不利天气影响下考虑农户公平...的农产品供应链协调机制研究_覃燕红.pdf

系统科学与数学（）（，），不利天气影响下考虑农户公平关切的农 产品供应链协调机制研究覃 燕红王少杰（重庆理工大学管理学院，重庆 ）摘 要在 不利天气影响农户努力水 平和农产品产 量的情况下，考虑农户公平关 切，建立公司主导的二级 农产品供应链模型，分析农户公 平关 切对农户努力水 平、公司收购价格以及农产品供应链协调性的影响研究表明：无论农户是否公平关 切，“保底收购，随行就市”的订单 价格机制都无法实现农产品供应链协调，且农户公 平关 切会进一步 使农产品供应链利润偏离 最优其次，收益共 享契约总能 实现集中决策 下最优 努力水 平、最优 农产品供应链利润，提 髙农户利润，但会使公司利润降低，导致 农产品供应链稳定性降低最后，“收益共 享十加盟金”组合契约不仅能 实现集中决策 下最优 努力水 平、最优 农产品供应链利润，实现农产品供应链协调，还能帕累托改进农产品供应链各成员利润，提 髙 农产品供应链稳定性关键词农产品供应链，公 平关 切，不利天气，收益共 享，加盟金（）主题分类号 （，），重庆市社科规划重大项目（），重庆 市 教委人文社科规划项目（），重庆 市科技计划基础研究与 前撥 项目（）资助课题收稿日期：，收到修改稿日期：通信作者：覃燕红，：编 委：房勇 系统科学与数学卷 ”，“”，引言近年来，非灾难性不利天气 频发，给农业带 来巨大损失如年月，云南地区高温 少雨天气造成农作物受 旱面积 千公顷，经济 损失高达 亿元；年上半年，我国先后发生三次寒潮，农作物受灾面积 千公顷，经济 损失高达 亿元为加 强粮食等重要农产品稳产保 供，李 克强总理在 年 政府工作 报告中指出，大力抓好 农业生产，促进农业丰 收、农民增收目前，我国农业产业化主要通过“公司农户”型农产品供 应链来实现处于 主导地位的公司不断 压 低收 购价格以获取更多 利润同时，在农产品种植过 程中，农产品产量和质 量受不利天气影响较大，农户独自承担 不利天气造成的损失，导致 农户产生不公平感，并通过实施 投机行为尽 量避免利润受损，如 降低努力水平、以次充好等，不利于提 高农产品产量和质 量，并且也会影响农产品供 应链运作因此，在不利天气影响农户努力水 平和农产品产量的情况下，分析 农户公平 关切对 农产品供 应链的影响具有 重要意义国 内外已有 学 者研究不利天气对供应链的影响和发现通过 给农户签订天气补偿合同可以降低农户风 险、保障农户利润，实现供应链协调杨磊 等发现批发商最优订货决策可以减缓 解不利天气对 供应 链的影响和发现天气影响农产品市场 需 求的情况下，风 险补偿契约可以协调不利天气对 供 应链的影响温锟和余星研究发现采用质 量分级销售模式更有利 于提高农业企业的利润但斌等和伏红勇等，发现 随 不利天气加 剧，农户努力水平逐渐降低，进而 导致供应链利润逐渐减少伏红勇等在不利天气影响下建立了由风 险厌恶农户和风 险中性 公司组成的二级 供 应链，并通过天气 看跌期权契约 实现供 应链完美协调以上研究均假设决策者是完全理性的事实上，大量心理和行为实验 结果证实，决策者决策 时通常会受 到公 平关切的影响，即决策者在决策 时，不仅 关心自身收益，而且更 关注自己相对于其 他 成员 的收益，甚至可能为达到一个 更为公平的结 果而牺牲自身利益如等和等证明决策者公平关切会显著 影响契约选择和 契约有效性浦徐进等证明公平 关切是一种影响行为决策的典型因素在乡村振兴、共同富裕背景 下，越来越多学者研究公 平 关切对 农产品供 应 链影响如 刘磊 等发现农户公 平 关切会使农产品供 应 链軍 燕红等：不利天气影响下考虑农户公 平关 切的农产品供应链协调机制研究 利润分配更加公 平喻冬 冬等发现农业合 作 社公 平 关切会导致 农产品供 应 链运行 效率降低覃燕红等发现零售商公平关切会进一步 降低双边保鲜努力水平、使生鲜农产品供应链偏离 最优徐鹏等发现公平关切能够提高平台努力水平，银行激励及收益随着公平 关切系数增 加呈现先增 加 后减少的变化特征陈军 等发现农户公平 关切越强，农户拥有主导权越大冯春 等发现具有公 平 关切的农户为了追求公 平宁愿放弃一部分自己的利益熊峰等 研究供 应商 公平 关切对零售商投入保 鲜努力水 平的影响曹武军 等研究农产品供应链成员存在公平关切时，农业保险对农产品供应链协调机制的影响浦徐进等发现企业和农户间交易相对公 平时，可以激励农户提 高生产投资水 平基于以上研究发现，农产品供应链已经成为研究焦点和热点，但现有研究还存在如下不足：）不利天气对农产品产量和质 量均有较大影响，而 现有文献主要 集中于研究不利天气对供应链的影响，较少文献研究不利天气对农产品供应链的影响；）虽然已有少量文献研究不利天气对农产品供应链的影响，但这 些文献均假设农产品供应链成员是完全理性的，未考虑公平关切对农产品供应链的影响；）尽 管已有 部分文献将公平关切 纳入农产品供应链中，但大多文献忽略了市场 需 求 不确 定性的影响，更没有考虑 不利天气对农产品供应链的影响因此，本 文在随机市场 需 求下，不利天气影响农户努力水 平和农产品产量基础上，分析 农户公平关切对农户努力水平、公司收 购价格以及农产品供应链协调性的影响，并拟设计“收益共享加 盟金”组合契约协调 农产品供 应链，提 高 农户努力水平问题描述和模型假设考虑一个公司和一个农户组成的二级农产品供应链其中，公司和农户构 成博弈：公司处于 主导地位先决策收 购价格农户处于跟随地位后决策投入努力水平本文仅考虑公司与农户进行单一农产品交易在农产品开 始 种植之前，公司与农户签订一个满足双方意愿的收 购订 单参考 伏红勇等研究，在生产季 节结束 后，公司采用“保底收 购，随行 就市”的订 单价格机制收 购农产品，其中是 公司的保底收 购价格，为农户出售农产品的保留价格，且为 市场决定的农产品收 购价，（农产品收购价的概 率密度函数与分布函数 分布为（）和（；且卩，乩分别为 市场决定农产品收 购价的最 低价和最高 价）；为 市场决定的农产品零售价农产品生 长过 程中可能会遭遇多种 不利天气（如暖 冬，倒春寒以及强 降 雨等），不利天气指非灾难 性不利天气根 据农产品特性，适合 单一农作物生 长的天气指数为句司，其中分别为适合农作物生 长的天气指数下 界和上界分别为自然界出现的非灾难 性不利天气指数下 界和上界当时，说明发生倒春寒、干旱等自然灾害；当防司时，说明发生了暖 冬、洪涝 等自然灾害本文以温度指数为例研究 暖 冬等不利天气对农业生产的影响本 文的基本假设如下假 设农产品整个生产过 程中农户投入努力水 平为，（）是与相关的成本函数，且（）关于二阶可微、单增凸函数，即、假 设农产品产量受不利天气和农户努力水平的共同影响，即（，）（，系统科学与数学卷关于二阶可微、严格凹函数，即、当时，即农产品产量随 着温度的升高而 增 加且呈 边际递减趋 势；当防司时，即农产品产量随 着温度的升高而 降低且呈边际递增 趋 势假 设（）关于（）具有 子模即，且与之间仅 存在影响的单向影响关系假 设公司所面对的市场 需 求为 非负随机变量，市场 需 求的概 率密度函数与分布函数分别为（？）和假 设本 文不考虑因缺货和 销售 剩余 造成的损失，且为 确保期望利润为正，假 设（）（，）其 他符 号说明：表示利润，表示效用，上标表示集中决策情形，上标、分别表示分 散决策下农户公平中性、公平 关切情形，上标？表示仅采用收益共享契约情形，上标表示采用“收益共 享加 盟金”组合契约情形，下标表示公司，下标表示农户，下标表示农产品供应 链，上标表示最优 情形集中决策集中决策下，公司和农户作为一个整体，以农产品供应链期望利润最大化来决策农户最优努力水 平由此 可得农产品供 应链系统的决策问题为（）（，）：）（）（）根据需 求函数，（）具体化为（，）（）（，）（）（）（）根据（），由假设、假设，、，于是，即丑？）为的严格凹函数因此，存在唯一最优系统努力水平使达到最大 值，且满足，即（，）（），）分散决策农户公平中性情形农户公平中性时，仅以自身利润最大化为目标，不关注公司利润因此，公司和农户的博弈模型可以表示为？（）（，），）（）（，）（）（，）（）（）（）覃 燕红等：不利天气影响下考虑农户公 平关 切的农产品供应链协调机制研究 采用逆向归纳法求解在博弈第二阶段，由），即丑（）为的严格凹函数因此，存在唯一最优努力水平使丑（）达到最大值，且满足于是，可得农户最优努力水 平关于的反应函数满足（）（，（）回到博弈第一阶段，由（）（）、（）（，于是，珂为农产品保底收 购价格叫的严格凹函数，又（）（，且？，因此，即公司最优 保底收 购价格为农户出售农产品的保留价格将代入（）式可得农户的最优努力水平由下式唯一确 定（，）（）（）（）分散决策下，假设公司和农户的最优期望利润差为五（），五（幻丑（）丑（），于是（）（，）、（，）（），；（，）（）（）推 论公 平中性下，公司利润 总高于农户证（，叻）譬（：）！譬，结合譬（），（，）！），（）为的增函数，且当时，（），于是（）恒成立，即公司利润 总高于农户农户公平关切 情形根 据推论，公司利润 总高于农户在农产品供应 链中，公司处于绝对优势地位，公司通过不断 压低农户利润以提高自身利润，导致农户产生公平关切，农户以包括自身利润和公平负效用在内总效用最大化进行决策假设农户公平关切强度为（）根据和浦徐进的相关 研究，农户效用 函数可表示为：由于农户公 平关切不改变博弈顺序，结 合（）（，）（，）（），农户公平 关切下博弈模型表示为（，）（）（：）（）（，）（）（）（）（，）（）（）（：）（，）（）（）（）（）同公 平中性情形，采用逆向归纳法，丑（）为的严格凹函数，存在唯一最优努力水 平使）达到最大 值令可得，农户最优努力水平关于的 系统科学与数学卷反应函数，（）满足（）（）（，）（）（，）（）回到博弈第一阶段，令可 得（）（），结 合因此，即公司最优保底收 购价为农户出售农产品的保价格将代入（）式可得农户最优努力水 平由下式唯一确 定（）（，（，）（，入（，（）集中决策和分 散决策的均衡结果 分析命题），）（）？）证）令？（）（）（）（）（，）（）（，）（）（，）（）（，）、根 据假 设，、，于是，即？（）随 着的增大而 增大由于（，）、？（）：（，）（：）、：成再结 合 假设：（，），于是（），因此在分散 决策下，公司最优收 购价格，所以公司最优收 购价格 不受农户公平 关切影响由于为的严格凹函数，因此，当时，风）丑？）证毕由命题，农户公 平关切导致农户努力水 平、农产品供应 链利润降低农户最优努力水平和农产品供 应链利润在 集中决策情形下 最高、公 平中性情形下 次之、公平 关切情形下最低受不利天气影响，公司实施“保底收 购，随行就市”的订 单价格机制存在双重边际效应，且农户公平关切进一步 加 剧双重边际效应公司作为农产品供应链主导者，应尽 量克服农户公平关切，降低不利天气和农户公 平关切对 农产品供应 链的不利影响性质当防司时，、；当竺，立时，誓、证当防司时，将代入（）式，由（）了）是与无关的非负常数，结 合 假设所以，）关于（，）有 子模性因此，根 据函数子模性进一步分析可得：随着的增大而减小当防司时，将代入（）式，于是（）（二）（）（，叻：是与无关的非负常数，结覃 燕红等：不利天气影响下考虑农户公 平关 切的农产品供应链协调机制研究合 假设、假设，、（）二）（，训所以，）关于（，）具有 子模 性同理，根 据函数子模性进一步分 析可 得：随的增大而减小当防司时，由誓刹（，譬唯一确 定，令可）出（）（，）（，）（，）（）社么（，）（，）（，）（，）口口、），于是，即随 着的增大而减小类 似 地当时，对分 析关于的性质 可以得出、均随的增大而 增大由性质，随 不利天气加 剧，农户最优努力水平随之降低这是因为不利天气加 剧，农户提高努力水平也难以挽回不利天气造成的损失，使 得成本增 加，最 终导致农户应对