石材行業(yè)減碳評價指標體系的實證研究

福建工程學院 林鵬舉,蘇宇森,呂雯莉,李玉玲,胡薇薇,麻冬寧

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展以及工業(yè)化進程加快，資源的消耗與碳排放量不斷加劇，環(huán)境問題也不斷惡化。國際間越來越多的企業(yè)開始重視并提倡綠色發(fā)展，全球化的低碳革命正在興起。2020年9月，我國提出“雙碳”目標，碳中和成為未來40年經(jīng)濟發(fā)展的重要課題之一。2021年12月28日，國務院印發(fā)《“十四五”節(jié)能減排綜合方案》的通知中，明確表明我國現(xiàn)階段的減碳目標是：到2025年，全國單位內(nèi)生產(chǎn)總值能源消耗要比2020年下降13.5%[1]。

石材行業(yè)作為一個資源性行業(yè)，相關(guān)研究指出，國內(nèi)現(xiàn)行粗放的管理方式造成資源的浪費，增加了行業(yè)的碳排放量[2]；而石材的碳足跡 ，是要求從原材料開采、運輸、加工、物流配送等環(huán)節(jié)，根據(jù)能耗等測算出碳數(shù)據(jù)，經(jīng)專業(yè)機構(gòu)測算后，石材產(chǎn)品如果符合碳足跡要求，其附加值一般可提升20%以上[3]。至于要如何減少石材行業(yè)的碳足跡?如何降低開采、運輸過程中的碳排放量?這是相當嚴肅的課題。

本文通過生命周期法計算石材企業(yè)的碳排放量，并基于決策實驗室分析法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)解構(gòu)石材企業(yè)在其業(yè)務流程中影響碳排放的因素，依其因素之間存在的邏輯結(jié)構(gòu)和影響機制，從而建立可供依循的評價指標體系，為石材企業(yè)尋求解決方案，為實現(xiàn)石材企業(yè)低碳運營的目標提供重要的參考依據(jù)。

一、研究方法

(一)生命周期法測算碳排量

碳排放測算是確定減碳排最重要的工具，是減排方向的基礎(chǔ)，也是評估低碳發(fā)展的重要參考。據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)等相關(guān)機構(gòu)的研究，在統(tǒng)計相關(guān)石材生產(chǎn)和使用過程中，工程量或能源消耗的相關(guān)數(shù)據(jù)并不能完全反映出相應活動產(chǎn)生的碳排放量。因此，從可操作性和經(jīng)濟性上考慮，通常以產(chǎn)生的CO2量來衡量。

生命周期法(Life Cycle Analysis，LCA)是IPCC認 可 碳排放測算方式之一，其測算理念是指從產(chǎn)品入手，觀察制造某種產(chǎn)品在整個產(chǎn)品生命周期里，從原材料的采購開始到制造出產(chǎn)品以及到最后產(chǎn)品使用后處理的整個過程對環(huán)境所造成的影響[4]。本文導入生命周期法測算石材行業(yè)的碳排放量分為三個階段，分別是：生產(chǎn)階段(荒料開采階段)、運輸階段、加工階段。

(二)決策實驗室分析法(DEMATEL) 建立減碳評價指標體系

決策實驗室分析法(DEMATEL)是1971年由日內(nèi)瓦Batelle 機構(gòu)(Batelle Memorial Institute of Geneva)所開發(fā)并應用于研究復雜難解問題的一種系統(tǒng)性管理技術(shù)，至今已擴及至不同領(lǐng)域的決策應用上。決策實驗室分析法(DEMATEL)的目的是將許多復雜難解問題，通過觀察所有的變量之間，經(jīng)成對比較后的影響狀況，利用矩陣運算求出所有變量直接和間接的因果關(guān)系與影響程度，并以直觀的因果關(guān)系圖來表達復雜系統(tǒng)中各個變量間的關(guān)聯(lián)與影響，找出復雜系統(tǒng)的核心問題或是找出關(guān)鍵要素，據(jù)以建立評價準則并提出對策或改進方案[5]。一般分為五個流程進行：

第一，建立直接關(guān)系矩陣(Direct-Relation Matrix)。通過專家問卷對系統(tǒng)中各要素之間的影響程度進行評價，生成原始的直接關(guān)系矩陣——A矩陣；定義如下：

公式(1)中，aij表示因素i對因素j的直接影響程度。

第二，將直接關(guān)系矩陣標準化(Normalized Direct-Relation Matrix)，形成Z矩陣；定義如下：

第三，建立總關(guān)系矩陣(T矩陣)，定義如下：

公式(3)中，I表示單位矩陣(Identity Matrix)。

第四，通過總關(guān)系矩陣可計算評價指標體系內(nèi)各指標的中心度和原因度，中心度表示某指標變量的影響及被影響的總效果，定義為D+C，呈現(xiàn)該指標變量在評價指標體系內(nèi)的核心程度；原因度則表示為某指標變量在評價指標體系內(nèi)的因果關(guān)系，定義為D-C，當D-C〉0時，表示該指標變量屬于原因項(會影響其他變量)，反之，若D-C〈0時，表示該指標變量為結(jié)果項(被其他變量所影響)。

第五，綜合上述的計算結(jié)果繪制因果圖并進行比較分析。

通過生命周期法計算石材行業(yè)的碳排放量之后，本文以決策實驗室分析法(DEMATEL)建構(gòu)其評價指標體系，建立節(jié)能減碳的遵循準據(jù)。

二、實證分析

本文實地走訪上海市某石材公司作為調(diào)研對象，該公司與意大利、西班牙、土耳其、希臘、印度、埃及、沙特、伊朗、挪威等幾十個國家及國內(nèi)的優(yōu)質(zhì)礦區(qū)建立了良好的長期合作關(guān)系，有暢通的流通供貨網(wǎng)絡(luò)和渠道，常年備有上萬立方米各類石材荒料，保證大型工程及經(jīng)銷商對貨源、品質(zhì)、色系、工期及數(shù)量的需求。根據(jù)該公司愿意提供的信息(大部分為保障客戶隱私權(quán)益，個案公司認為的機敏信息均未對本團隊提供)，同意授權(quán)公開本文調(diào)研分析其經(jīng)營業(yè)務的意大利皇家白大理石的業(yè)務運營流程進行探討。

本文通過實地觀察記錄并與個案公司管理干部進行訪談，歸納其從生產(chǎn)到運輸過程中碳排放存在的主要問題，包括：企業(yè)低碳意識薄弱、低碳創(chuàng)新方面缺乏專業(yè)人才的技術(shù)支持、沿用傳統(tǒng)開采技術(shù)且生產(chǎn)加工設(shè)備較為滯后、運輸路徑與運輸工具選擇不當、廢料處理不佳等；造成企業(yè)內(nèi)的節(jié)能減碳效果始終不理想。

（一）測算碳排放量

根據(jù)個案石材公司同意提供揭露的信息數(shù)據(jù)，本文以其意大利皇家白大理石業(yè)務流程的碳排放測算依生命周期區(qū)分為生產(chǎn)、運輸以及加工等三個階段計算，以開采平均一塊體積7m3、重量約20t的大理石為樣本單位，分別計算三個階段生命周期的碳排放量；具體計算過程如下：

生產(chǎn)階段，位于意大利礦山的荒料需要使用規(guī)格22kW/水平鉆、55kW/h繩鉆、330L/日（柴油）鉤機、150L/日（柴油）叉車等能耗設(shè)備。

運輸階段，分為汽運和海運，其運輸路徑共分為三段：第一段，自意大利礦山開采原石荒料，以汽運方式運送至出口港；第二段意大利出口港海運至中國上海，抵運后由個案石材公司報關(guān)驗結(jié)；第三段，以汽運方式將石材運送至南通加工廠。

加工階段使用砂鋸切割、反光背面、拋光、紅外線切割、包裝、叉車等能耗設(shè)備，各個部分對應的設(shè)備為7.5 kW/h大型砂鋸、5.5 kW/h拋光機、22kW/h紅外線切割機、1kW/h包裝機、額定起質(zhì)量3t的叉車。

總碳排放量W總=W生產(chǎn)+W運輸+W加工=3111.17kg。個案石材公司大理石年進口量最多達5000噸，本文由計算一塊平均體積7m3、重量約20t大理石的總碳排放量，再進一步推算其年排碳量，可得：W年(大理石碳排 量)=3111.17kg×(5000÷20)t≌777.79t。

這個數(shù)字乍一看，遠低于生態(tài)環(huán)境部印發(fā)通知中的排放限量標準，本文認為，雖然個案石材公司在過去兩年內(nèi)總體石材業(yè)務的年碳排放量也許未超過法定二氧化碳當量的排放標準，但是否反而沾沾自喜是形成企業(yè)內(nèi)部的低碳意識較為薄弱的原因?因此，本文以決策實驗室分析法(DEMATEL)建構(gòu)個案公司的減碳評價指標體系，使該公司能在日常工作中有所依詢，提高節(jié)能減排的集體意識，以符合國家政策規(guī)范并實現(xiàn)企業(yè)低碳運營的目標。

（二）以決策實驗室分析法建立減碳評價指標體系

本文通過對國內(nèi)外文獻有關(guān)資料的收集，先行建立了減碳指標的評價構(gòu)面和關(guān)鍵因素，并通過專家問卷意見增刪匯整后，得出石材行業(yè)減碳評價指標體系架構(gòu)，如表1所示。將表1的各個指標關(guān)鍵因素匯整專家兩兩比對的數(shù)值并以DEMATEL公式計算后，得出總關(guān)系矩陣(T矩陣)；通過總關(guān)系矩陣計算得出減碳評價指標體系內(nèi)各關(guān)鍵因素的中心度和原因度，根據(jù)結(jié)果繪制出因果關(guān)系圖，如圖1所示。

圖1 中心度-原因度的因果關(guān)系圖

表1 石材行業(yè)減碳指標的評價構(gòu)面和關(guān)鍵因素

從圖1可看出，在中心度指標方面，中心度越高表明該要素越重要，在評價指標體系中的作用也越大，并且也代表政府或者企業(yè)可對其改進和完善的程度越高，政府應當加大宣傳力度，企業(yè)則應響應政策并積極調(diào)整內(nèi)部結(jié)構(gòu)，加強對物流運輸方面和設(shè)備方面低碳化的重視程度。在原因度指標方面，當D-C〉0時，表示該關(guān)鍵因素屬于原因項，則圖1中顯示法規(guī)政策構(gòu)面和企業(yè)控制構(gòu)面所占的關(guān)鍵因素居多，表明對企業(yè)低碳化發(fā)展有著直接的影響，應重視這些因素并提出積極的做法。

由圖1，以第一象限和第三象限為例，第一象限表示中心度和原因度均高，即要素重要性高且為原因因素，計有政府鼓勵、企業(yè)戰(zhàn)略決策、人才資源培養(yǎng)等項，這是個案石材公司首要關(guān)注的地方。第三象限表示中心度和原因度均低，表明要素重要性低且為結(jié)果因素，計有先進能源開發(fā)利用、低碳材料研發(fā)、包裝環(huán)節(jié)低碳化等項；這里可以理解為，這些因素相比于其他關(guān)鍵因素的優(yōu)先順序較后，個案石材公司可以先將大部分的心力放在優(yōu)先順序靠前的關(guān)鍵因素，以免資源分配不均、顧此失彼。

四個評估構(gòu)面分別為法規(guī)政策、企業(yè)控制、運輸管理、低碳技術(shù)，這四個構(gòu)面的原因度之和分別為：3.756、-0.334、-2.616、-0.806，四個構(gòu)面的中心度之和分別為4.562、5.503、8.708、6.591。其中政府的原因度大于0，是最大的值，說明政府政策和法規(guī)規(guī)范在石材行業(yè)低碳化起到關(guān)鍵推動作用。從中心度來看，運輸管理構(gòu)面的中心度值最大，說明減少運輸過程中的碳排放是減少整體碳排放的關(guān)鍵樞紐，同時，法律法規(guī)、企業(yè)控制、低碳技術(shù)等構(gòu)面的中心度值均為正值(大于0)，也說明了這些構(gòu)面是企業(yè)節(jié)能減碳、實現(xiàn)低碳化過程的重要部分。

（三）預期效益評估

本文基于決策實驗室分析法建構(gòu)個案公司的減碳評價指標體系，假該設(shè)公司已完成減碳設(shè)計更新和人才資源培育，運輸路徑已優(yōu)化并已升級運輸工具且已實現(xiàn)合理化運輸體系，則本文利用生命周期法模型對改善后的狀況進行優(yōu)化模擬測算。

生產(chǎn)階段(荒料開采階段)，模擬優(yōu)化前的碳排放量為105.67kg，模擬優(yōu)化后的碳排放量減少為85.19kg；運輸階段，模擬優(yōu)化前的碳排放量為2420.4kg，模擬優(yōu)化后的碳排放量減少為2004.32kg；加工階段，模擬優(yōu)化前的碳排放量為585.1kg，模擬優(yōu)化后的碳排放量減少為394.51kg。由測算結(jié)果可知，本文建立的碳排放量計算模型和建構(gòu)的減碳評價指標體系，是具有實踐意義的可行性和有效性。

三、結(jié)語

本文以上海市某石材公司作為研究對象，深入分析探討了石材行業(yè)關(guān)于碳排放的議題。本文首先利用生命周期法測算個案公司的碳排放量，其次，通過決策實驗室分析法(DEMATEL)建構(gòu)了石材行業(yè)減碳評價指標體系架構(gòu)，并計算各評估構(gòu)面和關(guān)鍵因素的影響程度與各因素彼此間的因果關(guān)系。研究結(jié)果表明，政策法規(guī)與企業(yè)控制這兩個構(gòu)面的評價指標連動地影響到其他構(gòu)面的關(guān)鍵因素，必須在這兩方面加大力度，確保依據(jù)各指標訂定的各種措施都能夠翔實完整不缺漏。本文進行的研究分析，對我國石材行業(yè)在節(jié)能減碳的實踐過程中具有可應用性的重大意義。