EPR 制度下考慮環(huán)保系數(shù)的電子廢棄物回收處理決策優(yōu)化*

張 苗

（成都職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川 成都 610041）

中國(guó)是全球電子產(chǎn)品的制造大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，伴隨而生的電子廢棄物具有環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值雙重屬性。我國(guó)一直堅(jiān)持走生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展的高質(zhì)量路線。2017年，國(guó)務(wù)院印發(fā)《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》，計(jì)劃到2025年，至少一半的廢棄產(chǎn)品在生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度下得到規(guī)范回收與循環(huán)利用。2021年，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)《關(guān)于完整準(zhǔn)確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達(dá)峰碳中和工作的意見》以及《2030 年前碳達(dá)峰行動(dòng)方案》，共同構(gòu)建了我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和“1+N”政策體系的頂層設(shè)計(jì)。

針對(duì)我國(guó)廢棄電器電子產(chǎn)品生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度實(shí)施的內(nèi)在機(jī)制，引入生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度下回收企業(yè)處理電子廢棄物環(huán)保系數(shù)，以及消費(fèi)者處理閑置電子廢棄物的環(huán)保意識(shí)系數(shù)，利用博弈理論分析電子設(shè)備制造商、非正規(guī)機(jī)構(gòu)、消費(fèi)者的三方博弈關(guān)系，可為電子廢棄物綠色閉環(huán)供應(yīng)鏈的完善優(yōu)化提供決策參考，為生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度在我國(guó)的進(jìn)一步轉(zhuǎn)型升級(jí)提供理論支撐，全方位推進(jìn)綠色生產(chǎn)、綠色流通、綠色生活、綠色消費(fèi)，促進(jìn)資源全面節(jié)約和循環(huán)利用，助力我國(guó)真正走上綠色發(fā)展、循環(huán)發(fā)展、低碳發(fā)展之路。

1 EPR 制度實(shí)施現(xiàn)狀

生產(chǎn)者責(zé)任延伸（Extended Producer Responsibility，EPR）制度主張生產(chǎn)者的責(zé)任應(yīng)延伸到所生產(chǎn)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期內(nèi)，不僅要對(duì)產(chǎn)品性能負(fù)責(zé)，還要承擔(dān)產(chǎn)品從生產(chǎn)到廢棄對(duì)環(huán)境影響的全部責(zé)任，特別是產(chǎn)品被廢棄后的回收、再循環(huán)和最終處置階段[1]。

目前，在生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度下，我國(guó)電器電子廢棄產(chǎn)品回收處理及綜合利用有了快速發(fā)展，但是大量電子產(chǎn)品超期服役和廢舊電子產(chǎn)品任意處置的現(xiàn)象依舊較為普遍。根據(jù)2020 年中國(guó)家用電器研究院對(duì)廢棄電器電子產(chǎn)品處理企業(yè)的調(diào)研顯示，企業(yè)處理的廢棄產(chǎn)品中，來自個(gè)體回收商的電視機(jī)占78.0%、電冰箱占78.2%、洗衣機(jī)占77.7%、房間空調(diào)器占77.0%、微型計(jì)算機(jī)占75.4%。

“地下工廠”和“街頭小販”等非正規(guī)回收處理機(jī)構(gòu)的存在，極大地限制了我國(guó)電子廢棄物綠色流向發(fā)展速度，由此產(chǎn)生的安全隱患、能源浪費(fèi)和環(huán)境污染問題逐日凸顯。據(jù)《中國(guó)廢棄電子產(chǎn)品循環(huán)經(jīng)濟(jì)潛力報(bào)告》顯示：截至2019年，我國(guó)廢棄電器電子年規(guī)范回收率僅為37.5%，而全國(guó)的電子產(chǎn)品廢棄量將在2030 年達(dá)到2 722 萬t，若回收率提升至85%，被回收金屬的總價(jià)值將達(dá)到1 300 億元。社會(huì)各界對(duì)電子廢棄物的關(guān)注程度日益提高，拓展電子廢棄物管理領(lǐng)域，加強(qiáng)對(duì)電子廢棄物的流向優(yōu)化控制，已經(jīng)迫在眉睫。

2 模型構(gòu)建求解

2.1 條件假設(shè)

生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度實(shí)施下，消費(fèi)市場(chǎng)上所有電子廢棄產(chǎn)品數(shù)量Q 全部回流，回收渠道為原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)，兩種渠道回收量分別為Q1和Q2，兩種渠道回收價(jià)格交互作用相同，均為φ。原始設(shè)備制造商倘若達(dá)到政府規(guī)定回收率ε，則每拆解單位電子廢棄物會(huì)得到政府提供的相應(yīng)補(bǔ)貼r；但若原始設(shè)備制造商沒有達(dá)到政府規(guī)定回收率ε，則會(huì)承受一定懲罰θ；原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)回收電子廢棄物后會(huì)對(duì)其進(jìn)行處理，處理環(huán)保程度受處理環(huán)保系數(shù)δ 影響[2]。消費(fèi)者在處置手中閑置電子廢棄物時(shí)，除考慮單位回收價(jià)格，還會(huì)受自身環(huán)保意識(shí)α 和回收企業(yè)回收處理環(huán)保程度影響[3]，假設(shè)消費(fèi)者對(duì)原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)無其他選擇偏好。

2.2 符號(hào)說明

E1：原始設(shè)備制造商的回收電子廢棄物所得收益。

E2：非正規(guī)機(jī)構(gòu)回收電子廢棄物所得收益。

E3：消費(fèi)者處置電子廢棄物所得收益。

Q1：原始設(shè)備制造商回收電子廢棄物數(shù)量。

Q2：非正規(guī)機(jī)構(gòu)回收電子廢棄物數(shù)量。

Q：電子廢棄物回收總量。

c0：環(huán)保處理系數(shù)的單位成本。

c1：原始設(shè)備制造商的單位處置成本。

c2：非正規(guī)機(jī)構(gòu)的單位處置成本。

p1：原始設(shè)備制造商單位回收價(jià)格。

p2：非正規(guī)機(jī)構(gòu)單位回收價(jià)格。

r：原始設(shè)備制造商自行拆解政府單位的產(chǎn)品補(bǔ)貼。

r1：原始設(shè)備制造商的單位回收收益。

r2：非正規(guī)機(jī)構(gòu)的單位回收收益。

α：消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)系數(shù)，表現(xiàn)為當(dāng)回收價(jià)格為0 時(shí)的回收量。

φ：交叉價(jià)格敏感系數(shù)。

δ1：原始設(shè)備制造商對(duì)電子廢棄物回收處理環(huán)保系數(shù)。

δ2：非正規(guī)機(jī)構(gòu)對(duì)電子廢棄物回收處理的環(huán)保系數(shù)。

ε：EPR 下規(guī)定的回收率。

λ：原始設(shè)備制造商回收的市場(chǎng)中所有電子廢棄物所占比例。

θ：當(dāng)λ＜ε時(shí)，政府對(duì)原始設(shè)備制造商的懲罰因子。

2.3 模型構(gòu)建及求解

原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)回收電子廢棄物所得收益由回收單位收益、回收價(jià)格、處理成本和環(huán)保成本構(gòu)成。其中，原始設(shè)備制造商還將獲得拆解政府回收處理產(chǎn)品補(bǔ)貼；同時(shí)，如果沒有達(dá)到政府規(guī)定的回收率，將承受相應(yīng)的懲罰成本。模型表達(dá)式為

消費(fèi)者處置電子廢棄物所得收益由單位處置收益和環(huán)保效用構(gòu)成，環(huán)保效用即消費(fèi)者在自身環(huán)保意識(shí)作用下，處置電子廢棄物后的心理滿意度。模型表達(dá)式為

原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)回收電子廢棄物回收總量受到消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)系數(shù)、自身回收價(jià)格、環(huán)保處理系數(shù)和競(jìng)爭(zhēng)者回收價(jià)格的影響。模型表達(dá)式為

在單位回收價(jià)格透明及消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)作用下，原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)的收益與各自回收處理環(huán)保系數(shù)直接相關(guān)。

將原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)的收益函數(shù)對(duì)回收處理環(huán)保系數(shù)二階求導(dǎo)，結(jié)果均小于0，由此得出原始設(shè)備制造商具有最優(yōu)回收處理環(huán)保系數(shù)。表達(dá)式為

將原始設(shè)備制造商和非正規(guī)機(jī)構(gòu)收益函數(shù)對(duì)回收處理環(huán)保系數(shù)一階求導(dǎo)，得到最優(yōu)回收處理環(huán)保系數(shù)，表達(dá)式為

非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)最優(yōu)回收處理環(huán)保系數(shù)同理所得，表達(dá)式為

非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)最優(yōu)回收處理環(huán)保系數(shù)，模型表達(dá)式為

消費(fèi)者在處置自身電子廢棄產(chǎn)品時(shí)的收益包含直接經(jīng)濟(jì)利益和間接環(huán)保成就收益，當(dāng)單位回收價(jià)格透明的情況下，消費(fèi)者收益與自身環(huán)保意識(shí)系數(shù)直接相關(guān)。將消費(fèi)者收益函數(shù)對(duì)自身環(huán)保意識(shí)系數(shù)二階求導(dǎo)，結(jié)果小于0，得出消費(fèi)者具有最優(yōu)自身環(huán)保意識(shí)系數(shù)，表達(dá)式為

將消費(fèi)者收益函數(shù)對(duì)自身環(huán)保意識(shí)系數(shù)一階求導(dǎo)，得出最優(yōu)自身環(huán)保意識(shí)系數(shù)，模型表達(dá)式為

3 算例模擬分析

為了更好地說明回收企業(yè)回收處理環(huán)保系數(shù)和消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)系數(shù)對(duì)電子廢棄物回收處理的影響，根據(jù)國(guó)內(nèi)家電回收行業(yè)實(shí)際調(diào)研和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，特設(shè)計(jì)如下算例模擬。

假設(shè)當(dāng)λ＞ε時(shí)，Q=15，c0=1.0，c1=1.5，c2=0.9，r=3，r1=8，r2=9，α=1，δ1=1.0，δ2=0.5。

3.1 原始設(shè)備制造商回收處理環(huán)保系數(shù)分析

其他變量不變，以0.2 為一個(gè)單位變化量，當(dāng)δ1從0.8 變化到1.8時(shí)，在Excle 表格中進(jìn)行算例分析，得出算例結(jié)果（見表1）。

表1 原始設(shè)備制造商回收處理環(huán)保系數(shù)算例結(jié)果

由表1 可知，固定其他參數(shù)時(shí)，隨著原始設(shè)備制造商回收處理環(huán)保系數(shù)的增加，原始設(shè)備制造商的回收數(shù)量和回收收益均呈遞增趨勢(shì)。由此可知，原始設(shè)備制造商電子廢棄物的處理方式越環(huán)保，對(duì)社會(huì)環(huán)境造成的污染越小，其自身在回收處理過程中的收益也越大，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)效應(yīng)和環(huán)境保護(hù)共贏。

3.2 非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)回收處理環(huán)保系數(shù)分析

其他變量不變，以0.2 為一個(gè)單位變化量，當(dāng)δ2從0.8 變化到1.8時(shí)，在Excle 表格中進(jìn)行算例分析，得出算例結(jié)果（見表2）。

表2 非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)回收處理環(huán)保系數(shù)算例結(jié)果

由表2 可知，固定其他參數(shù)時(shí)，隨著非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)回收處理環(huán)保系數(shù)的增加，非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)的回收數(shù)量和回收收益均呈遞增趨勢(shì)。由此可知，非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)電子廢棄物的處理方式越環(huán)保，社會(huì)環(huán)境的污染越小，其自身在回收處理過程中的收益也越大，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)企業(yè)效應(yīng)和環(huán)境保護(hù)共贏。

3.3 消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)系數(shù)分析

其他變量不變，以0.2 為一個(gè)單位變化量，當(dāng)α 從0.8 變化到1.8時(shí)，在Excle 表格中進(jìn)行算例分析，得出算例結(jié)果（見表3）。

表3 消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)系數(shù)算例結(jié)果

由表3 可知，固定其他參數(shù)時(shí)，隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)系數(shù)的增加，原始設(shè)備制造商的回收數(shù)量和回收收益、消費(fèi)者處置電子廢棄物所得收益均呈遞增趨勢(shì)，而非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)回收數(shù)量和回收收益則呈下降趨勢(shì)。由此可知，隨著消費(fèi)者環(huán)保意識(shí)的提升，消費(fèi)者在處置電子廢棄物時(shí)會(huì)更傾向于將電子廢棄物交由原始設(shè)備制造商處置，非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)的生存空間將被極大壓縮。

4 決策優(yōu)化建議

本文在生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度背景下，從原始設(shè)備制造商、非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)和消費(fèi)者三方入手，分析了在各自環(huán)保系數(shù)變化下的電子廢棄物回收處理決策。通過模型構(gòu)建和算例分析發(fā)現(xiàn)：假設(shè)固定其他參數(shù)，在消費(fèi)者環(huán)保價(jià)值意識(shí)的引導(dǎo)下，消費(fèi)者會(huì)傾向?qū)㈦娮訌U棄物交由處理手段更加環(huán)保的回收企業(yè)。同樣，假設(shè)固定其他參數(shù)，無論是原始設(shè)備制造商還是非正規(guī)回收機(jī)構(gòu)，提升電子廢棄物環(huán)保處理程度雖然會(huì)提高部分回收處理成本，但是由于回收總量的增加，回收總收益反而會(huì)增長(zhǎng)。

在生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度下，除了不斷激發(fā)制造企業(yè)主體活力、持續(xù)探索創(chuàng)新回收處理技術(shù)外，增強(qiáng)大眾環(huán)保意識(shí)更是生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度實(shí)施質(zhì)效并舉的有力保障[4]。為此，一要充分發(fā)揮傳播媒介作用，開展形式多樣的廢棄產(chǎn)品循環(huán)利用知識(shí)宣傳，普及環(huán)保常識(shí)，增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，引導(dǎo)環(huán)保行為，踐行“綠水青山就是金山銀山”的理念。二要積極推行個(gè)人電子廢舊物碳積分試點(diǎn)，通過實(shí)時(shí)查詢個(gè)人電子廢舊物流通信息，透明展示個(gè)人碳積分及排名信息等舉措[5]，鼓勵(lì)大眾主動(dòng)參與到電器電子廢棄產(chǎn)品的規(guī)范回收處理全過程，構(gòu)建多方參與、多元并進(jìn)的共治體系[6]，增加電子廢棄產(chǎn)品規(guī)范回收數(shù)量，提升電子廢舊產(chǎn)品規(guī)范處理力度，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)循環(huán)經(jīng)濟(jì)更好更快發(fā)展。