低碳供应链发展及运营新问题

李媛

（天津大学 管理与经济学部，天津300072）

全球气侯变化问题由于其复杂性和特殊性已成为人类面临的最严峻的挑战之一。为了减缓全球气候变暖的速度，降低温室气体排放，众多科研机构和学者进行了广泛的学术研究，努力推进国际间的气候合作。

环境、能源和气候等方面的危机所导向的低碳经济发展必将影响到各国的制造业格局和供应链运营模式。为应对该问题，我国采取了一些举措，不仅要在生产、流通的环节中减少二氧化碳排放，同时在消费过程中也要进行减排，这就需要提高消费者的环保意识。因此，该研究将重点关注于整条供应链，充分考虑低碳供应链的特征及发展趋势。

1 低碳供应链的内涵及特征

1.1 资源的内涵

该研究对象为供应链管理的一部分，属于运营管理的范畴。运营和供应链各部门通过实践提升了运营管理理论，包括制造和服务组织转化过程中的设计和管理，均为社会创造了价值[1]。转化过程如图1所示。

图1 资源的转换过程

由图1可以看出，投入的各种资源经过转换过程以产品或服务的形式输出。首先需要对资源进行界定。马克思在《资本论》中指出：“劳动和土地是财富两个原始的形成要素”。[2]恩格斯将其定义为：“劳动和自然界在一起，才是一切财富的源泉，自然界为劳动提供材料，劳动把材料转变为财富”。从二者的定义可以看出资源的构成不仅包括自然资源，而且还包括人类劳动的社会、经济、技术等方面因素。迈克尔·波特在《国家竞争优势》一书中说到，“决定一个国家某种产业竞争力的生产要素包括人力资源、天然资源、知识资源、资本资源和基础设施”。[3]通过对上述定义的分析，可将资源分为狭义和广义的资源，狭义的资源包括劳动、土地、资本及企业家才能，它们遵循边际收益递减的规律。随着人们认知能力的增加，“知识”亦能创造价值并且拥有产权，但是由于“知识”具有边际收益递增的特性，从而将之视为广义的资源。

在低碳经济中，碳排放权也是一种资源，正是由于碳排放权具有资源属性，才使其可以交易并创造价值，从而改变了传统供应链的成本构成和盈利模式。在新的模式探讨供应链问题是本研究的价值所在。

1.2 低碳供应链的内涵

供应链一词最早是由Drucker[4]提出的“经济链”到Poter[5]的“价值链”发展而来。近几年，绿色供应链和闭环供应链受到学术界和工业企业的广泛关注。绿色供应链是将对环境的关注融合到供应链管理的组织实践中[6]。

低碳供应链的概念在已有的文献中还未明确提出，该领域属于前沿的研究方向。因此，参照供应链和绿色供应链的定义，可认为低碳供应链将绿色、低碳、环保的理念和技术融入到供应链各环节之中，是指在供应链的各个环节充分考虑CO2排放效应，降低CO2排放量，使其到达最小值，从而降低对环境的负影响，同时考虑企业的盈利效益，合理地对资源进行优化配置，最终达到环境、经济和社会的“三赢”。

绿色供应链和低碳供应链均为供应链的子集，都从属于供应链的一部分，由于研究目标的不同而各有侧重，但是二者在供应链网络中进行研究而有交集，低碳供应链与绿色供应链之间的区别如下：

（1）绿色供应链只研究了污染的减量化，强调的是资源的回收再利用，可通过5R即Reduce、Reuse、Recycle、Manufacturer和Redesign的方式来较少资源浪费。低碳供应链的主要目标是降低碳排放，最终减缓温室效应。

（2）绿色供应链不存在类似碳排放权交易的市场，没有碳交易机制，未用流动的视角来研究碳排放，因此低碳供应链与绿色供应链具有不同的研究视角。

（3）传统的供应链交易模式为二维交易，由原材料采购到产成品输出。低碳供应链将碳排放权作为一种资源进行交易，从而形成了新的三维交易模式，政府和消费者需求作为外部力量对市场产生影响，如图2所示。

图2 低碳供应链三维交易模式

（4）在低碳经济下，随着节能减排的努力，产品的效用函数不仅仅取决于产品价格，还要将碳排放引入其中，从而效用函数由产品价格和排放量共同决定。

（5）绿色供应链对运营（库存、计划）没有产生根本性的影响，而低碳供应链需要重新进行设计、协调和优化配置。

2 低碳供应链的理论基础及实践基础

2.1 理论基础

针对环境污染的外部性问题，解决思路主要有庇古的税收理论和科斯定理，前者强调通过国家征税的方式使私人成本等于社会成本，后者强调通过产权界定的方式自愿协商明确界定损害责任。

庇古认为外部性导致市场失灵，要解决这一问题，需要引入政府干预使其内部化[7]，如对排放温室气体的企业进行征税或者收费。在实际操作过程中，执行成本过高使得征税或者收费并没有很好地解决这一问题，但政府在解决外部性问题上所扮演的关键性角色却成为了共识。因此人们开始尝试在政府主导和参与下，以交易的方法来控制和削减温室气体的排放，以实现社会福利最大化。

科斯定理指出，只要产权关系明确予以界定，那么经济活动的私人成本和社会成本必然相等[8]。在科斯产权理论的启发下，一些国家开始尝试制定相关法律，明确温室气体排放权利的归属，将温室气体排放权的外部性问题转化为内部性问题，这样，企业对大气资源的使用就成为对自身资源的使用，就有了更多关心环境和治理污染的动力。

2.2 实践基础

从排污权交易制度设想提出至今，排污交易的实践已有40多年的历史。1968年，针对西方国家存在的环境管理困难的问题，美国经济学家Dales[9]首先提出了污染实际上是政府赋予排污企业的一种产权，排污者之间可以有偿交易从而提高环境资源的使用效率。1970年生效并于1977年修正的《清洁空气法》详细规定了所有主要污染源的排放标准。1990年，美国在《清洁空气法》修正案中建立了“酸雨计划” （Acid Rain Program），该计划将“排放总量控制”作为控制手段，可作为碳交易的实践基础。

碳交易和排污权交易在解决外部性问题上具有共同点，但其也具有崭新的特征：

（1）应用范围不同。排放权交易针对的是某一地区的某一污染物而进行的交易，而碳交易是跨地区和跨行业的，具有全球性，因此其应用范围更加广泛。

（2）交易的难易程度不同。碳排放权具有无差异性，因此具有共同的碳交易市场，从而容易进行交易。排污权交易只能在同行业中进行，因此是局部性的，交易较为困难。

（3）交易的“商品”性质不同。排污权交易和碳交易中交易的“商品”都有商品的基本属性。但是，碳配额作为碳交易中的“商品”具有无差异性，因而更具流动性，那么就具有了一般等价物的特征。

（4）排污权交易中SO2的市场是孤立的，只局限于某个行业，无法在整条供应链上累加衡量；碳交易中的CO2是全球企业共同的，可以累加，并用产品的碳足迹来衡量整个全生命周期过程中CO2的排放量。

上述的理论基础及实践基础为碳交易市场的建立提供了有利条件。碳交易市场的建立不仅是应对气候变化工作的必然要求，还能够优化资源配置，形成低碳产业结构、低碳经济增长方式及低碳消费模式。

3 低碳供应链的研究框架

发展低碳经济是世界经济发展的必然趋势，也是提升国家综合竞争优势及实现可持续发展的必经之路。供应链低碳化是发展低碳经济的有力手段，其研究框架如图3所示。

图3 供应链低碳化的研究框架

由图3可以看出，本研究将低碳供应链划分为三个主要部分，分别为低碳供应链特性、低碳设计和低碳运营。对于低碳供应链这一前沿领域，首先要关注供应链低碳化研究的必要性及重要性，定义低碳供应链的内涵及其术语和它所包括的维度，并给出进一步研究的研究方法。低碳设计主要强调环保设计（Environmentally Conscious Design，ECD） 和产品的全生命周期分析（Life Cycle Analysis，LCA）。低碳运营包括了运营的各个层面，如低碳供应商和低碳原材料的选择、低碳制造及再制造、逆向物流和物流网络设计、废弃物的处理等。供应链低碳化的过程中还要受到来自外部的约束，政府的规制及消费者对低碳产品的需求均为其受到的外部力量。因此，对低碳供应链的研究是在外部制约的条件下对供应链中各企业行为选择和资源优化配置所进行的探讨。

伴随着消费者价值判断体系的改变，企业的运营决策也相应发生改变，企业的低碳化行为与消费者的价值判断是否一致是尚待解决的重点问题，因为该问题决定了企业的运营成败。因此，分析消费者的价值判断标准、开发消费者价值判断体系与产品特性的映射工具及研究产品低碳设计和流程是研究内容的一部分。

政府制定了相应的法律法规来激励企业向低碳化方向发展，实质上是将碳排放的外部成本内部化，因此交易成本发生改变，企业会重新进行运营决策。那么，政府和企业行为之间的博弈将成为一个崭新的研究方向。

当碳排放权作为一种资源加入到供应链中，传统的由原材料交易和产品交易构成的二维交易模式转变为包括碳排放权交易的三维交易模式。碳排放权的加入改变了企业的利润函数，企业需要在三种交易模式下进行权衡，做出最优的运营策略。

当存在排放权交易后，企业的交易内容改变，合作伙伴也发生变化，有了排放权互补新的合作伙伴。供应链由于新增节点改变了结构，使供应链网络更加复杂化。因此应考虑低碳对供应链结构的影响，不仅要考虑空间结构还要考虑经济结构。

在供应链低碳化过程中，对供应链网络成员企业间相互作用进行研究，充分考虑上下游企业低碳化行为的相互影响，因此低碳供应链的风险管理成为供应链研究的新问题。在低碳经济发展的模式下，企业不仅要追求自身利润最大化，同时还要规避风险，最小化企业的风险和对环境的负作用。

4 结语与展望

低碳供应链是低碳经济快速发展下的必然产物。供应链低碳化的主要目标是在不损害质量、可靠性、绩效或能源使用效率的前提下，尽可能降低二氧化碳排放，从而遏制由温室气体导致的全球气候变暖。该领域的研究对从业者、学者和科研人员提出了各种挑战。对低碳供应链的研究涉及到范式的改变，由原来的最终控制到满足环境管制的多重目标，在实现二氧化碳排放量最小化的同时还要实现整体经济利润的最大化。

本研究对低碳供应链结构的划分或将有助于学者及科研人员从更广泛的角度来进行研究，重点的研究领域是在整条供应链上分析二氧化碳排放、运营策略、供应链管理及产品和工艺技术。当把二氧化碳作为一种资源加入到供应链中时，其作为外部约束使得运营要在给定的限制之内进行。已有的方法可能依然适用于低碳问题的复杂性研究，但是本研究期望在一个更为完整的框架下取得一些成果。

[1]CHOPRA S，LOVEJOY W，YANO C.Five decades of operations management and the prospects ahead[J].Management Science，2004，50（1）：8-14.

[2]马克思，恩格斯.马克思恩格斯选集：第四卷[M].北京：人民出版社，1995.

[3]迈特尔·波特.国家竞争优势[M].李明轩，邱如美，译.北京：华夏出版社，2002.

[4]DRUCKER P F.Managing for Results[M].2nd edition.New York：Harper Business，1986.

[5]POTER M E，MILLAR V E.How information gives you competitive advantage[J].Harvard Business Review，1985，63（6）：149-174.

[6]SARKIS J，ZHU Q，LAIK.An organizational theoretic review of green supply chain management literature[J].International Journal of Production Economics，2011，130：1-15.

[7]PIGOU A C.The economics of walfare[M].London：Macmillian，1952.

[8]COURSE R H.The problem of social cost[J].Journal of Law and Economics，1960，3：1-44.

[9]DALES J.Pollution，property and prices[M].Toronto：University of Toronto Press，1968.