废旧手机“互联网+”回收基金补贴仿真研究

魏 洁，张 瑞，刘 畅

(杭州电子科技大学 管理学院，浙江 杭州 310018)

随着经济与科技的发展，我国如今已是全球最大的手机生产和消费大国。据工信部统计，我国已经连续六年手机市场出货量超过4亿部，每年大量的手机销量带来废旧手机数量的激增，目前我国废旧手机数量已超10亿部[1]。而随着5G商用的加速，2020年我国5G手机已进入快速渗透期，大量3G、4G手机被淘汰废弃。废旧手机中既含有多种价值较高的金属资源也含有多种重金属和有毒害化合物，如果不加以有效回收，将造成资源的极大浪费和对生态环境的严重破坏。然而，我国目前废旧手机回收状况却不容乐观，正规渠道的回收率尚不足2%[2]。回收率低下的主要原因是回收渠道的不畅和回收模式的落后，然而“互联网+”回收模式因其高度的自由性和便利性已成为解决该问题的有效途径。早在2012年，我国政府开始对包括废旧电脑等在内的“四机一脑”实行处理基金补贴政策，实现了废弃电器电子产品回收率从20%到40%的跃升[3]。然而，对于数量日益激增的废旧手机，我国仅在2016年将其增列入《废旧电器电子产品处理名录(2014年版)》而未出台相应的处理基金补贴政策。为实现废旧手机的高效回收，本文提出“互联网+”回收模式下废旧手机处理基金补贴策略的仿真研究，以期为政府未来出台废旧手机处理基金补贴政策提供前期策略参考。

对于废旧手机的回收研究，Welfens MJ等[4]认为废旧手机的回收主要受到经济、社会和心理等多种因素的影响，Junli Liu等[5]则认为影响废旧手机回收的因素主要在于回收的便利性，黄慧婷等[6]提出整合不同模式构建逆向供应链系统有利于提高废旧手机的回收。随着“互联网+”战略的提出，有部分学者开始提出将“互联网+”战略应用到废弃电器电子产品回收研究上。魏洁[7]创新性地构建了废弃电器电子产品不同利益主体“互联网+”回收模式并对其必要性进行分析，刘永清[8]分析了“互联网+”回收对家电逆向物流的影响及营销策略的变革，Huiyun Jian等[9]对“互联网+”回收模式下第三方回收企业和零售商关系进行了分析研究，刘芳琳等[10]构建了“互联网+”背景下三种多渠道混合回收模式并对其进行优劣比较，Wang Huaidong等[11]则认为线上线下相结合的混合模式是废旧手机回收的最佳模式。

可见，目前国内外学者对于废旧手机的回收研究多集中在传统线下回收和宏观层面的“互联网+”回收模式研究上。由于目前我国政府对废旧手机回收尚未出台处理基金补贴政策，故还未见有文献提出废旧手机处理基金补贴方面的研究。结合已实行处理基金补贴政策的废弃电器电子产品相关研究[12]，我们发现政府给予处理基金补贴对废弃电器电子产品的高效回收至关重要。由于政府处理基金补贴对废弃电器电子产品的回收影响是动态调整的过程，可利用系统动力学方法(System Dynamics，简称SD)[13]以更加全面把握系统的运行过程。因此，本文提出废旧手机“互联网+”回收处理基金的仿真模拟研究，试图通过废旧手机“互联网+”回收系统动力学模型的构建，模拟处理基金补贴变化对废旧手机回收速率的影响，为政府未来对废旧手机实行处理基金补贴策略提供先期决策建议。

一、废旧手机“互联网+”回收结构模型

废旧手机“互联网+”回收模式是在传统的废旧手机回收模式基础上融入互联网技术，通过线上信息交互与线下实体交互的深度融合实现废旧手机的回收。在线上回收运行过程中，手机用户注册后登录线上回收平台，提供废旧手机的品牌、型号、外观、运行情况等信息，线上回收平台根据手机用户提供的信息给出相应回收价格，手机用户若接受该价格，则通过物流企业将废旧手机交于线上回收平台。线上回收平台收到手机后对其进行专业技术检测，若实际情况与手机用户描述吻合，则通过第三方支付平台向手机用户付款。在线下回收过程中，手机用户携带废旧手机前往回收处理点，与线下回收商当面议价，决定是否回收。

废旧手机在被回收之后，线上回收平台或线下回收商根据手机废旧程度等因素决定是对该废旧手机进行维修后进入二手市场还是将其返回手机生产商进行翻新处理，亦或是交由专业拆解企业作拆解处理，具体如图1所示。

图1 废旧手机“互联网+”回收模式图

二、废旧手机“互联网+”回收系统动力学模型

(一)系统动力学模型构建

系统动力学是一种系统仿真方法，通过模拟现实系统的整体行为结构，可以实现系统的量化分析。利用SD对复杂问题进行分析需要在界定系统模型包含的要素后，绘制反映各要素之间因果关系的因果回路图，然后在因果回路图的基础上绘制存量流量图。对废旧手机“互联网+”回收系统SD模型的构建，根据废旧手机“互联网+”回收系统中各要素，绘制出废旧手机“互联网+”回收因果回路图和存量流量图。通过废旧手机“互联网+”回收SD模型可以清楚显示废旧手机“互联网+”回收模式各部分之间的联系，并通过量化模型，精确地分析影响该系统的关键因素。

(二)因果回路图绘制

因果回路图能够直观地表达废旧手机“互联网+”回收模式中的动态反馈结构，图中正号箭头所指要素会因箭尾要素的增加而增加，负号箭头所指要素会因箭尾要素的增加而减少。本文通过对废旧手机回收处理过程的实际调研，运用仿真软件Vensim绘制因果回路图，具体如图2所示。

图2 废旧手机“互联网+”回收模式因果回路图

废旧手机“互联网+”回收模式因果回路图中共有1条正反馈环，4条负反馈环。具体如下：

1.正反馈环

用户购买新手机数量→+用户正在使用手机数量→+用户拥有废弃手机数量→+用户购买新手机数量。

2.负反馈环

(1)线上回收废旧手机数量→+线下废旧手机回收价格→+线上线下废旧手机回收价格差额→-线上回收废旧手机数量。

(2)线下回收废旧手机数量→+线上废旧手机回收价格→-线上线下废旧手机回收价格差额→+线下回收废旧手机数量。

(3)线下回收废旧手机数量→+平均每个线上回收商每年投入的网站建设费用→+线上回收废旧手机数量→-线下回收废旧手机数量。

(4)线下回收废旧手机数量→+平均每个线上回收商每年投入的物流费用→+线上回收废旧手机数量→-线下回收废旧手机数量。

因果回路图中，有些变量不参与构成反馈环，但与其他变量构成因果链，如政府给予线上回收商补贴标准→+线上废旧手机回收价格，政府给予线下回收商补贴标准→+线下废旧手机回收价格，说明政府给予的补贴力度会影响线上和线下废旧手机回收价格，从而影响废旧手机整体回收数量。

(三)存量流量图绘制

在因果回路图的基础上，存量流量图可进一步区分废旧手机“互联网+”回收模式中的存量和流量，用方程式描述系统变量之间的逻辑关系，明确变量之间的定量关系与控制过程，刻画废旧手机“互联网+”回收模式中的反馈与动态规律，具体如图3所示。

图3 废旧手机“互联网+”回收模式存量流量图

三、废旧手机“互联网+”回收模型仿真分析

(一)参数及方程设置

废旧手机“互联网+”回收系统动力学模型主要参数和方程设置如下：

1.模型时间边界设置为2010年至2030年。

2.根据2019年手机市场调查报告，废旧手机受拆解后有价物的市场最低价、最高价、平均价格分别是49.5元/部、78.6元/部、58.3元/部，标准差为9.8元/部。线上废旧手机回收价格和线下废旧手机回收价格受废旧手机受拆解后有价物市场价格的影响以表函数表示。

3.线上废旧手机回收价格为每台废旧手机受拆解后有价物市场价格影响的回收价格+政府给予线上回收商补贴标准+RANDOM NORMAL(0，20，10，2，0)，约为150元/部。

4.线下废旧手机回收价格为每台废旧手机受拆解后有价物市场价格影响的回收价格+政府给予线下回收商补贴标准+RANDOM NORMAL(10，50，20，5，0)，约为160元/部。

5.设线上回收商数量为50个，线下回收商数量为6 500个。

6.鉴于目前政府对于废旧手机回收并没有出台处理基金补贴政策，参考传统“四机一脑”的销售价格与回收时的处理基金补贴标准，结合手机的平均销售价格及其更新换代快、可利用率高、废弃量大的特点，本文初始假设政府给予线上线下回收商的补贴标准为5元/部。

(二)模型测试

1.现实性测试

测试一：将线上回收商数量增加一倍，即由50个增至100个。Vensim仿真结果如图4显示当线上回收商数量增加一倍后，线上回收速率显著提升，与实际情况相符，此现实性测试通过。

图4 线上回收商数量翻倍现实性测试图

测试二：线上废旧手机回收价格提高15元/部，即将每台废旧手机受拆解后有价物市场价格影响的回收价格+政府给予线上回收商补贴标准+RANDOM NORMAL(0，20，10，2，0)改为每台废旧手机受拆解后有价物市场价格影响的回收价格+政府给予线上回收商补贴标准+RANDOM NORMAL(15，35，25，2，0)。Vensim仿真结果如图5显示此时线上回收速率有了明显提高，与实际情况相符。

图5 线上废旧手机回收价格提高现实性测试图

2.极限测试

目前市面上手机平均寿命在2-4年左右，故设一般情况下手机平均使用寿命为3年，极限情况下手机平均使用寿命为1年和8年，进行极限测试。Vensim仿真结果如图6显示当用户购买手机速率不变，手机平均使用寿命缩短为1年时，用户家中废旧手机量会显著增加。手机平均使用寿命增加至8年时，用户家中废旧手机量会大幅减少。仿真结果符合自然规律，测试通过。

图6 手机平均使用寿命极限测试图

(三)仿真分析

目前，我国废旧手机回收尚未出台处理基金补贴政策，本文结合政府给予线上回收商补贴标准(下文简称为线上补贴标准)及政府给予线下回收商补贴标准(下文简称为线下补贴标准)这两个关键因素设置3种不同补贴情景：(1)线上补贴标准不变，线下补贴标准提升；(2)线下补贴标准不变，线上补贴标准提升；(3)线上线下补贴标准均提升。通过对这3种不同的预设补贴情景进行SD仿真，对比观察不同补贴标准对线上及线下回收速率的影响。

情景1：线上补贴标准不变，线下补贴标准提高50%、100%。此时线上回收速率和线下回收速率变化如图7、8所示。

图7 线下补贴标准提高时线上回收速率对比图

图8 线下补贴标准提高时线下回收速率对比图

线上补贴标准一定，线下补贴标准提高时，线下回收速率明显提高，线上回收速率小幅下降。说明当线下补贴标准高于线上补贴标准时，会提升线下回收废旧手机数量，而线上废旧手机回收数量则因线下回收竞争增强而略有下降。对整个系统来说，当线下补贴标准增加时，总体回收数量会有所增加。

情景2：线下补贴标准不变，线上补贴标准提高50%、100%。此时线上回收速率和线下回收速率变化如图9、10所示。

图9 线上补贴标准提高时线上回收速率对比图

图10 线上补贴标准提高时线下回收速率对比图

线下补贴标准一定，线上补贴标准提高时，线上回收速率上升幅度较小，线下回收速率却有明显下降。说明线上每年回收废旧手机数量会随政府给予线上的补贴标准增加而有所增加，而线下回收商会因为线上回收商竞争能力的增强而导致每年回收手机量减少。对于整个系统来说，增加线上补贴标准并不会使总体回收的废旧手机量有所上升。

情景3：线上线下补贴标准均提升50%、100%。此时线上回收速率和线下回收速率变化如图11、12所示。

图11 线上线下补贴标准均提高时线上回收速率对比图

图12 线上线下补贴标准均提高时线下回收速率对比图

线上线下补贴标准均提高时，即政府对于线上线下的补贴标准没有差额，提升政府补贴标准对线上线下回收速率均无明显影响。

四、结论

本文通过对废旧手机“互联网+”回收模式的构建及处理基金补贴标准的SD仿真，研究发现：

1.基金补贴对于废旧手机回收有着积极的正向作用，政府应加大对“互联网+”回收模式的推广和尽快出台废旧手机处理基金补贴政策。

2.相比于传统“四机一脑”处理基金补贴标准下单一的补贴价格，对于废旧手机“互联网+”回收模式，线上线下实行差额处理基金补贴更有利于提升废旧手机“互联网+”回收速率，建议政府对废旧手机回收实行线上线下差额处理基金补贴策略。

3.线下回收速率对于基金补贴高低的敏感性更强，政府应给予线下回收商更高的基金补贴。相比于线下回收商，线上回收商在回收业务中受平台运营效果、物流成本投入等诸多因素的影响，弱化了政府基金补贴的影响效果，故政府应对线上回收商在网络平台建设、物流投入等方面给予更多的支持以更好地提升整个废旧手机回收系统的效率。

当然，目前我国废旧手机“互联网+”回收仍处于起步阶段，本文的研究还存在一定的局限性：一是本文数据获得较为困难，模拟仿真时假设的参数部分为参考权威文献所得，仿真模拟系统与现实系统略有偏差；二是废旧手机“互联网+”回收系统是一个复杂的多主体系统，模型只选择了线上线下回收商、物流企业、政府等几个关键主体，未来可引入零售商、制造商、再制造商等更多主体进行进一步的研究。