在创新驱动的循环商业模式中平衡合作与竞争：环境效益与竞争优势的相互作用

《TRANSPORTATION RESEARCH PART E-LOGISTICS AND TRANSPORTATION REVIEW》：Balancing coopetition in innovation-driven circular business models: the interplay of environmental welfare and competitive advantages

合作竞争与创新的循环商业模式研究，构建对称二人博弈模型分析企业战略互动与政府干预效果。研究发现权力结构影响合作强度与环境效益，政府补贴需平衡企业竞争劣势与系统可持续性。

　　

Mohammad Ali Hassanabadi | S.Ali Torabi

德黑兰大学工程学院工业工程系，德黑兰，伊朗

摘要

为了应对日益严峻的经济和环境挑战，越来越多的合作竞争与创新驱动的循环商业模式（CBMs）被提出。然而，许多企业仍对合作竞争持犹豫态度，各行业采用合作竞争模式的程度也有限。本研究首次尝试在CBMs的背景下提供一个基于合作竞争与创新驱动的数学博弈论模型，探讨了CBMs中环境和经济上可行的创新潜力，并分析了两种不同权力结构下合作竞争企业之间的战略互动。我们研究了企业在何种条件下愿意采取合作竞争策略，并试图回答文献中长期存在的关于竞争对手之间合作竞争强度的问题。此外，我们还评估了该模型的环境福利效果，并介绍了两种旨在实现特定目标的政府干预措施。进一步放宽了权力不平衡的假设，并进行了基于合作竞争的讨价还价博弈分析。主要研究结果表明：(i) 正确的权力结构选择不仅能够促进CBMs中的创新和环境福利，还能提高合作竞争的强度以及企业与竞争对手合作的意愿；(ii) 虽然所提出的支持机制可以鼓励企业合作并提升环境福利，但可能会加速企业竞争优势的丧失以及CBMs的财务可行性；(iii) 适当的选择支持机制和提供补贴可以减轻政府的财政负担，并增强企业的竞争优势和环境福利。最后，从分析和数值研究中得出了若干管理及政策建议。

引言

随着环境问题的日益严峻，尤其是由于制造业对传统线性商业模式（即“获取-制造-处置”模式）的依赖（Geissdoerfer等人，2020年），从传统线性商业模式向循环商业模式（CBMs）的转变越来越受到关注。一方面，传统线性商业模式导致原始材料的消耗和废物的产生，这主要与人口增长和消费增加有关（Palea等人，2023年）。在当前地球上，我们使用的物品中大约有80%在使用后被丢弃（Planing，2015年）。另一方面，全球化与工业化加剧了企业对CBMs的需求，以缓解由此带来的经济和环境问题，这凸显了向CBMs转型的必要性（Geissdoerfer等人，2018年）。

在这一过程中，以创新为驱动的CBMs变得越来越重要，因为它们可以通过开发具有循环设计原则的新产品（例如，可再制造和可回收设计）来创造更高的循环经济（CE）价值（Geissdoerfer等人，2018年，Geissdoerfer等人，2020年）。因此，成功设计和实施创新CBM的能力被视为竞争优势的战略资产（Geissdoerfer等人，2020年）。参与CBM创新的企业可以通过循环实践推动经济层面的循环经济发展，并提升生态系统的环境福利（Geissdoerfer等人，2016年）。由于商业模式创新能够系统性地改变企业的核心逻辑，因此被视为在组织层面实施循环经济的关键工具。然而，如果不能证明循环行动带来的经济效益，那么这种创新就无法被实际采纳（Dainelli等人，2024年）。循环经济创新往往需要较大的成本，因此需要保持适当的创新水平以确保企业的财务可行性。

CBM创新本质上是网络化的，这意味着它们依赖于复杂网络中相互关联但独立的参与者与利益相关者之间的合作、沟通与协调（Velu，2018年）。这种依赖性导致了CBMs中的合作竞争现象，即竞争与合作相结合，使企业能够向客户提供更具吸引力的价值主张（Knight等人，2025年；Ritala和Sainio，2014年）。尽管合作竞争可以通过增强循环经济价值等多种方式为企业带来额外价值，但也可能危及企业的竞争优势。因此，企业往往因合作竞争带来的高风险和潜在机会主义而犹豫不前。因此，关于CBM文献中合作竞争最佳强度的疑问仍未得到解答（Knight等人，2025年）。这里所说的合作竞争强度是指竞争企业为共同创造价值而在知识、创新、成本、资源、技术和风险等方面进行合作的程度（Hafezi等人，2023年；Knight等人，2025年；Ritala和Sainio，2014年）。这种多方面的合作决定了它们合作竞争关系的深度和有效性，最终提升了提供给客户的整体价值主张。因此，在企业价值网络中选择合作伙伴，尤其是选择能够最大化可持续性成果的合作竞争强度，对于合作竞争策略的成功至关重要。

由于组织层面的创新可能给企业带来高昂成本，文献强调了政府干预在企业战略决策过程中的作用（Wasserbaur等人，2022年）。诸如补贴和税收减免等不同激励机制可以使向循环经济的转型在经济上更具可行性（Huijben等人，2016年；Rodríguez-Espíndola等人，2022年；Wasserbaur等人，2022年）。在生态系统中，支持性机制也至关重要，因为小型企业由于缺乏必要资源而难以跟上政策变化（Karneyeva & Wüstenhagen，2017年）。尽管激励机制可以增加企业采用创新驱动CBMs的意愿，从而支持大规模的环境目标，但小型企业可能难以维持竞争优势，因为支持机制可能会增强大企业的市场力量。然而，这些机制对合作竞争策略中竞争优势的影响在文献中尚未得到充分探讨。

根据上述讨论，本研究的主要研究问题集中在向循环经济转型过程中的关键维度，具体如下：

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  如何通过数学博弈论模型有效捕捉循环经济背景下合作竞争与创新驱动CBMs的动态？
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  在何种情况下，企业会选择合作而非独立运作以推动创新和循环发展？竞争对手之间的最佳合作竞争强度是多少？
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  合作竞争中的权力结构如何影响企业在循环经济框架内实现价值最大化的能力？合作竞争中的讨价还价如何影响合作竞争与创新驱动的CBMs？
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  政府干预如何影响不同权力结构下企业合作竞争中的环境福利和竞争优势？

本研究旨在回答上述研究问题，并为创新驱动与合作竞争的CBMs领域做出贡献（详细的研究空白分析见第2.4节）：

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首先，本文构建了一个数学模型，并提出了一个两人博弈模型，用于分析企业在何种条件下愿意采取合作竞争策略以实现循环经济共同价值创造；(ii) 最佳的合作竞争强度，以最大化经济和循环经济成果；(iii) CBMs中的最佳循环创新努力水平。分析考虑了合作竞争CBMs的主要积极效应（即创新和循环经济的提升，以及风险和成本的分担），以及消极效应（即企业竞争优势的丧失和合作成本）。

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其次，鉴于权力不平衡是管理科学文献中提到的主要挑战之一，当主导企业决定合作竞争强度时，本文采用了两种不同的权力结构。然后分析了由此产生的环境福利和企业竞争优势。此外，放宽了权力不平衡的假设，并进行了基于合作竞争的讨价还价分析，以探讨讨价还价如何影响合作竞争与创新驱动的CBMs。

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第三，本研究还探讨了政府干预在促进企业接受合作竞争、实现环境福利以及提升企业竞争优势方面的作用。随后介绍了两种干预措施（即基于创新的干预和基于合作竞争的干预），并分析了它们对各种结果（如环境福利和竞争优势）的影响，并进行了比较。进一步研究了这些干预措施在每种权力结构下的作用，以确定政府补贴的最有效使用方式，以实现更高的环境福利。

本文的其余部分安排如下：第2节回顾相关文献并进行空白分析；第3节介绍问题描述和模型分析；第4节讨论政府干预措施；第5节提供比较结果；第6节介绍讨价还价博弈；第7节总结管理启示和结论性意见。

章节摘录

CBM创新

通过改变商业模式的一个或多个组成部分来创造和捕获价值，CBM创新被视为实现组织环境目标的关键机制（Geissdoerfer等人，2016年、2018年、2020年、2023年）。它能够提升企业的经济绩效、竞争优势和市场力量，同时显著提高企业的循环经济水平，最终促进更成熟的循环经济的发展（Geissdoerfer等人）

问题描述与模型分析

我们考虑了两个竞争企业（分别用上标和j表示）在循环经济支持系统中的对称博弈互动。每家企业都可以通过改变其现有商业模式的一个或多个组成部分来进行循环创新。由于CBM创新是实施循环经济的关键手段，它能够系统性地改变企业的核心逻辑，从而提升循环经济水平（Geissdoerfer等人，2020年）。

政府干预

政策支持对于商业模式至关重要，因为商业模式提供了系统性环境改进的机会，而不仅仅是组织层面的改进。随着企业努力开发CBMs并与传统的线性商业模式竞争，政府干预有助于促进更激进的CBM创新，并提升企业通过CBMs获得的效益。通常，补贴可以帮助企业在变化的环境中保持经济可行性

结果比较

本节对比分析了来自（i）VN结构和（ii）政府干预的结果，以讨论它们的不同战略意义。首先，我们探讨了关于权力不对称性和决策时机的基本假设如何影响关键绩效指标。

推论1：

• 1.
  在HS结构下，合作竞争水平高于VN结构

基于合作竞争的讨价还价

虽然我们之前假设模型设定中存在一个主导企业来决定合作竞争强度，但在本节中我们放宽了这一假设。在许多现实世界情况下，参与合作竞争的企业可能既不处于明显的主导地位，也不接受单方面的协调。相反，它们依靠谈判机制共同确定合作条款。因此，讨价还价成为这种互动的自然体现，因为它捕捉了企业之间的权衡

主要发现与结论性意见

向CBMs的转变旨在解决原始材料的消耗和废物产生问题，同时企业也越来越意识到需要CBMs来缓解经济和环境问题。这项研究在几个关键方面为文献做出了贡献：(i) 开发了一个两人博弈模型来探讨合作竞争与创新驱动的CBMs；(ii) 确定了企业在何种条件下愿意参与

CRediT作者贡献声明

Mohammad Ali Hassanabadi：撰写 – 审稿与编辑，撰写 – 原稿撰写，可视化，验证，软件开发，方法论研究，数据整理，概念化。S.Ali Torabi：撰写 – 审稿与编辑，验证，监督，资源协调，项目管理，资金筹集，概念化。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的财务利益冲突或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

本研究基于伊朗国家科学基金会（INSF）资助的项目（项目编号：4035137）的支持。