面向循環經濟的共享單車可持續發展治理路徑

司紅運 施建剛 曲衍波 吳光東

摘要 共享單車作為新時代居民低碳出行的典型交通工具，探討如何實現其全生命周期的可持續發展意義重大。立足于中國城市共享單車發展挑戰，文章創新性提出了面向循環經濟的共享單車可持續發展治理框架以及基于3R原則的治理路徑，構建了集故障車輛減量化、故障車輛再利用和報廢車輛資源化三個子模塊為一體的復雜系統動力學模型。在此基礎上，基于上海市實踐案例，對循環經濟視角下共享單車可持續發展路徑進行了多情景仿真模擬。研究發現：①用戶使用行為治理、回收參與行為治理、城市投放總量控制、故障車輛回收監控和生產者責任延伸制五種策略均對共享單車行業的可持續發展起到顯著作用;②就單一策略而言，生產者責任延伸制和故障車輛回收監控是政府治理故障和報廢車輛、運營商降低生產和回收處置成本，進而提升行業資源利用效率的兩種最佳治理舉措，城市投放總量控制次之;③就組合策略而言，五種策略的綜合集成實施是促進中國共享單車可持續發展的最優治理路徑，全面實施后，2021—2031年上海市報廢單車總量將減少71.15%，運營商的生產和回收處置成本節約73.77%，碳排放減少8.78萬t。基于上述研究結果，文章提出實施生產者責任延伸制度、“科學謹慎”執行城市投放總量控制、“引導+規范+約束”用戶可持續使用行為、提高用戶回收參與意愿、加強故障車輛回收監控等政策建議。這項研究旨在為共享單車可持續發展的頂層設計提供決策參考，為國家“交通強國建設、碳達峰與碳中和”三重戰略目標的實現提供助力。此外，文章為共享經濟產品的可持續發展研究開辟了新的視角，為后續循環經濟與共享經濟的集成探究奠定了重要基礎。

關鍵詞 循環經濟;共享單車;可持續發展;多情景仿真

中圖分類號 X73? 文獻標志碼 A?? 文章編號1002-2104（2022）02-0071-14?? DOI：10.12062/cpre.20210813

“十四五”規劃提出“加快推動綠色低碳發展，降低碳排放強度，制定2030年前碳排放達峰行動方案”;中共中央、國務院印發的《交通強國建設綱要》強調“建設節能環保、生態集約的綠色交通體系”。共享單車作為一種典型的可持續交通工具，不但在緩解交通擁堵和降低碳排放方面發揮著重要作用[1]，而且為用戶提供了出行費用節約、身體健康受益和低碳生活方式等方面好處[3]。截至2020年10月，中國共享單車投放1950萬輛，覆蓋全國

360多個城市，注冊用戶超過3億人次，日均訂單數量達到4570萬[4]，現已成為繼地鐵和公交后的第三大公共出行方式。作為補充和銜接城市“最后一公里”出行的關鍵基礎設施，確保共享單車穩步可持續發展對中國城市交通出行效率和社會福祉的提升兼具重大現實意義。

然而，在解決“城市痛點”的同時，共享單車亦成為了新的“城市痛點”。究其原因，用戶不可持續使用行為泛濫和故障報廢車輛難以及時回收利用是“病痛”的根本。具體來說，用戶不可持續使用行為會導致系統中的故障車輛大大增加，從而降低單車的“服役”時間和使用壽命[5];運營商無法及時回收利用故障和報廢車輛進一步影響了單車利用效率，造成資源浪費和環境污染[7]。因此，共享單車整個行業的資源利用效率低下，且存在一定程度的浪費，是“病痛”的結果。厘清核心問題后，找到共享單車的治理“良方”，對癥下藥，從而確保共享單車穩步可持續發展，是目前乃至未來共享交通領域亟待解決的關鍵課題。

循環經濟為促進產品回收利用以及資源利用效率提升提出了切實可行的方案，其最終目標是通過建立一個閉環系統將有限的資源重復使用并保持在連續的循環中，從而使資源在更長時間內產生更多的價值[8]。在全球范圍內，諸多國家均已制定了有關實施循環經濟的法規，以解決環境、經濟和社會等方面的可持續性問題[9]。3R 原則是循環經濟的核心，即減量化（Reduce）、再利用（Reuse）和資源化（Recycle）[10]。正如Webster 所講[11]，3R 原則旨在促進產品、零部件和材料保持最高的效用和價值。鑒于循環經濟理念在提升產品資源利用效率方面的顯著優勢和特點，且已于2009年開始在中國廢棄電器電子產品和報廢機動車等廢物管理領域實施[12]，那么，共享單車的資源利用效率提升和可持續發展治理可否遵循循環經濟及其3R 原則？具體的治理路徑是什么？進一步地，對于中國共享單車可持續發展治理而言，政府的政策制定和實施以及運營商策略設計執行背后蘊含著巨大隱形成本，在目前由粗放式管理向精細化管理轉變的社會治理轉型期，有必要對擬執行的治理策略進行模擬評估論證，從而明確如何更加高效地實現治理目標。

為此，文章擬秉承循環經濟理念，首先嘗試構建共享單車可持續發展的治理框架，提出3R 原則下應對現有挑戰的治理路徑;然后，借助系統動力學方法構建共享單車可持續發展治理的動態仿真模型，并以首個啟動共享單車服務的城市——上海市實踐為例，模擬預測循環經濟視角下不同路徑的治理效果;最后，提出共享單車行業可持續發展的最佳治理路徑，旨在為政府和運營商針對共享單車可持續發展的頂層設計提供決策參考，為國家“交通強國建設、碳達峰與碳中和”三重戰略目標的實現提供助力。

1 文獻回顧

1.1 共享單車

在過去4年中，共享單車的相關研究與實踐在全世界范圍內如雨后春筍般涌現。在發展初期，整個行業所暴露的一系列問題引發了業界和學界對行業監管及困境的熱議與思考。較早開展這一方面研究的是張澤華等[13]，他們從產品供給側的視角分析了共享單車發展問題的本質原因，認為是共享單車的自然和產權屬性所決定的。對于共享單車發展困境，王林等[14]認為，監管“一刀切”、車輛惡意破壞、信息體系不健全和廢棄車輛回收問題是目前的關鍵挑戰;趙菊等[15]則將問題歸因于共享單車過度投放所引起，因此他們從公共管理的視角調查了政府監管和社會媒體監管對共享單車行業的作用。

在經歷了前期的問題爆發后，共享單車進入利益相關者合作治理的中期階段[16]。一些學者從政府、企業和消費者三方協同的視角調查了共享單車的利益相關者訴求沖突問題[17]，共同生產服務治理問題[18]，協同程度差異問題[19]。這些研究從政府干預的宏觀層面提出了法律規制、押金處罰、電子圍欄等方面的建議，也從企業和消費者行為決策方面強調了基于大數據的企業監管和提高用戶規范意識等策略的重要性。特別地，一些研究以共享單車為例，探討共享經濟的商業模式和價值共創。譬如，彭華濤等[20]通過共享單車探討了共享經濟創業的異常模仿行為，并基于扎根理論提煉出了多個模仿行為的協同治理框架。Ma 等[21]以共享單車為例分析共享經濟價值共創的可持續性潛力，揭示了在實現這種潛力時遇到的社會、行為、經濟和基礎設施障礙。

2019—2020年，共享單車市場逐漸回歸理性，其所對應的研究內容也開始多樣化呈現，包括但不局限于用戶使用特征及偏好[22]，用戶使用行為意愿及其影響因素[23-24]，考慮環境或經濟最優的車輛調度與系統優化[25-26]，車輛時空分布及其與公共交通的集成[27]，對城市環境和居民通勤產生的影響[28-29]。針對當下新一代共享單車對傳統公共自行車的競爭和擠壓，一些學者對兩種系統在用戶需求[30]、性能差異[31]和全生命周期碳排放[32]等方面進行了比較研究，以促進實現兩種單車系統的共存。此外，共享單車產業鏈中下游的故障和報廢車輛回收治理問題被廣泛認為是共享單車可持續發展的重大挑戰[33]，包含共享單車產品在內的整個共享經濟行業如何健康可持續發展亦成為國家社會科學領域的重點議題之一。

1.2 循環經濟

線性經濟發展模式導致資源的不可持續消耗，造成嚴重的資源和環境問題。循環經濟旨在追求物質流的閉環，并從資源中獲取最大價值，最大程度地減少資源浪費和環境污染[34]。迄今為止，循環經濟已經在鋼鐵[35]，造紙[36]，以及手機等產品中實現[37]。近年來，循環經濟獲得了學術界、政府和環境組織的廣泛認可，成為中國和歐盟政策制定的核心[38]。與此同時，學術界作出了大量努力來鞏固對循環經濟的研究[39-42]，并為后續研究人員開展工作創造了共識。此外，循環經濟被認為是實現經濟增長與資源消耗脫鉤的一種可能途徑[43]。

Mihelcic等[44]提出了最早的循環經濟概念模型，他們認為產品的生命周期管理應倡導內圈的方式，資源的價值可在內圈中消耗和生存的時間最大化。隨后，艾倫·麥克阿瑟基金會將循環經濟定義為“通過意圖和設計來恢復或再生的工業經濟”[45]。類似地，Yuan 等[46]著眼于中國對這一概念的實施，指出循環經濟的核心是物質循環流動和穿越多個階段的原材料能源使用。考慮到循環經濟在行業中受到越來越多的關注，但尚未存在統一的概念，Geissdoerfer等[47]集成了先前學者的不同貢獻，將循環經濟定義為一種可再生系統，在該系統中通過放慢、縮小物料和能源循環來最大程度地減少資源輸入和浪費，通過長期的設計、維護、維修、重復使用、再制造、翻新和回收循環來實現。

文獻回顧發現，現有研究為共享單車的可持續實踐奠定了重要基礎，但是鮮有學者從共享單車可持續發展的整體治理視角思考其全生命周期資源利用效率提升的問題。鑒于循環經濟戰略在提升資源利用效率方面的優勢，故可將循環經濟應用于共享單車的可持續治理。但是，共享單車行業的發展涉及多方利益相關者和眾多影響因素，是一個典型的復雜系統，將循環經濟應用于共享單車的可持續發展治理需要解決治理框架提出、復雜系統建模和治理策略論證等一系列學術難題。而現實情況是，無論在國內還是國際共享單車研究領域，這些問題尚未獲得有效關注。因此，文章旨在解決的核心問題是如何通過循環經濟理念解決共享單車行業資源利用效率低下與可持續發展的問題，這將在后續章節中逐步呈現。

2 案例背景與治理框架

2.1 上海市共享單車發展實踐

2016年4月，摩拜單車正式在上海上線，這也是共享單車第一次在全國范圍內滲入城市交通。隨后，越來越多的共享單車企業進入上海市場。正值共享經濟熱潮，面對“共享出行、低碳交通”的“大蛋糕”，企業間惡性競爭，投資商爭搶紅利。最終，供大于求的市場帶來了亂停亂放、車輛損壞、車輛積壓、擠占公共空間等問題，共享單車變質為“共享垃圾”。截至2017年8月，在上海運營的共享單車企業高達13家，投放車輛超過160萬。8月底，上海市交通委向各企業下達告知書“暫停在上海新增投放車輛，一旦發現，將作為嚴重失信行為納入企業征信檔案”。同時，全市開展清理工作，截至9月底清理共享單車51.6萬輛。

2017年11月，上海市政府印發《鼓勵和規范互聯網租賃自行車發展的指導意見》，按照“積極引導、注重有序、強化安全、加強協同”的原則，鼓勵支持互聯網租賃自行車有序發展。2018年6月，上海市交通委發布《互聯網自行車管理辦法》，重點從電子圍欄、電子號牌注冊、區域調控、企業投放、運營、維護、調度、押金、用戶行為和立法等方面進行規制，強調總量控制和動態調節。2019年，上海市共享單車市場和行業格局趨于穩定，哈啰、美團和青桔成為生存下來且運營良好的主要企業，三者約占上海市95%的市場[48]。

盡管上海市政府已出臺多項政策來引導共享單車的可持續發展，但目前仍存在三個重要挑戰，即用戶不可持續使用行為、故障車輛難以及時維修利用和報廢車輛的資源化處理。根據上海市自行車行業協會的調查，上海街頭完好的共享單車不到60%[49]。排除車輛自身質量和壽命問題，主要原因是用戶的不規范使用行為。此外，報廢車輛包含大量的金屬、塑料、人工橡膠和電池等有害物質[50]，盡管個別單車企業開始嘗試建立回收機制，踐行全生命周期環保理念，但現實情況中報廢單車垃圾并沒有較好地拆解循環利用。值得注意的是，2016年至今投放的數百萬輛共享單車均已達報廢壽命，未來10年會有更多的報廢車輛產生，面對上述難題，上海乃至國家層面尚未有較好的治理辦法。

2.2 面向循環經濟的共享單車可持續發展治理框架

結合上海市乃至全國共享單車發展面臨的普遍挑戰，構建循環經濟視角下共享單車可持續發展治理的策略框架如圖1所示，提出對應3R 的治理路徑：故障和報廢車輛減量化、故障車輛維修再利用、報廢車輛回收資源化。需要注意的是，共享單車行業涉及企業、用戶和政府等多方利益相關者，他們在享有共享單車所帶來“好處”的同時，卻未能承擔共享單車所帶來的“負外部性”。這些“負外部性”指用戶不可持續使用行為導致的車輛故障和提前報廢，企業未能建立車輛及時回收和循環利用產業鏈導致的資源浪費與環境污染，以及政府對企業市場行為的協同推動和監管力度不夠導致的行業發展可持續性下降。因此，上述三方主體應分別承擔共享單車所帶來的社會成本，從而促使“外部成本內部化”。進一步地，框架中具體的挑戰應對舉措與治理機制解釋如下。

（1）應對挑戰一：用戶不可持續使用行為泛濫。不可持續的共享單車使用行為會提升車輛故障率，顯著增加企業生產和運營成本，造成車輛廢棄和資源浪費。分析上述問題的原因可知：一方面，共享單車是一種典型的半公共產品，兼具商業盈利與社會公益的雙重特征，此類新興交通工具的用戶使用行為缺乏有效規范和引導;另一方面，在共享單車投放出初期，大量車輛遍布于中國城市街道，供大于求，使得用戶并不傾向于“愛惜”使用，因為即便車輛發生故障，用戶還可以在路邊輕松找到其他“健康”車輛。考慮到以上原因，提出：①城市共享單車投放總量控制，即通過源頭總量控制的方式間接減少末端的報廢單車數量，在實現供求均衡的同時，削弱用戶的“不規范使用心理預期”;②用戶使用行為治理，即根據用戶可持續使用行為的驅動因素及作用機理，采取一系列針對性宣傳教育措施有效引導用戶的規范使用行為。以上兩種應對策略是在產品生命的前期階段進行“源頭預防”，涉及政府和用戶需承擔的治理責任，旨在促進共享單車故障和報廢車輛的減量化。

（2）應對挑戰二：故障車輛難以及時回收利用。由于共享單車在城市區域內分布廣泛，且用戶使用無顯著規律性，盡早發現并回收系統中的故障車輛一直是運營商面臨的重要難題。Wang 等[51]調查發現，超過73%的用戶抱怨他們曾遇到過故障車輛。Yang 等認為[52]，故障共享單車如果不能及時回收，會引發破窗效應，誘發更多用戶不規范使用、故意破壞等不可持續使用行為。以上問題的形成原因在于：車輛的大部分故障需要靠肉眼識別，而運維人員在城市網格化回收管理中負責的片區范圍較大，難以在短時間內識別和回收所有故障車輛。為了解決這一挑戰，提出：①故障車輛回收監控，即政府相關部門通過線上和線下方式實時監控游離在城市中的故障車輛，當某企業的故障單車數量超過某一水平，政府可在委托第三方單位強制回收報廢車輛的同時對企業管理人員進行“約談”并責令整改;②用戶回收參與行為治理，即用戶通過平臺 APP 主動報修故障車輛，運維人員根據所收到的車輛編號和地理位置前往回收。平臺核實后，報修用戶會被給予不同程度的獎勵。但是目前的用戶參與度較低，需要采取一系列針對性措施有效引導用戶的回收參與行為。以上兩種應對措施是在產品生命的中期階段進行“過程控制”，涉及政府、企業和用戶三方需承擔的治理責任，旨在有效促進故障車輛的再利用。

（3）應對挑戰三：報廢車輛數量巨大，回收轉化處理困難。按照自行車協會的明確要求，共享單車的報廢時限為三年，這意味著中國將迎來大面積的共享單車“報廢潮”。此外，由于用戶不可持續使用行為導致提前報廢的車輛和配件數量將更加巨大。共享單車車身包含智能電子鎖、太陽能、電池和電路板等復雜組件，且回收價格低、轉化處理困難，目前仍舊沒有專業的資源化機構參與回收處理[7]。為此，借鑒國內外電器電子廢棄物的回收處理經驗，提出：實施生產者責任延伸制，即要求單車企業承擔產品從生產到廢棄全生命周期的資源環境責任，負責故障和報廢單車的資源化處理。現階段共享單車的回收轉化效益較差，企業不免出現投機取巧和搭便車行為，故政府在加強監管的同時，應根據單車企業的回收情況給予相應激勵和補貼。根據中國《廢棄電器電子產品處理基金征收管理規定》[53]，為了促使企業主動回收產品廢棄物，統一對新生產的電子產品收繳回收處理金，然后根據企業回收報廢產品的數量和回收產業鏈完善程度以補貼形式將回收處理金歸還。以上應對政策是在產品生命末期階段進行“末端治理”，主要涉及政府和企業需承擔的治理責任，旨在有效促進報廢車輛的資源化回收。

3 面向循環經濟的共享單車可持續發展治理系統建模

3.1 系統構建

文章嘗試構建的共享單車可持續發展治理仿真模型主要涵蓋故障車輛減量化、故障車輛回收再利用、報廢車輛拆解資源化和人-車-投入4個子系統。前三個子系統構建是基于循環經濟的3R 原則，最后一個子系統是建模的必要補充，包含人口、車輛生產和投放等基本變量。詳細的系統劃分與因果關系如圖2所示，具體的建模邏輯分析如下。

（1）故障車輛減量化子系統。循環經濟模式下廢物治理的重要舉措之一是源頭減量化。對于共享單車廢棄物而言，在產品設計和生產階段提升產品綠色度可以有效降低共享單車因自然損耗而故障的單車數量，即提升共享單車的耐用性，從而降低共享單車的故障率。在另一方面，用戶作為共享單車的使用主體，其使用行為在很大程度上決定著共享單車的使用壽命和故障率。基于 Si 等[6]對共享單車可持續使用行為驅動機理的揭示可知，用戶道德義務、感知行為控制、主觀規范和行為態度對用戶的可持續使用意愿有顯著的正向影響。因此，政府和企業可嘗試提升用戶的可持續使用意愿，進而降低因用戶不可持續使用行為而損壞的故障車輛比例，從而減少系統中故障單車和報廢單車的數量。

（2）故障車輛回收再利用子系統。當城市交通管理部門實施共享單車投放總量控制時，故障車輛的回收再利用便顯得尤為重要。根據Si 等[54]對故障單車回收參與意愿的實證研究，用戶的個人規范、后果意識和感知消費者效能，以及企業的激勵措施和服務響應效率對用戶的回收參與意愿有積極的正向影響。因此，企業通過相關引導措施可以顯著提升用戶回收參與意愿，從而大幅度提升故障車輛的識別效率。在另一方面，運維人員對系統和用戶識別的故障車輛進行回收時會遇到各種難題，負責區域廣、回收難度大、應接不暇已成為大部分運維人員的工作常態，因此回收的故障車輛占已識別故障車輛的比例是回收效率的重要指標。已回收的故障車輛通過維修進行二次投放。此時，故障單車的回收效率和再利用率極為關鍵。

（3）報廢車輛回收拆解資源化子系統。通常來說，難以修理的故障車輛交由再生資源回收企業，與政府清運的故障車輛一起完成報廢處理。報廢車輛拆解后，輪胎、輪圈和鋁合金銷售于翻新企業，進行原級再循環;光伏面板和塑料通過正規處置進行次級再循環;電路板和電池則需要按照國家規定標準化處理。因此，報廢車輛的回收和拆解可以帶來材料循環利用的經濟收益。當企業負責處理報廢車輛時，政府委托單位回收的故障和報廢車輛會交由企業維修，維修好的車輛投入市場再利用。因此，企業負責處理報廢車輛時，其獲得的不僅是報廢車輛的拆解處理收益，還有車輛維修再利用而減少的新車供應生產成本;當企業不負責處理報廢車輛時，不但將損失循環模式帶來的經濟收益，還需繳納大量的回收處理金。

（4）人-車-投入子系統。一座城市的人口出生率和死亡率影響著其常住人口數量，而城市的共享單車最佳投放數量與城市常住人口密切相關。上海市交通委[55]按照上海市道路停放設施能力、公共交通接駁需求、道路非機動車通行條件和綠色交通推廣要求等因素，經相關專家反復論證，確定了上海共享單車合理投放總量約為80萬輛。因此，可以通過單車最佳投放基數作為單車最佳投放量的衡量標準，即在一座城市中每多少常住人口配一輛共享單車。當設定最佳投放量與目前系統中的共享單車總量存在差距時，可隨著舊車報廢或新車供應進行總量調控，進而達到最佳投放數量。當新車供應投放時，所產生的費用包括生產費用和回收基金費用，這些投入是運營商需要重點衡量的費用。根據上述因果關系梳理，構建循環經濟視角下共享單車可持續發展治理的系統動力學存量流量圖見圖3。

3.2 模型設定與檢驗

3.2.1 變量賦值及其數據來源

如圖4所示，模型的四個子系統主要由行為變量、統計變量和訪談變量三類參數組成。行為變量是故障車輛減量化子系統和故障車輛再利用子系統的核心要素，根據 Si 等[6，54]對用戶可持續使用和回收參與行為意愿的調查研究，可以獲取道德義務、感知行為控制、主觀規范和行為態度對可持續使用意愿的影響系數，以及個人規范、后果意識、平臺激勵、感知消費者效能和服務響應效率對用戶回收參與意愿的影響系數。參照傅碧天[56]和 Ding 等[57]的研究，將上述行為變量間的路徑系數用于系統動力學建模的因果關系方程設定。例如，當用戶的道德義務每增加1個單位，用戶的可持續使用意愿就會增加1×對應影響系數個單位，其他變量亦如此。變量平均值則表示現階段該參數的初始值。

統計變量是報廢車輛資源化子系統和人-車-投入子系統的核心要素，包含出生率、死亡率、單車最佳投放量、上海市共享單車存量、單車車身各組件含量及回收價格、新車生產成本、生產者責任制下的回收處理基金等。這些數據主要來自上海市統計局、上海市交通委、上海市政法綜治、國內外最新共享單車文獻和其他信息公開網站等。比如，人口出生率和死亡率按照上海市統計部門公布的過去10年數據均值;共享單車存量及合理投放量來自上海市交通委對外公開數據;共享單車的回收處理基金（5元/輛）則是參照《廢棄電器電子產品處理基金征收管理規定》的同級別產品標準進行設定[58];車身組件的材料成分參考自網絡公開數據，每個部件的重量取不同品牌單車的平均數據，相關資料參考文獻[59]。

訪談變量是指四個子系統中難以直接獲取或量化的參數，此類變量的賦值及因果關系主要通過對上海市7位共享單車運維管理人員和6位專家學者的半結構化訪談確定。由于商業競爭和企業隱私，無論是共享單車運營商還是政府部門并未披露較多的運營數據。除了可在網絡收集的部分資料外，單車損壞、回收和維修數據僅能通過向運維管理人員訪談確定，比如共享單車故障率、運維人員回收故障車輛情況以及系統識別故障車輛情況。根據對單車運維人員的訪談可知，“目前美團、哈啰和青桔單車的車身和部件質量正在不斷升級，耐用性較強，正常使用情況下的自然故障率較小，每個月中每100輛會有3～5輛發生自然損耗故障，送到維修站的壞車基本上可以修好80%”。因此，設定單車每月出現自然故障比例的初值為3%。考慮到實際情況中較多報廢單車因為種種原因未能被回收，以及修好80%的故障單車所需的零部件轉化，故設定故障單車的再利用率初值為75%;進一步地，當新車產品的綠色度越高時，單車的自然故障比例就會越低，故障單車的再利用率會越高，通過對共享單車和供應鏈領域的專家訪談，設定現階段的共享單車產品綠色度為0.5。

3.2.2 模型檢驗

在進行模擬分析之前，通過多組測試來檢查系統動力學模型的有效性至關重要。根據Mak等[62]的研究，模型有效性測試包括：①存量流量圖中的方程式必須與因果關系相對應;②系統動力學模型必須在單位尺寸上保持一致;③模型應通過極端條件測試。盡管這些測試并非詳盡無遺，但它們構成了用于系統動力學模型測試的核心。因此，將上述測試應用于所構建的系統動力學模型，以增強其魯棒性和可靠性。

首先，通過檢查存量流量圖的方程關系式，確定與因果關系圖中的因果鏈和反饋回路相吻合，且基于公認的知識和觀點;然后，通過Vensim PLE核查所有變量的單位，確保了尺寸一致性;最后，進行極端值測試，即在極端條件下研究模型的行為。此處選擇將極端值分配給單車最佳投放基數，然后觀察關鍵變量“系統中共享單車總量”和“報廢單車總量”的變化。2018年末上海市常住人口為2423.78萬，經相關專家論證，上海市共享單車合理投放量約為80萬輛[55]，據此可計算出2018年上海市單車最佳投放基數約為30人/輛。依次設定單車最佳投放基數的極端值測試方案分別為10人/輛（方案1）、30人/輛（方案2）和50人/輛（方案3），三種方案下的共享單車總量和報廢單車總量仿真結果如圖5和圖6所示。

當單車最佳投放基數設定為30人/輛（方案2），即按照專家論證的方案發展時，圖5中共享單車總量由90萬輛逐漸降低至80萬輛，并隨著上海市常住人口的增加而緩慢增加。當單車最佳投放基數設定為極端值10人/輛時（方案1），意味著共享單車總量要短時間內從90萬輛增加至240萬輛以上，對應的報廢單車總量也會急劇增加，圖5和圖6中的曲線1準確刻畫出這一演變。當單車最佳投放基數設定為極端值50人/輛時（方案3），意味著共享單車總量要在短時間內從90萬輛削減至50萬輛以下，相應的報廢單車總量在3種方案中最低，圖5和圖6中的曲線3同樣描述出了這一變化。因此，該模型呈現出顯著的敏感性，能夠準確模擬現實情景中的系統變化軌跡，刻畫不同治理政策下的演化結果。

為進一步檢驗模型質量，確保其能夠代表實際情況，選擇可找到相關歷史數據的系統核心變量進行模擬仿真，并與實際值比較見表1（共享單車總量實際值參考自網絡統計數據，常住人口實際值來源于上海市統計公報與人口普查）。2017—2020年上海市共享單車總量的實際值與仿真值平均誤差為2.02%，常住人口總量的平均誤差為0.54%，兩者均小于5%，表明該模型具有較好的質量。根據上述一系列測試結果可知，文章所構建的共享單車可持續發展治理模型是穩健的，可進行后續的仿真預測和深入分析。

4 循環經濟視角下共享單車可持續發展治理的多情景政策模擬

4.1 治理情景設定

為評估治理框架的實施效果，運用多情景仿真分析，對上海市未來10年共享單車投放、使用、故障和報廢回收情況進行模擬預測。參照揭俐等[63]、秦曉楠等[64]和 Ding 等[57]在基準模型中改變變量關系和賦值來表征不同治理策略的方式，設定仿真情景見表2。

用戶使用行為治理情景（S1）是將道德義務增量、感知行為控制增量、主觀規范增量和行為態度增量作為情景因子，通過在基準情景上改變這些變量的數值來表示用戶可持續使用行為意愿的調節。在 S1情景下，政府和運營商通過宣傳和獎懲方式對用戶可持續使用行為進行引導，道德義務增量、感知行為控制增量、主觀規范增量和行為態度增量的值由0.01增加至0.05。同理，用戶回收參與行為治理情景（S2）是指將個人規范增量、后果意識增量、平臺激勵增量、感知消費者效能增量和服務響應效率增量作為情景因子，在基準情景上改變這些變量的數值來調節用戶參與回收故障單車的意愿。隨著運營商對用戶回收參與行為意愿的引導，對應治理情景 S2下的五個情景變量值由0.01增加至0.05。

共享單車總量控制情景（S3）是指將單車最佳投放基數作為情景因子，在基準情景的基礎上，壓縮控制城市投放總量來提升共享單車的使用效率，降低共享單車的閑置和報廢率。在基準情景下，上海市單車投放基數為30人/輛，在S3情景下壓縮設定為40人/輛。類似地，故障車輛回收監控情景（S4）是指將系統和運維識別故障車輛比例以及運維回收已識別故障單車的比例兩個變量作為情景因子，在政府監管下，企業不得不提升故障單車的識別和回收效率，故分別設定兩年內系統和運維識別故障車輛比例以及運維回收已識別故障單車的比例由基準情景下的0.35和0.80增加至0.45和0.99。

生產者責任延伸制情景（S5）是指單車企業（運營商）作為共享單車的投放者，必須負責回收所有報廢車輛。在基準情景基礎上，源頭端提升新車產品的綠色度，從而降低產品自然故障率和故障車輛再利用率。此處設定產品綠色度是由基準情景下的0.50增加至10年后0.70的表函數。在回收末端，企業需建立報廢車輛回收產業鏈，即回收再利用與報廢拆解一體化。同樣地，在規定時間內未回收的故障車輛由政府委托第三方單位協助回收，但這些車輛不再強制報廢而是交由企業進行維修再利用，并按照第三方單位的回收數量扣除回收處理基金。一般而言，政府委托第三方單位回收的車輛屬于運維人員不愿回收的車輛或車身損壞嚴重以至于無法被系統識別的車輛，這些車輛雖然可以維修再利用，但再利用率較低。因此，在S5情景下，故障單車的再利用率初值由0.75降至0.60。當企業搭建回收拆解產業鏈，政府會對成功回收拆解的報廢單車數量進行兩倍回收處理金的補貼。

4.2 多情景政策模擬結果

結合治理情景設計，基于所構建的復雜系統動力學模型，對循環經濟視角下上海市共享單車可持續發展治理的多種政策情景進行仿真模擬。設定模擬期為2021—2031年，選擇共享單車報廢總量、企業生產和處置成本兩個系統關鍵變量呈現最終治理結果，詳細的演變軌跡及仿真結果如圖7和圖8所示。

多情景仿真分析發現，按照目前的情形發展，即在不采取任何措施情況下（基準情景），2031年上海市共享單車報廢總量將達到357.16萬輛，企業需花費共享單車生產和處置成本35.83億元;當采取用戶使用行為治理策略時，報廢單車總量會降低至303.81萬輛，共享單車生產和處置成本會縮減至30.48億元;當采取用戶回收參與行為治理策略時，報廢單車總量會降低至311.27萬輛，共享單車生產和處置成本會縮減至31.22億元;當實施共享單車總量控制治理策略時，報廢單車總量會降低至277.94萬輛，共享單車生產和處置成本會減少至25.80億元;當實施故障車輛回收監控治理策略時，報廢單車總量會降低至216.52萬輛，共享單車生產和處置成本會減少至21.69億元;當實施生產者責任延伸制治理策略時，報廢單車總量會降低至156.92萬輛，共享單車生產和處置成本會減少至23.77億元;當同時實施上述5種治理策略時，報廢單車的總量會降低至103.05萬輛，減少254.11萬輛（71.15%），共享單車生產和處置成本會減少至9.40億元，即企業節約26.43億元（73.77%）。

4.3 討論

用戶使用行為治理、回收參與行為治理、城市投放總量控制、故障車輛回收監控和實施生產者責任延伸制五種策略均對共享單車行業的可持續發展起到顯著作用。從報廢總量治理效果來看（政府層面），5種治理策略中，生產者責任延伸制策略的治理效果最佳，可將10年后的共享單車報廢量減少200.24萬輛（56.06%），故障車輛回收監控和城市投放總量控制策略的治理效果次之，10年后可分別減少報廢單車140.64萬輛（39.38%）和79.22萬輛（22.18%）;從生產和回收處置成本的治理效果來看（企業層面），故障車輛回收監控策略的治理效果最佳，10年后可為共享單車企業節約生產和回收處置成本14.14億元（39.46%），生產者責任延伸制和城市投放總量控制策略節約成本次之，10年后可分別節約12.16億元（33.66%）和10.03億元（27.99%）。

共享單車投放總量控制是政府宏觀調控的一種強制性資源配置手段，可以顯著降低城市報廢單車總量和企業生產處置成本，但這一治理策略效果并非最佳，而且可能會影響用戶使用滿意度。共享單車運營是一種典型的市場經濟行為，其投放數量應由市場根據供求關系自行調節，在此基礎上，政府進行一系列彌補市場調節不足的完善性舉措。研究發現，加強源頭生產預防和末端回收治理（實施生產者責任延伸制）可以在不降低城市投放量的情況下最大幅度地減少共享單車報廢量，提高故障車輛識別和回收效率（實施故障車輛回收監控）可以在不降低城市投放量的情況下最大程度上減少單車生產和回收處置成本。因此，就單一治理策略的比較而言，生產者責任延伸制和故障車輛回收監控的兩種政府輔助監管型治理策略的實施效果最佳。

需要注意的是，無論是生產者責任延伸制促進企業的源頭預防和末端回收，還是故障車輛回收監控提高單車周轉使用率，兩種策略均需要花費其他額外費用，包括產品研發、回收產業鏈構建和運維人員人數增加薪資等。考慮到5種治理策略全面實施情景下的報廢單車總量和生產處置成本都將達到最低，且治理效果顯著優于單一策略，因此，單一治理策略的組合實施非常有必要，5種策略的綜合集成是現階段促進中國共享單車可持續發展的最優治理策略。此外，5種治理策略實施后，2031年上海市報廢單車總量將減少254.11萬輛。根據 Chen 等[65]最新的研究，一輛共享單車全生命周期的碳排放量為34.56 kg，如果將其直接放置在垃圾填埋場中，需要31年才能降解。在5種策略全面實施下，未來10年上海市所投放的共享單車生命周期碳排放會減少8.78萬t，在實現共享單車可持續發展的同時，進一步為國家“碳達峰與碳中和”戰略助力。

5 結論與政策建議

基于上海市共享單車發展實踐，文章創新性提出了面向循環經濟的共享單車可持續發展治理框架，構建了基于該框架的復雜系統動力學仿真模型，進一步地，借助多情景仿真分析，對治理框架中提出的5種治理策略進行多情景政策模擬，預測了2021—2031年共享單車的報廢回收情況以及企業層面的生產回收處置成本。研究發現，用戶使用行為治理、回收參與行為治理、城市投放總量控制、故障車輛回收監控和生產者責任延伸是共享單車可持續發展的有效路徑。其中，后兩者的實施效果最為顯著，城市投放總量控制策略次之;5種策略的綜合集成實施是現階段促進共享單車可持續發展的最佳治理路徑，全面實施后，2021—2031年上海市報廢單車總量將減少71.15%，運營商的生產和回收處置成本節約73.77%，碳排放減少8.78 t，這無疑對共享單車經濟、社會和環境層面的可持續性起到極大的提升作用。基于上述研究發現，提出以下政策建議。

（1）實施生產者責任延伸制度。政府應對共享單車運營商強制實施生產者延伸制度，使其承擔產品從生產使用到廢棄回收等階段所造成的資源環境責任。具體來說，政府應規定運營商在新車投放時繳納回收處理金，并鼓勵運營商建立報廢車輛回收產業鏈;當運營商不負責或未在規定時間內回收故障報廢車輛時，政府將扣除運營商對應數量的回收處理金;當運營商建立回收產業鏈，對報廢車輛回收并資源化循環利用時，政府可按照雙倍回收處理金的額度給予運營商回收補貼。

（2）“科學謹慎”執行城市投放總量控制。城市單車投放總量控制無疑是直接有效的宏觀調控措施，可以大大減少故障和報廢單車數量，但研究結果表明其并非最佳治理舉措。事實上，這一措施還會影響用戶需求和使用體驗，并有可能降低用戶持續使用意愿進而導致運營商收入降低。考慮到共享單車這一可持續交通工具的盈利并不樂觀。因此，政府應視不同城市人口、經濟和交通發展情況合理確定最優投放數量，“科學謹慎”實施共享單車城市投放總量控制。

（3）“引導+規范+約束”用戶可持續使用行為。①加強居民教育，宣傳用戶義務，使用戶不想違規。在目前大數據網絡信息化時代，建議政府和運營商通過社交媒體、短視頻等多樣化方式加強對可持續使用行為的宣傳，提升輿論引導效果。②加大懲處力度，提高違規成本，使用戶不敢違規。對于一般不可持續使用行為，運營商在確認信息后應給予嚴厲的信用處罰和貨幣處罰。在信用處罰方面，可將用戶長期使用行為納入第三方統一信息評價體系（如芝麻信用）;在貨幣處罰方面，對于惡劣不可持續使用行為的用戶給予高額度經濟懲罰。③強化約束監督，提高違規風險和難度，使用戶不能違規。運營商應通過多樣化方式有效披露公眾監督和用戶舉報的相關途徑、方式和獎勵辦法，通過設立方便快捷和保護隱私的線上舉報途徑，極大發揮公眾監督的有效作用。

（4）提高用戶回收參與意愿，加強故障車輛回收監控。①運營商應在加大對用戶參與回收故障車輛宣傳力度的同時，思考如何提升信息公開的有效性。②繼續加大對參與回收用戶的激勵措施，尤其是貨幣型激勵，并且提升獎勵執行和服務反饋的處理效率。③增加運維人員數量，提高對運維人員的回收激勵，從而提升回收效率。④政府應建立城市故障車輛監控系統，對未在規定時間內回收的故障車輛予以沒收，當達到一定數量時暫停企業新車投放，并處以重金處罰，從而促進故障車輛的回收再利用。

在目前共享單車行業投資高、利潤低、報廢量大、回收轉化難，且面臨政府監督和公眾輿論的多重困境下，文章所構建的治理框架與復雜動力機制模型，以及治理結果預測對國家、地區層面印發有關共享單車可持續發展的指導意見和政策方針具有重要參考價值，為企業進一步提升產品可持續性、系統運營效率和用戶滿意度提供了關鍵的轉型思路和決策參考。在理論層面，文章為共享經濟產品的可持續發展研究開辟了新的視角，為后續循環經濟與共享經濟的集成探究奠定了理論基礎;通過行為訪談、系統建模和多情景模擬等混合方法的創新集成應用，這項研究在知識層面實現了跨學科領域的交叉融合。不可否認的是，文章同樣存在一些不足之處，在未來的研究中有待進一步提升。一方面，共享單車的可持續治理是一項典型的復雜系統工程，雖然文章所構建的系統動力學仿真模型已經盡可能地依據實際情況和現實條件建立，但由于個別參數涉及企業商業機密，極難獲取，故僅能通過假設和訪談數據予以確定，這一局限可能會導致情景分析的結果出現一定偏差。在后續的研究中可以考慮與政府交通大數據監管中心合作，不斷校準模型的參數賦值和方程關系，進而作出更加準確的治理預測結果。另一方面，文章所提出的治理路徑主要基于對用戶、企業和相關領域專家的訪談，五種政策方案實施的具體步驟與阻礙尚缺乏與政府有關部門的論證。因此，未來的研究有必要論證不同治理策略在不同城市區域的適用性和可行性，并進一步提出更具有普適性的治理舉措。

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（1. School of Public Administration and Policy， Shandong University of Finance and Economics， Jinan Shandong 250014， China;

2. School of Economics and Management， Tongji University， Shanghai 200092， China;

3. School of Public Affairs， Chongqing University， Chongqing 400044， China）

Abstract? Bike-sharing is a typical mode of low-carbon travel for residents in the new era， and it is of great significance to explore how to realize its sustainable development. Based on the challenge of bike-sharing development in China ’s cities， this study innovatively proposed a governance framework for the sustainable development of bike-sharing towards circular economy and provided governance paths based on the 3R principle. Then， this study constructed a complex system dynamics model integrating three sub-modules， i.e.， re? duction of faulty vehicles， reuse of faulty vehicles and recycling of scrapped vehicles. Based on the practical case of Shanghai， the sus?tainable development paths of bike-sharing towards circular economy were simulated. The results showed that：① The five strategies of user behavior governance， recycling participation behavior governance， total amount control of urban launching， recovery monitoring of faulty vehicles and extended producer responsibility all played significant roles in the sustainable development of bike-sharing.② With regard to individual strategies， extended producer responsibility system and recovery monitoring of faulty vehicles were the two best governance measures for the government to deal with faulty and scrapped vehicles， and for the operators to reduce production and re ?covery costs， and then to improve the efficiency of resource utilization， followed by the measures of total amount control of urban launching.③ As for the combination strategy， the comprehensive and integrated implementation of the five strategies was the optimal governance path to promote the sustainable development of bike-sharing in China. After the comprehensive implementation， the total number of discarded bicycles in Shanghai is likely to be reduced by 71.15% from 2021 to 2031， the production and recycling costs of operators by 73.77%， and the carbon emissions by 87800 tons. Ultimately， the present study proposes the implementation of the extend ? ed producer responsibility system， the scientific and prudent implementation of the total amount control， the guidance， standardization and restriction of users ’ sustainable usage behaviors， the improvement of users ’ willingness to participate in recycling， and the strength?ening of the recycling monitoring of faulty vehicles. It is hope that this article could provide decision-making reference for the top-level design of sustainable development of bike-sharing and give assistance to the realization of the three strategic objectives of ‘building a transportation power， achieving carbon peak and carbon neutrality ’. Moreover， this article offers a fresh perspective for the research on the sustainability of sharing economy products， and lays a significant foundation for the subsequent integration of circular economy and sharing economy.

Key words? circular economy; bike?sharing; sustainable development; multi?scenario simulation

（責任編輯：王愛萍）