基于系统动力学的浙江湖州地区制造与物流企业低碳联动研究

陆 端，杨缘缘

（1.湖州职业技术学院，浙江 湖州 313000；2.浙江信息工程学校，浙江 湖州 313000）

1 引言

目前，浙江省湖州地区制造业发展正进入工业化中期的高级阶段，低碳发展的产业和市场空间很大。作为浙江省生态文明建设试点市，为加速生态文明建设进程，湖州必须按照“资源节约型、环境友好型”社会建设的要求发展低碳经济。制造与物流企业的低碳联动发展是从物流环节在制造业中的产业连接点出发，联动协同发展，相互合作调整，从而达到共赢的目的。两业的低碳联动强调的不仅仅是产业的合作共赢，更要与低碳模式相结合，推动湖州地区的低碳经济发展。如果低碳联动的社会与经济效益是同方向发展的，这必然是湖州地区各大企业的自主选择，但是低碳物流模式投入较大，技术上存在一定的障碍，在现实中广泛推广存在一定的限制。本文运用系统动力学的模型研究湖州地区两业低碳联动这一复杂的系统，通过对各影响因素的分析，为湖州地区的政府提出建议，将低碳联动模式应用在湖州地区的制造企业与物流企业中，促进两业的低碳联动，从而实现区域的节能减排目标。

2 湖州地区两业联动系统分析

2.1 系统边界设定

该系统是生态、社会与经济效益三者合一的复杂组合。低碳联动的本质是达到生态效益的最大化，改善环境的同时使社会效益显著增加。湖州地区的制造企业采用先进技术改革粗放型的制造模式，在带来生态效益的同时，企业的成本增加，制约了经济效益，因此三大效益相互制约又协同发展。边界设定如图1所示。

图1 系统边界设定

2.2 模型假设

湖州地区两业低碳联动是一个复杂的大型系统，影响因素无法一一考虑，故作如下假设：

（1）模型排除其他产业对湖州地区国民经济、能源消耗及CO2排放的影响。

（2）假设湖州地区经济水平、能源消耗及CO2排放稳步增长。

（3）系统中以CO2排放量作为环境研究的指标。

2.3 系统因果关系图

分析系统的边界及湖州地区两业联动的特点，得到关系图如图2所示。

由图2可以看出，经济的增长促进制造业与物流业的同向增速发展，从而带动需求的增长，需求拉动经济，产生正面效应。同时，经济的迅猛增长带来能耗与污染。政府采取制裁性政策要求企业采用低碳模式，加大两业低碳投入。大投入带来大成本，成本的增加抑制低碳需求，给国民经济的发展带来负面效应。另一方面，政府采取激励性政策鼓励低碳投入，控制能耗与排污，从而实现节能减排。

图2 湖州地区物流与制造企业低碳联动因果关系

3 湖州地区两业联动系统模型构建

3.1 系统SD图

根据湖州地区两业低碳联动的因果关系构建系统动力学模型（如图3所示），模型中包含5个反馈回路（如图4所示），各个反馈回路相互作用，真实并客观的反映系统中国民经济、制造业、物流业、低碳模式、能源、二氧化碳排放等各因素之间相互促进和相互制约的关系。

3.2 系统模型参数确定

本文系统模型的数据来源于湖州地区年鉴、物流网站信息等资料，通过回归分析及数学推导得到主要表达式，建立各参数之间的数据关系。主要数据见表1。

4 湖州地区两业联动系统模拟与策略建议

针对湖州地区“十二五”规划及“十三五”前期规划要求提出的节能减排目标，从湖州地区制造业采取的各项政策分析对节能减排的影响，对湖州地区制造与物流企业的低碳联动协同发展提出建议措施。

4.1 增加湖州地区环境总投入模拟

为了实现湖州地区节能减排的目标，首先应从地区低碳投入上加大比重。将模型中低碳发展投入系数加以调整，得到CO2的排放如图5所示，以2019年为目标时间，当低碳投入增加到现阶段的5倍，CO2的排放达到要求。由于比例较现有增长过大，单靠政府投入调节远远不够。

图3 湖州地区物流与制造企业低碳联动系统SD图

图4 系统动力学SD模型中的反馈回路图

4.2 湖州地区调整政策比重模拟

湖州地区为了实现节能减排，加速低碳联动，通过对企业实行补贴、罚款、税收、融资等经济型政策，该类政策按照类别可分为制约型、鼓励型和市场化三种。对征税罚款和投入补贴改变对系统的模拟结果见表3，得到CO2排放量的变化，表中划线数据即为达到区域目标。模拟结果显示，current2（即鼓励型增加/制约型增加=20/3）单位产值的CO2排放量最小，为最优的组合政策。因此要对湖州地区的环境经济型政策实行有效的组合。

表1 系统模型变量说明

表2 环境总投入模拟

图5 湖州地区环境总投入模拟CO2排放总量

表3 湖州地区调整政策比重模拟CO2排放量

图6 政策投入比重调整模拟比较

4.3 湖州地区调整技术指标模拟

从上述模型的模拟结果可以看到，政府投入对于CO2排放总量的影响会逐渐减弱，所以一味的追加政府的投入无法形成可持续的减排效果。而从制造与物流企业的低碳技术出发，高效的低碳减排技术可以有效的达到减排目标，提高治理污染的效率，从根本上解决问题。对CO2的排放系数调整，从而进行系统模拟的结果见表4、图7。

5 结论及建议

湖州地区对于物流与制造企业的低碳发展相关法律法规及政策并不完善，针对节能减排，部分领域采取了排污检测，但是尚未形成系统的奖励与惩罚机制及测量结果数据标准，因此低碳模式并没有落到实处，也没有达到预期目标。本文采用系统动力学模型，发挥其在研究复杂问题的优势，对两业联动中的系统复杂关系进行研究，结果表明，地区政府的政策推动可以有效推动低碳联动模式在物流与制造企业顺利实现。据此，提出以下建议：

表4 降低CO2排放系数模拟

图7 CO2系数改变模拟

（1）加大政府低碳投入。湖州政府根据各县区经济发展及低碳启动的进程发展，调整鼓励及制约政策比例，投资比例增加到现有的3倍左右，对于有助于低碳联动的项目要给予针对性的支持，如政府的政策性补贴、贷款、减税等。大力推行制造企业实行绿色采购模式，优先购买环境友好型产品，整合资源，形成区域型的优势整体。

（2）通过有效手段大力宣传节能减排的重要性，使低碳联动的意识深入人心，从而鼓励制造与物流企业采用低碳联动模式，建立共享利益、共担风险的协同关系。将循环经济及低碳模式的理念注入重点企业的园区改造，妥善处理企业废弃物，综合利用资源，形成低碳产业链，改善环境的同时增大企业效益。推动工业制造园区向低碳产业、生态产业园区的方向发展。

（3）从行业能源总消耗量的角度看，湖州地区制造业中电力、纺织、非金属矿产品、化工品等四大行业能源消耗总占比达到83%以上，单位产值的能源消耗与碳排放也高于地区评价水平。因此在这四大行业中推行低碳技术，进行低碳技术改造升级是当务之急。对企业的碳污染排放及能源消耗建立相应标准，重点关注超标企业，对其进行产业革新、低碳升级。

（4）制造与物流企业之间的低碳联动通道要打通。湖州地区制造企业采用的设施设备要和低碳物流的工具保持一致，实现产品的标准化，保证两业之间畅通，打通路子，使低碳模式平滑的在两业之间运行。如果双方面的设备不同，标准不一致，托盘、叉车、车辆用具不配套，会大大加大设备与工艺之间的阻碍，增加无效环节，浪费时间，从而导致联动效率的降低。

（5）加速设施更新，淘汰落后产品。根据国家碳排放标准，对湖州地区的小印染、小锅炉、小化工、小造纸企业严格把关，坚决禁止超过标准的企业运营，淘汰落后的高能耗的设备、工具、产品及技术，同时完善淘汰后的补偿救助机制。淘汰落后产能的同时对低碳设备设施定期保护，延迟使用寿命。

（6）建立健全机制，积极探索低碳交易市场。在市场引入“碳排放权”、“碳税”等经济手段，对湖州地区的碳排放水平运用市场手段进行调节，鼓励各制造企业与物流企业节约能源，减少碳排放。

[1]段雅丽,樊锐,黎忠诚.湖北制造业与物流服务业协调发展现状及对策分析[J].物流技术,2009,(9).

[2]索沪生.从运输与物流服务业看我国的贸易顺差和产业链[J].集装箱化,2008,(10).

[3]马志军.基于低碳经济的物流新业态发展路径探析[J].物流工程与管理,2013,(1).