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低碳物流研究现状综述

2015-12-07姚冠新张冬梅戴盼倩

物流科技 2015年7期
关键词:足迹物流模型

姚冠新,张冬梅,徐 静,戴盼倩

YAO Guan-xin1,2 ,ZHANG Dong-mei1 ,XU Jing2,DAI Pan-qian2

(1.盐城工学院,江苏 盐城 224051;2.江苏大学 管理学院,江苏 镇江 212013)

(1.Yancheng Institute of Technology,Yancheng 224051,China;2.School of Management,Jiangsu University,Zhenjiang 212013,China)

0 引言

2009年国务院常务会议上建议将气候变化纳入到国民经济发展规划中。2014年3月,李克强总理在节能减排及应对气候变化工作会议中强调了节能减排和低碳发展的重要性,并在会议上议定了《2014-2015年节能减排低碳发展行动方案》。低碳经济是低碳物流的经济基础,低碳物流则是低碳经济的平台基础,衔接着社会生产、分配、交换等各环节,是社会经济运行和可持续发展的重要条件。物流业的能源消耗和碳排放在温室气体排放中占比较重,是节能减排的重点排查行业。物流业的节能减排对低碳经济的可持续发展有着举足轻重的影响。近年来,学术界和业界越来越聚焦于低碳物流。低碳物流依靠其可持续发展等特点必将成为未来物流业的主要发展方向。本文对低碳物流研究现状进行回顾梳理后,根据低碳物流研究的深度和广度来划分,研究主要集中在低碳物流的定义、物流过程的碳排放研究、物流环节的低碳研究和物流系统的低碳化设计四个方面。具体如图1 所示。

图1

1 低碳物流的定义

低碳物流最早在1990年出现在人们的视野中,经过后来的哥本哈根环境会议后逐渐成为学术界研究的聚焦点。“低碳物流”的概念来源于“低碳经济”,是低碳经济的衍生的子概念,主要是指在利用绿色能源和先进的管理技术来尽可能减少物流中各个环节的碳排放量,为了实现环境和经济效益双赢的一种物流发展模式。低碳物流是兼并考虑了经济目标和环境目标,以形成环境友好、可持续发展的绿色产业。但是国内外对低碳物流的准确定义目前还没有统一,各国学者有着各自不同的认识和理解。如表1 所示。

表1 低碳物流的定义

从以上定义可以看出,国外学者将低碳概念融入于绿色供应链之中,国外学者普遍将低碳物流等同于绿色物流。从时间来看,国内学者对于低碳物流的理解由于理解角度的不同各有差异,但是都认同低碳物流区别于传统物流的特性是经济效益和环境效益的统一。其主要的内容包括物流环节低碳化和物流管理流程低碳化,从广义程度上表现为低碳生产、低碳制造、低碳流通加工、低碳运输、低碳仓储、低碳包装以及供应链上正向和逆向的物流体系的绿色化。从狭义程度上主要包括低碳仓储、低碳运输、低碳包装、低碳流通加工。

2 物流过程中的碳排放研究

为达到有效实现碳减排目标,如何科学准确计量碳排放量成为低碳物流研究中的重要研究方面。截至目前,国际上主要用碳足迹来评估碳排放量,而碳足迹的常用方法主要分为两类:投入产出法及过程分析法。而对于碳足迹常用测评标准分为三类:公共获取规范2050;温室气体盘查议定书产品与供应链倡议;国际标准组织14064;在国外对产品碳足迹研究主要基于供应链的角度,三类碳足迹的标准应用在不同的国家各有侧重。

2.1 国外研究碳足迹现状

Huang[9]等基于生命周期评价方法建立了道路修建和维护评价模型,并针对英国A34 道路在重建中的能量消耗和温室气体排放进行测量,但该研究只测算了道路的部分碳足迹,没有考虑道路的使用等过程中的碳排放。Ali[10]从碳追踪角度,提出将ECP 应用到企业产品级别,跟踪监测产品从生产到消费整个过程中的碳排放,获得碳足迹数据和利用产品标签标记,为将来碳排放控制提供技术支持。McKinnon[11]等在不断的研究中构建了分析模型来量化物流过程中的碳排放。在该模型框架中包括结构性因素、商业因素、操作因素、产品相关因素、功能性因素、外部因素。Alan[12]对于产品层碳足迹及产品标签的使用做了细致的研究,发现使用过程的实现存在很大的困难并且成本较高,对于此的实践性提出了质疑,并认为开发脱碳技术的操作具有相当大的可行性。

2.2 国内研究碳足迹现状

国内学者楚龙娟[13]选用2008年英国环境组织所发布的PAS2050 计算方法,并将方法应用到从采购到消费整个供应链中的物流环节来计量产品层的碳排放,并提出了三种有针对性的限制碳排放的政策模型。史袆馨[14]提出物流服务碳足迹概念,并以第三方物流企业作为研究对象,采用PAS2050 标准构建了物流业务碳足迹模型,但是没有通过实例来证实,具有一定的理论指导意义。陈婧[15]从固体静态和动态两个方面来考虑碳排放,并针对物流中心和运输环节提出碳排放的估量方法,该方法具有一定的借鉴意义,但该研究中考虑的外部因素过于理想化,相关的影响因素又太简单化,所以还要进一步的细化和改善。张诚[16]等学者将碳强度和能耗强度作为物流低碳化发展的约束指标,借鉴于国家有关节能减排文件,制定物流业在“十二五”和“十三五”期间碳排放减排目标规划,构建灰色预测模型,对我国物流业十年期间减排完成情况进行分析预测,该预测模型具有一定的指导意义,但是数据的可用性和准确性还不够,仍需要改进。罗希[17]等构建交通运输业的碳排放测量模型,估算交通运输业的碳足迹,通过测算结果来分析交通行业低碳化的潜力,并指出铁路运输是比较符合我国长途低碳运输发展要求,为交通行业的碳足迹评估和低碳发展的选择提供参考,但该研究中的数据选取缺乏全面性。

从上述研究现状能够看出:国外对碳排放领域的研究程度要领先于国内,国外学者主要将研究重点主要集中在物流过程碳排放的统计和跟踪上,且在较大程度上已经能够为企业实践应用提供理论指导。国内的研究起步较晚,由于政府的关注和支持而获得较快发展。但物流过程本身就是一个复杂的系统,对于物流过程的碳排放量的获取存在较高的难度,目前对于物流中的碳排放主要以产品供应链为主,引导企业实践应用的研究较少,主要以理论研究为主。正确指引企业清楚地认清在业务运作过程中碳排放表现和碳足迹的应用型的理论研究并不多见。

3 物流环节的低碳研究

国内外学者从管理角度和提高能源使用效率出发研究物流环节的低碳化,对于研究成果主要分为两个部分:相关影响因素方面和物流环节的优化。

3.1 相关影响因素

国内外学者们较早对低碳物流的影响因素进行研究,并提出相应对策建议。国外学者通过实地调查后分析数据后,认为失控的货运调度所导致的空载返程、仓储低碳标准的缺失、城市物流中的“玻璃围墙”、规划不合理的物流园区、海运的压港现象、冷链断点、危险品运输管理贯彻力度不够都是低碳物流的主要用影响因素,为此就有学者提出减少运输频率、降低空载率、科学规划路径以减少运输距离、采用新能源和清洁能源运输工具来减少能源的消耗、包装的循环使用等等的对策。Marcin Foltyński[18]提出将电动汽车引入到城市物流配送中的“最后一公里”,以此来减少由于种种原因而频繁停车所造成的有害气体的排放。并对卢卡、挪威、窝博世三个城市中电动汽车运营情况进行分析,实证电动汽车的使用能够有效减少碳排放量、减少噪音等。国内部分学者认为,物流信息化建设不健全、经济发展的不平衡、运输配送网络不合理、低碳观念的缺失、物流专业人才的缺乏等是我国低碳物流影响因素,提出了我国应加快低碳物流人才和低碳技术人才的培养,低碳物流用具与配套设备的改进等建议,虽然国家对于低碳物流的发展给予了极大的关注,极大地促进低碳物流的发展,但是存在很多的问题,低碳物流政策、基础设施设备水平、低碳物流标准、物流专业人才的缺乏、物流发展程度等是影响物流低碳化的主要影响因素。从中国学术期刊网搜索相关文献来看,国内学者对低碳物流问题进行了广泛研究,就研究方法看,目前学术界对低碳物流影响因素的评价研究主要采用解释结构模型、模糊物元法、LMDI 等分析方法。

3.2 物流环节的优化

在分析了物流各环节活动后,学者们普遍认为运输是物流环节中碳排放最为集中的环节。2008年奥斯陆气候和环境国际研究中心在其所发表的报告中指出,过去的十年中世界上的碳排放总量增加了近13%,而来自于交通行业的碳排放增长率就达到25%,因此对交通运输环节进行低碳改革具有十分重要的意义。Macharis[19]等认为多式联运方式是物流业的一个新型研究模式,在协调配合上与单一运输模式相比有着更高的要求,多式联运模型的构建要考虑实用性、经济性等多个因素。Janic M[20]运用量化分析方法对大型机场转化成多式联运节点这种模式,分析该模式对物流外部环境的影响,联合航空运输和高速铁路,形成两种运输模式的互补和竞争,该方法在实际应用开发中具有重要参考价值。国内学者罗凌妍[21]分析目前的低碳物流发展现状,从政府、社会公众和物流企业三个方面各自提出相应的建议,强调物流行业要加快低碳技术的研发及推广的步伐。饶卫振[22]在以往的物流配送模型中考虑道路坡度因素,构建以配送车辆总能耗最小化为目标的模型,提出了求解模型的双目标求解策略,并通过实例分析检验模型和求解策略的可行性和有效性,该模型为物流配送企业生成更加经济环保的配送方案,为企业在山形地貌环境下组织物流配送活动提供关键决策技术,降低物流配送成本的同时减少配送车辆的能耗量,对以后的在实际中的运用起到一定的指导意义。范璐[23]立足于低碳物流的现实情况,选取货运强度、货运方式、工具使用、能源效率以及物流领域中的能源碳强度等五个重要的货运参数建立起了一个低碳物流的评价和实践框架。这实践框架不仅可以减少碳排放量,将降低物流成本落实到实处,并有益于环境和经济的同步良性发展。肖燕[24]等学者从物流设施规划的角度入手来实现企业物流的低碳化目标,将低碳物流的概念融入到SLP 布局方法中,提出在设施布局阶段时就需考虑企业低碳化目标,并将此实践于摩托车厂的设施布局中验证基于低碳物流的SLP 方法的有效性。李淑琴[25]等学者基于以往的车辆路径优化的基础上,结合成本、客户满意度和环境污染程度相协调为目标,构建了带时间窗口的环保多车型车辆路径问题模型,设计模拟退火算法对数据进行敏感性分析,为多目标的车辆路径问题提供了一种可行性参考。李蜀湘[26]从金融支持模式来探究低碳物流的发展,并从服务理念、政策引导、信息服务、资源共享、衍生创新、动态联盟、发展机制等方面提出了我国低碳物流发展的金融支持策略。

4 物流系统的低碳化设计

物流供应链的构建是一个系统工程,从物流供应链的构成环节来看,它包含了采购、生产、销售等多个重要环节。在传统的物流供应链设计中,大多以成本控制和利润增加为最终目标,但随着环境管制的日益严厉,从环境战略的角度对物流供应链进行低碳设计是必然趋势。Rommert[27]指出在过去的大量研究中,运筹优化往往是以经济利益最大化、成本最小化为目标,容易忽视环境因素。Geyer[28]从企业战略角度论证了构建回收物流的经济价值和环境意义,构建了分析框架以帮助管理者进行回收策略的评估,但由于当时缺乏准确的数据信息,该研究仅处于假设阶段。在环境管制的视角下,物流系统的设计必须要考虑环境政策的影响作用,部分学者从环境管制政策对物流行业的影响机制入手,对低碳政策下的物流系统优化进行了深入研究。Hoen K[29]研究了碳税政策和碳排放交易对单一运输方式决策的影响,指出现行碳税价格和碳排放权分配方式并不会对交通运输业模式产生显著影响,但对于逆向物流的改善起到一定的作用,主张通过资源最大化利用和废弃物回收利用能够有效降低碳排放量。

国内研究方面,学者们对这方面的研究相对较晚,多是从宏观角度进行理论研究。李敏[30]提出把优化逆向物流的发展作为低碳物流发展的一个新方向,指出逆向物流的电子化、物流供应链上的低碳包装、低碳运输等是低碳物流发展的主要驱动力。贺登才[31]对国家的物流政策回顾后,提出物流政策环境持续改善,我国物流业趋稳向好、稳中有进。并提出政府应该从统一税率、车辆运行环境、物流用地政策、物流管理体制等约束物流业发展的突出方面着手,破除现有障碍,改善配置资源要素,增强物流市场主体活力,为我国低碳物流政策的形成提供理论指导。陈煜[32]将把物流供应链中的核心企业、上下游企业、第三方物流企业和政府的物流低碳行为进行博弈,构建了一个两个阶段的四方博弈模型。通过博弈分析结果表明,低碳物流的发展和构建必须依靠博弈各方的共同合作和监督。唐丽敏[33]等基于系统动力学原理构建了模型,分析了物流与经济、能源、环境之间的关系,并从环境的资金投入、运输方式转变、物流能源消费结构方面进行了政策模拟,结果表明通过加大对环保的资金投入、提升高铁和内河运输比重在短时间内对降低物流碳排放有较明显的作用,而增加天然气的消费比重在短时间内的减排效果并不突出,但从长远角度有着十分重要的意义。

5 结束语

对国内外低碳物流领域研究现状的回顾后发现,碳足迹、物流环节低碳化等逐渐成为近年来低碳物流研究中的核心问题。总的来说,目前探索低碳物流问题已经具备一定的理论基础和方法,但是仍需要进一步深入研究。

(1)从研究方法上看,国外学者的研究已逐渐从理论研究向实证研究过度,而国内大部分研究仍停留在理论论证方面,缺少必要的实证研究支持。

(2)从研究角度上看,国外从不同的研究角度、对象,根据具体的研究内容采用相应的方法进行量化研究,甚至已经深入到领域的应用层面。但国内研究多是从宏观角度进行研究,研究区域主要集中在国家层面,对中观和微观的研究相对较少;理论研究较多,应用研究较少。

(3)从研究精度看,关于碳排放测量还没有统一的核算标准,都采用相关数据来替代指标数据。两种主要的碳足迹方法都有各自的局限性,都存在数据精确性问题。不同国家的物流业发展现状参差不齐,不同学者所选取的统计数据精细程度不尽相同,构建的测度模型选取的指标也有所区别,这些因素都加大了物流行业碳排放测度的困难,最终导致不同方法的研究结果相差很大。

总之,低碳物流的研究是一项繁琐且持久的工作,其中研究内容涉及到环境学、经济学、管理学、物流学等多门学科。在研究低碳物流不应局限于从某一学科的角度来看待低碳物流,应该从多角度出发,尝试运用其他学科的研究方法,进一步丰富低碳物流相关问题的研究方法和手段。在后续的研究中,如何提升实证研究的精度和深度,将理论分析和实证研究相结合、政策模拟和应用设计相结合,将是未来研究的重点和难点。

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