农产品供应链网络风险传播机制及免疫策略研究
摘要：农产品供应链网络衔接农户和消费者，其安全和稳定对农业
经济健康发展至关重要，随着网络化信息化程度加深，农产品供应链
网络结构及各环节行为复杂性和脆弱性日趋明显。农产品供应链网络
易遭受风险干扰，严重者可能波及多行业或整个地区，造成严重损失。
因此，探究农产品供应链网络风险传播机理和防控措施，对于提高农
产品供应链网络稳定性，促进农业高质量发展尤为重要。
本文结合风险传播动力学和免疫策略相关理论，在分析农产品供
应链网络结构的基础上，对风险传播过程模拟仿真，并探讨风险控制
措施。主要研究工作如下：
（1）我国农产品供应链网络特性分析。我国农产品供应链具有
生产与流通分散、流通效率低、损耗严重等特点，应用复杂网络理论，
将农产品供应链网络各环节和其间合作关系抽象为节点和连边，对网
络特性展开分析，为风险传播模型构建提供基础。
（2）构建农产品供应链网络风险传播模型。惩罚机制对不安全
行为存在抑制性，而供应链网络联盟的出现也为风险防控提供新思路，
引入预期惩罚力度和外界助力程度两个因素作为风险影响因子，构建
农产品供应链网络风险传播 SIR（Susceptible-Infected-Recovered）模
型，推导基本再生数表达式，研究 BA（Barabási-Albert）无标度网络
上预期惩罚力度和外界助力程度对感染型风险传播影响效果。结果表
明预期惩罚力度增加在减小风险传播规模的同时延长企业脱离风险
I
耗时；外界助力越大，风险传播规模越小，系统更快到达稳态；二者
同时变化时，外界助力程度对风险传播规模影响效果更强。
（3）研究农产品供应链网络免疫策略，探讨风险传播控制措施。
提出综合考虑节点度、介数和聚类系数的复合免疫策略（Immunization
based ondegree，betweenness andclustering coefficient ofnode，
I-DBCC），将该策略与节点度中心性免疫、介数中心性免疫和聚类系
数中心性免疫效果对比，结果表明 I-DBCC免疫在网络风险传播控制
方面更加高效。进一步研究发现，I-DBCC免疫算法中度占比是影响
免疫效果的重要因素，存在最优度占比使网络中感染节点比例最小。
（4）农产品供应链网络风险传播和免疫策略实例仿真分析。以
湖北省 M粮油公司农产品供应链网络数据为例，解析其度分布和相
关特性参数，对该网络进行仿真实验探索风险传播机理，验证了预期
惩罚力度和外界助力程度对风险传播的影响效应。将 I-DBCC免疫应
用于湖北省 M粮油公司农产品供应链网络，免疫比例很小即可阻断
风险传播，该网络存在最优免疫比例 2%使免疫成本较低的同时免疫
效果较高。最后从保护关键节点、优化网络结构、设定风险惩罚力度
及发挥网络联盟效力等内外两个方面提出具体风险防控措施。
关键词：复杂网络；农产品供应链；风险传播；免疫策略
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