第二章 文獻回顧
本章針對台灣資源回收系統演進背景，即經濟誘因工具與兩階段政策工具之相異 處加以了解，並回顧逆向供應鏈方面模型及相關問題；再來了解台灣現行資源回收系 統之發展情況，以及國內外對於政府補貼政策問題，得知政府補助政策在各國早已行 之有年，但絕大多數模型致力於補助最適費率之訂定，並未針對補助對象加以探討，
有鑑於此，本研究擬建構出一基礎模型，並找出最適於模型求解之基本理論。
2.1 經濟誘因工具與兩階段政策工具探討
自以往學者們對於環境政策工具的研究發現，經濟誘因工具的效果其實是優於管 制經濟工具。早期經濟誘因工具代表為庇古稅，例如開徵開發影響費、空污費等，無 論補貼或課稅，都將使個體將外部問題納入本身利益的計算之中，以內生化負面外部 性成本。但庇古稅的缺點在於，必須在監控污染行為及量測污染程度上付出極大成本，
造成庇古稅有執行上困難之處（Fullerton and Kinnaman 1995）。
因此，有許多學者提出兩階段政策工具（two-part instrument, 2PI），兩階段政策工 具對生產廠商依照產量課稅，商品使用後，再以回收補貼的方式增加廢棄物之回收量。
Fullerton and Wolverton（1997）驗證了實施兩階段政策工具同樣能夠達到與庇古稅ㄧ 樣的功效，而不至於在市場污染資訊的蒐集與實行上，花費過多的成本。Fullerton and Wolverton（2005）也認為，兩階段政策工具的實施相較於庇古稅而言是較為理想的，
除了易於執行外，亦能考慮多種兩階段政策應用模型，尤其在政府希望獲得收益的情 況下，該如何配置稅收與補助額度，甚至針對不同製造廠商考慮差異化費率，以求最 適社會福利。
2.2 逆向供應鏈模型問題探討
逆向供應鏈中所發生的物流、資訊流及金流，其運作之方式為相對於正向供應鏈 之另外一種供應鏈形式。隨著環境汙染問題愈趨嚴重，逆向供應鏈之議題也逐漸受到 重視。對於企業而言，逆向供應鏈的實施雖受到法律以及責任上之限制，但是同時也 為企業本身帶來價值，除了降低物料成本，增加企業收益之外，尚能改善環境負面外
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部性問題，增加企業形象。逆向供應鏈若要能順利運行，必須考慮許多因素，
Dowlatshahi（2000）歸納出逆向供應鏈有七種成功運作之重要因子，其ㄧ為外部因子，
也就是涉及消費者層面的因素，包含消費者回收意願等；其餘六個為內部因子，包括 成本與利潤分析、運輸問題、倉儲問題、供應鏈管理、再製暨回收問題等。現今基管 會制定徵收或補貼費費率，主要受到消費者對於廢棄物回收意願之影響，使得合理之 費率難以估算，而回收意願又涉及到獎勵金及收購價格之訂定，政府的介入以及回收 廠商的決策，便成為重要的ㄧ環。
近年來對於逆向供應鏈模型設計，以及不同情境下模型建構及問題探討的文獻討 論愈來愈多。由於逆向供應鏈的回收以及處理據點選擇受到許多因素影響，Hong et al.
（2006）考慮許多不確定性因素，例如消費者回收意願、回收點利用率，以及資源可 再利用率，利用混合整數線性規劃（mixed integer linear programming, MILP）的模型 求解最大化系統淨利（在參數給定的不同情境條件下），分析十六種情境，不同的回 收率以及消費者回收意願等數值，再應用穩健最佳化（robust optimization）方法，找 出穩健最佳解，使得製造商在面對不確定性環境時，本身之逆向供應鏈系統仍有穩健
（robust）的表現。但由於廢棄物的收購價格會影響消費者的回收意願，在本篇文獻假 設收購價格為定值，此與現實狀況不符。
回收的模式選擇，在逆向供應鏈之中，亦為主要探討課題之一。Savaskan and Wassenhove（2006）針對回收管道設計提出看法，當製造商直接回收廢棄物，整個供 應鏈系統之利潤變動會受到回收努力程度之影響，而透過間接回收，也就是經由零售 商回收再集中，整個供應鏈利潤會因零售商之間競爭關係而有所影響；Majumder and Groenevelt（2001）針對兩種廠商競爭下決定再製及製造新品數量之兩階段模型進行探 討，第一期 OEM（original equipment manufacturer）廠商僅利用新料製造新品，決定 其生產數量及價格，當市場出現回收商品，第二期回收暨製造商（local remanufacturer）
應如何決定以二次料或是直接利用新料製造新品。上述兩篇文獻相同之處在於，主要 研究對象皆為製造新品並進行回收之廠商，探討新品售價的制定，對回收方式的選擇 與各自利潤的影響，而非探討收購價格制定對於自身之影響。由上述文獻回顧可發現，
逆向供應鏈相關議題受到多方關注，且研究問題類型多元，顯現出此領域之重要性與 探討的價值所在。
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2.3 台灣現行資源回收系統
台灣現行資源回收系統亦以兩階段政策工具為發展基礎，於民國八十七年七月成 立「資源回收管理基金委員會」，透過地方政府、資源回收廠商、回收基金以及社區民 眾之四合一制度，建構台灣的資源回收系統，如圖 1 所示：
圖 1 四合一制度流程圖
資料來源：行政院環保署（http://recycle.epa.gov.tw/index.html）
環保署宣佈生產者回收責任制後，由責任業者繳納資源回收處理費，再透過資源 回收基金會，將該處理費利用在補貼資源回收業者，也提供消費者回收獎勵金，透過 第三方物流的運輸支持，以及政府教育上的實施，讓整體回收系統更顯完善（Lee et al.
2000）。由於台灣現行資源回收系統在制定廢資訊物品之回收費率時，僅反應出各回收 成本及基金收支平衡處。因此 Hong et al.（2007）利用 Stackelberg 模型架構，以政府 單位為先行者（leader），資源回收業者及責任業者為跟隨者（followers），制定最適補 貼及徵收費率。但政府在其補貼資源回收業者之階層問題並沒有加以著墨，政府應該 補助上游、中游還是下游廠商，補貼不同階層的政策會對系統造成何種影響，應成為 補助議題的重點之ㄧ。
2.4 政府補貼政策擬定問題
過去有些許文獻也針對政府補貼費率政策之相關議題加以討論，如Chau et al.
（2005）則以香港著名美孚（Mei Foo）建設房地產實例，利用迴歸分析來推算房價，
得知政府對於建築設計提供不同程度的補貼，能降低住戶居家品質所感受之負面外部
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性。再者，如Bansal and Gangopadhyay（2003）與溫麗琪（2005），兩者皆以兩階段政 策工具為模型發展基礎，但Bansal and Gangopadhyay（2003）是站在消費者環保意識 觀點來討論，探究均ㄧ補貼或課稅政策與差異化的補貼或課稅政策何者較佳，其使用 兩階段奈許賽局（two-stage Nash game）為研究模型，考慮兩廠商如何決定自身致力 於環境品質之水準，以及如何做出最佳決策，以獲取較佳利潤，而最終也得到政府應 採用差異化之補貼政策擬定，進而減少環境污染及提升整體社會福利之結論；溫麗琪
（2005）則討論匿報及溢報行為，以實證的方式討論其政策效果，認為補貼費率若等 於回收而減少的負面外部性成本，則回收處理業者的行為將達到最適化，有充分的誘 因維持回收行為。最適補貼費率之擬定為眾學者所重視，補貼對象選擇之問題卻較少 學者探討，為此，對於政府各補貼政策，柏雲昌、錢玉蘭（1996）也對此做了整理，
如 表 1 所示。
面對資源枯竭的現象，二次料及新料製造產品之比例，也成為生產者所要面對的 問題。Palmer and Wall（1997）則針對此問題，提出政府在規定回收含量標準的情況 之下，廠商應該如何決定生產時二次料與新料之比例，以獲得政府的補貼亦或免於課 稅。透過以往文獻可得知，政府補助的確能降低環境負面外部性成本，且業者必然會 爭取政府補助機會，凸顯政府補助之重要性。
除了上述政府對於產品回收工作相關補助外，政府補助項目也橫跨不同領域，最 常見的包括對於教育貢獻上，提供獎助學金費率與形式之制定（Peltzman 1973;
Fernandez and Rogerson 1995）、對於公司之研發（research and development, R & D）部 門進行補助，以達增加公司國內與國際競爭力之目的（Irwin and Klenow 1996; Klette et al. 2000; Spencer and Brander 1983）。
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段最佳化問題（bilevel programming problems, BLPP）最早是由Bracken and McGill（1973, 1974, 1978）所提出的概念。可應用於許多領域，包括城鄉規劃問題、最短路徑問題、
代理問題，以及Stacklberg-Nash問題（Sherali et al. 1983）等。其求解的方式也不勝枚舉，
過去學者主要所利用的演算法，各有優劣，本研究整理如表2所示：
表 2 兩階段最佳化問題常見求解方法
求解方法 代表學者 特性
Karush-Kuhn-Tucker
（KKT）conditions
Fortuny-Amat and McCarl (1981) Bard and Falk (1982)
Edmunds and Bard (1991)
優：適用非線性問題 搜尋最佳解速度較快 劣：需為凸集合之限制問題 Extreme-point approaches
for the linear case
Candler and Townsley (1982)
優：搜尋最佳解速度較快
劣：僅適用於線性-線性兩階段問題 Complementary
pivoting methods
Bialas et al. (1980)
劣：搜尋可行解耗費時間過多且步 驟繁複。僅適用於線性問題。
Descent methods
Kolstad and Lasdon (1990) Bard and Moore (1990)
劣：搜尋可行解耗費時間過多且步 驟繁複。僅適用於線性問題。
Penalty function methods Aiyoshi and Shimizu (1981, 1984)
優：適用非線性問題
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