消费者估价下绿色农产品供应链中企业最优决策

叶永刚　刘晓峰

内容提要：随着消费者绿色消费意识和行为显著增加，消费者绿色偏好下供应链决策问题越来越受到关注。基于消费者支付意愿视角，本文将消费者绿色偏好反应到产品估价中，假设消费者的产品估价服从均匀分布，构造一个新的消费者需求函数分别讨论单寡头和双寡头竞争农产品市场条件下绿色供应链中生产企业的产品价格最优决策问题，并从理论及仿真两个角度探讨绿色偏好支付系数、绿色度、绿色产品的单位成本等参数对农产品生产企业最优决策的影响。研究表明，当消费者的绿色偏好支付系数大于单位产品的绿色成本的两倍时，在所讨论的两种竞争市场中，企业均愿意生产更高绿色度初级农产品;当消费者的绿色偏好支付系数等于单位产品的绿色成本时，企业没有生产绿色产品的动力;在双寡头初级农产品竞争市场中，产品的单位绿色成本与绿色生产企业的最优收益反向变化，与非绿色生产企业的最优收益同向变化。

关键词：绿色供应链;产品偏好;绿色偏好;最优决策

中图分类号：F272  文献标识码：A  文章编号：1001-148X（2020）09-0092-08

一、引言与文献综述

近年来，随着经济快速发展，居民收入水平不断提高，绿色消费意识及绿色消费行为显著增加，消费者绿色偏好下供应链决策问题越来越受到关注。目前，相关研究可分为以下三个方向。（1）单一绿色供应链中各参与方的决策研究。在问题研究的初始阶段，一些学者将产品绿色度引入需求函数，研究了由一个制造商和一个零售商组成的二级绿色供应链中的决策问题[1]。为了更好地研究消费者绿色偏好对问题的影响，越来越多的研究将消费者的环境意识、绿色偏好因素引入单一绿色供应链中[2]。进一步地，有学者研究了消费者对绿色与非绿色产品的不同估值条件下的决策问题[3]。此外，刘新民等（2018）[4]从消费者满意度视角，同时考虑消费者对绿色产品的异质偏好，构建包含制造商、零售商和消费者的三级供应链模型，分析了消费者对价格和绿色度的敏感程度对消费者满意度以及厂商定价决策的影响。（2）链-链竞争中参与者的决策研究。在单一绿色供应链中决策研究基础上，链-链竞争中的决策问题也受到很多学者的关注，在考虑消费者绿色敏感度及绿色偏好基础上，还考虑了供应链竞争对绿色供应链中决策的影响[5];同时，供应链竞争又细分为制造商的竞争和零售商的竞争[6]。此外，Ghosh and Shah（2012）[7]用博弈论模型研究了供应链的渠道结构如何影响产品绿色度、价格和利润，同时还讨论了绿色成本及消费者绿色敏感度的影响。（3）政府补贴条件下绿色供应链中决策研究。由于目前国内绿色供应链的发展主要以政府政策引导为主，因此出现了很多考虑政府补贴政策下的绿色供应链中决策研究文献，主要考虑政府对制造商的补贴[8]与政府对消费者的补贴[9]机制对绿色供应链的决策的影响。此外，Yu等（2016）[10]在考虑消费者绿色偏好及政府补贴条件下，研究了寡头垄断竞争中制造商关于绿色度及产品产量决策问题。邱泽国等（2020）[11]利用演化博弈模型研究了在政府补贴机制条件下二级闭环供应链中的策略决策问题。

上述文献中，关于绿色供应链中决策问题的研究虽然都考虑了消费者的绿色偏好，并通过其对需求函数的影响最终影响企业的最优决策，但模型中的需求函数主要表现为两种形式：（1）直接给出与绿色度正相关的需求函數。（2）通过消费者满意度或消费者剩余达到最优，得到需求函数。另外，目前关于绿色供应链中企业生产绿色初级农产品的最优决策问题的文献非常少。

为了更准确地描述消费者的绿色偏好对需求量的影响，本文从消费者支付意愿（文中称之为产品估价）视角，将消费者的绿色偏好反映到产品估价中，假设消费者的产品估价服从均匀分布，同时考虑绿色初级农产品生产成本的特殊性（研发成本小），构造了一个新的消费者需求函数，在此基础上分别讨论单寡头和双寡头竞争农产品市场条件下绿色供应链中生产企业的产品价格最优决策问题，并从理论及仿真两个角度分析了主要参数对最优决策的影响。

二、问题描述与基本假设

（一）问题描述

本研究将消费者在购买产品时对商品的支付意愿看作是对商品的一个估价，当产品价格不高于估价时，消费者会购买该商品，当产品价格高于估价时，消费者会拒绝购买该商品。

市场中只有一个初级农产品生产企业时，假设消费者对企业产品估价服从均匀分布，产品的零售价为农产品生产企业统一规定的价格，在不考虑产品的固定成本、运输成本及宣传成本条件下，讨论企业的生产模式及最优定价决策问题，并讨论主要参数对最优决策的影响。

当市场中只有两个初级农产品生产企业时，设企业A生产非绿色产品，即生产绿色度g=0的产品，企业B生产绿色度为g（0

（二）模型符号说明

模型中所用符号及其含义如表1所示。

（三）基本假设

为了在不改变问题实质的条件下简化模型的分析，模型的建立是基于以下假设基础之上的，主要包括：（1）假设市场总的潜在需求量为1。（2）假设不考虑非绿色产品的边际成本与固定成本，即边际成本与固定成本均为零;生产绿色产品的边际成本为bg，其中bg为生产单位绿色产品所付出的绿色成本（根据绿色初级农产品的特征，这里假定只有绿色生产成本，而无绿色研发成本），固定成本也为零。（3）参考文献[8]，假设市场中的消费者对非绿色产品估价服从[pmin，pmax]上的均匀分布;由于影响消费者对初级农产品估价的因素主要为消费者的收入水平及消费者偏好，因此，对非绿色产品估价高的消费者对绿色产品估价通常也会高，对非绿色产品估价低的消费者对绿色产品估价通常也会低，故假设市场中的消费者对绿色度为g绿色产品估价也服从[pmin，pmax+ag]上的均匀分布。为了分析更简便，论文建立模型时取pmin=0。（4）假设生产企业同时也为销售商，企业的产品定价即为产品的销售价格。（5）假设消费者的绿色偏好不随产品绿色度的改变而改变，即对非绿色产品估值为p的消费者，对绿色度为g的绿色产品估值为p+ag。（6）假设不考虑产品的运输成本及宣传成本。（7）假设两企业生产的产品若不考虑绿色度时，产品为完全同质的，且消费者对产品的价格非常敏感。

三、模型的构建与求解

（一）市场中只有一个初级农产品生产企业时的模型及分析

1.企业为非绿色生产企业时模型构建及求解。当市场中只有一个非绿色初级农产品生产企业时，即产品绿色度g=0。对消费者来说，产品定价超过自己对产品的估值时，不购买该产品;当产品定价不超过自己对产品的估值时，购买该产品。由于市场中的消费者对非绿色产品估价服从[0，pmax]上的均匀分布，故市场需求量为：

命题1、2说明：（1）当消费者的绿色偏好支付系数a足够大，并大于单位绿色成本b的两倍时，生产企业更愿意生产绿色初级农产品，且企业会尽可能地生产绿色度更大的绿色产品。因此，为了进一步加快绿色农业的发展，相关部门应采取相应措施来增加消费者的绿色意识，提高消费者的绿色偏好支付系数。另一方面，政府也可以对绿色产品给予一定的绿色消费补贴，这样也能间接地提高消费者的绿色偏好支付系数，使企业更愿意生产绿色产品。（2）从两命题中也可看到，当绿色偏好支付系数a等于单位绿色成本b时，绿色生产企业的最优收益会比非绿色生产企业的最优收益少，且企业产品绿色度越大，最优收益会越小。直观看，当绿色偏好支付系数等于单位绿色成本时，企业的单位产品收益不变，似乎总收益也不变，但实际上当产品绿色度增加时，会减少绿色产品的市场需求量，从而使绿色生产企业总收益减少。

（二）市场中只有两个初级农产品生产企业时的模型及分析

若市场中有两个生产企业，分别记为企业A与企业B，且企业A生产非绿色产品，企业B生产绿色产品。设企业A产品定价为p1，企业B产品定价为p2，绿色度为g。

1.需求函数的构建。由于消费者对产品价格敏感，当两种产品的定价都不超过消费者对产品的估值时，故消费者购买估值与定价差更大的产品。设x∈[0，1]表示市场中的消费者，其对非绿色产品与绿色产品的估价为xpmax和x（pmax+ag）。则有：

因此，市场需求函数可分为以下几种情况：

（1）当p2-p1ag>1时，由于0x1，故恒有x

企业A的产品需求量为：q1=1-1pmaxp1。

企业B的产品需求量为q2=0。

命题3-5说明：（1）由命题3、4知，当消费者的绿色偏好支付系数a大于单位绿色成本b的两倍时，生产绿色产品的企业B收益大，从而企业具有生产绿色初级农产品的动力，而且此时满足5a-7b>0，故生产绿色产品的企业B会尽可能地生产绿色度更大的绿色产品;当绿色偏好支付系数a等于单位绿色成本b时，绿色生产企业B的最优收益比非绿色生产企业A的最优收益少。因此，为了促进绿色农业的发展，使企业具有生产绿色农产品的积极性，相关部门一方面应采取相应措施来增加消费者的绿色意识，提高消费者的绿色偏好支付系数。另一方面，政府也可以给予一定的绿色消费补贴，这样也能间接地提高消费者的绿色偏好支付系数，使企业更愿意生產高绿色度的绿色产品。（2）由命题5知，非绿色生产企业A的最优收益与单位绿色成本同向变化;绿色生产企业B的最优收益与单位绿色成本反向变化。直觉上，单位绿色成本应该与企业的最优收益同向变化，但结果却是，企业A确实是如此，而企业B确实不是这样。其原因为当单位绿色成本增加时，会减少绿色产品的市场需求量，最终导致绿色生产企业最优收益减少。

四、数值分析

（一）市场中只有一个绿色生产企业时主要参数对最优价格及最优收益的影响

1.消费者绿色偏好支付系数对最优单价及最优收益的影响。取参数为：pmax=10，g=0.8，b=30，a∈[20，40]时，用MATLAB7.11画图得图1。

由图1易知：市场中只有一个绿色生产企业，且参数为：pmax=10，g=0.8，b=30，a∈[20，40]时，绿色生产企业的最优单价及最优收益关于消费者绿色偏好系数都是单调增加。这表明，提高消费者的绿色意识或设计绿色消费补贴机制能增加企业生产绿色农产品的积极性，加速绿色农业的发展。当消费者绿色偏好系数增大到某一程度时，市场无形的手即可指挥企业主动生产绿色度较高的农产品。

2.企业单位产品的绿色成本对最优价格及最优收益的影响。取参数为：pmax=10，g=0.8，a=20，b∈[10，30]时，用MATLAB7.11画图得图2。

由图2易知：市场中只有一个生产企业，且参数为：pmax=10，g=0.8，a=20，b∈[10，30]时，绿色生产企业的最优单价关于单位绿色成本单调递增，绿色生产企业的最优收益关于单位绿色成本单调递减。这表明，降低企业的绿色生产成本或设计绿色生产补贴机制能增加企业的最优利润，使企业增加生产绿色农产品的积极性，能加快绿色农业的发展。

3.产品绿色度对最优价格及最优收益的影响。取参数为：pmax=10，a=20，b=10，g∈[0，1]时，用MATLAB7.11画图得图3。

由图3易知：当市场中只有一个绿色生产企业，且参数为：pmax=10，a=20，b=10，g∈[0，1]时，产品的绿色度越高，企业产品的最优单位价格越高;产品的绿色度越高，企业的最优收益越大。因此，在上述参数条件下，企业将会生产技术水平内绿色度最大的产品。当绿色度足够大时，这与实际可能会有些不同。原因是实际中消费者绿色支付系数会随绿色度的变大而增大，但增速会越来越小;而绿色生产成本也会随绿色度的变大而增大，但增速会越来越大，甚至当绿色度足够大时，单位绿色成本会超过消费者绿色支付系数。

（二）市场中有两个竞争性生产企业时参数对最优价格及最优收益的影响

1.消费者绿色偏好支付系数对最优价格及最优收益的影响。取参数为：pmax=10，g=0.8，b=20，a∈[10，40]时，用MATLAB7.11画图得图4。

由图4易知，当市场中有两个竞争性生产企业，且参数为：pmax=10，g=0.8，b=20，a∈[10，40]时：①绿色生产企业B的最优单价关于消费者绿色偏好支付系数单调递增;非绿色生产企业A的最优单价关于消费者绿色偏好支付系数单调递减。②绿色生产企业B的最优收益关于消费者绿色偏好支付系数单调递增;非绿色生产企业A的最优收益关于消费者绿色偏好支付系数单调递减;绿色生产企业B的最优收益由开始小于非绿色生产企业A的最优收益逐渐变化到最终大于非绿色生产企业A的最优收益。这表明，在竞争条件下，提高消费者的绿色意识或设计绿色消费补贴机制能刺激企业生产绿色农产品的积极性，从而加速农业向绿色农业发展。

2.企业单位产品的绿色成本系数对最优价格及最優收益的影响。取参数为：pmax=10，g=0.8，a=20，b∈[10，30]时，用MATLAB7.11画图得图5。

由图5易知，当市场中有两个竞争性生产企业，且pmax=10，g=0.8，a=20，b∈[10，30]时：①两企业产品的最优单价关于单位绿色成本系数单调递增，且绿色生产企业B的最优单价增速大于非绿色生产企业A的最优单价增速。②绿色生产企业B的最优收益关于单位绿色成本系数单调递减;非绿色生产企业A的最优收益关于单位绿色成本系数单调递增。这表明，为了使绿色农业得以良性发展，降低企业的绿色生产成本或设计绿色生产补贴机制是不可或缺的手段。

3.产品绿色度对最优价格及最优收益的影响。取参数为：pmax=10，a=40，b=20，g∈[0，1]时，用MATLAB7.11画图得图6。

由图6易知，当市场中有两个竞争性生产企业，且参数为：pmax=10，a=40，b=20，g∈[0，1]时：①产品的绿色度越高，企业产品的最优单位价格越高，且生产绿色产品的企业B的产品最优单位价格增速远大于生产非绿色产品的企业A的产品最优单位价格增速。②产品的绿色度越高，两企业的最优收益越大，且企业B的最优收益总是大于企业A的最优收益。③生产绿色产品的企业B的最优收益增速远大于生产非绿色产品的企业A的最优收益增速。这表明，当a=2b=40时，企业愿意生产更高绿色度的产品，即市场的竞争机制能促使农业向绿色农业发展。

五、结论

本文从消费者支付意愿（产品估价）视角，将消费者的绿色偏好反映到产品估价中，并假设消费者的产品估价服从均匀分布，同时考虑绿色初级农产品生产成本的特殊性，构造了一个新的消费者需求函数，分别讨论单寡头和双寡头竞争农产品市场条件下绿色供应链中生产企业的产品价格最优决策问题。研究发现：（1）当消费者的绿色偏好支付系数大于单位产品的绿色成本的两倍时，市场无论是单寡头初级农产品市场还是双寡头初级农产品竞争市场，企业都愿意生产绿色度产品，且会生产最高绿色度产品。（2）当消费者的绿色偏好支付系数等于单位产品的绿色成本时，在所讨论的两个市场中，绿色生产企业的最优收益都小于非绿色生产企业的最优收益，企业没有生产绿色产品的动力。（3）在双寡头初级农产品竞争市场中，产品的单位绿色成本与绿色生产企业的最优收益反向变化，与非绿色生产企业的最优收益同向变化。因此，为了促进我国绿色农业的健康快速发展，提高消费者的绿色意识、设计绿色消费补贴机制、降低企业的绿色生产成本及设计绿色生产补贴机制将是非常有效的手段。

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Research on Optimal Decision-making of Enterprises in Green Agricultural Product

Supply Chain under Consumers′ Valuation

YE Yong-gang1，2，LIU Xiao-feng1

（1.School of Management， Harbin University of Commerce，Harbin 150028，China;

2. School of Basic Science，Harbin University of Commerce，Harbin 150028，China）

Abstract：With the increase of consumers′ green consumption consciousness and behavior， more and more attention has been paid to the supply chain decision-making under consumers′  green preference. Based on the perspective of consumers′ willingness to pay， this paper reflects consumers′ green preference into product evaluation. Assuming that consumers′ product valuation follows uniform distribution， this paper constructs a new consumer demand function to discuss the optimal product price decision-making problem of production enterprises in green supply chain under the conditions of single oligopoly and double oligopoly competitive agricultural product market，and discusses the influence of green preference payment coefficient， green degree and unit cost of green products on the optimal decision-making of agricultural products production enterprises from the perspective of theory and simulation.The results show that when consumers′ green preference payment coefficient is more than twice of the green cost per unit product， enterprises are willing to produce higher green primary agricultural products in the two competitive markets;when the consumer′s green preference payment coefficient is equal to the green cost of unit product， the enterprise has no power to produce green product;in the duopoly primary agricultural product competition market， the unit green cost of the product changes inversely with the optimal income of the green production enterprise， and changes in the same direction with the optimal income of the non green production enterprise.

Key words：green supply chain; product preference; green preference; optimal decision-making

（責任编辑：周正）

收稿日期：2020-02-04

作者简介：叶永刚（1977-），男，河北唐山人，哈尔滨商业大学基础科学学院副教授，哈尔滨商业大学管理学院博士研究生，研究方向：绿色供应链管理;刘晓峰（1962-），男，哈尔滨人，哈尔滨商业大学管理学院教授，博士生导师，研究方向：供应链管理、企业战略管理。

基金项目：黑龙江省哲学社会科学项目，项目编号：20GLE390。