摘 要:電子廢棄物的合理回收處理對資源循環(huán)利用至關(guān)重要。文章以電子廢棄物回收處理系統(tǒng)中的微觀主體為研究對象,運(yùn)用基于Agent的方法建立計(jì)算實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀Mㄟ^對微觀主體的行為分析,揭示多主體協(xié)同的演化規(guī)律,為促進(jìn)電子廢棄物回收處理規(guī)范化、生態(tài)化發(fā)展提出政策意見。
關(guān)鍵詞:電子廢棄物;Agent;計(jì)算實(shí)驗(yàn);演化
1 概述
電子產(chǎn)品更新?lián)Q代周期日益縮短,電子廢棄物增長迅速,預(yù)計(jì)2020年我國電子廢棄物總量將達(dá)到9269000t。電子廢棄物含有鉛、汞、六價(jià)鉻等有毒成分,目前我國電子廢棄物回收率低、環(huán)境污染嚴(yán)重,主要原因是未建立有序的回收機(jī)制。除了正規(guī)回收企業(yè),還存在大量非正規(guī)回收處理者,即走街串巷的小商販。他們追求自身利益的最大化,不考慮環(huán)境因素。要實(shí)現(xiàn)電子廢棄物回收處理的生態(tài)化發(fā)展,在激勵(lì)正規(guī)渠道健康發(fā)展的同時(shí),需約束非正規(guī)渠道的增長。許多學(xué)者在這方面做了研究。余福茂等建立了考慮回收補(bǔ)貼激勵(lì)的電子廢棄物回收處理決策模型,討論了其最優(yōu)參數(shù)[1]。Saphores使用Logit模型對2136個(gè)美國家庭的電子廢棄物回收行為進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)回收便利、電子廢棄物毒性知識、回收經(jīng)驗(yàn)是家庭回收意愿的主要解釋變量[2]。賀超等采用多Agent模型,構(gòu)建了單再制造商——多回收商組成的閉環(huán)供應(yīng)鏈模型,為閉環(huán)供應(yīng)鏈參與方的決策提供了理論支持。
這些研究沒有考慮兩種渠道的回收商之間的演化機(jī)制及與其他主體間的關(guān)系,不足以解釋電子廢棄物回收處理系統(tǒng)動態(tài)演化的復(fù)雜性。因此,文章運(yùn)用Agent方法構(gòu)建計(jì)算實(shí)驗(yàn)?zāi)P停瑥奈⒂^層面模擬主體的交互,探尋影響宏觀結(jié)構(gòu)的演化過程,對比分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù),得出管理建議。
2 計(jì)算實(shí)驗(yàn)?zāi)P徒?/p>
2.1 系統(tǒng)復(fù)雜性分析
電子廢棄物回收處理系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的非線性系統(tǒng),涉及供應(yīng)商、生產(chǎn)商、經(jīng)銷商、消費(fèi)者、回收商和政府等不同主體。他們具有根據(jù)歷史數(shù)據(jù)學(xué)習(xí)或決策的能力,能根據(jù)外部環(huán)境變化或其他主體策略的改變而調(diào)整自己的行為,因此主體與環(huán)境之間、主體與主體之間的交互常表現(xiàn)出非線性、動態(tài)且密切的關(guān)系。并且涌現(xiàn)在上一層次和整體層次上的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),出現(xiàn)更復(fù)雜的行為,如系統(tǒng)的分化和多樣性的出現(xiàn)。主體根據(jù)學(xué)習(xí)和反饋不斷改變自身的決策,也影響著其他主體的決策,導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的動態(tài)演化。
2.2 規(guī)則假設(shè)
(1)主體分布在二維世界中,可以局部感知到上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八個(gè)方向的信息,感知半徑R=1。
(2)正規(guī)企業(yè)的數(shù)量不變。在市場機(jī)制下,有限理性的小商販傾向于將廢棄物簡單的拆解或賣給二手市場。小商販沒有回收上限。
(3)把各種電子廢棄物抽象成一類,可以改變參數(shù)來觀測不同種類廢棄物的趨勢。
(4)消費(fèi)者產(chǎn)生電子廢棄物的速率固定,并綜合考慮回收價(jià)格、便利程度(小商販越多,越便利)、周圍人的影響、上一個(gè)時(shí)間周期t消費(fèi)者的行為等因素,決定將電子廢棄物交給小商販(概率為P)還是正規(guī)企業(yè)(概率為1-P)。
2.3 模型實(shí)現(xiàn)
考慮三種主體: M1個(gè)小商販Agent、M2個(gè)正規(guī)回收企業(yè)Agent、N個(gè)消費(fèi)者Agent,模擬電子廢棄物回收處理渠道的演化。
小商販:(1)出價(jià)。提供電子廢棄物的回收價(jià)格p1。(2)退出/進(jìn)入。當(dāng)前參與回收的,下一周期繼續(xù)參與或退出;當(dāng)前未參與的,下一周期仍不參與或進(jìn)入。二者決定下一周期小商販的總量。處理成本c1固定,售出價(jià)格為A。利潤的大小是小商販決定繼續(xù)參與/退出/繼續(xù)觀望/進(jìn)入的關(guān)鍵因素。利潤=售出價(jià)格-回收成本-處理成本。正規(guī)回收企業(yè):(1)出價(jià)p2。(2)研發(fā)投入。企業(yè)每個(gè)時(shí)期會有一部分利潤作為研發(fā)投入。若利潤率為20%(很高),不需投入研發(fā);若利潤率為5%,需投入一部分。研發(fā)之后,比如購買專利,帶來處理成本下降或售出價(jià)格上升(更有價(jià)值)。企業(yè)處理成本為c2。消費(fèi)者:尋找價(jià)格、質(zhì)量合適的電子產(chǎn)品,完成購買行為;消費(fèi)完畢后,選擇電子廢棄物的回收渠道。
2.4 結(jié)果分析
模型中,N=1000,M1=288,M2=24,p1=344,p2=345,c1=90,c2=219(企業(yè)為了與小商販競爭,會適當(dāng)提高回收價(jià)格,而處理成本比小商販高)。企業(yè)和小商販的回收量此消彼長,在政府的監(jiān)控下,小商販的數(shù)量呈遞減趨勢。下一個(gè)周期開始時(shí),有的小商販退出或進(jìn)入,數(shù)量有所增加。消費(fèi)者選擇將小商販的概率在50%-60%之間,如圖1所示。
圖2 小商販數(shù)量變化折線圖
第65個(gè)周期,達(dá)到理想狀態(tài),小商販在政府的打壓下,消亡(轉(zhuǎn)行或轉(zhuǎn)為正規(guī)企業(yè)繼續(xù)參與回收處理),如圖2所示。這時(shí),回收任務(wù)全部落在正規(guī)企業(yè),消費(fèi)者選擇小商販的概率P降為0。
3 結(jié)束語
為促進(jìn)電子廢棄物回收處理行業(yè)的規(guī)范化、生態(tài)化發(fā)展,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提出建議:(1)建立完善的法規(guī)、監(jiān)管體系,加強(qiáng)行業(yè)管理,嚴(yán)格審查企業(yè)處置電子廢物的法定資格,鼓勵(lì)、扶植正規(guī)企業(yè),降低企業(yè)的交易費(fèi)用;(2)構(gòu)建完善的電子廢棄物回收處理網(wǎng)絡(luò)體系,建立生態(tài)工業(yè)園區(qū),實(shí)施生產(chǎn)者延伸責(zé)任制;(3)通過電視、報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)等宣傳渠道,加強(qiáng)環(huán)保宣傳力度,提升居民的生態(tài)意識,讓公眾明白保護(hù)環(huán)境是每個(gè)人的責(zé)任。
文章的研究可進(jìn)一步深入,如考慮系統(tǒng)中的所有相關(guān)主體,增大計(jì)算機(jī)模型與現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的相似性,更有利于為政府和相關(guān)部門提供建設(shè)性意見,最終達(dá)到電子垃圾減量及廢棄物再生利用的雙重目標(biāo)。
參考文獻(xiàn)
[1]余福茂,鐘永光,沈祖志.考慮政府引導(dǎo)激勵(lì)的電子廢棄物回收處理決策模型研究[J].中國管理科學(xué),2014,5:131-137.
[2]Saphores J-D M, Ogunseitan O A, Shapiro A A. Willingness to engage in a pro-environmental behavior: An analysis of e-waste recycling based on a national survey of U.S. households [J].Resources, Conservation and Recycling,2012(60):49-63.
作者簡介:馮叢娜(1990-),女,河北無極縣人,杭州電子科技大學(xué)碩士研究生,研究方向:逆向物流、閉環(huán)供應(yīng)鏈等。