考慮碳排放的綠色供應鏈網絡設計研究

摘要：碳排放是造成全球氣候變暖的主要根源之一，在供應鏈網絡設計中考慮碳排放因素成為必然。文章在對碳排放測度及相關信息披露分析的基礎上，剖析碳排放對供應鏈網絡成本的影響，并借鑒綠色供應鏈及可持續供應鏈的網絡設計的相關成果，探討構建考慮碳排放的供應鏈網絡設計時應著重關注的相關問題。

關鍵詞：碳排放；綠色供應鏈；網絡設計

一、 引言

供應鏈網絡設計是供應鏈領域的熱點問題之一，融合環境問題的供應鏈網絡設計主要體現在針對綠色供應鏈和可持續供應鏈的研究上。綠色供應鏈著重探討如何在經濟效益和環境保護之間取得平衡，可持續供應鏈更是從經濟、環境和社會等三個方面對供應鏈的效益和效率加以評價，但鑒于環境問題所包含因素的復雜性，很難對其進行明確的定量化分析，導致對于此問題的研究更多的是處于一種“藝術狀態”。碳排放問題的出現，使得以碳排放為主的環境污染問題變得極易量化，從而有助于從此角度對環境問題加以分析。碳排放是指以二氧化碳等廢氣為主的溫室氣體排放，隨著全球氣候變暖等問題的凸顯，如何有效減少碳排放，成為全球關注的焦點問題之一。從1997年12月在日本東京由181個國家共同簽署的京都議定書的問世，到日前在南非德班召開的聯合國氣候會議上通過的2013年開始京都議定書第二承諾期實施，全球各國正在積極采取措施，努力降低碳排放量。目前，對于碳排放的控制措施主要包括以行政命令為主的剛性措施和基于市場的控制手段，行政命令方式具有操作簡單、效果明顯等特點，基于市場的控制手段能夠從總量上對碳排放加以控制。

與碳排放相關的供應鏈網絡設計是在對碳排放加以準確測度的基礎上展開的，其也借鑒了綠色供應鏈及可持續供應鏈的研究成果，在評介融合碳排放的網絡成本的基礎上進行相關供應鏈網絡設計。本文在對以上三個問題分析的基礎之上，給出了融合碳排放的網絡設計應考慮的重點。

二、 碳排放測度與相關信息披露

1． 碳足跡的含義。碳排放是造成環境污染的主要因素之一，對碳排放加以有效測度是進行供應鏈網絡設計的前提和基礎。碳足跡是植根于生態足跡發展起來的衡量碳排放量的主要環保指標，英國的碳信托（Carbon Trust）公司將碳足跡定義為：用以確定和衡量每件產品或每一項活動的供應鏈流程中溫室氣體總排放碳當量的一種明確的方法和技術。學術界對碳足跡的定義是：社會活動或某一產品生命周期過程中產生的二氧化碳排放量（Post，2006；Wiedmann，2007）。

2． 碳排放的測度。碳足跡作為碳排放量的主要測度指標，單獨從供應鏈的某一環節出發，很難對碳足跡加以準確衡量。Sundarakani等（2008）論述了在明確系統邊界的基礎上，基于供應鏈全局進行碳足跡測量及基于全局測量的重要性。Lam等（2010）分析了某地區生物供應鏈的碳足跡，并采用區域能源簇算法解決碳足跡的最小化問題。Su-ndarakani（2010）建立了靜態和動態環境下供應鏈全局的碳足跡分析模型并進行數值驗證，論證了碳足跡在供應鏈設計中的重要地位。以碳信托公司為主的國外機構，也陸續開發了有關碳足跡計算的軟件，可以方便的進行個人相關碳足跡的計算。碳足跡的測度一般分為三個層面：直接碳排放、使用能源等的間接碳排放及其他間接碳排放，碳足跡范圍及邊界的界定是準確進行碳足跡測度的前提。

3． 碳排放相關信息披露。我國也正在大力構建以能源活動為主的碳排放計算清單編制方法。碳排放信息披露是在供應鏈成員間取得信息共享的一個有效途徑，目前我國尚無明確的法規強制碳排放信息對外披露，其更多的是呈現一種自愿披露的形式。世界資源協會和世界可持續發展商業理事會（2010）公布了最新修訂后的基于產品生命周期的會計報告準則，詳細介紹了基于產品的溫室氣體會計的原則、目標、范圍、溫室氣體數據搜集及計算、對外報告等內容，其影響日益擴大。Adolfo和Juan（2010）提出了基于MC3財務報表的產品碳排放評價方法。融合環境會計理論及方法的碳排放信息披露具有較強的操作性，也易為信息披露主體所接受，但由于尚未建立統一的披露理論基礎及準則體系，使得信息披露缺乏基本的公允性和可靠性。

三、 考慮碳排放的供應鏈網絡研究

1． 融合環境問題的綠色供應鏈及可持續供應鏈網絡設計。綠色供應鏈是最早將環境因素融入到供應鏈網絡設計中的，按照Srivastava（2007）對綠色供應鏈的研究，綠色供應鏈主要包括綠色產品的設計和綠色運營等兩個方面，供應鏈網絡設計屬于后者。Hugo等（2005）將環境問題融入到供應鏈網絡設計中，從選擇、分配等戰略問題和具體投資選擇等戰術問題這兩個方面，對供應鏈網絡設計進行分析。Chaabane等（2011）分析了在碳交易市場條件下的綠色供應鏈網絡設計問題，力圖幫助決策者找到在供應鏈總成本增加和碳排放減少之間取得平衡的有效途徑。Wang等（2011）從更一般的角度分析融合環境問題的綠色供應鏈網絡設計，構建了相關的多目標模型，借助相關啟發式算法對模型加以求解。可持續供應鏈是在原有的綠色供應鏈基礎之上，將社會因素納入到供應鏈設計中來，從經濟、環境和社會等三個維度對供應鏈設計加以研究。Chaabane（2010）以鋁制品產業為代表，借助生命周期法分析如何在碳交易市場條件下，以較低的成本達到可持續供應鏈設計的目標。Al ada-Almeida等（2009）借助模型分析有害物質焚燒點選擇及其對社會、經濟及環境的影響。朱慶華等（2010）運用系統動力學理論分析了企業實施綠色供應鏈管理動力的機理。環境問題是綠色供應鏈和可持續供應鏈共同關注的焦點，這兩類供應鏈也較早將環境問題融入到供應鏈分析中，但環境問題較為寬泛且難以用具體量化指標加以衡量，使得對此問題的研究難以深入進行。

2． 考慮碳排放的供應鏈網絡研究。碳排放對供應鏈網絡設計有著較大影響，如何在碳排放成本和供應鏈整體效益之間取得平衡，是融合碳排放的供應鏈網絡設計需要重點考慮的問題。目前，對于碳排放成本的研究主要集中在物流網絡成本的研究上，Sadegheih（2010）分析能源傳輸中的碳排放，在此基礎上構建模型，并采用模擬退火和禁忌搜索等算法對模型加以求解。Merrick等（2009）探討在考慮碳排放時，將小批量運輸整合為同一車輛的分派運輸時結果是否仍然最優的問題。Piecyk等（2010）將與不同層次物流決策相關的影響貨物運輸的碳排放因素劃分為六類，并據此對2020年英國道路貨物運輸網絡的碳排放進行預測。碳排放成本有著與其他成本不同的特性，具有動態（博弈結果、履約時間等）、金融資產（期權等）等特點，如何結合其自身特性來減少物流網絡成本是需進一步研究。融合碳排放的供應鏈網絡設計是目前供應鏈網絡設計需要關注的焦點問題之一，Zamboni等（2011）采用生命周期法與供應鏈網絡優化相結合的方法構建了生物能源的供應鏈模型，并據此來評估經濟發展和環境保護的可持續性。Lee（2011）以韓國現代汽車為例，分析監控和評價供應鏈中碳排放的方法，并借此對供應鏈加以有效管理。Paksoy等（2010）分析了閉環綠色供應鏈網絡設計，力圖通過在供應鏈不同級之間運輸途徑的選擇來減少碳排放。供應鏈網絡設計包括戰略和戰術兩方面的內容，如何將兩者有機的結合起來，是一個急需解決的問題。

四、 考慮碳排放的綠色供應鏈網絡設計途徑

1． 厘清碳排放對于供應鏈網絡成本影響的內在機理。首先，對于碳排放測度應有明確的系統邊界和產權界定，這是針對碳排放進行有效測度和恰當的對外信息披露的基礎。完整的系統邊界劃分是有效地進行直接碳排放及間接碳排放測度的基礎，這對于基于供應鏈層面的碳排放測度尤為重要，也只有基于供應鏈層面才能較為準確地進行碳排放測度。碳排放的產權劃分是進行碳排放測度的另一個前提條件，按照新制度經濟學的理論，明晰的產權劃分能夠有效地提高整體社會效率，產權的劃分也為以后征收碳稅和基于市場的碳交易系統實施奠定了基礎。其次，應結合碳排放成本的特性，分析其對供應鏈網絡成本的影響。從對碳排放控制機制上來說，碳稅和碳交易系統是對碳排放進行控制的兩個有效手段。對碳排放征收碳稅是發達國家的普遍做法，其具有無償性、強制性等特點，操作相對簡便，能夠有效的減少碳排放。碳稅對網絡成本的影響主要是通過稅率的變化而不同，影響相對較為直接，可以融合到公司稅中對其進行分析。碳交易機制是另外一種從總量控制碳排放的基于市場的交易機制，歐盟的排放交易系統（Emission trading System，ETS）是其成功實施的標志，聯合國正在全球范圍內加以推廣。碳交易系統實質是碳帽交易機制（cap-and-trade），在給定的碳額度內，企業面臨實施或者購買（make or buy）的選擇，要么采取碳捕獲、碳封存等措施減少碳排放，要么購買碳排放額度。基于市場的碳排放交易系統使得碳交易具有了碳排放成本有著區別于其他成本的顯著特性，其具有動態性、金融工具（期權）等特性，是博弈的結果，故企業可以通過不同履約時機的選擇等方式，來有效控制相關成本。

2． 結合碳排放對戰略和戰術要素的影響進行設計。供應鏈網絡設計中包含眾多因素，大體可劃分為戰略和戰術等兩類要素。碳排放因素的介入對于戰略和戰術要素均產生重大影響，進而影響供應鏈網絡設計。首先，應分析碳排放對于戰略要素的影響。在供應鏈網絡設計中，較長時間內無法更改的要素，屬于戰略要素，譬如物流節點的選擇及庫存容量的設計等就是典型的戰略問題。如果國家在不同地區對碳排放征稅存在差異，企業可以采用類似其它稅種的稅收籌劃的方式，對物流節點的選取提前進行規劃。根據庫存商品碳排放的不同，綜合考慮庫存容量及安全庫存容量的設計。其次，是對戰術性要素的影響。在短時間內可以進行更改的要素，屬于戰術性要素。每天貨物運輸方式及路徑的選擇就是典型的戰術性要素，不同的貨運輸方式的選擇會產生較大的碳排放差異。譬如，JIT是提高供應鏈網絡效率的一個主要手段，但小批量的運輸往往會導致較大的碳排放，從碳排放成本的角度來看，JIT并不是值得提倡的運作方式。第三，將碳排放對戰略和戰術要素的影響有效地融合。僅從某一方面來分析，不能構建出有效地供應鏈網絡，應綜合考慮供應鏈戰略和戰術要素，分析碳排放對供應鏈網絡產生的總體影響，進而構建出在效率和效益之間取得平衡的供應鏈網絡。

3． 綜合考慮經濟效益和環境保護之間的平衡。如何在環境保護和經濟發展之間取得平衡，歷來是各國政府關注的焦點問題之一，這也是綠色供應鏈網絡設計需要重點考慮的問題之一。首先，應在碳排放控制和總成本增加之間取得平衡。碳排放的控制取決于企業減排措施的實施或者是購買相應的碳排放額度，無論哪種方式都會增加企業的相關成本，企業面臨如何在有效控制碳排放與增加成本之間取得平衡的問題。其次，企業應采取適時（下轉第91頁）的控制碳排放措施。購買碳排放額度和采取降低碳排放措施是企業控制碳排放的兩個有效手段，企業應根據自身的實際情況做出相應的抉擇。采用減排措施具有投資期較長、投資規模大的特點，而其收益也相對較大，企業應結合自身情況，以及投入和收益的比較，來決定減排措施的實施。購買碳排放額度，使得企業能夠通過時機的抉擇，在付出較小成本的前提下，滿足國家有關碳排放的要求，但其收益期也相對較短。第三，環境保護地位的確立。提高經濟效益和加強環境保護是相互矛盾的兩個問題，在供應鏈網絡設計中，應明確環境保護的重要性，確立其在供應鏈網絡設計中的核心地位，不能因為過度關注經濟效益而忽略環境保護問題，明晰經濟效益的提高最終是和環境保護密不可分的。

參考文獻：

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3．J.C. Minx， T. Wiedmann， R. Wood， G.P. Peters， M. Lenzen et al，Input-output analysis and carbon footprinting： an overview of applic- ations. Economic Systems Research，2009，21（3）：187-216.

4．馬士華，供應鏈管理．北京:機械工業出版社，2000.

5．朱慶華，田一輝．企業實施綠色供應鏈管理動力模型研究.管理學報，2010，（5）：723-727.

基金項目：上海交通大學特色研究項目專項基金。

作者簡介：徐麗群，上海交通大學安泰經濟與管理學院教授、博士生導師；方健，上海交通大學安泰經濟與管理學院博士生，河南大學工商管理學院副教授。

收稿日期：2011-10-20。