深度贫困地区生鲜农产品双渠道供应链运作协调机制

李彩秋 徐菱 杨天旻 袁琳

摘要：深度贫困地区生鲜农产品丰富多样，但由于交通阻塞，流通困难，导致市场占有率较低。因此，引入双渠道销售模式和第三方物流服务商（TPL），主要针对在双渠道模式下，供应商、TPL和零售商组成的生鲜农产品三级供应链，建立确定性需求情形下供应商主导的物流服务水平影响市场需求的三方合作博弈模型。结果表明，引入物流服务成本共担契约和价格折扣契约后，在一定条件下，可同时协调物流服务水平和零售价格，使得三方的利润都得到增加，从而协调供应链三方成员的决策。对价格折扣系数进行灵敏度分析，发现当价格折扣系数满足一定条件时，供应链可以实现帕累托改善。

关键词：生鲜农产品;三级供应链;双渠道;协调机制;第三方物流服务商;合作博弈模型;利润

中图分类号：F252

文献标志码：A

文章编号：1002-1302（2020）16-0032-09

四川省三州地区生鲜农产品产业是贫困人口脱贫奔小康的核心产业，各类蔬果具有“早、优、高、稀、特”等优势，石榴、苹果、脐橙、枇杷、桂圆、核桃、葡萄、花卉、花椒等都具有质量好、产量高、发展潜力大等优势。但是目前四川省深度贫困地区生鲜农产品的发展仍存在诸多问题，主要表现在流通模式老旧，仍采用“农户+批发商+…+零售商”的流通模式，批发商层层收集，造成农产品流通渠道过长、流通效率不高，多次流转造成生鲜农产品腐败率提高。因此，本研究提出引入双渠道模式以及第三方物流服务商（TPL），双渠道模式可以有效精简农产品的流通过程，具有扩大深度贫困地区生鲜农产品流通市场的作用;考虑到企业自建物流基地成本巨大，故引入第三方物流，进而有效控制成本，减少流通损耗。因此，向深度贫困地区引入双渠道模式以及第三方物流很有必要。关于生鲜农产品的研究有很多。He等在市场需求函数受价格和努力水平影响下，分别分析收益共享契约与退货策略、退货策略与销售返还和罚款、收益共享契约和销售返还和罚款相结合的二级供应链协调问题[1]。Lohmann等构建受价格和努力水平影响的市场需求函数，并分别分析联合定价、回购策略和收益共享策略下的二级供应链协调问题[2]。王淑云等假设产品数量损耗率固定，针对生产商、分销商、零售商三级供应链模式下的农产品进行研究[3]。杨怀珍等使用数量损耗因子，讨论市场需求受价格和努力水平同时影响时，由超市、合作社、农户构成的三级农产品供应链的获利情况[4]。Piramuthu等使用指数函数描述产品数量损耗和价值损耗与时间的变化关系[5]。Rahdar等考虑数量损耗和价值损耗，探讨由1个制造商和几个买方的多级库存配送供应链协调问题[6]。史保阳等引入新鲜度函数和数量完好率，构建受价格、新鲜度、农户的生产努力水平影响的消费者效用函数并分析由超市和农户组成的供应链协调问题[7]。熊峰等针对合作社保鲜努力激励，建立“合作社+核心企业”模式下两阶段折扣定价的二级生鲜农产品供应链，探讨供应链成员偏好对保鲜努力水平以及收益共享契约激励协调效果的影响[8]。国内外关于双渠道供应链契约协调的研究较全面。Liu等构建供应商与零售商各自独立定价的双渠道供应链模型，发现供应商主导、零售商主导或两者势均力敌等3种结构中并没有最优，但零售商仍坚持通过降低价格的策略以阻止供应商网络直销渠道的进入[9]。Chiang构建供应商与零售商共同分担库存的持有成本并共享网络直销渠道收益的组合契约模型，以实现双渠道供应链的协调[10]。王静构建由供应商主导的考虑生鲜农产品新鲜度的2层双渠道博弈模型，引入价格折扣契约以及线性转移支付，实现了供应链的最优协调[11]。唐润等主要考虑时间和温度因素对生鲜食品质量的影响，构建生鲜食品新鲜度函数和市场需求函数，探讨由供应商和零售商组成的二级生鲜食品供应链，在传统销售渠道和网上直销渠道共存情形下的混合渠道协调问题[12]。姜文分别建立收益共享契约以及价格折扣契约情形下的生鲜农产品双渠道供应链模型，发现2种契约均能够实现双渠道供应链的协调[13]。唐润等以“农超对接”和电商渠道并存的生鲜农产品双渠道销售模式为研究背景，不仅考虑渠道自身价格、渠道间交叉价格弹性等因素的影响，还考虑生鲜农产品随着时间变化的质量损失因素，构建生鲜农产品的市场需求函数，并在此基础上建立模型[14]。邱洪全等从生鲜农产品传统销售渠道与网络销售渠道的库存协调和合作视角，针对生鲜农产品双渠道供应链系统的特性，运用系统动力学的理论与方法构建双渠道供应链库存独立系统、单级库存合作系统和多级库存合作系统的动力学模型[15]。在TPL参与供应链协调方面，Cai等假定需求量受产品新鲜度和价格以及随机变量的影响，探讨TPL参与决策的生鲜农产品三级供应链协调问题[16]。Su等同时考虑产品的实体价值和价值损耗，分别假定2类损耗为常数和时变，引入期权契约、批发价折扣、成本分担等契约实现两级系统协调[17]。Xiao等采用损耗率来刻画生鲜农产品的实体损耗特性，分别考虑常数和时变损耗，运用关系契约实现两级供应链协调[18]。Wu等在Cai等的基础[16]上进一步假设物流服务水平具有可控性，建立物流服务水平与产品新鲜度和到货完好率之间的数量关系，分析比较不同权力结构下的供应链协调问题[19]。冯颖等针对供应商、TPL和零售商组成的农产品三级供应链，建立随机产出与随机需求情形下供应商强主导、TPL弱主导的三方序贯非合作博弈模型[20]。付磊等针对多个第三方物流企业竞争市场份额，且物流服务水平影响市场需求的情景，分析零售商的物流外包策略，用MNL模型（Multionmial Logit Model）刻畫零售商的需求分配机制，通过动态博弈得到各参与方的均衡决策及期望收益[21]。王夫冬等基于价格规制，对第三方物流参与的三级供应链协调机制进行研究，根据价格规制，使用简化的管理控制系统（MCRS）方法收益分配、纳什均衡博弈（NASH）谈判模型收益分配、最小核心法收益分配，对零售商、TPL、第三方物流提供者的供应链模型及其协调问题进行分析[22]。冯颖等通过假设生鲜农产品的市场需求依赖于零售价和物流服务水平，建立以零售商为主导、TPL和供应商为跟随者的非合作博弈模型，在引入批发价和物流服务成本共担的契约组合上，分别引入收入共享、数量折扣和线性转移支付契约，并对这3种契约进行效率评价[23]。马雪丽等将农产品的数量和质量损耗均视为TPL保鲜努力的内生变量，分析由农户、第三方物流供应商和零售商组成的三级供应链的动态博弈过程，并给出协调策略[24]。冯颖等在生产商批发价格为内生变量且TPL物流服务水平影响零售商市场需求的情形下，探讨整体联盟、分散决策、产运联盟、运销联盟4种模式下产运销供应链系统内各决策主体的决策行为以及系统的运作效率[25]。上述文献的共性在于都限于单渠道的TPL加入供应链的协调问题，实际上随着时代的发展，双渠道的发展模式已经深入消费者的生活。

现有文献为本研究提供了很好的方法借鉴，本研究与现有相关文献的主要区别在于：第一，本研究以深度贫困地区生鲜农产品为研究对象，通过分析四川省深度贫困地区生鲜农产品供应链的优势与不足，提出农村合作社（农户）-TPL-零售商这一典型的农产品三级供应链结构下的协调问题，将TPL纳入该供应链体系更加符合深度贫困地区的实际发展。第二，在典型的三级供应链结构中，引入合作社为主导的双渠道销售模式，和原有模式相比，该模式增加了农民的自主权，并打破原来的利益平衡[26]。双渠道的销售模式在零售商滞销时，为农户开辟了另一条销售渠道，可以有效缓解农户积压农产品的压力，能促进深度贫困地区农产品经济的发展，因此，本研究以供应商为主导、零售商和TPL为跟随者的供应链结构对深度贫困地区来说更加具有现实意义。

1 问题描述与假设

1.1 问题描述及模型假设

在本研究中，深度贫困地区合作社（即供应商）将农民生产的产品集中起来，一方面通过和零售商合作，将产品销售给零售商;另一方面，供应商在电子商务平台开通自己的网络旗舰店，直接在线销售自己的生鲜农产品。同时考虑到深度贫困地区自建物流的困难性，引入第三方物流服务商，将生鲜农产品的运输全部交给第三方物流服务商（TPL）。考虑到扶贫政策，本研究将供应链的主导权交给供应商，即供应商为主导者，零售商和TPL为跟随者（图1）。

本研究探讨的供应链系统具体运作过程如下：第一，供应商确定生鲜农产品网络直销价格pm以及给零售商的批发价w，并将价格信息传递给零售商和TPL。第二，TPL根据供应商制定的价格确定物流服务水平el，并将信息传递给供应商和零售商。第三，零售商根据供应商制定的价格以及TPL制定的物流服务水平，制定零售渠道的销售价格pr。第四，根据市场需求，零售商向供应商采购Dr单位的产品;消费者通过电商平台向供应商购买Dm单位的产品，供应商向TPL支付运输费用。第五，零售商向供应商支付货款，并获得销售收入。

1.2 模型假设

假设1，供应商、TPL以及零售商均为理性经济人，各自追求自身利益最大化。假设2，零售商单周期订货，不允许缺货的发生。假设3，TPL的物流服务水平el和生鲜农产品的新鲜度θ均为综合变量，且可以被测定和度量。假设4，引入双渠道后，市场的潜在需求量不变，消费者可以自由选择消费渠道[11，13]。其中，传统零售渠道的需求量为

式中：a表示市场对生鲜农产品的潜在需求量;s表示传统渠道占双渠道的市场份额;α表示市场需求对生鲜农产品新鲜度θ的敏感度;γ表示交叉价格弹性系数。生鲜农产品的新鲜度θ是农产品质量的综合表现如农产品的表面光泽度以及含水量等;故新鲜度主要受运输过程中TPL提供的保鲜技术、搬运等综合物流服务水平的影响，则假设θ=θ0el，其中θ0为新鲜度对物流服务水平的影响因素。

假设5，TPL的物流服务水平和物流服务成本之间存在二次函数关系[12]。

式中：μ表示保鲜努力成本系数;物流服务成本 C（el） 表示TPL在物流运输过程中，为提高物流服务水平而额外支付的保鲜成本，这种成本只与物流服务水平有关，而与产品的市场需求量无关，即本质上是一种增值物流服务成本。

假设6，为保证供应链成员都能获利，供应链系统参数满足

式中：cm表示供应商单位产品的生产成本;cr表示零售商单位产品的管理成本和销售成本;cl表示TPL单位产品的运输成本;pl表示TPL单位产品的运输价格。

2 模型构建

2.1 集中决策

集中决策情形下，供应商、零售商和TPL三者构成一个整体进行集中决策，以实现整个系统利润最大化。该情形下，供应链系统的总利润为：

定理1：集中决策下，传统零售渠道单位生鲜农产品最优零售价格p*r0、网络直销渠道单位生鲜农产品最优零售价格p*m0、最优服务水平e*l0、最优需求量D*0、供应链整体最优利润π*0分别为

2.2 分散决策

在分散决策模型中，供应商、零售商和TPL作为独立个体，将以自身利润最大化为目标进行独立决策。在该情形下，供应商（主导者）、零售商（跟随者）和TPL（跟随者）组成三阶段斯塔克尔伯格（stackelberg）非合作博弈且决策顺序为：供应商首先制定批发价格w和网络直销渠道的产品零售价格pm，TPL观察到供应商制定的价格后，制定提供的物流服务水平el，零售商观察到供应商和TPL制定的价格以及服务水平后，制定出传统零售渠道的销售价格pr。因此，该情形下供应商、零售商和TPL利润函数分别为

可以采用逆序归纳法求得最优解。

由推论2可知，当供应链中均以实现自身利润最大化而实施独立决策时，此双渠道不协调，存在渠道冲突，只有三者达成合作才能实现供应链总收益最大化。

推论3：集中决策下的总销售量大于分散决策下的总销售量，即D*0>DH*。

由推论3可知，当供应链中均以实现自身利润最大化而实施独立决策时，整个供应量的销售量会降低，从而导致深度贫困地区生鲜农产品滞销。

在此供应链中，供应商为主导者，分散决策下会获得较多利润，零售商和TPL为跟随者，分散决策下获得较少利润，故为使零售商和TPL配合供应商的决策，供应商应采取适当的契约形式来协调供应链的利润，以同时实现供应链整体收益最大化和供应链成员收益最大化。

3 协调模型

由命题1可知，无契约分散决策模式下供应链系统利润出现了损失，系统出现了双重边际效应，为了激励TPL在服务上提高物流水平，增加零售商的利润，本研究引入物流服务共担成本以及价格折扣契约。

第一，引入物流服务成本共担契约，为了维护深度贫困地区农民的利益，本研究考虑让零售商和TPL共同承担物流服務成本。令参数β表示TPL承担物流服务的成本比例，则（1-β）为零售商承担物流服务成本的比例。

第二，进一步引入价格折扣契约，参照文献[12]采用价格折扣契约对供应链进行协调，本研究构建供应商对零售商的批发价格折扣形式如下：

命题3表明，当契约参数β、k满足一定条件时，物流服务成本和价格折扣契约可同时协调物流服务水平、零售销售价格、网络直销价格以及批发价格。在该契约下，该供应链得到了有效协调。

将公式（32）和公式（33）带入整理可得公式（35）。

4 数值分析

本研究选取深度贫困地区生鲜农产品作为分析对象，在进行实证分析时，通过线上和线下的调查分析以及参考文献[3]、[6]、[12]的参数假设，设定以下各个参数的数值，假设市场对深度贫困地区某种生鲜水果的潜在需求量 a=100，市场需求量对产品新鲜度θ的敏感度α=2，θ0=0.9，μ=50，供应商单位产品成本cm=3，TPL单位产品运输成本cl=2，零售商单位管理成本cr=1，双渠道下的交叉价格弹性系数γ=0.4，传统零售渠道需求量的占比s=0.6，将参数带入模型，通过计算可以得到相应的结果（表1）。

由表1可知，无契约分散模式下与集中决策相比，整个供应链中的总利润会出现408.9的损失;TPL的物流服务水平降低了17.44倍，整个供应链的需求量减少了15.31，从而验证了推论2和推论3。

在k=γ的情况下，对参数γ作灵敏度分析，可得表2。

由表2可知，在k=γ的情况下，随着γ的增加，无论是在集中决策下还是在分散决策下，供应商的利润都在增加，γ存在一个临界点，使得集中决策下供应商的利润大于分散决策下供应商的利润;随着γ的增加，无论是契约决策还是分散决策，TPL的利润都一直在减小，无契约分散决策下TPL利润的减小主要是由于γ的增加，pl和cl的差在减小，尽管随着γ的增加，农产品的需求量在增加，但是pl和cl的差减小的幅度大于需求量增加的幅度，从而导致无契约分散决策下TPL的利润减小;而契约集中模式下，TPL利润减小主要是因为TPL提供的物流服务水平在提高，从而导致物流服务成本的增加，因而TPL的总体利润减小;但是分散决策下TPL的利润始终小于契约集中决策下TPL的利润，这主要是因为零售商分担了TPL的物流服务成本。随着γ的增加，契约集中决策下零售商利润一直减少，而分散决策下零售商的利润则逐渐增加，但是增加非常缓慢。另外，γ也有一个临界点，使得契约决策下零售商的利润大于分散决策下的利润;同时在集中决策下，零售商的利润会出现负值，这是由于γ的增加，导致β减小，使零售商承担了主要的物流成本，从而导致零售商本身获得的利润小于须要承担的服务成本，从而出现负增长。在k=γ的情况下，k存在一个区间，使得供应链的利润改善进入帕累托改善状态，供应商、TPL以及零售商的利润均大于分散决策下各自的利润。

由图2可知，随着γ的增加，供应商的利润增幅逐渐增加，而零售商和TPL的增幅逐渐减小，这意味着应用该契约时，传统零售渠道与网络直销渠道的交叉价格弹性系数越大（即价格折扣率越高），对供应商越有利，如果供应商想获得更多的利润，则应努力提高交叉价格弹性系数。

5 结论

本研究通过对深度贫困地区生鲜农产品的调研与探究，打破传统“农户+批发商+…+零售商”的流通模式，首先构建一个以供应商为主导的双渠道流通模式（供应商自己控制线上网络渠道），同时考虑到深度贫困地区生鲜农产品运输困难，将第三方物流服务商（TPL）引入到该模式中，从而构建一个TPL参与决策的生鲜农产品双渠道的三级供应链模型，运用非合作博弈探讨该供应链模型的协调问题。在无契约分散模式下，验证竞争博弈降低了物流服务水平以及整个渠道的销售量，此时系统的总利润低于集中决策下系统的总利润。其次，分析当运用物流成本共担和价格折扣契约来协调该供应链时，零售商、TPL、供应商以及整个供应链的利润都得到了增加，从而证明在这2种契约同时使用时，能够使该供应链得到协调。最后，通过算例对集中决策和分散决策的结果进行比较分析，并对参数进行灵敏度分析，验证理论的正确性。

同时，本研究具有一定的现实意义。一方面，改进了深度贫困地区生鲜农产品的流通模式，引入双渠道模式，可以开拓深度贫困地区生鲜农产品的市场;引入TPL，保证深度贫困地区生鲜农产品的运输质量，进而降低深度贫困地区生鲜农产品的腐败率;整体上使深度贫困地区农民的销售收入得到增加，帮助深度贫困地区农民发家致富。另一方面，本研究在双渠道的模式中引入第三方物流服务商（TPL），探讨如何通过契约协调TPL的服务水平对于供应链上下游成员决策行为即利润的影响，这为生鲜农产品在双渠道模式下的物流外包决策提供了重要的理论依据。

本研究主要针对确定性需求，探討双渠道模式下TPL参与决策的生鲜农产品供应链协调问题，未来的工作将进一步研究随机需求下，TPL参与双渠道模式的决策时生鲜农产品供应链协调问题。此外，本研究在考虑生鲜农产品物流服务水平影响市场需求时，没有考虑生鲜农产品随时间而衰变的实际情况，未来将进一步探究该问题。

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