逆向物流选择进化博弈研究

内容摘要：世界发达国家都比较注重逆向物流，并有相关的立法制度与市场管理，而我国的逆向物流发展尚处于初级阶段。在这种市场背景下，消费者群体与产销商群体信息是不对称的且是有限理性的。因此，产销商逆向物流的选择过程以及消费者的逆向物流意识觉醒，实际上都是进化博弈的过程。为此，本文分析了产销商与消费者群体逆向物流选择的复制动态过程，建立逆向物流选择进化博弈模型，并对模型不同情形下的策略进行分析，以期为逆向物流分析和评价带来启示。

关键词：有限理性 逆向物流 进化博弈均衡

逆向物流定义及发展概况

（一）逆向物流定义

逆向物流最早在1992年由美国学者Stock提出，发展至今已有20年历史，对逆向物流定义也未有统一定论。

目前较为认可的定义来自美国物流管理委员会。其规定逆向物流是计划、实施和控制原料、半成品库存、制成品和相关信息，高效且经济的从消费点到起点的流动过程，从而达到回收价值和适当处置的目的。一言以蔽之，逆向物流反向于传统供应链，致力于各节点废旧材料回收再利用和报废材料处置（魏杰、李军，2005）。

（二）世界逆向物流发展概况

在逆向物流作为一项系统理论研究以前，从20世纪60年代开始，美国、欧洲、日本等资本主义国家就开始注重逆向物流的发展，并付诸法律保障。

最先见诸立法的是美国，1966年颁布《国家交通与机动车安全法》，明文规定缺陷产品召回制度。汽车生产商在销售完成后，如果发现产品存在设计或制造方面的缺陷并可能带来安全问题时，需要召回并负责免费维修。在这之后几十年，美国缺陷召回制度不断完善，产品范围也扩大至涉及消费者各方面的产品，包括食品、药品、玩具、化妆品等。这一制度也被英国、法国、日本、加拿大、韩国、澳大利亚等国家争相效仿。

德国也是较早注重逆向物流的国家。1991 年德国颁布《包装废弃物处理法》，明令要求生产商及分销商回收包装废弃物。欧盟也明确要求包装物95%必须能够回收利用，并做出时间节点的令行。

日本在逆向物流方面立法较晚，但垃圾分类处理却已很早付诸实践，并于2001年4 月颁布《有效利用资源促进法》、《家用电器再利用法》与《推进建立循环型社会基本法》，要求国民控制垃圾数量，并实现资源再利用（高莉，2006）。

（三）我国逆向物流发展概况

我国的逆向物流起步较晚，尚处于管理无序和企业自发的初始状态。

相关立法方面，我国已颁布《节约能源法》、《清洁生产促进法》，《循环经济促进法》也在立法进程中。电子信息行业，我国在2003出台了电子垃圾回收利用法草案，要求电子产品制造商对废旧品进行回收再处理，但未见企业严格执行。

市场管理方面，目前逆向物流实际上沦为旧货市场，如在以旧换新家电补贴活动之前和结束后至今，废旧家电回收主体主要为三轮游击队，由其转手卖到二手市场，废弃物则辗转到一些手工拆解作坊。总体而言，西方国家发展成熟的生产商负责回收模式都尚不成熟，毋庸提联盟契约组织负责回收模式与引入第三方物流企业回收模式。

博弈推理

完全理性假设前提下，产品生产商及分销商与终端消费者两个群体在追求自身最大利益时，是以双方绝对理性、资料充分完备、决策行动准确迅速等为完美性假设前提的博弈（张维迎，2000）。现实中，产品生产商及分销商与终端消费者间信息是不对称的，二者间的博弈也是在复制动态状态下展开的。

首先，企业决定是否选择逆向物流，对供应链各节点可能出现的退货情况、消费终端废旧物品的回收情况等信息是不完全了解的，企业也不确定消费终端对退货与回收渠道受阻的决策。同样，消费终端是否选择购买该产品，也是信息不对称的，也是在有限理性状态下做出的。

其次，产品生产商及分销商与终端消费者需要反复博弈，并在博弈过程不断演进，逐步向理想策略靠近。一开始生产商及分销商只注重正向物流，忽视逆向物流或存在逆向物流却流于形式，这一决策结果一旦导致消费者忠诚度降低，企业形象和信誉受损，必然导致更多的消费者货币选票转向。随着时间的推移，有部分生产商及分销商开始注重产品全生命周期的维护，更多关注社会责任与环境保护，同时在选择商品时对逆向物流进行考量的消费者比例也相应不断变化。

最后，产品生产商及分销商与终端消费者不断博弈，双方相互模仿、相互学习，并通过不断试错，寻求理想策略，这一过程就叫复制动态，最终达到稳定的或较为持久的均衡，即为稳定均衡。

稳定均衡在受到干扰后仍能回复到均衡状态，有限理性进化博弈造成这一均衡状态的，产品生产商及分销商与终端消费者策略，称之为进化稳定策略（谢识予，2001）。

博弈模型

一般而言，产品生产商及分销商与终端消费者策略不是同时确定的，该博弈为非对称两人博弈。下文运用两人非对称博弈复制动态机制求解这两个群体进化稳定策略（胡运权、郭耀煌，1998）。

假设如下：产品生产商及分销商有两类，选择逆向物流和不选择逆向物流，其策略为“选择逆向物流”与“不选择逆向物流”；产品生产商及分销商选择逆向物流带来的经济收益记为B1 （包括物料回收再利用、顾客消费者增多等），选择逆向物流要增加的成本记为C1（包括物流成本、处置成本以及配套设施成本等），不选择逆向物流导致顾客减少损失经济效益记为-B2；终端消费者的策略为“坚持购买”与“放弃购买”；终端消费者转而购买有逆向物流其它同类产品增加的成本是C2，带来的效益增加为B3，终端消费者坚持购买增加的成本与效益为0。

根据假设条件，得到收益矩阵如图1所示。其中，B1是产销商选择逆向物流增加效益，C1是产销商选择逆向物流增加成本，-B2是产销商不选择逆向物流损失效益，B3是消费者购买同类配备逆向物流商品增加效益，C2是消费者购买同类配备逆向物流商品增加成本。

模型求解

假设产品生产商及分销商一开始采用“选择”逆向物流比例为x，则随着时间的推移，该比例的变化率取决于选择逆向物流增加收益以及成本，即前者是否大于后者及其幅度。

同时，假设终端消费者群体中采用“坚持”购买该企业产品的比例为y，则选择“放弃”转而购买其它配备逆向物流的同类产品比例为1-y。

由博弈矩阵，选择逆向物流的产销商期望效用为：

不选择逆向物流的产销商期望效用为：

则产销商群体平均效用（谢识予，2001）为：

同理，采用“坚持”和“放弃”的两类消费者的期望效用与消费群体的平均效用计算如下：

分别对两个群体复制动态分析，产销商群体中注重逆向物流比例x动态方程：

得到：

同样，可得消费者群体中“坚持”比例y复制动态方程：

博弈分析

（一） 产销商复制动态分析

1.当B1+B2=C1时，对所有x都有：=0，即对所有产销商比例x都是稳定状态。实际意义是，当产销商选择逆向物流带来的收益小于增加的成本，且净收益（B1-C1）等于不采取逆向物流损失的收益（-B2）时，产销商选取逆向物流的比例是随机的。

2.当B1+B2≠C1时，复制动态方程有两点x =0与x=1符合要求。实际意义是，无论消费者如何选择，在本模型的假设前提下，将会出现如下两种情况：第一，当产销商选择逆向物流带来的净收益（B1-C1）小于不采取逆向物流损失的收益（-B2）时，其他产销商群体就会通过进化博弈，相继放弃选择逆向物流策略，最终所有产销商都不采用逆向物流。第二，当产销商选择逆向物流带来的净收益（B1-C1）大于不采取逆向物流损失的收益（-B2）时，其他产销商群体就会通过进化博弈，相继选择逆向物流策略，最终所有产销商都采用逆向物流。

（二）消费者复制动态分析

1.当时，对所有y都有：=0，即对所有消费者比例y都是稳定状态。实际意义是，当消费群体有比例不管产销商是否有逆向物流坚持购买其产品时，产销商采取逆向物流的比例是随机的。

2.当时，同样复制动态方程有两点y =0与y=1符合要求。实际意义是，当y=0时，=0，即初始时刻，消费群体没有逆向物流意识，均不考虑产销商的逆向物流，采用“坚持购买” 策略；当y>0，>0，也即随着部分消费者逆向物流意识觉醒，开始采用“放弃”策略，转而购买其它有逆向物流服务的同类产品，采用“放弃”策略的消费者逐渐增加，直至y=1，达到稳定状态。

结论

本文从有限理性角度出发，分析了产品生产商及分销商与终端消费者间的进化博弈，并通过建立逆向物流选择进化博弈模型，分别对产销商与消费者进行复制动态分析，得到逆向物流选择的均衡状态。

总的来说，无论对消费者还是对产销商而言，最终均衡策略都取决于收益与成本的权衡。当然，随着消费者逆向物流意识的觉醒，同时伴随当前人们网络购物的兴起，日益增多的退货、换货、保修以及报废回收，逆向物流必将会被越来越多的消费者所重视，并反过来推动更多的企业将逆向物流作为自身的竞争优势，提高顾客服务水平，增加顾客满意度，创造较好的经济效益的同时，赢得社会的认可和尊重。

参考文献：

1.Stock J R. Reverse Logistics[R].Council of Logistics Management， Oak Brook.Ⅱ， 1992

2.魏杰，李军.生产商延伸责任制下逆向物流回收模式研究[J].科技进步与对策，2005（6）

3.高莉.国内外逆向物流发展现状探讨[J].商场现代化，2006，11（1）

4.张维迎，博弈论与信息经济学[M].上海人民出版社，2000

5.谢识予.有限理性条件下的进化博弈理论[J].上海财经大学学报，2001，3（5）

6.胡运权，郭耀煌.运筹学教程[M].清华大学出版社，1998

7.谢识予.经济博弈论[M].复旦大学出版社，2001