補(bǔ)貼機(jī)制下廢舊電器社會(huì)化回收的優(yōu)化策略

郭漢丁，郝海，張印賢

（1.天津城建大學(xué)經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院，天津300384；2.天津城建大學(xué)生態(tài)宜居城市與可持續(xù)建設(shè)管理研究中心，天津300384；3.天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，天津300222）

建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，是我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢。降低自然資源消耗，減少環(huán)境污染，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，得到社會(huì)各階層的廣泛共識(shí)。廢舊電器具有環(huán)境污染與可再生資源的雙重屬性[1]，廢舊電器回收再生利用越來越受到全社會(huì)的重視與認(rèn)可，21 世紀(jì)之初，我國實(shí)施廢舊電器回收再生利用示范工程，以補(bǔ)貼機(jī)制驅(qū)動(dòng)的規(guī)范化回收再生利用產(chǎn)業(yè)初步形成，但是，制約廢舊電器回收再生利用產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的瓶頸問題依然存在，廢舊電器回收再生利用產(chǎn)業(yè)價(jià)值體現(xiàn)與產(chǎn)業(yè)效益提升的深層次難題尚未完全解決。據(jù)大數(shù)據(jù)測算，我國廢舊電器走入高峰期，至2020年，每年廢舊電器量高達(dá)1.37 億臺(tái)，廢舊電器回收再生利用產(chǎn)業(yè)前景廣闊，產(chǎn)業(yè)發(fā)展任務(wù)繁重。盡管我國政府出臺(tái)制定了一系列相關(guān)法律法規(guī)，涉及《廢舊電器電子產(chǎn)品回收處理管理?xiàng)l例》、垃圾分類管理制度等。但由于廢舊電器回收的社會(huì)普遍性和個(gè)體認(rèn)識(shí)的差異性，決定了其回收體系有效實(shí)施是政府、制造商、銷售商、回收處理商、消費(fèi)者等利益相關(guān)主體協(xié)同互動(dòng)、系統(tǒng)運(yùn)行的結(jié)果[2]，全社會(huì)的共同參與和踐行是其關(guān)鍵。

廢舊電器回收再生利用國內(nèi)外研究高峰期自1990—2015年，相關(guān)研究成果較為豐富。研究聚焦回收體系、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下的電子產(chǎn)品的定價(jià)、回收策略、社會(huì)責(zé)任、產(chǎn)業(yè)運(yùn)行、閉環(huán)供應(yīng)鏈契約協(xié)調(diào)機(jī)制、收益分配、產(chǎn)業(yè)合作、生產(chǎn)者責(zé)任制、成本共擔(dān)、合作共享等方面，既有理論探索、模型構(gòu)建，又有實(shí)施策略、政策建議[3-8]。文中從全電器產(chǎn)業(yè)鏈視角，基于產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行關(guān)系構(gòu)建簡化數(shù)學(xué)模型，基于產(chǎn)業(yè)運(yùn)行的關(guān)聯(lián)性，剖析相關(guān)主體行為包括消費(fèi)者和政府等，提出優(yōu)化策略。

1 電器產(chǎn)業(yè)鏈社會(huì)化網(wǎng)絡(luò)體系與閉環(huán)供應(yīng)鏈

當(dāng)前，我國電器產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)行體系包括產(chǎn)品正向傳遞物流和廢舊產(chǎn)品回收再生利用兩個(gè)關(guān)聯(lián)過程，其高效運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)依賴于全產(chǎn)業(yè)鏈利益驅(qū)動(dòng)下的相關(guān)主體行為、市場機(jī)制和政府有效監(jiān)管。以消費(fèi)市場為導(dǎo)向，制造商、銷售商提供電器產(chǎn)品的生產(chǎn)與銷售服務(wù)，構(gòu)成了產(chǎn)品正向傳遞物流體系；以消費(fèi)市場為驅(qū)動(dòng)，各層次社會(huì)回收主體形成廢舊電器回收體系為牽引，再生利用企業(yè)為核心，二手回收利用，再生資源化生產(chǎn)，反饋電器及其他生產(chǎn)企業(yè)資源利用，構(gòu)成了廢舊產(chǎn)品回收

再生利用逆向傳遞物流體系。正向傳遞物流體系與逆向傳遞物流體系聯(lián)動(dòng)運(yùn)行形成了循環(huán)經(jīng)濟(jì)理念下電器全產(chǎn)業(yè)鏈有機(jī)運(yùn)行體系。

為簡化研究，結(jié)合我國電器產(chǎn)業(yè)鏈運(yùn)作現(xiàn)狀，將其簡化為一個(gè)制造商、一個(gè)零售商和一個(gè)社會(huì)化（第三方）回收商構(gòu)成的閉環(huán)供應(yīng)鏈[8]，形成了政府—制造商—零售商—消費(fèi)者—政府的電器產(chǎn)品生產(chǎn)、銷售、使用過程的正向傳遞過程；構(gòu)建了消費(fèi)者—回收商（第三方）—生產(chǎn)者的廢舊電器的逆向傳遞過程。制造商既是廢舊電器回收處理商又是再制造商，其關(guān)鍵是充分利用再生資源進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)，減少自然資源消耗；第三方回收商是專業(yè)化、社會(huì)化的廢舊電器回收商[9]，是驅(qū)動(dòng)廢舊電器回收再生利用產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵起源，從制造商—零售商—消費(fèi)者—回收商（第三方）—制造商，形成了雙向循環(huán)的閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)。

2 基本假設(shè)與變量說明

影響閉環(huán)供應(yīng)鏈各成員收益主要涉及電器產(chǎn)品批發(fā)價(jià)、銷售量、第三方回收商回收率等[10]，以模型構(gòu)建現(xiàn)實(shí)性及分析簡練性為原則，提出假設(shè)如下。

假設(shè)1 制造商、零售商以及第三方回收商均是理性、風(fēng)險(xiǎn)中性的，其實(shí)施決策準(zhǔn)則是自身收益最大化。

假設(shè)2 制造商生產(chǎn)單一產(chǎn)品，且可部分回收再利用。其生產(chǎn)成本為cm，回收利用成本為cr，且cr0。若設(shè)單位產(chǎn)品回收價(jià)值為S，回收產(chǎn)品可再制造比例為r，則回收單位產(chǎn)品期望價(jià)值可表示為Δ=S（1-r）+（cm-cr）r。

假設(shè)3 制造商可同時(shí)選擇使用原材料或利用回收廢舊產(chǎn)品材料進(jìn)行生產(chǎn)，再造品功能、效用、質(zhì)量等同原材料，以新材料方式進(jìn)入市場并同價(jià)銷售。

假設(shè)4 產(chǎn)品市場需求函數(shù)為線性，即q=φ-βp，其中：p 為單位銷售價(jià)格；φ 為最大市場需求；β 為價(jià)格敏感系數(shù)。

假設(shè)5 τ 為第三方回收商回收率，令I(lǐng)=c0τ2為回收商努力成本（過分追求回收率并不經(jīng)濟(jì)）。

假設(shè)6 制造商和零售商及第三方回收商之間存在制造商是主導(dǎo)、零售商與第三方回收商是跟隨Stackelberg 博弈關(guān)系[11]。

文中用到的符號(hào)和參數(shù)如表1所示。

表1 符號(hào)與變量說明

3 電器社會(huì)化閉環(huán)供應(yīng)鏈的激勵(lì)機(jī)制

有大量的研究表明[5-7]，為使得供應(yīng)鏈整體優(yōu)化運(yùn)行，可憑借契約機(jī)制促使供應(yīng)鏈成員通力合作，各自合作后的收益都比不合作的收益有所增加[12]，特別是在供應(yīng)鏈系統(tǒng)整體收益增加時(shí)，供應(yīng)鏈各成員收益更是如此。電器社會(huì)化閉環(huán)供應(yīng)鏈的激勵(lì)機(jī)制如圖1所示，“+”表示正激勵(lì)。

圖1 社會(huì)化閉環(huán)供應(yīng)鏈的激勵(lì)機(jī)制

閉環(huán)供應(yīng)鏈主體成員：由產(chǎn)品最優(yōu)售價(jià)pc*＝、實(shí)現(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)收益的最大化c 和供應(yīng)鏈最優(yōu)決策模型可知，政府補(bǔ)貼[8]有助于提高整個(gè)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的總收益、回收率和銷售量，從而使得供應(yīng)鏈各成員的收益增加，誘導(dǎo)其行為向著供應(yīng)鏈最優(yōu)化方向努力。

消費(fèi)者： 由供應(yīng)鏈最優(yōu)回收率 τc*＝可知，回收率越高，消費(fèi)者收益越大；但消費(fèi)者售出廢舊電器——獲得的平均收益在殘值S附近波動(dòng)，特別是S 偏小時(shí)對(duì)所得收益不夠敏感，尤其眾多消費(fèi)者是有限理性的，導(dǎo)致其參與廢舊電器的回收熱情不高。為此，政府可適當(dāng)引入回收預(yù)付費(fèi)制度，引入強(qiáng)制參與回收費(fèi)用k1，對(duì)消費(fèi)者[13]回收不積極行為加以懲戒。也就是說，當(dāng)消費(fèi)者在購買電器時(shí)對(duì)其先征收回收費(fèi)用k1，當(dāng)消費(fèi)者積極參與回收則予以返還，與美式期權(quán)相類似。該費(fèi)用越高越能提升消費(fèi)者積極參與回收的預(yù)期，也可減少第三方回收商回收的努力成本，這是許多國家采取的措施。

以閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)收益最大化為導(dǎo)向，對(duì)于供應(yīng)鏈正向傳遞過程來說，制造商可通過降低產(chǎn)品的批發(fā)價(jià)格、促進(jìn)供應(yīng)鏈銷量的增大，達(dá)成供應(yīng)鏈系統(tǒng)的正激勵(lì)[14]；對(duì)于供應(yīng)鏈回收過程來說，第三方回收商努力擴(kuò)大廢舊產(chǎn)品的回收量，可為制造商創(chuàng)造更多的可利用價(jià)值，進(jìn)而擴(kuò)大閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)的總收益，達(dá)成供應(yīng)鏈的回收正激勵(lì)，使得該供應(yīng)鏈的參與者都能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)作共贏。

4 數(shù)值仿真

為直觀地闡述政府補(bǔ)貼的影響，對(duì)有關(guān)參數(shù)賦值如表2所示。

表2 參數(shù)賦值

4.1 政府補(bǔ)貼對(duì)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)回收率和總收益的影響

從實(shí)現(xiàn)閉環(huán)供應(yīng)鏈系統(tǒng)收益的最大化πc*＝、閉環(huán)供應(yīng)鏈各成員博弈滿足Stackelberg 結(jié)構(gòu)的最大化條件下的目標(biāo)函數(shù)模型可知，回收率、總收益隨著補(bǔ)貼上升而上升，如圖2和3 所示。

圖2 回收率變化曲線

圖3 供應(yīng)鏈?zhǔn)找孀兓€

4.2 補(bǔ)貼與否收益值的對(duì)比

編制MATLAB 程序，得出補(bǔ)貼前后的對(duì)照結(jié)果，顯然補(bǔ)貼使得系統(tǒng)收益更多。當(dāng)補(bǔ)貼時(shí)k2=0，政府不補(bǔ)貼時(shí)的計(jì)算結(jié)果如表3所示；當(dāng)補(bǔ)貼k2=2 時(shí)，政府補(bǔ)貼時(shí)的計(jì)算結(jié)果如表4所示。補(bǔ)貼的收益π（13 164）大于不補(bǔ)貼時(shí)的收益（12 937）。

表3 政府不補(bǔ)貼時(shí)的計(jì)算結(jié)果

表4 政府補(bǔ)貼時(shí)的計(jì)算結(jié)果

政府補(bǔ)貼會(huì)加速供應(yīng)鏈系統(tǒng)的優(yōu)化，促進(jìn)回收率的顯著上升[15]，相關(guān)各主體的收益都得到一定程度的增加，從而實(shí)現(xiàn)協(xié)作共贏的社會(huì)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。

5 結(jié)論與啟示

廢舊電器生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)化運(yùn)作有待全社會(huì)參與者的一致努力，基于簡化的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，借以政府補(bǔ)貼明確閉環(huán)供應(yīng)鏈的激勵(lì)約束機(jī)制[16]，激發(fā)供應(yīng)鏈參與者的協(xié)同行為，以實(shí)現(xiàn)電器生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈的良性高效運(yùn)行。

（1）政府補(bǔ)貼推高了閉環(huán)供應(yīng)鏈的整體效益，同時(shí)也擴(kuò)大了電器產(chǎn)品銷量，提升了廢舊電器的回收率，加速了電器產(chǎn)業(yè)鏈綠色持續(xù)發(fā)展生態(tài)的構(gòu)建，規(guī)制了相關(guān)參與者的行動(dòng)導(dǎo)向，不斷創(chuàng)造更良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

（2）回收率τ 是回收單位產(chǎn)品的期望價(jià)值Δ 的增函數(shù)，也是廢舊電器產(chǎn)品殘值S 與再制造率r 的增函數(shù)。再制造率r 越高，回收率τ 就越大。可從電器產(chǎn)品的全生命周期來設(shè)計(jì)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、通用化、綠色化，提高產(chǎn)品的回收利用價(jià)值，提高產(chǎn)品的再制造率，從產(chǎn)品源頭解決產(chǎn)品的回收再利用問題。

（3）在閉環(huán)供應(yīng)鏈最優(yōu)態(tài)勢下，回收率τ 是回收價(jià)格A 的減函數(shù)。因?yàn)榈谌交厥丈滩]有提高廢舊產(chǎn)品回收價(jià)格的動(dòng)機(jī)，特別是回收產(chǎn)品的殘值S 遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于銷售產(chǎn)品的價(jià)值，且有A≤Δ，A 的提升空間也有限，消費(fèi)者對(duì)回收價(jià)格不夠敏感[17]，造成了廢舊電器回收很難完全市場化。

（4）推廣互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)手段，從回收源頭實(shí)現(xiàn)收、儲(chǔ)、運(yùn)高效結(jié)合與過程監(jiān)督，降低信息獲取努力和成本，降低第三方回收商的努力系數(shù)c0，推進(jìn)綠色回收平臺(tái)的建設(shè)，加速廢舊電器回收的市場化進(jìn)程。

（5）不斷完善政府職能，采用各種行政手段引導(dǎo)相關(guān)者的協(xié)作行為，規(guī)范與引導(dǎo)電器產(chǎn)業(yè)鏈的智能化、一體化發(fā)展，加速廢舊電器的市場化進(jìn)程。

（6）強(qiáng)化消費(fèi)者社會(huì)價(jià)值觀的引導(dǎo)，營造良好的環(huán)境保護(hù)、資源回收再利用的社會(huì)氛圍，借以提升消費(fèi)者的回收服務(wù)體驗(yàn)，諸如榮譽(yù)感、滿足感，也就變相地提高了廢舊電器產(chǎn)品的殘值S，激發(fā)消費(fèi)者積極參與廢舊電器回收的熱情。