、风险共担”的契约机制对供应链成员进行激励，以激励供应链成员共享信息、降低违约率，从而提高供应链整体利益[4]。

3.2.2 食品生产企业同行之间的博弈

食品供应链环境下，生产及销售同类或相似产品的企业之间，必然存在相互的竞争，因此，企业与企业之间会存在博弈行为。

假设：食品企业进行食品质量安全投入成本为C>0，不投入成本为0;食品企业进行质量安全投入则食品质量会达标，食品企业如果不进行质量安全投入则食品质量会不达标;质量不达标食品售价为M>0，质量达标食品售价为K>0，K>M;则食品企业进行食品质量安全投入的总收益为K-C，不进行食品质量安全投入的总收益为M。比较（成本，收益）。

如果企业A与企业B都选择进行食品质量安全投入，都投入成本C，则表示为（C，C）;如果企业A选择进行食品质量安全投入，投入成本C，企业B选择不进行食品质量安全投入，没有投入成本，即为0，则表示为（C，0）;如果企业A选择不进行食品质量安全投入，没有投入成本，即为0，企业B选择进行食品质量安全投入，投入成本C，则表示为（0，C）;如果企业A与企业B都选择不进行食品质量安全投入，都没有投入成本C，则表示为（0，0），见表2。

如果企业A与企业B都选择进行食品质量安全投入，食品质量都达标，质量达标食品售价都为K，则表示为（K，K）;如果企业A选择进行食品质量安全投入，食品质量达标，质量达标食品售价为K，企业B选择不进行食品质量安全投入，食品质量不达标，质量不达标食品售价为M，则表示为（K，M）;如果企业A选择不进行食品质量安全投入，食品质量不达标，质量不达标食品售价都为M，企业B选择进行食品质量安全投入，食品质量达标，质量达标食品售价为K，则表示为（M，K）;如果企业A与企业B都选择不进行食品质量安全投入，食品质量都不达标，质量不达标食品售价都为M，则表示为（M，M），见表3。

如果企业A与企业B都选择进行食品质量安全投入，食品质量都达标，则总收益表示为（K-C，K-C）;如果企业A选择进行食品质量安全投入，食品质量达标，企业B选择不进行食品质量安全投入，食品质量不达标，则总收益表示为（K-C，M）;如果企业A选择不进行食品质量安全投入，食品质量不达标，企业B选择进行食品质量安全投入，食品质量达标，则总收益表示为（M，K-C）;如果企业A与企业B都选择不进行食品质量安全投入，食品质量都不达标，则总收益表示为（M，M）。

当到达总收益K-C=M的临界点时，不影响食品企业是否进行食品质量安全投入的决策;但当总收益K-C>M时，食品企业会选择进行食品质量安全投入;当总收益K-C

3.3 供应链下企业与政府之间的博弈

如果政府加强对食品质量安全问题的惩罚力度，食品企业会加大对于食品质量安全的投入;反之，政府缺少对食品质量安全问题的监管，食品企业会减少对于食品质量安全的投入。这是一种博弈的过程。如果食品供应链企业进行食品质量安全投入，则食品质量安全达标;如果食品供应链企业不进行食品质量安全投入，则食品质量安全不达标;不达标的食品可能会被发现也可能不被发现，只有被发现，政府才会对食品企业进行经济惩罚。

假设：食品企业进行食品质量安全投入成本为C>0，不投入成本为0;质量不达标食品售价为M>0，质量达标食品售价为K>0，K>M;不达标食品如果被发现，政府会对食品企业进行经济惩罚，罚款P>0。比较食品企业进行食品质量安全投入成本与可能取得的收益，表示为（成本，收益）。

供应链下食品企业存在进行食品质量安全投入和不进行食品质量安全投入两种选择。如果食品企业进行食品质量安全投入，投入成本为C，从而食品质量达标，质量达标的食品会以价格K销售，则其（成本，收益）为（C，K）;如果食品企业不进行食品质量安全投入，不投入成本为0，但致使食品质量不达标，质量不达标的食品会以价格M销售，其可能会被政府食品质量安全监管部门发现也有可能不被发现，如果被发现食品质量不达标，政府会对食品企业进行惩罚，被罚后总收益为M-P，则其（成本，收益）为（0，M-P），如果没有被发现食品质量不达标，政府不会对食品企业进行惩罚，其总收益为M，则其（成本，收益）为（0，M），见图3。

所以，存在3种情况：①食品企业进行质量安全投入，食品质量达标，食品企业获利K-C>0。②食品企业不进行质量安全投入，食品质量不达标，食品质量问题没有被发现，食品企业获利M>0。③食品企业不进行质量安全投入，食品质量不达标，食品质量问题被发现，政府对食品企业进行经济惩罚，食品企业获利M-P。

如果，M-P>0即M>P，且M-P>K-C时，食品企业不会进行食品质量安全投入;如果M-P>0即M>P，且M-P

4 结语

供应链环境下，食品企业内外部都存在是否对食品质量安全进行投入的博弈行为。

食品供应链企业内部的博弈行为，是出于企业对自身短期收益与长期发展的考量。所谓长期收益是指食品企业进行食品质量安全投入，生产并出售安全高质量的食品，从而树立良好的企业形象以及品牌形象，保留住现有顾客并且吸引更多潜在消费者，有利于企业的长远发展。研究表明食品企业是否进行食品质量安全投入取决于进行食品质量安全投入的成本与其所带来的长期收益的大小比较。

食品供应链企业外部的博弈行为，是指供应链下企业与消费者之间的博弈、企业与企业之间的博弈以及企业与政府之间的博弈。

本文虽然对供应链环境下多个主体之间可能存在的博弈心里和博弈行为进行了完整的分析，但研究的还不够深入，没有考虑到每种情况可能发生的概率大小对博弈结果的影响。进一步更深入的研究还有待继续。

参考文献：

[1]楊 松，庄晋财，王爱峰.惩罚机制下农产品质量安全投入演化博弈分析[J].中国管理科学，2019（8）：181-190.

[2]晚春东，王雨佳.供应链视角下食品质量安全风险调控投资研究[J].科技管理研究，2019（5）：215-221.

[3]曾欣平，吕 伟，刘 丹.基于供应链和可拓物元模型的乳制品企业食品质量安全风险预警研究[J].安全与环境工程，2019（5）：145-151.

[4]姜 盼，杨 曼，闫秀霞.以生产企业为核心的食品供应链风险评价研究[J].数学的实践与认识，2019（4）：1-8.