石材行业减碳评价指标体系的实证研究

福建工程学院 林鹏举,苏宇森,吕雯莉,李玉玲,胡薇薇,麻冬宁

随着全球经济的快速发展以及工业化进程加快，资源的消耗与碳排放量不断加剧，环境问题也不断恶化。国际间越来越多的企业开始重视并提倡绿色发展，全球化的低碳革命正在兴起。2020年9月，我国提出“双碳”目标，碳中和成为未来40年经济发展的重要课题之一。2021年12月28日，国务院印发《“十四五”节能减排综合方案》的通知中，明确表明我国现阶段的减碳目标是：到2025年，全国单位内生产总值能源消耗要比2020年下降13.5%[1]。

石材行业作为一个资源性行业，相关研究指出，国内现行粗放的管理方式造成资源的浪费，增加了行业的碳排放量[2]；而石材的碳足迹 ，是要求从原材料开采、运输、加工、物流配送等环节，根据能耗等测算出碳数据，经专业机构测算后，石材产品如果符合碳足迹要求，其附加值一般可提升20%以上[3]。至于要如何减少石材行业的碳足迹?如何降低开采、运输过程中的碳排放量?这是相当严肃的课题。

本文通过生命周期法计算石材企业的碳排放量，并基于决策实验室分析法(Decision Making Trial and Evaluation Laboratory, DEMATEL)解构石材企业在其业务流程中影响碳排放的因素，依其因素之间存在的逻辑结构和影响机制，从而建立可供依循的评价指标体系，为石材企业寻求解决方案，为实现石材企业低碳运营的目标提供重要的参考依据。

一、研究方法

(一)生命周期法测算碳排量

碳排放测算是确定减碳排最重要的工具，是减排方向的基础，也是评估低碳发展的重要参考。据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)等相关机构的研究，在统计相关石材生产和使用过程中，工程量或能源消耗的相关数据并不能完全反映出相应活动产生的碳排放量。因此，从可操作性和经济性上考虑，通常以产生的CO2量来衡量。

生命周期法(Life Cycle Analysis，LCA)是IPCC认 可 碳排放测算方式之一，其测算理念是指从产品入手，观察制造某种产品在整个产品生命周期里，从原材料的采购开始到制造出产品以及到最后产品使用后处理的整个过程对环境所造成的影响[4]。本文导入生命周期法测算石材行业的碳排放量分为三个阶段，分别是：生产阶段(荒料开采阶段)、运输阶段、加工阶段。

(二)决策实验室分析法(DEMATEL) 建立减碳评价指标体系

决策实验室分析法(DEMATEL)是1971年由日内瓦Batelle 机构(Batelle Memorial Institute of Geneva)所开发并应用于研究复杂难解问题的一种系统性管理技术，至今已扩及至不同领域的决策应用上。决策实验室分析法(DEMATEL)的目的是将许多复杂难解问题，通过观察所有的变量之间，经成对比较后的影响状况，利用矩阵运算求出所有变量直接和间接的因果关系与影响程度，并以直观的因果关系图来表达复杂系统中各个变量间的关联与影响，找出复杂系统的核心问题或是找出关键要素，据以建立评价准则并提出对策或改进方案[5]。一般分为五个流程进行：

第一，建立直接关系矩阵(Direct-Relation Matrix)。通过专家问卷对系统中各要素之间的影响程度进行评价，生成原始的直接关系矩阵——A矩阵；定义如下：

公式(1)中，aij表示因素i对因素j的直接影响程度。

第二，将直接关系矩阵标准化(Normalized Direct-Relation Matrix)，形成Z矩阵；定义如下：

第三，建立总关系矩阵(T矩阵)，定义如下：

公式(3)中，I表示单位矩阵(Identity Matrix)。

第四，通过总关系矩阵可计算评价指标体系内各指标的中心度和原因度，中心度表示某指标变量的影响及被影响的总效果，定义为D+C，呈现该指标变量在评价指标体系内的核心程度；原因度则表示为某指标变量在评价指标体系内的因果关系，定义为D-C，当D-C〉0时，表示该指标变量属于原因项(会影响其他变量)，反之，若D-C〈0时，表示该指标变量为结果项(被其他变量所影响)。

第五，综合上述的计算结果绘制因果图并进行比较分析。

通过生命周期法计算石材行业的碳排放量之后，本文以决策实验室分析法(DEMATEL)建构其评价指标体系，建立节能减碳的遵循准据。

二、实证分析

本文实地走访上海市某石材公司作为调研对象，该公司与意大利、西班牙、土耳其、希腊、印度、埃及、沙特、伊朗、挪威等几十个国家及国内的优质矿区建立了良好的长期合作关系，有畅通的流通供货网络和渠道，常年备有上万立方米各类石材荒料，保证大型工程及经销商对货源、品质、色系、工期及数量的需求。根据该公司愿意提供的信息(大部分为保障客户隐私权益，个案公司认为的机敏信息均未对本团队提供)，同意授权公开本文调研分析其经营业务的意大利皇家白大理石的业务运营流程进行探讨。

本文通过实地观察记录并与个案公司管理干部进行访谈，归纳其从生产到运输过程中碳排放存在的主要问题，包括：企业低碳意识薄弱、低碳创新方面缺乏专业人才的技术支持、沿用传统开采技术且生产加工设备较为滞后、运输路径与运输工具选择不当、废料处理不佳等；造成企业内的节能减碳效果始终不理想。

（一）测算碳排放量

根据个案石材公司同意提供揭露的信息数据，本文以其意大利皇家白大理石业务流程的碳排放测算依生命周期区分为生产、运输以及加工等三个阶段计算，以开采平均一块体积7m3、重量约20t的大理石为样本单位，分别计算三个阶段生命周期的碳排放量；具体计算过程如下：

生产阶段，位于意大利矿山的荒料需要使用规格22kW/水平钻、55kW/h绳钻、330L/日（柴油）钩机、150L/日（柴油）叉车等能耗设备。

运输阶段，分为汽运和海运，其运输路径共分为三段：第一段，自意大利矿山开采原石荒料，以汽运方式运送至出口港；第二段意大利出口港海运至中国上海，抵运后由个案石材公司报关验结；第三段，以汽运方式将石材运送至南通加工厂。

加工阶段使用砂锯切割、反光背面、抛光、红外线切割、包装、叉车等能耗设备，各个部分对应的设备为7.5 kW/h大型砂锯、5.5 kW/h抛光机、22kW/h红外线切割机、1kW/h包装机、额定起质量3t的叉车。

总碳排放量W总=W生产+W运输+W加工=3111.17kg。个案石材公司大理石年进口量最多达5000吨，本文由计算一块平均体积7m3、重量约20t大理石的总碳排放量，再进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。

这个数字乍一看，远低于生态环境部印发通知中的排放限量标准，本文认为，虽然个案石材公司在过去两年内总体石材业务的年碳排放量也许未超过法定二氧化碳当量的排放标准，但是否反而沾沾自喜是形成企业内部的低碳意识较为薄弱的原因?因此，本文以决策实验室分析法(DEMATEL)建构个案公司的减碳评价指标体系，使该公司能在日常工作中有所依询，提高节能减排的集体意识，以符合国家政策规范并实现企业低碳运营的目标。

（二）以决策实验室分析法建立减碳评价指标体系

本文通过对国内外文献有关资料的收集，先行建立了减碳指标的评价构面和关键因素，并通过专家问卷意见增删汇整后，得出石材行业减碳评价指标体系架构，如表1所示。将表1的各个指标关键因素汇整专家两两比对的数值并以DEMATEL公式计算后，得出总关系矩阵(T矩阵)；通过总关系矩阵计算得出减碳评价指标体系内各关键因素的中心度和原因度，根据结果绘制出因果关系图，如图1所示。

图1 中心度-原因度的因果关系图

表1 石材行业减碳指标的评价构面和关键因素

从图1可看出，在中心度指标方面，中心度越高表明该要素越重要，在评价指标体系中的作用也越大，并且也代表政府或者企业可对其改进和完善的程度越高，政府应当加大宣传力度，企业则应响应政策并积极调整内部结构，加强对物流运输方面和设备方面低碳化的重视程度。在原因度指标方面，当D-C〉0时，表示该关键因素属于原因项，则图1中显示法规政策构面和企业控制构面所占的关键因素居多，表明对企业低碳化发展有着直接的影响，应重视这些因素并提出积极的做法。

由图1，以第一象限和第三象限为例，第一象限表示中心度和原因度均高，即要素重要性高且为原因因素，计有政府鼓励、企业战略决策、人才资源培养等项，这是个案石材公司首要关注的地方。第三象限表示中心度和原因度均低，表明要素重要性低且为结果因素，计有先进能源开发利用、低碳材料研发、包装环节低碳化等项；这里可以理解为，这些因素相比于其他关键因素的优先顺序较后，个案石材公司可以先将大部分的心力放在优先顺序靠前的关键因素，以免资源分配不均、顾此失彼。

四个评估构面分别为法规政策、企业控制、运输管理、低碳技术，这四个构面的原因度之和分别为：3.756、-0.334、-2.616、-0.806，四个构面的中心度之和分别为4.562、5.503、8.708、6.591。其中政府的原因度大于0，是最大的值，说明政府政策和法规规范在石材行业低碳化起到关键推动作用。从中心度来看，运输管理构面的中心度值最大，说明减少运输过程中的碳排放是减少整体碳排放的关键枢纽，同时，法律法规、企业控制、低碳技术等构面的中心度值均为正值(大于0)，也说明了这些构面是企业节能减碳、实现低碳化过程的重要部分。

（三）预期效益评估

本文基于决策实验室分析法建构个案公司的减碳评价指标体系，假该设公司已完成减碳设计更新和人才资源培育，运输路径已优化并已升级运输工具且已实现合理化运输体系，则本文利用生命周期法模型对改善后的状况进行优化模拟测算。

生产阶段(荒料开采阶段)，模拟优化前的碳排放量为105.67kg，模拟优化后的碳排放量减少为85.19kg；运输阶段，模拟优化前的碳排放量为2420.4kg，模拟优化后的碳排放量减少为2004.32kg；加工阶段，模拟优化前的碳排放量为585.1kg，模拟优化后的碳排放量减少为394.51kg。由测算结果可知，本文建立的碳排放量计算模型和建构的减碳评价指标体系，是具有实践意义的可行性和有效性。

三、结语

本文以上海市某石材公司作为研究对象，深入分析探讨了石材行业关于碳排放的议题。本文首先利用生命周期法测算个案公司的碳排放量，其次，通过决策实验室分析法(DEMATEL)建构了石材行业减碳评价指标体系架构，并计算各评估构面和关键因素的影响程度与各因素彼此间的因果关系。研究结果表明，政策法规与企业控制这两个构面的评价指标连动地影响到其他构面的关键因素，必须在这两方面加大力度，确保依据各指标订定的各种措施都能够翔实完整不缺漏。本文进行的研究分析，对我国石材行业在节能减碳的实践过程中具有可应用性的重大意义。