考虑环境NGO的电子废弃物线上线下回收三方合作博弈

兰迎迎，张 华，马 超

（1.武汉科技大学冶金装备及其控制教育部重点实验室，湖北 武汉 430081；2.武汉科技大学机械传动与制造工程湖北省重点实验室，湖北 武汉 430081；3.武汉科技大学绿色制造工程研究院，湖北 武汉 430081；4.武汉科技大学精密制造研究所，湖北 武汉 430081）

0 引言

近年来，电子废弃物因回收不规范而引发的土壤重金属污染、水体污染、电子垃圾围城等致害事件频发。对此，政府陆续出台《循环经济促进法》《再生资源管理办法》《废弃电器电子产品回收处理管理条例》等以规范回收市场，却见效甚微。电子废弃物回收已然成为政府、回收方和学术界关注的重要问题，其引发的资源浪费和环境污染问题也已成为制约中国生态文明建设和绿色发展的重要障碍。

相关研究表明，因废弃物分散性大，易受到区域限制，线下回收点无法获得充足货源，而街头流动的小商贩却是电子废弃物回收的主力军，其回收数量约占电子废弃物回收总量的80%。但其回收不够规范，往往将具有剩余价值的产品经简单拆修或翻新后廉价转卖至偏远地区或再次交易，甚至把余下部件随意丢弃，致使环境污染成了无法评估的灰色地带[1]，也让整个线下回收面临着缺少废弃物来源导致的回收难的尴尬局面。伴随互联网的迅猛发展，出现了线上回收模式，即由客户寄出电子废弃物至回收地址后再经过线上回收商进行评估，告知客户回收价格，最终由客户决定是进行交易还是将其原路返回至客户手中。线上回收虽然不拘于地区限制，但无疑耗费了人力、物流、时间等成本，且成交率也无法得到保证，无法从源头上获取绝大部分的废弃物，还有可能造成对环境的二次甚至多次污染[2]。总体而言，回收难、污染严重的根本原因在于电子废弃物产生的主要源头是消费者，但由于其环保意识淡薄，加上回收渠道不便捷等因素，他们会轻易将废弃物低价出手给小商贩，更有甚者会随便丢弃。因此需要一个相对便捷、流程化的回收方式，才能从源头上获得消费者手中的货源，从而减少对环境的污染。

回收涉及到的参与主体不仅仅是消费者与回收商，还有监督管理方。在传统的治理监管中，政府扮演着重要的角色，然而政府部门看重经济增长，不免存在失职或是失察行为，导致治理失灵，此时则需要一个既能弥补这一缺失同时又具有监督作用的主体。《电子电气设备废弃物管理条例》提出，应充分利用市场监督管理、环境、工业信息产业等部门，按责任制定相应的废旧电子产品法规[5]。环境NGO作为公共利益的代表，是不同于政府的第三方监管机构，在环境污染治理中，其监督作用能促进各环境条例的有效实施，及时曝光不良行为，减轻对环境的污染[6-7]。

因此，本文根据演化博弈相关理论构建由环境NGO、线上回收商及线下回收商组成的三方演化博弈模型，通过分析三方主体在不同策略下的动态变化，探究环境NGO是否能作为不同于政府的第三方监管机构对回收进行监督，促进回收商之间进行合作，激励消费者选择对环境更加有利的回收方式，进而减轻环境压力，解决回收难的问题。

1 演化博弈模型建立

1.1 演化博弈模型的基本假设

（1）博弈主体及其行为的策略集合。此次博弈涉及三个具有有限理性的主体——环境NGO、线上回收商和线下回收商。

线上回收商的行为策略：S1＝｛M1合作，M2不合作｝，其中“M1”是指线上回收商同意与线下回收商进行回收合作，“M2”是指线上回收商不与线下回收商进行回收合作。

线下回收商的行为策略：S2＝｛N1 合作，N2 不合作｝，“N1”是指线下回收商同意与线上回收商进行回收合作，“N2”是指线下回收商不与线上回收商进行回收合作。

环境NGO 的行为策略：S3＝｛K1 监督，K2 不监督｝，“K1”是指环境NGO对线上与线下回收商的回收合作进行监督；“K2”是指环境NGO不对线上回收商与线下回收商的回收合作行使监督权[8-9]。

（2）行为策略采取的概率。假设线上采取合作的概率为x，则不合作的概率1-x；线下回收商采取合作的概率为y，则不合作的概率为1-y；环境NGO 采取监督的概率为z，则不监督的概率1-z。其中，0 ≤x≤1，0 ≤y≤1,0 ≤z≤1。

（3）演化博弈模型中相关参数及其含义见表1。

表1 三方演化博弈参数说明

1.2 三方演化博弈模型的建立

由三方主体的行为策略集可得最终的博弈组合有八种，即（M1，N1，K1）、（M1，N1，K2）、（M1，N2，K1）、（M1，N2，K2）、（M2，N1，K1）、（M2，N1，K2）、（M2，N2，K1）、（M2，N2，K2）。根据表1可知，当策略为（M1，N1，K1）时，线上回收商和线下回收商采取合作时的收益分别为E1、E2,此时所付出的成本分别为C1、C2，线上与线下接受监督的额外效益为R1、R2,环境NGO的监督成本C3，分别得到政府和民众的资助S1和S2[10]。同理，其他策略下的收益见表2。

表2 三方行为策略组合及其收益矩阵

2 演化博弈模型分析

根据演化博弈理论分别构造三方主体行为策略的复制动态方程，假设线上选择合作的期望收益为V11、不合作的期望收益为V12，平均期望收益为V1[11]，那么就有：

代入对应参量后的V12为：

由V11和V12易得：

则其复制动态方程为：

同理，假设线下选择合作的期望收益为V21，选择不合作的期望收益为V22，平均期望为V2,则有：

由V21和V22易得：

则其复制动态方程为：

假设环境NGO进行监督的期望收益为V31，不监督的期望收益为V32,平均期望为V3,则有：

由V31和V32易得：

则其复制动态方程为：

由演化博弈求均衡点的方法，令各主体的复制动态方程等于0，即F(x)=F(y)=F(z)=0，可以得到该复制动态系统的8个均衡点。分别为D1(0，0，0)、D2(1，0，0)、D3(0，1，0)、D4(0，0，1)、D5(1，1，0)、D6(1，0，1)、D7(0，1，1)、D8(1，1，1)。

根据李雅普诺夫稳定性理论对三方博弈主体的复制动态方程求偏导，构建雅可比矩阵，其特征值见表3[12]。

表3 各均衡点特征值

当表3中所示的特征值均小于0时，此时为演化博弈的渐进稳定点。由表3可知(0,0,1)，(0,1,0)，(0,1,1)，(1,0,1)，(1,1,1)为可能的渐进稳定点，表示环境NGO参与监督有利于促进线上与线下进行合作。令E1=0.3，E2=0.8，E11=0.3，E22=0.35，C1=0.2，C11=0.25，C2=0.5，C22=0.15，C3=0.3，R1=R2=0.05,P1=P2=0.1,S1=0.4,S2=0.2。

通过matlab仿真可得：当环境NGO参与监管时，演化博弈的结果收敛于点(1,1,1)，如图1所示，即环境NGO参与回收监管，能有效地促进线上线下积极参与回收合作，有利于解决回收难的问题，进而减少环境污染。

3 结语

本文针对我国目前电子废弃物回收中存在的问题，构建了线上回收商、线下回收商和环境NGO的三方演化博弈模型，先求解演化博弈模型和进行稳定分析，然后用Matlab软件对结果进行仿真。结果显示，环境NGO参与电子废弃物的回收监管能有效发挥其作用，弥补政府监管部门出现失灵的情况，同时对回收主体加以约束，有效促进线上线下积极合作，还有利于增强全社会的环保意识，促进回收商与消费者积极参与环境保护活动。此研究结果可以为相关管理部门提供决策参考，同时也有利于提高资源利用效率，实现社会的可持续发展。