廢舊共享單車(chē)回收策略的四方演化博弈分析

劉陽(yáng) 張桂濤 王志遠(yuǎn) 張曉春

摘要 作為一種新出現(xiàn)的商業(yè)模式，共享單車(chē)經(jīng)過(guò)前幾年的高速發(fā)展，目前逐漸趨于理性。由于前期的投入過(guò)多，相應(yīng)的配套措施不完備，帶來(lái)了一系列的社會(huì)問(wèn)題，比如廢舊共享單車(chē)的回收嚴(yán)重滯后，造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。為堅(jiān)持綠色低碳的發(fā)展方向，有效促進(jìn)共享單車(chē)的高效回收，提升環(huán)境效益，該研究根據(jù)共享單車(chē)行業(yè)相關(guān)利益參與方的具體情況，構(gòu)建了由政府、供應(yīng)商、共享單車(chē)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)和消費(fèi)者組成的四方演化博弈模型。其中：政府因其監(jiān)管成本、稅收及環(huán)境效益等因素自愿性選擇可以采用監(jiān)管或不監(jiān)管的策略；供應(yīng)商會(huì)因其基礎(chǔ)收益、政府的政策性獎(jiǎng)勵(lì)及機(jī)會(huì)成本等因素自愿性選擇“參與回收”策略或“不參與回收”策略；運(yùn)營(yíng)平臺(tái)會(huì)因其基礎(chǔ)收益、政府帶來(lái)的補(bǔ)貼或罰金及機(jī)會(huì)成本因素自愿性選擇“構(gòu)建回收渠道”策略或“不構(gòu)建回收渠道”策略；消費(fèi)者會(huì)因其基礎(chǔ)收益、政府的政策性獎(jiǎng)勵(lì)及機(jī)會(huì)成本等因素自愿性選擇“ 參與回收”策略或“不參與回收”策略。該研究分析四方博弈主體的博弈過(guò)程以及穩(wěn)定策略，運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)值仿真，獲得四方主體的演化路徑。結(jié)果表明：政府與消費(fèi)者會(huì)隨著時(shí)間的推移逐漸退出回收參與，而運(yùn)營(yíng)平臺(tái)和供應(yīng)商的回收參與力度與本身的利潤(rùn)收益率有關(guān)。政府應(yīng)該將監(jiān)管的費(fèi)用、給予消費(fèi)者的補(bǔ)貼等轉(zhuǎn)移到提高企業(yè)收益轉(zhuǎn)化率，以有效促進(jìn)廢舊共享單車(chē)的回收率，提升環(huán)境效益。

關(guān)鍵詞 共享單車(chē)回收；生產(chǎn)者責(zé)任延伸；四方演化博弈；仿真分析

中圖分類號(hào) F224 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1002-2104（2023）08-0180-13 DOI：DOI：10. 12062/cpre. 20220913

在“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”的新發(fā)展理念和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的背景下，綠色發(fā)展已逐漸被大眾廣泛接受和認(rèn)可，共享經(jīng)濟(jì)也正是這一新發(fā)展趨勢(shì)下的產(chǎn)物。共享經(jīng)濟(jì)是各種組織模式的總稱，作為科技中介［1-2］，它整合了社會(huì)中的閑置資源或服務(wù)，并為消費(fèi)者提供了便利獲取這些資源的途徑［3-4］。在這種商業(yè)模式中，商品、服務(wù)、技能和空間可以被共享、交換、出租或租賃［5］。尤其是受快速數(shù)字化和智能手機(jī)普及的刺激，共享經(jīng)濟(jì)平臺(tái)正在改變著全球的生產(chǎn)和消費(fèi)方式［6］。有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，共享經(jīng)濟(jì)正以每年超過(guò)25%的增速發(fā)展［7］。

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以共享單車(chē)為代表。2014年起，共享單車(chē)逐步走進(jìn)大眾視野［8］。作為低碳出行方式，共享單車(chē)以智能支付、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)勢(shì)在中國(guó)大中小城市迅速發(fā)展。2016—2019年，共享單車(chē)使用者從最初的0. 28億人迅速上升到2. 59億人［9］。然而，由于商業(yè)模式不清晰不成熟、企業(yè)治理結(jié)構(gòu)存在缺陷、資本在短時(shí)間內(nèi)大量進(jìn)入市場(chǎng)等原因，國(guó)內(nèi)共享單車(chē)的發(fā)展正在經(jīng)歷由最初政府鼓勵(lì)到如今的供過(guò)于求、政府強(qiáng)制暫停繼續(xù)投放的轉(zhuǎn)變。行業(yè)快速膨脹引起多數(shù)共享單車(chē)企業(yè)宣布破產(chǎn)，“僵尸”共享單車(chē)堆積影響城市正常交通秩序。根據(jù)國(guó)家信息中心分享經(jīng)濟(jì)研究中心統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示［8］，截至2020年，全國(guó)投放運(yùn)營(yíng)的共享單車(chē)數(shù)量多達(dá)1 945萬(wàn)輛；據(jù)智研咨詢發(fā)布的《2022—2028年中國(guó)共享單車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài)及未來(lái)趨勢(shì)預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2021年中國(guó)共享單車(chē)市場(chǎng)規(guī)模達(dá)320億元，較2020增長(zhǎng)29. 55%。而這些投入市場(chǎng)的共享單車(chē)報(bào)廢后約會(huì)產(chǎn)生30萬(wàn)t廢舊物。根據(jù)共享自行車(chē)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的要求，共享單車(chē)的報(bào)廢年限為3年，因此中國(guó)將有大量共享單車(chē)進(jìn)入“報(bào)廢大浪潮”。但是現(xiàn)階段中國(guó)并沒(méi)有專業(yè)的共享單車(chē)回收處理機(jī)構(gòu)，現(xiàn)有共享單車(chē)平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商也僅有極少數(shù)參與共享單車(chē)的維修再利用環(huán)節(jié)。長(zhǎng)此以往，大量堆積的廢舊共享單車(chē)造成了城市擁堵，使得共享單車(chē)的生態(tài)系統(tǒng)遭遇嚴(yán)重危機(jī)，更會(huì)引起資源浪費(fèi)和環(huán)境污染等一系列問(wèn)題，這與共享單車(chē)推行的初衷背道而馳。在倡導(dǎo)低碳綠色發(fā)展的社會(huì)背景下，尋找合適有效的共享單車(chē)回收治理辦法，構(gòu)建由政府引導(dǎo)，供應(yīng)商企業(yè)和共享單車(chē)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)參與，消費(fèi)者積極支持的共享單車(chē)回收再制造體系，已成為社會(huì)、政府、企業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 文獻(xiàn)綜述

近年來(lái)，國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的消費(fèi)者通過(guò)使用共享單車(chē)、共享充電寶等共享產(chǎn)品參與到共享經(jīng)濟(jì)這一浪潮中［10］。共享經(jīng)濟(jì)通過(guò)對(duì)閑置資源的重新整合利用，減少資源浪費(fèi)、提高資源利用率，有利于推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展［11-12］。不僅如此，共享經(jīng)濟(jì)還帶來(lái)了其他的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益［13-14］。共享經(jīng)濟(jì)的發(fā)展得到了眾多學(xué)者、媒體以及政府的支持［15］。目前眾多學(xué)者針對(duì)共享經(jīng)濟(jì)的內(nèi)涵及發(fā)展現(xiàn)狀［5］、共享經(jīng)濟(jì)的商業(yè)模式［1］、共享經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)旅游產(chǎn)業(yè)的影響［16］等方面展開(kāi)了豐富的研究，但是鮮有研究涉及共享單車(chē)回收問(wèn)題。

共享單車(chē)車(chē)身組成包含智能電子鎖、電池、電路板等組件，這與報(bào)廢電子電氣設(shè)備（Waste Electrical and ElectronicEquipment， WEEE）的處理情況非常類似，都具資源浪費(fèi)程度大、回收價(jià)格低、回收渠道不完善等特征［17-18］。

因此，國(guó)內(nèi)外有關(guān)電子電器廢舊物回收再制造的經(jīng)驗(yàn)對(duì)廢舊共享單車(chē)的回收處理具有很強(qiáng)的借鑒意義。而生產(chǎn)者責(zé)任延伸制（Extended Producer Responsibility， EPR）作為實(shí)現(xiàn)資源循環(huán)可持續(xù)利用的有效途徑已在全球范圍內(nèi)廣泛應(yīng)用［19-23］。當(dāng)企業(yè)選擇生產(chǎn)者責(zé)任延伸制或政府強(qiáng)制實(shí)施生產(chǎn)者責(zé)任延伸制時(shí)，因共享單車(chē)中含有類似WEEE的電子元件，所以對(duì)共享單車(chē)企業(yè)來(lái)說(shuō)，需要承擔(dān)產(chǎn)品從生產(chǎn)到廢棄全壽命周期的資源環(huán)境責(zé)任［24-26］。從產(chǎn)品全壽命周期和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的角度考慮回收和轉(zhuǎn)化廢棄單車(chē)，由于共享產(chǎn)品獨(dú)有的產(chǎn)品特征，回收再處理不會(huì)對(duì)企業(yè)產(chǎn)生負(fù)面影響，同時(shí)有利于提高企業(yè)的服務(wù)水平［27］。

已有學(xué)者對(duì)共享單車(chē)逆向物流的發(fā)展現(xiàn)狀、阻礙、原因和必要性展開(kāi)了研究［26-28］，而把共享單車(chē)?yán)嫦嚓P(guān)的四方集成起來(lái)考慮的研究尚未開(kāi)展。演化博弈理論站在有限理性的角度揭示了博弈主體行為策略的復(fù)雜性及動(dòng)態(tài)演化路徑［29-30］，已成為學(xué)者研究供應(yīng)鏈主體間競(jìng)爭(zhēng)合作關(guān)系的主要方法［31-34］。如盛光華等［35］研究了政府補(bǔ)貼水平高低對(duì)企業(yè)群體演化方向的不同影響；Li等［36］建立了存在政府補(bǔ)貼的廢棄物回收博弈模型，分析了制造商和回收商在回收過(guò)程中的合作博弈關(guān)系；王玉燕等［37］針對(duì)不同主導(dǎo)模式下制造商與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的博弈關(guān)系，考察了銷售價(jià)格、服務(wù)水平等變量的波動(dòng)情況；付秋芳等［38］在引入懲罰機(jī)制的情形下，依據(jù)供應(yīng)商與制造商采用不同的行為策略的支付矩陣，建立了供應(yīng)商與制造商碳減排投入的演化博弈模型，并分析得到供應(yīng)商與制造商減排投入行為的演化穩(wěn)定策略。但目前針對(duì)廢舊共享單車(chē)的有效回收利用策略問(wèn)題，僅有王中秋［30］考慮政府對(duì)單車(chē)制造商和平臺(tái)運(yùn)營(yíng)商監(jiān)督和獎(jiǎng)懲的影響力，建立了政府、制造商和平臺(tái)之間的三方非對(duì)稱演化博弈模型，分析政府、制造商和平臺(tái)投入行為的演化穩(wěn)定策略；司紅運(yùn)等［17］提出生產(chǎn)者責(zé)任延伸制與征收環(huán)保稅兩種回收治理模式，構(gòu)建政府、企業(yè)和消費(fèi)者的三方演化博弈模型，對(duì)兩種模式下廢棄共享單車(chē)回收的多主體博弈治理過(guò)程進(jìn)行模擬仿真。結(jié)果表明，三方主體最終將達(dá)到政府停止監(jiān)管、企業(yè)選擇生產(chǎn)者責(zé)任延伸模式、消費(fèi)者參與回收的均衡狀態(tài)。該成果為該研究的開(kāi)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

通過(guò)對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行梳理總結(jié)，該研究將在以往研究的基礎(chǔ)上，繼續(xù)圍繞廢舊共享單車(chē)的回收問(wèn)題，構(gòu)建生產(chǎn)者責(zé)任延伸制下由政府、供應(yīng)商、共享單車(chē)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)和消費(fèi)者四方主體組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈，模擬廢棄共享單車(chē)回收產(chǎn)業(yè)鏈中各主體的策略變化及交互影響，旨在為政府治理廢棄共享單車(chē)提供政策參考。

2 問(wèn)題描述與模型構(gòu)建

2. 1 問(wèn)題描述

該研究通過(guò)構(gòu)建生產(chǎn)者責(zé)任延伸制下由政府、供應(yīng)商、共享單車(chē)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)和消費(fèi)者四方主體組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈，研究該背景下有效促進(jìn)回收的措施以及各方穩(wěn)定策略。在四方博弈群體中，四個(gè)參與主體都是有限理性的，都以自身利益最大化為目標(biāo)，且會(huì)通過(guò)對(duì)其他主體策略行為的預(yù)測(cè)來(lái)調(diào)整自己的決策，以取得最后四方主體都能夠接受的最終策略集。

運(yùn)營(yíng)平臺(tái)負(fù)責(zé)共享單車(chē)的投放與運(yùn)行。迫于生產(chǎn)者責(zé)任延伸制實(shí)行的壓力，運(yùn)營(yíng)平臺(tái)必須遵守“誰(shuí)投放誰(shuí)負(fù)責(zé)”的原則，需對(duì)廢舊共享單車(chē)進(jìn)行回收，但在實(shí)行“生產(chǎn)者責(zé)任延伸制”之后，良好的商家社會(huì)形象會(huì)被廣大消費(fèi)者認(rèn)可，商譽(yù)口碑的提升將會(huì)給企業(yè)帶來(lái)正效益。因此，運(yùn)營(yíng)平臺(tái)需構(gòu)建一個(gè)回收渠道，保證整個(gè)回收流程的有效性和連貫性。

供應(yīng)商作為生產(chǎn)共享單車(chē)的企業(yè)，有著完整的共享單車(chē)生產(chǎn)線，在已有的生產(chǎn)線基礎(chǔ)上，只需進(jìn)行少量的投資，便可完成回收系統(tǒng)的建設(shè)。若運(yùn)營(yíng)平臺(tái)已構(gòu)建回收渠道，供應(yīng)商便可通過(guò)該回收渠道進(jìn)行快速、高效的回收，賺取較為可觀的回收收益；若運(yùn)行平臺(tái)未構(gòu)建渠道，那么供應(yīng)商需要付出較多的回收成本來(lái)獨(dú)自完成整個(gè)共享單車(chē)的回收。

消費(fèi)者作為共享單車(chē)的受益人，也有一定的義務(wù)進(jìn)行協(xié)助共享單車(chē)的回收，但消費(fèi)者不能獨(dú)自完成回收，必須在運(yùn)營(yíng)平臺(tái)構(gòu)建完整的回收渠道之后，消費(fèi)者才能為整個(gè)回收流程作出貢獻(xiàn)，提高共享單車(chē)的回收率，促進(jìn)環(huán)境效益的提升。

政府作為核算環(huán)境效益的主體，需通過(guò)一定的處罰（或補(bǔ)貼）措施促進(jìn)回收。政府對(duì)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)、供應(yīng)商、消費(fèi)者可實(shí)行不同的監(jiān)管與督促；對(duì)于未構(gòu)建回收渠道的運(yùn)營(yíng)平臺(tái)，政府可向該運(yùn)行平臺(tái)收取一定的罰金與處理金，代替運(yùn)營(yíng)平臺(tái)負(fù)責(zé)回收任務(wù)；對(duì)于有意愿參與回收的供應(yīng)商，政府可給予一定的回收補(bǔ)貼；對(duì)于有意愿參與回收的消費(fèi)者，政府也可發(fā)放一定的消費(fèi)者補(bǔ)貼。

該研究主要考慮了三個(gè)回收主體，分別是供應(yīng)商負(fù)責(zé)回收、消費(fèi)者協(xié)助回收、政府負(fù)責(zé)回收。因供應(yīng)商有生產(chǎn)共享單車(chē)的基礎(chǔ)，所以當(dāng)供應(yīng)商負(fù)責(zé)回收時(shí)能夠產(chǎn)生較大的環(huán)境效益。政府負(fù)責(zé)回收時(shí)需再去尋找第三方回收商進(jìn)行回收，一般情況下第三方回收商回收時(shí)效率較低，所以當(dāng)政府負(fù)責(zé)回收時(shí)較供應(yīng)商負(fù)責(zé)回收時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境效應(yīng)較小。消費(fèi)者作為回收作業(yè)的協(xié)助者，只能發(fā)揮部分作用，且消費(fèi)者協(xié)助回收時(shí)必須依靠運(yùn)營(yíng)平臺(tái)搭建的回收渠道才能完成回收作業(yè)，因此消費(fèi)者協(xié)助回收時(shí)產(chǎn)生的環(huán)境效益最小。各方邏輯關(guān)系見(jiàn)圖1。

2. 2 基本假設(shè)

根據(jù)前文對(duì)共享單車(chē)回收問(wèn)題的描述，該研究作出如下假設(shè)。

假設(shè)1：政府會(huì)因其監(jiān)管成本、稅收及環(huán)境效益等因素自愿性選擇“監(jiān)管”策略或“不監(jiān)管”策略，其中采取“監(jiān)管”策略的概率為u，采取“ 不監(jiān)管”策略的概率為1 - u（0 ≤ u ≤ 1）。

假設(shè)2：運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的運(yùn)營(yíng)收益與成本、政府的罰款力度都能夠影響運(yùn)營(yíng)平臺(tái)的策略選擇，設(shè)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)采取“構(gòu)建回收渠道”策略的概率為v，采取“不構(gòu)建回收渠道”策略的概率為1 - v（0 ≤ v ≤ 1）。

假設(shè)3：供應(yīng)商會(huì)因其基礎(chǔ)收益、政府的政策性獎(jiǎng)勵(lì)及機(jī)會(huì)成本等因素自愿性選擇與供應(yīng)商進(jìn)行“參與回收”的策略或“不參與回收”的策略，其中采取“參與回收”策略的概率為x，采取“不合作”策略的概率為1 - x（0 ≤ x ≤ 1）。

假設(shè)4：消費(fèi)者的行為在整個(gè)共享單車(chē)的回收活動(dòng)中充滿不確定性，主觀能動(dòng)性、利益的獲得、社會(huì)宣傳力度等都能影響消費(fèi)者的回收選擇行為，設(shè)消費(fèi)者“參與回收”的概率為y，“不參與回收”的概率為1 - y（0 ≤ y ≤ 1）。

假設(shè)5：設(shè)供應(yīng)商負(fù)責(zé)回收所帶來(lái)的環(huán)境效益為E1，消費(fèi)者協(xié)助回收所帶來(lái)的環(huán)境效益為E2，政府負(fù)責(zé)回收所帶來(lái)的環(huán)境效益為E3［17］，且有E1 > E3 > E2。

假設(shè)6：供應(yīng)商的回收獲利為βN，其中β（0 < β < 1）為獲利系數(shù)，供應(yīng)商在有回收渠道支持時(shí)所需付出的回收成本為Cs1，無(wú)回收渠道支持時(shí)所需付出的回收成本為Cs2，此時(shí)有Cs1 < Cs2。

假設(shè)7：當(dāng)政府進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，需付出監(jiān)管成本Cg，在政府監(jiān)管的狀態(tài)下，運(yùn)營(yíng)平臺(tái)未構(gòu)建回收渠道時(shí)需向其處以P 的罰金，供應(yīng)商參與回收時(shí)需向其給予As 的供應(yīng)商補(bǔ)貼，消費(fèi)者參與回收時(shí)需向其給予Ac 的消費(fèi)者補(bǔ)貼［17，30］。

假設(shè)8：當(dāng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)遵守生產(chǎn)者責(zé)任延伸制時(shí)，運(yùn)營(yíng)平臺(tái)會(huì)構(gòu)建回收渠道，消費(fèi)者可借助該渠道完成回收，此時(shí)消費(fèi)者喪失的機(jī)會(huì)成本為Cc1；當(dāng)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)不構(gòu)建回收渠道時(shí)，消費(fèi)者無(wú)法自行完成回收，無(wú)法對(duì)環(huán)境效益作出貢獻(xiàn)，此時(shí)消費(fèi)者喪失的機(jī)會(huì)成本為Cc2，因消費(fèi)者“完成回收”時(shí)要比“未完成回收”時(shí)耗費(fèi)更多的機(jī)會(huì)成本，所以此時(shí)有Cc1 > Cc2。

假設(shè)9：運(yùn)營(yíng)平臺(tái)構(gòu)建回收渠道時(shí)會(huì)為其自身帶來(lái)口碑的提升，可在一定程度轉(zhuǎn)化為企業(yè)收益αM，其中α（0 <α < 1） 為口碑轉(zhuǎn)化率［39］，此時(shí)運(yùn)營(yíng)平臺(tái)需付出構(gòu)建成本Co。

2. 3 支付矩陣構(gòu)建

博弈模型中，四方均是有限理性的參與主體，四方主體均根據(jù)自己的意愿進(jìn)行策略的選擇，基于上文的假設(shè)，現(xiàn)對(duì)四方博弈效益關(guān)系進(jìn)行構(gòu)建，見(jiàn)表1。