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基于SD的“互联网+”WEEE回收三方演化博弈仿真研究

更新时间:2009-03-28

0 引言

电子废弃物(WasteElectricalandElectronic Equipment,WEEE)具有潜在环境污染性和可作为再生资源回收利用的资源性,但对其有效的回收处理是一项亟待解决的社会难题。2015年,我国的电子废弃物总量达860万吨[1],但由于回收体系尚不完善,电子废弃物回收情况仍不理想,90%以上的电子废弃物都是由流动商贩、个体户回收,进而交由小作坊以低端技术方法进行简单回收拆解处理[2]。因此,打破电子废弃物回收困境,建立高效、完善的电子废弃物回收体系,成为我国实现经济与环境的可持续发展的重要保证。

近年来,“互联网+回收”[3]方式的出现为电子废弃物回收行业的发展提供了一种新的思路及解决途径,对“互联网+”方式下WEEE回收多方利益主体博弈的研究越来越得到重视。Sabbaghi[4]等研究了消费者对废旧电子设备的及时回报行为;许晓彬[5]等基于“互联网+”背景构建了以生产商、互联网回收商和拆解公司三方为主体的闭环供应链博弈模型,并分析了在集中决策和分散决策下相关成员的定价策略;在此基础上,Ma Zu-jun[6]和Hu Shu[7]等调查分析了政府法规和管理政策对电子电气设备的闭环供应链决策的影响;彭本红等[8]对电子废弃物回收产业链多主体协同演化进行仿真分析;余福茂等对电子废弃物的回收处理渠道演化过程进行系统动力学仿真模拟研究。然而,电子废弃物回收是一项需要多部门、多行业、全社会共同参与的系统工程,众多学者缺乏在系统的理论框架下对多方参与主体的演化博弈进行研究,同时,鲜有在“互联网+”电子废弃物回收方式下对其进行仿真分析。

本文以电子废弃物回收模式为研究对象,根据演化博弈的原理,从企业回收模式、消费者参与度和政策监管力度等3方面,建立以政府、企业和消费者三方为主体的电子废弃物回收演化博弈模型,通过构建三方博弈的收益矩阵和复制动态方程;在此基础上,运用系统动力学理论进行模拟仿真,揭示三方主体的演化状态。

1 “互联网+回收”三方演化博弈模型构建

1.1 模型假设

①参与者。博弈中的参与者有政府、企业和消费者,假设博弈三方都是有限理性经济人。

②行为策略组合。设政府对企业进行监管和不监管的概率分别为α和1-α;企业选择互联网和传统方式进行回收的概率分别为β和1-β;消费者选择参与和不参与回收的概率分别为 γ和 1-γ;其中 0≤α≤1,0≤β≤1,0≤γ≤1。政府、企业和消费者可选择的策略组合有以下8种:分别为(监管,互联网方式,参与)、(监管,传统方式,参与)、(不监管,互联网方式,参与)、(不监管,传统方式,参与)、(监管,互联网方式,不参与)、(监管,传统方式,不参与)、(不监管,互联网方式,不参与)、(不监管,传统方式,不参与)。

③政府:C1为政府对企业进行监管所付出的成本;C2为政府为不监管所造成的社会福利损失付出的环境补救成本;S1和S2分别为政府监管时对通过互联网和传统方式回收的企业进行的财政补贴;E1和E2分别为企业通过互联网和传统方式进行回收带来的环境效益;企业:B1和B2分别为企业通过互联网和传统方式回收所付出的成本;R1和R2分别为企业通过互联网和传统方式回收所获得的利润;消费者:F1和F2分别为通过互联网和传统方式回收消费者所得收益;A1和A2分别为通过互联网和传统方式回收获得的政府补贴。三方博弈的收益矩阵如表1和表2。

 

表1 政府对企业进行监管(α)情况下三方博弈收益矩阵

  

(E2-C1-S2-A2;F2+A2;R2+S2-B2)不参与(1-γ) (E1-C1-S1;0;S1-B1) (E2-C1-S2;0;S2-B2)消费者 企业互联网回收(β) 传统回收(1-β)参与(γ) (E1-C1-S1-A1;F1+A1;R1+S1-B1)

 

表2 政府对企业不监管(1-α)情况下三方博弈收益矩阵

  

消费者 企业互联网回收(β) 传统回收(1-β)参与(γ) (E1-C2;F1;R1-B1) (E2-C2;F2;R2-B2)不参与(1-γ) (E1-C2;0;-B1) (E2-C2;0;-B2

1.2 三方演化博弈复制动态方程的建立

假设政府对企业进行“监管”与“不监管”的期望收益及平均期望收益分别为UgY、UgN和Ug,根据表1和表2三方博弈收益矩阵,可得出:

习题的解决,能帮助学生从不同的侧面、不同的角度完善对知识的理解、巩固、深化,提高解题技巧、分析问题和解决问题的能力,培养思维的深刻性、发散性、灵活性、全面性和独创性.教师在教学中要重视对习题的深入研究,找到蕴含在其中的数学思想方法,再引导学生进行探究,开拓新的思维空间.如,对于某一模块习题有一类的解决问题的策略微课程开发,加强模块解题策略的研究,有利于学生构建认知结构,并在问题解决过程中灵活选择和运用新的认知,感悟数学思想方法[2].

 
 

本文采用Vensim软件建立了政府、消费者和企业的系统动力学博弈模型(如图1所示)。其中存量有α、β和γ,分别代表政府、企业和消费者的变化率对时间的积分;中间变量有 UgY、UgN、UcY、UgN、UeY 和 UeN,主要根据上一节中分析演化博弈得出的复制动态方程制定;外生变量有C1、C2、S1、S2、E1、E2、F1、F2、A1、A2、B1、B2、R1、R2,含义可参照本文节1参数设置部分。

 

犹太男孩工程师答道。他用手熟练地敲打控制台上的电脑键盘,红灯亮了,潜艇底部的一扇门开了,两个一米多高、形状像螃蟹的机器人挥舞着两只巨大的铁钳游了出去,每个蟹形机器人的肚子里,都装了一枚一百万吨当量的原子弹。它们朝前移动50米到达海底冒热气的地方,便一头向淤泥深处扎去,被淤泥吞没。蟹形机器人用大铁钳开路,潜向海底下面100米深的地方。15分钟后,它们抵达相应的位置,马上向潜艇发了一组信号。"大胆者"的电脑屏幕上显示:

 

假设消费者选择“参与”与“不参与”的期望收益及平均期望收益分别为UcY、UcN和Uc,同理可得到:

 

消费者策略的复制动态方程为:

 

2 基于系统动力学的博弈模型构建与仿真分析

假设企业选择“互联网回收”与“传统回收”的期望收益及平均期望收益分别为UeY、UeN和Ue,参照公式(1)-公式(4)可得到:

消费者获得的政府补贴是消费者是否参与电子废弃物回收着重考虑的因素,通过仿真分析可知(如图3),当在政府监督下消费者通过回收获得的补贴减少时,消费者的收益减少,消费者参与回收的意愿就会降低,这就导致政府会增加监管力度来保障消费者的收益,从而激励消费者参与回收。但是当补贴增加时,消费者收益增加,参与回收的意愿就会增加,政府监管意愿就会降低,当补贴增加到一定限度,政府在不监管处达到稳定状态。

  

图1 政府、消费者和企业的系统动力学博弈模型

本研究基于系统动力学的建模仿真方法,利用Vensim仿真软件对政府、消费者及企业的动态博弈进行仿真。模型初始值设定为:INITIAL TIME=0,FINAL TIME=200,TIME STEP=0.5,C1=12、C2=15、S1=6、S2=6、E1=6、E2=5、F1=15、F2=13、A1=5、A2=4、B1=5、B2=8、R1=20、R2=18。并以政府、消费者及企业的策略概率作为主要的衡量指标,对电子废弃物回收模式的相关影响因素进行分析。

2.1 企业通过两种回收方式获得的财政补贴S1和S2对企业策略选择的影响

[2]刘萍.分类回收搭上“互联网+”的快车[N].国际商报,2015-07-29(B01).

因此,政府对企业的财政补贴对企业策略选择的影响相当敏感,当政府加大对企业的财政补贴时,企业会更加积极主动的参与电子废弃物的回收,并且在该模型中企业更倾向于选择互联网方式进行回收。因此,政府应加大对“互联网+回收”模式的扶持力度、宣传力度以及出台相关政策和法律法规,以促进“互联网+回收”模式的发展。

因此,政府对消费者的监管力度随着补贴的增加而变小,当补贴增加到一定限度,政府在不监管处达到稳定状态。政府应把握好补贴力度,做好对电子废弃物回收再利用的宣传工作,提高市民环保意识,这样既能使市民积极参与回收又不会增加政府补贴成本。

  

图2 政府对企业的财政补贴S1和S2对企业策略演化路径的影响

2.2 消费者获得政府的补贴对模型的影响

由图13可知,FCB梁组和PCB梁组在不同栓钉损伤情况下,跨中动挠度变化规律及其数值大小基本相同,这说明栓钉的局部损伤对结合梁整体动力性能影响不大。

因此初步判断高压油泵运行时出口压力与高压油泵出口开关整定值及返回值较为接近,在高压油泵运行压力出现一定波动或者高压油泵出口开关整定值出现一定漂移时,就会导致高压油泵出现自动切换等情况。

  

图3 消费者获得的政府补贴对政府策略选择的影响

3 结论

运用演化博弈理论,构建“互联网+回收”背景下以政府、企业和消费者三方为主体的演化博弈模型。通过建立系统动力学模型对影响模型的2个方面进行仿真分析,揭示三方主体的演化状态。现得到以下结论:①政府作为环境治理的监管者,应把握好监管力度,完善监管制度,确保监管效果达到最大化又不会造成资源浪费。②应加快完善电子废弃物“互联网+回收”体系,政府应加大对“互联网+回收”模式的扶持力度、宣传力度以及出台相关政策和法律法规,以促进“互联网+回收”模式的发展。③消费者的参与度是电子废弃物回收的关键,政府应给予消费者一定的补贴以提高市民参与回收的意愿;做好对电子废弃物回收再利用的宣传工作,提高市民环保意识,充分调动消费者参与回收的积极性。

随后,为了解决人民公社的基本核算单位问题,全党再次掀起调查研究的高潮,征求群众意见,最终确定生产队为人民公社基本核算单位。这一规定载入了1962年9月中共八届九中全会通过的《农村人民公社公社工作条例修正草案》,从而为调查研究成果的落实提供了制度保证。

参考文献:

[1]宋庆彬,张宇平,缪友萍,李金惠.“互联网+资源回收”模式助推中国资源回收革命[J].环境污染与防治,2016,38(8):105-109.

政府对企业进行财政补贴是激励企业对废旧电子产品进行回收的重要手段。通过仿真分析可知(如图2),当S1等于S2时,企业策略在选择互联网方式回收处达到稳定,因此,在政府对两种方式补贴相同的情况下,政府更倾向于选择互联网方式进行回收。当S2不变时,随着S1增加,企业趋于选择互联网方式进行回收的用时越短;然而当S1逐渐减少时,企业趋于选择互联网方式进行回收的用时越长,并且当S1减少到一定程度后,企业策略最终无法在选择互联网方式回收处达到稳定。

[3]李华秋,杨华星,黄俊玲.“互联网+回收”行业的发展研究分析[J].电子测试,2016(19):159-160.

企业策略的复制动态方程为:

4.基础设施发展落后。虽然目前国家出台了一些列政策来加强农村地区的基础设施建设,但是效果不明显,仍然没有解决实际问题。例如交通问题虽然道路畅通了,但是出行交通工具并没有解决,老百姓想要把农产品运出去还是很麻烦;饮水方面,一些地区还是存在人畜共饮,水源质量不高的现象;电力方面,电力不足且经常断电,电费较高的现象;教育方面,老师不愿意到这些地方来教书导致当地教学质量不高,学生无法在当地就学的现象;医疗方面,从业人员医疗素质不高还是江湖郎中的医疗方法,从而导致就医难的问题。

[4]Sabbaghi M,Behdad S,Zhuang J.Managing Consumer Behavior toward On-Time Return of the Waste Electrical and Electronic Equipment:A Game Theoretic Approach[J].International Journal of Production Economics,2016,182:545-563.

根据视频监控资料及村民描述,事故发生时风向发生过偏转。这主要是由于强雷暴单体本身是一个移动的逆时针旋转的低压系统,在它移动过程中,廊桥处于该强雷暴不同的象限,导致风向发生偏转。

[5]许晓彬,杨斌,朱小林.“互联网+”背景下电子废弃物双渠道回收策略研究[J].华中师范大学学报(自然科学版),2016,50(5):683-688.

[6]Ma Zu-jun;Hu Shu;Dai Ying,Dai Y.Closed-loop Supply Chain Decision for Electrical and Electronic Equipments under Government Regulations[J].Industrial Engineering&Management,2016,1(21):45-51.

[7]Hu Shu;Ma Zu-jun;Dai Ying.Impact of Government Regulations on CLSC Decisions for Electrical and Electronic Equipments[J].Industrial Engineering Journal 2015,5(18):20-26.

[8]彭本红,谷晓芬,武柏宇.电子废弃物回收产业链多主体协同演化的仿真分析[J].北京理工大学学报(社会科学版),2016,18(2):53-63.

 
李春发,王美美
《价值工程》 2018年第15期
《价值工程》2018年第15期文献

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