EPR电子垃圾合作博弈实验设计

刘 伟， 葛新权， 刘奥彬

(北京信息科技大学 经济与管理学院， 北京 100192)

1 概述

随着经济快速发展，尤其是电器电子行业科技进步和繁荣，每年有大量电器电子产品进入消费市场。目前我国实际手机用户达到12.4亿，巨大的保有量每年带来约1.5亿部废旧手机淘汰量[1]。虽然电器电子行业给国家带来巨大利润，但其电子废弃物如电池、重金属等却对环境带来显著的负面影响。

1.1 EPR制度

为解决电子废弃物对环境的危害，我国2003年提出将产品使用后产生的废旧电池等废弃物的收集责任归于制造商和进口商，即生产者责任延伸制度(extended producer responsibility，EPR)。

为保障EPR的实施，《固体废物污染环境防治法》《清洁生产促进法》《循环经济促进法》《废弃电器电子产品回收处理管理条例》和《电器电子产品生产者责任延伸试点工作方案》等相关法律法规相继出台，可惜对“生产者责任”的界定仍不明晰，也没有形成有效的废旧产品回收机制。EPR制度的有效实施始终是个难题。探索恰当的回收激励机制、提高电子类垃圾回收率是本文主要期望解决的问题。

1.2 实验经济学研究方法

实验经济学以实验的方式研究社会经济问题[2]，对传统经济解释的方法进行拓展，具有可重复性和可控制性的特点，一定程度上弥补了传统检验方式的不可重复和数据结构性问题等缺陷。运用模拟和仿真、比较与评估、行为分析和心理研究的方法研究经济理论和现实问题[3-4]。

自史密斯研究竞争市场行为开始[5]，国际和国内学者一直在使用实验经济学方法研究现实经济问题[6-11]，其中也不乏基于EPR制度的研究[12-13]，取得了丰硕的成果。但在EPR框架下研究以废旧手机为代表的电子类生活垃圾回收问题还比较少见。

基于EPR理论通过完善的实验逻辑，再现与现实一致的手机经济环境。实验过程充分反映参与者的真实想法和现实决策逻辑，通过研究不同条件下废旧手机的回收状况，辨别废旧手机回收措施的有效性。本实验对制定以废旧手机为代表的电器电子生活类垃圾回收政策具有重要参考价值。

2 实验设计

2.1 实验概况

本实验参照手机行业现实的经济市场，构建实验环境[14-15]，包括生产者市场、手机销售市场和手机消费市场，实验中成交价由双方讨价还价决定。消费者手机损坏，须退出消费市场，进入销售市场购买新手机以及处理废旧手机，之后回到消费市场。实验中设置“星星抽纸箱”环节，作为消费者处理废旧手机的一种方式。图1为3种角色实验关系图。

图1 生产者—销售者—消费者角色关系图

每次实验征集13名实验人员，其中销售者3名、消费者7名、实验服务人员3名，政府和生产者由系统操作，每场实验时长约为1.5 h。实验场地分4个区域，分别为手机消费市场、手机销售市场、生产者市场和工作人员区域，具体划分如图2所示。

图2 实验区域划分图

2.2 实验主要道具

实验中的道具主要包括数机、机槽、废旧手机兑换券、实验货币、回收处置箱及概率球等。限于篇幅，这里重点介绍数机及机槽，它们是实验的基础道具。

数机共有“D”“F”和“W”3种，每种有数字从1到9的9种图案，即D1、D2…D9；F1、F2…F9；W1、W2…W9。实验使用7张数机和机槽模拟现实中的一部手机，不同种类和图案的7张数机与对应颜色的机槽结成一体代表不同档次的手机，图3为高档手机道具。

机槽是实验中消费者用来摆放7张数机的工具，分为红、黄、绿3种颜色，分别代表高、中、低档次的手机。机槽侧面标有该手机的“售价”和“回收价”的参考价格，用于实验中销售和回收手机时的价格参考。

图3 高档手机道具图

2.3 实验流程与设置

2.3.1 消费市场

在手机消费市场中，分为连续的10个回合，每回合限时30 s，每回合结束后，工作人员将根据每位消费者的数机交换情况和消费者手中7张数机的颜色对消费者进行数据汇总，整个消费市场的实验流程如图4所示。

图4 手机消费市场的实验流程图

2.3.2 销售市场

手机销售市场是消费者购买新手机、处置旧手机的场所。废旧手机可以出售给销售者也可以选择“星星抽纸箱”。如果选择“星星抽纸箱”环节，则从相应纸箱中抽取写有数字的纸条，根据纸条上数字正数或负数，获得对应数字金额的奖励或惩罚，同时，消费者手中的废旧手机上交工作人员。

销售者在手机销售市场中负责手机销售、进货以及回收废旧手机等活动。具体实验过程如图5所示。

2.4 数据留存

2.4.1 手机销售市场

销售者购进新手机、销售手机或回收消费者的废旧手机时应记录交易详情，填写“业务信息统计表”，如表1所示(空白表)。

图5 手机销售市场的实验流程图

销售者S1购进手机档次进价高高□ 中□ 低□……售出手机档次进价高高□ 中□ 低□……回收手机档次进价高高□ 中□ 低□……

在“档次”栏中相应的“□”中打“√”

手机销售市场工作人员在实验结束后对整个手机销售市场的手机购进、销售和回收情况进行统计，填写“销售市场手机销售和回收统计表”，如表2所示(空白表)。

表2 销售市场手机统计表

2.4.2 手机消费市场

手机消费市场的工作人员在每回合结束后统计每位消费者的数机交换情况，填写“手机消费市场工作人员用表”，如表3所示(空白表)。

表3 手机消费市场工作人员用表

注：互换成功—“√”；互换失败—“×”；形成1连+2对—“△”

2.4.3 生产者市场

根据销售者废旧手机回收率(以下简称“回收率”)，确定对该销售者购进手机执行的优惠率。工作人员记录销售者的回收率，采用表4(以销售者S1为例)的设计。实验优惠率表如表5所示。

表4 销售者手机进价优惠率登记表

表5 优惠率表

“优惠率表”反映的是销售者回收率与对其在手机标价上执行的优惠率之间的梯形优惠率关系。

2.5 实验绩效

2.5.1 消费者绩效

消费者最终绩效由2部分组成，即消费者手中的货币和手中手机的回收价格，设第i位消费者的绩效为πi，实验中共有7名消费者，则

πi=C+25n+100m-ti+fi+bi，

i=1，2，…，7

(1)

其中，C表示实验给予每位消费者的初始资金，为100元；n表示第i位消费者存活的回合数，n表示第i位消费者的所有存活奖励；m表示第i位消费者数机花色形成“1连+2对”的次数，100m表示第i位消费者因数机花色形成“1连+2对”获得的奖励；ti表示第i位消费者购买手机的费用支出，fi表示第i位消费者的废旧手机产生的收益，bi表示实验结束时对第i位消费者所持有手机的补助，高档手机、中档手机、低档手机对应的补助金额取值分别为20、10、5元。

又

(2)

(3)

其中，p1ji表示第j位销售者销售给第i位消费者手机的价格，p2ji表示第j位销售者回收第i位消费者的废旧手机的价格，xi表示第i位消费者抽取星星纸箱的收益，将(2)、(3)式代入(1)式，则

xi+bi，i=1，2，…，7

(4)

2.5.2 销售者绩效

销售者的最终绩效为消费者手中的货币与手中手机的标价之和，设第j位销售者的绩效为yi，实验中共有3位销售者，则

yj=D+sj+pj-cj，j=1，2，3

(5)

其中，D表示实验给予每位销售者的初始资金，为100元；sj表示第j位销售者销售手机的收入，pj表示实验结束时对第j位销售者未销售的新手机的补助，按照高档手机、中档手机、低档手机对应的补助金额pj取值分别为标价100、60、30元；cj表示第j位销售者购买手机而支出的费用，包括2部分的费用，即

cj=c1j+c2j

(6)

其中，c1j是第j位销售者购买新手机而支出的费用，c2j是第j位销售者回收废旧手机而支出的费用，又

(7)

将(7)式代入(6)式，得

(8)

又，

(9)

其中，p2ji表示第j位销售者回收第i位消费者的废旧手机的价格，p1ji表示第j位销售者销售给第i位消费者手机的价格，将(8)、(9)式代入(5)式，则

(10)

2.5.3 绩效排序

对所有消费者的绩效πi和销售者的绩效yj统一进行排序，按照其绩效进行货币奖励，绩效点数兑换为参试人员的实验收入。绩效排序对参试人员博弈效果有正向促进影响，提升实验整体有效性。

3 数据处理

采取不同的“回收率-优惠率”对应标准，基本回收率r和优惠率差额h是主要的研究变量；相应地计算实际废旧手机回收率r′、销售者总收益y和生产者优惠补贴支出g，y用所有销售者的绩效之和表示，g用所有销售者购进手机时所享受的优惠总额表示。以基本回收率r和优惠率差额h作为实验自变量，分别观察实际回收率r′、销售者总收益y和生产者优惠补贴支出g的变化情况，得到分别以r′、y及g为因变量的三维立体曲面图如图6所示。

图6 实际回收率变化曲面图

确定最优策略下的基本回收率r1和优惠率差额h1后，根据设定的回收率差幅U，制定“优惠率表”，如表6所示。

表6 优惠率表

4 结语

本实验基于EPR制度，运用实验经济学方法研究手机从生产到回收的完整生命周期，重点关注手机销售和回收过程，探究有效提高废旧手机回收率的优惠政策设计。实验中，优惠政策作为一项社会公共品，国家、生产企业(销售者)和消费者可以通过合作参与废旧手机回收，协调相互之间的战略选择而共同分享，通过合作博弈使优惠政策为参与各方带来更大收益。

本实验已在北京信息科技大学实验经济学实验室进行20场，包括北京高校本科生、硕士生和社会人员在内的200余名参试人员参加实验，效果理想。

References)

[1] 王元元.废旧手机:被忽视的“资源”[J].新一代，2016(2):34-35.

[2] Smith V L. Method in Experiment: Rhetoric and Reality[J]. Experimental Economics，2002，5(2):91-110.

[3] 朱庆.实验经济学述评[J].经济学家，2003(1):105-107.

[4] 盛昭瀚，肖条军，高洁.实验经济学与2002年诺贝尔经济学奖[J].管理科学学报，2002(6):91-93.

[5] Smith V L. An experimental study of competitive market behavior[J].Journal of Political Economy，1962，70(3):111-137.

[6] Berg J，Dickhaut J，McCabe K.Trust， Reciprocity and Social History[J].Game and economic behaveor，1995 10(1):122-142.

[7] Bolton G E， Ockenfels A.ERC-A Theory of Equity， Reciprocity and Competition[J]. American Economic Review，2000，90(1):166-93.

[8] Fehr E，Schmidt K.Theories of Fairness， Competition and Cooperation[J]. Quarterly Journal of Economics，1999，114(3):817-68.

[9] James C C， Vernon L S， James M W. Theory and individual behavior of first-price auctions[J].Journal of Risk and Uncertainty，1988，1(1):61-99.

[10] 李建标，李朝阳.信任的信念基础:实验经济学的检验[J].管理科学，2013，26(2):62-71.

[11] 连洪泉，周业安，左聪颖，等.惩罚机制真能解决搭便车难题吗:基于动态公共品实验的证据[J].管理世界，2013(4):69-81.

[12] 杨玉香，周根贵.EPR下供应链网络报废产品排放内生污染税模型[J].管理科学学报，2011，14(10):67-76.

[13] 赵秀堃，李勇建，石丹. 基于EPR的供应链治理机制博弈分析[J].系统工程学报，2015，30(2):231-239，250.

[14] 刘伟，葛新权.高校毕业生就业选择实验系统的设计与实现[J].实验技术与管理，2009，26(2):93-96.

[15] 刘春旭，杨喻淇.网络环境下经济学课程在线教学实验设计[J].实验技术与管理，2015，32(12):203-205.