政府基金政策下电器电子产品再制造闭环供应链决策

安娜

摘  要：为分析我国现有废弃电器电子产品回收处理相关政策对其闭环供应链决策的影响，分别构建有政府基金政策、无政府基金政策两种情况下废弃电器电子产品回收再制造闭环供应链决策模型，探讨政府基金政策设置的环境税和回收处理补贴力度对闭环供应链各成员最优决策和利润的影响。结果表明：政府征收环境税越高，新产品批发价格和零售价格越高，市场需求量越低。政府补贴力度越大，废弃电器电子产品回收价格越高，回收量越高。

关键词：电器电子产品;闭环供应链;政府基金政策

中图分类号：F713.2    文献标识码：A

Abstract： In order to analyze the influence of the current policies of recycling and treatment of waste electrical and electronic products on the closed-loop supply chain decision-making， the closed-loop supply chain decision-making model of recycling and remanufacturing of waste electrical and electronic products is constructed under the two circumstances of government fund policy and non-government fund policy respectively， and the environmental tax and recycling subsidy intensity set by the government fund policy on the closed-loop supply are discussed the influence of the optimal decision and profit of each member of the chain. The results show that the higher the government levy the environmental tax， the higher the wholesale and retail prices of new products， and the lower the market demand. The greater the government subsidies， the higher the recycling price of waste electrical and electronic products， and the higher the recycling volume.

Key words： electrical and electronic products; closed-loop supply chain; government fund policy

0  引  言

随着集成电路制造技术的发展，我国电器电子产品更新迭代速度不断加快，废弃电器电子产品数量不断增长。2019年1月31日，上海市通过《上海市生活垃圾管理条例》，并于2019年7月1日正式实施。为规范废弃电器电子垃圾的回收处理活动，在2016年8月19日，我国出台配套《中国制造2025》的《绿色制造工程实施指南（2016-2020年）》，指出将重点开展废弃电器电子产品整体拆解与多组分资源化利用，废弃电器电子垃圾回收不断发展。其闭环供应链成员的发展受上述废弃电器电子垃圾处理相关政策影响，不断探索电子垃圾回收再利用模式，优化企业经营策略。

目前，一些文献考虑了政府政策对回收废弃电器电子垃圾闭环供应链决策的影响[1]。易余胤等[2]研究了獎惩机制下再制造闭环供应链的协调机制。余福茂等[3]讨论了政府引导激励下的电子废弃物回收处理决策模型。刘芳琳等[4]构建了一个由单一制造商和多个回收商组成的新型闭环供应链系统并分析何种模式使WEEE回收绩效最优。孙金香[5]讨论了不同回收模式下废弃电器电子产品闭环供应链各成员与政府规制的最佳策略。Parisa Assarzadegan等[6]首次研究了由一个制造商和两个零售商组成的闭环供应链，将商品分为有缺陷和无缺陷两类，分析不同情况下闭环供应链的利润。孙浩等[7]建立了制造商回收模式下的多期闭环供应链网络均衡模型，综合考虑环保约束和政府补贴等因素，研究闭环供应链决策。史成东等[8]构建了第三方回收再制造闭环供应链模型，证明了收益共享契约可以克服双重边际效应和风险规避效应。赵敬华等[9]基于混合回收渠道的充分竞争闭环供应链中的研究假设，针对政府采取不同补贴对象策略分别建立闭环供应链定价模型，并进行分析。

以上关于电器电子产品回收再利用相关政策和研究大多未考虑政府补贴力度，或未将其变成参数加入到模型中。本文考虑由制造商和零售商以及消费者组成的电子垃圾回收闭环供应链，建立有/无政府基金政策两种情况下废弃电器电子产品回收再制造闭环供应链决策模型，更加完善了废弃电器电子产品回收再制造闭环供应链的回收模式。

1  模型假设与参数定义

1.1  问题描述

首先构建如图1、图2所示的闭环供应链结构图。制造商生产新产品并对回收的废弃产品进行再制造，零售商销售产品并回收废弃产品，政府可对再制造商和零售商进行补贴。

在逆向供应链中，零售商回收废弃产品给制造商进行再制造处理。其中，零售商向消费者支付的回收价格为b;制造商支付给零售商的回收价格m。在正向供应链中，制造商将产品批发给零售商，零售商再售卖给消费者。其中，制造商决定产品批发价格w;零售商决定产品销售价格p。

1.2  模型描述及假设

（1）产品既可以完全使用原材料生产，生产成本为c，也可以对废旧产品进行回收再制造，对废旧产品再制造单位费用为z。制造商对废旧产品进行再制造单位节约成本为Δ。

（2）消费者对产品的需求函数为Dp=a-bp，a为市场容量，b为消费者对价格敏感程度，a、b均为大于0的常量。

（3）废旧产品回收量Kb=e+θb，e、θ均为大于0的常量。

（4）制造商废旧产品的再生利用率为τ，且τ∈0，1。

（5）政府对制造商或零售商的补贴函数为：Tξ=ξbe+θb，ξ为补贴力度，ξ∈0，1，政府对每台废旧产品征收环境税h，h≥0。

（6）假设废旧产品回收数量只与回收价格有关。

（7）制造商利用废旧产品再制造的节约成本Δ是去除转移成本、再装成本之后的节约。

（8）π、π、π分别表示政府补贴制造商、政府补贴零售商、无政府补贴下决策。

2  政府基金政策下决策分析

第一阶段，政府以社会福利最大化为目标制定环境政策，决定对制造商或零售商进行基金政策;第二阶段制造商以自身利益最大化为目标，决定产品批发价格w和对零售商回收价格m;第三阶段，零售商根据制造商的决策决定产品零售价格p和支付给消费者的回收价格b。采用逆向归纳法进行求解。

2.1  对制造商进行基金政策下决策分析

首先，第三阶段，求解零售商最优经营决策：

π=a-bpp-w+m-be+θb                                   （1）

由一阶导数为零可得：

p=， b=                                         （2）

接着，第二阶段，制造商最优经营决策：

π=a-bpw-c-h+ξbe+θb+Δτ-m-ze+θb                           （3）

将式（2）代入，即：

π=a-w-c-h+ξe+θ+Δτ-m-ze+θ

由一阶导数为零，并将式（4）代入式（2）可得：

p=， b=

此时，制造商最优经营决策：

π=+×

零售商最优经营决策：

π=++-

2.2  对零售商进行基金政策下决策分析

首先求解零售商最优经营决策：

π=a-bpp-w+m-be+θb+ξbe+θb                             （4）

由一阶导数为零可得：

p=， b=                                      （5）

制造商最优经营决策为：

π=a-bpw-c-h+Δτ-m-ze+θb                               （6）

将式（5）代入式（6）可得：

π=a-bw-c-h+Δτ-m-ze+θ

由=0， =0可得：

w=， m=                                  （7）

将式（7）代入式（5），可得此时制造商最优经营决策：

π=+×

零售商最优经营决策：

π=+

2.3  无政府基金政策下決策分析

首先求解零售商最优经营决策：

π=a-bpp-w+m-be+θb                                   （8）

接着求制造商最优经营决策：

π=a-bpw-c+Δτ-m-ze+θb                                 （9）

同2.2，由逆向归纳法可得：

此时制造商最优决策为：

π=+

零售商的最优决策为：

π=+

3  不同模式再制造闭环供应链分析

命题1：政府对制造商征收生产电器电子产品的环境税越高，则制造商给零售商的批发价格越高，零售商给消费者的销售价格也越高。当环境税h>时，环境税越高，制造商和零售商收益越高。售商的批发价格和销售价格和环境税呈正相关关系，且==>0时，h>。

命题1表明，环境税与批发价格和销售价格呈正相关关系。这表明政府可以通过控制环境税h来引导制造商及零售商降低电器电子产品的价格，以使消费者受益。

命题2：政府征收的环境税影响产品批发价格及零售价格，政府基金政策下批发价格及零售价格大于无政府基金政策下的价格。证明：w-w>0， p-p>0。

命题2表明：政府实施基金政策时，由于对制造商或零售商征收一定的环境税，制造商和零售商将通过提高批发价格及零售价格弥补环境税带来的影响。

命题3：政府基金政策下，对制造商征收生产电器电子产品的环境税越高，市场需求量就越小，且政府基金政策下电器电子产品的市场需求量均大于无政府基金政策下的需求量。

证明：由<0， <0可得。

命题3表明，政府征收的环境税对电器电子产品的市场需求起到了恒定的冲击作用，政府可通过控制环境税促进电器电子产品市场需求量的增加。

命题4：政府基金政策下，对制造商进行补贴时，废弃电器电子产品的再制造利用率满足τ>时，>0，政府补贴力度越大，零售商给消费者的回收价格就越高，当0≤τ<时，<0，证明：由于>0， >0， >0， >0，所以政府补贴力度越大，回收价格就越低。对零售商补贴力度越大，回收价格越低。

命题4表明，政府对制造商进行补贴时，由于制造商再制造的能力不同，只有当制造商对废弃电器电子产品的再制造利用率达到一定标准时，政府补贴才通过闭环供应链对回收价格起到促进作用。而制造商的制造利用率低于某一标准时，政府补贴越大，回收价格反而越高。这表明政府应该选择能力较强的制造商企业对其进行补贴，以通过控制补贴力度使消费者受益。而当政府对零售商进行补贴时，补贴力度与回收价格呈负相关关系。

4  算例分析

下面通过数值算例分析政府有无基金政策对闭环供应链各成员利润的影响。设置参数如下：c=1 500， z=10， τ=0.8， a

=8 000， b=3， h=20， ξ=0.8，e=10， θ=0.8， Δ=60。产品市场需求、回收量以及供应链各成员利润随基金随环境税与补贴力度大小变化如表1至表3所示。

由表1可得：政府基金政策下的产品回收量与政府补贴力度有关，补贴力度越大，回收量越高，且对制造商进行基金政策下的产品回收量大于对零售商进行基金政策下的回收量。无政府基金政策下的回收量小于有政府基金政策下的回收量。

这说明政府征收环境税增加了生产新电器电子产品的生产成本，导致其价格增大，从而使需求减少。反之亦然。对制造商进行基金政策更利于闭环供应链各成员进行废弃电器电子产品回收再利用活动。

由表2、表3可得：（1）当政府补贴力度不变时，政府征收环境税越高，制造商和零售商利润越低。对零售商征收环境税时的零售商利润大于对制造商征收环境税时的利润，对制造商征收环境税时的制造商利润大于对零售商征收环境税时的利润。无政府基金政策时，制造商利润恒大于有基金政策时的利润。当政府征收环境税较小时，政府基金政策下的零售商利润大于无政府基金政策下的利润。（2）当政府征收环境税不变时，政府补贴力度越高，制造商和零售商利润越高。对零售商进行补贴时的制造商利润大于对制造商进行补贴时的利润，对制造商进行补贴时的零售商利润大于对零售商进行补贴时的利润。无政府基金政策下的制造商和零售商利润大于有基金政策下的利润。

5  结束语

本文总结了不同环境税和补贴力度对闭环供应链最优决策的不同影响，并结合数值算例进行分析。研究表明政府征收的环境税越高，新产品批发价格和零售价格越高，新产品市场需求量越低。政府补贴力度越大，废弃电器电子产品回收价格越高，回收量越高。无政府基金政策下的新产品批发和销售价格、废弃电器电子产品回收价格和回收量均小于有基金政策情况下。政府应从供应链整体及各成员利益角度出发，设置合理的环境税，控制好补贴力度，促进废弃电器电子产品回收再制造的过程中，調节闭环供应链各成员的利益。

参考文献：

[1] 马祖军，胡书，代颖. 政府规制下混合渠道销售/回收的电器电子产品闭环供应链决策[J]. 中国管理科学，2016，24（1）：82-90.

[2] 易余胤，梁家密. 奖惩机制下的再制造闭环供应链协调[J]. 计算机集成制造系统，2013，19（4）：841-843.

[3] 余福茂，钟永光，沈祖志. 考虑政府引导激励的电子废弃物回处理决策模型研究[J]. 中国管理科学，2014，22（5）：131-137.

[4] 刘芳琳，费玉莲. 互联网+背景下WEEE多渠道闭环供应链混合回收模式选择研究——基于博弈论视角[J]. 信息与管理研究，2019，4（Z1）：12-32.

[5] 孙金香. 政府规制下废弃电器电子产品闭环供应链回收模式决策研究[D]. 秦皇岛：燕山大学（硕士学位论文），2018.

[6]  Parisa Assarzadegan， Morteza Rasti-Barzoki. A game theoretic approach for pricing under a return policy and a money back guarantee in a closed loop supply chain[J]. Internation Journal of Production Economics， 2019，47：343-356.

[7] 孙浩，张桂涛，钟永光，等. 政府补贴下制造商回收的多期闭环供应链网络均衡[J]. 中国管理科学，2015，23（1）：56-64.

[8] 史成东，闫秀霞，闫厚强，等. Loss-averse测度下考虑政府补贴的双第三方回收再制造闭环供应链[J]. 中国管理科学，2015，23（7）：152-158.

[9] 赵敬华，林杰. 不同补贴对象下的闭环供应链定价模型[J]. 管理工程学报，2017，31（1）：85-92.