生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略.pdf

第 39 卷第 1 期2024 年 2 月系 统 工 程 学 报JOURNAL OF SYSTEMS ENGINEERINGVol.39 No.1Feb.2024生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略赵秀堃1,李冬冬1,杨芳芳1,徐芳超2(1.天津财经大学管理科学与工程学院,天津 300222;2.南开大学商学院,天津 300071)摘要:为了揭示生产者责任延伸制(EPR)和消费者信任偏好对闭环供应链各主体决策行为的影响,建立由生产商、零售商、回收联盟和第三方回收商参与的 Stackelberg 博弈模型,研究无 EPR 的生产商自主回收,考虑EPR的联盟回收和考虑 EPR 的第三方回收三种模式下废旧电子产品回收决策问题.结果表明,EPR 下消费者信任偏好程度与供应链利润和社会福利正相关;随着消费者信任偏好程度增加,零售商与生产商的利润差值减小;EPR 下联盟回收模式的供应链利润高于第三方回收模式;两种 EPR 下回收模式的社会福利大于无 EPR 模式;三种回收模式下生产商最优回收策略的社会福利最大.因此,政府应通过 EPR 激励生产商实施联盟回收,引导消费者参与 EPR 实践,以实现 EPR 和消费者信任偏好对企业回收行为的均衡引导.关键词:生产者责任延伸制;信任偏好;闭环供应链;联盟回收;第三方回收中图分类号:F205文献标识码:A文章编号:10005781(2024)01009118doi:10.13383/ki.jse.2024.01.007Recycling strategy in the presence of extended producer responsibilityand trust preferenceZhao Xiukun1,Li Dongdong1,Yang Fangfang1,Xu Fangchao2(1.School of Management Science and Engineering,Tianjin University of Finance and Economics,Tianjin 300222,China;2.Business School,Nankai University,Tianjin 300071,China)Abstract:To reveal the influence of extended producer responsibility(EPR)and consumer trust preferenceon the decisions of members in a closed-loop supply chain,this paper establishes a Stackelberg game modelinvolving the manufacturer,the retailer,the recycling alliance,and a third-party recycler to investigate therecycling decision of wasted electronics under three modes:independent recycling of the manufacturer withoutEPR,alliance recycling,and third-party recycling with EPR.The results show that the degree of consumer trustpreference is positively related to the profit of the supply chain and the social welfare with EPR.Further,thedifference between the profit of retailer and manufacturer decreases with consumer trust preference,and theprofit of supply chain is higher in the alliance recycling mode than in the third-party recycling mode with EPR.The social welfare in both EPR modes is greater than in no-EPR mode.The optimal recycling strategy of themanufacturer achieves the maximum social welfare in all the three modes.Therefore,the government shouldprovide incentives for the manufacturer to implement alliance recycling through EPR,and induce consumers toparticipate in EPR practice,so as to achieve a balance between EPR and consumer trust preference in guidingfirms recycling behavior.Key words:extended producer responsibility;trust preference;closed-loop supply chain;alliance recycling;third-party recycling收稿日期:20220518;修订日期:20230616.基金项目:国家自然科学基金资助项目(71802143;72002109;71702021;71972142);教育部人文社会科学研究青年基金资助项目(18YJC630260);天津市研究生科研创新项目(2022SKY345).92系 统 工 程 学 报第 39 卷1引引引言言言随着全球绿色低碳竞争加剧,实现“碳中和”已成为各国经济发展中的重要议题.而再生资源和废旧产品的合理回收再利用是实现“碳中和”的有效途径1.国际电信联盟发布2020 年全球电子废弃物监测报告指出,2030 年全球电子废弃物将达到 7 400 万d2.电子产品含有害金属,如不能妥善处理,将引发严重生态危机3.国际经合组织(OECD)2016 年给出的生产者责任延伸制(EPR):废弃物高效管理指引4中国 2017 年制定的 EPR 推行方案(下文简称“方案”)5和 2022 年发布的深化电子电器行业管理制度改革的意见6都在强调生产者主动承担回收责任的重要性,其要求生产者对其产品承担的资源环境责任从生产环节延伸到产品设计、流通、消费、回收利用及废物处置等全生命周期.在规范回收利用方面,世界自然基金会(WWF)的政府和企业如何实施 EPR 7和方案均指出,生产企业可通过自主回收、联合回收或委托回收等模式,规范回收废弃产品,直接处置或由专业企业处置利用.如联想通过自主回收建立逆向物流系统,实施全面的闭环供应链管理,形成了无制度约束的自主回收模式.海尔加入山东省废旧电器回收联盟以履行回收责任,构建了生产商联盟回收模式.京东联合爱回收搭建废旧电子产品网络平台回收系统,通过线上线下全渠道为消费者提供回收服务,形成了基于互联网平台的第三方回收模式.完善的 EPR 政策对于企业废旧产品回收决策具有重要的引导意义.尽管 EPR 相关政策不断完善,企业回收模式也不断规范化,但废旧电子产品回收率仍然较低8.在提高废旧电子产品回收率方面,OPPO、小米和戴尔等企业纷纷开展产品退换和以旧换新活动中,尤其注重消费者的信任偏好对产品回收的影响9,10.针对消费者信任偏好问题,市场研究机构 YouGov 对 8 000 名消费者进行回收指数调查发现,83%认为回收系统易于使用时,他们将有意愿参与更多回收11.此外,通过对国内爱回收企业员工进行实际访谈也发现类似问题,虽然消费者选择爱回收,但无论在产品质量还是服务水平上,他们对于废旧电子产品的回收处理过程仍然保持怀疑态度.其中个人隐私数据泄露、翻新品以次充好和缺少关联配件等问题严重影响消费者回收废旧电子产品的意愿.以上国内外调研数据均表明消费者的信任偏好程度对有效回收废旧电子产品具有重要的影响作用.所以综合考虑 EPR 和消费者信任偏好影响下闭环供应链回收决策问题,对于完善我国 EPR 政策,规范企业回收模式,提高废旧电子产品回收率,取得更好的经济效益、环境效益和社会效益具有重要的现实意义.基于以上背景,本文以闭环供应链中生产商为核心,探讨生产商自主回收、联盟回收和第三方回收模式下 EPR 和消费者信任偏好对闭环供应链回收决策的影响机制,具体问题如下:1)EPR 和消费者信任偏好如何影响生产商回收决策?2)生产商如何有效利用消费者信任偏好来选择最优的回收模式?3)生产商如何在优化自身利益的同时与社会福利的提升保持一致性?目前关于消费者信任偏好和绿色偏好的研究逐渐成熟.在信任偏好研究方面,如汪旭晖等12探究了卖家生成内容对于消费者信任的影响,以及上述影响的边界条件与互补替代效应;Kurdhi 等13考虑在复杂环境中的消费者存在产品偏好行为的经验特征,探究企业在竞争环境中做出的战略选择.上述学者重点研究消费者信任偏好对企业决策的影响,还有学者基于绿色偏好对企业决策进行分析,如梁喜等14在考虑消费者渠道信任偏好和低碳偏好的基础上,研究了企业最优定价决策与减排策略问题;刘侃莹等15假设市场中存在对绿色产品有偏好差异的两类消费者,研究不同行为定价策略给绿色产品供应链带来的影响;Ping 等16探讨了消费者对碳排放和交货时间的双重敏感性对企业最优决策和利润的影响.从上述研究可知,消费者偏好对闭环供应链内部企业间的关系协调具有重要作用,这为本研究构建基于信任偏好的回收策略研究提供了理论基础.同以往研究相比,本文研究了 EPR 下考虑消费者信任偏好的回收策略问题,同时进一步探究了消费者信任偏好对企业利润和社会总福利的影响边界.关于回收模式选择的相关研究主要有:卢荣花等17分析了制造商回收和零售商回收模式下的最优定价问题;苏玲等18构建制造商、零售商和第三方回收下的闭环供应链模型及无回收基础模型,分析闭环供应链第 1 期赵秀堃等:生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略93的定价决策及回收渠道选择;贾俊秀等19以电池生产商为领导者,研究无政府补贴、电池生产商补贴和新能源汽车制造商补贴三种策略下供应链主体的最优决策问题;肖旦等20考虑制造商和两个相互竞争回收商的竞合关系,分析闭环供应链成员在不同情形下的最优回收策略;康凯等21考虑政府在市场与企业的双向介入与消费者驱动对回收策略的影响;赵强等22指出消费者对废旧产品环境影响认知是影响废旧产品回收的关键因素;He 等23基于消费者偏好分析,研究了竞争性回收和回收渠道便利性对企业回收再制造的影响;Isil 等24分析了 EPR 政策下耐用品生产者的二级市场干预策略,并探究该策略对 EPR 环境绩效的影响;Feng 等25考虑了消费者行为因素,研究单一线下回收渠道、在线回收渠道和混合回收渠道三种回收渠道的企业决策问题.从上述研究可以看出,虽然不同的回收策略在影响条件和作用机制上存在一定差异,但均强调了政府规制在闭环供应链回收决策中的重要作用,以及消费者偏好对供应链主体的回收行为的影响.这为本研究构建基于 EPR 和信任偏好的回收策略研究提供了重要理论依据.区别于目前已有研究,本文在探讨联盟回收模式的决策机制时,考虑了内化回收率情境;同时,本文进一步探究了 EPR 和信任偏好如何交互作用才能完善闭环供应链回收策略的相关问题.本文研究内容主要有:从博弈视角构造了三种情景下博弈模型,以考虑 EPR 与否为源头,首先构造无 EPR 的生产商自主回收情境下的博弈模型,完成闭环供应链回收决策的基准博弈,形成以生产企业为核心的闭环供应链网络.以此为基础,依次拓展构建了考虑 EPR 的生产商联盟回收和考虑 EPR 的第三方回收情境下的博弈模型,每个模型中都突出了消费者信任偏好水平对产品需求的影响,进而形成三个情景下的企业利润和社会总福利.通过优化理论和博弈分析,得出不同情景下的最优解,并对关键结论进行均衡分析.利用数值仿真,分析消费者信任偏好水平和电子废物回收率对企业利润和社会福利的影响,为 EPR 下的生产企业闭环供应链运营提供决策参考,并相应提出促进废旧电子产品回收的有效措施.最后,对外生回收率假设进行拓展分析,内生联盟回收和第三方回收模式下的回收率,以验证主要结论的鲁棒性.基于上述研究内容,本文的创新点主要有三个:一是模型构建上,基于 EPR 和消费者信任偏好构建无 EPR 的生产商自主回收,考虑 EPR 的联盟回收和考虑 EPR 的第三方回收三种不同情景下的闭环供应链回收决策博弈模型,综合研究 EPR 和消费者信任偏好对回收决策影响;二是剖析消费者信任偏好对生产商回收模式选择和利润的影响,以及分析消费者信任偏好对供应链整体利润和社会福利的影响,还进一步通过内化回收率探究最优决策的稳定性,这与以往 EPR 政策对回收模型和企业利润的影响研究不同;三是在确立消费者信任偏好对企业利润和社会总福利影响的边界条件下,探讨生产商优化自身利益和政府实现社会总福利的一致性.2问问问题题题描描描述述述与与与研研研究究究假假假设设设考虑 EPR 和消费者信任偏好对闭环供应链回收决策的影响问题,本文构建了由生产商,零售商,回收联盟和第三方回收商构成的三种情景下回收决策模式,即无 EPR 的生产商自主回收模式,考虑 EPR 的联盟回收模式和考虑 EPR 的第三方回收模式.生产商生产新产品,并以批发价格i(i=1,2,3分别对应三种回收模式)批发给零售商,零售商以销售价格pi出售给消费者,设cm为生产新产品的成本,r为产品回收率,为电子废弃物的单位回收收入,为便于关键问题分析,假设三种模式下的单位回收收入相同.三种回收模式的市场需求和成本结构假设如下:1)无 EPR 的生产商自主回收模式.在前文提到的联想自主回收模式中,企业回收废旧电子产品是一种自发行为.在没有 EPR 相关制度约束下,为了经济效益和社会责任,联想依然会选择开展回收活动.作为基准模式,因为考虑到方便主要假设的依次拓展和三种模式下模型的对比分析,突出 EPR 的非强制性和消费者信任偏好的差异性,强调 EPR 和消费者信任偏好对闭环供应链回收决策的综合影响,所以忽略了 EPR 对生产商决策的直接影响.尤其不受回收能力约束的生产商,为了节约制度遵守成本,往往会将无 EPR 的自主回收模式作为理性选择.假设该模式下新电子产品的市场需求函数为q1=1 p1,生产商对废旧电子产品94系 统 工 程 学 报第 39 卷的单位回收成本为cp,对废旧电子产品的单位处置成本为dp,废旧电子产品回收率r为外生变量.为了突出无 EPR 的生产商自主回收模型下企业回收决策对社会总福利的影响,假设社会总福利由供应链整体利润、消费者剩余和环境改善程度组成.其中消费者剩余CS1=(p1 p1)q1/2,p1表示无 EPR 的生产商自主回收模式下消费者愿意支付的最高价格.环境改善程度EI1为回收量与绿色改进度的乘积(文献26有类似假设),强调企业额外付出的行为所产生的环境影响,突出相对改善程度.因为该模式下生产商不存在额外的回收努力,即绿色改进程度为零,所以无 EPR 的生产商自主回收模式下的EI1=0.具体流程如图 1 所示,其中生产商和零售商以利润最大化为目标,生产商是领导者,零售商是从属者.图 1无 EPR 的生产商自主回收模式Fig.1Independent recycling without EPR图 2考虑 EPR 的联盟回收模式Fig.2Alliance recycling with EPR图 3考虑 EPR 的第三方回收模式Fig.3Third-party recycling with EPR由图 1 可知,在没有政府 EPR 规制下,生产企业自主回收的利润主要取决于新产品批发价格,单位生产成本,单位回收收入,单位回收成本,单位处理成本,回收率以及市场需求,与消费者的信任偏好没有关系.该模式下假设企业可以不考虑 EPR 政策对自身回收行为以及消费者信任偏好的影响,所以市场需求只取决于产品的价格.但现实中企业无法避免 EPR 政策和消费者信任偏好对自身决策行为的影响,所以为了保证主要结论的鲁棒性,本文进一步拓展了该模式下较强的假设,突出 EPR 和消费者信任偏好对生产商回收决策的综合影响作用.由此,形成以下考虑 EPR 的生产商联盟回收和考虑 EPR 的第三方回收两种模式的研究假设及相关决策.2)考虑 EPR 的联盟回收模式.该模式下 EPR 作为一种激励性制度,推动受回收能力约束的生产企业参与到废旧电子产品的回收管理中,形成考虑 EPR 的联盟回收模式.如前文中的海尔企业,在 EPR 政策激励下,通过联盟回收模式履行自己产品的回收责任.假设新电子产品需求函数为q2=1 p2+ke(文献27,28有类似假设).其中e为遵守 EPR 的生产商加入联盟后所需要付出的努力水平,如生产商为提高回收率所做的生态设计或广告投入,由此产生了一定的总投入成本e2(文献26有类似假设),生产商努力水平的提高有利于消费者信任水平的提升,进而提高新产品市场需求和废旧产品回收量,其中废旧电子产品回收率r为外生变量.k表示消费者对考虑 EPR 的联盟回收模式的信任偏好程度,为保证利润函数的凹性,信任偏好系数取值范围为0 k cl+dl.同理为了突出考虑 EPR 的联盟回收决策对社会总福利的影响,假设该模式下社会总福利同样由供应链利润、消费者剩余和环境改善程度构成.其中消费者剩余CS2=(p2 p2)q2/2,p2表示考虑 EPR 的联盟回收模式下消费者愿意支付的最高价格.因为该模式下生产商存在回收努力,所以考虑 EPR的联盟回收模式的环境改善程度EI2=erq2.具体流程如图 2 所示,其中生产商是主导者,零售商是从属者.生产商决策回收努力水平和批发价格,零售商决策销售价格,生产商联盟不参与决策(生产商联盟内化废旧电子产品回收率的决策分析见论文拓展部分).第 1 期赵秀堃等:生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略953)考虑 EPR 的第三方回收模式.同理,该模式下 EPR 作为一种激励性制度,很多依托互联网平台的第三方回收商,以规范的回收流程和专业的数据处理技术,成为很多生产商的战略合作伙伴,如京东投资下的爱回收第三方回收平台是考虑 EPR 的第三方回收模式典型代表.假设新电子产品需求函数为q3=1p3+g.其中g为遵守 EPR 的第三方回收商所需要投入的专业技术水平,如第三方回收商为提高废旧电子产品回收率所做的数据安全承诺,由此产生了一定的总投入成本g2,第三方回收商专业技术水平的提高有利于消费者信任水平的提升,进而提高新电子产品市场需求和废旧电子产品回收量,其中废旧电子产品回收率r为外生变量.表示消费者对考虑 EPR 的第三方回收模式的信任偏好水平,的存在代表政府通过 EPR 政策引导生产企业委托具有专业技术水平的第三方回收商投入更多的技术而正向影响消费者的信任偏好程度.此外,第三方回收商负责废旧电子产品的回收和处置,ck和dk分别是第三方回收商对废旧电子的单位回收成本以及单位处置成本,Tk为生产商支付给第三方回收商的回收处置费用,为保证第三方回收商盈利,假设Tk ck+dk.同理为了突出考虑 EPR 的第三方回收决策对社会总福利的影响,假设该模式下社会总福利构成与上述两种模式一样,其中消费者剩余CS3=(p3 p3)q3/2,p3表示考虑 EPR的第三方回收模式下消费者愿意支付的最高价格.其环境改善程度EI3=grq3.具体流程如图 3 所示,其中回收商是主导者,生产商和零售商是从属者.生产商、零售商和第三方回收商以利润最大化为目标,回收商决策投入的专业回收技术水平,以提高消费者信任偏好程度.此外,为了突出消费者信任偏好程度在不同情景下的差异性,假设=k(回收商内化废旧电子产品回收率的决策分析见论文拓展部分).本文所用到的符号及变量如表 1 所示.表 1符号及定义Table 1Symbols and definitions符号定义符号定义i生产商的批发价格(i=1,2,3)ck第三方的单位回收成本pi新电子产品的销售价格(i=1,2,3)dk第三方的单位处置成本cm生产新电子产品的成本Tl支付给联盟的单位回收处置费用r废旧电子产品回收率Tk支付给第三方的单位回收处置费用cp生产商的单位回收成本e生产商联盟的回收努力水平dp生产商的单位处置成本k消费者对联盟回收的信任偏好程度qi新电子产品需求量(i=1,2,3)g第三方企业的专业技术水平废旧电子产品的单位回收收入消费者对第三方回收的信任偏好程度cl联盟的单位回收成本jM生产商的利润(j=1,2,3)dl联盟的单位处置成本jR零售商的利润(j=1,2,3)iK第三方企业的利润(i=3,2r)iL生产商联盟的利润(i=2,r)CSi消费者剩余(i=1,2,3)EIi环境改善程度(i=1,2,3)SWi社会福利(i=1,2,3)注：其中 i=r,2r 分别对应联盟回收和第三方回收模式下的回收率3利利利润润润函函函数数数构构构建建建3.1无无无 EPR 的的的生生生产产产商商商自自自主主主回回回收收收情情情境境境在无 EPR 的生产商自主回收模式中,由生产商,零售商和消费者构成闭环供应链系统.首先,在给定废旧电子产品回收率条件下,生产商决策批发价格;其次,零售商通过批发价格决策销售价格;最后,生产商回收废旧电子产品.此时零售商和生产商的利润函数分别为零售商的利润函数1R=(p1 1)(1 p1),(1)生产商的利润函数1M=(1 cm+r rcp rdp)(1 p1),(2)96系 统 工 程 学 报第 39 卷此时,社会福利函数为SW1=1M+1R+CS1+EI1.(3)其中式(1)右端表示零售商销售电子产品获得的总利润,式(2)右端表示生产商生产新电子产品和回收废旧电子产品获得的总利润,式(3)右端表示由供应链整体利润、消费者剩余与环境改善程度构成的社会福利.3.2考考考虑虑虑 EPR 的的的生生生产产产商商商联联联盟盟盟回回回收收收情情情境境境在考虑 EPR 的生产商联盟回收模式中,由生产商、零售商、生产商联盟和消费者构成闭环供应链系统.首先,生产商决定批发价格和因遵守 EPR 而付出的努力水平;其次,零售商决策销售价格;最后,在给定废旧电子产品回收率条件下,生产商联盟回收废旧电子产品并转售给生产商.此时零售商,生产商和生产商联盟的利润函数分别为零售商的利润函数2R=(p2 2)(1 p2+ke),(4)生产商的利润函数2M=(2 cm+r rTl)(1 p2+ke)e2,(5)生产商联盟的利润函数2L=r(Tl cl dl)(1 p2+ke),(6)此时,社会福利函数为SW2=2M+2R+2L+CS2+EI2.(7)其中式(4)右端表示零售商销售新电子产品获得的总利润,式(5)右端第一项表示生产商生产新电子产品和回收废旧电子产品获得的总利润,第二项为提高废弃电子品回收水平进行研发投入的成本,式(6)右端表示生产商联盟进行废弃电子产品回收获得的总利润,式(7)右端表示由供应链整体利润、消费者剩余与环境改善程度构成的社会福利.3.3考考考虑虑虑 EPR 的的的第第第三三三方方方回回回收收收商商商回回回收收收情情情境境境在考虑 EPR 的第三方回收商回收模式中,由生产商、零售商、回收商和消费者构成闭环供应链系统.首先,在给定废旧电子产品回收率条件下,回收商决策因遵守 EPR 而投入的专业技术水平,回收废旧电子产品转售给生产商;其次,生产商决定批发价格;最后,零售商决策销售价格.此时零售商,生产商和回收商的利润函数分别为零售商的利润函数3R=(p3 3)(1 p3+g),(8)生产商的利润函数3M=(3 cm+r rTk)(1 p3+g),(9)回收商的利润函数3K=r(Tk ck dk)(1 p3+g)g2,(10)此时,社会福利函数为SW3=3M+3R+3K+CS3+EI3.(11)其中式(8)右端表示零售商销售新电子产品获得的总利润,式(9)右端表示生产商生产新电子和回收废旧电子产品获得的总利润,式(10)右端第一项表示第三方回收商进行废旧电子产品回收获得的总利润,第二项为提第 1 期赵秀堃等:生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略97高专业技术水平进行研发投入的成本,式(10)右端表示由供应链整体利润消费者剩余与环境改善程度构成的社会福利.4最最最优优优解解解及及及均均均衡衡衡分分分析析析在考虑 EPR 和消费者信任偏好的闭环供应链回收决策系统中,无 EPR 的生产商自主回收和考虑 EPR的联盟回收模式均是生产商参与的回收模式,所以前两种模式下,生产商为领导者,零售商跟随者;在考虑 EPR 的第三方回收模式中,生产商委托第三方回收商进行回收,所以回收商为领导者,生产商与零售商为跟随者.基于此,通过 Stackelberg 博弈的逆向归纳求解法,本文得到三种模式下的最优解和最优利润,如表 2 所示.本文所有性质命题和定理的证明将在附录中给出.表 2三种模式最优解和最优利润Table 2Optimal solutions and optimal profits of three modes模式最优解最优利润无 EPR 的生产1=1+cmr+rcp+rdp2;1R=(1cm+rrcprdp)216;商自主回收p1=3+cmr+rcp+rdp2;1M=(1cm+rrcprdp)28;q1=1cm+rrcprdp4;SW1=7(1cm+rrcprdp)232;考虑 EPR2=(4k2)(rTlr+cm)+48k2;2R=4(1rTl+rcm)2(8k2)2;的联盟回收p2=(2k2)(rTlr+cm)+68k2;2M=(1rTl+rcm)28k2;q2=2(1rTl+rcm)8k2;2L=2r(Tlcldl)(1rTl+rcm)8k2;e2=k(1rTl+rcm)8k2;SW2=(1rTl+rcm)2(2(rk+3)+(1+rTl+rcm2rcl2rdl)2)(8k2)2;考虑 EPR3=r(2+8)Tk2r(ck+dk)+8(1+cmr)16;3R=(r(28)Tk2r(ck+dk)+8(1cm+r)21024;的第三方回收p3=r(32+8)Tk32r(ck+dk)+8(3+cmr)32;3M=(r(28)Tk2r(ck+dk)+8(1cm+r)2512;q3=r(28)Tk2r(ck+dk)+8(1cm+r)32;3K=r(Tkckdk)(r(28)Tk2r(ck+dk)+8(1cm+r)322r264(Tk ck dk)2;g3=r8(Tk ck dk);SW3=7(r(28)Tk2r(ck+dk)+8(1cm+r)22048+r(28)Tk2r(ck+dk)+8(1cm+r)32(Tk ck dk)(1+r8)r 2r264(Tk ck dk)2.命命命题题题 1无 EPR 的生产商自主回收模式下,闭环供应链存在最优批发价格1,最优销售价格p1,最优产量q1,零售商的最优利润1R,生产商的最优利润1M,最优社会福利SW1.由命题 1 可知:无 EPR 的生产商自主回收模式下,闭环供应链的最优批发价格1、最优销售价格p1、最优产量q1、最优利润和社会福利受到生产新电子产品的成本cm、废旧电子产品的回收率r、单位回收收入、生产商的单位回收成本cp等参数影响.命命命题题题 2考虑 EPR 的联盟回收模式下,由联盟负责对废旧电子产品的回收和处置,闭环供应链存在最优批发价格2,最优销售价格p2,最优产量q2,最优回收努力水平e2,零售商的最优利润2R,生产商的最优利润2M,联盟的最优利润2L,最优社会福利SW2.由命题 2 可知:与无 EPR 的生产商自主回收模式相比,在考虑 EPR 的联盟回收情境下的闭环供应链最优批发价格2、最优销售价格p2、最优产量最优利润、社会福利和最优回收努力水平e、与消费者对联盟回收的信任偏好程度k以及支付给联盟的处置费用Tl直接相关;由均衡值的表达式可以看出,对联盟的信任偏好k对闭环供应链定价与利润的影响是非线性的.命命命题题题 3考虑 EPR 的第三方回收模式下,第三方企业承担回收过程的所有责任,闭环供应链存在均衡解,均衡策略为:最优批发价格3,最优销售价格p3,最优产量q3,最优技术水平g3,零售商最优利润3R,生产商的最优利润3M,第三方企业的最优利润3K,最优社会福利SW3.98系 统 工 程 学 报第 39 卷由命题 3 可知:与无 EPR 的生产商自主回收模式相比,在考虑 EPR 的第三方回收情境下的闭环供应链最优批发价格3、最优销售价格p3、最优产量最优利润、社会福利和最优技术水平g3还与消费者对第三方回收的信任偏好程度以及支付给第三方的处置费用Tk直接相关;由均衡值的表达式可以看出,对第三方的信任偏好对闭环供应链定价与利润决策的影响是非线性的.通过进一步分析以上命题 1命题 3,可得以下性质.性性性质质质 11M=21R,3M=23R,2M=8k242R.性质 1 表明,在不同回收模式中,生产商自身获得的利润高于其他企业.同时生产商与零售商的利润存在比例关系.在无 EPR 的生产商自主回收和考虑 EPR 的第三方回收模式下,生产商利润均是零售商利润的两倍;在考虑 EPR 的联盟回收模式下,生产商与零售商的利润差值取决于消费者对联盟回收的信任偏好程度k,随着消费者信任偏好程度增大,零售商与生产商的利润差值逐渐减小.因此,在实际中对生产商而言,应该主动承担废旧电子产品的回收责任,通过产品设计优化回收系统,提高消费者回收信心.同时与零售商建立回收网络,共同提高废旧电子产品回收率.对零售商而言,可以利用自身渠道优势,提升消费者对联盟回收模式的信任偏好程度,进而提高供应链整体利润和社会总福利.性性性质质质 2在考虑 EPR 的联盟回收模式中,批发价格2、销售价格p2与消费者对联盟回收的信任偏好系数k呈负相关,需求量努力水平以及各成员的利润社会福利与k呈正相关;在考虑 EPR 的第三方回收模式中,批发价3、销售价p3、专业技术水平g3、各成员的利润及社会福利均与消费者信任偏好系数呈正相关.性质 2 表明,在考虑 EPR 联盟回收模式下,随着消费者对联盟回收的信任偏好程度k增大,生产商和零售商会分别降低批发价格和销售价格,进而增大新产品需求量和废旧产品回收量.此时生产商回收努力水平以及生产商和零售商的利润及社会福利均会增大;在考虑 EPR 的第三方回收模式中,随着消费者对第三方企业信任偏好程度的增加,第三方回收商会提高专业技术水平,进而提高供应链整体利润和社会总福利.因此,生产商可以提高对回收联盟的投入水平,如资金技术广告和人才等关键要素的投入,增加消费者对联盟回收的信任偏好程度,提高消费者回收意愿,促进废旧电子产品的有效回收.同时第三方回收企业可以利用互联网平台优势,进一步提高回收服务水平,优化回收系统,增强消费者对第三方回收的信任偏好程度,进而获得更大收益和更多的社会福利.性性性质质质 3每种模式下新电子产品批发价格和销售价格p均与废旧电子产品回收率r呈负相关,联盟努力水平、第三方回收技术水平以及供应链利润与废旧电子产品回收率r呈正相关.性质 3 表明,在三种模式下,生产商和零售商会通过降低价格来提高新产品需求量进而增大废旧电子产品回收量.随着废旧电子产品回收率的增大,生产商联盟会付出更多的回收努力,同时第三方回收商也会进一步提高专业技术水平,以获得更多的废旧产品,增加企业利润.因此,政府可以通过推广宣传 EPR 政策,增强消费者环保意识,提高消费者对废旧电子产品的回收意愿.随着政府 EPR 规制体系的逐渐完善,消费者对回收服务的信任偏好程度不断提高,生产商可以提高自身产品的回收率,优化自身利益的同时,提升社会总福利.5数数数值值值分分分析析析5.1回回回收收收策策策略略略分分分析析析在生产者责任延伸制的激励和约束下,为了最大化经济利润并履行环境责任,作为回收主体的生产商如何选择合适的回收模式变得至关重要.依据命题 1命题 3,将针对三种情境下的生产商最优利润进行对比分析,从生产商立场分析回收模式的选择和决策机制.推推推论论论 1当kmax(8(AB)A,8C512BC)时,对生产商而言,联盟回收模式最优;当第 1 期赵秀堃等:生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略99max(8EF,162B8D8k2rF8k2)时,对生产商而言,第三方回收模式最优;当k 8(AB)A且 max(8(AB)A,8C512BC),即消费者对联盟回收的信任偏好足够大时,此时生产商选择联盟回收模式获得最大收益;当max(8EF,162B8D8k2rF8k2),即消费者第三方回收的偏好足够大时,此时生产商最佳选择是第三方回收模式;当k 8(AB)A且 S1,1 3 2;当S26k26S1,16263;当k2 S2,21 S1时,联盟回收的批发价格最高,第三方回收次之;当S26k26S1时,第三方回收的批发价格最高,生产商回收的批发价格最低;当k2 S3,p1 p3 p2;当S46k26S3,p16p26p3;当k2 S4,p2p1 S3时,联盟回收的销售价格最高,第三方回收的销售价格次之;当S46k26S3时,第三方回收的销售价格最高,生产商回收的销售价格最低;当k2max(8(AB)A,8C512BC)时(具体证明见推论 1),消费者对联盟回收的信任偏好程度相对偏高,联盟回收时生产商的利润最大,第三方回收的利润最小,此时生产商的最优选择是考虑 EPR 的生产商联盟回收模式.从图 7 可知,当max(8EF,162B8D8k2rF8k2)时(具体证明见推论 1),消费者对第三方回收的信任偏好程度相对偏高,第三方回收时生产商的利润最大,生产商自主回收的利润最小,此时生产商的最优选择是考虑 EPR 的第三方回收模式.第 1 期赵秀堃等:生产者责任延伸制和信任偏好下回收策略101图 6消费者对联盟回收的信任偏好程度较高时回收率对生产商利润的影响Fig.6Impact of recovery rate on the manufacturers profit with high consumer trust preference degree in alliance recycling图 7消费者对第三方回收的信任偏好程度较高时回收率对生产商利润的影响Fig.7Impact of recovery rate on manufacturers profit with high consumer trust preference degree in third-party recycling图 8消费者对有 EPR 回收的信任偏好程度较低时回收率对生产商利润的影响Fig.8Impact of recovery rate on manufacturers profit with low consumer trust preference degree in both EPR recycling models由图 8 可知,当k 8(AB)A且 8EF时(具体证明见推论 1),消费者对联盟回收和第三方回收的信任偏好程度均偏低,消费者此时不会倾向于这两种回收模式,所以自主回收时生产商的利润最大,联盟回收的利润最小,此时生产商会选择自主回收模式.最后,分析消费者信任偏好程度和废旧电子产品回收率对社会福利的影响,见图 9图 11.102系 统 工 程 学 报第 39 卷图 9消费者对联盟回收的信任偏好程度较高时回收率对社会福利的影响Fig.9Impact of recovery rate on social welfare with high consumer trust pr