重污染企业绿色高质量发展协同演化路径仿真

陆秋琴，郭美辰，黄光球

（西安建筑科技大学 管理学院，陕西 西安 710055）

一、研究背景

随着新时代篇章的开启，中国经济增长的要求明确地从高速发展转向高质量发展。但据《中国统计年鉴2020》有关“能源终端消费”数据统计可知，从1973—2017 年，中国能源终端消费总量占比全世界能源终端消费总量连年攀升，2017 年已高达20.53%，即中国多数产业已深刻适应了高速、高碳环境污染型发展，因此，绿色低碳发展转型迫在眉睫，以契合碳中和与新发展理念的现代化产业能耗体系及绿色发展绝对主导的现代化经济体系所支撑的生态文明社会[1]建设同样紧急。实现它们不仅要推广绿色安全可再生清洁能源，还要进一步范式化石能源必然消耗与经济社会有序增长的脱钩，只有这样中国经济高质量发展及万物互联强国制造的愿景才能达成。

目前已有的研究内容大多集中在解析高质量发展的内涵与特征或为测度经济发展质量的宏观、中观及微观指标赋权算法的设计上，并通过选取不同地理属性的指标和不同污染物种类排放量的指标来为某区域、某行业或某企业高质量发展的路径选择提出建议。例如：邓雪霏等（2019）[2]指出绿色高质量发展的意义在于改善供需匹配度不协调、产业集聚效应不突出、融合载体带动不充分、资源环境承载压力大等问题；李国芹等（2019）[3]指出能耗污染大户若想要完成向绿色生态产业的转变，则必须在原料消费结构、生产装备水平、污染治理能力、产品质量档次等方面进行重大提升；张兵等（2019）[4]指出为实现高质量发展应去除落后产能；强海洋（2019）[5]指出为实现矿业高质量发展应从新行业的矿产勘查开采准入条件更明细严苛、旧行业的生态环境修复整治工程力度更精准加大、全行业的矿产资源开采和转化及终端消费等环节更清洁化三方面入手；李浩荡等（2019）[6]指出新时代煤炭产业实现高质量发展的必经之路为开采智能化、开发无害化、利用清洁化等；许天毅（2019）[7]指出为推动高质量发展必从经济结构、发展动能转换、绿色发展及民生幸福等四个方面找准路径；李子联和王爱民（2019）[8]提供了一套基于五大发展理念的经济发展质量评价体系；李梦欣和任保平（2019）[9]运用了主观与客观共同赋权的方法对新时代中国高质量发展的状态和特征进行了综合评价，由此指出若想要高质量发展呈现繁荣盛况应通过重构创新科技动力、充分供给制度设置、深度嵌入绿色生产力及重点协调层次差别等路径；徐丽婷等（2019）[10]构建了一套基于经济发展、生态环境保护和社会文明进步为测度出发角度的生态城市评价指标体系。基于文献研究提炼成待补充的主要不足有三：一是指标权重设置本身就会受到人为影响因素的干扰，且个别采用均等化赋权方法的评价体系中的指标选取的客观性也很难体现，而针对不同行业或区域背景下的指标的重要程度也缺乏考量依据；二是不论基于何种理论构建评价指标体系都无法满足能够动态模拟出微观能耗结构与经济有序增长逻辑关系的现实要求；三是传统树状指标评价体系的研究方式并未完全契合“工业革命或科学技术变革的本质实则是一场系统工程”的思维理念，需具系统性思维视角或全局式演绎思维的研究方式来补充洞察高质量发展。

因此，本文将进行重污染企业绿色高质量发展协同演化路径仿真研究，并引入系统动力学建模方法，创新点有三：一是能将重污染企业实现绿色高质量发展协同演化路径选择的过程分模块呈现，使发展路径既相互穷尽独立又潜在关联；二是系统动力学建模方法提供了时间动态变化的维度，加强了评价具协同演化、正负反馈和动态非均衡性特征的重污染企业绿色高质量发展路径选择的适应性；三是重污染企业绿色高质量发展是嵌套在中国工业4.0 革命中至关重要的一环，实则牵动的是整个工业化组织结构、制度观念、科学技术所发生的革命性变化，是一个综合性的大系统工程，依托于具有系统思维洞察和全局演绎的模型来呈现切实可行。

二、绿色高质量发展内涵及特征分析

（一）绿色高质量发展内涵

习近平总书记于2020 年10 月26 日党的十九届五中全会召开第一次全体会议中发表重要讲话：“必须强调的是，新时代新阶段的发展必须贯彻新发展理念，必须是高质量发展。”[1]高质量发展是为更好地满足人民日益增长的美好生活需要而提出的优化企业发展效益和引导企业绿色转型方向的政策理念，是一种由纯粹追求高速发展状态向更加注重质量发展状态升级的系统过程。绿色高质量发展协同演化路径是在充分了解企业的发展行为与利润可持续增长的具体情形后实现解析的，而路径的选择是在遵循宏观环境中多元发展理念协同驱动的聚合机制下进行的。所以，绿色高质量发展协同演化路径选择研究中，高质量发展的内涵是多维度要素资源流转与多元发展理念相复合的双定义，运作模式如图1 所示。

图1 多元发展理念协同助推高质量发展的运作模式

（二）绿色高质量发展特征分析

由图1 可知，绿色高质量发展是高质量发展中具有助推作用的重要一环，决定了经济营运绩效与自然资源约束之间相互作用的紧密关系，而企业发展是以其自身为边界的实时输入和输出资源要素的系统行为，其发展升级与产品进化的本身就是企业整体追求资源选择与约束的全局变迁的过程。由此，在企业绿色高质量发展路径选择随Ti（i=1，2，…，n）时刻进行逐步更迭的过程中，企业绿色高质量发展的协同演化、正负反馈及动态非均衡三大显著特征得以体现，如图2 所示。

图2 企业绿色高质量发展的三大显著特征

第一，类比于物理学中解释封闭系统混乱程度变迁的“熵”的概念，当熵值达到最大时，系统将不再变化，从而达到均衡，然而，企业发展若出现系统状态值守恒则意味着停滞或倒闭，因此，对于社会生态中的企业绿色高质量发展需通过资源要素在企业全局中协作流传和共同变迁才能促发新产品结构和新商业模式等。所以，企业实现绿色高质量发展具有协同演化的特征。

第二，企业是个开放的经济效益系统，实时输入和输出的资源要素既包含了外部环境的影响，也包含了内部环境的影响，与企业发展方向相契合就会产生较好的发展效果。反之，就会产生较差的发展效果，甚至将已有发展成果归零。所以，企业绿色高质量发展还具有正负反馈的特征。

第三，不以“均衡”来定义企业绿色高质量发展的阶段性成果，是由于企业及其所处的社会生态是复杂多样的，总有内外部的技术升级和新技术兴起来促使企业重新规划发展路径或审视发展约束。所以，企业实现绿色高质量发展还具有动态非均衡的特征。

三、重污染企业绿色高质量发展协同演化路径的选择与约束

（一）重污染企业绿色高质量发展的内涵

中华人民共和国生态环境部于2010 年9 月14日公布的《上市公司环境信息披露指南》中规定重污染行业共有16 个细分种类，分别是火电、钢铁、水泥、电解铝、煤炭、冶金、化工、石化、建材、制药、造纸、酿造、发酵、纺织、制革和采矿业，且按照“三次产业分类法”重污染行业几乎占比第二产业的全部。“十三五”规划期间，第二产业对陕西省经济增长的拉动作用仍在不断深化中，其中，强自然资源依赖性的发展方式所导致的人力财富、物力财富和自然资源的结构贡献力严重失衡的现状也在持续发生。如表1 所示（数据来源：相关年份《中国统计年鉴》），尽管陕西省第二产业经济发展的贡献比重有连年下降的趋势，但相比全国范围内的统计现状，高碳能源依赖的传统发展格局却没有实质突破性改善。所以，找寻到陕西省重污染企业实现绿色高质量发展的有效路径极为紧迫，是助推中国经济高质量发展中至关重要的一环。

表1 “十三五”规划期间全国及陕西省第二产业贡献比重下降率

2020 年9 月22 日习近平总书记于第75 届联合国大会上提出的“二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值，努力争取2060 年前实现碳中和”为以“双循环”主导的新发展格局下的绿色高质量发展的释义做出了进一步明确和指导，即重污染企业作为区域经济发展的主要拉力之一及作为区域能源供给体系与能源消费体系交互中的关键环节，重污染企业的绿色高质量发展的内涵应是一条长期深度脱碳的转型路径，即遵循具有不可再生资源消耗总量低、资源要素配置结构清洁、安全生产转化效率高、运营效益集优等特征的企业发展模式下逐步推进绿色质量发展，如图3 所示。

图3 重污染企业绿色高质量发展的内涵

（二）重污染企业绿色高质量发展协同演化路径的约束

通过对重污染企业绿色高质量发展内涵的定义可知，企业推进绿色质量发展的进程就是在关键的资源要素节点的选择上做出决策并由相关人员具体执行，其中关键的资源要素既可以是物理的治污技术，也可以是组织权力决策结构的全新构建等。然而，重污染企业在真实的社会环境中制定绿色高质量发展的目标并设计路径前，需要明晰其自身绿色质量发展的现状才能够明确自身绿色质量发展的总体方向和细分路径，即重污染企业绿色高质量发展的路径约束，如图4 所示。其中，路径约束实则细分为两个主要方向，其一是满足企业可持续发展的要求，分别从企业投入产出比、经营效益可持续增长及社会责任承担等方面体现；其二是满足生态环境保护与政府气候公约的要求，分别从低碳发展实时监控、生态修复力恢复情况等方面体现。

图4 陕西省重污染企业绿色高质量发展的路径约束

（三）重污染企业绿色高质量发展协同演化路径的选择

由于重污染企业绿色高质量发展进程是可以评估阶段性发展成果和验证局部业务变更有效性的动态循环的系统过程，因此，总能够在每个企业发展的现状下找寻到对应的发展路径的选择，这些选择实则是企业实现绿色高质量发展目标的进程中为克服问题及阻碍所实施的管理决策，其中，包含引进全新高科技创新人才或团队、实现以高新技术税收优惠为导向的财务管理政策、业务信息以数字化的方式集成储存并允许相关人员非经批准即可访问，即加强业务运行实时监控的同时，加强信息在企业内部数字化流转的便捷度、激励企业减排，增加有偿让渡排污权的收益、通过采购绿色电力降低化石能耗占比等各具侧重的方式。陕西省重污染企业绿色高质量发展的路径选择，如图5 所示。

图5 陕西省重污染企业绿色高质量发展的路径选择

四、重污染企业绿色高质量发展协同演化路径选择系统建模

（一）系统动力学模型构建与步骤解析

系统动力学创立于1956 年，是一门基于反馈控制理论辅助解析系统结构、系统行为或者系统功能动态变迁的路径选择的仿真的研究科学。而重污染企业绿色质量发展是一个多元复杂的系统进程，其发展阶段性的利润的累积效应往往并不与污染治理等众多技术环节投入的累积效应相配比或同步，且重污染企业在宏观经济发展中的生态定位具有多联结性，例如：工程承包商、原材料供应商、技术监控工程师及固废处理流程业务员等。进而，应用系统动力学来解析重污染企业绿色质量发展协同演化路径选择的系统过程具有演绎合理性，步骤如图6 所示。

图6 陕西省重污染企业绿色高质量发展路径选择系统建模步骤

（二）模型子系统变量分析与描述

重污染企业绿色高质量发展路径系统建模既包含了与企业发展和转型升级相关的社会属性的系统描述，也包含了碳化污染排放对生态环境本身及其修复力损害的自然属性的系统描述。故分析了企业行为属性与子系统划分依据后，研究将模型系统要素具体描述呈现如图7 所示。

图7 重污染企业绿色高质量发展路径系统要素分析与描述

（三）模型因果循环回路图、系统流图及变量方程

1.绿色高质量发展的因果循环回路图。基于图7 及Vensim 软件绘制绿色高质量发展协同演化路径的因果循环回路如图8 所示。

图8 重污染企业绿色高质量发展协同演化路径选择模型因果循环回路图

2.绿色高质量发展的系统流图及变量方程。模型构建不仅服务于企业内生性绿色高质量发展现状的评估需求，还应满足面向外部投资者以及供应链中多个竞合伙伴对企业绿色发展质量的评估需求，因此，在模型关系中内嵌依托杜邦分析法“分治战略逻辑”思维的财务指标，如“企业税后利润”“企业主营业务收入”“资产总额”“权益总额”“毛利率”“销售净利率”“资产周转率”与“权益乘数”等，即在绿色高质量发展的定性研究与结果观测中融合已成熟的具中介性的定量财务分析体系，在重视绿色高质量发展的同时，不忘从传统的最短时间、最少成本以及最大收益三个运营维度去全面审慎评估企业整体经营效益的核心力。如图9 所示。

图9 杜邦分析法分解并呈现“净资产收益率”

绘制模型系统流图包含水平变量、速率变量、辅助变量及经验常量，如图10 所示。其中，主要关键系统变量的运算方程式明列于表2。

图10 陕西省重污染企业绿色高质量发展协同演化路径选择模型系统流图

表2 陕西省重污染企业绿色高质量发展协同演化路径选择模型的运算方程式

五、案例路径仿真与策略模拟分析

（一）案例仿真环境设定

煤又称“黑金”，通过供给全国近70%的电力、炼钢铸铁等推进中国工业化发展。煤与机器的结合铸就了英国工业革命的帝国时代，煤与交通的联结帮助美国崛起完成了原始资本积累，进而，如何改善或优化与煤一系相承的化石能源的使用问题，是解决环境与气候问题的关键，也是为经济增长换发新活力的源泉。所以，本文将选取陕西煤业化工类上市企业的公开财报为主要数据来源，其2020 年最新一期公开可得财报中持续经营净利润半年度总额约为44.87 亿元，占比上年陕西省第二产业生产总值近1%，在特征分析与研究中均具较强参考价值。同时，其发展主业“煤炭开采、煤化工”和战略规划“以煤为基、能材并进、技融双驱、蜕变转型”也与策略模拟思路高度契合。

（二）路径仿真与策略模拟分析

分析《中国能源统计年鉴2019》“附录2～10终端能源消费总量”中最新一期统计数据可知，截至2017 年，全世界范围内，OECD 国家中终端能源消费总量占比趋前的有美国15.65%、日本3.01%、德国2.34%以及加拿大2.02%，非OECD 国家中终端能源消费总量占比趋前的有中国20.53%和俄罗斯5.02%，六国占比合计为48.57%，趋近于全世界终端能源消费总量的一半。然而，这些国家中，目前研究与实验研发经费占全国GDP 比重的绝对值数据中，中国还处于较为劣势的地位，但有连年增长的态势。进而，路径选择策略模拟的首要关键变量为“研究与实验研发经费之政府基金投入（单位：万元/年）”。

1.策略模拟一。表2 中已经对研究与实验研发经费的投入产出系数如何计算获得进行了详细的阐述，因此，策略模拟的设计办法是改变该系数的绝对取值，从而探究在研究与实验研发方面政府侧静态投入现状不改变的前提下，重污染企业的主营业务收入以及税后利润将如何发生改变。随着互联网+的广泛普及，系数的增长与降低并非是线性变化的，而是指数级的跃迁或跌落，因此，将系数分别调整至0.10、0.092、0.12 及0.134，得到结果如图11 所示，表明增强研究与实验研发经费投入提效回路时，企业主营业务收入及企业税后利润均会在原有变化趋势上得到正向增强。

图11 关键系统变量“研究与实验研发经费之政府基金投入”分别与企业主营业务收入（左）及企业税后利润（右）策略模拟结果图

其中，企业主营业务收入的单位增幅要略大于企业税后利润的模拟结果。可能的原因是，虽然企业主营业务收入作为企业税后利润的重要组成部分，但是，其在利润表中向下传导时所遇的具体影响各有不一，例如：减项提取保险责任准备金净额或加项汇兑收益等。

再者，模型中企业主营业务收入的趋势曲线并未像企业税后利润的趋势曲线一样保持了始终上扬的态势。可能的原因是，虽然源起能源结构转型而投入研究与实验研发经费是一种正外部性的发展战略，但是清洁能源的大量使用以及碳排放回收技术的大量应用所附加的生产成本也可能会对企业的利润造成巨大的“蚕食”，因此企业主营业务收入模拟曲线的回落可能存在理论上和实践中的双重确定性，值得进一步深入探究。

2.策略模拟二。对研发与试验经费投入系数调整的前提预设是互联网+时代对网络效应的践行，即增长的指数化与线性预期的破局，因此，路径选择策略模拟的第二个关键变量为“企业绿色数字化商运收益（单位：万元）”，系数分别调整至1.11、1.22、0.92 及0.84，得到结果如图12 所示，表明增强数字化营运提效回路时，企业主营业务收入及企业税后利润均会在原有变化趋势上得到正向增强。

图12 关键系统变量“企业绿色数字化商运收益”分别与企业主营业务收入（左）及企业税后利润（右）策略模拟结果图

其中，企业主营业务收入的单位增幅与企业税后利润的单位增幅具有相似的模拟结果。可能的原因是，数字化商运的发展效果与利润创造均会以比较直接的方式反映在企业的财务指标中，是一种快速或延迟不显著的增强回路。并且，转化效率越高，当期的利润反馈也就越明显，有助于企业实时监控数字化应用的情况，既可以避免矫枉过正，也可以防止决策迟缓。

3.策略模拟三。在陕西重污染企业绿色高质量发展协同演化路径选择模型中，旧有技术淘汰速率是一个综合性很强的辅助变量，其公式乘数之一“净资产收益率”表征的是企业在不依靠外部资金的情形下，还能够持续发展的能力；其公式乘数之二“资产总额”是一种针对重污染企业生产和运营条线的假设，即用大量固定资产投资建立的生产线近似代表了企业全部的技术创新优势。因此，当旧有技术淘汰速率的转化效果发生变化时，企业的主营业务收入和税后利润会如何变化值得关注，故将系数分别调整至0.11、0.093、0.12 及0.13，得到结果如图13所示，表明在技术替换速率提升之后企业主营业务收入虽会在原有变化趋势上得到正向增强，但企业税后利润却趋于平缓。

图13 关键系统变量“旧有技术淘汰速率”分别与企业主营业务收入（左）及企业税后利润（右）策略模拟结果图

其中，企业主营业务收入的单位增幅要较企业税后利润的单位增幅有更明显的增强效果。可能的原因是，旧有技术的淘汰及旧有生产线的出售均不是利润空间非常显著的企业决策，也因此在企业财务信息外展时容易被外部投资者和内部高层决策者所忽视，从而那些还具有较强变现能力的旧技术或旧生产线往往会符合决策者们赖以续用的惰性，进而，错过了技术更新的最好时机是预期损失巨大的。

六、结论

（一）重视可持续增长利润的业务实质，鉴别重资产企业扭亏为盈的本质

企业利润可持续的量化分析是基于财务报表为载体的现代会计准则制度的具体实践。其帮助外部投资者与行业关注者从成本与收入相配比的角度理解并审视企业的发展现状与权责分配，但由于利润确认时点与现金流入企业时点通常不一，甚至发生连年错位，故企业靠利润发展，却依赖现金流生存。因此，拥有可持续增长利润的企业的发展质量要远高于突发性利润增长的企业的发展质量，度量企业发展质量就应从分析可持续利润增长的实质出发。

重污染企业是极具代表性的工业化进程中的生产制造型企业，由于其固定资产与存货在资产结构中的占比较高而被称为重资产企业，如设备、厂房等。进而，重污染企业若想仅依靠出售某项重大资产即可用随之而来的收益逆转过去或者未来连续几年的核心业务的发展颓势是完全可行的。所以，关注重污染企业可持续增长利润的业务实质变得至关重要，审视重资产企业扭亏为盈的触发节点也成为了分辨企业发展质量的重要影响因素。

（二）认同环境约束与气候公约的中介性作用，强有力助推科学技术变革

现今发展秩序有两个象征性的解释，分别是利润可持续增长秩序和社会责任承担与共建秩序。其中，利润可持续增长秩序已非常成熟地内化至企业发展内在逻辑与量化分析体系中，如股权投资中必然被重视的净资产收益率等，财务报告中净利润留存过程的展现等；社会责任承担与共建秩序是指为了防止企业仅追求利润增长与高速占领市场的纯利己行为而设定并适用的秩序。联结以上两种发展秩序的中介性变量就是环境与气候。因此，企业为改善环境与气候所投入的研发资金就兼具了发展的社会属性和自然属性，成为推动绿色高质量发展的关键成因和强劲作用力。

（三）弱化更迭技术对利润贡献的必然，强化增强系统对决策精准的把控

新技术变革或旧技术淘汰等表征着技术更迭的企业决策在解决很多企业发展问题中都被赋予了极高的期待，然而，新技术变革往往需要一个漫长的、每位员工都参与的、涉及观念和实务双轨转变的过程，旧技术淘汰则意味着企业人员结构需更新重塑，都不是能够实时落实并反馈成效的战略性决策。故当更迭技术只作为重污染企业实现绿色高质量发展中一个关键细节时，更加关键的重点应在于增强系统，即系统性效能提升，如学习型组织构建、优质人才激励设置等。因此，增强系统后再精准决策才能有效反哺技术变革，从而助推重污染企业绿色高质量发展。