三方協同視角下退役動力電池回收激勵機制研究

中圖分類號：F713.2 文獻標志碼：ADOI： 10.13714/j.cnki.1002-3100.2025.15.013

Abstract： With the rapid development of the new energy vehicle （NEV） industry， China faces the challenge of large-scale retirement of power batteries. If the waste power batteries are not effectively recycled， it could lead to environmental risks such as heavy metal leakage and soil contamination，as well assignificant waste of strategic resources.However， the current battery recycling system suffers from low recycling efficiency andinsuficient involvement from formal channels，makingit imperative to solve these issues through a collaborative multi -stakeholder mechanism. From the perspective of reverse logisticsnetwork collaboration， this paper introduces an incentive mechanism，treating thegovernment，recyclers，and consumers as key players in the game. An evolutionary game model is constructed to analyze the impact of incentive mechanismson recycling behaviors. The findings suggest that： The government can effectively motivate recyclers and consumers to engage in green recycling through fiscal subsidies and economic incentives;simultaneously，implementingadministrative penaltiescan effectively curb the expansion of informal channels;recyclers can reduce processing costs through technological upgrades and gain long-term benefits by leveraging brand value; consumers environmental awareness and the convenience of recycling directly influence their willingness to participate.

Key words： power batteries; recycling system; reverse logistics; incentive mechanism; evolutionary game

在《十四五”循環經濟發展規劃》和《新能源汽車動力蓄電池回收利用管理暫行辦法》的政策推動下，動力電池回收已被納入國家戰略性新興產業。動力電池的使用壽命約為7年，當其容量降至初始容量的 80% 以下時，不再適合繼續使用，需要更換。根據相關研究，到2025年，我國退役動力電池總量預計將達到104萬噸，且到2030年，這一數字將增長至350萬噸，屆時動力電池回收市場的規模將突破千億元。盡管動力電池回收潛力巨大，但行業面臨諸多挑戰。目前，我國動力電池回收體系的正規渠道回收率不足 30% ，大量退役電池流入非正規渠道，導致重金屬泄漏、土壤污染等環境問題，并造成資源浪費。此外，回收網絡協同效率低，殘值評估標準缺失，回收體系急需規范化發展。為解決這些問題，國務院 ??2030 年前碳達峰行動方案》明確提出要構建“生產-消費-回收”閉環體系，推動政府、企業和消費者之間的協同合作，以促進資源的循環利用和減排目標的實現。

近年來，動力電池回收研究取得了顯著進展，涵蓋了影響因素、政策、決策行為、監管策略、閉環供應鏈及逆向物流網絡優化等方面。陳久美等從組態視角探討了退役動力電池回收意愿的影響因素，危浪等2通過仿真分析了政策影響。李峰等研究了碳交易背景下的回收決策，王文賓等分析了補貼-懲罰政策對回收決策的影響。在監管策略方面，許禮剛等和王成功等從前景理論和演化博弈角度研究了獎懲機制對回收行為的作用。危浪等基于SD演化博弈模型，探討了監管策略的長期效果。楊玉香等構建了雙渠道回收模式的逆向物流優化模型。盡管這些研究提供了多維度的分析，但仍存在不足，尤其是在多方博弈機制的探討和消費者行為的深人研究方面。此外，逆向物流作為一種將廢舊產品從消費者手中回收并重新納入資源循環利用的系統性解決方案，為動力電池回收提供了科學框架。在這一框架下，政府、回收商與消費者三者協同作用至關重要。消費者作為廢舊電池的主要來源，其主動參與是整個逆向物流體系得以運轉的基礎。同時，合理的激勵機制能夠促進政府、回收商和消費者等各方主體的積極參與。

因此，本文基于逆向物流網絡協同視角，結合演化博弈理論，構建了一個多主體博弈模型，分析了政府、回收商和消費者在回收行為中的互動及激勵機制的作用。與現有文獻不同，本文不僅關注單一主體的決策行為，還深入探討了多方主體之間的互動關系、并引入了更多相關參數，如政府激勵機制、社會公信力、企業品牌與聲譽收益、消費者的環保意識及潛在損失等，以便全面地分析其對回收體系的影響，為政策制定者和行業參與者提供理論支持和實踐建議。

1問題描述與模型構建

1.1問題描述

基于動力電池逆向物流的實際情況，其主要行為主體包括政府、回收商與消費者。不同行為主體之間的協作與配合，能夠確保動力電池回收利用各項運作流程的高效開展。在這些行為主體中，政府起到制度建設與政策引領作用，通過制定相關法規和激勵政策，對回收商進行監管和引導；回收商在整個動力電池回收利用鏈條中承擔重要責任，一方面要實現企業的盈利目標，另一方面要積極履行社會責任，推動廢舊電池的規范化回收與再利用；消費者作為廢舊動力電池的主要來源，其參與行為是整個回收體系得以運轉的基礎。

基于激勵理論，可以將動力電池逆向物流的激勵機制描述如下：政府旨在通過政策激勵獲得公共利益，只要回收商和消費者能夠積極主動地參與到動力電池回收利用過程中，他們就能夠獲得相應的經濟收益和社會價值。例如，政府可以通過財政補貼、稅收優惠等激勵措施，鼓勵回收商加大技術投入和設備更新，提高回收效率和資源利用率；同時，通過宣傳和獎勵機制，引導消費者將廢舊電池送回正規回收渠道，從而持續推進動力電池回收利用工作的健康可持續發展。

1.2模型假設

假設1：博弈三方各有兩種策略選擇：政府（激勵，不激勵}；回收商{綠色回收，傳統回收}；消費者（參與正規回收，參與非正規回收}。政府以概率 x 選擇采取激勵政策，回收商以概率 y 選擇采取綠色回收服務，消費者以概率 z 選擇參與正規回收。其中 0?x，y，z?1。

假設2：政府的基礎收益為 E₁ ，而在選擇激勵政策時，政府需要承擔包括治理、監管成本和溯源技術投入的總成本 C₁ 。當回收商選擇綠色回收時，政府向其提供財政補貼 S_ν ，若回收商選擇傳統回收，則受到政府的處罰 P 政府通過綠色回收帶來的隱性收益 E₂ ，包括減少土壤污染治理成本和資源循環利用帶來的稅收優惠。若消費者選擇正規回收，政府為其提供財政補貼 S₂ 。同時，政府的激勵政策還提升社會公信力，產生社會收益 V₁ 。當回收商或消費者未參與綠色回收時，政府需要支付環保宣傳成本 C₂ 。若政府不采取激勵政策（概率 _1-x ），將承擔非法拆解帶來的環境損失及公信力下降的損失。

假設3：回收商選擇綠色回收時，會獲得收益 R₁ ，但同時需要承擔引入新技術和研發設備的額外成本 C₃ 。綠色回收還帶來企業信譽、競爭力和品牌價值的提升，產生超額收益 V₂ 。選擇傳統回收時，回收商獲得收益 R₂ ，但如果政府處于激勵狀態并檢測到違規回收，回收商將面臨處罰。

假設4：消費者參與正規回收時，會獲得收益 R₃ ，并承擔回收過程中的成本 C₄ 。如果回收商選擇綠色回收，消費者從環境改善中獲得效益 B₁ ，并且消費者反饋問題時能夠獲得回收商的額外補助 B₂ 。如果消費者選擇非正規回收，則獲得收益 R₄ 。

1.3模型構建

基于以上對動力電池綠色逆向物流的三方博弈主體關系分析和假設，構建其演化博弈收益矩陣，如表1所示。

表1三方演化博弈收益支付矩陣

設 E_a1 為政府選擇激勵策略的期望收益， E_a2 為政府選擇不激勵策略的期望收益， E_a 為政府激勵和不激勵的平均收益，由表1可知：

設 E_b1 為回收商綠色回收的期望收益， E_b2 為回收商傳統回收的期望收益， E_b 為回收商綠色回收和傳統回收的平均收益，則：

設 E_c1 為消費者參與正規回收的期望收益， E_c2 為消費者參與非正規回收的期望收益， E_c 是消費者參與正規回收和參與非正規回收的平均收益，則：

政府選擇激勵策略時的復制動態方程為：

回收商選擇綠色回收策略時的復制動態方程為：

消費者選擇參與正規回收策略時的復制動態方程為：

聯立式（1）、式（2）、式 （3），可得到政府、回收商、消費者三方復制動態方程組。由 F_a（x）=0 ， F_b（y）=0 F_c（z）=0 可得到該系統存在8個純策略均衡點： E₁（0，0，0） ， E₂（1，0，0） ， E₃（0，1，0） ， E₄（0，0，1） ， E₅（1，1，0） ， E₆^{（1，0，1）} ， E₇（0，1，1） ， E₈（1，1，1） 。微分方程系統的演化穩定性策略可通過對 Jacobian矩陣進行局部穩定性分析來確定。在Lyapunov第一法則框架下，若Jacobian矩陣所有特征值均小于零，表明系統穩定，對應均衡點即為漸進演化穩定策略 （ESS^） ；一旦Jacobian 矩陣特征值中出現至少一個正值，該均衡點則判定為不穩定點；而當Jacobian矩陣特征值除零以外均為負時，均衡點處于臨界狀態，穩定性處于模糊地帶。本文聚焦于8種純策略納什均衡點的穩定性探究，基于三方博弈主體的復制動態方程，成功獲取復制動態系統的 Jacobian矩陣，以此為基礎展開后續深入的穩定性分析工作，旨在揭示系統在不同條件下的動態演化規律與穩定特性，為相關領域的決策制定與策略優化提供堅實的理論依據與數據支撐。將8個均衡點依次分別代人雅可比矩陣中，可以求得8個均衡點的特征值，同時根據基本假設，分析均衡解的穩定性情況，結果如表2所示。

表2均衡點穩定性分析

根據產業生命周期理論，可以將動力電池回收利用產業發展演化路徑分為初期、發展與成熟3個階段，各階段模擬結果如圖1所示。

初期階段：在初期階段，回收商傾向于選擇傳統回收方式，因為綠色回收的初期成本較高且短期內收益不明顯。消費者由于正規回收渠道不便且缺乏環保意識，選擇非正規回收。政府選擇采取激勵政策，此時系統穩定于（激勵，傳統回收，參與非正規回收）的策略組合。政府通過提供財政補貼或其他激勵措施，幫助回收商彌補綠色回收的初期成本，促進綠色回收技術的普及，激發消費者對正規回收的環境效益認知，為未來回收體系的發展完善奠定基礎。

發展階段：當政府激勵的收益大于成本時，政府會繼續推動回收商實施綠色回收，并鼓勵消費者參與正規回收。隨著技術進步，綠色回收成本逐漸降低，回收商通過政府補貼和品牌價值提升，獲得更大的市場競爭力和長期穩定的收益，從而更傾向于選擇綠色回收。與此同時，隨著便利性提高和消費者環保意識的增強，消費者逐步自覺地選擇正規回收渠道，而非非正規渠道，此時系統穩定于（激勵，綠色回收，參與正規回收）的策略組合。

圖1各階段模擬結果

在成熟階段，綠色回收已成為主流，政府不再需要提供過多激勵政策，回收商和消費者都已經自覺參與回收體系的運作。此時，回收商通過市場機制（如品牌效應和稅收減免）獲得足夠激勵，普遍采用成熟的綠色回收技術，并獲得長期穩定的收益。隨著回收體系和法律法規的完善，消費者自覺參與正規回收，非正規回收渠道逐漸被淘汰，此時系統穩定于（不激勵，綠色回收，參與正規回收）的策略組合。

2數值模擬

穩定均衡策略 E₈（1，1，1） 是系統的理想狀態，本文以此為核心展開仿真分析。以模型參數初始值為基礎，探究各參數對演化博弈過程與結果的影響。在變量初始值的設置上，參考馬莉萍[、申海等[作者的數值設定方法，對模型進行賦值。在滿足參數假設關系約束條件下，設置參數取值如下： E₁=4 ： C₁=1 ： E₂=3.5 ； V_1=1，5 ； C₂=0.5 ： L=1 ： R₁=5 ； C₃=2 ： V₂=1.2 ; R₂=6 S₁=2 ： P=5.5 ： R₃=2 ： C₄=0.5 ： B₁=2.2 ： B₂=0.5 ： R₄=3 ： S₂=1.4 。

2.1不同初始意愿對演化路徑的影響

在不同初始參數條件下，各主體的初始意愿對演化路徑的影響見圖2。可以看出初始概率越高，各行為策略收斂速度越快，系統趨于穩定所需時間更短；而初始值較低時，系統演化速度減緩，容易出現不穩定階段。這說明政策制定初期對各方行為的引導至關重要，特別是在制度尚未成熟、消費者意識不強的階段，政府應通過強化激勵、提高初始參與水平，創造良好的行為預期和合作環境。此外，還反映出政策實施前期是調整博弈格局的關鍵窗口期，對回收系統的可持續性具有長遠影響。

圖2不同初始意愿對博弈主體演化路徑的影響

2.2政府補貼回收商時對演化路徑的影響：回收商激勵的有效性

圖3展示了政府對回收商實施財政補貼 （S₁） 對其行為選擇的影響，結果顯示補貼金額的增加會顯著提高回收商選擇綠色回收的概率。這一趨勢表明，在當前環保技術成本相對較高的背景下，企業行為在極大程度上受到經濟利益驅動。補貼的存在能夠有效抵消綠色回收所需的初期投入成本，如新設備采購、環保技術升級等，從而降低企業的轉型阻力。更進一步，補貼不僅有助于激發短期綠色行為，也可通過提升企業品牌形象與公眾好感，帶來長期的市場優勢。因此，財政補貼可作為推動綠色轉型的重要抓手。

圖3政府補貼回收商時對主體演化路徑的影響

2.3政府補貼消費者時對演化路徑的影響：經濟激勵的邊際效應

圖4聚焦于政府對消費者提供回收補貼 （S₂） 對其行為選擇的影響。結果顯示，補貼的確在一定程度上提升了消費者參與正規回收的概率，但增長幅度較為有限。這表明消費者行為受到多種因素的綜合影響，經濟激勵只是其中之一。現實中，許多消費者更關注回收的便利性、時間成本、信息透明度及對制度的信任程度。僅依靠金錢補貼難以維持其長期積極性。因此，政府在推動消費者參與的過程中，除了提供適當補貼外，更應著重完善相關設施配套、優化信息引導、提升環境意識教育，從根本上激發公眾自覺的環保行動。

圖4政府補貼消費者時對主體演化路徑的影響

2.4同時補貼對演化路徑的影響：政策退出與市場自我調節能力

值得注意的是，當同時提高對回收商和消費者的補貼時，發現隨著市場參與方綠色行為的普及，政府的激勵意愿反而逐漸減弱，如圖5所示。這一趨勢反映出，當市場達到一定程度的自我調節能力后，政府可以適時減少干預，實現激勵機制的“退場”。這與現實中的政策生命周期相符：許多激勵政策原本就是臨時性措施，目的在于破除初期市場壁壘，建立良性循環。一旦行為習慣與制度機制建立，政策應逐步讓位于市場調節功能。這一現象也提示政府在制定長期政策時，應具備動態調整與彈性管理的能力，確保激勵機制的適時收縮與資源高效配置。

2.5政府懲罰對演化路徑的影響：制度約束的重要性

圖6展示了當政府加大對回收商違規行為的懲罰力度 ^（P） 時，對回收行為演化路徑產生的顯著作用。與補貼屬于正向激勵不同，懲罰機制屬于負向約束，其核心作用在于強化回收商對違規成本的預期，從而提高其守法經營的動機。圖6中顯示，處罰提高后，回收商更傾向選擇綠色回收以規避潛在損失。這種“獎懲并舉”的治理策略在環保政策中尤為常見，例如通過執法檢查、違規通報、信用懲戒等手段增強制度威懾力。因此，為建立綠色回收的制度環境，僅有補貼激勵還遠遠不夠，必須同步構建嚴格的違規懲處機制，形成硬約束力。

2.6綠色回收對演化路徑的影響：企業信譽與品牌價值的提升

綠色回收不僅提升了回收商的技術水平，還能帶來企業信譽、競爭力和品牌價值的顯著提升，進而產生超額收益 （V₂） 。隨著綠色回收技術的提升，回收商能夠通過提高回收效率和環境友好型回收方式，在市場中獲得更強的品牌影響力和客戶信任。

圖5同時補貼對政府演化路徑的影響

圖6政府懲罰對演化路徑的影響

這種正向反饋機制使得回收商更傾向于選擇綠色回收，從而推動回收系統的健康發展。圖7顯示，隨著綠色回收所帶來的超額收益增加，回收商的市場競爭力顯著提升，推動整個回收體系朝著更加穩定和可持續的方向演化。這表明，綠色回收不僅是一種環保行為，也成為了提升企業長期收益和市場地位的戰略選擇。

圖7信譽與品牌價值對演化路徑的影響

2.7環保效益對演化路徑的影響：消費者參與的激勵機制

環保效益 （B₁） 的提升直接影響了消費者的回收參與度。當環保效益提升時，消費者對綠色回收的認同感增強，參與正規回收的意愿提高。圖8顯示，隨著環保效益的增加，回收商的綠色回收效果顯著提升，消費者在享受環保效益的同時，參與正規回收渠道的動力增強，推動了回收系統向更加高效和穩定的方向發展。這表明，環保效益的提升不僅對回收商產生正向影響，也通過激勵消費者參與正規回收，進而促使整個回收體系的完善與發展。

3結論

本文通過構建基于逆向物流的動力電池回收演化博弈模型，探討了政府、回收商與消費者之間的互動及激勵機制的作用。研究表明，政府激勵政策對推動綠色回收發揮了重要作用，財政補貼有效地降低了回收商的綠色回收成本，從而促進了其綠色回收的積極性。然而，單純依賴激勵政策可能不足以解決所有問題，結合懲罰機制能夠有效抑制回收商的不合規行為，增強其綠色回收的合規性。

圖8環保效益對演化路徑的影響

進一步分析發現，回收商的綠色回收不僅能夠帶來環境效益，還能通過提升企業信譽、品牌價值和市場競爭力，獲取長期的超額收益。消費者的回收參與度則與回收便利性、環保效益及經濟激勵密切相關，盡管經濟激勵對參與意愿有一定的促進作用，但消費者行為更多受到環保意識和回收設施等因素的影響。

4建議

在推動動力電池回收行業的可持續發展過程中，政府應完善激勵政策并強化制度約束。同時，還應進一步加大對回收商的補貼力度，特別是對技術投入和設備升級的補貼，以降低綠色回收的成本。此外，補貼政策應考慮長期有效性和市場自我調節機制，以逐步減少對政策的過度依賴，促進行業的自主發展。除了正向激勵外，政府還需加強對違規行為的懲罰力度。通過嚴格的法律執行、企業信用體系建設等手段，確保回收商遵守環保規定，提升綠色回收的市場占有率。其次，還要推動社會共識。消費者的參與意愿與其環保意識密切相關，消費者作為廢舊電池的主要來源，其主動參與是整個逆向物流體系得以運轉的基礎。政府應加大環保宣傳力度，提升消費者的環保意識，同時通過回收便捷設施的建設，降低消費者參與正規回收的成本。最后，優化回收體系，進一步提升回收效率和服務質量。在回收商和消費者的互動中，提供更高效、更方便的回收通道，同時廣泛結合社會力量，凝聚各方智慧與資源，共同構建一個更具吸引力和長效性的綠色回收體系，以實現資源的可持續利用和環境保護的雙重目標。

綜上所述，只有通過政府、回收商和消費者之間的有效協同，建立健全的激勵和約束機制，才能促進動力電池回收行業的健康發展，推動資源的循環利用和環境的可持續發展。

參考文獻：

[1]陳久美，孫芬芳，汪曉紅，等．組態視角下退役動力電池回收意愿的影響因素研究[J].安全與環境學報，2025，25（5）：1928-1936.

[2]危浪，王翠霞，李雅琴．新能源汽車動力電池回收利用政策影響效應的仿真研究[J].安全與環境學報，2024，24（7）：2837-2848.

[3]李峰，張丹露．碳交易背景下考慮回收量補貼的動力電池回收決策研究[J].工業技術經濟，2025，44（3）：56-66.

[4]王文賓，劉業，鐘羅升，等．補貼-懲罰政策下廢舊動力電池的回收決策研究[J]．中國管理科學，2023，31（11）：90-102.

[5]許禮剛，劉榮福，陳磊，等．前景理論視角下廢舊動力電池回收監管演化博弈分析[J].重慶理工大學學報（自然科學），2024，38（1）：290-297.

[6]王成功，劉娟娟．考慮政府獎懲的動力電池回收利益相關者決策行為演化博弈分析[J]．生態經濟，2023，39（4）：205-213.

[7]危浪，王翠霞．基于SD演化博弈的新能源車動力電池回收監管策略研究[J]．系統科學與數學，2023，43（5）：1314-1330.

[8]楊玉香，管倩，于艷娜，等．雙渠道動力電池回收模式下可持續逆向物流網絡優化模型[J].計算機集成制造系統，2023，29（7）：2461-2473.

[9]FRIEDMAN D. Evolutionary games in economics[J]. Econometrica，1991，59（3）：637-666.

[10]EGHBALI MA， RASTI-BARZOKI M， SAFARZADEH S.A hybrid evolutionary game-theoreticandsystem dyna-micsa-pproach foranalysisofimplementationstrategiesofgreentechnologicalinnovationundergovernmentinterv-ention[J].Tech-nol Soc，2022，70：102039.

[11]FRIEDMAN D. On economic applications of evolutionary game theory[J]. Jevol Econ，1998，8（1）：15-43.

[12]馬莉萍．基于EPR的共享電單車鋰電池閉環供應鏈回收博弈研究[D].淮南：安徽理工大學，2021.

[13]申海，劉杰，趙曉罡，等。補貼時代下新能源汽車電池回收策略研究[J]．西安：西安工業大學學報，2020，40（4）：455-463.