流程型制造企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟價值流優(yōu)化研究
——以造紙企業(yè)為例

周志方 張凌燕 歐 靜

一、引 言

中國經(jīng)濟進入新常態(tài)后，國內(nèi)的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)出前所未有的宏觀環(huán)境與有利條件之勢頭。但是以資源持續(xù)消耗與浪費的經(jīng)濟體制，在推動經(jīng)濟系統(tǒng)快速增長的同時，也帶來了大部分自然資源的短缺甚至枯竭，最終導致環(huán)境系統(tǒng)面臨著難以修復的后果。眾所周知，流程型制造企業(yè)在資源消耗與污染排放方面一直處于行業(yè)巨頭的地位，因此，該產(chǎn)業(yè)在循環(huán)經(jīng)濟浪潮之中的發(fā)展空間與潛力巨大。據(jù)統(tǒng)計，我國紙和紙板的生產(chǎn)總量及消費需求均屬全球第一位，是工業(yè)經(jīng)濟的支撐之一。然而，造紙企業(yè)因其生產(chǎn)特點，成為流程型制造企業(yè)中資源消耗與環(huán)境污染嚴重的典型行業(yè)，在追求資源節(jié)約、環(huán)境友好生產(chǎn)模式等方面的需求十分突出。根據(jù)國家環(huán)境保護部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，全國4664家造紙和紙制品業(yè)2014年排放廢水量27.6億噸，約占全國總排放量的4%，其中排放化學需氧量47.8萬噸；在2013年工業(yè)行業(yè)危險廢棄物產(chǎn)生和處理情況的調(diào)查中造紙企業(yè)產(chǎn)生固體廢棄物308萬噸，占整個重點調(diào)查行業(yè)的9.8%。據(jù)此，結(jié)合當今森林資源與水資源匱乏的全球難題，如何結(jié)合循環(huán)經(jīng)濟理念實現(xiàn)資源的循環(huán)高效利用成為重點。

目前，國內(nèi)對循環(huán)經(jīng)濟的研究和對資源價值流分析的文獻較多，主要聚焦在發(fā)展模式、運行機制以及法律制度等宏觀方面，而對于資源價值流分析的探索主要集中在以物質(zhì)流分析為基礎的企業(yè)層面上，以循環(huán)經(jīng)濟價值流分析為方法的研究較少?；诖?，本文在現(xiàn)有的理論研究和實踐背景下，以造紙企業(yè)為例，提出的資源價值流轉(zhuǎn)評價與優(yōu)化模型，構(gòu)建適應流程型制造企業(yè)資源價值流分析的保障體系，旨在推動該方法在流程型制造企業(yè)中的應用，為流程型制造企業(yè)的具體實施方法提供了指引，從而為企業(yè)實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展提供參考。

二、文獻綜述

（一）循環(huán)經(jīng)濟理論與實踐進展

循環(huán)經(jīng)濟起源于美國經(jīng)濟學家Boulding的“宇宙飛船經(jīng)濟”，最后Pearce將其概念化。目前，循環(huán)經(jīng)濟在德國、日本、美國等國發(fā)展較為迅速，主要依賴于政府的積極推動與流程型制造企業(yè)的積極響應。我國在2002年正式提出“走循環(huán)經(jīng)濟之路，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展”，并于2008年正式出臺和實施了《循環(huán)經(jīng)濟促進法》，將循環(huán)經(jīng)濟試點示范上升至法制化平臺。循環(huán)經(jīng)濟是社會可持續(xù)發(fā)展的全新經(jīng)濟模式，除了通過常見的物質(zhì)路線進行發(fā)展，還可以通過非物質(zhì)的路徑。

然而，實際上我國循環(huán)經(jīng)濟理論研究尚未發(fā)展為完整的體系，陷入了“漂移狀態(tài)”，許多方面仍然具有較大研究空間，如資源效用的評價度量指標等。根據(jù)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)涵，循環(huán)經(jīng)濟主要圍繞生態(tài)效率使用評價指標體系進行測度，其評價指標體系具體可以圍繞“目標—結(jié)構(gòu)—響應”三維度進行構(gòu)建，以實現(xiàn)對國家循環(huán)經(jīng)濟試點情況進行適當?shù)脑u價，如鋼鐵行業(yè)的評價可以在循環(huán)經(jīng)濟效率和質(zhì)量評價指標體系的基礎上構(gòu)建總指數(shù)，并運用數(shù)據(jù)包絡分析方法進行定量測量，通過循環(huán)經(jīng)濟質(zhì)量評價的模糊綜合評價，最終得出循環(huán)經(jīng)濟評價質(zhì)量結(jié)果；而有關(guān)于造紙企業(yè)的評價，一般通過在以往環(huán)境效率評價方法的基礎上進行相關(guān)指標的選擇與使用。但是通過使用生態(tài)效率評價的方法也具有一定的局限性，目前一些學者也提出了基于能值的計算方法進行修正。

（二）循環(huán)經(jīng)濟價值流分析方法

“價值流”概念可以追溯到1997年提出的價值鏈，從現(xiàn)行會計要求的傳統(tǒng)成本價值擴展，還應包括半成品和廢棄物的成本及其造成的外部環(huán)境損害成本。循環(huán)經(jīng)濟要求達到資源的有效利用，使用價值流分析則為有效管理資源提供了數(shù)據(jù)支持，它的存在范圍限于一組連續(xù)的活動中，且其活動過程從始至終均存在明顯的目的和緣由，價值流反映了為滿足顧客而消耗的各種資源的成本流動。依據(jù)物質(zhì)流平衡原理，資源的流動價值概念被重新定義，以物質(zhì)流運動為載體構(gòu)建適合流程制造企業(yè)應用的資源價值流模型，進一步完善和豐富了資源價值流分析方法。然而，國內(nèi)外學者在研究煤炭、鋼鐵、火電等流程型制造企業(yè)時，主要使用物料流轉(zhuǎn)成本會計進行分析，國內(nèi)針對價值流應用分析的研究尚屬發(fā)展階段，大都停留在宏觀層面的理論分析。事實證明，循環(huán)經(jīng)濟價值流分析能夠有效提高資源利用率。

在指標體系的評價方法上，當下國內(nèi)外使用廣泛的主要包括模糊綜合評判法、層次分析法、全排列多邊形圖示法等。但使用模糊綜合評價法需確定各因素隸屬函數(shù)，實用性不足；層次分析法則將定性與定量的方法相結(jié)合，系統(tǒng)的進行評價決策，方法原理簡潔易懂，便于決策者掌握；全排列多邊形圖示指標法因其設置方法簡單，主觀性低的特點被廣泛應用于環(huán)境評價等方面。但該圖示指標法的使用需要以相關(guān)指標數(shù)據(jù)的確定為基礎進行分析評價，而層次分析法雖然在客觀性上有所欠缺，但能夠體現(xiàn)出評價的最終目的，可以與其相結(jié)合用于確定對應指標。本文所研究的造紙企業(yè)屬于污染大戶，所使用的各種物料為其走循環(huán)發(fā)展之路提供了可行性。為了實現(xiàn)造紙行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟，國外現(xiàn)有的研究主要集中在如何在技術(shù)層面突破改善物質(zhì)流轉(zhuǎn)，較少基于循環(huán)經(jīng)濟價值流分析對造紙企業(yè)進行指導，國內(nèi)已有的對造紙行業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟價值流分析主要選取構(gòu)建評價指標體系的方法來完成。

綜上所述，循環(huán)經(jīng)濟價值流在流程型制造企業(yè)的應用仍然具有巨大的發(fā)展空間，主要研究集中于常見的制造企業(yè)，對于污染嚴重的造紙企業(yè)研究尚待豐富。本研究在循環(huán)經(jīng)濟的基礎上，結(jié)合造紙企業(yè)的實際情況提出選擇方案，通過層次分析法和全排列多邊形圖示法進行相關(guān)的決策優(yōu)化研究。

三、造紙企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟價值流優(yōu)化模型

（一）循環(huán)經(jīng)濟價值流評價方法

造紙企業(yè)結(jié)構(gòu)單一，針對這類企業(yè)的物質(zhì)流轉(zhuǎn)，對應的價值流轉(zhuǎn)內(nèi)嵌于產(chǎn)品生命周期的物質(zhì)，本文依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟借助物質(zhì)循環(huán)創(chuàng)造更多價值的基本規(guī)律，以造紙企業(yè)物質(zhì)流動為路線，從資源投入、資源利用、資源產(chǎn)出三個角度建立一個具有三個層次結(jié)構(gòu)的評價指標體系（見表1）。

在此基礎上選擇全排列多邊形圖示法，在全面展現(xiàn)評價目標的綜合情況下也能充分表現(xiàn)出各個單一指標的情況，且通過直觀的幾何圖示，不僅能表達評估結(jié)果，更能反映評價對象的動態(tài)發(fā)展趨勢，只需設置與評價決策相關(guān)的上限、下限及臨界值等，無需評判評價系數(shù)大小，大大減少了主觀性，在環(huán)境評價等方面已得到廣泛關(guān)注和認可，針對適用性、可操作性原則，本文也采用這種綜合評價方法對流程型制造企業(yè)資源價值流轉(zhuǎn)水平進行評價分析。

據(jù)此，全排列多邊形的綜合指數(shù)計算公式如下：

其中，Si見公式（2），i為指標序號，U、L 分別為指標x的上下限，T表示為其臨界值。

（二）循環(huán)經(jīng)濟價值流優(yōu)化方法

鑒于適用性和實用性，本文決定采用層次分析法建立造紙企業(yè)成本決策模型，以提高價值流成本的決策水平，在有效控制內(nèi)部資源流成本的同時有效降低環(huán)境外部損害成本，降低造紙企業(yè)資源價值流轉(zhuǎn)成本。而由于人為主觀意識強為此法帶來的偏差以及客觀賦權(quán)因樣本數(shù)據(jù)少而導致偶然性結(jié)果的缺陷，考慮引入熵值法來彌補這一缺陷。其步驟是首先使用層次分析法對指標的模糊權(quán)重進行必要的確定，在決策矩陣表達出的各種信息基礎上，在通過熵技術(shù)對已確定的權(quán)重進行修正后用以多目標決策，從而使獲取的指標權(quán)重能夠達到相對準確的程度，在深入分析實際問題的基礎上，進行綜合優(yōu)化。

四、案例研究——以岳陽林紙股份有限公司為例

岳陽林紙股份有限公司（簡稱岳陽林紙）的日常經(jīng)營業(yè)務是紙制品制造，具體涵蓋了生產(chǎn)機制紙、紙漿及銷售木材等。其生產(chǎn)資源輸入端除了木材之外，還包括水、液堿、化學助劑等，輸出的主要產(chǎn)品為新聞紙等，同時排出大量的污泥、污水及廢氣。根據(jù)岳陽林紙的工藝流程及物料能源消耗情況，將其生產(chǎn)線分為5個物量中心，即備料中心、蒸煮中心、洗篩中心、漂白中心及抄造中心，然后根據(jù)對岳陽林紙物量中心的設置，逐個計算每個物量中心的材料成本、能源成本以及間接成本。將正制品與負制品的材料成本比率作為分配率，以此為基礎對產(chǎn)品的能源成及系統(tǒng)成本進行合理分配，可以分析總結(jié)資源流成本的詳細流轉(zhuǎn)情況。

圖1 岳陽林紙企業(yè)的生產(chǎn)工藝流程

（一）岳陽林紙的資源價值流轉(zhuǎn)結(jié)果與分析

本文選取岳陽林紙2007-2014年的環(huán)境報告書為原始數(shù)據(jù)進行分析，以得出進行資源價值流轉(zhuǎn)評價所需要的評價指標數(shù)據(jù)，并據(jù)此進行資源價值流分析。通過數(shù)據(jù)的整理、計算得到，COD排放最嚴重的是蒸煮環(huán)節(jié)，外部損害成本達186.65萬元，遠遠大于其他環(huán)節(jié)排出的COD對于環(huán)境的影響；廢水的排放量在四個環(huán)節(jié)均比較大，對外部環(huán)境造成最顯著影響的是漂白環(huán)節(jié)，其外部損害成本為53776.31萬元；至于廢氣與污泥，比較前兩種污染物，它們所能夠引發(fā)的環(huán)境后果相對較小，但也需要適當?shù)慕o予關(guān)注。基于此進行資源價值流分析，整理的相關(guān)數(shù)據(jù)如表1所示：

表1 岳陽林紙的資源價值流轉(zhuǎn)評價指標值

1、單項指標變化及結(jié)果分析

在表2的基礎上，按照不同的年份對岳陽林紙資源價值流轉(zhuǎn)效率從資源輸入、循環(huán)、輸出分別進行單項測試，可得到圖2-圖4。

（1）資源輸入。由圖2得，岳陽林紙資源投入指數(shù)在2007-2010年上升，而2010-2012年呈下降趨勢，資源、能源消耗量逐步加大，在2013-2014年期間，該指數(shù)又持續(xù)攀升。由此分析，流程型制造企業(yè)對于輸入端的資源材料等方面的投入缺乏必要的關(guān)注度，這在一定程度上直接導致資源與能源的循環(huán)使用效率低下，岳陽林紙的資源投入指數(shù)不穩(wěn)定，與發(fā)達國家流程型制造企業(yè)存在很大差距。因此，岳陽林紙首先需要摒棄以往傳統(tǒng)粗放的生產(chǎn)模式，積極改變自身生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，從源頭提高資源能源的使用效率，充分發(fā)揮其效用，特別是再生紙及綠色紙產(chǎn)品的原材料。

（2）資源循環(huán)。由圖3得，岳陽林紙近幾年資源循環(huán)指標層實踐表明還有較大空間可供提升，其2007年至2008年的資源利用率不斷下降，2009年則有明顯提升，但隨后2010年至2014年期間又呈現(xiàn)出持續(xù)下降的趨勢。以上岳陽林紙的資源利用率走向直觀的反映出當下企業(yè)的資源重復使用率情況。在既定的投入下，資源無法得到有效充分的轉(zhuǎn)換，造成的浪費居高不下。尤其是水資源，其回收利用一直徘徊在70%左右，相比國內(nèi)某些流程型制造企業(yè)高達90%的工業(yè)用水重復利用率，岳陽林紙的回收利用效率尚有發(fā)展空間，如可直接通過更換設備工藝等改善自身使用資源的能力或者通過擴展企業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈來間接的提高自身的資源利用能力來改善。

圖2 岳陽林紙的資源輸入評價

圖3 岳陽林紙的資源循環(huán)評價

圖4 岳陽林紙的資源輸出評價

（3）資源輸出。由圖4得，資源輸出指標中，各指標不太穩(wěn)定，在2007年至2014年期間呈反復變化趨勢，即前一兩年的資源輸出層面表現(xiàn)較好，但后幾年又表現(xiàn)出上升趨勢，對環(huán)境產(chǎn)生了較大的負面影響，其中岳陽林紙排放了大量溫室氣體和廢水，由于木材的品位較低，造成企業(yè)COD、TP等廢液排放量很大，對本地區(qū)及本省環(huán)境造成很大影響。建議對相關(guān)污染物的控制從源頭即開始實現(xiàn)全方位進行，努力達到無排放要求，在此基礎上得到的排放物進一步做無害化處理。同時，岳陽林紙應在工業(yè)廢物綜合利用產(chǎn)業(yè)化方面，配合造紙企業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)劃，推動流程型制造企業(yè)各類廢棄物的循環(huán)處置技術(shù)的發(fā)展，以此最終推動排放物循環(huán)利用的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

2、資源價值流綜合指數(shù)分析

圖5 岳陽林紙的資源價值流綜合評價

由圖5得，2007-2010年，岳陽林紙的資源價值流轉(zhuǎn)總體狀況在逐年改善，2010—2011年有所回落，但從2012年開始重新獲得較大幅度改善，且在2012—2014年呈增長趨勢，這表明在經(jīng)歷了2010-2011年的調(diào)整后，依據(jù)國家發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟和低碳經(jīng)濟的部署安排，該公司采取了國際先進的ECF（少氯漂白）制漿工藝，通過封閉篩選、中高濃漂白、結(jié)晶蒸發(fā)等工藝，并運用生物質(zhì)鍋爐，充分利用生產(chǎn)流程中產(chǎn)出的黑液、樹皮等，對企業(yè)內(nèi)外提供電能與熱能，最大限度減少排放，最終在2012年實現(xiàn)了資源價值流轉(zhuǎn)效率的提高，且在隨后的3年不斷提升。通過這些引進的新工藝、技術(shù)和設備，岳陽林紙在資源循環(huán)利用方面取得了很好的進展，初步發(fā)展了資源綜合利用產(chǎn)業(yè)，通過提高企業(yè)創(chuàng)新能力改善了企業(yè)各方面的實力，使其條件達到了流程型制造企業(yè)現(xiàn)代規(guī)模化的生產(chǎn)條件，特別在林紙一體化生產(chǎn)和綠色再生紙張領域形成了獨特的競爭優(yōu)勢。對于負制品的處理利用，岳陽林紙放棄了傳統(tǒng)的處置方法，通過一定技術(shù)實現(xiàn)循環(huán)使用，不僅減少了資源的投入，還有效的降低了排放物的環(huán)境的污染程度。在此基礎上，岳陽林紙通過持續(xù)的循環(huán)使用，逐步優(yōu)化整個企業(yè)的資源結(jié)構(gòu)，使其邁入健康良性的發(fā)展循環(huán)中，最終滿足循環(huán)經(jīng)濟的要求，實現(xiàn)多方共贏。

（二）岳陽林紙的資源價值流轉(zhuǎn)優(yōu)化

本文在選取5種方案作為備選，分別是：使用圓筒剝皮機、堿液回收、封閉洗篩技術(shù)、全無氯漂白技術(shù)以及超效淺層氣浮技術(shù)。根據(jù)特性，選取下列5個指標作為選擇模型的影響因素：可操作性、方案實施效果、方案實施成本優(yōu)勢、外部損害成本、內(nèi)部資源流成本。使用層次熵分析法對技術(shù)改造方案進行分析評價，以論證決策模型在岳陽林紙循環(huán)經(jīng)濟管理中的應用成效。

1、影響因素排序

由相關(guān)專家討論，按照以上影響因素的相對重要性得出對應的判斷矩陣A。經(jīng)計算可得，A的最大特征值λmax＝5.35，小于5階矩陣的臨界值5.45。層次分析法得到的對該流程型制造企業(yè)的影響重大的因素依次為：方案可操作性>內(nèi)部資源流成本>外部環(huán)境損害成本>實施成本優(yōu)勢>實施效果。

2、一致性檢驗及熵修正

經(jīng)計算可知，矩陣A的一致性指標CI=0.087，根據(jù)查閱平均隨機一致性指標的數(shù)據(jù)得RI=1.12，故CR=0.078＜0.1，滿足一致性檢驗?；诖耍晒炯夹g(shù)部門和管理層對5種方案的各個屬性進行10分制的賦分，然后針對各個因素進行評分的統(tǒng)計并求均值，由此得到對應方案的具體屬性值矩陣。在此基礎上，可計算確定各對應的信息權(quán)重，結(jié)合由層次分析法得到修正后的權(quán)重向量，最終計算各影響因素的綜合權(quán)重。

3、方案排序及持續(xù)改進

表2 方案優(yōu)化排序表

最終計算結(jié)果如表2，可知最終優(yōu)選方案是選取封閉洗篩技術(shù)結(jié)作為首選方案。

上述方案的具體應用可結(jié)合一系列的PDCA循環(huán)管理展開實施，即可形成岳陽林紙的資源價值流分析之獨特的決策優(yōu)化應用模式。

①計劃與安排。按照岳陽林紙的循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展模式，調(diào)整優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，建立循環(huán)經(jīng)濟生產(chǎn)體系。為達到這一循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展目的，該企業(yè)進行決策時可以考慮通過資源綜合利用、能源梯級利用、廢棄物再利用等實現(xiàn)。

②計算與分析。以岳陽林紙的五個物量中心來歸集和分攤成本，對每項按照資源價值流進行歸集，然后按照作業(yè)成本和標準成本分攤到各項作業(yè)活動，分別核算物量中心各作業(yè)材料、人工和制造費用，從而歸集出正制品和負廢棄物成本。

③診斷與決策。根據(jù)表2的分析，可知此時選取封閉洗篩技術(shù)方案。

④評價與持續(xù)改善。岳陽林紙資源價值流轉(zhuǎn)效率較改善前取得較大成效，環(huán)境負面影響大幅降低。接下來就是根據(jù)這一結(jié)果，概括總結(jié)出成功的經(jīng)驗，以此得到相應的標準。依照PDCA循環(huán)，未來出現(xiàn)的問題可以以此不斷循環(huán)。

五、結(jié) 論

本文從循環(huán)經(jīng)濟物質(zhì)流分析的結(jié)構(gòu)特征和變化趨勢出發(fā)，剖析了資源價值流分析系統(tǒng)內(nèi)部各組成要素之間的內(nèi)在聯(lián)系與機理，并通過計算外部環(huán)境損害價值與內(nèi)部資源廢棄物價值，運用一定的方法評價分析可改善潛力點并進行決策。在實踐中，通過對岳陽林紙的技術(shù)改造方案的分析，肯定了封閉洗篩技術(shù)的循環(huán)價值，為造紙企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供指導。從流程型制造企業(yè)生產(chǎn)領域的行業(yè)評價標準改革出發(fā)，改變以往只唯經(jīng)濟、不注重資源消耗與環(huán)境保護的單一績效評價模式，從資源、環(huán)境以及經(jīng)濟績效等多方面進行綜合評判。

本研究也存在一些不足，未能對評價優(yōu)化后續(xù)研究的相關(guān)衍生問題進行深入分析。如今后可擴展至設計流程型制造企業(yè)資源價值流轉(zhuǎn)評價與優(yōu)化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，或設計可供流程型制造企業(yè)行業(yè)及上下游企業(yè)間適用的造紙資源價值流轉(zhuǎn)評價與優(yōu)化體系，滿足實務應用的整合化需求。