基于逆向物流的电子垃圾回收模型

基于逆向物流的电子垃圾回收模型初探
【摘要】随着电子工业的迅猛发展，电子废物已成为人们日益关注的问题，它已成为世界上增长最快的垃圾。

本文的研究基于两个视角诠释企业进行电子垃圾逆向物流的必然性：首先从企业与政府的动态博弈分析，以企业损失最小的角度出发来说明企业进行逆向物流是必然趋势。

然后分析企业自身的成本-效益模型，从企业利润最大化的角度出发来说明企业进行逆物流是盈利的。

【关键词】电子垃圾；逆向物流；博弈模型；成本-收益模型
1.相关概述
1.1电子垃圾
进入信息时代，全球电子垃圾的来源主要包括报废的电脑、手机以及其他电子产品，据估算，其数量每年约增加4000万吨，而且每年都在逐步递增。

电子垃圾的特征如：(1)增长势头非常快，而且造成资源的浪费。

(2)垃圾得不到有效的回收和再利用，给环境带来严重危害。

(3)严重危害人类自身的健康。

1.2逆向物流
逆向物流是对由最终消费者端到最初的供应源之间的在制品、库存、制成品以及相应的信息流、资金流所进行的一系列计划、执行和控制等活动及过程，目标是对产品进行适当的处理或恢复一部分价值。

逆向物流本质上是一种循环经济，是以资源的高效利用和循环利用为核心，以3r为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本
特征，以可持续性发展为目标的经济发展模式。

循环经济通过实现“资源-产品-废弃物-再生资源”的反馈式循环过程，以尽可能小的资源消耗和环境成本，获得尽可能大的经济效益和社会效益。

1.3逆向物流的研究动态
国外逆向物流中以定量模型作为研究方法的文献比较多，涉及逆向物流网络设计、库存、生产、循环经济以及以整个供应链的协调发展等方面。

研究中应用运筹学中的库存论、网络分析、混合整数规划模型等等研究逆向物流系统。

发展了一系列关于逆向物流信息的技术，如：pos（point of sales）、edi技术和射频技术。

我国的文献研究中主要应用经济学原理；博弈模型；anp方法建立第三方逆向物流的评估模型；层次分析法分析逆向物流运作模式等等。

相对国外而言我国物流业起步较晚，在逆向物流的服务水平和研究方面还处于起步阶段，和发达国家相比，无论是观念认识、还是政策制定和技术发展上都有较大差距。

2.企业与政府的动态博弈模型
下面从企业最小损失角度出发，分析企业与政府的博弈模型。

2.1建立模型
在博弈中考虑下列影响因素：x1为企业进行逆向物流时自身所获得的社会收益；x2为企业进行逆向物流时的代价成本；x3为企业进行逆向物流时对社会产生的正面收益；y1为企业丢弃废弃物而节约的成本；y2为企业丢弃废弃物政府的处罚；y3为企业丢弃废弃
物对社会产生的负面效益；y4为企业丢弃废弃物而增加的代价成本。

用上述基本量来分析企业和政府的收益情况，企业的策略有进行逆向物流与不进行逆向物流；政府的策略也有两种为进行惩罚与不进行惩罚。

分析两者之间的博弈过程结果如下图1：
图1
从图中我们得到策略矩阵：
策略矩阵的左边为政府的收益，右边为企业的收益。

其中
xi0,i=1,2,3，yi0,i=1,2,3,4。

2.2分析模型
企业的目的是为了使其利润最大化，收益是大于或者等于0。

(1)当企业进行逆向物流时，不论政府是否进行惩罚都在a点，其收益状况都不变。

(2)当企业不进行逆向物流时：
①如果政府不对其惩罚在b2点，企业的收益为：y4-y1
②如果政府进行相应惩罚在b1点，企业的收益：-[y2-(y1-y4)] 最终的目的是要使企业进行逆向物流。

综合分析，如果企业不进行逆向物流时企业的收益是负增长的，而当企业进行逆向物流时它的收益为正。

此时，企业在选择策略时肯定是选择进行逆物流。

所以要使得：
政府的政策实施能使企业转向对废弃物进行回收，比如对未回收电子垃圾加大惩罚力度使支付费用超过企业自身能承受的范围；提
高废品处理费用；通过增加税款是企业的成本增加；加大力度扶持第三物流使得处理废弃物成本减少鼓励企业自主地去进行逆向物流；在社会的发展中提高企业自身的社会责任感，使企业关注公众的利益、重视社会的环境。

3.电子垃圾成本-收益模型
企业对电子垃圾的处理有以下几种方式：通过二手市场循环再利用(包括整机和一些可再用的零部件)；对不能再使用的废弃电脑进行回收处理；对最终处理废弃物进行填埋或焚烧处理。

本文只考虑企业在进行逆向物流中涉及的成本，主要包括电子垃圾的回收成本、运输成本、电子垃圾的拆解费用、破碎成本、材料的再利用成本以及最终废弃电子垃圾的处理费用。

其成本模型可以表示为：
式中：c为电子垃圾回收处理的总成本，c为回收单位电子垃圾费用，c为单位垃圾的运输费用，c为拆解电子垃圾的成本，c为单位电子垃圾破碎成本，c为电子垃圾材质的再生成本，d为单位电子垃圾最终废弃物处理成本，n代表电子垃圾的总质量，α代表可再用零部件的质量百分比，β代表可再利用整机的质量百分比。

3.1建立成本-收益模型
回收电子垃圾的收益主要是源于整机及零部件的再利用、再次销售，材料再生所产生的收益以及进行逆向物流产生的社会效益，包括对环境及公众带来的收益，其收益模型可以表示为：
式中：r为电子垃圾回收总收益，r可再利用的整机平均价值，r 为处理单位电子垃圾所产生的再生材料的价值，r为可再利用零部件的价值，r为废弃物回收对环境的收益，g为整机的质量，γ为电子垃圾的再生率，g为可再利用零件的平均质量，r为可再利用零部件的单位价值，c为填埋单位废弃物的成本，w为电子垃圾的质量，w为最终处理后填埋废弃物的质量，其他的符号意义与（1）式相同。

3.2分析模型
电子废物中80％～90％是可以循环再利用的，回收电子垃圾的利润也是可观的。

从企业获得最大化利润的角度出发，实行逆向物流是必然性选择。

从模型中可得：回收n吨电子垃圾的总利润为i，企业的最终目的是要盈利，所以要尽可能使i>0（即企业的利润大于0）。

由上述的论述分析可得：α、β、γ为未知的变量，其余变量都是已知的。

所以从企业的角度出发如果它要获得利润的话就必须提高α、β、γ这三者的值，使得企业的利润大于0。

根据权威的资料显示，许多发达国家废旧电脑的可再使用率通常都很高，美国可达50%。

中国的废弃电脑可再使用率比较低，只能勉强达到11.96%。

为了提高α、β、γ这三者的值，基于我国企业的现状分析，目前企业需要提高是自身的处理技术水平，以及对于生产电子产品的技术。

4.结论
本文从企业和政府的博弈、企业的成本-收益模型两个角度分析和概括了回收处理电子垃圾的优势。

得到结论是：(1)政府对电子垃圾的回收处理制定相关政策，可实行税费制度。

(2)政府对电子垃圾回收处理的政策倾斜和经济扶持可参考成本—收益模型。

(3)从成本—收益模型来看，中国也可借鉴国外普遍实施的电子垃圾报废收费制，即政府机关、行政事业单位和个人在报废电子产品时需要支付适当的处理费。

(4)基于成本—收益模型可为国内电子垃圾专业处理厂的建设提供相对可靠的参考依据。

企业对自身的技术能力不断创新与加强使得α、β、γ值提高从而在回收电子垃圾中获得可观的利润。

[科]
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