杨光华（湖南涉外经济学院 管理学院，湖南 长沙 410205）

YANG Guang-hua (Management School,Hunan International Economics University,Changsha 410205,China)

由于全球气候变暖，环境和能源的日益恶化，促使全球越来越注重低碳社会发展。而物流业作为能源和碳排放大户，发展低碳物流是其发展趋势。低碳物流是基于低能源消耗、低污染的一种物流模式，目标是达到最高的物流效率用最少的温室气体的排放[1]。当前低碳经济与低碳物流研究方兴未艾。

目前国内外对低碳物流的研究可以大致分为三个方面：（1）低碳物流发展的重要性及概念介绍。如戴定一 （2009）简要介绍物流与低碳经济的关系，物流中的低碳问题等[2]。陶晶 （2010）认为低碳概念主要由三个核心术语组成：低碳经济、碳生产率和碳关税，低碳物流是其派生出来的子概念[3]。杨子岳 （2011）从物流具体环节和整个物流系统两大方面对低碳物流发展影响因素与低碳物流定义探讨[4]。（2）低碳物流的发展与实施对策。国内外学者主要从宏观机制层面和微观企业层面进行研究。国内主要是宏观方面，如任稚苑 （2010）提出我国发展低碳物流的发展中心和核心要素[5]，周戈文 （2010）通过对比国内外低碳物流的发展状况，指出了制约我们目前低碳化发展的五个主要因素[6]。在微观方面，国外如Alan McKinnon（2008）认为企业的低碳物流从最根源来考虑碳减排，可以分为重建物流系统、重构供应链等九个步骤[7]。国内如周德建 （2010）将 “精细化管理”看作是企业实行碳减排的有效方法[8]。（3）低碳物流定量分析模型。主要研究物流系统碳排放量计算和针对物流和供应链的优化设计建立低碳数学模型。如Balan Sundarakani（2010）等研究了在整个供应链中碳排放的足迹，并指出了如何在供应链中减少碳排放，其研究考察了整个供应链的碳足迹[9]。夏文汇 （2010）基于VRP模型，在低碳环境的条件下的钢铁企业物流配送模型[10]。

国内外学者对低碳物流的概念本质、低碳物流的发展障碍与路径、具体环节的碳排放计算等问题进行了较为广泛的研究，这些对我国低碳物流的研究具有一定意义。但通过相关文献分析可知，目前低碳物流研究仍有如下不足。（1）把低碳物流看作一个 “被组织”。大部分研究要么把低碳物流视为政府推动下的低碳经济和物流，要么把低碳物流看作企业内部的事物。其核心思想主要是如何强化政府、企业的政策和措施，保证低碳物流的发展。而低碳物流作为一个涉及经济、社会、环境、能源的综合系统，应该是在内外因素相互作用下的一种自我发展的 “自组织”，外部环境是条件，而各要素的相互作用、相互发展的内在机制才是低碳物流可持续发展的动力。（2）研究多是定性分析，方法较单一，无法形成合力。系统动力学作为一门分析研究信息反馈系统的学科，也是一门认识系统问题和解决系统问题的交叉综合学科，其研究解决问题的方法是一种定性与定量结合，系统、分析、综合与推理的方法，以定性分析为先导，定量分析为支持[11]。因此，对低碳物流的研究方法可用更加合理系统分析方法为基础，通过建立系统动力学模型仿真分析低碳物流系统，为低碳物流发展提供帮助。

1 低碳物流的系统分析

低碳物流是经济、环境、社会的综合问题，选择发展低碳物流时面临选择和约束问题。如何对低碳物流系统这样一个涉及经济、社会、环境、能源、技术系统的综合大系统进行综合考虑，分析认识包含在其中的不同方面的相互联系，需要分析低碳物流系统的主要影响因子系统，通过相关研究，低碳物流中主要涉及如下子系统。

（1）国民经济

我国国民经济近几十年来高速增长，而且预计未来一二十年仍会以比较快的速度增长。国民经济的发展和增长需要大量物流的支撑，据统计从1991年至2009年间，国民经济总量对物流需求系数从1.5上升为3.0，其需求关系呈线性关系[12]。经济增长带来的物流增长需要消耗能源，每一个百分点经济增长需要0.5～1.0个百分点的能源增长，而物流的能源消耗占到总能源消耗的25%左右。如果石化能源的主导地位不变，我国物流能源技术不提高，维护和发展同等规模经济，我国物流能源消耗和碳排放比发达国家还要高。

（2）人口增长和生活水平

人们的生产生活消费需要大量的生产生活资料，而且随着人们生活水平的提高，生产生活资料的个人消耗会随着提高。虽然我国人口增长速度下降了很多，但我国人口基数大，城市化水平低，生活水平也较低。当维持人们生活水平提高和城市化发展，这些都需要物流的发展，需要增加物流碳排放量，使发展难度增加而受到更多约束。

（3）技术进步

技术进步是低碳物流发展的主要推动因子。一方面，物流运输业中新能源的使用减少碳排放量；另一方面，物流业中新技术使用也可减少碳排放量。车、船、飞机新设备新技术的使用来节约能源和减少环境污染；区域物流网络的规划，优化运输途径，公路、铁路、水运、航空、管道等运输线路的规划，发展多式联运，优先低碳运输的铁路、水运发展等。

（4）物流能源结构

在物流中，低碳能源使用的扩大可大大降低物流业的碳排放量。目前在物流特别是交通运输业消耗掉石油的60%，而且随着经济发展和生活水平提高，交通运输业在石油消耗中的比重正逐渐上升。在分析不同交通运输替代能源发展趋势中，天然气目前技术最成熟、成本低、竞争力强，碳排放量比汽柴油少二分之一至四分之三，正受到关注[13]。另外，铁路运输、仓储和装卸搬运中电力的扩大使用也可减少部分石油的碳排放量。

（5）产业结构

产业结构中一、二、三产业结构的比例与物流需求有很大的关联性，一般来说作为第一二产业的农业、采掘业、工业的比重越大，物流需求越大，第三产业的服务业比重加大可使物流业的需求量有一定的下降。目前我国经济正处于由第二产业占主导向第三产业占主导发展，一般来说第三产业比重在国民经济中比重每上升1个点，物流需求系数会下降0.1～0.3个点。这样产业结构的变化也会促使物流量需求系数下降，碳排放速度降低。

（6）低碳政策与低碳意识

低碳政策和低碳意识的提高也可减少碳排放。对于低碳物流来说建立低碳物流发展的相关政策法律，应制定一定的低碳新法，对一些能源、环保、资源等的法律作进一步修改，以及建立低碳物流认证体系，落实节能减排责任制，发展我国的综合性碳排放权交易市场和碳金融市场。 另外增强全社会的节能减排意识，为低碳物流提供生存空间应发挥政府导向作用，加强低碳教育和培训，使企业自觉使用低碳模式，人们生活消费低碳模式。最终使人们低碳觉悟得以提高来降低碳排放。

（7）制度创新机制

制度创新与机制环境也是促使低碳物流发展的重要手段，为此，必须推进资源能源价格形成机制改革，推进环境产权制度建设，推进 “绿色物流”体系建设等，才能为其发展创造良好的制度环境。

2 低碳物流系统模型构建

根据上面对系统结构的分析，确定系统边界及要素确定，建立因果循环图和存量流程图。

2.1 因果循环图

因果循环图是表示系统反馈结构的重要工具，利用Vensim-PLE系统动态模拟软件，迅速表达关于系统动态形成原因的假说。通过对低碳物流系统分析，利用Vensim-PLE软件绘制低碳物流系统因果循环图，如图1所示。

2.2 存量流量图

存量流量图是在因果关系图的基础上进一步区分变量性质，用更加直观的符号刻画系统要素之间的逻辑关系，明确系统的反馈形式和控制规律，为深入研究系统打基础的图形表示法。在分析低碳物流系统的因果联系基础之上，建立物流碳排放减少的系统存量流量图，如图2所示。

2.3 主要模型参数

本文包括物流碳排放量、产业结构、物流能源结构、低碳政策、技术水平5个状态变量，以及10个速率变量和37个辅助变量，在此基础上再确定其它参数及其取值。在参数估计过程中，由于部分相关数据难以获得，本文利用数学方法计算得出，并在适当范围内采用相关数据予以代替。

3 系统仿真模拟

3.1 系统仿真

在VENSM软件中输入变量公式，对于系统动力学模型来说，需要通过多次模拟，反复修改才能成功。VENSM软件提供了查错和模型验证 （check model和units check）的方法，所有的方程都建立完成后，通过这些工具即可以对模型进行修正，直到检验通过后才能进行基本模拟。本模型选择湖南省2010年的相关数据进行仿真[14]，以模型得到的2011年的预测结果作为仿真的验证数据。系统动力学流图中输入以上的初始数据、常量以及全部公式进行系统仿真。软件输出的湖南省物流碳排放仿真曲线如图 3所示。结果显示，湖南省按正常国民经济增长速度（2015，10.38；2020，8.95；2025，7.48；2030，5.94；2035，4.48），其物流碳排放量在2035年将达到12 649万吨。

3.2 政策模拟

为了提高系统的政策决策作用，通过变换相关的关键的系统参数取值来模拟湖南省不同物流发展情况，得出不同的物流碳排放量仿真结果，从而为湖南省低碳物流发展政策提供相关依据。

3.2.1 产业结构的影响

在国民经济增长和总量相同的情况下，一般来说，随着第三产业比重加大，物流需求量会减少，这样随着物流量的减少，物流碳排放量增长也会减慢。将湖南省第三产业比例由2010年的39%，每年增长1%比，系统仿真结果如图4中线条1，结果表明，由于产业结构调整，物流碳排放量比正常情况有所减少，但减排效果不是特别明显。在2035年大约10 141万吨。

3.2.2 技术进步的影响

将创新能力、新技术使用、科技投入分别增长0.1～0.2个点，系统仿真结果如图4中线条2，结果表明，由于技术的进步，物流能源结构的改善，非石化能源比例的上升，物流碳排放量会减少。在2035年大约8 180万吨。

3.2.3 政策强制的影响

将国家低碳政策，企业和民众低碳意识，以及制度创新等政策因子增加1，加大政策因素，仿真结果如图4线条3，结果表明，政策强制对减少物流碳排放量最多，在2035大约7 266万吨。

4 结论分析

通过物流碳排放发展仿真曲线和政策模拟曲线可知：（1）政策制度建设是低碳物流发展的基础。在法制社会中，政府可以通过一系列政治和经济上的政策法规，使政府和企业有更大的压力与约束选择低碳物流模式和技术等，当然这些政策措施的实现需要广泛公众参与支持，需要社会低碳意识的提高。对于物流企业来说，也是理性选择低碳物流的经济性，每个消费者都有经济理性。因此，如光有行政性而没市场竞争力的低碳物流技术等，难以推广和形成规模。（2）技术因素对降低物流碳排放影响显著。对低碳物流发展来说，应该通过物流低碳技术的研发和推广，逐步建立起多元化的低碳技术体系，推广物流节能与环保的技术措施，促进能源效率的提高，从而减少碳排放量。其二，可以优化能源结构，推广清洁能源，积极发展环保型车辆、集装箱运输、运输线路优化等现代运输方式，优先发展轨道运输、水运等低碳运输技术。（3）产业结构调整有助于降低物流碳排放。产业结构中，第三产业的提高，只不过是降低了物流需求量，因此，产业结构只有助于物流碳排放降低。因此低碳物流的发展主要依靠政策制度建设和技术因素。

[1]Huang Hua.A Study of Developing Chinese Low Carbon Logistics in the New Railway Period[C]//E-Product E-Service and E-Entertainment （ICEEE）.International Conference,Henan,2010.

[2]戴定一.物流与低碳经济[J].中国物流与采购，2009(21):24-25.

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[8]周德建.企业 “低碳化”是挑战更是机遇[J].广西节能，2010(2):31-33.

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