面向兩網(wǎng)融合的城市生活垃圾與再生資源回收供應鏈政企合作策略

王 娟，陳星潔 WANG Juan, CHEN Xingjie

（1. 中南林業(yè)科技大學 物流與交通學院，湖南 長沙 410004；2. 湖南省智慧物流重點實驗室，湖南 長沙 410004）

2022 年3 月，李克強總理在政府工作報告中強調(diào)，要推行垃圾分類和減量化、資源化，完善廢舊物資循環(huán)利用等環(huán)保產(chǎn)業(yè)支持政策；國務院在關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導意見（國發(fā)【2021】4 號） 中明確提出健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展的流通體系，推進垃圾分類回收與再生資源回收“兩網(wǎng)融合”。近年來，國家有關部委已經(jīng)將“兩網(wǎng)融合”發(fā)展作為綠色低碳循環(huán)發(fā)展的工作重點，大力推動有條件的城市創(chuàng)新工作體制機制，試點開展再生資源回收與生活垃圾分類清運體系的協(xié)同發(fā)展。政企合作是構(gòu)建兩網(wǎng)融合下城市生活垃圾與再生資源回收供應鏈體系建設的必然選擇。

兩網(wǎng)融合回收供應鏈是指在城市生活垃圾與再生資源分類回收過程中，涉及的兩網(wǎng)融合回收點、兩網(wǎng)融合回收中心、兩網(wǎng)融合分揀中心、兩網(wǎng)融合資源循環(huán)利用基地等主體所構(gòu)成的網(wǎng)鏈結(jié)構(gòu)，研究重點體現(xiàn)為城市環(huán)衛(wèi)體系與再生資源回收體系物流融合網(wǎng)絡的建設。目前，國內(nèi)城市形成較成熟的、有中國特色的、可復制和可借鑒的融合模式還不多，更多的政府部門和企業(yè)還處于探索之中，該領域的研究工作尚屬初步探索階段。對于合作模式與策略的研究，博弈論及其相關理論是常用方法，肖敏等運用Stackelberg 博弈理論研究了具有產(chǎn)能約束的閉環(huán)供應鏈中回收率獎懲機制對制造商合作策略的影響；賀勇等在碳交易政策背景下，采用Stackelberg 博弈模型探討了節(jié)能服務公司參與的供應鏈合作減排策略問題；王道平等在閉環(huán)供應鏈中考慮了拆解商參與和受制造商回收努力、時間等多種因素影響的回收率，研究了三方無合作、制造商分別與拆解商和零售商合作三種情形下供應鏈成員的最優(yōu)策略和利潤的變化情況；徐剛等運用演化博弈理論中復制動態(tài)的分析方法建立軍民融合創(chuàng)新過程中軍工企業(yè)、民用企業(yè)和政府三者之間的博弈模型；徐建中、孫穎、孫曉光基于演化博弈理論，從市場機制和政府監(jiān)管兩個角度分析軍民融合產(chǎn)業(yè)政產(chǎn)學研合作創(chuàng)新行為及其影響因素；何燕子等研究了政府參與下物流企業(yè)與消費者之間的關系，基于博弈論演化理論的物流企業(yè)與消費者之間的動態(tài)博弈，構(gòu)建了合理的低碳物流包裝供應鏈體系。

綜上，目前國內(nèi)外學者對合作模式與策略方面做了大量研究，然而，專門針對兩網(wǎng)融合下城市生活垃圾與再生資源回收供應鏈政企合作進行的研究仍然不足。本文旨在為面向兩網(wǎng)融合的城市生活垃圾與再生資源回收供應鏈，政企合作策略制定提供決策參考。

1 問題描述與分析

我國城市生活垃圾與再生資源兩網(wǎng)融合回收供應鏈尚處于探索階段，目前大部分城市仍處于兩網(wǎng)相對分離的狀態(tài)。雖然近年來我國企業(yè)正積極開展諸多相關探索性實踐，如傳統(tǒng)再生資源回收企業(yè)跨界承接政府垃圾分類項目、環(huán)衛(wèi)企業(yè)利用前端優(yōu)勢實現(xiàn)環(huán)衛(wèi)清掃和廢棄物一體化回收等，但普遍存在前端回收效用不強、鏈條銜接不暢、后端資源化利用缺失、市場化復制性不強等問題，通過兩網(wǎng)融合構(gòu)建現(xiàn)代化的再生資源回收體系迫在眉睫，兩網(wǎng)分離到兩網(wǎng)融合回收供應鏈狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖如圖1所示。

圖1 兩網(wǎng)分離到兩網(wǎng)融合回收供應鏈狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖

城市生活垃圾與再生資源兩網(wǎng)融合回收供應鏈主要分為兩網(wǎng)融合回收點、兩網(wǎng)融合回收中心、兩網(wǎng)融合分揀中心、兩網(wǎng)融合資源循環(huán)利用基地四大結(jié)構(gòu)層級。兩網(wǎng)融合回收點層級一般為設立在小區(qū)、商場、學校等人員聚集場所，專門進行生活垃圾與再生資源的回收/分類/暫存的固定站點；兩網(wǎng)融合中轉(zhuǎn)站節(jié)點層級一般為設立在社區(qū)、街道等地專門進行可回收物的收集/整理/暫存、中轉(zhuǎn)的固定場所；兩網(wǎng)融合分揀中心節(jié)點層級是指負責對可回收物進行集中專業(yè)分類、挑選、破碎、切割、拆解、打包等，以便集中進入集散市場或銷售給加工企業(yè)；兩網(wǎng)融合資源循環(huán)利用基地節(jié)點層級為綜合利用可回收物的終端產(chǎn)業(yè)園區(qū)，形成資源化和固體廢棄物處置的特殊產(chǎn)業(yè)集群。具體結(jié)構(gòu)模型如圖2 所示。

圖2 城市生活垃圾與再生資源兩網(wǎng)融合回收供應鏈結(jié)構(gòu)模型

供應鏈的雙贏合作活動對經(jīng)濟可持續(xù)性和社會可持續(xù)性有積極的影響，兩網(wǎng)融合回收供應鏈具有顯著正向外部經(jīng)濟特性，社會和環(huán)境效益顯著，城市固體廢棄物處理項目應逐漸從政府壟斷，轉(zhuǎn)為各種公私合作模式開放領域。政府在兩網(wǎng)融合回收供應鏈體系構(gòu)建中，不僅是政策制定和執(zhí)行監(jiān)管者，同時也是主體承擔者，與回收企業(yè)之間存在博弈關系，PPP 模式能夠同時兼顧政府與回收企業(yè)的資金壓力與風險承擔比例，同時協(xié)調(diào)政府與企業(yè)二者不同利益主體的不同目標，且目前PPP 模式已廣泛應用于廢棄物處理的若干環(huán)節(jié)，如有害廢棄物處理和生活垃圾填埋與焚燒等，因此城市生活垃圾與再生資源回收“兩網(wǎng)融合”回收供應鏈體系構(gòu)建宜采取PPP 合作模式。

2 兩網(wǎng)融合回收供應鏈政企合作演化博弈模型

2.1 模型假設

假設3：政府在積極引導下獲得的額外收益為p；政府因積極引導所付出的額外成本為M；政府在正常引導中因監(jiān)管不當引發(fā)的風險成本為M；若政府選擇積極引導而企業(yè)選擇被動配合時，則政府需要付出額外的時間、人力成本為M，若企業(yè)方積極配合，則給予企業(yè)方補貼為B；因企業(yè)方違反協(xié)議，通過其他途徑獲得收益而對政府造成的損失為R。

假設4：企業(yè)在積極配合下所獲得的額外收益為p；企業(yè)積極配合所付出的額外成本為N；當企業(yè)積極配合而政府正常引導時，由于政府沒有積極引導消費者進行垃圾分類，企業(yè)需要額外支出成本N；因違反協(xié)議對政府造成損失需支付政府賠償金為nR（n 為賠償因子）；因政府監(jiān)管不當造成的企業(yè)損失為R。

由上述模型假設可知，合作企業(yè)與政府的演化博弈收益矩陣如表1 所示。

表1 合作企業(yè)與政府演化博弈的收益矩陣

2.2 兩網(wǎng)融合回收供應鏈合作主體演化博弈分析

2.2.1 政府的演化博弈復制動態(tài)方程

根據(jù)表1，可知政府的收益矩陣A 為：

2.2.3 具有穩(wěn)定性的均衡點求解

根據(jù)演化博弈的基本原理，求解政府與合作企業(yè)的演化均衡點，均衡點的穩(wěn)定性可以由雅可比矩陣J 的行列式detJ 和跡trJ來判定。

計算得出各均衡點(x,y )的雅可比行列式和跡，結(jié)果如表2 所示。

表2 各均衡點對應的雅可比矩陣的行列式與跡的結(jié)果

當且僅當detJ＞0，trJ＜0 時，該策略均衡點具有穩(wěn)定性，由于混合策略均衡點(x,y)的跡trJ 為0，不滿足trJ＜0，因此(x,y)不是進化穩(wěn)定策略（Evolutionarily Stable Strategy，ESS） 點，其余四個局部均衡點達到穩(wěn)定性的條件如表3 所示。

表3 四個局部均衡點達到穩(wěn)定性的條件

3 數(shù)值仿真

由前述分析可知，當P+bM+anR＞M且P+B＞N時，政府和合作企業(yè)均會采取積極的合作行為策略，兩網(wǎng)融合回收供應鏈合作的期望均衡點(1,1 )，即雙方均采取積極行為演化?；诖耍治霾煌蛩刈兓瘜φc合作企業(yè)之間合作行為的影響。設定滿足條件P+bM+anR＞M且P+B＞N的參數(shù)值：M=3、M=2、M=1、N=3、N=1、P=2、P=3、R=1、B=1、a=0.5、b=0.5、n=2。對(x,y )的初始值分別取(0.3,0.7 )、 (0.8,0.2 )進行仿真，結(jié)果如圖3 所示。由圖可知，無論(x,y )的初值如何選取，兩網(wǎng)融合系統(tǒng)都會向(1,1 )的期望方向演化。

圖3 政府與合作企業(yè)的合作演化過程

3.1 政府積極引導下付出的額外成本M1 和政府在正常引導中因監(jiān)管不當引發(fā)的風險成本M2

設定政府在選擇積極引導的行為策略下所需付出的額外成本M分別為3、2、1；政府在正常引導中因監(jiān)管不當引發(fā)的風險成本M分別為1、1.5、2。仿真得出政府與合作企業(yè)的策略演化，如圖4 所示。政府在積極引導時付出的額外成本M、政府在正常引導中因監(jiān)管不當引發(fā)的風險成本M越小，政府與合作企業(yè)選擇的行為策略收斂于積極策略的速度也就越快；政府尤其對M的變化非常敏感，合作企業(yè)對M和M均不太敏感。這表明，若期望更快達到期望均衡點(1,1 )，需要降低政府在采取積極引導策略時的支出成本，如采用創(chuàng)新的管理方式，降低積極引導策略下的管理成本等。

圖4 M1、M2 對政府與合作企業(yè)合作行為的影響

3.2 合作企業(yè)積極配合下付出的額外成本N1和政府正常引導下企業(yè)積極配合需付出的額外成本N2

設定合作企業(yè)積極配合所需付出的額外成本N分別為1、2、3；政府正常引導下企業(yè)積極配合所需付出的額外成本N分別為1、1.5、2。仿真得出政府與合作企業(yè)的策略演化，如圖5 所示。政府對N、N的變化敏感度基本一致，合作企業(yè)隨著N的減少，能夠更快收斂?？梢?，在現(xiàn)實社會中，當合作企業(yè)積極配合建設城市生活垃圾與再生資源兩網(wǎng)融合回收供應鏈體系時，政府應采取措施適當降低合作企業(yè)積極配合時付出的額外成本，以提高合作企業(yè)積極配合的熱情。

圖5 N1、N2 對政府與合作企業(yè)合作行為的影響

3.3 合作企業(yè)積極配合的額外收益Ps以及政府積極引導的額外收益Pg

設定合作企業(yè)積極配合的額外收益P分別為3、4、5；政府積極引導的額外收益P分別為2、3、4。仿真得出政府與合作企業(yè)的策略演化，如圖6 所示。政府對P、P值變化的敏感度均很高，合作企業(yè)對于P值的變化的敏感度較高，對P值變化的敏感度較低。政府和合作企業(yè)達到期望均衡點的時間均隨著P、P的值的增大而縮短。

圖6 Ps、Pg 對政府與合作企業(yè)合作行為的影響

4 結(jié)束語

本文構(gòu)建了政府與合作企業(yè)PPP 合作模式下，城市生活垃圾與再生資源兩網(wǎng)融合回收供應鏈政企合作演化博弈模型；通過數(shù)值仿真模擬了在合作雙方最終達成一致合作策略即政府積極引導、企業(yè)積極配合的目標下，不同參數(shù)變化對雙方合作行為的影響，據(jù)此提出面向兩網(wǎng)融合的城市生活垃圾與再生資源回收供應鏈政企合作策略建議：（1） 政府應采取創(chuàng)新的管理方式，降低其在采取積極合作策略時的支出成本；（2） 政府應設法降低企業(yè)采取積極配合策略時所需付出的額外成本；（3） 重視合作企業(yè)因積極配合所獲得的額外收益，激勵企業(yè)為達到更高的收益而積極配合兩網(wǎng)融合回收供應鏈建設目標。