基于系統(tǒng)動力學(xué)的浙江湖州地區(qū)制造與物流企業(yè)低碳聯(lián)動研究

陸 端，楊緣緣

（1.湖州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 湖州 313000；2.浙江信息工程學(xué)校，浙江 湖州 313000）

1 引言

目前，浙江省湖州地區(qū)制造業(yè)發(fā)展正進入工業(yè)化中期的高級階段，低碳發(fā)展的產(chǎn)業(yè)和市場空間很大。作為浙江省生態(tài)文明建設(shè)試點市，為加速生態(tài)文明建設(shè)進程，湖州必須按照“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型”社會建設(shè)的要求發(fā)展低碳經(jīng)濟。制造與物流企業(yè)的低碳聯(lián)動發(fā)展是從物流環(huán)節(jié)在制造業(yè)中的產(chǎn)業(yè)連接點出發(fā)，聯(lián)動協(xié)同發(fā)展，相互合作調(diào)整，從而達到共贏的目的。兩業(yè)的低碳聯(lián)動強調(diào)的不僅僅是產(chǎn)業(yè)的合作共贏，更要與低碳模式相結(jié)合，推動湖州地區(qū)的低碳經(jīng)濟發(fā)展。如果低碳聯(lián)動的社會與經(jīng)濟效益是同方向發(fā)展的，這必然是湖州地區(qū)各大企業(yè)的自主選擇，但是低碳物流模式投入較大，技術(shù)上存在一定的障礙，在現(xiàn)實中廣泛推廣存在一定的限制。本文運用系統(tǒng)動力學(xué)的模型研究湖州地區(qū)兩業(yè)低碳聯(lián)動這一復(fù)雜的系統(tǒng)，通過對各影響因素的分析，為湖州地區(qū)的政府提出建議，將低碳聯(lián)動模式應(yīng)用在湖州地區(qū)的制造企業(yè)與物流企業(yè)中，促進兩業(yè)的低碳聯(lián)動，從而實現(xiàn)區(qū)域的節(jié)能減排目標。

2 湖州地區(qū)兩業(yè)聯(lián)動系統(tǒng)分析

2.1 系統(tǒng)邊界設(shè)定

該系統(tǒng)是生態(tài)、社會與經(jīng)濟效益三者合一的復(fù)雜組合。低碳聯(lián)動的本質(zhì)是達到生態(tài)效益的最大化，改善環(huán)境的同時使社會效益顯著增加。湖州地區(qū)的制造企業(yè)采用先進技術(shù)改革粗放型的制造模式，在帶來生態(tài)效益的同時，企業(yè)的成本增加，制約了經(jīng)濟效益，因此三大效益相互制約又協(xié)同發(fā)展。邊界設(shè)定如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)邊界設(shè)定

2.2 模型假設(shè)

湖州地區(qū)兩業(yè)低碳聯(lián)動是一個復(fù)雜的大型系統(tǒng)，影響因素無法一一考慮，故作如下假設(shè)：

（1）模型排除其他產(chǎn)業(yè)對湖州地區(qū)國民經(jīng)濟、能源消耗及CO2排放的影響。

（2）假設(shè)湖州地區(qū)經(jīng)濟水平、能源消耗及CO2排放穩(wěn)步增長。

（3）系統(tǒng)中以CO2排放量作為環(huán)境研究的指標。

2.3 系統(tǒng)因果關(guān)系圖

分析系統(tǒng)的邊界及湖州地區(qū)兩業(yè)聯(lián)動的特點，得到關(guān)系圖如圖2所示。

由圖2可以看出，經(jīng)濟的增長促進制造業(yè)與物流業(yè)的同向增速發(fā)展，從而帶動需求的增長，需求拉動經(jīng)濟，產(chǎn)生正面效應(yīng)。同時，經(jīng)濟的迅猛增長帶來能耗與污染。政府采取制裁性政策要求企業(yè)采用低碳模式，加大兩業(yè)低碳投入。大投入帶來大成本，成本的增加抑制低碳需求，給國民經(jīng)濟的發(fā)展帶來負面效應(yīng)。另一方面，政府采取激勵性政策鼓勵低碳投入，控制能耗與排污，從而實現(xiàn)節(jié)能減排。

圖2 湖州地區(qū)物流與制造企業(yè)低碳聯(lián)動因果關(guān)系

3 湖州地區(qū)兩業(yè)聯(lián)動系統(tǒng)模型構(gòu)建

3.1 系統(tǒng)SD圖

根據(jù)湖州地區(qū)兩業(yè)低碳聯(lián)動的因果關(guān)系構(gòu)建系統(tǒng)動力學(xué)模型（如圖3所示），模型中包含5個反饋回路（如圖4所示），各個反饋回路相互作用，真實并客觀的反映系統(tǒng)中國民經(jīng)濟、制造業(yè)、物流業(yè)、低碳模式、能源、二氧化碳排放等各因素之間相互促進和相互制約的關(guān)系。

3.2 系統(tǒng)模型參數(shù)確定

本文系統(tǒng)模型的數(shù)據(jù)來源于湖州地區(qū)年鑒、物流網(wǎng)站信息等資料，通過回歸分析及數(shù)學(xué)推導(dǎo)得到主要表達式，建立各參數(shù)之間的數(shù)據(jù)關(guān)系。主要數(shù)據(jù)見表1。

4 湖州地區(qū)兩業(yè)聯(lián)動系統(tǒng)模擬與策略建議

針對湖州地區(qū)“十二五”規(guī)劃及“十三五”前期規(guī)劃要求提出的節(jié)能減排目標，從湖州地區(qū)制造業(yè)采取的各項政策分析對節(jié)能減排的影響，對湖州地區(qū)制造與物流企業(yè)的低碳聯(lián)動協(xié)同發(fā)展提出建議措施。

4.1 增加湖州地區(qū)環(huán)境總投入模擬

為了實現(xiàn)湖州地區(qū)節(jié)能減排的目標，首先應(yīng)從地區(qū)低碳投入上加大比重。將模型中低碳發(fā)展投入系數(shù)加以調(diào)整，得到CO2的排放如圖5所示，以2019年為目標時間，當?shù)吞纪度朐黾拥浆F(xiàn)階段的5倍，CO2的排放達到要求。由于比例較現(xiàn)有增長過大，單靠政府投入調(diào)節(jié)遠遠不夠。

圖3 湖州地區(qū)物流與制造企業(yè)低碳聯(lián)動系統(tǒng)SD圖

圖4 系統(tǒng)動力學(xué)SD模型中的反饋回路圖

4.2 湖州地區(qū)調(diào)整政策比重模擬

湖州地區(qū)為了實現(xiàn)節(jié)能減排，加速低碳聯(lián)動，通過對企業(yè)實行補貼、罰款、稅收、融資等經(jīng)濟型政策，該類政策按照類別可分為制約型、鼓勵型和市場化三種。對征稅罰款和投入補貼改變對系統(tǒng)的模擬結(jié)果見表3，得到CO2排放量的變化，表中劃線數(shù)據(jù)即為達到區(qū)域目標。模擬結(jié)果顯示，current2（即鼓勵型增加/制約型增加=20/3）單位產(chǎn)值的CO2排放量最小，為最優(yōu)的組合政策。因此要對湖州地區(qū)的環(huán)境經(jīng)濟型政策實行有效的組合。

表1 系統(tǒng)模型變量說明

表2 環(huán)境總投入模擬

圖5 湖州地區(qū)環(huán)境總投入模擬CO2排放總量

表3 湖州地區(qū)調(diào)整政策比重模擬CO2排放量

圖6 政策投入比重調(diào)整模擬比較

4.3 湖州地區(qū)調(diào)整技術(shù)指標模擬

從上述模型的模擬結(jié)果可以看到，政府投入對于CO2排放總量的影響會逐漸減弱，所以一味的追加政府的投入無法形成可持續(xù)的減排效果。而從制造與物流企業(yè)的低碳技術(shù)出發(fā)，高效的低碳減排技術(shù)可以有效的達到減排目標，提高治理污染的效率，從根本上解決問題。對CO2的排放系數(shù)調(diào)整，從而進行系統(tǒng)模擬的結(jié)果見表4、圖7。

5 結(jié)論及建議

湖州地區(qū)對于物流與制造企業(yè)的低碳發(fā)展相關(guān)法律法規(guī)及政策并不完善，針對節(jié)能減排，部分領(lǐng)域采取了排污檢測，但是尚未形成系統(tǒng)的獎勵與懲罰機制及測量結(jié)果數(shù)據(jù)標準，因此低碳模式并沒有落到實處，也沒有達到預(yù)期目標。本文采用系統(tǒng)動力學(xué)模型，發(fā)揮其在研究復(fù)雜問題的優(yōu)勢，對兩業(yè)聯(lián)動中的系統(tǒng)復(fù)雜關(guān)系進行研究，結(jié)果表明，地區(qū)政府的政策推動可以有效推動低碳聯(lián)動模式在物流與制造企業(yè)順利實現(xiàn)。據(jù)此，提出以下建議：

表4 降低CO2排放系數(shù)模擬

圖7 CO2系數(shù)改變模擬

（1）加大政府低碳投入。湖州政府根據(jù)各縣區(qū)經(jīng)濟發(fā)展及低碳啟動的進程發(fā)展，調(diào)整鼓勵及制約政策比例，投資比例增加到現(xiàn)有的3倍左右，對于有助于低碳聯(lián)動的項目要給予針對性的支持，如政府的政策性補貼、貸款、減稅等。大力推行制造企業(yè)實行綠色采購模式，優(yōu)先購買環(huán)境友好型產(chǎn)品，整合資源，形成區(qū)域型的優(yōu)勢整體。

（2）通過有效手段大力宣傳節(jié)能減排的重要性，使低碳聯(lián)動的意識深入人心，從而鼓勵制造與物流企業(yè)采用低碳聯(lián)動模式，建立共享利益、共擔風險的協(xié)同關(guān)系。將循環(huán)經(jīng)濟及低碳模式的理念注入重點企業(yè)的園區(qū)改造，妥善處理企業(yè)廢棄物，綜合利用資源，形成低碳產(chǎn)業(yè)鏈，改善環(huán)境的同時增大企業(yè)效益。推動工業(yè)制造園區(qū)向低碳產(chǎn)業(yè)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)園區(qū)的方向發(fā)展。

（3）從行業(yè)能源總消耗量的角度看，湖州地區(qū)制造業(yè)中電力、紡織、非金屬礦產(chǎn)品、化工品等四大行業(yè)能源消耗總占比達到83%以上，單位產(chǎn)值的能源消耗與碳排放也高于地區(qū)評價水平。因此在這四大行業(yè)中推行低碳技術(shù)，進行低碳技術(shù)改造升級是當務(wù)之急。對企業(yè)的碳污染排放及能源消耗建立相應(yīng)標準，重點關(guān)注超標企業(yè)，對其進行產(chǎn)業(yè)革新、低碳升級。

（4）制造與物流企業(yè)之間的低碳聯(lián)動通道要打通。湖州地區(qū)制造企業(yè)采用的設(shè)施設(shè)備要和低碳物流的工具保持一致，實現(xiàn)產(chǎn)品的標準化，保證兩業(yè)之間暢通，打通路子，使低碳模式平滑的在兩業(yè)之間運行。如果雙方面的設(shè)備不同，標準不一致，托盤、叉車、車輛用具不配套，會大大加大設(shè)備與工藝之間的阻礙，增加無效環(huán)節(jié)，浪費時間，從而導(dǎo)致聯(lián)動效率的降低。

（5）加速設(shè)施更新，淘汰落后產(chǎn)品。根據(jù)國家碳排放標準，對湖州地區(qū)的小印染、小鍋爐、小化工、小造紙企業(yè)嚴格把關(guān)，堅決禁止超過標準的企業(yè)運營，淘汰落后的高能耗的設(shè)備、工具、產(chǎn)品及技術(shù)，同時完善淘汰后的補償救助機制。淘汰落后產(chǎn)能的同時對低碳設(shè)備設(shè)施定期保護，延遲使用壽命。

（6）建立健全機制，積極探索低碳交易市場。在市場引入“碳排放權(quán)”、“碳稅”等經(jīng)濟手段，對湖州地區(qū)的碳排放水平運用市場手段進行調(diào)節(jié)，鼓勵各制造企業(yè)與物流企業(yè)節(jié)約能源，減少碳排放。

[1]段雅麗,樊銳,黎忠誠.湖北制造業(yè)與物流服務(wù)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展現(xiàn)狀及對策分析[J].物流技術(shù),2009,(9).

[2]索滬生.從運輸與物流服務(wù)業(yè)看我國的貿(mào)易順差和產(chǎn)業(yè)鏈[J].集裝箱化,2008,(10).

[3]馬志軍.基于低碳經(jīng)濟的物流新業(yè)態(tài)發(fā)展路徑探析[J].物流工程與管理,2013,(1).