文摘
本文旨在识别关键因素保持农产品的质量和安全的农产品质量安全信息系统(APQSIS)。基于信息熵的理论框架和复杂性,本文采用动态进化博弈模型和可替换主体建模与仿真,讨论APQSIS代理的均衡策略和他们互动的影响与信息不对称行为APQSIS进化稳定。结果表明,政府监督中介机构是重要保证农产品质量和安全(apq)以及apq信息的有效传播在稳定环境中较低的复杂度。
1。介绍
中国政府有一个持久的担忧“农业、农村和农民”问题在中央委员会的文件1号,农业产品质量安全的法规(apq)已经反复强调了12年。这个想法”建立一个农业产品质量安全信息系统(APQSIS)的可追溯性”是进一步强调2015年中央1号文件的。据德鲁的结果(1和治安官2],APQSIS应该被认为是一个复杂的系统组成的多个信息代理如生产者,消费者,政府和中介机构。之间的互惠和协调多个信息代理可能缓解信息不对称,保证信息传输的完整性和有效性,并最终提高农产品的质量和安全。
发现了一些有价值的结果在研究复杂的经济体系。Wognum et al。3试图勾勒一幅丰富,复杂性,和透明度和可持续性的挑战系统,以及他们的相互依赖关系。马和郭4]分析了双头垄断的动态古诺博弈模型玩家有不同的调整机制和期望。这些研究躺两级游戏的复杂经济系统的基础,阐明研究可替换主体的动态博弈。Elsadany [5)建立了一个动态古诺游戏有三个有限理性玩家和分析参数对系统稳定性的影响。马和吴6)建立了一个离散鼎力动力学模型,它认为multiproduct公司与异构的预期。这些研究表明,自适应参数的变化会改变系统的稳定,但不会导致系统混乱状态;然而,有限理性的参数可能会引起系统的混乱。范蒂et al。7]讨论了一个非线性的动态古诺双寡头与管理代表团。苏et al。8]多个测试方法应用于确定的非线性,分形和混沌特征的农产品价格体系。这些研究表明,农产品流通是一个复杂的系统,具有不同的属性,如非线性、涌现,自发的秩序,和适应。
的进化与动态稳定APQSIS保证apq似乎是一个重要的方法,但实际上它不是。有大变形以来在信息传输中,代理人的行为太难以协调,达到进化稳定。所以apq保证最基本的问题是确定主要因素维持进化稳定揭示代理的规则的行为和系统进化的规则,在信息不对称的背景下。众所周知,一个更简单的信息系统有利于apq改进比一个复杂。和一个更复杂的系统更大的熵。因此,熵的测量通常是应用于评估经济系统的复杂性。风扇等。9]研究了碳市场的复杂性,利用多尺度熵分析方法。异质产品市场分析的基础上,马和聚氨酯10)的详细研究Cournot-Bertrand双头垄断模型与非线性动力学理论的应用。马和王11)认为闭环供应链与产品复苏。这些发现表明指定的参数应该保持在一定的范围内;否则,系统将通过翻转进入混乱分岔。马和谢12]讨论了双通道供应链和发现,当公司渠道权力不对称,作为游戏的领导人,制造商可以获得更多的利润比当他们持有对称信道功率。香港et al。13)提出了一个框架,促进食品信息可追溯性估算成本和开发适当的价格策略。数十亿et al。14)提出了一种新的方法基于横断面系统性风险的措施,并探讨了熵熵指标检测系统事件的预测能力。
随着apq事故频繁,研究APQSIS从代理行为的角度已经成为在相关研究领域的主流。提高消费者的认知apq和建立健全的消费概念确保apq很重要。然而,布劳顿和沃克(15)农产品视为公共产品具有外部性和信息不对称。票价和Rouviere16)认为,公共和私人监管的互补会减少食品安全风险和志愿系统将有助于解决apq问题。但这些研究没有设计一个完整的激励机制在每个市场代理也没有建立一个有效的监管或协调机制的角度可替换主体建模。
灵感来自热在热力学熵、信息熵表示的障碍或不确定性信息系统。当一个动态系统的信息熵是相当高的,更难以预测的进化方向,进化速度,或是否有自发秩序意识到在这个动态系统自组织。因此,信息熵也可以被视为一个测量系统的秩序。香农(17]给出广义熵的定义及其测量方法。你和木材18)提出了一种空间分配模型作物生产统计基于熵的方法。Heckelei et al。19- - - - - -21]介绍了一个一般方法论的约束优化模型的估计方法与最大熵估计量和执行仿真评估方法的功能。
摘要APQSIS达到进化稳定的规则复杂系统的理论框架内讨论的角度可替换主体互惠。进化博弈理论应用于分析信息代理的进化稳定策略。此外,可替换主体建模与仿真技术应用于示威的每个代理的行为规则和APQSIS进化稳定性的影响。本文可能解决的理论缺口,很少有研究讨论和分析的有效方法在APQSIS保持农产品的质量和安全,从进化博弈理论和应用的角度可替换主体建模和仿真技术。
2。apq进化游戏代理商的信息
农产品的生产者和消费者核心市场参与者的交易构成最基本的经济关系在农产品市场。为了制定APQSIS代理之间的进化游戏,本文首先分析了博弈模型包括两种代理(生产者和消费者),然后添加第三方代理(政府和中介机构)到新模型。由于信息代理的有限理性和信息不对称造成的不确定性的战略选择,每个代理选择更好的策略,不断适应和学习,引导进化稳定。奖励和惩罚的规则确定APQSIS的自发秩序,使进化系统收敛到理想的或不受欢迎的进化稳定。此外,当参与者选择最优策略的比例低于鞍点或一些参数超过某个阈值,进化系统完全不同的最终平衡点。因此,APQSIS可以被视为一个复杂的系统,具有不同的属性,如非线性、涌现,自发的秩序,和适应。
2.1。农产品生产国和消费国的进化博弈模型
考虑到特殊情况在农产品市场上,消费者更容易受到信息不对称,消费者的信息反馈也有一个对生产者的影响。因此基本进化游戏的过程可以分为两个阶段。多级生产国和消费国的进化博弈模型显示在图1。
在交易阶段,所提供的信息的完整性生产商总是很难确保与信息不对称,消费者需要观察子序列之前采取具体的策略。对于客户而言,很明显,信息熵的价值高。生产者与不良信用激励提供虚假信息和试图出售不安全的农产品。因此,农产品的质量更大的不确定性。对于风险规避,消费者的策略是寻找生产者提供更全面的信息或不买任何东西,基于规则的损失最小化和效用最大化。法律规范不足,生产者的行为是极其不可能被监控,所以提供虚假信息可能是最佳的选择,因为更多的销售可以带来更多的利润。然而,消费者可能会报告生产者与政府不当行为和索赔(部分付款)通过法律方法或购买更多的产品以更低的价格讨价还价为了弥补之前的损失。但妥协策略可能导致消费者被欺骗多次反复地的泥潭。根据上面的分析中,农产品生产国和消费国的进化博弈模型可以设计如下。
2.1.1。农产品生产国和消费国进化博弈模型考虑apq风险
当生产者 出售一批农产品成本 ,考虑到通用性和信息不对称,提出以下假设。(1)消费者群体 不能准确了解生产商的信誉 ,这就增加了不确定性的信息。但他们知道的平均概率,这些产品达到质量标准 。生产者的回报率当这些农产品销售,它是0当这些农产品滞销。(2)初始生产者的权益资本和销售农产品的收入 ,这意味着股权资本无法满足融资需求连续生产。此外,营销成本 。为了简化,我们承担全部的钱购买商品来自银行贷款,贷款利率 ,贷款期限是 ,和消费者的资本成本率 。(3)当生产者提供虚假信息和被抓,如果产品没有认证通过任何中间商和消费者无法索赔任何部分支付报销、生产者的销售收入 ,如果产品已经认证通过中间商和消费者可以索赔的部分付款作为补偿 。因此生产国和消费国的进化博弈模型考虑apq风险是制定在表1。
根据前面的模型我的设置,有很大的不确定性,熵在生产国和消费国进化游戏。如果集团和组选择策略 ,这意味着生产者的比例提供虚假信息和消费者购买农产品吗和( 和 ),那么状态 。因此健身(预期收益)和平均适应度的生产商的策略和策略制定如下。
同样,健身(预期收益)和平均健身消费者的策略和策略制定如下。
复制因子动态显式模型的选择过程,指定如何人口与股票不同的纯策略游戏中随着时间的推移演变(威布尔,1995)。如果某种适应性策略的健身或预期收益高于平均健身,参与者选择这种策略的比例将在一个特定的人口逐渐增加。两组和倾向于选择策略的健康超过平均健身,所以复制因子的动态模型组和组制定如下:
复制因子动态模型演示的进化过程生产商和消费者的行为。很明显,只有当 1,或 ,生产者的比例选择策略1组是稳定的;只有在 1,或 ,消费者选择的比例在组策略1是稳定的。因此模型我有5部分均衡点在平面上 ,这是(0,0),(0,1),(1,0),(1,1),(0, 。
2.1.2。农产品生产国和消费国进化博弈模型考虑监控机制
根据模型,生产商提供虚假信息的概率取决于农产品销售成功的概率(),认证情况,信誉,和其他因素,其中的不确定性大大增加是由于生产商的规模小的特点,资产不足和业务风险高。因此,为了防止生产者提供虚假信息,消费者可能会报告生产者的不端行为监控部门和强迫他们提供真实的信息。生产国和消费国的进化博弈模型II,我们假定消费者的成本报告 。如果生产商提供虚假信息,他们会被罚款的 ;否则,他们将获得的数量( )。然后产品生产国和消费国的进化博弈模型考虑到监控机制是在表制定2。
在集团 ,我们设置的比例的选择不当行为的报告( );然后国家 。同样,健身(预期收益)和平均健身集团和组选择战略1和2可以计算,和复制因子动态模型可以制定如下。
因此模型II有5部分均衡点在平面上 ,这是(0,0),(0,1),(1,0),(1,1),( )。局部稳定性分析是用于说明系统稳定性的模型I和II,考虑到创新风险和监控机制。
2.2。修改后的模型包括政府和中介机构
为了减少不确定性和熵,政府可能支持的交易子系统APQSIS但不干预游戏生产者和消费者的过程。我们假设的支持从政府(的钱) 。政府在一段时间内的回归 ,如果政府不支持的交易子系统由政府投资或决策。当政府采取一系列支持性政策鼓励生产者改进技术和质量,生产商将获得溢价以创新为动力,政府将得到回报从生产者的额外收入。的概率条件下,生产者提供真实的信息 ,政府的预期回报 。
在信息流通子系统,中介机构承担的功能质量认证和信用保证,加入到消费者,生产者,和政府机构在微观层面上,这可能会降低不确定性和熵。除此之外,他们受到宏观因素的影响,如质量和安全监管,信用保证政策和法律制度。当前认证在中国的中介机构可以分为3种类型,包括商业,政策,和生产支持。前两个是主要的。他们也可以分为授权认证授权的和直接认证授权的基础上操作的模式。在授权认证授权模式下,消费者是核心和中介机构不会直接联系生产商(如图2(一个))。直接认证授权模式下,中介机构的核心,他们会检查直接生产者与消费者达成安全协议(如图2 (b))。
(一)授权认证授权模式
(b)直接认证授权模式
生产商提供虚假信息时,中介机构将替代补偿义务确保完成交易,而建立的基础合作中介机构和消费者。中介机构的合作生产商与消费者取决于他们的合作关系。因此,我们假设费率的认证和质量保证 ,替代补偿的损失率 ,认证和质量保证的操作成本 ,生产者的比例获得证书和批准 ,和中介机构违反规定的概率 。生产商销售产品成功的概率很高,和消费者有动力与中介机构合作,如果他们被认为有很大的代用的补偿能力,尤其是当中介基于策略和由政府赞助的。相反,生产商销售产品成功的概率很低,消费者不愿合作的中介机构为了避免风险,如果他们的补偿能力很差。根据上面的假设模型I和II,中介机构提供认证和保证时,协议和荣誉,他们的健康 ;否则,健身的中介 如果他们违反合同。
当政府支持性政策被添加到模型中,生产者的概率会提供虚假信息,与消费者的购买热情将不可避免地上升。自信息变得更加透明,信息系统熵和信息不对称降低。然后交易和识别的效率将会提高。所以第三进化博弈模型可以建立基于模型,考虑到政府的监督和支持,以及中介机构的功能。在模型三世,健身(预期收益)的生产商的战略1和2可以制定如下:
然后,消费者的健康(预期收益)的战略1和2可以制定如下:
进一步调查的功能,政府和中介机构的支持和监控农产品交易行为的进化过程中,我们建立模型第四。在第四模型有两个策略可供消费者:一是要求政府的干预和中介机构反馈阶段(奖励为消费者报告,惩罚生产者的不端行为,帮助索赔,等等),另一个是不要求。因此,假设消费者的比例选择策略是( );然后国家 。假设生产者的比例选择策略(提供虚假信息)( );然后国家 。健身的生产商提供虚假或真实的信息可以制定如下:
同样的消费者的健身(预期收益)的战略1和2可以制定如下:
2.3。稳定的代理商的进化互惠策略
根据预期收益APQSIS每个代理的消费者和生产者的复制因子动态模型模型三世可以制定如下:
有5个平衡分进化模型3的游戏系统,这是(0,0),(0,1),(1,0),(1,1),(0, / )。对于农业生产者出售劣质产品和动机提供虚假信息,值()的担保中介机构通常超过了消费者的财务成本(), 。但考虑到资本成本和时间成本,抵押品价值的总和,代用的补偿,和政府支持补贴实际上是低于消费者的预期收益时,生产商提供优质的产品和真实的信息,这是显而易见的 ,所以不是真正的平衡点模型三世。当 , , ,是渐近稳定点。当 , ,返回的生产商提供虚假信息的平均回报低于集团 将是一个进化稳定策略。现在,是唯一稳定的模型;和不稳定点;是一个鞍点。政府支持的功能的进化平衡APQSIS作证。当政府支持力度的加大,这意味着加剧,生产商的系统环境得到改善,减少农业生产项目的不确定性和风险,因此生产商可以稳步经营和可持续发展。然后生产商激励提供真实的信息,消费者将有积极的策略购买农产品。
基于模型三世,APQSIS进化稳定均衡的互惠消费者、政府和中介机构可以进一步调查。复制因子动态模型的模型IV,生产者和消费者可以制定如下:
进化博弈模型的均衡分四世(0,0),(0,1),(1,0),(1,1), 。此外,系统的平衡必须满足的条件和位于 。自 , ,不属于平衡的集合点。通过计算系统的雅可比矩阵及其特征值,我们可以知道当 ,(1,1)渐近稳定点,是不稳定点,和鞍点。当 ,(0,1)渐近稳定点,是不稳定点,和鞍点。这意味着进化稳定策略是政府提供足够的支持,消费者参与严格的监控机制,和生产者提供真实的信息,这将减少信息熵根据信息理论。因此,系统将演变为平衡态 ,这意味着系统的代理会相互合作,生产者有激励提供真实的信息,消费者倾向于购买积极。但是中介的功能不明显的在最后的进化稳定策略。认证和质量保证的高费率、高水平的风险,体积小的资产可能会阻碍中介的合作生产者和消费者,这有助于解释上面的问题。
3所示。模拟APQSIS代理人的行为
根据代理的稳定策略的动态博弈,本文使用可替换主体建模技术来模拟代理的互惠。首先,在模型中主要初始参数的设置应该证明,这是密切相关的进化过程和多元结构系统。模拟的数量设置为200,然后仿真结果可以观察到。在表3,主要的参数定义和设置初始值。
的基础上进化游戏器具的过程的仿真模型和设计规则,APQSIS的模拟程序是根据测试和运营两个阶段(交易和反馈)和4类型以演示系统的熵的动力学。然后主要模拟结果可以获得如下。
3.1。仿真结果的分析模型
在仿真模型的过程我,生产者和消费者的行为变化和战略选择,分别讨论了不同层次的生产风险。根据模拟数据,我们可以得到数据3和4协议,生产者和消费者趋势的宏观行为的水平生产风险,表示两国合作比不合作。但在变化趋势的角度来看,数值的大小影响预期收益的生产者和消费者,导致群体行为进化的变异。生产者的进化趋势的战略选择模型如图3。
(一)
(b)
(c)
(一)
(b)
(c)
的进化趋势消费者的策略选择模型如图4。
3.2。仿真结果的分析模型
后报告和bonus-penalty机制引入模型II,消费者报告的初始利率成本()、奖励和惩罚()将满足( , )= (1%,2%),( , )= (1.5%,2.5%),( , )= (2%,3%)。根据模拟数据,我们可以得到数据5和6,生产者和消费者的策略选择是流传在宏观趋势和不达到进化的稳定状态,符合前面分析的进化稳定模型II。但在微观趋势,消费者报告的利率成本(和奖励和惩罚)显著影响波动频率和振幅变化的战略选择。生产者的进化趋势的战略选择模型II如图5。
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的进化趋势消费者的策略选择模型II如图6。
3.3。仿真结果的分析模式III
基于进化博弈模型的仿真结果分析,我们引入第三方代理(政府和中介机构)为模型三世和检查他们的影响策略选择的变化和组生产者和消费者的进化趋势。通过调整政府的力量支持生产商的参数()和消费者(),我们收集仿真数据的生产者和消费者的策略选择不同参数组合( ),包括( )= (5%,10%),( )= (10%,15%),( )=(15%,20%),如图7和8。根据进化趋势,很明显,一个双边合作策略优于第三方干预时不合作的策略。此外,节点的振幅变化较大的早期,这意味着需要更少的时间为两组比模型我达到进化的稳定状态;生产商的战略选择的进化趋势模式III如图7。
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的进化趋势第三消费者的策略选择模型图所示8。
3.4。4仿真结果的分析模型
第四模型介绍了政府和中介机构的支持功能,然后我们可以检查外部因素的影响消费者的报告机制和缔约方的进化趋势的合作。图的基础上9通过增加第三方投资的力量,研发能力和生产效率将提高,生产者提供的虚假信息的比例就会减少,所以两组的合作意愿提升。图10显示了变化趋势的战略选择阶段,消费者的反馈,受到政府和中介机构的功能。消费者最终往往与政府和中介机构合作监控农业生产长期演进后,有效地解决了问题,进化系统不能达到一个稳定状态自动模式2。生产商的战略选择的进化趋势在第四模型如图9。
的进化趋势消费者的策略选择与第三方干预如图10。
生产者的比较”战略变化条件下的消费者的单边监控和协作图所示11。
进一步调查的影响消费者,政府和中介机构的三方协作监控和消费者的单边监控生产商的信贷策略,图11比较了生产商的战略选择的进化趋势比例2条件下。我们可以推断出从曲线变化,生产者提供虚假信息的比例()慢慢下降,保持0.2的水平,标志着消费者的单边监控不显著影响提供虚假信息所带来的回报,也迫使生产者反省和改变策略。但条件下的消费者、政府和中介机构三方协作监控,获得的支持力量生产商和他们提供真实的信息所带来的回报明显上升,和罚款和损失由于提供虚假信息急剧增加,所以的定量值在50个迭代收敛于0,表示生产商的信息战略的演变会达到一个稳定状态。从信息理论的角度,减少不确定性,系统的熵的信息传播却降低了根据模型。
4所示。结论
在复杂的系统和熵理论框架,本文采用动态进化博弈模型和可替换主体建模与仿真,讨论APQSIS代理的均衡策略和他们互动行为的影响与信息不对称APQSIS进化稳定。根据每个模型的仿真结果分析,可以得出以下结论。
(1)代理商的协调和合作的机制和环境应该被提升。APQSIS的进化是由多个系统的联合行动代理。在进化过程中,每一个小小的改变每个代理的行为都可能发挥深远的影响APQSI合作控制,导致系统的不确定性和熵的增加。此外,外部环境因素的波动会影响直接进化稳定和APQSI合作控制的形成。
(2)APQSIS代理应该培养学习组织。两组原始生产者和消费者不断反思的策略,学习和模仿信贷策略和更高的利润。根据上面的4个模型中,两组的代理会反思自己的策略与一些概率和改变当前策略模仿其他参与者的策略选择是否会带来更高的利润。熵最小化的系统不确定性和促进机制的优化设计,以及代理商的学习的提高。结果,两组的代理将达到一个协作机制稳定状态的反省,学习和模仿。
(3)技术创新能力和生存技能的农业生产者应该提高。的成功率生产()积极影响战略选择和合作稳定的生产者和消费者。的增加 ,两组的预期回报和合作的意愿会改善,但生产商提供的虚假信息的比例将会降低。因此,我们只有提高技术创新的机制和生产管理系统根据生产商的自己的增长模式,农产品的质量和安全,保证信息的完整性。
(4)消费者的报告和bonus-penalty机制应该建立。消费者应该设置的成本率报告,奖励,惩罚根据他们的要求,生产商的状态和预期收益。仿真结果表明,报告的成本率的变化,奖励和惩罚没有单调递增关系协作参与者和演化稳定的比例。系统处于低熵有序状态也更强。然而,两组已经相对稳定的进化趋势只有成本率位于一些中级水平。因此明显,消费者应采取科学的测量,监控生产和控制信息的完整性apq具体特点的基础上,不同的生产商。
(5)政府规章草案和中介的功能应加强监控。监控从第三方(政府和中介机构)施加巨大的影响增加合作伙伴的比例,促进APQSIS进化稳定。模型二的仿真结果表明,该APQSIS不能自动达到稳定状态。然而第三和第四模型的仿真结果表明,生产商提供的虚假信息的比例将会大幅减少,消费者的购买意图将增加因此,由于提供虚假信息不再是经济支持基金和处罚金额的增加,后引入的政府和中介功能认证和保修。关键因素改善apq信息完整性,实现APQSIS合作控制为农业生产者提供良好的生存和发展环境,在所有方面的政府规章草案,金融投资、信用体系、中介服务。
的利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
作者的贡献
新苏,Shengsen段、郭Shubing Haolong刘促成了这项研究。苏新生成的想法和收集数据。Shengsen段和郭Shubing选择方法,分析了数据,并进行编程。新苏和Shengsen段回顾了文学和研究提供研究经费。刘新苏和Haolong起草。新苏,Shengsen段、郭Shubing Haolong刘审查和编辑手稿。阅读和批准所有的作者都最后的手稿。
确认
这项工作是支持的部分国家哲学社会科学作为一个重要的项目,农产品质量安全的保证机制基于多代理的协调(15 agl014)。这也是部分由中国国家自然科学基金(批准号11601270)和2016年山东省重要的研究和发展项目,关键问题和早期预警系统实现农产品质量安全的趋势下,智能农业(2016 gsf20013)。作者承认Jianliang称刘博士的工作。