基于循环经济的EOL产品闭环供应链及其博弈分析

程东波 霍佳震 徐红鸣

（同济大学 经济与管理学院，上海 200092）

基于循环经济的EOL产品闭环供应链及其博弈分析

程东波 霍佳震 徐红鸣

（同济大学 经济与管理学院，上海 200092）

依据循环经济理论，针对OEM执行EPR制度处置EOL产品存在的问题，提出了一种基于循环经济的EOL产品双闭环供应链，分析比较了该闭环供应链“一个中心，两种循环”的结构特征。同时，对该闭环供应链主要环境责任相关方政府、OEM以及EOL产品处置中心三方进行了动态博弈分析。博弈均衡结果反映了政府“监管”制度、OEM的“监督”作用以及EOL产品处置中心“外循环”运营的行为抉择关系。研究分析了促进EOL产品处置中心环保化运营的决策影响因素，为解决低回收价值高环境影响EOL产品循环利用探索了途径，也为政府改善环境实施科学合理的政策支持提供了参考。

循环经济；EOL产品；双闭环供应链；博弈分析

随着人们环保意识的提高，传统的供应链已逐步发展成为“资源-生产-消费-再生资源”的闭环反馈式循环模式。供应链末端（End ofLife,EOL）产品是闭环供应链中再生资源的主要来源，由于其回收利用价值低，易被原料供应商或制造商所忽视。这与OECD（2001）提出实施生产者责任延伸制度相背离。欧盟、美国、日本等发达国家都已选择对供应链中原始制造商（OEM）实施生产者责任延伸制度。HuiMienLee(2014)、Wai M.Cheung(2014)通过分析EOL的回收成本及供应链末端阶段相关指标，使其具有更高的回收价值。SavaskanRC（2004）研究了回收供应链中EOL产品回收的三种方式，从而挑选合格的EOL回收产品。AchillasC（2009）在充分考虑经济和环境影响的条件下提出了评价EOL电子产品的指标体系。PengxingYi（2016）针对零售商模型下的EOL产品回收物流进行研究。2014年底，欧洲制造商品的回收率低至16%。张曙红等（2012）、PengxingYi（2016）研究了再制造供应链中的制造商和零售商双方的定价策略和以零售商为中心回收模式的双渠道策略问题。虽然EPR制度对EOL产品的回收发挥了很大的作用，但是EPR制度下的EOL产品的回收利用率依旧很低。本文提出一种基于循环经济的EOL产品双闭环供应链。

基于循环经济的EOL产品双闭环供应链具有“一个中心、两种循环”的闭环供应链结构特征，在供应链系统中，政府将企业关注的经济效益和社会关注的环境效益形成对供应链成员的激励机制。其中，EOL产品处置中心既是“内循环”的回收处理主体，也是“外循环”的原料基地，具有多重作用和较强的独立性，是供应链激励机制实施的责任主体。其作用体现在：一是以“EOL产品处置中心”为主体，改善了原有以OEM为环境延伸责任主体的结构属性；二是明晰了EOL产品随新产品转移过程中回收处置的产权归属，统一了政府补贴与履行EOL回收责任的主体属性；三是将EOL产品循环利用由“内循环”向“外循环”拓展，提升了EOL产品闭环供应链的价值属性。构建的基于循环经济的EOL产品双闭环供应链丰富了EOL产品回收、处置和利用方式，有利于实现EOL产品商业价值增值和环境延伸责任的落实，便于政府激励，避免因环境责任延伸主体不明晰，激励不到位，而导致该类EOL产品利用不充分的问题。

1 问题描述与相关说明

“一个中心、两种循环”的双闭环供应链将行业外闭环融入其中，充分扩大了EOL产品再利用的分销渠道，特别是为处理“回收价值低、环境影响大”的EOL产品再利用提供了有效的途径，提高EOL产品的回收率和再利用率，减少EOL产品对环境的影响。在该双循环供应链中，政府是环境责任的监管者、OEM是生产者延伸责任者、EOL产品处置中心是供应链环保化运营者。政府是环境保护的责任者，需要激励生产企业和EOL产品处置中心共同回收EOL产品，保护环境。EOL产品处置中心在政府的激励资助下获得最大的利润。OEM需要花费最小的成本确保EOL产品处置中心回收更多的EOL产品，以减轻承担EPR责任。为了保证该双闭环供应链的顺利实施，保证生产企业和EOL处理中心能够更好地履行职责，这需要合理地处理政府、OEM、EOL产品处置中心三方之间利益关系，三者之间的利益协调是本文研究的焦点。

基于EOL产品处置中心的双闭环供应链最主要特点体现在能否通过EOL产品处置中心实现外部循环利用，是提高EOL产品回收和再利用效率的关键。因此，EOL产品是否“外循环”是整个双闭环供应链能否环保化运营的重要标志。由于EOL产品的回收成本高，再利用价值相对较低，因此政府对EOL产品处置中心环保化运营的补贴是闭环供应链持续运营的重要保证。为简化研究，假设供应链相关环境责任主体仅涉及政府、OEM和EOL产品处置中心三方，政府监管OEM执行EPR制度，OEM监督EOL产品处置中心环保化运营，环境绩效得到改进，OEM获得政府奖励，EOL产品处置中心获得政府补贴。通过建立“政府、OEM、EOL产品处置中心”三方动态博弈模型来就有关利益问题进行博弈分析。

1.1 模型假设

假设1闭环供应链系统环境责任相关者为“政府、OEM、EOL产品处置中心”。三个参与主体均为理性经济人。政府具有保护环境的最终责任。

假设2回收的EOL产品全部通过“内循环”和“外循环”处置，仅考虑EOL产品处置中心“外循环”处置EOL产品程度与环境改善效果正相关。

假设3政府“监管”OEM执行EPR制度，对OEM进行环境改善评价，评价依据是OEM“监督”EOL产品处置中心是否“外循环”处置EOL产品。政府可依据OEM下述情况决定给予EOL产品处置中心发放补贴。若OEM作为，发生监督成本，EOL产品处置中心获得补贴；若OEM不作为，政府对OEM进行罚款，罚款额度大于其监管成本，而EOL产品处置中心无法获得政府补贴。

假设4OEM对EOL产品处置中心运营进行“监督”。在OEM监督情况下，对EOL产品处置中心“不外循环”运营可征收罚款，罚款额度大于其监督成本；若EOL产品处置中心“外循环”运营，政府对OEM执行EPR制度给予环境改善奖励。

1.2 参数说明

根据上述假设，构建模型参数（除外可能为负值，其他均为正值）说明如下：

Hij：政府(i=1)，OEM(i=2)，EOL处置中心(i=3)的收益函数(j=1,...,8)

C：EOL产品处置中心“外循环”运营成本；

△P：EOL产品处置中心“外循环”运营利润变化值；

△Cm：EOL产品处置中心“外循环”运营为OEM节约的环境治理成本；

△Cg：EOL产品处置中心“外循环”运营为政府节约的环境治理成本；

C1：政府对OEM监管成本；

C2：OEM对EOL产品处置中心监督成本；

F1：政府对OEM环保不作为的罚款，为符合实际，假定F1＞C1；

R：政府对OEM执行EPR制度环境改善的奖励（不影响政府支付函数，影响OEM决策的要素）；

F2：OEM对EOL产品处置中心“不外循环”品处置中心“外循环”利润增加值为正，则EOL产品处置中心就不需要补贴和监督也会自主选择“外循环”运营。因此，政府在闭环供应链产业中选择专业化、效率高、综合运营成本低的EOL产品处置中心，在初期可以提高政府的补贴，以吸引EOL处理中心的加入，并且提高技术，降低成本。在供应链实施后期，当供应链产业化规模形成以后，可以适当调整政府补贴支出，从而提高环保绩效，增加社会福利。

（3）由式（9）可分析EOL产品处置中心“外循环”的概率p3的变化情况：EOL产品处置中心进行“外循环”运营的概率与政府对OEM不作为的罚款成正比，与政府对OEM的监管成本成反比。

该结果表明，当政府对OEM不作为的处罚额度加大，EOL产品处置中心“外循环”运营的概率增大。说明政府通过对OEM不作为征收罚款，能够有效督促OEM监督EOL产品处置中心“外循环”运营，改善环境绩效。为了保证OEM进行监督，政府可对OEM设置巨额罚款，OEM为避免缴纳罚款，不作为的概率会大大降低。当政府对OEM的监管成本C1过高，EOL产品处置中心“外循环”运营的概率p3反而会降低。该结果的管理学意义，说明政府增大对OEM的监管成本，EOL产品处置中心“外循环”运营的概率反而会降低，这不仅增加了财政负担，还达不到改善环境绩效的目的。

综合以上分析，通过政府、OEM、EOL产品处置中心三方的动态博弈模型均衡解表现了低回收价值高环境影响EOL产品闭环供应链主要环境责任者的决策行为关系。当政府和OEM的监管成本都升高时，政府应该平衡好监管费用与对OEM的环境奖励费用的设计，即使政府降低了监管频度，不增加总费用的情况下也能达到想要的结果。EOL产品处置中心运营成本的高低，事关是否自觉选择“外循环”的关键，若EOL产品处置中心运行减少利润，则EOL产品处置中心需要获得政府补贴以弥补其减少利润。因此，需要政府的补贴和OEM的监督和引导。这也正是低回收价值高环境影响EOL产品“市场失灵”的经济原因。当EOL产品处置中心“外循环”净利润增加，EOL产品处置中心就不需要补贴和监督会自主选择“外循环”运营。所以，在闭环供应链产业中选择专业化、效率高，综合运营成本低的EOL产品处置中心可以减少政府支出，增加社会福利。这些结果进一步揭示了保障机制运营时EOL产品处置中心“外循环”的条件和影响因素，各利益相关主体，政府科学合理设置监管频度和补贴额度，政府监管概率可以适当降低，重在强化激励引导企业降低自身运营成本，也能达到政府想要的环境改善的结果。摒弃以罚代管，不仅增加企业成本也增加财政负担。

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Game Analysis of Dual Closed-loop Supply Chain Based on Circular Economy for Reusing EOL Products

Cheng Dongbo Huo Jiazhen Xu Hongming
(School of Economics & Management, Tongji University, Shanghai 200092)

Considering the influence of circular economy, we put forward a model of dual closed-loop supply chain based on recycling EOL product and give an analysis about the supply chain’s structure and characteristics about “One center, Two circuits”. We formulate a three-side dynamic game model including government, OEM and EOL products treatment center as major parties of stakeholders to explore how to motivate the EOL products treatment center. The results show the relationships among government, OEM, and EOL products treatment center and it also reveals how government encourages the others, how OEM supervises EOL products recycling center and how EOL products would be handled through “eternal circuits”. The research figures out the important factors which can keep the EOL products treatment center running. And also this research explores some useful ways to recycle EOL products which have low commercial value and high environmental impact. Government could take the results of this paper as reference to make some wise and rational methods and mechanism to improve the environment.

circular economy; EOL products; dual closed-loop supply chain; game analysis

1005-9679(2017)02-0054-05

2017-03-06

国家自然科学基金资助项目（71532015）

程东波，同济大学经济与管理学院博士研究生，教授级高工，研究方向：物流与供应链管理，运营管理；霍佳震，同济大学经济与管理学院教授，博士生导师；徐红鸣，同济大学经济与管理学院博士研究生。

F224

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