彭頻， 何旭， 劉怡君， 宋丹丹

（江西理工大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，江西 贛州341000）

一、引 言

隨著全球燃料資源緊缺和大氣污染問題的日益嚴(yán)峻，汽車行業(yè)將迎來由能源變革帶來的汽車變革。 據(jù)清華恒大研究院數(shù)據(jù)，截至2019 年6 月，新能源汽車保有量達(dá)344 萬輛，其中純電動(dòng)汽車281萬輛。根據(jù)規(guī)劃，到2020 年國(guó)內(nèi)新能源汽車?yán)塾?jì)產(chǎn)銷量需達(dá)500 萬輛， 這就表示在2019 年下半年時(shí)間里，我國(guó)新能源汽車的產(chǎn)銷量要繼續(xù)提高[1]。動(dòng)力電池雖然在使用過程中不會(huì)產(chǎn)生尾氣排放，但退役后所含的鉛、鈷、鎳、鎘、鋰等金屬材料和電解液、隔膜原料等，若不被有效處理，不僅會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)對(duì)環(huán)境帶來嚴(yán)重的影響。我國(guó)動(dòng)力蓄電池累計(jì)配套量超過131GWh（吉瓦時(shí)），產(chǎn)業(yè)規(guī)模位居世界第一。 預(yù)計(jì)2020 年我國(guó)退役動(dòng)力蓄電池累計(jì)約為20 萬噸，至2025 年將達(dá)78 萬噸[2]。 由此，車用動(dòng)力電池回收工作面臨較大壓力。

新能源汽車動(dòng)力電池裝置耗能方式的改變是化解能源和環(huán)保危機(jī)的重要舉措。動(dòng)力電池容量衰減至初始容量的80%以下時(shí)， 意味著該電池作為動(dòng)力源的使命暫時(shí)告一段落?；谛履茉雌嚤Ｓ辛康目焖倥噬蛷?qiáng)勢(shì)發(fā)展態(tài)勢(shì)，如何避免動(dòng)力電池產(chǎn)生“二次污染”成為新能源汽車發(fā)展中不得不考慮的一個(gè)重大議題[3]。許多學(xué)者從廢舊動(dòng)力電池回收潛力、成本結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)鏈效益等方面論證了廢舊動(dòng)力電池回收的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值[4-5]。 Liu 和Gong 對(duì)零售商回收模式下車與電池的匹配行為進(jìn)行研究，分析回收的影響因素及其影響程度[6]。 黎宇科等分析我國(guó)動(dòng)力電池回收現(xiàn)狀，構(gòu)建了生產(chǎn)者回收體系和租賃回收體系[7-8]。 宮大慶基于排隊(duì)論理論，從仿真的角度， 對(duì)電池回收系統(tǒng)中的主要對(duì)象電動(dòng)汽車、電池及電動(dòng)汽車和電池匹配進(jìn)行模擬分析[9]。 已有研究成果表明，研究動(dòng)力電池產(chǎn)品回收體系的主體及其相互關(guān)系十分必要。 文章應(yīng)用博弈理論和方法，研究政府、制造商和消費(fèi)者等利益主體在車用動(dòng)力電池回收過程中的利益博弈關(guān)系，由此提出動(dòng)力電池回收利用的優(yōu)化策略。

二、問題描述和模型假設(shè)

（一）問題描述

由于廢舊動(dòng)力電池回收價(jià)值高和退役后具有危險(xiǎn)兩大特點(diǎn)，在回收過程中堅(jiān)持生產(chǎn)者責(zé)任延伸制（Extended Producer Responsibility，EPR），即動(dòng)力電池生產(chǎn)商必須履行環(huán)境損害責(zé)任、 經(jīng)濟(jì)責(zé)任、物質(zhì)責(zé)任、所有權(quán)責(zé)任和信息披露責(zé)任[10]。 在EPR 原則下，車用動(dòng)力電池回收體系涉及政府、制造商、第三方企業(yè)、消費(fèi)者等主體[11]。 各個(gè)主體到底承擔(dān)怎樣的功能， 在回收利用逆向物流體系中地位如何，以及如何達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，可利用博弈模型和均衡分析開展研究。

（二）模型假設(shè)

基于制造商是車用動(dòng)力電池的源頭，能夠更清楚地指導(dǎo)回收后的電池該如何處置，在車用動(dòng)力電池回收環(huán)節(jié)起到關(guān)鍵作用[12]。 因此，決定采用政府—制造商—消費(fèi)者三方博弈模型開展研究， 該模型所涉及的參與方包括：政府、制造商及消費(fèi)者。

基于博弈論分析， 構(gòu)建好動(dòng)力電池回收的逆向物流，電池的制造商及消費(fèi)者能夠獲得更多的利益，同時(shí)，政府可以滿足自身環(huán)境政策的要求。該模型為滿足經(jīng)濟(jì)及環(huán)境利益的有效模型，模型公式為：

其中，Vc——全部社會(huì)效益，單位為億元；

Ven——環(huán)境效益，單位為億元；

Vec——經(jīng)濟(jì)效益，單位為億元；

ien——環(huán)境效益在全部社會(huì)效益的占比，沒有單位量綱；

iec——經(jīng)濟(jì)效益在全部社會(huì)效益的占比，沒有單位量綱。

由于使用過的車用動(dòng)力電池自身型號(hào)、耗損情況等不同，因此開展逆向物流處置時(shí)，具體要實(shí)施的步驟有所區(qū)別，以至于回收要消耗的資金也不一[13]?；谝陨峡紤]，假設(shè)全部回收的車用動(dòng)力電池復(fù)雜程度一致，回收消耗資金一樣。

三、模型構(gòu)建和分析

（一）參與方的行動(dòng)決策

1. 政府

政府方面的決策行為包括“支持”“不支持”兩種行為?！爸С帧本褪钦畷?huì)通過制定政策來對(duì)回收行為給予補(bǔ)貼，支持車用電池回收產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。 政府針對(duì)電池制造商收取部分環(huán)境方面的稅收，另外給出相應(yīng)的補(bǔ)貼，對(duì)主動(dòng)回收電池的制造商開展減稅制度[14]。 “不支持”就是不給補(bǔ)貼，無視動(dòng)力電池回收逆向物流的發(fā)展。

2. 制造商

制造商方面決策行為包括“建設(shè)”“不建設(shè)”兩種行為?！敖ㄔO(shè)”就是制造商主動(dòng)開展車用動(dòng)力電池回收業(yè)務(wù)， 通過高新技術(shù)加強(qiáng)回收電池的再利用?！安唤ㄔO(shè)”就是制造商不考慮車用動(dòng)力電池的回收，僅僅開展生產(chǎn)和售賣業(yè)務(wù)[15]。

3. 消費(fèi)者

消費(fèi)者方面的決策行為包括“參與”“不參與”兩種行為?！皡⑴c”就是在供應(yīng)鏈中消費(fèi)者把車用動(dòng)力電池退回給制造商，自身也得到一些利益?！安粎⑴c”就是消費(fèi)者不從環(huán)保角度出發(fā)處理廢舊動(dòng)力電池，隨意扔掉或是閑置。

參與方中只要有一方的行為決策有所變化，另外兩方的效益相應(yīng)發(fā)生變化，由此可得出八種不同決策組合。為了方便起見，支持、建設(shè)及參加等正面決策算記為1，不支持、不建設(shè)、不參加等負(fù)面決策算記為0， 那么決策組合能夠簡(jiǎn)化為：（1，1，1），（1，0，1）， （1，1，0）， （1，0，0）， （0，1，1）， （0，0，1），（0，1，0），（0，0，0）。

（二）符號(hào)說明

模型參數(shù)說明如下：

Cm：制造商建設(shè)逆向物流體系所付出的費(fèi)用；

T0：政府支持時(shí)，針對(duì)不建設(shè)逆向物流的制造商征收的稅收；

Tx：政府支持時(shí)，針對(duì)建設(shè)逆向物流的制造商征收的稅收；

R0：政府支持時(shí)，針對(duì)不建設(shè)逆向物流的制造商的處罰金；

Rx：政府支持時(shí)，針對(duì)建設(shè)逆向物流的制造商的補(bǔ)貼；

E0：政府支持時(shí)，制造商建設(shè)逆向物流同時(shí)消費(fèi)者參加回收創(chuàng)造的環(huán)境效益；

Ex：政府不支持時(shí)，制造商建設(shè)逆向物流同時(shí)消費(fèi)者參加回收創(chuàng)造的環(huán)境效益；

S0：制造商建設(shè)逆向物流過程中，消費(fèi)者參與逆向物流系統(tǒng)得到的收益；

Sx：消費(fèi)者在制造商不建設(shè)逆向物流或是消費(fèi)者未能借助有效手段進(jìn)入逆向物流得到的收益；

Ag：政府支持并大力宣傳，培養(yǎng)消費(fèi)者保護(hù)環(huán)境的習(xí)慣，鼓勵(lì)其參加逆向物流體系，另外鼓勵(lì)制造商建設(shè)逆向物流，以實(shí)現(xiàn)環(huán)保所付出的費(fèi)用；

V：廢棄的車用動(dòng)力電池被順利回收，制造商得到的價(jià)值。

假設(shè)以上全部參數(shù)均為正數(shù)。

（三）參與方博弈均衡分析

政府、制造商、消費(fèi)者博弈得益矩陣如表1所示。

表1 政府、制造商、消費(fèi)者博弈得益矩陣

處于三方博弈過程中，假定政府對(duì)回收逆向物流采取支持決策的可能性是x，則不支持的概率就是1-x；制造商愿意建設(shè)回收體系的可能性是y，則不建設(shè)回收體系的可能性是1-y：消費(fèi)者想要參與回收體系的可能性是z，則不想或無法參與回收體系的可能性是1-z。 很明顯，x，y，z 的取值區(qū)間均為（0,1）。

（1）假定UA1是政府支持建設(shè)回收體系的預(yù)期收益，UA2是政府方面實(shí)施不支持決策時(shí)的預(yù)期收益，那么：

如果UA1=UA2， 則代表政府支持或是不支持電池回收所得到的收益是一樣的，那么政府到底采取什么決策并沒有辦法估計(jì)，通過邊際效益理論進(jìn)行計(jì)算，得出y 和z 的臨界最優(yōu)可能性。

（2）假定UB1是制造商建設(shè)電池回收系統(tǒng)預(yù)期的收益，UB2是制造商不建設(shè)電池回收系統(tǒng)預(yù)期的收益，那么：

如果UB1=UB2， 則代表制造商采不采取逆向電池體系所預(yù)期的收益是一樣的，也就是制造商到底采取什么決策并沒有辦法估計(jì)，通過邊際效益理論進(jìn)行計(jì)算，得出x 和z 的臨界最優(yōu)可能性。

（3）假定UC1是消費(fèi)者要參加車用動(dòng)力回收的預(yù)期收益，UC2是消費(fèi)者針對(duì)車用動(dòng)力回收體系采取不參加決策時(shí)的預(yù)期收益，那么：

如果UC1=UC2， 代表消費(fèi)者對(duì)車用動(dòng)力電池回收體系參與與否所預(yù)期的收益值都是一樣的，也就是不確定消費(fèi)者到底會(huì)采取什么決策。通過邊際效益理論進(jìn)行計(jì)算， 得出x 和y 的臨界最優(yōu)可能性，計(jì)算如下。

由以上公式得知，如果S0的值比Sx值大，也就是消費(fèi)者參與回收體系能夠得到的預(yù)期收益比不參加的收益高，則UC1＞UC2，也就是說制造商建設(shè)逆向物流系統(tǒng)時(shí)，消費(fèi)者進(jìn)入這一體系的收益比不進(jìn)入時(shí)當(dāng)然是要高的； 若S0的值比Sx值小，UC1的值就比UC2小，也就是消費(fèi)者在該逆向物流體系的收益比不進(jìn)入時(shí)要低。

車用動(dòng)力電池回收體系中消費(fèi)者參與與否獲得的期望收益并不確定，處于不同條件時(shí)消費(fèi)者收益金額不同，無法準(zhǔn)確判斷消費(fèi)者的決策行為。 當(dāng)然，如果制造商在建設(shè)電池回收體系后可以保證動(dòng)力電池的回收價(jià)格比起消費(fèi)者自行處置的收益要高，那么消費(fèi)者就會(huì)愿意進(jìn)入逆向物流體系。所以，僅僅通過環(huán)保宣傳實(shí)現(xiàn)消費(fèi)者在逆向物流體系中的作用是比較困難的，為保證回收數(shù)量，應(yīng)該通過經(jīng)濟(jì)效益激發(fā)消費(fèi)者參與的積極性。

綜上所述，合理高效的逆向物流體系離不開政府、制造商及消費(fèi)者等各個(gè)主體作用的發(fā)揮。 若政府對(duì)于動(dòng)力電池回收體系實(shí)施支持決策，對(duì)制造商給出一定補(bǔ)貼政策，即將在一定程度上提升制造商及消費(fèi)者對(duì)動(dòng)力電池回收的信心，進(jìn)而去參與這項(xiàng)事業(yè)。 當(dāng)政府支持逆向物流時(shí)，制造商還會(huì)因?yàn)殡姵鼗厥阵w系的建立得到額外盈利，就會(huì)更加愿意開展此項(xiàng)業(yè)務(wù)；消費(fèi)者也會(huì)因?yàn)閰⑴c該體系所得到的收益而樂于主動(dòng)將退役電池置于逆向物流體系中，由此實(shí)現(xiàn)各方的均衡狀態(tài)。

四、結(jié)論與建議

動(dòng)力電池作為環(huán)保理念下零排放的理想能源，只有做好從設(shè)計(jì)、制造到退役全生命周期的管理工作，防止在生產(chǎn)、使用、回收等處理環(huán)節(jié)下對(duì)自然環(huán)境和人類健康產(chǎn)生危害，才能真正實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展?；谡?、制造商、消費(fèi)者等在動(dòng)力電池回收體系的主體作用，從博弈理論出發(fā)，通過車用動(dòng)力電池政府—制造商—消費(fèi)者三方博弈模型的建立和博弈均衡分析，得出以下結(jié)論及建議。

（1）政府的最佳決策為支持動(dòng)力電池回收體系的建設(shè)， 當(dāng)制造商建設(shè)動(dòng)力電池逆向物流回收系統(tǒng)時(shí)政府收益將會(huì)增加。 由此，政府應(yīng)從制造商與消費(fèi)者這兩個(gè)方面去制定積極的財(cái)政政策，如對(duì)制造商進(jìn)行減稅支持、科研補(bǔ)貼等；對(duì)消費(fèi)者制定換購補(bǔ)貼政策，以資金鼓勵(lì)消費(fèi)者參與。 同時(shí)，政府應(yīng)制定動(dòng)力電池回收市場(chǎng)的準(zhǔn)入制度并加強(qiáng)對(duì)回收過程的監(jiān)管， 保障廢舊動(dòng)力電池的來源質(zhì)量，減低生產(chǎn)成本,由此倒逼制造商自我調(diào)整并加入逆向物流體系。 此外， 加強(qiáng)對(duì)廢舊動(dòng)力電池回收市場(chǎng)內(nèi)相關(guān)主體的監(jiān)管， 也是其效益產(chǎn)生的關(guān)鍵所在。

（2）制造商的最佳決策為建設(shè)電池回收體系，同時(shí)在消費(fèi)者參與情況下， 制造商建設(shè)電池回收系統(tǒng)預(yù)期收益逐漸增多。 制造商應(yīng)充分履行生產(chǎn)者延伸責(zé)任， 利用政府補(bǔ)貼的機(jī)會(huì)積極參與動(dòng)力電池逆向物流體系，加大資金投入研發(fā)高新技術(shù)，主動(dòng)參與動(dòng)力電池回收、 再利用處置和無污染化處理等工作。 同時(shí)，制造商通過回收積分換購等營(yíng)銷模式，在政府對(duì)消費(fèi)者補(bǔ)貼上增加獎(jiǎng)勵(lì)，給予消費(fèi)者一定程度的優(yōu)惠， 提升消費(fèi)者參與動(dòng)力電池回收的意愿。

（3）消費(fèi)者獲得的期望收益不確定，但制造商電池回收價(jià)格與消費(fèi)者參與回收體系的意愿息息相關(guān)。 政府應(yīng)重視提升消費(fèi)者動(dòng)力電池回收意識(shí)，支持消費(fèi)者承擔(dān)環(huán)境保護(hù)監(jiān)督責(zé)任。 同時(shí)，政府對(duì)于廢舊電池回收的資金補(bǔ)貼與制造商參與回收的獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制， 也可增加消費(fèi)者換購電池的經(jīng)濟(jì)收益，用經(jīng)濟(jì)手段鼓勵(lì)消費(fèi)者把廢舊電池主動(dòng)交給回收企業(yè)。