新旧动能转换背景下城乡冷链物流资源配置演化分析

朱康文，刘战豫，韩忠洋

〔河南理工大学 工商管理学院，河南 焦作 454000〕

引言

城乡冷链资源差距在城乡冷链物流融合发展过程中愈来愈明显。2019年7月中共中央政治局会议首次提出实施城乡冷链物流设施建设等补短板工程。为了保障农村同步全面进入小康社会，2020年2月中央指出要进行农产品仓储保鲜冷链物流工程建设，尤其鼓励在农村地区建设农产品仓储保鲜冷链物流工程。在城乡冷链物流设施等资源投入分配中，既要考虑缩小城乡差距，增加农民收入，满足消费需求，又要关注新旧动能的转换。在新旧动能转换背景下，随着经济持续增长需要进行技术更替、模式创新及资源要素配置，提高环境和经济效率水平，兼顾区域间、城乡间经济发展的均衡增长。[1]城乡冷链物流资源的合理配置需要政府的政策鼓励和财政支持，还需要企业自身提高新技术、新模式的创新和运用来提高城乡冷链物流效益水平。城乡冷链物流资源的有效配置可以保障农产品通过有效有质的保管和运输到达消费者手中，保障农民收益，提高企业效益。

适应社会经济协调发展，新旧动能转换背景下城乡冷链物流资源合理配置，更好地满足消费者需求，增加流通商品附加值，提高城乡居民收入，促进冷链物流高质量发展。我们以演化博弈和系统动力学为理论基础，结合新旧动能转换背景，以乡村系统和城市系统为冷链物流资源分配的博弈对象来分析双方的演化行为策略，建立城乡双方策略选择的系统动力学模型，为保障城乡冷链资源配置平衡性提出相应的对策及建议。

一、城乡冷链物流资源配置问题描述及演化模型

1.演化问题和假设描述

新旧动能转换背景下，城乡冷链物流资源配置问题主要在于城市系统与乡村系统冷链资源分配差距较大，新动能转化效益率差异明显，新旧动能转换要注意资源要素的配置及新动能的产出效益。[2]城市系统包括城市相关政府部门及偏好在城市投入冷链物流资源的冷链物流企业等利益相关者。乡村系统包括农村合作社、乡村政府及在乡村投入冷链物流资源的冷链物流企业。在新技术、新业态下，冷链物流信息技术、保持产品温度特性的设施设备、冷链人才等资源是有限的。因此冷链物流资源分配存在城乡因利益获取不同而产生的差异性决策问题。现假设在城乡冷链物流资源配置过程中存在城市与乡村两个主要博弈主体，其中城市和乡村的策略行为是(分配冷链物流资源，不分配冷链物流资源)，可以简记为(D，d)。为此作出如下相关假设：

(1)新旧动能转换背景下城乡都积极进行冷链物流资源分配，城乡分别投入的成本为CA和CB，且双方在新旧动能转换背景下获取的利润分别为RA(1+βA)，RB(1+βB)，其中β代表在分配资源后新动能转化的效益率，R代表各主体原本固有的收益。由于乡村冷链物流资源缺乏，城市冷链物流资源分配偏好较高，因此当乡村分配冷链物流资源时会得到国家相关部门的补贴，用r值表示。

(2)城乡只有一方获得冷链物流资源，未得到冷链物流资源的一方会对另一方产生不利影响，进而造成产品价值损失，记为m。由于城乡所处的市场地位和影响力不同，所以造成产品价值的损失也不同。城乡的损失分别记为mA、mB。

(3)城乡都不分配冷链物流资源，对冷链物流发展、人民生活水平和环境影响较大，会受到国家相关政府部门的惩罚，惩罚均用N来表示，且N小于mA和mB。

2.演化博弈模型描述

根据上述城乡冷链物流资源问题描述和相关假设，可以构建演化博弈中城市和乡村的支付矩阵(见表1)。

表1 城市和乡村的支付矩阵

为反映城市和乡村的期望收益，现假设新旧动能转换背景下城市进行冷链物流资源分配的概率为x，1≥x≥0，乡村进行冷链物流资源分配的概率为y，1≥y≥0。然后由表1的支付矩阵可以分别得到城市和乡村分配冷链物流资源的期望收益，分别用EA1和EB1表示。城市和乡村不分配冷链物流资源的期望收益，用EA2和EB2表示，平均期望收益分别用EA和EB表示。具体公式如下：

EA1=[(1+βA)RA-CA]y+(1-y)[(1+βA)RA-CA-mA]

(1)

EA2=RAy+(1-y)(RA-N)

(2)

EA=xEA1+(1-x)EA2

(3)

EB1=[(1+βB)RB-CB+r]x+

(1-x)[(1+βB)RB-CB-mB+r]

(4)

EB2=RBx+(1-x)(RB-N)

(5)

EB=yEB1+(1-y)EB2

(6)

然后由此可分别得出城市与乡村进行策略选择的复制动态方程：

(7)

(8)

通过计算得知：

[RAβA-CA+(1-y)(N-mA)]=EA1-EA2

(9)

[RBβB-CB+r+(1-x)(N-mB)]=EB1-EB2

(10)

F′(x)=(1-2x)[RAβA-CA+(1-y)(N-mA)]

(11)

F′(y)=(1-2y)[RBβB-CB+r+(1-x)(N-mB)]

(12)

二、城乡冷链物流资源配置演化稳定性分析

1.均衡点稳定性分析

表2 局部均衡点的具体取值

根据计算结果，结合雅克比矩阵局部稳定性条件对均衡点稳定性进行如下讨论分析。

1.当RAβA-CA

2.当RAβA-CA<0，RBβB-CB+r+N-mB>0两个条件同时发生时，演化系统的稳定策略为(0，1)。即新旧动能转换背景下城市不积极进行冷链物流资源分配，乡村进行冷链物流资源分配。

3.当RAβA-CA+N-mA>0，RBβB-CB<0两个条件同时发生时，演化系统的稳定策略为(1，0)。即新旧动能转换背景下乡村选择不积极进行冷链物流资源分配的策略，城市选择进行冷链物流资源分配的策略。

4.当RAβA-CA+N-mA>0，RBβB-CB+r+N-mB>0两个条件同时发生，演化系统稳定策略为(1，1)。即新旧动能转换背景下城乡双方冷链物流资源分配策略的选择都为积极进行资源分配。

2.稳定性结果分析

通过以上分析证实新旧动能转换背景下城乡双方在冷链物流资源分配的策略选择中存在四种稳定性策略，分别为(0，0)，(0，1)，(1，0)，(1，1)，分别简记为ESS1、ESS2、ESS3、ESS4。

通过对ESS1、ESS2、ESS3、ESS4四个策略进行分析比较，发现若城市和乡村在新动能背景下的效益率和固有收益乘积小于资源分配投入成本，则双方倾向于都不进行资源分配(ESS1)。其中保证在新旧动能转换背景下城乡双方的转化效益率β值为正数，是双方进行冷链资源分配的首要条件。若城乡双方一方的总体收益率较高，则偏向在此方进行冷链物流资源分配，现实中因受市场环境条件等因素影响，乡村通常是获益较少的一方，即RAβA>RBβB，因此国家相关政府部门给予乡村一定的专项优惠和补贴，有利于激发乡村参与冷链物流资源分配的积极性，但城乡两方都选择进行冷链物流资源分配的策略并非总是两方的最优策略，因此出现目前城乡冷链物流资源配置差异较大的情况。为了保证城乡冷链物流资源配置的平衡性，必须逐渐减少城乡冷链资源分配的成本投入，提高转化收益率和附加值，达到新动能降本增效的目标，实现城乡双方积极进行冷链物流资源分配的策略选择(ESS4)。

三、城乡冷链物流资源配置的系统动力学演化仿真

1.基于系统动力学的仿真模型建立

通过演化博弈分析，我们找到城乡冷链物流资源分配的演化稳定均衡点策略，由于城乡的策略选择是一个动态过程，可以通过系统动力学模型的建立和仿真分析更好地描述城乡双方的动态决策过程，结合城市和乡村的复制动态方程各变量的关系，基于系统动力学构建城乡冷链物流资源分配的系统动力学模型(见图1)，模型中主要变量的公式设置是按照公式(7)与(8)所示的城乡双方的复制动态方程来进行设定的。其中城乡分配资源的概率为水平变量，城乡选择不同策略的比列为速率变量，通过仿真分析来描述城乡的演化行为策略。

图1 城乡冷链物流资源分配的系统动力学模型

2.仿真结果及分析

运用系统动力学仿真软件Vensim软件进行仿真，运用虚拟数据结合上述演化稳定策略进行分析，因现实中城市冷链物流资源较为丰富，而乡村冷链物流资源则较为缺乏，所以首先分析提高城市新动能转化效益率和乡村分配资源优惠补贴两方面。模型中变量的初始条件设置为城市分配资源概率为0.3，乡村分配资源概率为0.2，城市固定收益值为12，乡村固定收益值为8，城市投入成本为2，乡村投入成本为3，乡村利益损失2，城市利益损失为2.5，乡村转化效益率0.1，政府惩罚值为1。当current 到current5分别是政府补贴值为2.5、2.8、3、3.5、3.8、4，城市转化效益率为0.2、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35时，城市和乡村的资源分配策略行为如图2和图3所示。当双方都不满足公式RAβA-CA+N-mA>0，RBβB-CB+r+N-mB>0两个关系时，如图中current到current2的倾斜度越来越小，城市和乡村的最终演化稳定策略为(0，0)，即最终双方都不进行冷链物流资源分配，随着政府补贴增加和城市转化效益提高，若同时满足上述两个条件，如图2、图3所示，current3到current5的倾斜度越来越大，最终的演化稳定策略为(1，1)，即城市和乡村最终都选择进行冷链物流资源分配。

从乡村和城市新动能转化效益方面进行分析，模型中变量的初始条件设置为，城市分配资源概率为0.3，乡村分配资源概率为0.2，城市固定收益值为12，乡村固定收益值为8，城市投入成本为2，乡村投入成本为3，乡村利益损失为2，城市利益损失为2.5，乡村补贴值为2.1，政府惩罚值为1。当图中current 到current5曲线分别代表乡村转化效益率为0.1、0.15、0.2、0.25、0.28、0.3，城市转化效益率为0.2、0.25、0.28、0.3、0.32、0.35时，此时城市和乡村的资源分配策略行为如图3和图4所示。从图中可以看出，当都不满足RAβA-CA+N-mA>0，RBβB-CB+r+N-mB>0两个关系时，就会随着β值增大，current到current2的倾斜度越来越小，城市和乡村最终的演化稳定策略为(0，0)，即最终双方都选择不进行冷链物流资源分配，随着城市和乡村新动能转化效益提高，逐渐同时满足上述两个条件，如在图4和图5中随着β值继续增大，current3到current5的倾斜度就会越来越大，概率为1的趋势越来越快，双方最终的演化稳定策略为(1，1)，即城市和乡村最终都选择进行冷链物流资源分配。

图2 城市冷链物流资源分配策略趋势图

将图2与图4对比分析可以发现，城乡进行冷链物流资源分配的演化策略靠近(1，1)，提高城乡的转化效益相比提高乡村补贴和城市转换效益，可更快地达到演化策略(1，1)的目标，对比分析图3与图5可以发现，在前期乡村冷链物流资源缺乏的情况下，城乡的演化策略倾向于(0，0)或(1，0)，对乡村冷链物流资源分配进行适当补贴比提高乡村转化效益的效果更加明显。

四、结论及建议

在冷链物流高质量发展及城乡一体化发展过程中，农村脱贫致富离不开城乡冷链物流资源的合理配置。为解决乡村冷链物流基础设施缺乏及城市冷链物流资源不能合理利用的现象，我们利用演化博弈理论和系统动力学模型对城乡冷链物流资源分配行为进行了分析。城乡冷链物流转化效益不高，乡村冷链物流投资不足等问题，影响了城乡双方进行冷链物流资源分配的决策行为。

图3 乡村冷链物流资源分配策略趋势图

图4 不同转化效益下城市冷链物流资源分配策略趋势图

图5 不同转化效益下乡村冷链物流资源分配策略趋势图

为此，国家相关政府部门首先应该鼓励冷链物流企业在乡村和城市进行新技术、新模式的创新、应用，为乡村冷链物流建设提供专项补贴和绿色通道，为乡村冷链物流资源投资和冷链企业新技术研发提供贷款、税收等方面的政策支持，鼓励冷链物流企业与乡村政府、农村合作社建立合作关系，吸引更多的冷链物流企业在乡村进行冷链物流设施建设。其次，要提高农村生活环境和乡村冷链物流园环境，鼓励农民、农村合作社及冷链物流人才支持乡村冷链物流建设发展。再次，冷链物流企业要提高工作效率和产出，保证冷库、冷藏车等设施设备的有效利用，提高冷链物流运作过程的信息化水平和可视化能力，积极探索、推动城乡冷链物流双渠道流通新模式的运行。最后，政府与企业要通力合作，构建城乡冷链物流一体化发展的冷链物流体系，确保城乡冷链物流的产品品质和效益。