刘坤阳， 张勇
(中国计量大学 经济与管理学院， 浙江 杭州 310018)
地理标志产品，是指产自特定地域，所具有的质量、声誉或其他特性本质上取决于该产地的自然因素和人文因素，经审核批准以地理名称进行命名的产品。地理标志的核心作用就是鉴别某一产品的产地，即作为该产品的产地标志而存在，此外，地理标志也是一种关键的质量表征手段。当前，我国绝大多数地理标志产品都是农产品，随着我国中等收入群体规模不断扩大，农产品消费由“吃得饱”向“吃得好”加快转变，消费市场对地理标志产品、有机认证产品等高端农产品的需求不断释放，需求侧的变化要求我们加快供给侧改革。产品附加值高的地理标志农产品从原产地到消费者的供应链环节复杂，而高额的造假收益会驱使一些参与主体进行合谋造假、以次充好等情况发生。同时，生产企业提供的许多信息缺乏透明性与可靠性，难以为消费者提供足够信任，消费者很难参与到产品质量的监督环节，消费者难以真正购买到真实可靠的高质量地理标志农产品，付出了高昂的成本却无法获得满意效用，长此以往就会对该产品及当地的声誉产生不良影响，一些原本优良的地理标志产品或品牌的声誉等无形资产很容易被破坏，产品供给方、地方政府的经济利益与声誉等都会受到很大程度的不利影响。因此，对于地理标志农产品产业而言，各利益主体如何在源头保证信息的真实可信，实现信息流的高度透明、可追溯、易监督等很重要，也是消费者迫切期待了解的信息。长期以来，地理标志农产品这类高端农产品的质量保证往往依靠企业的自觉、政府部门的监督、经销商的行业声誉等，这些手段并不能从根本上解决问题，当监管力量不足或造假行为的利润足够高时，造假等质量问题依然会大量出现，形成劣币驱逐良币的恶性循环。因此，如何在本质上解决质量保障的问题才是地理标志农产品产业高质量发展的关键，因而，在产品质量保障领域加快技术创新就迫在眉睫，区块链在农产品质量保障中的应用成为可能。
区块链被认为是第四次技术革命的代表性技术之一，区块链的链式数据结构与时间戳等技术可以保证信息不可篡改、增强供应链环节的可追溯性与透明性，在技术层面极大地保证了信息的安全可靠，尤其是对质量要求更高的地理标志农产品而言，区块链的技术特性与农产品质量保障诉求极为契合。在地理标志农产品源头供给端的生产企业中引入区块链技术，有望解决长期以来难以克服的质量难题，对各参与主体而言，这一技术变革将带来巨大的经济与社会效益。目前一些企业已经推出了基于区块链的商品溯源追踪保障服务：京东开发的联盟链系统“智臻链”，联合各级政府部门组建“京东品质溯源防伪联盟”；
菜鸟物流与天猫国际启用区块链追踪、查证跨境进口商品的全程物流信息；
沃尔玛、IBM、清华大学共同成立了中国首个安全食品区块链溯源联盟。这些应用已经显示了区块链在这一领域的巨大潜力。
除了实践案例之外，区块链在农产品质量保障中应用的研究也已经较为丰富，如刘如意等[1]认为，区块链技术具有信息共享、数据真实安全、信息与凭证可追溯等特征,与农产品流通需求存在多重耦合。芦千文[2]认为，区块链有望成为促进小农户衔接现代农业的重要技术路径，当前该技术应用主要集中在需要自证和防伪的高端农业领域。Tian[3]开发了结合射频识别(RFID)和区块链技术构建的农业食品供应链可追溯系统，收集、传输共享农产品各个流通环节的真实数据，可实现农产品供应链中信息的可追溯性，有效保障产品安全。Duan等[4]发现，区块链有助于提高食品的可追溯性、信息透明度和召回效率，还可以与物联网相结合，以实现更好的效率。陈奕延等[5]认为，区块链可以完善农产品的食品安全认证、优化农产品的物流体系结构。石娜娜等[6]认为，运用区块链技术构建去中心化的农产品流通体系，将极大重塑农产品流通产业链的信任机制。苗晓红[7]认为，运用好区块链技术可以提升生鲜农产品物流的安全性及精准操作水平，实现有效监管。卢奇等[8]研究发现，将区块链嵌入农产品供应链可以有效整合农产品生产、贸易、需求各环节中的商流、物流、资金流与信息流等要素与服务。张燕丽等[9]使用Hyperledger Fabric v2.0平台设计了基于主从联盟链结构的农产品供应链追溯系统，实现了农产品供应链的公开透明，提高了供应链信息溯源效率。生吉萍等[10]认为，区块链可以实现农业产业化发展过程中各组织的可信、协作和互联,促进多主体供应链的协调和管理。倪卫红等[11]认为，将区块链技术应用到生鲜农产品冷链物流中，将简化交易流程、提升信息时效性和准确性、提升物流效率、降低物流成本。刘鸿超等[12]认为，区块链具备的可追溯性、安全透明性、信息多方共享、不可篡改的优势,可以从根本上解决农产品安全问题。基于现有研究可以发现，地理标志农产品龙头企业若能有效采纳该技术，有望从根本上变革企业的产品质量保障能力，以往的合谋造假、伪造数据等问题将得到根除。
区块链技术可以有效保证地理标志农产品在市场流通过程中的质量，基于不可篡改、透明开放的信息，可以为企业和消费者提供一种更加有效的保障机制，保证地理标志农产品的源头质量与可靠。作为一种新兴技术，区块链在地理标志农产品企业中的应用必定是一个长期的过程，随着技术的不断成熟，区块链技术潜力不断释放，企业内外部创新环境不断优化，企业可能会逐步选择采纳区块链技术。因此，本文基于有限理性原则，建立地理标志农产品龙头生产企业与市场主体消费者之间的演化博弈模型，同时考虑到地方政府的参与作用，研究企业在消费者和政府的影响下采纳区块链技术的动态过程，通过分析模型的演化稳定策略，找出影响企业采纳行为的关键因素，为下一步区块链技术在企业中的落地实施提供技术参考。
本文的博弈模型有如下基本假定：
假定1：博弈的参与双方是地理标志农产品生产企业组成的群体1和地理标志农产品消费者群体构成的群体2，每次从两类群体中随机抽取个体参与博弈。
假设2：企业的策略空间是{采纳区块链技术，采纳传统技术}，用x(x∈[0,1])表示企业选择采纳区块链技术的概率，则企业采纳传统技术的概率为1-x。消费者的策略空间是{购买区块链技术保障的产品，购买传统技术保障下的产品}，用y(y∈[0,1])表示消费者选择区块链技术保障下农产品的概率，则消费者选择传统技术保障下产品的概率为1-y。
假定3：在博弈过程中，当企业采纳区块链技术时，为了鼓励企业的技术创新，政府会为其提供一定的资金补贴。而当企业继续使用传统技术时，政府也会加强农产品质量安全的监管。对于模型中涉及的参数，在表1中进行了详细说明。根据这些基本假定与参数设置，可建立地理标志农产品龙头生产企业与消费者博弈过程的收益矩阵(表2)。
表1 模型参数的符号表示与含义
3.1 均衡点求解
3.1.1 企业复制动态方程建立及稳定策略分析
当企业选择采纳区块链技术来保障产品质量时，其期望收益为
U11=y[M2+ΔR1+f(n)S-C2-g(n)C3]+(1-y)[ΔR2+f(n)S-C2-g(n)C3]=y(M2+ΔR1-ΔR2)+ΔR2+f(n)S-C2-g(n)C3。
当企业选择采纳区块链技术来保障产品质量时，其期望收益为
U12=y[-C1-αP]+(1-y)[M1-C1-αP]。
企业的平均期望收益为
U1=xU11+(1-x)U12。
此时，企业的的复制动态方程为
x(1-x)[y(M2+ΔR1-ΔR2+M1)+ΔR2+f(n)S+C1+αP-C2-g(n)C3-M1]。
F′x=(1-2x)[y(M2+ΔR1-ΔR2+M1)+ΔR2+f(n)S+C1+αP-C2-g(n)C3-M1]。
3.1.2 消费者的复制动态方程建立及稳定策略分析
当消费者选择购买区块链技术保障的产品时，其期望收益为
V21=x[E2-M2]+(1-x)×0=x(E2-M2)。
当消费者选择购买传统技术保障的产品时，其期望收益为
V22=x*0+(1-x)(E1-M1-βL)=(1-x)(E1-M1-βL)。
此时，消费者的平均期望收益为
V2=yV21+(1-y)V22。
此时，消费者的的复制动态方程为
3.1.3 企业与消费者的稳定策略分析
通过分别对地理标志农产品龙头企业和消费者的复制动态方程和单方稳定状态求解，我们可以得出该二维动力系统存在5个局部稳定策略组合，即(0，0)，(0，1)，(1，0)，(1，1)与(x*，y*)，根据微分方程有关理论，局部稳定点并不一定是系统最终的演化稳定策略(ESS),关于均衡点的稳定性及变化趋势还需要根据雅克比局部稳定性进行分析[13]，雅克比矩阵J定义如下
当某一均衡点满足雅克比矩阵J的行列式DetJ=a11×a22-a12×a21>0,迹TrJ=a11+a22<0时，表明该点处于局部渐进稳定状态，此点即为演化稳定均衡点，其对应的策略组合就是演化稳定策略(ESS)。因此，需要分别计算上述5个局部均衡点的a11、a22、a12、a21值，如表3所示，其中由于点(x*，y*)处的a11、a22值均为0，则有DetJ=a11×a22-a12×a21=0,迹TrJ=a11+a22=0，即行列式条件和迹条件都无法满足，因此，该策略组合一定不是演化稳定策略，故此时a12、a21的数值已无需计算，我们在表中分别用A、B替代表示。
表3 局部稳定点的雅可比矩阵元素值
3.2 模型结果的讨论
通过对4个局部稳定点的雅可比矩阵行列式的值和迹的数值进行分析，我们可以从下面4种不同的情形讨论。
情形1：当ΔR2-M1+f(n)S+C1+αP-C2-g(n)C3<0与-E1+M1+βL<0同时成立时，策略组合(0，0)为演化稳定策略(ESS)，该策略表示地理标志农产品龙头生产企业选择不采纳区块链技术变革质量保障能力，而选择继续使用传统技术，市场上的消费者的选择也是购买传统技术保障下的产品。此时，企业没有实现有效的技术变革，消费者也将继续受到产品质量问题的影响，这并不是我们想要达到的结果。
情形2：当ΔR2-M1+f(n)S+C1+αP-C2-g(n)C3>0与E2-M2<0同时成立时，策略组合(1，0)为演化稳定策略，该策略表示地理标志农产品龙头生产企业选择采纳区块链技术，但市场上的消费者反而继续坚持购买传统技术保障下的产品。此时，虽然企业会选择采纳区块链技术，但消费者却没有接纳区块链技术保障的农产品，这同样不是理想状态。
情形3：当M2+ΔR1+f(n)S+C1+αP-C2-g(n)C3<0且E1-M1-βL<0同时成立时，策略组合(0，1)为演化稳定策略，该策略表示地理标志农产品龙头生产企业选择不采纳区块链技术，而市场上的消费者却选择购买区块链技术保障下的产品。这种情形下，尽管消费者最终愿意接受区块链技术保障的高质量农产品，但企业在额外的品牌与声誉收益较低、政府补贴较低、各类投入成本与潜在风险较高这些因素的影响下，选择继续使用传统技术保障产品质量。
情形4：当M2+ΔR1+f(n)S+C1+αP-C2-g(n)C3>0与E2-M2>0同时成立时，策略组合(1，1)为演化稳定策略，该策略表示地理标志农产品龙头生产企业最终选择采纳区块链技术，而市场上的消费者也选择购买区块链技术保障下的产品。此时，对企业来说，其获得的直接收益、间接收益与政府补贴M2+ΔR1+f(n)S之和，再加上企业采纳传统技术付出的成本与政府的惩罚值，必须高于企业选择采纳区块链技术要付出的成本与面临的风险损失之和，即C2+g(n)C3。可以发现，该条件中不含企业的收益ΔR2，说明这一收益值对该演化结果没有影响。对消费者而言，E2-M2>0表示当企业选择销售区块链技术保障的农产品，而消费者选择购买时最终获得的收益为正值。
要想促成该状态的出现，即M2+ΔR1+f(n)S+C1+αP>C2+g(n)C3，可以进一步分析各个参数的影响，从不等式左端来看，企业获得的直接收益M2，也就是消费者购买全新技术保障下的高质量地理标志农产品付出的成本；
ΔR1是除了销售产品外企业获得的额外收益，显然，提升这两种收益的数值，有利于该理想演化状态的出现。f(n)S表示政府的补贴，该参数也会显著增加(1，1)稳定策略出现的概率，在区块链技术推广应用的早期，政府可以适当提高补贴值，将推动上述条件的实现，而在技术应用的成熟阶段，企业的两类收益达到一定水平后，政府补贴的重要性就有所降低，政府无需持续耗费巨大的投入成本，就可以调低函数f(n)的数值。企业采纳传统技术的成本C1基本属于不变量，不再研究。αP表示政府对继续使用传统技术保障产品质量时出现问题后的惩罚值，该数值越高，也会促进演化稳定策略的出现，因此，政府监管部门也需要不断加强对产品质量问题的监管，该措施既能够有效打击质量问题事件，也会显著促进企业的技术创新步伐。而从不等式的右端看，企业采纳区块链技术要付出的成本与面临的风险损失之和，即C2+g(n)C3数值越小，越能够促进理想演化结果的出现，因此，相关利益各方应最大化降低地理标志农产品龙头企业采纳区块链技术的各项成本以及面临的市场风险。
地理标志农产品的质量标签功能是其最核心的特征，而其质量特征又与原产地属性紧密相关，因此，在原产地的生产加工环节加强产品质量保护工作是十分必要的，长期以来各种质量问题一直无法根除。单纯依靠政府的被动监管与企业的商业自觉取得的效果十分有限，而传统质量保障技术的治理效能又难以满足现实需要，因此，从供给侧调整视角分析，生产企业的质量保障技术亟须变革。而区块链技术正是一种极具潜力的新兴技术，通过不可篡改的数据记录模式、分布式的数据存储方式、透明公开的实时信息更新与共享等特性可以有效保障地理标志农产品全生命周期内端到端的数据安全可信，以数据治理模式深刻变革产品质量保障能力，为消费者提供更高质量的产品供给，同时也推动地理标志相关产业的数字化转型与高质量发展。
本文基于这样的现实背景，研究了地理标志农产品龙头生产企业的区块链技术采纳行为，建立市场机制下产品供给方企业和市场需求方消费者之间的演化博弈模型，企业会根据不同情况选择是否采纳区块链技术变革产品质量保障能力，消费者也会受到多种因素的影响而选择购买传统技术保障下的产品还是区块链技术保障下的产品。同时，本文进一步引入了地方政府的参与作用，即通过对产品质量问题的监管和企业技术创新的激励，从而对企业和消费者的选择产生影响。通过对演化博弈模型的求解与分析，发现在不同情况下，企业与消费者的演化稳定策略也会出现不同。本文分析了4种可能的稳定策略的含义及其边界条件，其中，最为理想的状态是企业选择采纳区块链技术保障产品质量，而消费者也选择去主动购买区块链技术保障下的产品。该状态的实现需要企业、政府、消费者等群体的共同参与。对企业来说，采纳区块链技术大幅提升地理标志农产品质量后，提高企业通过销售产品获得的收益，即增加消费者对区块链技术保证下高质量农产品的认可与购买以及技术创新额外带来的声誉及品牌效益、保证地方政府的适度补贴、加大对市场中低质量产品的监督处罚力度、降低企业采纳技术的成本及风险，最终都会推动企业采纳区块链技术、消费者购买高质量产品这一帕累托最优结果的出现。
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