EPR電子垃圾合作博弈實驗設計

劉 偉， 葛新權， 劉奧彬

(北京信息科技大學 經濟與管理學院， 北京 100192)

1 概述

隨著經濟快速發展，尤其是電器電子行業科技進步和繁榮，每年有大量電器電子產品進入消費市場。目前我國實際手機用戶達到12.4億，巨大的保有量每年帶來約1.5億部廢舊手機淘汰量[1]。雖然電器電子行業給國家帶來巨大利潤，但其電子廢棄物如電池、重金屬等卻對環境帶來顯著的負面影響。

1.1 EPR制度

為解決電子廢棄物對環境的危害，我國2003年提出將產品使用后產生的廢舊電池等廢棄物的收集責任歸于制造商和進口商，即生產者責任延伸制度(extended producer responsibility，EPR)。

為保障EPR的實施，《固體廢物污染環境防治法》《清潔生產促進法》《循環經濟促進法》《廢棄電器電子產品回收處理管理條例》和《電器電子產品生產者責任延伸試點工作方案》等相關法律法規相繼出臺，可惜對“生產者責任”的界定仍不明晰，也沒有形成有效的廢舊產品回收機制。EPR制度的有效實施始終是個難題。探索恰當的回收激勵機制、提高電子類垃圾回收率是本文主要期望解決的問題。

1.2 實驗經濟學研究方法

實驗經濟學以實驗的方式研究社會經濟問題[2]，對傳統經濟解釋的方法進行拓展，具有可重復性和可控制性的特點，一定程度上彌補了傳統檢驗方式的不可重復和數據結構性問題等缺陷。運用模擬和仿真、比較與評估、行為分析和心理研究的方法研究經濟理論和現實問題[3-4]。

自史密斯研究競爭市場行為開始[5]，國際和國內學者一直在使用實驗經濟學方法研究現實經濟問題[6-11]，其中也不乏基于EPR制度的研究[12-13]，取得了豐碩的成果。但在EPR框架下研究以廢舊手機為代表的電子類生活垃圾回收問題還比較少見。

基于EPR理論通過完善的實驗邏輯，再現與現實一致的手機經濟環境。實驗過程充分反映參與者的真實想法和現實決策邏輯，通過研究不同條件下廢舊手機的回收狀況，辨別廢舊手機回收措施的有效性。本實驗對制定以廢舊手機為代表的電器電子生活類垃圾回收政策具有重要參考價值。

2 實驗設計

2.1 實驗概況

本實驗參照手機行業現實的經濟市場，構建實驗環境[14-15]，包括生產者市場、手機銷售市場和手機消費市場，實驗中成交價由雙方討價還價決定。消費者手機損壞，須退出消費市場，進入銷售市場購買新手機以及處理廢舊手機，之后回到消費市場。實驗中設置“星星抽紙箱”環節，作為消費者處理廢舊手機的一種方式。圖1為3種角色實驗關系圖。

圖1 生產者—銷售者—消費者角色關系圖

每次實驗征集13名實驗人員，其中銷售者3名、消費者7名、實驗服務人員3名，政府和生產者由系統操作，每場實驗時長約為1.5 h。實驗場地分4個區域，分別為手機消費市場、手機銷售市場、生產者市場和工作人員區域，具體劃分如圖2所示。

圖2 實驗區域劃分圖

2.2 實驗主要道具

實驗中的道具主要包括數機、機槽、廢舊手機兌換券、實驗貨幣、回收處置箱及概率球等。限于篇幅，這里重點介紹數機及機槽，它們是實驗的基礎道具。

數機共有“D”“F”和“W”3種，每種有數字從1到9的9種圖案，即D1、D2…D9；F1、F2…F9；W1、W2…W9。實驗使用7張數機和機槽模擬現實中的一部手機，不同種類和圖案的7張數機與對應顏色的機槽結成一體代表不同檔次的手機，圖3為高檔手機道具。

機槽是實驗中消費者用來擺放7張數機的工具，分為紅、黃、綠3種顏色，分別代表高、中、低檔次的手機。機槽側面標有該手機的“售價”和“回收價”的參考價格，用于實驗中銷售和回收手機時的價格參考。

圖3 高檔手機道具圖

2.3 實驗流程與設置

2.3.1 消費市場

在手機消費市場中，分為連續的10個回合，每回合限時30 s，每回合結束后，工作人員將根據每位消費者的數機交換情況和消費者手中7張數機的顏色對消費者進行數據匯總，整個消費市場的實驗流程如圖4所示。

圖4 手機消費市場的實驗流程圖

2.3.2 銷售市場

手機銷售市場是消費者購買新手機、處置舊手機的場所。廢舊手機可以出售給銷售者也可以選擇“星星抽紙箱”。如果選擇“星星抽紙箱”環節，則從相應紙箱中抽取寫有數字的紙條，根據紙條上數字正數或負數，獲得對應數字金額的獎勵或懲罰，同時，消費者手中的廢舊手機上交工作人員。

銷售者在手機銷售市場中負責手機銷售、進貨以及回收廢舊手機等活動。具體實驗過程如圖5所示。

2.4 數據留存

2.4.1 手機銷售市場

銷售者購進新手機、銷售手機或回收消費者的廢舊手機時應記錄交易詳情，填寫“業務信息統計表”，如表1所示(空白表)。

圖5 手機銷售市場的實驗流程圖

銷售者S1購進手機檔次進價高高□ 中□ 低□……售出手機檔次進價高高□ 中□ 低□……回收手機檔次進價高高□ 中□ 低□……

在“檔次”欄中相應的“□”中打“√”

手機銷售市場工作人員在實驗結束后對整個手機銷售市場的手機購進、銷售和回收情況進行統計，填寫“銷售市場手機銷售和回收統計表”，如表2所示(空白表)。

表2 銷售市場手機統計表

2.4.2 手機消費市場

手機消費市場的工作人員在每回合結束后統計每位消費者的數機交換情況，填寫“手機消費市場工作人員用表”，如表3所示(空白表)。

表3 手機消費市場工作人員用表

注：互換成功—“√”；互換失敗—“×”；形成1連+2對—“△”

2.4.3 生產者市場

根據銷售者廢舊手機回收率(以下簡稱“回收率”)，確定對該銷售者購進手機執行的優惠率。工作人員記錄銷售者的回收率，采用表4(以銷售者S1為例)的設計。實驗優惠率表如表5所示。

表4 銷售者手機進價優惠率登記表

表5 優惠率表

“優惠率表”反映的是銷售者回收率與對其在手機標價上執行的優惠率之間的梯形優惠率關系。

2.5 實驗績效

2.5.1 消費者績效

消費者最終績效由2部分組成，即消費者手中的貨幣和手中手機的回收價格，設第i位消費者的績效為πi，實驗中共有7名消費者，則

πi=C+25n+100m-ti+fi+bi，

i=1，2，…，7

(1)

其中，C表示實驗給予每位消費者的初始資金，為100元；n表示第i位消費者存活的回合數，n表示第i位消費者的所有存活獎勵；m表示第i位消費者數機花色形成“1連+2對”的次數，100m表示第i位消費者因數機花色形成“1連+2對”獲得的獎勵；ti表示第i位消費者購買手機的費用支出，fi表示第i位消費者的廢舊手機產生的收益，bi表示實驗結束時對第i位消費者所持有手機的補助，高檔手機、中檔手機、低檔手機對應的補助金額取值分別為20、10、5元。

又

(2)

(3)

其中，p1ji表示第j位銷售者銷售給第i位消費者手機的價格，p2ji表示第j位銷售者回收第i位消費者的廢舊手機的價格，xi表示第i位消費者抽取星星紙箱的收益，將(2)、(3)式代入(1)式，則

xi+bi，i=1，2，…，7

(4)

2.5.2 銷售者績效

銷售者的最終績效為消費者手中的貨幣與手中手機的標價之和，設第j位銷售者的績效為yi，實驗中共有3位銷售者，則

yj=D+sj+pj-cj，j=1，2，3

(5)

其中，D表示實驗給予每位銷售者的初始資金，為100元；sj表示第j位銷售者銷售手機的收入，pj表示實驗結束時對第j位銷售者未銷售的新手機的補助，按照高檔手機、中檔手機、低檔手機對應的補助金額pj取值分別為標價100、60、30元；cj表示第j位銷售者購買手機而支出的費用，包括2部分的費用，即

cj=c1j+c2j

(6)

其中，c1j是第j位銷售者購買新手機而支出的費用，c2j是第j位銷售者回收廢舊手機而支出的費用，又

(7)

將(7)式代入(6)式，得

(8)

又，

(9)

其中，p2ji表示第j位銷售者回收第i位消費者的廢舊手機的價格，p1ji表示第j位銷售者銷售給第i位消費者手機的價格，將(8)、(9)式代入(5)式，則

(10)

2.5.3 績效排序

對所有消費者的績效πi和銷售者的績效yj統一進行排序，按照其績效進行貨幣獎勵，績效點數兌換為參試人員的實驗收入。績效排序對參試人員博弈效果有正向促進影響，提升實驗整體有效性。

3 數據處理

采取不同的“回收率-優惠率”對應標準，基本回收率r和優惠率差額h是主要的研究變量；相應地計算實際廢舊手機回收率r′、銷售者總收益y和生產者優惠補貼支出g，y用所有銷售者的績效之和表示，g用所有銷售者購進手機時所享受的優惠總額表示。以基本回收率r和優惠率差額h作為實驗自變量，分別觀察實際回收率r′、銷售者總收益y和生產者優惠補貼支出g的變化情況，得到分別以r′、y及g為因變量的三維立體曲面圖如圖6所示。

圖6 實際回收率變化曲面圖

確定最優策略下的基本回收率r1和優惠率差額h1后，根據設定的回收率差幅U，制定“優惠率表”，如表6所示。

表6 優惠率表

4 結語

本實驗基于EPR制度，運用實驗經濟學方法研究手機從生產到回收的完整生命周期，重點關注手機銷售和回收過程，探究有效提高廢舊手機回收率的優惠政策設計。實驗中，優惠政策作為一項社會公共品，國家、生產企業(銷售者)和消費者可以通過合作參與廢舊手機回收，協調相互之間的戰略選擇而共同分享，通過合作博弈使優惠政策為參與各方帶來更大收益。

本實驗已在北京信息科技大學實驗經濟學實驗室進行20場，包括北京高校本科生、碩士生和社會人員在內的200余名參試人員參加實驗，效果理想。

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