废旧共享单车回收策略的四方演化博弈分析

刘阳 张桂涛 王志远 张晓春

摘要 作为一种新出现的商业模式，共享单车经过前几年的高速发展，目前逐渐趋于理性。由于前期的投入过多，相应的配套措施不完备，带来了一系列的社会问题，比如废旧共享单车的回收严重滞后，造成环境污染和资源浪费。为坚持绿色低碳的发展方向，有效促进共享单车的高效回收，提升环境效益，该研究根据共享单车行业相关利益参与方的具体情况，构建了由政府、供应商、共享单车运营平台和消费者组成的四方演化博弈模型。其中：政府因其监管成本、税收及环境效益等因素自愿性选择可以采用监管或不监管的策略；供应商会因其基础收益、政府的政策性奖励及机会成本等因素自愿性选择“参与回收”策略或“不参与回收”策略；运营平台会因其基础收益、政府带来的补贴或罚金及机会成本因素自愿性选择“构建回收渠道”策略或“不构建回收渠道”策略；消费者会因其基础收益、政府的政策性奖励及机会成本等因素自愿性选择“ 参与回收”策略或“不参与回收”策略。该研究分析四方博弈主体的博弈过程以及稳定策略，运用MATLAB软件进行数值仿真，获得四方主体的演化路径。结果表明：政府与消费者会随着时间的推移逐渐退出回收参与，而运营平台和供应商的回收参与力度与本身的利润收益率有关。政府应该将监管的费用、给予消费者的补贴等转移到提高企业收益转化率，以有效促进废旧共享单车的回收率，提升环境效益。

关键词 共享单车回收；生产者责任延伸；四方演化博弈；仿真分析

中图分类号 F224 文献标志码 A 文章编号 1002-2104（2023）08-0180-13 DOI：DOI：10. 12062/cpre. 20220913

在“创新、协调、绿色、开放、共享”的新发展理念和实现“双碳”目标的背景下，绿色发展已逐渐被大众广泛接受和认可，共享经济也正是这一新发展趋势下的产物。共享经济是各种组织模式的总称，作为科技中介［1-2］，它整合了社会中的闲置资源或服务，并为消费者提供了便利获取这些资源的途径［3-4］。在这种商业模式中，商品、服务、技能和空间可以被共享、交换、出租或租赁［5］。尤其是受快速数字化和智能手机普及的刺激，共享经济平台正在改变着全球的生产和消费方式［6］。有关数据显示，共享经济正以每年超过25%的增速发展［7］。

近年来，国内共享经济的发展以共享单车为代表。2014年起，共享单车逐步走进大众视野［8］。作为低碳出行方式，共享单车以智能支付、节能环保等优势在中国大中小城市迅速发展。2016—2019年，共享单车使用者从最初的0. 28亿人迅速上升到2. 59亿人［9］。然而，由于商业模式不清晰不成熟、企业治理结构存在缺陷、资本在短时间内大量进入市场等原因，国内共享单车的发展正在经历由最初政府鼓励到如今的供过于求、政府强制暂停继续投放的转变。行业快速膨胀引起多数共享单车企业宣布破产，“僵尸”共享单车堆积影响城市正常交通秩序。根据国家信息中心分享经济研究中心统计数据显示［8］，截至2020年，全国投放运营的共享单车数量多达1 945万辆；据智研咨询发布的《2022—2028年中国共享单车产业发展动态及未来趋势预测报告》数据显示，2021年中国共享单车市场规模达320亿元，较2020增长29. 55%。而这些投入市场的共享单车报废后约会产生30万t废旧物。根据共享自行车团体标准和国家强制性标准的要求，共享单车的报废年限为3年，因此中国将有大量共享单车进入“报废大浪潮”。但是现阶段中国并没有专业的共享单车回收处理机构，现有共享单车平台运营商也仅有极少数参与共享单车的维修再利用环节。长此以往，大量堆积的废旧共享单车造成了城市拥堵，使得共享单车的生态系统遭遇严重危机，更会引起资源浪费和环境污染等一系列问题，这与共享单车推行的初衷背道而驰。在倡导低碳绿色发展的社会背景下，寻找合适有效的共享单车回收治理办法，构建由政府引导，供应商企业和共享单车运营平台参与，消费者积极支持的共享单车回收再制造体系，已成为社会、政府、企业关注的焦点。

1 文献综述

近年来，国内越来越多的消费者通过使用共享单车、共享充电宝等共享产品参与到共享经济这一浪潮中［10］。共享经济通過对闲置资源的重新整合利用，减少资源浪费、提高资源利用率，有利于推动可持续发展［11-12］。不仅如此，共享经济还带来了其他的经济效益和社会效益［13-14］。共享经济的发展得到了众多学者、媒体以及政府的支持［15］。目前众多学者针对共享经济的内涵及发展现状［5］、共享经济的商业模式［1］、共享经济发展对旅游产业的影响［16］等方面展开了丰富的研究，但是鲜有研究涉及共享单车回收问题。

共享单车车身组成包含智能电子锁、电池、电路板等组件，这与报废电子电气设备（Waste Electrical and ElectronicEquipment， WEEE）的处理情况非常类似，都具资源浪费程度大、回收价格低、回收渠道不完善等特征［17-18］。

因此，国内外有关电子电器废旧物回收再制造的经验对废旧共享单车的回收处理具有很强的借鉴意义。而生产者责任延伸制（Extended Producer Responsibility， EPR）作为实现资源循环可持续利用的有效途径已在全球范围内广泛应用［19-23］。当企业选择生产者责任延伸制或政府强制实施生产者责任延伸制时，因共享单车中含有类似WEEE的电子元件，所以对共享单车企业来说，需要承担产品从生产到废弃全寿命周期的资源环境责任［24-26］。从产品全寿命周期和循环经济的角度考虑回收和转化废弃单车，由于共享产品独有的产品特征，回收再处理不会对企业产生负面影响，同时有利于提高企业的服务水平［27］。

已有学者对共享单车逆向物流的发展现状、阻碍、原因和必要性展开了研究［26-28］，而把共享单车利益相关的四方集成起来考虑的研究尚未开展。演化博弈理论站在有限理性的角度揭示了博弈主体行为策略的复杂性及动态演化路径［29-30］，已成为学者研究供应链主体间竞争合作关系的主要方法［31-34］。如盛光华等［35］研究了政府补贴水平高低对企业群体演化方向的不同影响；Li等［36］建立了存在政府补贴的废弃物回收博弈模型，分析了制造商和回收商在回收过程中的合作博弈关系；王玉燕等［37］针对不同主导模式下制造商与网络平台的博弈关系，考察了销售价格、服务水平等变量的波动情况；付秋芳等［38］在引入惩罚机制的情形下，依据供应商与制造商采用不同的行为策略的支付矩阵，建立了供应商与制造商碳减排投入的演化博弈模型，并分析得到供应商与制造商减排投入行为的演化稳定策略。但目前针对废旧共享单车的有效回收利用策略问题，仅有王中秋［30］考虑政府对单车制造商和平台运营商监督和奖惩的影响力，建立了政府、制造商和平台之间的三方非对称演化博弈模型，分析政府、制造商和平台投入行为的演化稳定策略；司红运等［17］提出生产者责任延伸制与征收环保税两种回收治理模式，构建政府、企业和消费者的三方演化博弈模型，对两种模式下废弃共享单车回收的多主体博弈治理过程进行模拟仿真。结果表明，三方主体最终将达到政府停止监管、企业选择生产者责任延伸模式、消费者参与回收的均衡状态。该成果为该研究的开展奠定了坚实基础。

通过对现有文献进行梳理总结，该研究将在以往研究的基础上，继续围绕废旧共享单车的回收问题，构建生产者责任延伸制下由政府、供应商、共享单车运营平台和消费者四方主体组成的闭环供应链，模拟废弃共享单车回收产业链中各主体的策略变化及交互影响，旨在为政府治理废弃共享单车提供政策参考。

2 问题描述与模型构建

2. 1 问题描述

该研究通过构建生产者责任延伸制下由政府、供应商、共享单车运营平台和消费者四方主体组成的闭环供应链，研究该背景下有效促进回收的措施以及各方稳定策略。在四方博弈群体中，四个参与主体都是有限理性的，都以自身利益最大化为目标，且会通过对其他主体策略行为的预测来调整自己的决策，以取得最后四方主体都能够接受的最终策略集。

运营平台负责共享单车的投放与运行。迫于生产者责任延伸制实行的压力，运营平台必须遵守“谁投放谁负责”的原则，需对废旧共享单车进行回收，但在实行“生产者责任延伸制”之后，良好的商家社会形象会被广大消费者认可，商誉口碑的提升将会给企业带来正效益。因此，运营平台需构建一个回收渠道，保证整个回收流程的有效性和连贯性。

供应商作为生产共享单车的企业，有着完整的共享单车生产线，在已有的生产线基础上，只需进行少量的投资，便可完成回收系统的建设。若运营平台已构建回收渠道，供应商便可通过该回收渠道进行快速、高效的回收，赚取较为可观的回收收益；若运行平台未构建渠道，那么供应商需要付出较多的回收成本来独自完成整个共享单车的回收。

消费者作为共享单车的受益人，也有一定的义务进行协助共享单车的回收，但消费者不能独自完成回收，必须在运营平台构建完整的回收渠道之后，消费者才能为整个回收流程作出贡献，提高共享单车的回收率，促进环境效益的提升。

政府作为核算环境效益的主体，需通过一定的处罚（或补贴）措施促进回收。政府对运营平台、供应商、消费者可实行不同的监管与督促；对于未构建回收渠道的运营平台，政府可向该运行平台收取一定的罚金与处理金，代替运营平台负责回收任务；对于有意愿参与回收的供应商，政府可给予一定的回收补贴；对于有意愿参与回收的消费者，政府也可发放一定的消费者补贴。

该研究主要考虑了三个回收主体，分别是供应商负责回收、消费者协助回收、政府负责回收。因供应商有生产共享单车的基础，所以当供应商负责回收时能够产生较大的环境效益。政府负责回收时需再去寻找第三方回收商进行回收，一般情况下第三方回收商回收时效率较低，所以当政府负责回收时较供应商负责回收时产生的环境效应较小。消费者作为回收作业的协助者，只能发挥部分作用，且消费者协助回收时必须依靠运营平台搭建的回收渠道才能完成回收作业，因此消费者协助回收时产生的环境效益最小。各方逻辑关系见图1。

2. 2 基本假设

根据前文对共享单车回收问题的描述，该研究作出如下假设。

假设1：政府会因其监管成本、税收及环境效益等因素自愿性选择“监管”策略或“不监管”策略，其中采取“监管”策略的概率为u，采取“ 不监管”策略的概率为1 - u（0 ≤ u ≤ 1）。

假设2：运营平台的运营收益与成本、政府的罚款力度都能夠影响运营平台的策略选择，设运营平台采取“构建回收渠道”策略的概率为v，采取“不构建回收渠道”策略的概率为1 - v（0 ≤ v ≤ 1）。

假设3：供应商会因其基础收益、政府的政策性奖励及机会成本等因素自愿性选择与供应商进行“参与回收”的策略或“不参与回收”的策略，其中采取“参与回收”策略的概率为x，采取“不合作”策略的概率为1 - x（0 ≤ x ≤ 1）。

假设4：消费者的行为在整个共享单车的回收活动中充满不确定性，主观能动性、利益的获得、社会宣传力度等都能影响消费者的回收选择行为，设消费者“参与回收”的概率为y，“不参与回收”的概率为1 - y（0 ≤ y ≤ 1）。

假设5：设供应商负责回收所带来的环境效益为E1，消费者协助回收所带来的环境效益为E2，政府负责回收所带来的环境效益为E3［17］，且有E1 > E3 > E2。

假设6：供应商的回收获利为βN，其中β（0 < β < 1）为获利系数，供应商在有回收渠道支持时所需付出的回收成本为Cs1，无回收渠道支持时所需付出的回收成本为Cs2，此时有Cs1 < Cs2。

假设7：当政府进行监管时，需付出监管成本Cg，在政府监管的状态下，运营平台未构建回收渠道时需向其处以P 的罚金，供应商参与回收时需向其给予As 的供应商补贴，消费者参与回收时需向其给予Ac 的消费者补贴［17，30］。

假设8：当运营平台遵守生产者责任延伸制时，运营平台会构建回收渠道，消费者可借助该渠道完成回收，此时消费者丧失的机会成本为Cc1；当运营平台不构建回收渠道时，消费者无法自行完成回收，无法对环境效益作出贡献，此时消费者丧失的机会成本为Cc2，因消费者“完成回收”时要比“未完成回收”时耗费更多的机会成本，所以此时有Cc1 > Cc2。

假设9：运营平台构建回收渠道时会为其自身带来口碑的提升，可在一定程度转化为企业收益αM，其中α（0 <α < 1） 为口碑转化率［39］，此时运营平台需付出构建成本Co。

2. 3 支付矩阵构建

博弈模型中，四方均是有限理性的参与主体，四方主体均根据自己的意愿进行策略的选择，基于上文的假设，现对四方博弈效益关系进行构建，见表1。