面向两网融合的城市生活垃圾与再生资源回收供应链政企合作策略

王 娟，陈星洁 WANG Juan, CHEN Xingjie

（1. 中南林业科技大学 物流与交通学院，湖南 长沙 410004；2. 湖南省智慧物流重点实验室，湖南 长沙 410004）

2022 年3 月，李克强总理在政府工作报告中强调，要推行垃圾分类和减量化、资源化，完善废旧物资循环利用等环保产业支持政策；国务院在关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见（国发【2021】4 号） 中明确提出健全绿色低碳循环发展的流通体系，推进垃圾分类回收与再生资源回收“两网融合”。近年来，国家有关部委已经将“两网融合”发展作为绿色低碳循环发展的工作重点，大力推动有条件的城市创新工作体制机制，试点开展再生资源回收与生活垃圾分类清运体系的协同发展。政企合作是构建两网融合下城市生活垃圾与再生资源回收供应链体系建设的必然选择。

两网融合回收供应链是指在城市生活垃圾与再生资源分类回收过程中，涉及的两网融合回收点、两网融合回收中心、两网融合分拣中心、两网融合资源循环利用基地等主体所构成的网链结构，研究重点体现为城市环卫体系与再生资源回收体系物流融合网络的建设。目前，国内城市形成较成熟的、有中国特色的、可复制和可借鉴的融合模式还不多，更多的政府部门和企业还处于探索之中，该领域的研究工作尚属初步探索阶段。对于合作模式与策略的研究，博弈论及其相关理论是常用方法，肖敏等运用Stackelberg 博弈理论研究了具有产能约束的闭环供应链中回收率奖惩机制对制造商合作策略的影响；贺勇等在碳交易政策背景下，采用Stackelberg 博弈模型探讨了节能服务公司参与的供应链合作减排策略问题；王道平等在闭环供应链中考虑了拆解商参与和受制造商回收努力、时间等多种因素影响的回收率，研究了三方无合作、制造商分别与拆解商和零售商合作三种情形下供应链成员的最优策略和利润的变化情况；徐刚等运用演化博弈理论中复制动态的分析方法建立军民融合创新过程中军工企业、民用企业和政府三者之间的博弈模型；徐建中、孙颖、孙晓光基于演化博弈理论，从市场机制和政府监管两个角度分析军民融合产业政产学研合作创新行为及其影响因素；何燕子等研究了政府参与下物流企业与消费者之间的关系，基于博弈论演化理论的物流企业与消费者之间的动态博弈，构建了合理的低碳物流包装供应链体系。

综上，目前国内外学者对合作模式与策略方面做了大量研究，然而，专门针对两网融合下城市生活垃圾与再生资源回收供应链政企合作进行的研究仍然不足。本文旨在为面向两网融合的城市生活垃圾与再生资源回收供应链，政企合作策略制定提供决策参考。

1 问题描述与分析

我国城市生活垃圾与再生资源两网融合回收供应链尚处于探索阶段，目前大部分城市仍处于两网相对分离的状态。虽然近年来我国企业正积极开展诸多相关探索性实践，如传统再生资源回收企业跨界承接政府垃圾分类项目、环卫企业利用前端优势实现环卫清扫和废弃物一体化回收等，但普遍存在前端回收效用不强、链条衔接不畅、后端资源化利用缺失、市场化复制性不强等问题，通过两网融合构建现代化的再生资源回收体系迫在眉睫，两网分离到两网融合回收供应链状态转移示意图如图1所示。

图1 两网分离到两网融合回收供应链状态转移示意图

城市生活垃圾与再生资源两网融合回收供应链主要分为两网融合回收点、两网融合回收中心、两网融合分拣中心、两网融合资源循环利用基地四大结构层级。两网融合回收点层级一般为设立在小区、商场、学校等人员聚集场所，专门进行生活垃圾与再生资源的回收/分类/暂存的固定站点；两网融合中转站节点层级一般为设立在社区、街道等地专门进行可回收物的收集/整理/暂存、中转的固定场所；两网融合分拣中心节点层级是指负责对可回收物进行集中专业分类、挑选、破碎、切割、拆解、打包等，以便集中进入集散市场或销售给加工企业；两网融合资源循环利用基地节点层级为综合利用可回收物的终端产业园区，形成资源化和固体废弃物处置的特殊产业集群。具体结构模型如图2 所示。

图2 城市生活垃圾与再生资源两网融合回收供应链结构模型

供应链的双赢合作活动对经济可持续性和社会可持续性有积极的影响，两网融合回收供应链具有显著正向外部经济特性，社会和环境效益显著，城市固体废弃物处理项目应逐渐从政府垄断，转为各种公私合作模式开放领域。政府在两网融合回收供应链体系构建中，不仅是政策制定和执行监管者，同时也是主体承担者，与回收企业之间存在博弈关系，PPP 模式能够同时兼顾政府与回收企业的资金压力与风险承担比例，同时协调政府与企业二者不同利益主体的不同目标，且目前PPP 模式已广泛应用于废弃物处理的若干环节，如有害废弃物处理和生活垃圾填埋与焚烧等，因此城市生活垃圾与再生资源回收“两网融合”回收供应链体系构建宜采取PPP 合作模式。

2 两网融合回收供应链政企合作演化博弈模型

2.1 模型假设

假设3：政府在积极引导下获得的额外收益为p；政府因积极引导所付出的额外成本为M；政府在正常引导中因监管不当引发的风险成本为M；若政府选择积极引导而企业选择被动配合时，则政府需要付出额外的时间、人力成本为M，若企业方积极配合，则给予企业方补贴为B；因企业方违反协议，通过其他途径获得收益而对政府造成的损失为R。

假设4：企业在积极配合下所获得的额外收益为p；企业积极配合所付出的额外成本为N；当企业积极配合而政府正常引导时，由于政府没有积极引导消费者进行垃圾分类，企业需要额外支出成本N；因违反协议对政府造成损失需支付政府赔偿金为nR（n 为赔偿因子）；因政府监管不当造成的企业损失为R。

由上述模型假设可知，合作企业与政府的演化博弈收益矩阵如表1 所示。

表1 合作企业与政府演化博弈的收益矩阵

2.2 两网融合回收供应链合作主体演化博弈分析

2.2.1 政府的演化博弈复制动态方程

根据表1，可知政府的收益矩阵A 为：

2.2.3 具有稳定性的均衡点求解

根据演化博弈的基本原理，求解政府与合作企业的演化均衡点，均衡点的稳定性可以由雅可比矩阵J 的行列式detJ 和迹trJ来判定。

计算得出各均衡点(x,y )的雅可比行列式和迹，结果如表2 所示。

表2 各均衡点对应的雅可比矩阵的行列式与迹的结果

当且仅当detJ＞0，trJ＜0 时，该策略均衡点具有稳定性，由于混合策略均衡点(x,y)的迹trJ 为0，不满足trJ＜0，因此(x,y)不是进化稳定策略（Evolutionarily Stable Strategy，ESS） 点，其余四个局部均衡点达到稳定性的条件如表3 所示。

表3 四个局部均衡点达到稳定性的条件

3 数值仿真

由前述分析可知，当P+bM+anR＞M且P+B＞N时，政府和合作企业均会采取积极的合作行为策略，两网融合回收供应链合作的期望均衡点(1,1 )，即双方均采取积极行为演化。基于此，分析不同因素变化对政府与合作企业之间合作行为的影响。设定满足条件P+bM+anR＞M且P+B＞N的参数值：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。对(x,y )的初始值分别取(0.3,0.7 )、 (0.8,0.2 )进行仿真，结果如图3 所示。由图可知，无论(x,y )的初值如何选取，两网融合系统都会向(1,1 )的期望方向演化。

图3 政府与合作企业的合作演化过程

3.1 政府积极引导下付出的额外成本M1 和政府在正常引导中因监管不当引发的风险成本M2

设定政府在选择积极引导的行为策略下所需付出的额外成本M分别为3、2、1；政府在正常引导中因监管不当引发的风险成本M分别为1、1.5、2。仿真得出政府与合作企业的策略演化，如图4 所示。政府在积极引导时付出的额外成本M、政府在正常引导中因监管不当引发的风险成本M越小，政府与合作企业选择的行为策略收敛于积极策略的速度也就越快；政府尤其对M的变化非常敏感，合作企业对M和M均不太敏感。这表明，若期望更快达到期望均衡点(1,1 )，需要降低政府在采取积极引导策略时的支出成本，如采用创新的管理方式，降低积极引导策略下的管理成本等。

图4 M1、M2 对政府与合作企业合作行为的影响

3.2 合作企业积极配合下付出的额外成本N1和政府正常引导下企业积极配合需付出的额外成本N2

设定合作企业积极配合所需付出的额外成本N分别为1、2、3；政府正常引导下企业积极配合所需付出的额外成本N分别为1、1.5、2。仿真得出政府与合作企业的策略演化，如图5 所示。政府对N、N的变化敏感度基本一致，合作企业随着N的减少，能够更快收敛。可见，在现实社会中，当合作企业积极配合建设城市生活垃圾与再生资源两网融合回收供应链体系时，政府应采取措施适当降低合作企业积极配合时付出的额外成本，以提高合作企业积极配合的热情。

图5 N1、N2 对政府与合作企业合作行为的影响

3.3 合作企业积极配合的额外收益Ps以及政府积极引导的额外收益Pg

设定合作企业积极配合的额外收益P分别为3、4、5；政府积极引导的额外收益P分别为2、3、4。仿真得出政府与合作企业的策略演化，如图6 所示。政府对P、P值变化的敏感度均很高，合作企业对于P值的变化的敏感度较高，对P值变化的敏感度较低。政府和合作企业达到期望均衡点的时间均随着P、P的值的增大而缩短。

图6 Ps、Pg 对政府与合作企业合作行为的影响

4 结束语

本文构建了政府与合作企业PPP 合作模式下，城市生活垃圾与再生资源两网融合回收供应链政企合作演化博弈模型；通过数值仿真模拟了在合作双方最终达成一致合作策略即政府积极引导、企业积极配合的目标下，不同参数变化对双方合作行为的影响，据此提出面向两网融合的城市生活垃圾与再生资源回收供应链政企合作策略建议：（1） 政府应采取创新的管理方式，降低其在采取积极合作策略时的支出成本；（2） 政府应设法降低企业采取积极配合策略时所需付出的额外成本；（3） 重视合作企业因积极配合所获得的额外收益，激励企业为达到更高的收益而积极配合两网融合回收供应链建设目标。