第三章 兩階逆向供應鏈一般性模型
3.1 問題定義
3.1.1 背景
資源回收主要希望達到垃圾減量、資源減耗之目的,而資源減耗則要靠利用二次 料的使用來達成。再者,由於環境汙染而造成的負面外部性,使得社會必須承擔環境 污染成本,亦提供政府介入的正當性。自文獻回顧可發現,兩階段政策工具已經成為 經濟學者們認為能夠達到與經濟誘因工具相同效應之工具之ㄧ,且其可行性也相對較 高。台灣現行之資源回收系統便依據兩階段政策工具之作法,透過基管會(以下簡稱 政府)向責任業者徵收回收清潔處理費,擔負起延伸生產者責任制之原則,再提供回 收清潔補貼費給資源回收業者,為了提供誘因提高消費者回收意願,資源回收業者提 供回收獎勵金給消費者。回收獎勵金補貼費,主要有兩個層面,以電子資訊產品為例:
(1) ㄧ般民眾或企業將廢棄電子資訊產品送至環保署在各地所設置的回收點,可以得 到消費者獎勵金。
(2) 回收商進行回收處理工作,回收商與處理商可以獲得回收清潔補貼費。
本研究所探討的部份,為資源回收業者獲取回收清潔補貼費之範圍(如 圖 2 虛線 框部份)。由於逆向供應鏈是先經由多個回收點進行回收,再到集中商進行收集、分類、
儲存等工作,最終到處理商進行二次料的再生。政府目前對於台灣現行資源回收系統 補助對象集中於最下游處理商,補助對象選擇是否合宜,應該補貼在哪一個階層所產 生之補貼效果能有最大的效益,為本研究所探討的主要問題,研究問題範圍如 圖 2 所 示:
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圖 2 研究問題示意圖
3.1.2 問題描述
對於資源回收業者而言,下游處理商(downstream)面對原物料市場,下游處理 商因應市售資訊變動,進而對提供給上游廠商(upstream)的收購價格產生衝擊,同 時上游回收商面對下游提供的收購價格,決定該提供多高之收購價格給消費者端;另 一方面,最上游之回收商面對消費者端,有權決定自身之回收量,以求自身最大利益,
此時下游處理商則依上游決策決定回收數量。如同在上述兩種情況,根據不同廠商的 立場來考量,會產生不同的決策點先後順序問題,因此本研究則建立兩種兩階逆向供 應鏈模型,依據各廠商不同的決策順序與決策變數來探討其間之異同及其背後之經濟 意義。一般性模型可如 圖 3 所示。
在資源回收系統中,各個回收商、集中商、處理商目標為求自身最大利益,希望 以最佳收購價格回收最適數量,再將回收最適數量賣給下游廠商,本身則賺取自身所 訂定之收購價格,及下游廠商之收購價格間之差價。由於各廠商固定成本難以估算,
因此在不考慮攤提其餘固定成本之情況下,僅考慮存貨成本與處理成本,當向上游收 購之數量愈多,下游收購之數量愈少時,自身所留下的存貨愈多,相對的存貨成本愈 大;廠商回收物品愈多,處理成本亦增加。
對於政府而言,為使每一廠商都能有充分誘因與動機維持回收行為,並且節省補 助成本與管理成本,政府僅能選擇補助單一廠商作為最佳之補助政策;而政府提供給 廠商之補貼費,為單位回收補貼金,當回收量愈多,相對廠商獲取之補貼總金額也愈 大。
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圖3 線性兩階逆向供應鏈基本模型圖 模型一:回收量為決策變數之資源回收系統模型
在此模型中,回收物流方向由消費者端,到達上游廠商經過回收集中,再經下游 廠商進行處理動作至物料市場。模型假設各階層之廠商以分權式(decentralized)角度 決定自身之回收量,意指各廠商考慮自身利益,做出認為對自身最好的競爭策略,進 而影響自身之收購價格。上游廠商決定自消費者端收購的回收量,可透過自身決定的 收購價格反應;而下游廠商回收量,會受到上游廠商之回收量而有所限制。因此本研 究模型為 Stackelberg 模型,上游廠商可視為回收量先行決策者,下游廠商則視為回收 量跟隨者,上游廠商決定之回收量多寡同時,會考慮下游廠商之反應策略對自身之影 響,進而決定收購價格;下游跟隨者之回收量會受到上游廠商回收量限制,僅能根據 上游回收多寡來決定自身最佳回收策略。經求解後最終各階層之廠商得到之回收量,
會直接反應到各自收購價格及總利潤,再探討在各種不同的補助階層政策實施後對於 回收系統會產生何種影響。
模型二:收購價格為決策變數之資源回收系統模型
在此類模型中,金流方向與前述物流方向相反,面對最終物料市場之處理商會根 據當時物料價格,來決定自身提供給上游之收購價格,而上游廠商根據下游所提供之 收購價格,制定自身提供給消費者端之收購價格。簡言之,各階層之廠商仍以分權式 角度決定自身之收購價格,但受到物料市場價格影響,首當其衝的便為下游處理商,
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因此下游處理商必然會依此調整最佳收購價格,然而對於上游之回收商而言,僅能根 據下游處理商之變動來有所應對,考慮其最適之回收量,因此此模型亦可視為 Stackelberg 模型,下游廠商可視為收購價格先行決策者,上游回收商則視為收購價格 跟隨者。