支撐資源循環可持續性評價的經濟決策工具——生命周期成本分析的發展與應用

胡鳴明,張純博,董 亮,向鵬成,張 倩

?

支撐資源循環可持續性評價的經濟決策工具——生命周期成本分析的發展與應用

胡鳴明1,2,張純博1,2,董 亮2*,向鵬成1,張 倩3

(1.重慶大學建設管理與房地產學院,重慶 400045；2.萊頓大學環境科學研究所,萊頓 2300RA；3.新南威爾士大學建筑環境學院,悉尼 2052)

對接經濟系統和環境系統是支撐循環經濟決策的關鍵,而可持續性評價以及在傳統生命周期影響評價(LCA)基礎上發展起來的生命周期可持續性評價(LCSA)是重要決策支撐工具.近年來對可持續性評價的關注使得生命周期成本分析(LCC)及其在資源循環決策中的應用得以快速發展.大量研究表明LCC是有效的經濟決策支撐工具.但是由于“生命周期成本分析”的其他相關稱謂與LCC術語上模糊,以及成本效益分析(CBA)等相關成本評估工具在方法用途上的類似,使得在實際研究中LCC的相關概念混淆甚至錯誤使用的現象時有發生.針對如上研究背景,本文采用文獻研究法和案例分析法,旨在厘清LCC及相關術語的概念和內涵,并為LCC以及LCSA在未來的研究提出實用性建議.首先,通過文獻研究回顧了LCC的發展脈絡,厘清了在人們對社會和環境問題關注下,LCC逐漸從普通的成本評估發展成為LCSA核心部分的發展路徑.同時,使用Citespace對國內和國際2000-2017年LCC相關論文發表情況進行圖譜分析,發現和國內相比,國際期刊的LCC相關研究已經從概念探索和企業成本控制發展到了特定領域系統的成本優化研究.進一步,引入“可持續性三支柱”的概念來闡釋LCSA的經濟、環境、社會三個維度以及它與LCC的關系,然后區分了LCC的類似術語的定義和成本范圍,并闡述了與傳統CBA方法的差別.在此基礎上,以歐盟VEEP項目為案例,從定性和定量兩個維度闡釋了LCC的分析視角和計算過程.最后,對LCC在中國未來的研究方向提出了具體建議,包括:擴大運用領域,標準化,研究方法間的結合,以及數據庫和軟件工具的開發.

生命周期成本分析；成本評估；生命周期可持續性評價；生命周期評價；可持續性；資源循環

目前,對處于高速工業化和城市化進程中的我國而言,循環經濟是實現生態文明構建的重要推手.而對接經濟系統和環境系統的分析工具是支撐循環經濟決策的關鍵之一.可持續性評價是經濟和環境系統綜合考量的重要分析工具.

隨著我國經濟發展突飛猛進,物質和精神生活品質空前提升.但由于“經濟理性”的驅使導致新興商品和行業的生命周期越來越短,物質的無益代謝加速,帶來了一系列的問題,經濟和環境、社會矛盾割裂開來的粗獷發展模式亟待轉變.如今,世界范圍內都經歷著一個由追求經濟發展到經濟發展和環境保護并行到全面可持續發展的思維轉型中.在此背景下,可持續性評價應運而生.

在傳統生命周期影響評價(LCA)基礎上發展起來的生命周期可持續性評價(LCSA)是可持續性評價的重要工具系列.近年來對可持續性評價的關注使得生命周期成本分析(LCC)及其在資源循環決策中的應用得以快速發展.LCC是評估產品生命周期內發生成本并支撐經濟決策的有效工具.然而,相關成本分析工具概念混淆,各類成本分析系統邊界不一,時常導致LCC的誤用[1];此外,部分生命周期評價工具也還處于發展階段.據筆者了解,目前還沒有中文期刊對LCC的發展歷程和應用情況進行綜合的分析.因此,系統地評述和分析LCC的相關進展有助于促進生命周期理論在經濟決策支持方面的應用,推進生命周期評價和可持續評價工具的發展,為循環經濟和可持續發展的推進夯實理論基礎.

針對如上研究背景和科學需求,本文首創性地厘清LCC及相關術語的概念和內涵,并為LCC的發展提出實用性建議.本文通過回顧LCC的發展歷程并梳理LCC在國內、國際上的研究進展,進一步闡釋了LCC在生命周期可持續性評價中的定位;界定了LCC和成本效益分析區別;以歐盟VEEP項目為例闡釋了LCC實際應用中項目生命周期各個主體成本分析的視角以及計算過程,對LCC在中國未來的發展方向提出政策建議.

1 生命周期成本分析的發展

1.1 生命周期成本分析的發展脈絡

在早期公共和私人部門,除了武器系統外的項目和產品的成本評估,僅僅考慮初始采購成本[2].60年代中期,美國國防部進行長期武器采購決策的全成本的評價[3],發現武器的使用和維護成本占到了總成本的75%[4].這被認為是最早的LCC的運用,雖然還未站在生命周期的視角,只是為了提高政府采購策略的效率,但這促進社會對產品和服務的采購成本和使用成本進行控制的意識[1].隨著工業化的不斷推進,社會生產力的不斷提高,產品在生產、使用、報廢過程中的物質代謝和能量消耗的不斷加快,對環境的危害成為影響產品成本的重要因素.由此,“誰污染誰賠償”原則首先從歐盟成員國開始傳播開來[5].這一方面,讓消費者將產品生命周期終結時末端處置成本納入成本分析的范圍;另一方面,由于LCC的初衷不是從以保護生態環境領域為目的而發展起來的[6],隨著生命周期邊界的擴展使得相關研究機構開始尋找環境影響評價的工具[1]以及將環境問題轉化為貨幣來衡量的工具[6].

隨著人們對項目復雜性,以及經濟發展與資源、環境的矛盾的逐步認識,由最初單純的經濟盈利決策模式發展到生命周期思想(LCT)下的成本評估[7]. LCT旨在盡量避免從“搖籃”到“墳墓”的生命周期中各個部分以避免造成環境影響的形式轉移到下一個階段中,它被歐盟規定為產品生產的五個關鍵準則之一[8].早在30年代的時候,美國總審計院就開始運用LCT進行拖拉機采購,但此時“生命周期成本分析”的術語還未出現,更沒有發展成為一種方法論[9].直至60年代美國國防部進行武器采購成本分析被認為是LCC的雛形[1].70年代,歐洲開始使用LCC進行政策和商業的決策[10].80年代中期時開始應用于建設領域[11],如今運用到了包括產品設計、住房、交通、技術研發等多個領域[12].再者,在LCC的基礎之上,專門針對環境影響評價的工具(環境)生命周期評價(LCA)逐漸發展起來.為了使二者更好的實現跨界融合,同時考慮決策的經濟和環境表現,世界可持續發展商會在2000年發布了生態效率的普遍計算公式[13],如式(1).學者們開始結合LCC和LCA對項目、產品進行生態效率以及資源效率評價[14-15].

生態效率 = 產品或服務的價值/環境影響 (1)

基于對社會和環境視角上進行經濟性分析的需求,社會和環境層面的經濟影響被逐漸納入成本分析中.環境化學與毒理學會(SETAC)歐洲工作組在2008年正式將LCC分為傳統LCC(fLCC[16]),環境LCC(eLCC)和社會LCC(sLCC)[17].LCC發展至今已經和fLCC以及普通成本分析有著一定的差別.fLCC在普通成本分析的基礎上考慮了全生命周期的成本.而fLCC和sLCC、eLCC相比:首先,從用途方面,fLCC分析是作投資決策的依據[18-19],而eLCC、sLCC主要用于節能、廢棄物處置回收和社會福利供給的成本評估等;其次,fLCC是從個人或企業的角度進行評估,eLCC是從多主體角度進行評估,而sLCA則站在社會公眾角度評估.由于fLCC的視角通常是消費者以及不考慮環境成本,所以fLCC被視為經濟維度的全生命周期成本分析工具[17].

圖1 基于生命周期視角的成本分析的發展層級

最后,隨著社會維度的全生命周期評價(SLCA)的興起,全生命周期可持續性評估的最后一塊拼圖完成.對于系統的全生命周期可持續性評估(LCSA),通常從包含環境、經濟和社會三個方面進行.根據Maslow的人類需求層次理論為基礎,如圖1展示了人們對成本分析工具的環境友好和可持續性需求的遞增層級.

1.2 生命周期成本分析研究進展

1.2.1 國內研究進展 在中國知網全文數據庫以關鍵詞中包含有“生命周期成本”詞條的期刊論文進行精確檢索,但有一大部分論文將其拆分為“生命周期”和“成本分析”.為了讓統計的樣本盡可能涵蓋所有的相關研究,以期刊題目里包含有“生命周期成本”為檢索詞條進行模糊檢索,得到相關文獻共計431篇.如圖2所示,關于生命周期成本的研究整體呈上升趨勢,表明了生命周期成本逐漸走入人們的視線并進行應用.

由于在知網上下載的文獻數據結構沒有文獻應用的學科領域,無法使用Citespace進行學科領域共現分析,把生命周期成本分析的應用領域按照中國知網給定的八大學科類別進行分布統計(存在跨領域的重復統計).如表1所示(列出了10次以上的二級學科領域),經濟與管理科學占到了最多70.50%,它和工程技術領域總共使用份額占到了90%以上.生命周期成本運用最多的細分行業是經濟與管理科學里對企業經濟和工業經濟的分析,分別高達166項和103項;而在環境科學和資源利用領域僅僅只有20項.造成這個現象的原因是在經濟與管理科學領域,生命周期成本分析除了頻繁地被用于企業和工業進行成本分析和控制之外,還對它應用的本質、優勢、應用范疇進行了概念探究.另一方面,也說明了生命周期成本分析是以支持企業投資與生產的決策為重心發展起來,在資源與環境相關領域的運用在我國還相對薄弱.

圖2 中國生命周期成本分析期刊文獻發表情況

表1 生命周期成本中文期刊文獻在各學科領域中的分布

在利用Citespace對期刊文獻樣本進行關鍵詞共現的聚類分析時,得到前五個高頻關鍵詞為:生命周期/全生命周期(148)、生命周期成本/全生命周期成本(120)、成本管理(82)、產品生命周期(50)、環境成本(45),如圖3所示.由此我們可以推斷出,我國LCC相關的研究應用領域還較窄,大多是產品的生命周期成本控制和環境成本的管理.

1.2.2 國際研究進展 Web of Science (WOS)是基于Web開發的大型綜合性、多學科、核心期刊引文索引數據庫,收錄了9000多種高質量的期刊.鑒于WOS核心數據庫收錄期刊的廣泛性和權威性,故以WOS核心庫為數據源.以在2000年~2017年期間發表,標題帶有“life cycle cost”或“full cost accounting”或“total cost assessment”或“whole life cost”或“LCC”的文獻為檢索條件進行文獻檢索,共有1066篇相關文獻.各年的文獻發表情況如圖4所示,總體也呈現出上升的趨勢.借助GPS visualizer對歷年的LCC的發表按地域進行統計分析,對LCC使用較早的歐盟(406)和LCC的起源地美國(273)排在第一位和第二位,中國(126)作為后期之秀排在第三.

圖3 中文期刊中生命周期成本分析的關鍵詞熱度

圖4 國際生命周期成本分析期刊文獻發表情況

在用Citespace對生命周期成本分析進行應用學科領域的共現分析,如圖5所示.排在前五的學科領域依次為:Engineering (633), Engineering, Civil (254), Energy & Fuels (184), Environmental sciences and ecology (177), Environmental science (161).可以看出,LCC在國際期刊中運用的領域相對較廣,和國內期刊情形不同的是,國際期刊中LCC發文量最多的領域不是經濟和管理,而是工程領域;且環境、生態、能源等領域也是重點發文領域.這一定程度上說明了LCC發展逐漸成熟,由經濟上盈利為目的演變到了生態環境保護和資源、能源的節約.

關鍵詞共現分析如圖6 所示,排行前五的關鍵詞依次是:life cycle cost/life-cycle cost/life cycle costing/ lCC (289), design (92), system (84), optimization (77), model (66).從熱度關鍵詞可以推測出,在國際期刊上LCC由理論假設和概念描述階段和企業成本控制階段發展到了對各類系統工程優化階段.

圖5 生命周期成本國際期刊文獻在各學科領域中的分布

圖6 國際期刊中生命周期成本分析的關鍵詞熱度

2 生命周期成本分析與生命周期可持續性評價的關系

2.1 可持續性的內涵

對于“可持續發展”,最常見的定義是在1987年由挪威前總理Brundtland領導的世界環境與發展委員會的描述:在滿足當代需求下又不影響后代利益的發展模式[20].可持續發展的最終目的是提高人類福祉,即滿足當代人和后代人的物質和精神需求[21].1992年的聯合國環境與發展會議中將“可持續發展”指定為21世紀人類的重要任務,特別是對可持續發展的社會、經濟、環境三個支柱做了闡釋[22].“可持續發展”被認為是可持續性的政策方向[23].對于“可持續性”術語的起源,可以追溯到林業:收割的數量永遠不要超過森林新增的數量[24].而諾貝爾經濟學獎獲得者Hicks 在其著名的《價值與資本》一書中用“可持續性”來形容個人收入的狀況[25].徐高玉用可持續性來形容“人人有衣穿,人人有房住,人人平等,參與決策”的穩態社會[23].由此可見,可持續性已經脫離了生態學中的概念,發展至作為一個集成的、跨部門的概念,在社會、經濟、環境領域已有著不同的側重點和理解[26].通常,“可持續性三支柱”的概念被用來從性質上來定義可持續性的構成.即可持續性至少由社會、經濟、環境三個方面來構成,圖7展示了最常見的兩種“可持續性三支柱”的概念圖[27].

協調環境、經濟和社會之間的關系是可持續發展面臨的難題,涉及到“強可持續性”和“弱可持續性”的觀點[21].弱持續性認為只要社會總資產不變就是可持續,這則會帶來犧牲環境來換得經濟的發展也可被認為是“可持續”的謬論[28];強持續性強調環境相比于社會和經濟更具重要性和必要性.而極端的強可持續性觀點認為應該杜絕對生態系統的開發和利用,這也是不合理的[21].無論如何,歷史的經驗證明我們往往只關注一個“支柱”來解決國家內部問題和國際問題,如聯合國環境規劃署(UNEP)、許多國家的環保局和非政府環境組織只關注環境層面;世貿組織、經合組織幾乎將注意力放在了經濟增長[27],這往往會為其他“支柱”埋下隱患,甚至導致可持續的“宮殿”坍塌.只有兼顧可持續性的三個方面,一個系統才能健康的發展.

圖8 可持續性和LCT的關系

2.2 生命周期思想和可持續性

LCT最初是以提高產品的各方面效益為目的.UNEP和SETAC在2017年對LCT的定義為“摒棄傳統的生產現場視角和生產工藝流程視角的產品管理,而從全生命周期的視角來考慮產品的社會、經濟、環境影響”,LCT的目的在于“在產品生命周期中的每個階段,從環境層面上降低資源、能源消耗和較少環境排放,增加產品的社會效益”[29].LCT的核心思想與可持續性的內涵不謀而合,這為LCT與可持續性量化評價的結合提供了契機.隨著生命周期管理系列工具(如LCC、LCA等)的出現,成功地將LCT理論運用到實踐中[29].隨著LCT在產品管理領域運用的逐漸成熟和可持續發展的理念深入人心,在生命周期視角下分析可持續性的想法出現,這讓“LCSA”的概念開始萌芽[22].圖8簡要地描述了可持續性和LCT之間的關系.

2.3 生命周期可持續性評價的三個維度

最早的LCSA可以追溯到“生產線分析”[8], Kloepffer在2008年針對LCSA的框架用一個概念公式對LCC與生命周期可持續性評估的關系做了闡述[30],系統的生命周期可持續性評估分為環境、經濟、社會平等三方面的評價,如式(2)所示.

LCSA=LCA + LCC + SLCA (2)

式(2)為LCSA整合環境、社會、經濟進行綜合分析提供了一定的理論支撐和應用基礎.但是, LCC和SLCA自身的標準化方面還有待解決.三者中,只有LCA在2006年經國際標準組織(ISO)制定了應用標準[31-32].對于LCC,沒有統一的通用規范,只有針對各個領域的運用做了相應案例和應用說明[33].1996年美國出臺了能源管理的LCC規范[34],ISO在2000年和2001年頒布了LCC在石油和天然氣產業領域的應用指導[35],又在2017年出臺了2008年建筑與施工領域的LCC介紹的修訂版[36],SETAC在2011年為eLCC的應用頒布了相應的概念框架和實踐標準[37].社會層面的影響因素太復雜,Hunkeler和Rebitzer根據不同偏好的人群進行調查得到了超過200個社會指標[38].而針對SLCA,UNEP也是只是在2009年制定了指導方針而并沒有詳細的計算標準[39].

在分析流程上,生命周期評價的過程可分為:1)目標與范圍界定;2)生命周期清單分析;3)影響評價;4)結果解釋[40].但對于LCC而言,它沒有評價具體的指標,僅僅用貨幣來進行成本統計,所以沒有影響評價.在LCC中經濟評價結果通常通過現值和年值進行體現[41].除此之外,Fuller和Petersen還提出了其他三種方指標:凈收益, 收益投資比以及調整內部收益率[42].進行生命周期成本分析時,納入核算的成本必須是實際發生的資金流,必須跟生命周期內的利益主體有直接關聯,以及即使現階段還不包含但在不遠的將來預期在生產系統內將會產生的成本.

此外,LCSA整合LCC、SLCA、LCA的過程中,在指標選擇、邊界定義、歸一化等方面也是學者們面臨的難題[43].在進行包括LCC的LCSA計算分析過程中,要考慮三個前提條件:三者有著共同的系統邊界;三者有等價的產品系統;避免兩兩間的重復核算.從理論上,至少有兩種方法進行LCSA的計算[30]:

① LCSA=LCA + LCC + SLCA.

最后的結果不必轉化成一個沒有實際意義的可持續性指數,仍保留環境、經濟、社會各自指標量綱,可以反映各個維度的具體影響數量.

② LCSA = 'LCA new'.

鑒于針對LCA的規范和標準較為完善的前提下,以LCA為評價模型的主干,將LCC和LCSA作為一個影響類型,加入到LCA 的生命周期清單分析中.因此,在第一步的“目標和范圍界定”時,只有一個生命周期清單,但后面伴隨著三個影響評價.

同理,理論上LCC也可以靠去量綱和貨幣化將社會和環境影響反映到經濟評價[44].但LCC并不被提倡也不適合單獨運用于可持續評價[37].首先從本質上,LCC的目的是為了減少用戶的內部成本,而SLCA和LCA是為了提升社會的外部效益.其次,針對不同的評價對象系統,LCC的共同系統邊界的設置和等價的生命周期清單標準化評價可能會和其余二者存在潛在沖突[43].最后,在實際的進行生命周期可持續性評價的過程中,環境、經濟、社會三者之間的界線往往會比較模糊,容易導致評估的重復計算.

3 生命周期成本分析的內涵與界定

3.1 生命周期成本分析的各類工具

表2 生命周期成本分析的定義

續表2

名稱定義成本類別 生命周期成本分析(廣義的總稱)將產品、過程或是活動生命周期內的所用費用折現求和的過程[45-46,50-51]是一種用于項目從擁有,運營,維護和棄置全過程所發生成本的重要經濟手段[34]一項將評估目標特定時間內的各項相關經濟指標(包括初始成本和運營成本)進行比較分析的工具[36]視具體情況而定 傳統生命周期成本分析從單個主體的視角(通常是消費者或企業)評測購買到最后銷售周期內成本的工具[9]投資成本,研發成本,售出收益,末端成本[9] 環境生命周期成本分析①在傳統生命周期成本分析的概念上,由單主體變為多主體,并可能會考慮短期內可能會內部化的環境成本[9,6,17]②以貨幣形式衡量一個LCA系統的環境影響[33]視具體情況而定(第①類不包含外部成本，第②類包含外部成本) 社會生命周期成本分析每個社會公眾在產品生命周期中付出的成本的總和[9][17]社會成本(內部成本, 外部成本,包括:公眾健康,人類福利等),視具體情況而定

對于“生命周期成本分析”術語本身,在英文里有多種稱謂.在Pernilla和Henrikke等人研究的基礎上[6],對“生命周期成本分析”的相關概念與類似工具進行整理,如表2所示.目前,“Life cycle costing”以及“LCC”由于ISO和SETAC等權威機構的相關標準的發布逐漸成為“生命周期成本分析”這個概念的普遍代表術語.提及LCC如果不做特別說明,一般代表fLCC.從以上對“生命周期成本分析”的相關定義可知,它們都有一個共同點,即對評估對象“生命周期”概念的強調.而不同在于是否涵蓋收益和外部成本上存在著差異.大多數LCC不能將外部成本納入到核算范圍.所有“生命周期成本分析”工具中只有全成本環境核算、生命周期成本評估、環境生命周期成本分析(第②類)、社會生命周期成本分析考慮了外部成本[33,52].

3.2 fLCC與eLCC、sLCC

fLCC、eLCC和sLCC的共同之處在于,三者都將未來預期會發生的成本和全生命周期每個階段的成本納入核算.根據SETAC的定義,如果特定的環境稅切實發生則被納入到財務成本(內部成本),即fLCC核算的范疇;如果環境稅在不久的將來會被征收, 則被納入到eLCC的范疇;而對于一個未發生環境稅的系統,模擬假設的環境稅則需納入到外部成本[33],即sLCC核算的范疇.在SETAC界定這三類LCC前,eLCC通常和LCA一同使用,作為LCA結果的一種貨幣化賦權方式.而SETAC定義下的eLCC被視為,可以和LCA對等，從經濟成本和環境影響兩個角度相對獨立地反映被評估技術系統的可持續性.

圖9 各類生命周期成本分析的邊界

而sLCC則是對全部社會公眾的健康影響等進行貨幣化核算,但稅金和補貼等轉移支付由社會公眾實際承擔的成本因為沒有產生凈成本效益不納入成本核算的范圍[9].另一個角度,如果將稅金和補貼視為所有外部成本的總和,則可以認為LCC是包含了社會、經濟、環境三方面的貨幣化評價[53].圖9展示了普通的成本分析和各類LCC分析的一個大致系統邊界:普通的成本分析只站在生命周期中一個單獨的過程中某一個利益相關者角度(如生產階段的生產商);LCC可以從多個視角將整個生命周期內發生的成本納入核算(是否計算末端處置成本視情況而定);sLCC和eLCC則在LCC的基礎上考慮一些短期內會內部化的成本和外部成本(理論上,sLCC的成本范圍涵蓋了eLCC和LCC, eLCC的成本范圍涵蓋了LCC),但二者不一定包含了LCC中的全部內部成本.

3.3 LCC與CBA

成本效益分析(CBA)立足于福利經濟學,通過比較投資的全部成本和全部效益來評估投資價值,其核心假設是任何收益和成本都可以貨幣化[44].和LCC的發展歷程相似,financial CBA(fCBA)在20世紀早期就已經被用于評估項目是否具有盈利性,隨后演變為environmental CBA (eCBA),full environmental (feCBA),societal CBA(sCBA)[9].盡管LCC和CBA都能對經濟、社會、環境甚至可持續性進行分析,但是二者有著5點明顯的差別[9],如表3所示:

表3 LCC和CBA的差別

4 生命周期成本的案例分析

4.1 生命周期成本視角的定性分析—以歐盟VEEP項目為例

LCC中各階段的成本核算視角選取是一個爭論的熱點[53].LCC最早是站在消費者視角,以節省開支進行設計決策;接著出現以提高競爭優勢的生產者視角,消費者和供應商共同視角[54],以及,站在保護環境和節約資源為目的的政策制定者的第三方視角[41].同一個LCC研究對象,不同視角的目的、成本類型、系統邊界也各不相同.

以歐盟地平線項目VEEP為例,VEEP項目以一系列自主研發的技術體系為支撐,低成本地回收建筑廢棄物來制造預制混凝土保溫板用于提升建筑運行階段的能源使用效率.項目的經濟目標如圖10所示,在VEEP節能混凝土板的生產成本略高于普通版的前提下,大幅度的減少使用的能耗費用和環境排放費用.

圖10 VEEP項目的經濟目標示意

在VEEP項目的技術研發,到混凝土板的生產制造投入使用,再到最后的使用終結分為研發階段、生產階段、使用階段和拆除階段.

其間涉及的主要利益主體有技術研發者、混凝土板生產者、消費者.在研發階段,研發機構對建筑廢棄物的回收利用技術和設備、以及節能混凝土板的生產技術和設備進行研發.在生產階段,生產商從研發者處購得技術與設備進行建筑垃圾回收和混凝土板生產的市場化運營.使用階段,將混凝土板用在新建或裝修的住宅中.拆除階段,建筑的壽命終結進行拆除,消費者因棄置混凝土板而交付處置費,或者將其轉賣給生產商.整個生命周期過程中,針對不同主體的視角,有著各自不同的成本范疇.VEEP項目中各個主體視角的生命周期成本如表4所示.

在LCC的各個主體視角中,fLCC的三個視角均不能涵蓋完整的生命周期成本.兩個生命周期階段之間的交易會有利潤的發生,即一個角色的成本(如消費者的購置費)是另一個角色的收益(生產者的銷售收入,忽略了在經銷商手中停留的過程),二者之間的交換被忽略,否則會產生重復核算.而eLCC和sLCC與LCC不同的是,它們從完整的生命周期視角進行評價.

表4 各個主體視角下的生命周期成本分析

4.2 生命周期成本的定量分析—以歐盟VEEP項目A&H技術體系為例

4.2.1 目的與范圍確定 VEEP項目中正在研制的可移動式“高級干回收”(ADR)和“熱分離”(HAS) 整合技術體系(A&H)可以高效的分理處再生粗(4~12mm)、細骨料(0.125~4mm)和再生水泥微粉(0~0.125mm).該LCC分析目的在于站在廢棄物處置方視角,比較A&H技術和傳統濕回收在處置100t廢棄混凝土的生命周期成本節約效果,以及A&H的未來產業化規模在試點規模之上的經濟效益提升.假定最后3個技術情景所得產品的功能和品質相同,該LCC分析生命周期僅考慮廢棄物回收利用和產品生產,再生材料的使用和報廢處理不納入系統對比核算中.系統的地理邊界假定在VEEP項目的試點生產地之一,荷蘭.所有的成本、收益均已荷蘭的貨幣歐元(€)統計,系統包含三個過程:1)運輸;2)預破碎;3)最終處置,如圖11所示.由此,建立LCC分析的3個情景:傳統濕回收;試點規模的VEEP A&H回收,產業化規模的VEEP A&H回收.3個情景在各個階段的關鍵假設如表5所示. 該系統的功能單元為:在荷蘭回收利用100t的廢棄混凝土并生產相應的再生產品.

圖11 VEEP情景(a)和傳統濕回收情景(b)的LCC分析系統邊界

4.2.2 生命周期經濟清單分析 由于該系統不是以項目為單位,而是為時間跨度較短的產品生產和廢棄物處置服務,故采用靜態LCC系統,即不考慮資金的時間價值.該LCC分析中生命周期經濟清單中的價格數據是收集于2015年~2018年間的非實時數據.在未考慮收取廢棄混凝土處置的入場費情況下,分析3種不同情境下處置100t廢棄混凝土的生命周期經濟清單,得到fLCC結果如圖12所示.

表5 3個情景在各個階段的關鍵假設

圖12 VEEP A&H各類成本降低比較

4.2.3 結果解釋 以傳統的濕回收為比較基準,A&H技術在試點規模和產業化規模下各類成本降低的對比分析中,可以得到幾點關鍵結論如下:

(1)對于回收100t廢棄混凝土,雖然A&H技術在試點和產業化規模下人工成本高于濕回收,但是因提高產品品質而大幅度提高了收益.最終生命周期成本較濕回收均顯著降低,減幅分別高達41%和181%.

(2)產業化規模下,優化可移動性相比于濕回收可減少運輸費用高達98%;優化生產效率可減少機具使用高達68%.

(3)而從試點升級到產業化,可大幅度減少柴油和人工費高達300%和200%左右.

5 生命周期成本分析研究展望與政策建議

縱觀LCC的發展歷程,從最初的個人和企業成本控制功能,演化到了作為用于包含盈利評估、資源節約、環境保護和社會公平的不同功能的LCC,最后作為LCSA的3個維度中的一塊拼圖.LCC作為一種有效的經濟可持續性管理工具,從最初的理論假設到實踐應用都取得了一定的進展,但仍需大量的理論探索和應用實踐來完善不足.通過回顧近年來國內外的研究現狀,針對LCC方法在中國的研究提出以下幾個領域有待進一步深入研究:

5.1 擴大LCC在我國的運用領域

我國LCC的運用主要集中在中小企業的經濟和管理領域.而實踐證明了在LCT的支持下,LCC已經能對環境、社會和能源等多個領域進行分析.故應積極地擴大LCC的應用邊界,用實踐豐富生命周期理論和工具.

5.2 LCC的標準化

標準化是影響LCC以及LCSA運用的障礙之一.多個組織和機構針對的LCC出臺了各個領域的規范標準,可能導致LCC的誤解和錯誤使用.應該從宏觀上出臺LCC的通用指導原則,對LCC的定義、類型、系統邊界等基本概念進行清晰具體的說明.

5.3 研究方法整合LCC

總體來講從微觀層面對一個產品和服務的成本分析,可以通過和其他研究方法如物質流分析、材料流分析、LCA、CBA等結合,將研究對象從微觀層面擴展到區域、國家;甚至全球經濟層面的中觀、宏觀研究,從經濟視角延伸到環境等其他視角,從產品和服務領域上升到包含項目領域.

5.4 LCC數據庫以及軟件工具開發

所有類型生命周期評價都是數據密集型的評價工具,信息的準確性和時效性對評價結果極其重要,當涉及到大量的時間序列數據和面板數據的收集更是一項繁重的任務.如果有相關數據庫和軟件對相應成本數據進行收集和整理,能很大程度上簡化數據收集和運算的時間.

[1] Asiedu Y, Gu P. Product life cycle cost analysis: State of the art review [J]. International Journal of Production Research, 1998,36(4):883-908.

[2] Woodward D G. Life cycle costing—Theory, information acquisition and application [J]. International Journal of Project Management, 1997, 15(6):335-344.

[3] Kumar D, Chattopadhyay G, Pannu HS. Total cost of ownership for railway assets: A case study on boxn wagons of Indian railways [C].Australia: Proceedings of the Fifth Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference, 2004.

[4] Gupta Y P. Life Cycle Cost Models and Associated Uncertainties [M]. Springer Berlin Heidelberg, 1983:535-549.

[5] Zussman E, Kriwet A, Seliger G. Disassembly-Oriented Assessment Methodology to Support Design for Recycling [J]. CIRP Annals - Manufacturing Technology, 1994,43(1):9-14.

[6] Gluch P, Baumann H. The life cycle costing (LCC) approach: a conceptual discussion of its usefulness for environmental decision- making [J]. Building and Environment, 2004,39(5):571-580.

[7] 黃和平.生命周期管理研究述評 [J]. 生態學報, 2017,37(13):4587- 4598.

[8] Finkbeiner M, Schau E M, Lehmann A, et al. Towards Life Cycle Sustainability Assessment [J]. Sustainability, 2010,2(12):3309-3322.

[9] Hoogmartens R, Van Passel S, Van Acker K, et al. Bridging the gap between LCA, LCC and CBA as sustainability assessment tools [J]. Environmental Impact Assessment Review, 2014,48:27-33.

[10] UNEP. Towards a lifecycle sustainability assessment: making informed choices on products [EB/OL]. http://www.unep.org/pdf/ UNEP_LifecycleInit_Dec_FINAL.pdf 2011/2018-05-30.

[11] Norman G. Life cycle costing [J]. Property Management, 1990,8(4): 344-356.

[12] Miah J H, Koh S C L, Stone D. A hybridised framework combining integrated methods for environmental Life Cycle Assessment and Life Cycle Costing [J]. Journal of cleaner production, 2017,168:846-866.

[13] World Business Council for Sustainable Development. Measuring Eco-Efficiency: A Guide to Reporting Company Performance [R]. Geneva: WBCSD, 2000.

[14] 尹 科,王如松,周傳斌,等.國內外生態效率核算方法及其應用研究述評 [J]. 生態學報, 2012,32(11):3595-3605.

[15] 呂 彬,楊建新.生態效率方法研究進展與應用 [J]. 生態學報, 2006,26(11):3898-3906.

[16] Ness B, Urbel-Piirsalu E, Anderberg S, et al. Categorising tools for sustainability assessment [J]. Ecological economics, 2007,60(3):498- 508.

[17] Hunkeler D, Lichtenvort K, Rebitzer G, et al. Environmental Life Cycle Costing [R]. USA: SETAC Europe working group, 2008.

[18] Kirk SJ, Dell’Isola AJ. Life cycle costing for design professionals [R]. New York: McGraw-Hill, 1995.

[19] Sterner E. Green procurement of buildings: estimation of life-cycle cost and environmental impact [D]. LuleXa University of Technology, 2002.

[20] Bruntland, GH. Our Common Future: The World Commission on Environment and Development [R]. Oxford: Oxford University Press, 1987.

[21] 鄔建國,郭曉川,楊 劼,等.什么是可持續性科學 [J]. 應用生態學報, 2014,25(1):1-11.

[22] Rebitzer G, Hunkeler D. Life cycle costing in LCM: ambitions, opportunities, and limitations [J]. International Journal of Life cycle assessment. 2003,8(5):253-256.

[23] 徐玉高,侯世昌.可持續的、可持續性與可持續發展 [J]. 中國人口·資源與環境, 2000,10(1):4-7.

[24] Wiersum K F. 200Years of sustainability in forestry: lessons from history [J]. Environmental Management, 1995,19(3):321-329.

[25] Hicks J R. Value and Capital [M]. Ox ford: Clarendon, 1975:35-40.

[26] Kuhlman T, Farrington J. What is Sustainability [J]. Sustainability, 2010,2(12):3436-3448.

[27] The Three Pillars of Sustainability [EB/OL]. http://www.thwink.org/ sustain/glossary/ThreePillarsOfSustainability.htm#F1. 2018-02-24/2018-05-30.

[28] Daly H E. On Wilfred Beckerman's Critique of Sustainable Development [J]. Environmental Values, 1995,4(1):49-55.

[29] UNEP-SETAC Life Cycle Initiative. What Is Life Cycle Thinking? [EB/OL] http://www.lifecycleinitiative.org/starting-life-cycle-thinking/what-is-life-cycle-thinking/.2017/2018-05-30.

[30] Kloepffer W. Life cycle Sustainability assessment of products [J]. International Journal of Life Cycle Assessment, 2008,13(2):89-94.

[31] ISO/14044-2006: environmental management–life cycle assessment–requirements and guidelines [S].

[32] ISO/14040-2006: environmental management-life cycle assessment- principles and framework [S].

[33] Carlsson Reich M. Economic assessment of municipal waste management systems—case studies using a combination of life cycle assessment (LCA) and life cycle costing (LCC) [J]. Journal of Cleaner Production, 2005,13(3):253-263.

[34] Fuller S K, Petersen S R. Life-cycle costing manual for the Federal Energy Management Program [R]. Washington: US Department of commerce, 1996.

[35]ISO/15663-1:2000(en):Petroleum and natural gas industries — Life-cycle costing ——Part 1: Methodology [S].

[36]ISO 15686-5:2017(en):Buildings and constructed assets — Service life planning — Part 5: Life-cycle costing [S].

[37] Swarr T, Hunkeler D, Kl?pffer W, et al. Environmental life cycle costing: a code of practice [M]. Pensacola:SETAC Press, 2011.

[38] Hunkeler D, Rebitzer G. The Future of Life Cycle Assessment [J]. International Journal of Life Cycle Assessment, 2005,10(10):305-308.

[39] Andrews E S, Barthel L P, Benoit C, et al. Guidelines for Social Life Cycle Assessment of Products[R]. Belgium: UNEP/SETAC Life Cycle Initiative, 2009.

[40] Grubert E. The Need for a Preference-Based Multicriteria Prioritization Framework in Life Cycle Sustainability Assessment [J]. Journal of Industrial Ecology, 2017,21(6SI):1522-1535.

[41] Marszal A J, Heiselberg P. Life cycle cost analysis of a multi-storey residential Net Zero Energy Building in Denmark [J]. Energy, 2011, 36(9):5600-5609.

[42] Fuller SK, Petersen SR. Life-cycle costing manual for the federal energy management program [R]. Washington DC: U.S. Department Energy; 1996.

[43] Wood R, Hertwich E G. Economic modelling and indicators in life cycle sustainability assessment [J]. The International Journal of Life Cycle Assessment, 2013,18(9):1710-1721.

[44] 趙 薇,梁 賽,于 杭,等.生命周期評價方法在城市生活垃圾管理中的應用研究述評 [J]. 生態學報, 2017,(24):1-10.

[45] Spitzer M, Pojasek R, Robertaccio F, et al. Accounting and capital budgeting for pollution prevention [C]. San Diego: The Engineering Foundation Conference, 1993.

[46] Environmental Protection Agencies. Life cycle design guidance manual: environmental requirements and product system [R]. EPA- 600-R-92-226, 1993:122-9.

[47] Bennett M, James P. Environment-Related Management Accounting: Current Practice and Future Trends [J]. Greener Management International, 1997,17:32-51.

[48] Warren J L, Weitz K A. Development of an integrated life-cycle cost assessment model [C].San Francisco:IEEE International Symposium on Electronics and The Environment, 1994.

[49] Clift M, Bourke K. Study on whole life costing [R]. London:DETR Report No. CR 366/98, 1999.

[50] Henn C L. The new economics of life cycle thinking[J]. IEEE International Symposium on Electronics and the Environment, 1993: 184-188.

[51] Toxics USEP. An Introduction to Environmental Accounting as a Business Management Tool: Key Concepts and Terms [J]. Journal of Clinical Microbiology, 1998,42(7):61-85.

[52] Ness B, Urbel-Piirsalu E, Anderberg S, Olsson L. Categorising tools for sustainability assessment [J]. Ecology Economics, 2007,60(3): 498-508.

[53] Hunkeler D, Rebitzer G. Life Cycle costing — paving the road to sustainable development? [J]. International Journal of Life Cycle Assessment, 2003,8(2):109-110.

[54] Korpi E, Ala Risku T. Life cycle costing: a review of published case studies [J]. Managerial Auditing Journal, 2008,23(3):240-261.

Economical pillar of sustainability assessment on resource circulation—development and application of life cycle costing approach.

HU Ming-ming1,2, ZHANG Chun-bo1,2,DONG Liang2*, XIANG Peng-cheng1, ZHANG Qian3

(1.School of Construction Management & Real Estate, Chongqing University, Chongqing 400045, China；2.Institute of Environmental Sciences, Leiden University, Leiden 2300RA, Netherlands；3.Faculty of Built Environment, University of New South Wales, Sydney 2052, Australia)., 2018,38(12)：4788~4800

Bridging economic and environmental system is critical for decision making on circular economy, and Sustainability Assessment, as well as Life cycle sustainability assessment (LCSA), which is developed based on the Life cycle assessment (LCA). Increasing interest in sustainability related assessment and the application in resource circulation has led to the development of economic sustainability assessment tools such as Life Cycle Costing (LCC). LCC was highlighted as useful economic tool for decision-making in global studies. Due to terminological and methodological disparities in LCC itself and along with other costing tools like Cost Benefit Analysis (CBA), conceptual confusion and even misuse of LCC often happen. With this circumstance, by using the methodology of literature study and case study this article aims to unveil and clarify the vague definition of LCC and to improve practical application of LCC as well as LCSA. First of all, we reviewed relevant literature of LCC world widely and found out that with increasing environmental and societal concerns LCC evolved from financial accounting tool eventually to one pillar of LCSA. Meanwhile by applying with Citespace analysis on the progress of domestic and international LCC journal publications from 2000 to 2017 was conducted, and the results reveal that compared to domestic study international study has switched from conceptual & theoretical exploration and corporate cost control to practical optimization of specific systems. Then the three pillars of sustainability concept was visualized and analysed to illustrate the three dimensions of LCSA and its connections to LCC. The differences between alternate terms respect to LCC and between LCC and CBA are also compared. A European Union project VEEP was taken as a case study to qualitatively and quantitatively explain the boundaries of different types of LCCs from multi-actors perspectives and its analytical processes. Finally, future concerns on the prospect of LCC application in China was discussed, including expansion of applied domain, standardization, multi-methodological integration, and development of database and software.

LCC；cost assessment；life cycle sustainability assessment；life cycle assessment；sustainability；resource circulation

X32

A

1000-6923(2018)12-4788-13

胡鳴明(1975-),女,四川瀘州人,副教授,博士,主要從事建筑廢棄物回收與管理.發表論文50余篇.

2018-06-20

國家社會科學基金資助項目(11CJY040);歐盟地平線項目(723582);中荷主題科研合作項目(2015DFG62270)

* 責任作者, 研究員, dong0926@163.com