廢舊共享單車回收策略的四方演化博弈分析

劉陽 張桂濤 王志遠 張曉春

摘要 作為一種新出現的商業模式，共享單車經過前幾年的高速發展，目前逐漸趨于理性。由于前期的投入過多，相應的配套措施不完備，帶來了一系列的社會問題，比如廢舊共享單車的回收嚴重滯后，造成環境污染和資源浪費。為堅持綠色低碳的發展方向，有效促進共享單車的高效回收，提升環境效益，該研究根據共享單車行業相關利益參與方的具體情況，構建了由政府、供應商、共享單車運營平臺和消費者組成的四方演化博弈模型。其中：政府因其監管成本、稅收及環境效益等因素自愿性選擇可以采用監管或不監管的策略；供應商會因其基礎收益、政府的政策性獎勵及機會成本等因素自愿性選擇“參與回收”策略或“不參與回收”策略；運營平臺會因其基礎收益、政府帶來的補貼或罰金及機會成本因素自愿性選擇“構建回收渠道”策略或“不構建回收渠道”策略；消費者會因其基礎收益、政府的政策性獎勵及機會成本等因素自愿性選擇“ 參與回收”策略或“不參與回收”策略。該研究分析四方博弈主體的博弈過程以及穩定策略，運用MATLAB軟件進行數值仿真，獲得四方主體的演化路徑。結果表明：政府與消費者會隨著時間的推移逐漸退出回收參與，而運營平臺和供應商的回收參與力度與本身的利潤收益率有關。政府應該將監管的費用、給予消費者的補貼等轉移到提高企業收益轉化率，以有效促進廢舊共享單車的回收率，提升環境效益。

關鍵詞 共享單車回收；生產者責任延伸；四方演化博弈；仿真分析

中圖分類號 F224 文獻標志碼 A 文章編號 1002-2104（2023）08-0180-13 DOI：DOI：10. 12062/cpre. 20220913

在“創新、協調、綠色、開放、共享”的新發展理念和實現“雙碳”目標的背景下，綠色發展已逐漸被大眾廣泛接受和認可，共享經濟也正是這一新發展趨勢下的產物。共享經濟是各種組織模式的總稱，作為科技中介［1-2］，它整合了社會中的閑置資源或服務，并為消費者提供了便利獲取這些資源的途徑［3-4］。在這種商業模式中，商品、服務、技能和空間可以被共享、交換、出租或租賃［5］。尤其是受快速數字化和智能手機普及的刺激，共享經濟平臺正在改變著全球的生產和消費方式［6］。有關數據顯示，共享經濟正以每年超過25%的增速發展［7］。

近年來，國內共享經濟的發展以共享單車為代表。2014年起，共享單車逐步走進大眾視野［8］。作為低碳出行方式，共享單車以智能支付、節能環保等優勢在中國大中小城市迅速發展。2016—2019年，共享單車使用者從最初的0. 28億人迅速上升到2. 59億人［9］。然而，由于商業模式不清晰不成熟、企業治理結構存在缺陷、資本在短時間內大量進入市場等原因，國內共享單車的發展正在經歷由最初政府鼓勵到如今的供過于求、政府強制暫停繼續投放的轉變。行業快速膨脹引起多數共享單車企業宣布破產，“僵尸”共享單車堆積影響城市正常交通秩序。根據國家信息中心分享經濟研究中心統計數據顯示［8］，截至2020年，全國投放運營的共享單車數量多達1 945萬輛；據智研咨詢發布的《2022—2028年中國共享單車產業發展動態及未來趨勢預測報告》數據顯示，2021年中國共享單車市場規模達320億元，較2020增長29. 55%。而這些投入市場的共享單車報廢后約會產生30萬t廢舊物。根據共享自行車團體標準和國家強制性標準的要求，共享單車的報廢年限為3年，因此中國將有大量共享單車進入“報廢大浪潮”。但是現階段中國并沒有專業的共享單車回收處理機構，現有共享單車平臺運營商也僅有極少數參與共享單車的維修再利用環節。長此以往，大量堆積的廢舊共享單車造成了城市擁堵，使得共享單車的生態系統遭遇嚴重危機，更會引起資源浪費和環境污染等一系列問題，這與共享單車推行的初衷背道而馳。在倡導低碳綠色發展的社會背景下，尋找合適有效的共享單車回收治理辦法，構建由政府引導，供應商企業和共享單車運營平臺參與，消費者積極支持的共享單車回收再制造體系，已成為社會、政府、企業關注的焦點。

1 文獻綜述

近年來，國內越來越多的消費者通過使用共享單車、共享充電寶等共享產品參與到共享經濟這一浪潮中［10］。共享經濟通過對閑置資源的重新整合利用，減少資源浪費、提高資源利用率，有利于推動可持續發展［11-12］。不僅如此，共享經濟還帶來了其他的經濟效益和社會效益［13-14］。共享經濟的發展得到了眾多學者、媒體以及政府的支持［15］。目前眾多學者針對共享經濟的內涵及發展現狀［5］、共享經濟的商業模式［1］、共享經濟發展對旅游產業的影響［16］等方面展開了豐富的研究，但是鮮有研究涉及共享單車回收問題。

共享單車車身組成包含智能電子鎖、電池、電路板等組件，這與報廢電子電氣設備（Waste Electrical and ElectronicEquipment， WEEE）的處理情況非常類似，都具資源浪費程度大、回收價格低、回收渠道不完善等特征［17-18］。

因此，國內外有關電子電器廢舊物回收再制造的經驗對廢舊共享單車的回收處理具有很強的借鑒意義。而生產者責任延伸制（Extended Producer Responsibility， EPR）作為實現資源循環可持續利用的有效途徑已在全球范圍內廣泛應用［19-23］。當企業選擇生產者責任延伸制或政府強制實施生產者責任延伸制時，因共享單車中含有類似WEEE的電子元件，所以對共享單車企業來說，需要承擔產品從生產到廢棄全壽命周期的資源環境責任［24-26］。從產品全壽命周期和循環經濟的角度考慮回收和轉化廢棄單車，由于共享產品獨有的產品特征，回收再處理不會對企業產生負面影響，同時有利于提高企業的服務水平［27］。

已有學者對共享單車逆向物流的發展現狀、阻礙、原因和必要性展開了研究［26-28］，而把共享單車利益相關的四方集成起來考慮的研究尚未開展。演化博弈理論站在有限理性的角度揭示了博弈主體行為策略的復雜性及動態演化路徑［29-30］，已成為學者研究供應鏈主體間競爭合作關系的主要方法［31-34］。如盛光華等［35］研究了政府補貼水平高低對企業群體演化方向的不同影響；Li等［36］建立了存在政府補貼的廢棄物回收博弈模型，分析了制造商和回收商在回收過程中的合作博弈關系；王玉燕等［37］針對不同主導模式下制造商與網絡平臺的博弈關系，考察了銷售價格、服務水平等變量的波動情況；付秋芳等［38］在引入懲罰機制的情形下，依據供應商與制造商采用不同的行為策略的支付矩陣，建立了供應商與制造商碳減排投入的演化博弈模型，并分析得到供應商與制造商減排投入行為的演化穩定策略。但目前針對廢舊共享單車的有效回收利用策略問題，僅有王中秋［30］考慮政府對單車制造商和平臺運營商監督和獎懲的影響力，建立了政府、制造商和平臺之間的三方非對稱演化博弈模型，分析政府、制造商和平臺投入行為的演化穩定策略；司紅運等［17］提出生產者責任延伸制與征收環保稅兩種回收治理模式，構建政府、企業和消費者的三方演化博弈模型，對兩種模式下廢棄共享單車回收的多主體博弈治理過程進行模擬仿真。結果表明，三方主體最終將達到政府停止監管、企業選擇生產者責任延伸模式、消費者參與回收的均衡狀態。該成果為該研究的開展奠定了堅實基礎。

通過對現有文獻進行梳理總結，該研究將在以往研究的基礎上，繼續圍繞廢舊共享單車的回收問題，構建生產者責任延伸制下由政府、供應商、共享單車運營平臺和消費者四方主體組成的閉環供應鏈，模擬廢棄共享單車回收產業鏈中各主體的策略變化及交互影響，旨在為政府治理廢棄共享單車提供政策參考。

2 問題描述與模型構建

2. 1 問題描述

該研究通過構建生產者責任延伸制下由政府、供應商、共享單車運營平臺和消費者四方主體組成的閉環供應鏈，研究該背景下有效促進回收的措施以及各方穩定策略。在四方博弈群體中，四個參與主體都是有限理性的，都以自身利益最大化為目標，且會通過對其他主體策略行為的預測來調整自己的決策，以取得最后四方主體都能夠接受的最終策略集。

運營平臺負責共享單車的投放與運行。迫于生產者責任延伸制實行的壓力，運營平臺必須遵守“誰投放誰負責”的原則，需對廢舊共享單車進行回收，但在實行“生產者責任延伸制”之后，良好的商家社會形象會被廣大消費者認可，商譽口碑的提升將會給企業帶來正效益。因此，運營平臺需構建一個回收渠道，保證整個回收流程的有效性和連貫性。

供應商作為生產共享單車的企業，有著完整的共享單車生產線，在已有的生產線基礎上，只需進行少量的投資，便可完成回收系統的建設。若運營平臺已構建回收渠道，供應商便可通過該回收渠道進行快速、高效的回收，賺取較為可觀的回收收益；若運行平臺未構建渠道，那么供應商需要付出較多的回收成本來獨自完成整個共享單車的回收。

消費者作為共享單車的受益人，也有一定的義務進行協助共享單車的回收，但消費者不能獨自完成回收，必須在運營平臺構建完整的回收渠道之后，消費者才能為整個回收流程作出貢獻，提高共享單車的回收率，促進環境效益的提升。

政府作為核算環境效益的主體，需通過一定的處罰（或補貼）措施促進回收。政府對運營平臺、供應商、消費者可實行不同的監管與督促；對于未構建回收渠道的運營平臺，政府可向該運行平臺收取一定的罰金與處理金，代替運營平臺負責回收任務；對于有意愿參與回收的供應商，政府可給予一定的回收補貼；對于有意愿參與回收的消費者，政府也可發放一定的消費者補貼。

該研究主要考慮了三個回收主體，分別是供應商負責回收、消費者協助回收、政府負責回收。因供應商有生產共享單車的基礎，所以當供應商負責回收時能夠產生較大的環境效益。政府負責回收時需再去尋找第三方回收商進行回收，一般情況下第三方回收商回收時效率較低，所以當政府負責回收時較供應商負責回收時產生的環境效應較小。消費者作為回收作業的協助者，只能發揮部分作用，且消費者協助回收時必須依靠運營平臺搭建的回收渠道才能完成回收作業，因此消費者協助回收時產生的環境效益最小。各方邏輯關系見圖1。

2. 2 基本假設

根據前文對共享單車回收問題的描述，該研究作出如下假設。

假設1：政府會因其監管成本、稅收及環境效益等因素自愿性選擇“監管”策略或“不監管”策略，其中采取“監管”策略的概率為u，采取“ 不監管”策略的概率為1 - u（0 ≤ u ≤ 1）。

假設2：運營平臺的運營收益與成本、政府的罰款力度都能夠影響運營平臺的策略選擇，設運營平臺采取“構建回收渠道”策略的概率為v，采取“不構建回收渠道”策略的概率為1 - v（0 ≤ v ≤ 1）。

假設3：供應商會因其基礎收益、政府的政策性獎勵及機會成本等因素自愿性選擇與供應商進行“參與回收”的策略或“不參與回收”的策略，其中采取“參與回收”策略的概率為x，采取“不合作”策略的概率為1 - x（0 ≤ x ≤ 1）。

假設4：消費者的行為在整個共享單車的回收活動中充滿不確定性，主觀能動性、利益的獲得、社會宣傳力度等都能影響消費者的回收選擇行為，設消費者“參與回收”的概率為y，“不參與回收”的概率為1 - y（0 ≤ y ≤ 1）。

假設5：設供應商負責回收所帶來的環境效益為E1，消費者協助回收所帶來的環境效益為E2，政府負責回收所帶來的環境效益為E3［17］，且有E1 > E3 > E2。

假設6：供應商的回收獲利為βN，其中β（0 < β < 1）為獲利系數，供應商在有回收渠道支持時所需付出的回收成本為Cs1，無回收渠道支持時所需付出的回收成本為Cs2，此時有Cs1 < Cs2。

假設7：當政府進行監管時，需付出監管成本Cg，在政府監管的狀態下，運營平臺未構建回收渠道時需向其處以P 的罰金，供應商參與回收時需向其給予As 的供應商補貼，消費者參與回收時需向其給予Ac 的消費者補貼［17，30］。

假設8：當運營平臺遵守生產者責任延伸制時，運營平臺會構建回收渠道，消費者可借助該渠道完成回收，此時消費者喪失的機會成本為Cc1；當運營平臺不構建回收渠道時，消費者無法自行完成回收，無法對環境效益作出貢獻，此時消費者喪失的機會成本為Cc2，因消費者“完成回收”時要比“未完成回收”時耗費更多的機會成本，所以此時有Cc1 > Cc2。

假設9：運營平臺構建回收渠道時會為其自身帶來口碑的提升，可在一定程度轉化為企業收益αM，其中α（0 <α < 1） 為口碑轉化率［39］，此時運營平臺需付出構建成本Co。

2. 3 支付矩陣構建

博弈模型中，四方均是有限理性的參與主體，四方主體均根據自己的意愿進行策略的選擇，基于上文的假設，現對四方博弈效益關系進行構建，見表1。