伍大清, 刘艳利
(上海海洋大学 经济管理学院,上海 201306)
随着消费者对水产品新鲜度的要求越来越高，消费者更愿意购买生鲜度高的产品。水产品冷链物流分为四类：(1)冰鲜冷藏类要求温度为0℃～2℃。(2)活鱼运输冷藏类要求温度为-4℃～16℃。(3)低温冷藏类温度在-15℃～-5℃之间；
(4)超低温冷藏类温度为-45℃以下。由于水产品具有易腐性的特点，其新鲜度成为衡量其质量的一个重要指标。水产品在运输流通中损失严重，生鲜度受到运输时间的影响。现实中，水产品需要供应链成员进行保鲜投入维持生鲜度，降低新鲜度衰减速度，从而使产品的价值维系在较高的水平。供应链成员为迎合消费者高生鲜度的需求的同时获得更大的市场需求和利润，使水产品低损耗、高保鲜(成活率)而进行保鲜努力。供应成员在如何进行保鲜以及收益共享方面是一个值得研究的问题。供应链在保鲜成本共担和收益共享的协调下，可以大大减少新鲜水产产品运输的损失，提高新鲜水产产品到达目标市场的新鲜度。因此本文就基于供应链成员用于保鲜成本共担和收益共享问题下展开研究，在考虑运输时间和消费者的生鲜偏好下二级鲜活农产品供应链中，零售商和供应商通过最优保鲜成本分担和收益共享比例，能够在短时间内协商调整成本共担比例和收益共享比例，达到协调供应链，实现供应链整体利润最大化的目标。
目前，与本文相关的研究包括生鲜供应链产品定价和供应链协调。国内外许多学者从不同考虑因素出发对供应链进行研究。孙玉玲等[1]从生鲜农产品的新鲜度和运输损耗角度，通研究了两者对供应链决策的影响。王道平等[2]考虑保鲜努力水平和运输时间两种因素，从两种不同的协调策略进行了协调。王淑云等[3]从保鲜努力和时间的角度考虑了新鲜产品的双重损失，并进行了描述。Ma等[4]均建立了分散和集中系统两种决策系统，对供应链利润、库存问题进行了协调，从而实现供应链帕累托最优。柏庆国等[5]在电子商务背景下对分销渠道的定价和库存问题进行了探究。但斌和丁松[6]、王磊和但斌[7]对消费约束下生鲜产品的库存、定价和协调进行了大量研究。上述文献考虑了生鲜农产品新鲜度以及损耗约束下的库存受到多种因素的影响，并通过不同决策对供应链运作过程进行优化协调。然而，这些研究并没有考虑消费者的生鲜偏好对生鲜农产品定价以及供应链成员决策的影响。
在供应链协调方面，一般常用的是将分散供应链的最优决策等于集中供应链的最优决策。熊峰等[8]建立了二级生鲜农产品供应链，通过公平偏好理论和收益共享契约对“合作社+核心企业”进行研究。张旭等[9]从更反应实际需求的角度设计了组合式契约协调机制随供应链进行了协调，研究表明组合式契约能够使分散决策达到集中决策水平。范林榜等[10]考虑生鲜农产品双渠道供应链冲突背景下，分别在不同契约模式下对供应链成员决策进行分析。曹武军等[11]在考虑生鲜农产品新鲜度的基础上分析了改进收益共享契约对供应链成员决策的影响，研究表明通过收益共享契约更能够提高供应链利润。吴忠和等[12]从产品损耗和新鲜度两个方面出发，考虑了在收益共享契约对市场需求、价格敏感系数和运输时间对供应链利润和决策的影响。经过对以上文献的研究发现，组合式协调机制更能够对供应链成员实现更好的激励，所以本文设计了“保鲜成本分担+收益共享”契约对供应链系统决策进行协调。
另外，从消费者角度来看，消费者对产品的选择受多种因素的影响，许多学者也从不同的角度对消费者的消费行为影响因素做了大量的研究。曹裕等[13]以消费者异质性为前提，将消费者设置为生鲜敏感型和非敏感型，在此基础上探究了零售商在信息非对称情形下最优决策的选择及其影响因素。唐跃武等[14]考虑消费者战略行为，将鲜活农产品的价值下降离散化，描述了战略消费者的决策行为对零售商的影响，为应对消费者的战略消费，学者们提出了不同的应对策略：数量承诺、降价、差别定价等[15～17]。由以上文献研究可以发现，消费者不同的偏好行为对供应链渠道最优选择机制方都有很大的影响，但是少数文献同时考虑到运输时间、保鲜努力和消费者生鲜偏好对供应链决策的影响。
随着消费者对水产品新鲜度的要求更高，供应链成员在消费者生鲜偏好的影响下，对水产品运输和销售追求更加生态、低损耗、高保鲜(成活率)的水平，以迎合消费者不断增加的生鲜偏好。因此，本文在考虑运输时间、消费者生鲜偏好和保鲜努力水平的基础上，分别构建了集中决策、分散决策、成本分担契约和“保鲜成本分担+收益共享”契约四种不同情境下各参数对供应链系统决策的影响。通过以上对各方面参数的比较研究，为以后生鲜水产品冷链物流的理论和实践研究提供更为有效的决策参考。
1.1 模型假设与符号含义
由于生鲜水产品的易腐性特征，供应商为了降低再运输过程中水产品的损耗，有必要采取冷藏处理手段以保证生鲜水产品的新鲜度和存活率，其中，运输过程中的费用和风险全部由供应商自己承担。本文的具体假设如下：
假设2考虑到消费者对新鲜产品的偏好及产品新鲜度对产品市场需求的影响，假设消费者生鲜偏好比重为φ，将(1-φ)为消费者生鲜偏好对价格的敏感性[10]。本文假设，市场需求函数表示为：D=ε+φθ-(1-φ)P。
假设4供应商和零售商之间信息完全对称的，双方面临的风险是相同的，且不考虑产品剩余和缺货造成的损失。
表1 模型参数涵义
1.2 模型建立
1.2.1 集中式决策
集中决策的目标是从供应链系统整体出发，使整个供应链的利润最大化，其供应链利润函数为:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
结论1集中决策下最优利润随着运输时间的增加而减少。
1.2.2 分散式决策
在分散决策下，供应链成员进行独自决策，以各自利润最大化为目标。供应商进行保鲜投入，决定ρ′和W,零售商确定销售价格P′。零售商和供应商的利润函数分别为:
(6)
(7)
同理，运用海塞矩阵，易证式(6)、式(7)存在唯一最优值P*，W*，ρ′。求得销售价格、批发价格和保鲜努力水平，可得：
(8)
(9)
(10)
将上式中的W*和ρ′代入到(8)式中，得到零售商最优销售价格P′*：
将得到的P′*，W*，ρ′代入到式(6)、(7)中，得到最大利润：
(11)
当满足以下条件时：
结论2分散决策下供应商的批发价格与运输时间呈负相关关系且随着运输时间的增加而降低。
结论3集中决策和分散决策相对比，集中决策下的利润大于分散决策模型。
证毕。
通过结论3证明，在供应链利润方面，集中决策下都要比分散决策下更加优化。集中决策下，通过供应链成员之间的协商，保证各方在利润和保鲜努力都保持在最高水平，将供应链的整体利润为最大目标。分散决策下,供应链成员间没有形成最优调节，供应链成员以自身利润最大为目标，当保鲜努力成本投入达到一定程度就会减少投入，产品新鲜度下降，市场需求和收益均下降。
一般成本分担契约中，从公平关切角度，为保持水产品有较高的新鲜度，零售商在销售过程中也应付出保鲜努力，与供应商共担保鲜成本。零售商承担φ比例的保鲜努力成本，其中0<φ<1。以下是一般分担契约协调下的零售商和供应商利润函数，分别表示为:
(12)
(13)
同理，与2.2.1和2.2.2方法相同，易证存在唯一ρΔ、WΔ、PΔ。根据博弈顺序进行逆向求解法，首先求得供应商最优保鲜努力和单位产品批发价格:
(14)
(15)
零售商的最优定价为:
接着将、ρΔ、WΔ和PΔ代入式(12)、(13)中，得到最优利润函数:
(16)
(17)
结论4成本分担系数φ与保鲜努力水平和消费者生鲜偏好以及消费者新鲜度敏感系数有关。成本分担系数φ与保鲜努力水平成本投入系数呈负相关关系，与消费者生鲜偏好系数呈正相关关系。
证明对成本分担系数关于保鲜努力水平成本投入系数、消费者生鲜偏好系数进行一阶求导，结果为：
证毕。
为了激励供应链成员进行保鲜努力投入，此部分中，引入“保鲜成本分担+收益共享”契约。在供应商和零售商共担保鲜成本的基础上，进行收益共享，即供应商获得销售收益比例为(1-σ)，则零售商获得销售收益比例为σ。双方在合作的基础上对收益共享契约参数σ和保鲜成本比例φ两方面进行协商。此时，零售商和供应商的利润函数分别为:
(18)
(19)
同理可得，存在唯一最优ρ、W、P。将得到的P,W,ρ代入到式(18)、(19)中，得到“保鲜成本分担+收益共享契约”下的最大利润:
(20)
(21)
通过对式(20)和式(21)的成本分担比例和收益共享比例进行求导，进行联立求解得到最优成本分担比例和最优收益共享比例。
因此，在该契约下，只要双方所获得的利润不小于契约前分散下各自的利润，就能实现双渠道供应链的帕累托改进。供应商和零售商之间也可根据最优成本分担和收益共享比例在短时间内进行协商和调整，达到利润最大化的目的。
结论5“保鲜成本分担+收益共享”契约供应链总体利润大于一般成本分担契约。
证明一般成本分担契约与“保鲜成本分担+收益共享”契约的供应商和零售商最优利润之比为：
证毕。
经结论5研究表明，两种契约的供应商和零售商最优利润比率均小于1。在总体利润相比，“保鲜成本分担+收益共享”契约更占优势。
本文将采用数值分析的方法对主要研究结果进行验证，包括以下方面的内容：1)比较四种决策模型下消费者生鲜偏好对供应链利润和供应商保鲜努力的影响；
2)研究四种决策模型下水产品的新鲜度时间敏感因子对供应商的保鲜努力的影响。根据模型中相关参数的定义及关系假设，本文中对各参数赋值为：ε=100,τ=0.5,C=8,α=0.08,β=0.15,t=10。
由图1可知，四种决策中，“保鲜成本+收益共享契约”模型在供应链利润、保鲜努力水平和消费者生鲜偏好系数都要高于其他三种决策。随着消费者生鲜偏好系数的增加，供应链保鲜努力水平均呈上升趋势，并且，在相同的消费者生鲜偏好系数下，“保鲜成本分担+收益共享契约”决策下的保鲜努力保持最高水平。这是因为在“保鲜成本分担+收益共享契约”决策下，供应链成员为迎合消费者高生鲜偏好，由于零售商要分担消费参与者带来的所投入成本的压力，所以零售商和供应商应该共同分享收益。随着消费者生鲜偏好的提高，供应链投入更多的保鲜投入，从而以更高的销售价格售出，获得更高的利润。由图可知，存在某一阈值，随着消费者生鲜偏好系数的增加，保鲜努力水平和供应链总体利润加速上升。
图1 参数φ对保鲜努力水平以及利润的影响
由图2可知，保鲜努力水平随着时间的敏感度而变化，因为运输时间越长，水产品的新鲜度就越低。与此同时，供应商会通过提高保鲜技术来减少产品在运输途中的损耗。当然，供应商也可以通过缩短运输时间来保证生鲜农产品的生鲜度。从图中可以看出，同一时间敏感因子下，“保鲜成本分担+收益共享契约”下的保鲜努力水平高于另外三种决策，说明了“保鲜成本分担+收益共享契约”对提高分散决策下保鲜努力有一定的效果。由图2可以看出，存在某一阈值下，保鲜努力水平随着时间敏感因子快速下降而下降，之后速度有所放缓。因为，随着运输时间的增加，产品的新鲜度下降，此时，在供应链投入保鲜技术成本不变的基础上，供应链的保鲜努力水平会被拉低。
图2 参数α对保鲜努力水平的影响
由图3可以看出，随着消费者生鲜偏好系数的增加，四种模式下的销售价格都呈上升趋势。消费者生鲜偏好的增加，供应商会迎合消费者的消费需求，加大对保鲜努力的投入，从而加大了成本，水产品在运输过程中的损耗减少，且新鲜度增加。另一方面，消费者愿意消费高生鲜度产品，随着供应商为迎合消费者消费需求，加大保鲜投入，增加生鲜农产品生鲜度，结合供需关系的作用，产品的销售价格随之上升。从图3可知，在同一消费者生鲜偏好系数下，“保鲜成本分担+收益共享契约”决策、一般保鲜成本分担决策、集中决策、分散决策四种情境下的销售价格逐渐降低。分散决策下，供应链成员关注自身最大化的利益，供应商在投入到一定程度成本上，便不会再进行投入成本，导致生鲜度下降，不符合消费者高生鲜偏好的需求。集中决策下，供应链整体系统为保持整体利润最大化，增加对产品保鲜投入，所以销售价格高于分散决策。
图3 消费者偏好φ对销售价格的影响
本文中，考虑运输时间和消费者生鲜偏好以及保鲜努力之间的关系，建立了集中和分散决策模型，为了供应链系统得到更好协调，供应链采取一般保鲜成本分担契约对供应链进行协调，在此基础上设计了一个合同模型，用于更好地协调在消费者融资与利润分配之间t的分配合同。通过以上研究表明：(1)集中决策下最佳利润与运输时间t呈负相关关系，在分散决策下最佳批发价格随着运输时间的增加而降低。(2)无论是在利益方面还是在保鲜努力方面，集中决策都要比分散决策效果要好。(3)两种成本分担契约相比，在保鲜努力水平、销售价格和供应链的整体利润方面都要更优化，“保鲜成本分担+收益共享”契约在供应链利润和保鲜努力水平来说更具优势。(4)在以上四种决策中，消费者生鲜偏好系数、保鲜努力水平和整体利润来看，“保鲜成本分担+收益共享”决策比另外三种决策效果更佳。
在本文中仅考虑了产品保鲜努力水平和消费者生鲜偏好以及运输时间有关，并没有考虑产品在运输中的数量损耗以及零售商对于保鲜努力投入的成本分担。对于供应商运输过程中的风险和零售商在销售过程中的销售剩余风险，这也将是日后进一步研究的重点内容。
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