鄭克俊，鄒小平

廢舊快遞包裝回收最優(yōu)激勵策略研究

鄭克俊，鄒小平

（廣東科學(xué)技術(shù)職業(yè)學(xué)院 商學(xué)院，廣東 珠海 519090）

針對快遞包裝物制造商、快遞企業(yè)和消費者回收廢舊快遞包裝的積極性不高、回收難等問題，研究多方博弈下的廢舊快遞包裝回收最優(yōu)激勵策略。采用博弈論方法，構(gòu)建閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，分別求出了快遞企業(yè)的最優(yōu)回收決策和政府的最優(yōu)激勵策略。政府引入激勵機(jī)制，效果要明顯好于不采取激勵機(jī)制；政府的激勵力度對廢舊快遞包裝供應(yīng)鏈企業(yè)的利潤、消費者剩余和社會總福利均有顯著的影響，存在使社會總福利最大化的最優(yōu)激勵力度*值。最低回收利用率、消費者最低返還率和政府激勵力度這3個指標(biāo)是政府激勵機(jī)制的最關(guān)鍵參數(shù)，政府應(yīng)當(dāng)以使社會總福利最大時的激勵力度值*為最優(yōu)策略來建立激勵機(jī)制，這樣既能使制造商和快遞企業(yè)通過回收再利用來增加利潤，又能提高消費者參與回收的積極性，增加社會總福利，實現(xiàn)消費者、企業(yè)和社會共贏的良性發(fā)展目標(biāo)。

快遞包裝；Stackelberg博弈；回收再利用；激勵機(jī)制；政府激勵

2021年全國快遞業(yè)務(wù)量超過1 085億件，快遞包裝物廢棄物也迅猛增長。2020年包裝廢棄物大約1 500萬t[1]，2025年快遞包裝材料消耗量預(yù)計為4 127.05萬t[2]，快遞包裝污染給環(huán)境帶來巨大壓力。為了實現(xiàn)我國快遞包裝的減量化、循環(huán)再利用和綠色化的治理目標(biāo)，國家發(fā)布了《關(guān)于協(xié)同推進(jìn)快遞業(yè)綠色包裝工作的指導(dǎo)意見》和《關(guān)于加快推進(jìn)快遞包裝綠色轉(zhuǎn)型的意見》等政策文件，鼓勵社會各界開展各種形式的快遞包裝綠色化轉(zhuǎn)型與治理。在國家政策推動下，快遞公司和互聯(lián)網(wǎng)回收平臺紛紛開展了回收再利用的有益嘗試。京東、菜鳥、蘇寧分別推出“青流箱”、“回箱計劃”和“共享快遞盒”等循環(huán)使用快遞包裝的行動計劃，互聯(lián)網(wǎng)回收平臺推出“愛回收”[3]“紙殼別跑”“收紙拉”“多收哥”等[4]品牌的包裝回收業(yè)務(wù)。國內(nèi)外學(xué)者也紛紛建言獻(xiàn)策，提出了各種各樣的促進(jìn)快遞包裝物循環(huán)利用、減量化與綠色化的策略。

已有較多的文獻(xiàn)分別對快遞包裝回收策略或者政府的回收激勵機(jī)制進(jìn)行研究，提出了網(wǎng)絡(luò)眾包[5]、政府補(bǔ)貼[6-7]、專利保護(hù)[8]、稅費優(yōu)惠[9]、差別定價[10]等回收模式或回收策略，這些研究對政府制定促進(jìn)快遞包裝物的回收政策發(fā)揮了積極的參謀作用。然而在現(xiàn)實生活中，由于快遞包裝物再利用的價值并不是很高，快遞包裝物的制造商、快遞企業(yè)和消費者出于各自利益最大化的考慮，缺乏回收的積極性[11]。為了節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境，政府有必要制定相關(guān)的激勵措施，平衡企業(yè)、消費者和社會的利益。Liu等[12]研究了不同競爭情境下政府補(bǔ)貼的影響，Ji等[13]基于演化博弈理論，研究了制造商和回收商之間交易過程中的動態(tài)博弈，但上述研究均以廢舊家電為研究對象，且未考慮政府激勵力度大小對決策各方的影響。丁燦等[14]利用系統(tǒng)動力學(xué)方法，對政府補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠政策以及企業(yè)自主設(shè)置回收返利金和環(huán)保宣傳費用等措施進(jìn)行政策模擬，分別從政府和企業(yè)層面分析比較出快遞包裝回收的最優(yōu)策略。張漢江等[15]以政府作為決策主體，構(gòu)建Stackelberg主從博弈模型，分析求解了各主體的最優(yōu)決策。何海龍等[16]采用博弈模型研究快遞包裝回收再利用激勵問題，認(rèn)為政府可通過回收計劃積分獎勵等調(diào)動消費者參與積極性，對激勵和監(jiān)管則需要適度。雖然這些研究均已經(jīng)考慮了政府在快遞包裝回收中發(fā)揮的作用，但對激勵的力度較少涉獵。此外，由于快遞包裝回收參與方之間存在利益上的矛盾和沖突，采用博弈論的方法來尋求彼此之間的均衡是有效的。鑒于此，文中引入政府激勵力度因子，結(jié)合快遞包裝回收成本高且回收經(jīng)濟(jì)價值低的特點，在系統(tǒng)考慮消費者返還率、環(huán)境效益等因素的基礎(chǔ)上構(gòu)建快遞包裝回收的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型，采用博弈論研究政府激勵力度對快遞包裝物制造商、快遞企業(yè)和消費者的影響，希望對政府制定激勵機(jī)制、以及快遞包裝制造商和快遞企業(yè)的制定回收策略提供決策支持。

1 建模

1.1 問題描述

文中建立由快遞包裝制造商、快遞企業(yè)、消費者和政府相互關(guān)聯(lián)的閉環(huán)供應(yīng)鏈，見圖1。

圖1 快遞包裝回收閉環(huán)供應(yīng)鏈

快遞包裝生產(chǎn)商使用原材料和部分可再利用的包裝物生產(chǎn)新的快遞包裝物，快遞企業(yè)一方面將新的快遞包裝物銷售給消費者使用，同時也從消費者處回收部分可再利用的包裝物交給包裝生產(chǎn)商再利用，而消費者則將可再利用的包裝物按一定價格返還給快遞企業(yè)。政府依據(jù)生產(chǎn)者責(zé)任延伸制和污染者付費的原則制定相關(guān)的獎懲標(biāo)準(zhǔn)，對制造商、快遞企業(yè)和消費者實施獎懲。

1.2 變量假設(shè)與參數(shù)說明

從現(xiàn)有研究[1-3]看，目前能回收再利用的快遞包裝物主要為紙箱。本文以回收快遞紙箱為例建立模型，基于信息對稱和利益最大化進(jìn)行決策。建模涉及變量和參數(shù)列表1。

文中引入消費者返還率作為決策變量，受回收價格r的影響，參考文獻(xiàn)[18-19]，假設(shè)服從[0,1]均勻分布，則取值見式（1）。

表1 變量與參數(shù)說明

Tab.1 Description of variables and parameters

1.3 模型構(gòu)建

2 模型求解

式（2）與式（3）構(gòu)成Stackelberg博弈，快遞包裝物制造商是Stackelberg博弈的領(lǐng)導(dǎo)者，快遞企業(yè)是跟隨者。在政府采取激勵機(jī)制條件下，制造商和快遞企業(yè)均以自身利益最大化為目標(biāo)進(jìn)行決策，制造商確定支付給快遞企業(yè)的最優(yōu)轉(zhuǎn)移價格，而快遞企業(yè)則根據(jù)制造商的決策行為來確定快遞包裝最優(yōu)回收價格。

2.1 快遞企業(yè)最優(yōu)回收決策

2.1.1 最優(yōu)回收價格

將式（14）代入式（11），得到快遞企業(yè)最優(yōu)回收價格：

此外，將式（14）和式（15）分別代入式（2）、（3）、（5），得：

2.1.2 推論

推論1：快遞包裝制造商的轉(zhuǎn)移價格與快遞企業(yè)的回收價格隨政府激勵力度的增大而增大，且轉(zhuǎn)移價格的增加幅度大于回收價格的增加幅度。

證明：計算式（14）與式（15）之差，得：

式（19）對激勵力度求一階導(dǎo)數(shù)，得：

證明：對（18）式求的一階導(dǎo)數(shù)得：

2.2 政府激勵機(jī)制

為了鼓勵制造商回收再利用快遞包裝物、鼓勵消費者返還快遞包裝物，政府按社會總福利最大化來制定激勵方案，達(dá)到實現(xiàn)提高資源利用率、減少環(huán)境污染的目標(biāo)。

將式（14）、（15）代入式（8），匯總式（2）、（3）、（5）、（7）并化簡，求得社會總福利見式（20）。

推論5：在可行域內(nèi)存在使社會總福利極大化的最優(yōu)激勵力度，其中可行域為：

={|0≤≤1, 0＜r＜m, 0＜a＜b,?b＞0,max,n,,,b,w,n,p,w,＞0}

3 算例分析

SF快遞公司與其包裝物制造商A公司及消費者構(gòu)成圖1所示閉環(huán)供應(yīng)鏈。根據(jù)上述博弈模型的計算結(jié)果，采用Matlab作為計算工具，通過計算，比較和分析政府的激勵力度對參與各方利益的影響，以便作出最優(yōu)決策。結(jié)合作者對快遞包裝回收現(xiàn)狀的研究[1-3]，參數(shù)設(shè)置見表2。

3.1 政府激勵力度對供應(yīng)鏈決策的影響

根據(jù)式（1）、（14）—（17），計算結(jié)果見表3。

表2 算例參數(shù)

Tab.2 Example parameters

表3 政府激勵力度與供應(yīng)鏈決策相關(guān)參數(shù)之間的關(guān)系

Tab.3 Relationship between governmental incentive strength and relevant parameters of supply chain decision-making

根據(jù)表3中數(shù)據(jù)繪制、與關(guān)系圖見圖3，e、m與關(guān)系見圖4。從圖3、圖4進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，消費者返還率、回收再利用率、快遞企業(yè)利潤e、制造商利潤m也是隨增加而增加，且當(dāng)≥0.2時各參數(shù)對應(yīng)值均大于=0時的對應(yīng)值。這說明政府激勵力度的增加對制造商、快遞企業(yè)和消費者均產(chǎn)生正面影響，這也證明了政府實施激勵比不進(jìn)行激勵（=0）效果要好得多。

圖3 α、δ與β關(guān)系

圖4 、與β關(guān)系

無論如何，只要政府采取激勵措施，快遞企業(yè)和制造商利潤均隨激勵力度增加而增加。因此，提高政府的激勵力度會提高制造商和快遞企業(yè)回收積極性，有利于節(jié)約資源和減少環(huán)境污染。

3.2 政府的激勵力度對消費者剩余的影響

表4 消費者剩余變化情況

Tab.4 Changes in consumer surplus 元

圖5 與β關(guān)系

由此可見，政府選擇合適的激勵標(biāo)準(zhǔn)值，可使消費者剩余高于未引入激勵機(jī)制的情形（=0），有利于促進(jìn)消費者積極返回快遞包裝物，降低快遞企業(yè)回收包裝物的難度。

3.3 政府激勵力度對社會總福利的影響

假設(shè)=0.2元/件、=0.55元/件，根據(jù)式（20），計算得出社會總福利隨政府激勵力度變化情況見表5。

表5 社會總福利隨政府激勵力度變化情況

Tab.5 Changes of total social welfare with governmental incentive strength

根據(jù)表5繪制社會總福利與關(guān)系見圖7。不實施激勵時（=0），社會總福利為807.18元，當(dāng)0<<0.2時，社會總福利隨增大而增加，當(dāng)0.2＜<1時，社會總福利隨增大而減小。存在一個最優(yōu)的激勵力度值（約等于0.2），使社會總福利達(dá)到最大值。從而驗證了推論5。

這也說明了適度的進(jìn)行政府激勵，可以降低快遞包裝物對環(huán)境的影響，也能促進(jìn)快遞包裝的綠色發(fā)展。

圖7 社會總福利與β關(guān)系

4 結(jié)語

文中引入政府激勵力度因子，通過模型推導(dǎo)以及算例分析得出以下結(jié)論。

1）政府引入激勵機(jī)制，效果要明顯好于不采取激勵機(jī)制?？爝f企業(yè)和制造商利潤均隨激勵力度增加而增加，且都遠(yuǎn)大于政府不激勵時的利潤，因此，政府在宏觀策略方面，應(yīng)當(dāng)積極主動的建立激勵機(jī)制，激發(fā)制造商、快遞企業(yè)和消費者的回收積極性。

2）政府的激勵力度要適度。政府是以社會總福利最大化為目標(biāo)，而企業(yè)和消費者分別以企業(yè)利潤和消費者剩余最大化為目標(biāo)，三者之間存在矛盾和沖突,在實踐中必然相互博弈。當(dāng)政府激勵力度過大時，社會總福利反而會減少，不利于資源的節(jié)約和對環(huán)境的保護(hù)。因此，政府在微觀策略方面，以社會總福利最大時的激勵力度值式（23）為標(biāo)準(zhǔn)來制定激勵機(jī)制是最優(yōu)策略。

綜上所述，政府采取科學(xué)合理的激勵力度，不但可以使制造商和快遞企業(yè)通過回收再利用來增加利潤，而且可以提高消費者參與回收的積極性，增加社會總福利，實現(xiàn)消費者、企業(yè)和社會共贏的良性發(fā)展。

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Optimal Incentive Strategy of Waste Express Packaging Recycling

ZHENG Ke-jun, ZOU Xiao-ping

(School of Business, Guangdong Polytechnic of Science and Technology, Guangdong Zhuhai 519090, China)

The work aims to study the optimal incentive strategy of waste express packaging recycling under multi-player game aiming at the problems of low enthusiasm and difficulty in recycling of waste express packaging by express packaging manufacturers, express enterprises and consumers. The method of game theory was adopted to construct a closed-loop supply chain model and obtain the optimal recycling decision of express enterprises and the optimal incentive strategy of the government. When the government introduced incentive mechanism, the effect was obviously better than that in the situation without incentive mechanism. The incentive strength of the government had a significant impact on the profits of waste express packaging supply chain enterprises, consumer surplus and total social welfare. There was an optimal incentive strength value*to maximize the total social welfare. The lowest recycling rate, the lowest return rate of consumers and the incentive strength of the government are the most critical parameters of the governmental incentive mechanism. The government should establish the incentive mechanism with the incentive strength value*when the total social welfare is the largest as the optimal strategy, which can not only enable manufacturers and express enterprises to increase profits through recycling, but also improve the enthusiasm of consumers to participate in recycling, thus increasing total social welfare and achieving the benign development goal of win-win for consumers, enterprises and society.

express packaging; Stackelberg game; recycling; incentive mechanism; governmental incentives

F272

A

1001-3563(2022)23-0305-10

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.23.036

2022?03?15

廣東省教育廳重大科研項目(2017GWZDXM002)；廣東省科技創(chuàng)新戰(zhàn)略專項資金“攀登計劃”項目（pdjh2020a0964）；廣東省教育廳科研項目（2019GWTSCX026）

鄭克?。?968—），男，碩士，教授，主要研究方向為物流與供應(yīng)鏈；鄒小平（1979—），女，碩士，副教授，主要研究方向為物流管理。

責(zé)任編輯：曾鈺嬋