基于政府驱动与市场驱动的押金返还制度研究——考虑闭环供应链竞争的回收决策分析.pdf

第 卷第 期运 筹 与 管 理 ，年 月 收稿日期：基金项目：国家自然科学基金资助项目（）；广东省社会科学规划项目（）作者简介：黄燕婷（），通讯作者，女，江西抚州人，博士，讲师，研究方向：运营管理。基于政府驱动与市场驱动的押金返还制度研究 考虑闭环供应链竞争的回收决策分析黄燕婷，刘 艺，郑本荣（深圳大学 管理学院，广东 深圳 ；华中农业大学 经济管理学院，湖北 武汉 ）摘要：在一个原制造商、一个再制造商和一个回收商组成的闭环供应链中，考虑制造商竞争，基于押金返还制度，分别构建四种押金模式，研究押金返还制度对闭环供应链定价和回收决策的影响。研究发现：（）在由政府向制造商收取押金和由政府向回收商收取押金的模式下，回收率随着单位押金的增加而提高，政府驱动的押金返还制度能有效促进废旧产品的回收再制造；（）在由再制造商对消费者收取押金的模式下，再制造商的利润随着单位押金的增加而增加，市场驱动的押金返还制度会对再制造商的利润产生积极作用；（）与无押金模式相比，对原制造商而言，在政府向制造商收取押金模式下，产品售价提高，在再制造商向消费者及政府向回收商收取押金模式下，产品售价下降；而对再制造商而言，存在押金返还制度时，其产品售价均下降。研究结论基于押金返还制度的视角，对制造商的回收策略选择和政府选择合理的激励政策具有一定的参考价值。关键词：闭环供应链；押金返还制度；制造商竞争；回收中图分类号：文章标识码：文章编号：（）：，（，；，）：，（），（），（），（）“”“”，：（），（），（），：（），（）（），：；引言近年来，电子产品更新迭代的速度不断加快，电子废旧产品的回收处理问题已成为社会关注的热点。年，我国发布了 国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见，明确指出要构建绿色循环供应链，鼓励企业开展废弃产品的回收处理。政府通过奖惩、税收等方式激励企业对废旧产品进行回收再制造。实际上，除了奖惩、税收等方式外，押金返还制度也是一种能够刺激废旧产品回收的有效机制。押金返还制度分为市场驱动型的押金返还制度和政府驱动型的押金返还制度。市场驱动型出于个体的经济目标，由制造商自发产生；而政府驱动型则是出于社会的环境目标，由政府主导而产生。目前，已有超过 个国家实施了押金返还机制用于回收包括轮胎、蓄电池、电机等。押金返还机制受回收行为所驱动，在闭环供应链（，）中分析押金返还机制具有重要意义。另一方面，市场驱动型是再制造企业或回收企业为增加自身经济效益，提高竞争优势产生的，因此对于该类型的押金返还，企业之间的竞争是其实施押金返还机制的重要原因。同时，由于企业处于竞争环境中，实施押金返还机制时，他们同时需要提供更有效的再利用与废物管理服务和更合理的回收价格，以提高自身的核心竞争力。基于此背景，本文分别研究“市场驱动”和“政府驱动”的押金返还制度下考虑制造商竞争的 ，并探讨不同模式下的押金返还制度对制造商回收决策的影响。对于回收再制造的研究已经很多，如 等 运用 博弈，研究闭环供应链的结构选择并对比了三种回收模式。和 研究了 中技术许可下信息分享问题，发现信息分享会使制造商受益。等 关注碳减排、退货政策和质量改进三个激励因素对再制造的影响，表明采取各种激励因素能有效提高供应链绩效。等 表明不同权力结构下的制造商入侵策略对 绩效的影响取决于渠道竞争程度和初始需求价值。等 探讨了不同权力结构和产品双重差异下多级 的最优定价，集中定价模型可以使 的利润最大化。有关供应链中竞争的研究，也受到学术界的关注。石 纯 来 等 基 于 链 与 链 竞 争 的 情 形，研 究 中的制造商纵向整合策略选择问题。吴志丹和黄敏 认为制造商的竞争偏好对不同主导模式下的 产生重要的影响。押金返还机制是一种能够刺激废旧产品回收的有效机制，且已有学者针对押金返还机制进行了相应研究。等 提出，押金返还机制减少了企业的材料成本，从而提升了回收商的利润，有利于其在竞争中取得优势地位。此外，针对中国的押金返还机制，等 对新能源汽车的电池回收进行了研究，该类机制能有效增加回收率，补贴等级可以适度降低以避免补贴可能带来的不足。针对以上研究，我们发现，押金返还机制有利于增加产品回收率，降低企业的材料成本，对 的发展与企业竞争优势的增加发挥着重要的作用。运 筹 与 管 理 年第 卷由于押金返还机制受企业竞争影响，王文宾等 分别 构 建了 制造 商垄断 与 竞 争的 情 形，考 虑了 中押金返还的影响，并表明制造商的竞争有利于提高回收率。以上有关押金返还的文献大多局限在理论层面，且均没有涉及到市场驱动型的押金返还研究。因此，本文基于押金返还制度的视角，参考王文宾等 研究中制造商竞争且制造商进行回收再制造的 模 型，探 讨 了 不 同 的 押 金 返 还 模 式 对 回收决策的影响。本文的创新之处：（）本文研究政府驱动的押金返还制度，还分析了市场驱动的押金返还制度，即由制造商作为收取押金的主体，其向消费者收取押金。（）本文基于押金返还制度，在考虑制造商竞争的情况下，研究 的定价与回收决策，更贴合实际。（）不同于王文宾等 考虑制造商分别处于完全垄断或竞争环境中，在本文的研究假设与模型构建中，原制造商与再制造商之间的竞争始终存在，且考虑了无押金返还情形，以获取更多有价值的结论，剖析押金返还对 系统的影响。问题描述本文考虑由一个原制造商、一个再制造商和一个回收商组成的 ，基于押金返还制度，在两个制造商竞争的情况下，研究两个制造商和回收商的定价和回收决策。其中，原制造商和再制造商负责生产产品，并直接销售产品给消费者，回收商则负责从消费者处回收废旧产品，并回购给再制造商。同时，原制造商仅使用新材料生产产品，再制造商不仅使用新材料，还使用回收处理后的旧产品进行生产。为提高回收的积极性，引入押金返还制度，由再制造商对消费者收取一定的押金，由政府向两制造商或回收商收取押金等情形。本文探讨 种不同的押金返还模式，分别为：模式 ：无押金返还的基本模式（图 （）；模式 ：由再制造商向消费者收取押金的模式（图 （）；模式 ：由政府向两制造商收取押金的模式（图 （）；模式 ：由政府向回收商收取押金的模式（图 （）。模式 为市场驱动型，模式 和模式 为政府驱动型。（）模式（）模式（）模式（）模式 图 不同押金返还模式下的 模型 符号约定本文所用符号说明见表 。表 符号说明符号说明回收商回收废旧产品时投入固定回收渠道建设和宣传推广等的费用 废旧产品回收的难度系数 废旧产品回收的规模系数 两制造商使用回收处理的材料 新材料生产新产品的单位成本再制造商使用回收材料生产所节约的单位成本 原制造商 再制造商的产品需求新产品的市场潜在规模产品的替代系数产品单位押金 原制造商 再制造商 回收商的利润废旧产品的回收率 原制造商 再制造商的产品售价再制造商废旧产品的回购价格 模型假设本文的模型假设说明如下：（）制造商使用新材料生产产品的单位成本高于使用回收材料再制造生产的单位成本，且废旧产品的回购价格低于制造商使用废旧材料再制造所节约的生产成本，。（）回收投资成本是回收率的二次函数。回收率 和回收商在回收废旧产品的固定投资 与规模系数 满足如下关系 ，。（）市场不区别对待使用新材料生产的产品和使用回收材料再制造的产品。但由于产品由不同制造商进行生产，产品之间存在差异 。新产品和再制造产品进行市场竞争，产品的替代系数 。（）假设各押金模式下的单位押金相同，且产品的单位押金最大应不超过制造商使用回收材料第 期黄燕婷，等：基于政府驱动与市场驱动的押金返还制度研究 考虑闭环供应链竞争的回收决策分析生产产品成本，。（）原制造商新产品需求为 ，再制造商新产品需求为 。模型构建 模式 ：无押金模式模式 决策顺序如下：首先，原制造商和再制造商进行静态的产品定价博弈，即 和 的博弈；其次是再制造商和回收商的动态博弈，再制造商先决定废旧产品的回购价格 ，然后回收商再对再制造商的回购价格做出反应，决定废旧产品的回收率。再制造商的利润由两部分构成，包括使用新材料生产产品所获得的利润（）（）（）和使用回收材料生产产品所获得的利润（）（）。渠道成员的利润函数分别为：（）（）（）（）（）（）（）（）（）定理 在无押金模式下，存在唯一的最优决策：，（）（），（）（）（）（）（），（）（）（）（）（）。其中，。模式 ：再制造商收取押金模式 中，消费者在购买再制造商的产品时向再制造商交纳一定的单位押金，在回收废旧产品时获得押金返还。若消费者选择不回收废旧产品，则预先交纳的押金存留于再制造商处，成为再制造商利润的组成部分。再制造商的利润除了通过生产销售产品所获得的利润外，还包括了部分消费者存留的押金（）（）。渠道成员利润函数分别为：（）（）（）（）（）（）（）（）（）定理 模式 中，供应链存在唯一的最优决策：，（）（），（）（）（）（）（），（）（）（）（）（）。其中，。模式 ：由政府向制造商收取押金在模式 下，由于原制造商不进行废旧产品的回收再制造，因此生产的所有新产品都需交纳押金，应付的总押金为 （）。而再制造商只需交纳采取新材料生产的产品的押金，应付的总押金为 （）（）。原制造商、再制造商和回收商的利润函数分别为：（）（）（）（）（）（）（）（）（）定理 在由政府向制造商收取押金的模式下，供应链存在唯一的最优决策：，（）（）（），（）（）（）（）（）（），（）（）（）（）（）（）。其中，。模式 ：由政府向回收商收取押金在模式 中，若回收商能回收全部产品，则预先向政府交纳的押金全部得到返还。然而，若回收商不能回收全部产品，则没有回收的部分会使得回收商的押金无法收回，从而导致利润损失，损失的部分利润为 （）（）。原制造商、再制造商和回收商的利润函数分别 （）（）（）（）（）（）（）（）（）定理 在由政府向回收商收取押金的模式运 筹 与 管 理 年第 卷下，供应链存在唯一的最优决策：，（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）（）其中，。模型分析结论 废旧产品的回购价格具有以下大小关系：。结论 表明，与无押金模式相比，模式 下的废旧产品回购价格最高，即在政府对两个制造商收取押金的情形下，再制造商从回收商处回购废旧产品需要花费更多的成本。模式 和模式 下的废旧产品回购产品价格相等，且低于无押金模式的情形，说明不论是再制造商对消费者收取押金还是政府对回收商收取押金的情形，都不会对废旧产品的回购价格产生影响。结论 产品的销售价格具有以下大小关系：，。结论 表明，对原制造商而言，模式 的产品售价高于模式 ；模式 和模式 的产品售价低于模式 。对再制造商而言，模式 、模式 、模式 的产品售价都低于模式 。对原制造商而言，政府对其生产的全部产品都需要收取押金，原制造商产品的生产成本会提高，为了弥补交纳押金对自己造成的损失，原制造商会相应地提高产品的销售价格，把由于押金带来的一部分成本压力转移给消费者。对再制造商而言，当再制造商对消费者收取押金时，其产品的销售价格最低。由于押金构成了再制造商产品售价的一部分，消费者在购买商品时，并不仅仅考虑产品的原始售价，还考虑了加上押金后的总价格。再制造商与原制造商的产品存在竞争关系，如果因为押金的存在，再制造商的产品售价比之前有所增加，则会使其产品的需求减少。综合以上，如果从消费者的利益出发，在两制造商竞争的情况下，若要在 中引入押金返还制度，则模式 与模式 下产品销售价格更低。结论 不同模式下的回收率具有以下大小关系：。结论 表明，模式 和 下的回收率高于模式；模式 下的回收率则低于模式 。以回收率为目标，最佳选择是实施政府驱动型的押金返还制度，且由政府对回收商收取环境押金。无论对制造商还是回收商收取押金，都会对废旧产品的回收率产生积极影响。模式 下，为减少向政府支付的押金，再制造商会降低使用新材料生产的产品产量，而提高用回收处理的废旧材料生产的再制造产品的产量。为满足再制造品的生产需求，再制造商需回购更多的废旧产品，促使回收商提高废旧产品的回收率。模式 下，由于押金的存在，为保证利润，回收商会尽可能提高废旧产品回收率。与政府驱动的押金返还制度对应的是市场驱动的押金返还制度，在由再制造商对消费者收取押金且未返还押金存留于再制造商的情况下，回收率要低于无押金返还的情形。政府驱动的押金返还制度可以创造良好的环境效益，这与王文宾等 研究结果相似。不同的是，结论 还揭示了在市场驱动的押金返还制度下，由于押金也构成了产品售价一部分，会影响再制造商的产品的市场需求，废旧产品的回收效果不能仅仅用回收率来衡量。结论 对制造商而言，除了无押金模式，其他各押金模式中原制造商的利润与 成负相关，再制造商的利润与 成正相关；对回收商而言，在模式 下，回收商的利润与 成正相关，在模式 和模式 下，回收商利润与 成负相关。由结论 可知，对制造商而言，当单位押金 越大，各押金模式下再制造商利润由于押金的存在而获得的收益就越大，原制造商利润由于押金存在而获得收益越小。对回收商而言，在模式 下，当单位押金 越大，回收商利润由于押金存在而获得收益就越大；在模式 和模式 下，当单位押金 越大，回收商利润由于押金存在而获得收益就越小。因此，若从再制造商的利益最大化出发，实施押金返还制度对再制造商具有激励作用，能提升其进行回收再制造的积极性。图 展示了供应链各成员利润随单位押金的变化情况。如图 所示，除无押金模式，原制造商利润随着单位押金增加而降低。模式 中生产的所有产品都需交纳单位押金，且押金无法收回。模式 与模式 中即使押金的存在并没有直接作用于原制造商，但仍然会通过影响其产品需求和再制造商的产品售价从而对原制造商利润产生影响。第 期黄燕婷，等：基于政府驱动与市场驱动的押金返还制度研究 考虑闭环供应链竞争的回收决策分析模式 中原制造商利润达最高，说明再制造商对消费者收取押金的模式会对再制造商自身利润产生积极影响，还有利于原制造商利润提高。随着单位押金增加，再制造商利润提高。模式 中政府对使用新材料生产的产品收取押金，为减少该损失，再制造商会使用更多废旧材料进行生产，节约生产成本。模式 中政府向回收商收取押金，可刺激回收商最大程度回收废旧产品，回收率提高，再制造商使用废旧材料生产的比重会提高，以节约更多生产成本，利润也相应提高。模式 与模式 中回收商利润随单位押金增加而降低。模式 中回收商的利润随着单位押金的增加而增加。再制造商为了减少应交纳的押金，会使用更多的废旧材料进行生产，提高回购价格尽可能回购废旧材料。模式 与中回收商利润随单位押金增加而降低，此时，再制造商或政府应根据现实情况合理设置单位押金额度，否 则 将 会影 响回 收 商回 收 废 旧产 品的 积极性。（）原制造商利润变化（）再制造商利润变化（）回收商利润变化图 供应链各成员利润随单位押金的变化（，）结论本文基于押金返还制度，考虑制造商竞争，探究了押金返还制度的四种模式。通过讨论不同模式下的两个制造商的产品定价、回收商的回收率及废旧产品的回购价格等问题，得出相应的结论。具体结论包括：（）政府驱动的押金返还制度能有效提高废旧产品的回收率。在政府驱动的押金返还制度下，随着单位押金的增加，废旧产品的回收率提高。由政府对回收商收取押金的模式比对制造商收取押金更有利于废旧产品的回收。（）市场驱动押金返还制度能有效促进再制造商利润的提高。在由再制造商对消费者收取押金的模式下，随着单位押金增加，再制造商的利润提高。（）对原制造商而言，在由政府向制造商收取押金的模式下，其产品销售价格提高，在由再制造商向消费者及由政府向回收商收取押金的模式下，其产品销售价格下降。对再制造商而言，与无押金模式相比，在存在押金返还制度的模式下，其产品销售价格均下降。参考文献：，（）：，：，：，：，：石纯来，舒夕珂，罗明，等 链与链竞争下闭环供应链中制造商纵向整合策略选择 运筹与管理，（）：吴志丹，黄敏 制造商竞争偏好的闭环供应链绩效分析 系统工程学报，（）：，：，（）：，：王文宾，王智慧，杨斯奇，等 制造商竞争下闭环供应链的押金返还制度研究 中国管理科学，（）：运 筹 与 管 理 年第 卷