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支撑资源循环可持续性评价的经济决策工具——生命周期成本分析的发展与应用

2018-12-28胡鸣明张纯博向鹏成

中国环境科学 2018年12期
关键词:可持续性生命周期成本

胡鸣明,张纯博,董 亮,向鹏成,张 倩



支撑资源循环可持续性评价的经济决策工具——生命周期成本分析的发展与应用

胡鸣明1,2,张纯博1,2,董 亮2*,向鹏成1,张 倩3

(1.重庆大学建设管理与房地产学院,重庆 400045;2.莱顿大学环境科学研究所,莱顿 2300RA;3.新南威尔士大学建筑环境学院,悉尼 2052)

对接经济系统和环境系统是支撑循环经济决策的关键,而可持续性评价以及在传统生命周期影响评价(LCA)基础上发展起来的生命周期可持续性评价(LCSA)是重要决策支撑工具.近年来对可持续性评价的关注使得生命周期成本分析(LCC)及其在资源循环决策中的应用得以快速发展.大量研究表明LCC是有效的经济决策支撑工具.但是由于“生命周期成本分析”的其他相关称谓与LCC术语上模糊,以及成本效益分析(CBA)等相关成本评估工具在方法用途上的类似,使得在实际研究中LCC的相关概念混淆甚至错误使用的现象时有发生.针对如上研究背景,本文采用文献研究法和案例分析法,旨在厘清LCC及相关术语的概念和内涵,并为LCC以及LCSA在未来的研究提出实用性建议.首先,通过文献研究回顾了LCC的发展脉络,厘清了在人们对社会和环境问题关注下,LCC逐渐从普通的成本评估发展成为LCSA核心部分的发展路径.同时,使用Citespace对国内和国际2000-2017年LCC相关论文发表情况进行图谱分析,发现和国内相比,国际期刊的LCC相关研究已经从概念探索和企业成本控制发展到了特定领域系统的成本优化研究.进一步,引入“可持续性三支柱”的概念来阐释LCSA的经济、环境、社会三个维度以及它与LCC的关系,然后区分了LCC的类似术语的定义和成本范围,并阐述了与传统CBA方法的差别.在此基础上,以欧盟VEEP项目为案例,从定性和定量两个维度阐释了LCC的分析视角和计算过程.最后,对LCC在中国未来的研究方向提出了具体建议,包括:扩大运用领域,标准化,研究方法间的结合,以及数据库和软件工具的开发.

生命周期成本分析;成本评估;生命周期可持续性评价;生命周期评价;可持续性;资源循环

目前,对处于高速工业化和城市化进程中的我国而言,循环经济是实现生态文明构建的重要推手.而对接经济系统和环境系统的分析工具是支撑循环经济决策的关键之一.可持续性评价是经济和环境系统综合考量的重要分析工具.

随着我国经济发展突飞猛进,物质和精神生活品质空前提升.但由于“经济理性”的驱使导致新兴商品和行业的生命周期越来越短,物质的无益代谢加速,带来了一系列的问题,经济和环境、社会矛盾割裂开来的粗犷发展模式亟待转变.如今,世界范围内都经历着一个由追求经济发展到经济发展和环境保护并行到全面可持续发展的思维转型中.在此背景下,可持续性评价应运而生.

在传统生命周期影响评价(LCA)基础上发展起来的生命周期可持续性评价(LCSA)是可持续性评价的重要工具系列.近年来对可持续性评价的关注使得生命周期成本分析(LCC)及其在资源循环决策中的应用得以快速发展.LCC是评估产品生命周期内发生成本并支撑经济决策的有效工具.然而,相关成本分析工具概念混淆,各类成本分析系统边界不一,时常导致LCC的误用[1];此外,部分生命周期评价工具也还处于发展阶段.据笔者了解,目前还没有中文期刊对LCC的发展历程和应用情况进行综合的分析.因此,系统地评述和分析LCC的相关进展有助于促进生命周期理论在经济决策支持方面的应用,推进生命周期评价和可持续评价工具的发展,为循环经济和可持续发展的推进夯实理论基础.

针对如上研究背景和科学需求,本文首创性地厘清LCC及相关术语的概念和内涵,并为LCC的发展提出实用性建议.本文通过回顾LCC的发展历程并梳理LCC在国内、国际上的研究进展,进一步阐释了LCC在生命周期可持续性评价中的定位;界定了LCC和成本效益分析区别;以欧盟VEEP项目为例阐释了LCC实际应用中项目生命周期各个主体成本分析的视角以及计算过程,对LCC在中国未来的发展方向提出政策建议.

1 生命周期成本分析的发展

1.1 生命周期成本分析的发展脉络

在早期公共和私人部门,除了武器系统外的项目和产品的成本评估,仅仅考虑初始采购成本[2].60年代中期,美国国防部进行长期武器采购决策的全成本的评价[3],发现武器的使用和维护成本占到了总成本的75%[4].这被认为是最早的LCC的运用,虽然还未站在生命周期的视角,只是为了提高政府采购策略的效率,但这促进社会对产品和服务的采购成本和使用成本进行控制的意识[1].随着工业化的不断推进,社会生产力的不断提高,产品在生产、使用、报废过程中的物质代谢和能量消耗的不断加快,对环境的危害成为影响产品成本的重要因素.由此,“谁污染谁赔偿”原则首先从欧盟成员国开始传播开来[5].这一方面,让消费者将产品生命周期终结时末端处置成本纳入成本分析的范围;另一方面,由于LCC的初衷不是从以保护生态环境领域为目的而发展起来的[6],随着生命周期边界的扩展使得相关研究机构开始寻找环境影响评价的工具[1]以及将环境问题转化为货币来衡量的工具[6].

随着人们对项目复杂性,以及经济发展与资源、环境的矛盾的逐步认识,由最初单纯的经济盈利决策模式发展到生命周期思想(LCT)下的成本评估[7]. LCT旨在尽量避免从“摇篮”到“坟墓”的生命周期中各个部分以避免造成环境影响的形式转移到下一个阶段中,它被欧盟规定为产品生产的五个关键准则之一[8].早在30年代的时候,美国总审计院就开始运用LCT进行拖拉机采购,但此时“生命周期成本分析”的术语还未出现,更没有发展成为一种方法论[9].直至60年代美国国防部进行武器采购成本分析被认为是LCC的雏形[1].70年代,欧洲开始使用LCC进行政策和商业的决策[10].80年代中期时开始应用于建设领域[11],如今运用到了包括产品设计、住房、交通、技术研发等多个领域[12].再者,在LCC的基础之上,专门针对环境影响评价的工具(环境)生命周期评价(LCA)逐渐发展起来.为了使二者更好的实现跨界融合,同时考虑决策的经济和环境表现,世界可持续发展商会在2000年发布了生态效率的普遍计算公式[13],如式(1).学者们开始结合LCC和LCA对项目、产品进行生态效率以及资源效率评价[14-15].

生态效率 = 产品或服务的价值/环境影响 (1)

基于对社会和环境视角上进行经济性分析的需求,社会和环境层面的经济影响被逐渐纳入成本分析中.环境化学与毒理学会(SETAC)欧洲工作组在2008年正式将LCC分为传统LCC(fLCC[16]),环境LCC(eLCC)和社会LCC(sLCC)[17].LCC发展至今已经和fLCC以及普通成本分析有着一定的差别.fLCC在普通成本分析的基础上考虑了全生命周期的成本.而fLCC和sLCC、eLCC相比:首先,从用途方面,fLCC分析是作投资决策的依据[18-19],而eLCC、sLCC主要用于节能、废弃物处置回收和社会福利供给的成本评估等;其次,fLCC是从个人或企业的角度进行评估,eLCC是从多主体角度进行评估,而sLCA则站在社会公众角度评估.由于fLCC的视角通常是消费者以及不考虑环境成本,所以fLCC被视为经济维度的全生命周期成本分析工具[17].

图1 基于生命周期视角的成本分析的发展层级

最后,随着社会维度的全生命周期评价(SLCA)的兴起,全生命周期可持续性评估的最后一块拼图完成.对于系统的全生命周期可持续性评估(LCSA),通常从包含环境、经济和社会三个方面进行.根据Maslow的人类需求层次理论为基础,如图1展示了人们对成本分析工具的环境友好和可持续性需求的递增层级.

1.2 生命周期成本分析研究进展

1.2.1 国内研究进展 在中国知网全文数据库以关键词中包含有“生命周期成本”词条的期刊论文进行精确检索,但有一大部分论文将其拆分为“生命周期”和“成本分析”.为了让统计的样本尽可能涵盖所有的相关研究,以期刊题目里包含有“生命周期成本”为检索词条进行模糊检索,得到相关文献共计431篇.如图2所示,关于生命周期成本的研究整体呈上升趋势,表明了生命周期成本逐渐走入人们的视线并进行应用.

由于在知网上下载的文献数据结构没有文献应用的学科领域,无法使用Citespace进行学科领域共现分析,把生命周期成本分析的应用领域按照中国知网给定的八大学科类别进行分布统计(存在跨领域的重复统计).如表1所示(列出了10次以上的二级学科领域),经济与管理科学占到了最多70.50%,它和工程技术领域总共使用份额占到了90%以上.生命周期成本运用最多的细分行业是经济与管理科学里对企业经济和工业经济的分析,分别高达166项和103项;而在环境科学和资源利用领域仅仅只有20项.造成这个现象的原因是在经济与管理科学领域,生命周期成本分析除了频繁地被用于企业和工业进行成本分析和控制之外,还对它应用的本质、优势、应用范畴进行了概念探究.另一方面,也说明了生命周期成本分析是以支持企业投资与生产的决策为重心发展起来,在资源与环境相关领域的运用在我国还相对薄弱.

图2 中国生命周期成本分析期刊文献发表情况

表1 生命周期成本中文期刊文献在各学科领域中的分布

在利用Citespace对期刊文献样本进行关键词共现的聚类分析时,得到前五个高频关键词为:生命周期/全生命周期(148)、生命周期成本/全生命周期成本(120)、成本管理(82)、产品生命周期(50)、环境成本(45),如图3所示.由此我们可以推断出,我国LCC相关的研究应用领域还较窄,大多是产品的生命周期成本控制和环境成本的管理.

1.2.2 国际研究进展 Web of Science (WOS)是基于Web开发的大型综合性、多学科、核心期刊引文索引数据库,收录了9000多种高质量的期刊.鉴于WOS核心数据库收录期刊的广泛性和权威性,故以WOS核心库为数据源.以在2000年~2017年期间发表,标题带有“life cycle cost”或“full cost accounting”或“total cost assessment”或“whole life cost”或“LCC”的文献为检索条件进行文献检索,共有1066篇相关文献.各年的文献发表情况如图4所示,总体也呈现出上升的趋势.借助GPS visualizer对历年的LCC的发表按地域进行统计分析,对LCC使用较早的欧盟(406)和LCC的起源地美国(273)排在第一位和第二位,中国(126)作为后期之秀排在第三.

图3 中文期刊中生命周期成本分析的关键词热度

图4 国际生命周期成本分析期刊文献发表情况

在用Citespace对生命周期成本分析进行应用学科领域的共现分析,如图5所示.排在前五的学科领域依次为:Engineering (633), Engineering, Civil (254), Energy & Fuels (184), Environmental sciences and ecology (177), Environmental science (161).可以看出,LCC在国际期刊中运用的领域相对较广,和国内期刊情形不同的是,国际期刊中LCC发文量最多的领域不是经济和管理,而是工程领域;且环境、生态、能源等领域也是重点发文领域.这一定程度上说明了LCC发展逐渐成熟,由经济上盈利为目的演变到了生态环境保护和资源、能源的节约.

关键词共现分析如图6 所示,排行前五的关键词依次是:life cycle cost/life-cycle cost/life cycle costing/ lCC (289), design (92), system (84), optimization (77), model (66).从热度关键词可以推测出,在国际期刊上LCC由理论假设和概念描述阶段和企业成本控制阶段发展到了对各类系统工程优化阶段.

图5 生命周期成本国际期刊文献在各学科领域中的分布

图6 国际期刊中生命周期成本分析的关键词热度

2 生命周期成本分析与生命周期可持续性评价的关系

2.1 可持续性的内涵

对于“可持续发展”,最常见的定义是在1987年由挪威前总理Brundtland领导的世界环境与发展委员会的描述:在满足当代需求下又不影响后代利益的发展模式[20].可持续发展的最终目的是提高人类福祉,即满足当代人和后代人的物质和精神需求[21].1992年的联合国环境与发展会议中将“可持续发展”指定为21世纪人类的重要任务,特别是对可持续发展的社会、经济、环境三个支柱做了阐释[22].“可持续发展”被认为是可持续性的政策方向[23].对于“可持续性”术语的起源,可以追溯到林业:收割的数量永远不要超过森林新增的数量[24].而诺贝尔经济学奖获得者Hicks 在其著名的《价值与资本》一书中用“可持续性”来形容个人收入的状况[25].徐高玉用可持续性来形容“人人有衣穿,人人有房住,人人平等,参与决策”的稳态社会[23].由此可见,可持续性已经脱离了生态学中的概念,发展至作为一个集成的、跨部门的概念,在社会、经济、环境领域已有着不同的侧重点和理解[26].通常,“可持续性三支柱”的概念被用来从性质上来定义可持续性的构成.即可持续性至少由社会、经济、环境三个方面来构成,图7展示了最常见的两种“可持续性三支柱”的概念图[27].

协调环境、经济和社会之间的关系是可持续发展面临的难题,涉及到“强可持续性”和“弱可持续性”的观点[21].弱持续性认为只要社会总资产不变就是可持续,这则会带来牺牲环境来换得经济的发展也可被认为是“可持续”的谬论[28];强持续性强调环境相比于社会和经济更具重要性和必要性.而极端的强可持续性观点认为应该杜绝对生态系统的开发和利用,这也是不合理的[21].无论如何,历史的经验证明我们往往只关注一个“支柱”来解决国家内部问题和国际问题,如联合国环境规划署(UNEP)、许多国家的环保局和非政府环境组织只关注环境层面;世贸组织、经合组织几乎将注意力放在了经济增长[27],这往往会为其他“支柱”埋下隐患,甚至导致可持续的“宫殿”坍塌.只有兼顾可持续性的三个方面,一个系统才能健康的发展.

图8 可持续性和LCT的关系

2.2 生命周期思想和可持续性

LCT最初是以提高产品的各方面效益为目的.UNEP和SETAC在2017年对LCT的定义为“摒弃传统的生产现场视角和生产工艺流程视角的产品管理,而从全生命周期的视角来考虑产品的社会、经济、环境影响”,LCT的目的在于“在产品生命周期中的每个阶段,从环境层面上降低资源、能源消耗和较少环境排放,增加产品的社会效益”[29].LCT的核心思想与可持续性的内涵不谋而合,这为LCT与可持续性量化评价的结合提供了契机.随着生命周期管理系列工具(如LCC、LCA等)的出现,成功地将LCT理论运用到实践中[29].随着LCT在产品管理领域运用的逐渐成熟和可持续发展的理念深入人心,在生命周期视角下分析可持续性的想法出现,这让“LCSA”的概念开始萌芽[22].图8简要地描述了可持续性和LCT之间的关系.

2.3 生命周期可持续性评价的三个维度

最早的LCSA可以追溯到“生产线分析”[8], Kloepffer在2008年针对LCSA的框架用一个概念公式对LCC与生命周期可持续性评估的关系做了阐述[30],系统的生命周期可持续性评估分为环境、经济、社会平等三方面的评价,如式(2)所示.

LCSA=LCA + LCC + SLCA (2)

式(2)为LCSA整合环境、社会、经济进行综合分析提供了一定的理论支撑和应用基础.但是, LCC和SLCA自身的标准化方面还有待解决.三者中,只有LCA在2006年经国际标准组织(ISO)制定了应用标准[31-32].对于LCC,没有统一的通用规范,只有针对各个领域的运用做了相应案例和应用说明[33].1996年美国出台了能源管理的LCC规范[34],ISO在2000年和2001年颁布了LCC在石油和天然气产业领域的应用指导[35],又在2017年出台了2008年建筑与施工领域的LCC介绍的修订版[36],SETAC在2011年为eLCC的应用颁布了相应的概念框架和实践标准[37].社会层面的影响因素太复杂,Hunkeler和Rebitzer根据不同偏好的人群进行调查得到了超过200个社会指标[38].而针对SLCA,UNEP也是只是在2009年制定了指导方针而并没有详细的计算标准[39].

在分析流程上,生命周期评价的过程可分为:1)目标与范围界定;2)生命周期清单分析;3)影响评价;4)结果解释[40].但对于LCC而言,它没有评价具体的指标,仅仅用货币来进行成本统计,所以没有影响评价.在LCC中经济评价结果通常通过现值和年值进行体现[41].除此之外,Fuller和Petersen还提出了其他三种方指标:净收益, 收益投资比以及调整内部收益率[42].进行生命周期成本分析时,纳入核算的成本必须是实际发生的资金流,必须跟生命周期内的利益主体有直接关联,以及即使现阶段还不包含但在不远的将来预期在生产系统内将会产生的成本.

此外,LCSA整合LCC、SLCA、LCA的过程中,在指标选择、边界定义、归一化等方面也是学者们面临的难题[43].在进行包括LCC的LCSA计算分析过程中,要考虑三个前提条件:三者有着共同的系统边界;三者有等价的产品系统;避免两两间的重复核算.从理论上,至少有两种方法进行LCSA的计算[30]:

① LCSA=LCA + LCC + SLCA.

最后的结果不必转化成一个没有实际意义的可持续性指数,仍保留环境、经济、社会各自指标量纲,可以反映各个维度的具体影响数量.

② LCSA = 'LCA new'.

鉴于针对LCA的规范和标准较为完善的前提下,以LCA为评价模型的主干,将LCC和LCSA作为一个影响类型,加入到LCA 的生命周期清单分析中.因此,在第一步的“目标和范围界定”时,只有一个生命周期清单,但后面伴随着三个影响评价.

同理,理论上LCC也可以靠去量纲和货币化将社会和环境影响反映到经济评价[44].但LCC并不被提倡也不适合单独运用于可持续评价[37].首先从本质上,LCC的目的是为了减少用户的内部成本,而SLCA和LCA是为了提升社会的外部效益.其次,针对不同的评价对象系统,LCC的共同系统边界的设置和等价的生命周期清单标准化评价可能会和其余二者存在潜在冲突[43].最后,在实际的进行生命周期可持续性评价的过程中,环境、经济、社会三者之间的界线往往会比较模糊,容易导致评估的重复计算.

3 生命周期成本分析的内涵与界定

3.1 生命周期成本分析的各类工具

表2 生命周期成本分析的定义

续表2

名称定义成本类别 生命周期成本分析(广义的总称)将产品、过程或是活动生命周期内的所用费用折现求和的过程[45-46,50-51]是一种用于项目从拥有,运营,维护和弃置全过程所发生成本的重要经济手段[34]一项将评估目标特定时间内的各项相关经济指标(包括初始成本和运营成本)进行比较分析的工具[36]视具体情况而定 传统生命周期成本分析从单个主体的视角(通常是消费者或企业)评测购买到最后销售周期内成本的工具[9]投资成本,研发成本,售出收益,末端成本[9] 环境生命周期成本分析①在传统生命周期成本分析的概念上,由单主体变为多主体,并可能会考虑短期内可能会内部化的环境成本[9,6,17]②以货币形式衡量一个LCA系统的环境影响[33]视具体情况而定(第①类不包含外部成本,第②类包含外部成本) 社会生命周期成本分析每个社会公众在产品生命周期中付出的成本的总和[9][17]社会成本(内部成本, 外部成本,包括:公众健康,人类福利等),视具体情况而定

对于“生命周期成本分析”术语本身,在英文里有多种称谓.在Pernilla和Henrikke等人研究的基础上[6],对“生命周期成本分析”的相关概念与类似工具进行整理,如表2所示.目前,“Life cycle costing”以及“LCC”由于ISO和SETAC等权威机构的相关标准的发布逐渐成为“生命周期成本分析”这个概念的普遍代表术语.提及LCC如果不做特别说明,一般代表fLCC.从以上对“生命周期成本分析”的相关定义可知,它们都有一个共同点,即对评估对象“生命周期”概念的强调.而不同在于是否涵盖收益和外部成本上存在着差异.大多数LCC不能将外部成本纳入到核算范围.所有“生命周期成本分析”工具中只有全成本环境核算、生命周期成本评估、环境生命周期成本分析(第②类)、社会生命周期成本分析考虑了外部成本[33,52].

3.2 fLCC与eLCC、sLCC

fLCC、eLCC和sLCC的共同之处在于,三者都将未来预期会发生的成本和全生命周期每个阶段的成本纳入核算.根据SETAC的定义,如果特定的环境税切实发生则被纳入到财务成本(内部成本),即fLCC核算的范畴;如果环境税在不久的将来会被征收, 则被纳入到eLCC的范畴;而对于一个未发生环境税的系统,模拟假设的环境税则需纳入到外部成本[33],即sLCC核算的范畴.在SETAC界定这三类LCC前,eLCC通常和LCA一同使用,作为LCA结果的一种货币化赋权方式.而SETAC定义下的eLCC被视为,可以和LCA对等,从经济成本和环境影响两个角度相对独立地反映被评估技术系统的可持续性.

图9 各类生命周期成本分析的边界

而sLCC则是对全部社会公众的健康影响等进行货币化核算,但税金和补贴等转移支付由社会公众实际承担的成本因为没有产生净成本效益不纳入成本核算的范围[9].另一个角度,如果将税金和补贴视为所有外部成本的总和,则可以认为LCC是包含了社会、经济、环境三方面的货币化评价[53].图9展示了普通的成本分析和各类LCC分析的一个大致系统边界:普通的成本分析只站在生命周期中一个单独的过程中某一个利益相关者角度(如生产阶段的生产商);LCC可以从多个视角将整个生命周期内发生的成本纳入核算(是否计算末端处置成本视情况而定);sLCC和eLCC则在LCC的基础上考虑一些短期内会内部化的成本和外部成本(理论上,sLCC的成本范围涵盖了eLCC和LCC, eLCC的成本范围涵盖了LCC),但二者不一定包含了LCC中的全部内部成本.

3.3 LCC与CBA

成本效益分析(CBA)立足于福利经济学,通过比较投资的全部成本和全部效益来评估投资价值,其核心假设是任何收益和成本都可以货币化[44].和LCC的发展历程相似,financial CBA(fCBA)在20世纪早期就已经被用于评估项目是否具有盈利性,随后演变为environmental CBA (eCBA),full environmental (feCBA),societal CBA(sCBA)[9].尽管LCC和CBA都能对经济、社会、环境甚至可持续性进行分析,但是二者有着5点明显的差别[9],如表3所示:

表3 LCC和CBA的差别

4 生命周期成本的案例分析

4.1 生命周期成本视角的定性分析—以欧盟VEEP项目为例

LCC中各阶段的成本核算视角选取是一个争论的热点[53].LCC最早是站在消费者视角,以节省开支进行设计决策;接着出现以提高竞争优势的生产者视角,消费者和供应商共同视角[54],以及,站在保护环境和节约资源为目的的政策制定者的第三方视角[41].同一个LCC研究对象,不同视角的目的、成本类型、系统边界也各不相同.

以欧盟地平线项目VEEP为例,VEEP项目以一系列自主研发的技术体系为支撑,低成本地回收建筑废弃物来制造预制混凝土保温板用于提升建筑运行阶段的能源使用效率.项目的经济目标如图10所示,在VEEP节能混凝土板的生产成本略高于普通版的前提下,大幅度的减少使用的能耗费用和环境排放费用.

图10 VEEP项目的经济目标示意

在VEEP项目的技术研发,到混凝土板的生产制造投入使用,再到最后的使用终结分为研发阶段、生产阶段、使用阶段和拆除阶段.

其间涉及的主要利益主体有技术研发者、混凝土板生产者、消费者.在研发阶段,研发机构对建筑废弃物的回收利用技术和设备、以及节能混凝土板的生产技术和设备进行研发.在生产阶段,生产商从研发者处购得技术与设备进行建筑垃圾回收和混凝土板生产的市场化运营.使用阶段,将混凝土板用在新建或装修的住宅中.拆除阶段,建筑的寿命终结进行拆除,消费者因弃置混凝土板而交付处置费,或者将其转卖给生产商.整个生命周期过程中,针对不同主体的视角,有着各自不同的成本范畴.VEEP项目中各个主体视角的生命周期成本如表4所示.

在LCC的各个主体视角中,fLCC的三个视角均不能涵盖完整的生命周期成本.两个生命周期阶段之间的交易会有利润的发生,即一个角色的成本(如消费者的购置费)是另一个角色的收益(生产者的销售收入,忽略了在经销商手中停留的过程),二者之间的交换被忽略,否则会产生重复核算.而eLCC和sLCC与LCC不同的是,它们从完整的生命周期视角进行评价.

表4 各个主体视角下的生命周期成本分析

4.2 生命周期成本的定量分析—以欧盟VEEP项目A&H技术体系为例

4.2.1 目的与范围确定 VEEP项目中正在研制的可移动式“高级干回收”(ADR)和“热分离”(HAS) 整合技术体系(A&H)可以高效的分理处再生粗(4~12mm)、细骨料(0.125~4mm)和再生水泥微粉(0~0.125mm).该LCC分析目的在于站在废弃物处置方视角,比较A&H技术和传统湿回收在处置100t废弃混凝土的生命周期成本节约效果,以及A&H的未来产业化规模在试点规模之上的经济效益提升.假定最后3个技术情景所得产品的功能和品质相同,该LCC分析生命周期仅考虑废弃物回收利用和产品生产,再生材料的使用和报废处理不纳入系统对比核算中.系统的地理边界假定在VEEP项目的试点生产地之一,荷兰.所有的成本、收益均已荷兰的货币欧元(€)统计,系统包含三个过程:1)运输;2)预破碎;3)最终处置,如图11所示.由此,建立LCC分析的3个情景:传统湿回收;试点规模的VEEP A&H回收,产业化规模的VEEP A&H回收.3个情景在各个阶段的关键假设如表5所示. 该系统的功能单元为:在荷兰回收利用100t的废弃混凝土并生产相应的再生产品.

图11 VEEP情景(a)和传统湿回收情景(b)的LCC分析系统边界

4.2.2 生命周期经济清单分析 由于该系统不是以项目为单位,而是为时间跨度较短的产品生产和废弃物处置服务,故采用静态LCC系统,即不考虑资金的时间价值.该LCC分析中生命周期经济清单中的价格数据是收集于2015年~2018年间的非实时数据.在未考虑收取废弃混凝土处置的入场费情况下,分析3种不同情境下处置100t废弃混凝土的生命周期经济清单,得到fLCC结果如图12所示.

表5 3个情景在各个阶段的关键假设

图12 VEEP A&H各类成本降低比较

4.2.3 结果解释 以传统的湿回收为比较基准,A&H技术在试点规模和产业化规模下各类成本降低的对比分析中,可以得到几点关键结论如下:

(1)对于回收100t废弃混凝土,虽然A&H技术在试点和产业化规模下人工成本高于湿回收,但是因提高产品品质而大幅度提高了收益.最终生命周期成本较湿回收均显著降低,减幅分别高达41%和181%.

(2)产业化规模下,优化可移动性相比于湿回收可减少运输费用高达98%;优化生产效率可减少机具使用高达68%.

(3)而从试点升级到产业化,可大幅度减少柴油和人工费高达300%和200%左右.

5 生命周期成本分析研究展望与政策建议

纵观LCC的发展历程,从最初的个人和企业成本控制功能,演化到了作为用于包含盈利评估、资源节约、环境保护和社会公平的不同功能的LCC,最后作为LCSA的3个维度中的一块拼图.LCC作为一种有效的经济可持续性管理工具,从最初的理论假设到实践应用都取得了一定的进展,但仍需大量的理论探索和应用实践来完善不足.通过回顾近年来国内外的研究现状,针对LCC方法在中国的研究提出以下几个领域有待进一步深入研究:

5.1 扩大LCC在我国的运用领域

我国LCC的运用主要集中在中小企业的经济和管理领域.而实践证明了在LCT的支持下,LCC已经能对环境、社会和能源等多个领域进行分析.故应积极地扩大LCC的应用边界,用实践丰富生命周期理论和工具.

5.2 LCC的标准化

标准化是影响LCC以及LCSA运用的障碍之一.多个组织和机构针对的LCC出台了各个领域的规范标准,可能导致LCC的误解和错误使用.应该从宏观上出台LCC的通用指导原则,对LCC的定义、类型、系统边界等基本概念进行清晰具体的说明.

5.3 研究方法整合LCC

总体来讲从微观层面对一个产品和服务的成本分析,可以通过和其他研究方法如物质流分析、材料流分析、LCA、CBA等结合,将研究对象从微观层面扩展到区域、国家;甚至全球经济层面的中观、宏观研究,从经济视角延伸到环境等其他视角,从产品和服务领域上升到包含项目领域.

5.4 LCC数据库以及软件工具开发

所有类型生命周期评价都是数据密集型的评价工具,信息的准确性和时效性对评价结果极其重要,当涉及到大量的时间序列数据和面板数据的收集更是一项繁重的任务.如果有相关数据库和软件对相应成本数据进行收集和整理,能很大程度上简化数据收集和运算的时间.

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Economical pillar of sustainability assessment on resource circulation—development and application of life cycle costing approach.

HU Ming-ming1,2, ZHANG Chun-bo1,2,DONG Liang2*, XIANG Peng-cheng1, ZHANG Qian3

(1.School of Construction Management & Real Estate, Chongqing University, Chongqing 400045, China;2.Institute of Environmental Sciences, Leiden University, Leiden 2300RA, Netherlands;3.Faculty of Built Environment, University of New South Wales, Sydney 2052, Australia)., 2018,38(12):4788~4800

Bridging economic and environmental system is critical for decision making on circular economy, and Sustainability Assessment, as well as Life cycle sustainability assessment (LCSA), which is developed based on the Life cycle assessment (LCA). Increasing interest in sustainability related assessment and the application in resource circulation has led to the development of economic sustainability assessment tools such as Life Cycle Costing (LCC). LCC was highlighted as useful economic tool for decision-making in global studies. Due to terminological and methodological disparities in LCC itself and along with other costing tools like Cost Benefit Analysis (CBA), conceptual confusion and even misuse of LCC often happen. With this circumstance, by using the methodology of literature study and case study this article aims to unveil and clarify the vague definition of LCC and to improve practical application of LCC as well as LCSA. First of all, we reviewed relevant literature of LCC world widely and found out that with increasing environmental and societal concerns LCC evolved from financial accounting tool eventually to one pillar of LCSA. Meanwhile by applying with Citespace analysis on the progress of domestic and international LCC journal publications from 2000 to 2017 was conducted, and the results reveal that compared to domestic study international study has switched from conceptual & theoretical exploration and corporate cost control to practical optimization of specific systems. Then the three pillars of sustainability concept was visualized and analysed to illustrate the three dimensions of LCSA and its connections to LCC. The differences between alternate terms respect to LCC and between LCC and CBA are also compared. A European Union project VEEP was taken as a case study to qualitatively and quantitatively explain the boundaries of different types of LCCs from multi-actors perspectives and its analytical processes. Finally, future concerns on the prospect of LCC application in China was discussed, including expansion of applied domain, standardization, multi-methodological integration, and development of database and software.

LCC;cost assessment;life cycle sustainability assessment;life cycle assessment;sustainability;resource circulation

X32

A

1000-6923(2018)12-4788-13

胡鸣明(1975-),女,四川泸州人,副教授,博士,主要从事建筑废弃物回收与管理.发表论文50余篇.

2018-06-20

国家社会科学基金资助项目(11CJY040);欧盟地平线项目(723582);中荷主题科研合作项目(2015DFG62270)

* 责任作者, 研究员, dong0926@163.com

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