基于价值工程的企业生产流程碳排放动态评价模型研究

　　摘要：本文通过在分析企业碳排放详细分析的基础上，通过引入价值工程方法，并根据层次分析法和时间动态加权等方法对传统价值工程方法加以改造后，建立一个能够对企业碳排放效用稳定、科学、全面评价的体系。
　　关键词：碳排放；价值工程方法；动态加权平均
　　
　　0引言
　　在一段时间内，某一区域的碳排放主要由三部分组成：生产性碳排放、消费性碳排放和转移性碳排放。而在分析和研究碳排放问题中，生产性碳排放一直是主要的关注点。如果企业能够直接得到所购入生产资料准确的间接碳排放数据，那么企业在测算其产品碳排放总量时只需测量本企业本环节下的直接碳排放量。相较而言，制造业所产生的碳排放量是很小的[1]。而如火电、钢材、水泥、炼油、化工等基础原材料及动力的生产环节产生的碳排放量占据了整个工业生产碳排放总量的大部分。而这一部分环节的单位产品碳排放量是相对容易得到的，加之所占比重较大，所以这是数据取得的有利方面。但是如何准确测量各企业中生产流程以及如何获得上游及相关企业产品的碳排放量并不是本文主要关注的内容。需要说明的是，进行碳排放评价所必须的准确的碳排放数据是完成真实有效评价的基础。
　　1以价值工程为基础的碳排放评价方法
　　1.1 对企业碳排放评价引入价值工程方法
　　1.1.1 为什么要在评价以为企业为单位的碳排放中引入价值工程方法在企业的生产经营过程中，影响企业的大量内在外在因素往往并不是完全独立的。所以在考察企业中某一关键指标时，综合考量才能得出合理、全面、准确的结论。作为本文所讨论的主要问题，碳排放指标也同样需要与企业其他关键控制指标向结合，进行综合全面的考察才能够做出客观评价。与政府机关与非盈利组织不同，企业在权衡某一方面问题的时候，需要考虑企业的功能与成本，这样就必须以价值工程方法为出发点，全面考察企业如何评价碳排放对与企业整体效用的影响。单纯要求企业降低碳排放而不顾因此而造成的企业运营成本提高，效率下降而带来的问题是不现实的。
　　1.1.2 对价值工程方法的改造“要以最低的费用，向用户提供所需要的功能”，这是麦尔斯创造价值分析的思想基础。价值工程的全部内容，都是围绕着“功能与其所需费用”之间存在的特定关系，从一切有关方面创造性地寻求提高价值的方法和途径展开的[2]。传统价值工程方法中成本主要强调为达到某种功能而耗用的成本，即经济成本。而为了有效评价碳排放给社会带来的损失，达到通过正确评价企业使企业平衡社会成本与企业成本，单纯强调经济成本是不够的。通过引入碳排放成本，与企业的经济成本结合考虑，能够得到更加完整、全面的结论。其改造后的公式为：
　　效用=
　　其中：A为经济成本系数；B为碳排放成本系数（有关系数分配详见第二章第2节中有关分配权重的内容）
　　1.1.3 功能、经济成本与碳排放成本的关系根据价值工程方法的观点，功能与经济成本有着边际效用递减的高度正相关关系。并且在一定的社会经济环境中，在一定的技术条件下，对于给定的价值工程对象功能的量与实质，实现每一功能水平的费用都近似地服从正态分布规律。所以效用、经济成本与碳排放成本的关系表现为：功能随着成本的增加而提高，但速度不断减缓；效用在达到峰值后陡然下降。在引入碳排放成本后，由于关联关系的变化，效用、功能与成本的关系也会发生变化。在企业实际情况中由于碳成本与经济成本并没有一个确定关系，即在达到相同功能的前提下，碳排放成本与经济成本可能为正相关或负相关。按照不同情况分别加以考虑：如果企业的碳排放成本与经济成本负相关，在计算后可以权衡不同决策的总成本；如果企业的碳排放成本与经济成本正相关，那么在降低碳排放成本的时候同样可以降低经济成本，通过传统价值工程方法的评估和改善也能够使得经济成本下降至碳排放与经济成本负相关的水平。
　　1.2 通过层次分析方法建立多指标体系
　　1.2.1 层次分析方法下指标体系的建立为了有效科学的分配成本中多个因素指标的权重，可以通过层次分析方法加以分析。所谓层次分析方法是指将决策问题的有关元素分解成目标、准则、方案等层次，在此基础上进行定性分析和定量分析的一种决策方法。它是对复杂问题的影响因素及其关系进行深入分析后，构建层次结构模型，通过两两比较的方式确定层次中各因素的相对重要性，然后确定被选方案的优劣。[3]根据这种评价方法的思想，可以把影响效用中的成本因素加以分解，在分层基础上对各因素分配权重并建立相对重要矩阵加以比较。虽然不同企业的评价体系由于生产工艺、流程和上游环节的不同会造成具体评价指标的不同，但是可以根据企业生产过程建立一个一般性的层次分析体系（见图1）[4] [5]。以此为基础，不同企业可以根据自身流程特点、能耗组成等情况建立起一个更加详细指标体系。
　　1.2.2 权重分配根据不同的权重分配对相同的指标值可以得到不同的评价结果，按照企业生产特点、管理当局的意愿和国家政策引导的方向，指标层1的权重分配和指标层2的权重分配存在很强的自主性。这种自主性一方面表现企业对于不同问题的重视程度的区别，另一方面也有助于根据企业自身特点对企业的碳指标进行科学评定。根据层次分析赋予权重的一般方法，在进行赋权重时首先应该先评定指标层1中指标的权重，然后分别评定指标层1中各指标下的子指标相对权重，再通过子指标与指标的系数相乘得到子指标的绝对权重。
　　Ui=Vi×Wj
　　其中：Wj为第j项指标的权重，Vi为第j项指标中第i项子指标的相对权重，Ui为第j项指标中第i项子指标的绝对权重。在建立起分层权重分配方法的基础上，选择模糊判断矩阵，计算针对某一指标中各子指标的相对重要程度，以对指标权重分配的总体合理性进行进一步判断。
　　Mi=CC…CCC…C ┆┆┆CC…C=V1 /V1V1 /V2…V1 /VnV2 /V1V2 /V2…V2/Vn ┆ ┆ ┆Vn /V1Vn/V2…Vn/Vn
　　其中：Mi为第i项指标中所有子指标的相对重要矩阵，Cmn为第i项指标中第m项子指标相对于第n项子指标的相对重要水平，Vj为第i项指标中第j项子指标的相对权重。计算子指标相对重要矩阵后，根据定量值选择模糊判断矩阵对各子指标相对重要性进行定性判断。一般可以采用1-9及其倒数的判断方法。[6]
　　1.3 通过建立有时间权重的动态指标改善原静态指标相对于时点指标，使用动态平均的方法往往能够在进行较大时间跨度上跟踪并科学分析特定指标上有着更明显的优势，它能够在一定程度上剔除某一时刻上指标的异常波动并保持目标时点指标的即时性。根据对历史指标和目标时点指标的重视程度不同，可以通过选择不同的时间权重进行调整。碳排放评价体系是通过综合考虑企业功能、经济成本以及碳成本，对企业碳排放进行长时间持续的评价方法。通过引入时间权重，把企业一定期限内的历史数据与目标时点的即时数据相结合，在一定程度上剔除季节因素、燃料品质变化、短期需求波动等非流程生产内部因素的异常变动。权衡保持连续性与保持即时性是赋予时间权重的主要依据，企业可以根据其自身产品市场、生产流程和燃料动力组成等因素选择科学、准确的时间权重对即时数据与历史数据加以处理。
　　Y=T×F=t t … taa…abb…b┆┆ ┆ee…e=ab…e
　　其中Y为动态时间权重向量，T为时间权重，FT为各时点上的子指标值转置矩阵，a1、b1等为各指标在某一时点上的指标值，a、b等为各子指标经过动态时间权重进行时间加权平均后的动态指标值。需要注意的是时间权重需要保持权重随时间距目标时点变长而逐渐减小并且加总为1的原则（例如以泊松分部作为动态时间权重）。
　　1.4 建立评价模型通过引入分层分析方法和历史动态指标的概念，把原碳排放价值工程评价方法改造为更加完整、准确、科学的企业碳排放评价体系。根据前文分析的结果，可以得到的评价模型为：X=其中X为企业总效用，G为功能，A为经济成本权数，E为经济成本，B为碳成本权数，T为碳成本。
　　如果经济成本指标下面分为n个子指标，其子指标值向量E=EE…E。按照不同重要性，分配的相对权重向量为v=vv … v，则其绝对权重矩阵为V=A•v=A•v A•v … A•V=V V … V。同样，设碳成本指标下分为m个子指标，其子指标值向量C=CC…C。按照不同重要性，分配的相对权重向量为w=ww…w，则其绝对权重矩阵为W=B•w=B•w B•w … B•w=W W … W。通过一段时期对功能指标、经济成本指标和碳成本指标中的各子指标值的跟踪测定和记录，可以根据所取得数据分别得到一段时期内功能指标值矩阵Gt、经济成本子指标值矩阵Et和碳成本子指标值矩阵Tt。
　　Gt=g g … gt
　　Et=E1tE2t┆Ent=e11e12…e1te21e22…e2t┆┆ ┆en1en2…entCt=C1tC2t┆Cm t=c11c12…c1tc21c22…c2t┆┆ ┆cm1cm2…cmt
　　其中Eit为第i种经济成本t期内的指标值向量；eij为第i种经济成本第j期的指标值；Cit为第i种碳成本t期内的指标值向量；Cij为第i种碳成本第j期的指标值。需要说明的是由于经济成本与碳成本的配比关系，所以两个向量的列数一定相同。
　　设时间权重向量T=T T … T，可计算企业t期内的碳排放动态总效用Xt。X=
　　2评价系统评价
　　动态碳排放效用评价体系是在价值工程基础上，经过分层分析法与动态时间加权法调整改造后建立的对企业碳排放评价的一种方法。这种改造能够更合理、科学的对一段时间内的企业碳排放效用进行评价，其主要优点有：
　　考察的综合性：由于价值工程方法本身并不仅对某一特定属性进行评估，而是在综合考虑功能与成本的基础上对效用进行整体评价，所以这种方法相较于单一指标的评价更加全面。由于引入分层分析法，可以把评价的总体不断细分。不但能够更加有效的分辨出重要因素和相应的影响水平，而且能为发现具体问题，进行因素分析提供支持。另一方面由于引入了动态加权的计算方式，也同样考察了企业在一个时间区间内的整体情况。
　　计算的灵活性：动态碳排放效用评价体系只提供了一种比较框架性的方法，其具体的子指标、指标权重与时间权重都可以根据企业的生产流程、产品特点以及材料等具体情况加以分析和确定。
　　指标值的稳定性：通过横向与纵向加权的方法，在全面考虑各方面因素的同时更加突出企业碳排放评价的稳定性。由于企业碳排放规模的形成很大程度上受到各种企业自身不可控的外部因素的影响，但是从企业评价的角度上来说，这些因素的计入是不合适的。但是完全剔除这些因素又很难做到。通过引入时间加权的方法，一方面能够在一定程度上能降低这些因素对于准确评价的影响，另一方面又保持了较大的数据即时性。而从另一角度上来说，把前期指标值纳入到当期的考虑范围内，对企业当局做出低碳决策有着更强的激励水平。
　　缺点及解决方法：
　　计算的复杂性：由于动态方法从整体、全局的角度考虑整个企业碳排放的评价问题，所以所需求的数据和计算过程较为庞杂，收集难度较大。考虑到企业的评价成本和资源限制，如何平衡评价的准确性和评价成本的经济性也同样是值得关注的。在这个问题上，不同规模、产业、能源结构的特征的企业可以按照重要性原则对主要指标重点分析、单独确认，次要指标整体分析、分类确认，并对关联性较小的指标按企业需求和能力与其他指标合并或略去。
　　计算的随意性：由于企业构建评价模型时所确定的指标和权重有较大的自主性，使得在同行业中的比较难度加大，更重要的是容易造成模型构建和计算的随意性。这要求企业在构建评价体系时一方面对指标的选择和各项系数的分配需要有切实的依据，另一方面，要求企业对所评价的流程对象有充分的了解和数据储备。
　　指标值的不敏感性：动态方法虽然提供了连续评价的稳定性，但是即期指标在很多时候有着很大的代表性，他在很大程度上更加能够表现当期所产生的问题，也是进行未来决策的重要依据。为了在不失去稳定性的基础上保证为正确、有效决策提供准确依据，可以在引入动态加权平均的方法后保留即期算法，这样在有效提高数据即时性基础上，更加强调了即期与往期指标的对比分析。
　　3总结
　　企业碳排放评价是一个综合性的系统工程，如果不采用全方面的分析方法而不恰当的对企业碳排放做出不切合企业实际的碳排放评价，对于企业的发展和我国的宏观经济将会造成不可估量的损害。如何评价企业的碳排放水平在当前日益讲求低碳经济的大环境中日益的重要起来，这也迫切的要求能够有一种能够完整、科学表现企业以产业链条为基础的横、纵向相结合的评价指标体系的建立。本文仅通过引入直接碳排放与间接碳排放，层次分析法与时间动态加权等方法尽可能的建立起一套能够行之有效对企业碳排放水平做出合理评价的一般性方法。
　　参考文献：
　　[1]白冰,李小春,刘延峰,张勇.中国CO2集中排放源调查及其分布特征.岩石力学与工程学院报，2006.2.
　　[2]王乃静.价值工程概论.
　　[3]现代综合评价方法与案例精选.清华大学出版社，2005.09:2-4，9-19，111-137，166-179.
　　[4]刘飚,蔡淑琴,郑双怡.业务流程评价指标体系研究[J].华中科技大学学报，2005.4.
　　[5]张敬,张芸,张树申.钢铁行业二氧化碳排放影响因素分析[J].现代化工，2009.1.
　　[6]李红岩.企业业务流程持续改进效果评价.