摘要：随着我国低碳经济发展理念的深入,物流产业作为能源消耗性行业,其减碳化发展迫在眉睫。低碳物流作为低碳经济的支撑平台,其研究已经吸引国内众多学者的关注。本文从低碳物流过程中碳排放、低碳物流系统要素优化、低碳物流系统实施效果及评价、低碳物流系统发展策略、低碳物流新热点研究五个方面回顾、分析了国内学者在低碳物流系统领域的研究成果,以期为相关学者提供研究思路。
关键词：低碳物流系统,研究综述,要素优化
低碳经济的概念提出于2003年英国《能源白皮书》,经过哥本哈根环境会议后,逐渐成为学术界关注热点。随着低碳经济的研究不断发展和丰富,基于低碳经济的低碳物流发展逐渐进入公众视野。低碳物流是以低碳经济和绿色物流为基础,将“可持续发展”和“碳排放”理念融入运输、仓储、装卸搬运、包装、流通加工、配送、信息处理等物流各要素中,同时采用先进的物流技术和管理手段,以达到资源利用效率最高、对环境影响最小和系统效益的最优化。低碳物流依靠其可持续发展、环境友好等特点必将成为未来物流行业的主要发展方向。本文结合国内低碳物流系统的研究现状,从低碳物流过程中碳排放、低碳物流系统要素优化、低碳物流系统实施效果及评价、低碳物流系统发展策略、低碳物流研究新热点五个方面回顾了国内学者在低碳领域的研究成果。
一、低碳物流过程中碳排放研究
为达到有效实现物流过程中低碳减排目标,有效测量碳排放及影响碳排放的影响因素成为低碳物流研究中的重要研究方面。杨建华、高卉杰[1]通过估算1998—2012年北京城市物流业的碳排放量,建立了北京城市物流业碳排放影响因素的通径分析模型,研究结果表明物流基础设施的建设是该阶段碳排放增长的决定性因素,经济发展水平、以石油为主的能源结构、城镇化是促进碳排放的重要因素,能源效率对碳排放的正向影响较弱,产业结构对碳排放具有负向影响,并从整合物流基础设施、发挥政府主导作用、整合物流资源等方面提出政策建议。王丽萍、刘明浩[2]通过对1997—2004年间中国物流业的直接能源消耗碳排放和基于投入产出表的隐含碳排放进行测算,研究结果显示仅从直接能源消耗碳排放并不能真实反映物流业的碳排放实际水平,间接碳排放对物流业碳排放的贡献率超过了直接能耗碳排放;影响碳排放的因素分解结果显示经济规模、服务业经济发展呈正向驱动相应,低碳技术和行业效率的提升对物流业碳排放呈现负向驱动效应,但效果并不明显。最后提出推广清洁能源使用、提高物流行业技术效率、加快国民经济各部门低碳化水平来实现物流业低碳化发展。刘渝、李莱[3]基于2007—2013年数据测算我国30个省物流业的能源消耗量和碳排放量,运用Tapio脱钩模型分析了各省物流业碳排放的脱钩状态,并采用LMDI分解技术,将碳排放的影响因素分解为能源强度效应、能源结构效应以及产出规模效应。其研究结果表明:2007—2013年间,中国30个省物流业碳排放和行业产值同期都呈现增长趋势,但各省碳排放平均增长率的离散程度大于物流业产值平均增长率的离散程度;地区之间脱钩状态具有明显的差异,仅3个省处于强脱钩状态;碳排放总效应中,产出规模效应全部属于绝对性的正向影响。得出结论,产出规模效应对物流业碳排放起到绝对性的影响,中国的物流业仍处于粗方式的增长阶段,摸清了中国物流业碳排放的变化趋势及其影响因素,对各地需因地制宜制定低碳物流业发展政策具有指导意义。但作者并没有将全国划分经济区,缺少区域间碳排放量差异及影响因素比较。
二、低碳物流系统要素优化研究
通过对物流各个关键要素的低碳优化来降低物流行业的碳排放是目前国内低碳物流研究的一个热点方向。国内学者主要从运输车辆路径优化、物流网络优化等角度研究低碳物流碳排放的优化问题。
张春苗、赵燕伟、张景玲等[4]建立以车辆碳排放量为函数目标的低碳定位—车辆路径问题数学模型,并采用量子进化算法结合局部搜索算法对模型进行求解。朱莉、马铮、丁家兰等[5]构造一个以不同类型车辆数量为网络流、面向所服务的“生产商—零售商”两层级车辆资源合作超网络结构,建立各物流企业同时满足运营利润最高和碳排放量最低的多目标优化模型,利用变分不等式理论求解整个超网络达到最优均衡状态时的车辆配置方案。王智忆、陆敬筠[6]运用蚁群算法建立以碳排放量最低为目标的配送路径优化模型,并与总路程数最短为目标的模型进行比较。肖超、张立毅、费腾[7]将细菌觅食算法中的复制操作和趋向操作引入基本蚁群算法中,改善了算法的收敛效率和全局搜索能力,提出了细菌觅食—蚁群算法用于求解冷链低碳物流配送路径优化模型。张立毅、王迎、费腾等[8]以VRP问题为基本模型,以碳排放成本为目标函数,建立了低碳物流配送路径优化模型。为了避免基本蚁群算法出现停滞及早熟现象,提出了带混沌扰动的模拟退火蚁群算法来求解低碳物流配送路径优化模型。钱光宇[9]、刘秀[10]则从生鲜农产品低碳冷链物流领域着手,建立生鲜农产品低碳冷链配送路径优化模型,采用遗传算法求解模型,为冷链物流企业降低碳排放提供指导。马志超[11]则以碳排放约束的多层级物流配送网络设计优化、模糊需求下低碳物流配送网络设计多目标优化为创新点,并对物流配送网络系统进行科学的低碳水平评价,针对低碳水平不高的指标提出改进措施。张得志、贺润中、祝伟丽等[12]通过分析快递行业物流网络的拓扑网络的基本特点,对比分析各种不同模式的干线运输方式的优缺点,构建基于低碳经济视角的多模式快递物流网络优化决策模型。樊燕萍、闫森炜、房玲[13]运用作业成本法,基于整个供应链以真实成本核算为导向选取碳排放成本指标,将其作为独立模块纳入成本核算系统中,以提高企业成本控制有效性。刘晓静[14]则从低碳反向物流金融服务模式面临的系统风险和非系统性风险两方面深度揭示制约低碳反向物流金融业务发展的风险诱因,并给出完善低碳反向物流金融相关法律体系,创新低碳反向物流金融业务和健全低碳反向物流金融服务的风险分散体系等若干模式创新路径。
基于物流网络优化的低碳物流碳排放优化问题主要集中在碳交易税率的合理制定上。崔娥英、罗俊浩、季建华[15]建立环境因素融入的低碳物流网络优化模型,并进一步扩展设计了按排放量确定不同税率的分段累进税率结构,分别讨论在不同碳税政策情况下带来的减排效应,并提出具有经济效益和环境效益的物流网络模型。研究结果发现考虑分段累进碳税税率的总成本和碳排放量比不分段的情况下有明显下降,具有了更好的减排效果。李伯棠、赵刚[16]为了解决不确定环境下低碳再制造物流网络设计的问题,在政府征收企业碳税的情况下,综合考虑网络中再制造产品需求和废旧产品质量的不确定性以及设施选址和节点间运输路线的决策问题,采用鲁棒优化方法,以碳税成本和物流成本之和最小化为目标,建立了再制造物流网络鲁棒混合线性规划模型。秦小辉[17]针对碳交易环境下的已存供应链物流网络优化问题,提出了一个混合整数线性规划模型,研究结果显示较高的单位碳交易价格将迫使企业增加运营成本以降低实际碳排放量,那些注重碳减排的优秀企业将从碳交易中获得收益;碳排放配额不会对供应链运营产生影响,也不会改变供应链的实际碳排放量,但较低的碳排放配额会增加企业的碳交易成本,从而增加供应链的总成本。
三
、低碳物流系统实施效果及评价研究
近几年随着对低碳物流研究的深入,国内学者对低碳环境下物流系统的实施效率进行了不同角度的评价模型建立,并探究低碳物流与经济发展、能源消耗的相关关系。刘鹏[18]将低碳物流能力分为企业规模、物流业务能力、物流系统功能要素低碳化水平、低碳管理能力、低碳技术创新力五个维度,并将每个维度进一步细化,形成了一个围绕低碳物流能力的两层级评判体系结构。依据层级体系的特征,选取模糊综合评价法创建了企业低碳物流能力评判模型,并给出了详细的判定过程和评定结果的处理方法。陈香、龚本刚、吴邦雷[19]通过构建LSSC低碳运营模型,运用熵权TOPSIS模型对LSSC低碳行为能力进行评价研究。
董博、段满珍、李珊珊等[20]在构建区域物流低碳绩效评价指标体系的基础上,通过将非期望产出指标转为投入指标,建立包含非期望产出指标的区域物流低碳绩效DEA评价模型。柳键、涂建[21]运用超效率DEA模型对我国低碳物流效率变化情况进行实证分析,并将灰色关联分析法引入VAR模型中,研究我国产业结构调整与低碳物流效率之间长期均衡关系、动态作用机制。杨传明[22]选取投入产出指标及环境变量,挖掘2007—2016年江苏及相关省份物流数据,运用三阶段DEA及Malmquist模型静动态测度低碳约束下江苏物流产业效率。董锋、徐喜辉、韩宇[23]考虑到物流业碳排放问题,基于超效率DEA模型同时引入Ruggiero三阶段方法构建低碳约束下的我国省际物流业效率测算体系,该方法解决了传统DEA模型在测算物流效率时部分省区效率值同为DEA有效无法排序的问题,同时消除了外部环境因素对于技术效率测算的影响。
刘承良、管明明[24]以交通运输、仓储和邮政业代表物流业,引入SBM-Undesirable模型,考虑低碳约束下的物流效率,对中国(除港澳台和西藏)的30个省(直辖市、自治区)2003—2014年物流业效率进行测度,基于格局—过程—机理框架系统揭示了低碳约束下物流业效率的空间演化特征及其影响因素。马越越[25]借助方向距离函数和Malmquist-Luenberger 生产率指数测度同时考虑能源和环境约束下的物流产业实际全要素生产率水平,并进一步利用空间杜宾面板模型,考察物流产业全要素生产率的影响因素及其空间溢出效应。陈文新、潘宇[26]则基于非参数DEA-Malmquist指数方法,对我国30个省2005—2014年低碳约束下物流业全要素生产率(TFP)进行测度,分析其结构及总体演化趋势,并运用探索性空间数据分析(ESDA)方法及时空跃迁测度法描述其在空间格局上的演化过程,最后运用证实性空间数据分析(CSDA)方法进行影响因素分析。王浩[27]构建了评价西部地区绿色物流发展与低碳循环经济之间匹配度的指标体系,基于熵权法与综合评价法,利用构建的匹配度计算模型,计算得出西部地区11 个省(区、市)绿色物流发展与低碳循环经济的综合得分和两者的匹配度。王丽萍[28]在对2000—2013年河南省物流业碳排放测算基础上,基于协整检验、Granger检验、脉冲响应和方差分解分析法实证研究了物流业碳排放与能源消耗、经济增长之间的关系。
四、低碳物流系统发展策略研究
为了将低碳理念落实到物流运作的各个方面,国内学者从不同层面对我国低碳物流发展现状及有效开展低碳物流的发展策略和模式进行了探索和研究。李创[29]、董弋萱[30]认为我国低碳物流尚处于初级发展阶段,从法制体系建设、基础设施建设、经营理念等方面尚存在较多不足,需借鉴发达国家经验,从政府、市场、物流企业角度,提出了促进我国低碳物流发展的相关对策建议。王丽萍[31]通过对美日欧低碳物流发展的系统回顾与分析,主要从政府层面出发,为我国发展低碳物流提供了政策启示。张沈青[32]则强调在低碳经济环境下发展低碳物流的紧迫性,并从物流模式角度提出低碳运输方式的选择,仓储系统的合理布局,绿色包装系统的实施等措施来促进我国低碳物流的发展。居家旭[33]则从政治社会学中“回应”范式对我国物流企业低碳化发展做出研究,并从物流企业、政府和社会回应机制链三个层面提出对策,指出就提高这一回应关系质量的动力和能力,从物流企业低碳实践和低碳实践行为背后的回应动机和意愿出发促进回应关系的稳定发展。张华[34]、赵松岭等[35]则从京津冀协同发展视角分析本区域低碳物流发展现状及存在的问题,并从政府政策制定、碳金融、统筹京津冀物流园区、物流企业一体化协同发展提出促进区域低碳物流发展的建议。刘波、杨兴全、李砚[36]通过分析新疆煤炭物流对自然环境的影响及新疆煤炭低碳物流现阶段存在的问题,提出了实施新疆煤炭低碳物流相应的对策及建议。李创、高震[37]则从我国制造业物流角度着手,分析制造业物流如何从粗放型的高碳模式向精细的低碳模式转化,对策集中在行业物流技术更新、人才队伍建设、制造企业整体低碳物流意识方面。姚冠新、张冬梅、徐静等[38]基于进化博弈理论构建演化博弈模型,提出地方政府以资金补助的方式来引导物流企业实现低碳化,分析资金补助政策的有效性以及地方政府实施监督管理和物流企业选择低碳策略的演化过程。杨继利[39]借助耗散结构与熵理论对我国物流产业系统低碳化演进发展进行研究,并根据耗散结构理论的思想和我国物流产业系统发展的现状针对性地从其内、外部两种减排途径提出科学合理的建议,内部减排主要侧重于提升物流产业系统运作效率、精简物流产业规模。
五、低碳物流新热点研究
在当前主推低碳经济的潮流下,高能耗、高排放、低效率的传统农村物流已经成为制约农村经济可持续发展的枷锁。而为了促进农村经济和环境的协调发展以实现低碳经济,推动农村物流的产业升级和低碳转型成为打开枷锁的重要一步。因此将低碳理念延伸到农村物流领域,着力发展绿色物流、低碳物流是新时代现代农村物流体系构建与农村经济发展的必然选择。冷链物流以温敏商品的物流运作为主,其在供应链的每一环节都需要严格的温度、湿度控制,制冷设备与保鲜技术的使用进一步加剧了冷链物流系统的碳排放。一方面,我国需要加快农产品冷链物流的发展步伐、提升发展水平;另一方面,又要避免物流业的快速、大规模发展对环境造成的负面影响。如何实现二者的协调成为当今中国冷链物流领域亟待解决的重要问题之一。姚冠新、边晓雨、何勇[40]从低碳经济视角出发对农村物流进行系统分析并构建了系统动力学模型。以江苏农村为例进行仿真,从传统政策和碳税政策两个方向进行政策模拟。赵子琪[41]研究了农村物流的几个因素对农村经济的影响。通过分析2009—2014年全国31个省的“农村居民家庭人均消费性支出”“第一产业增加值”“农村物流碳排放量”和“人均GDP”的有关数据,运用经济计量方法得到各个因素对农村经济的影响。钟杰[42]分析当前我国农业物流的运作模式,探究其在发展中存在的问题,并提出低碳视域下农业物流模式的构建策略,以期为我国城乡双向商贸流通农业物流发展提供参考依据。姜樱梅、王淑云、马雪丽[43]分析了为有效实现农产品冷链物流的节能减排,在分析其实施碳优化驱动因素的基础上,结合生鲜品特性,深入研究农产品冷链物流碳排放成因及其“效益悖反”现象,通过引入第三方、第四方物流企业,构建基于碳优化的农产品冷链物流体系,提出其进一步实现碳优化的相关辅助机制与发展建议,以期为我国冷链物流的低碳可持续发展提供参照。
结 语
对国内低碳物流系统研究现状的回顾、分析后发现,物流各要素环节低碳化、物流系统低碳化等逐渐成为近三年低碳物流研究中的核心问题。农村物流、冷链物流是目前物流行业发展热点研究领域,其低碳化趋势也会成为未来研究热点。总的来说,目前国内低碳物流研究领域已经具备一定的理论基础和方法,但是仍需要进一步深入研究。研究方法上,国内学者在理论研究基础上,引入了必要的实证研究支持。研究角度上,从国家政策领域层面向中观和微观层面延伸,应用研究正在逐渐深入。低碳物流发展需要调动整个供应链上所有成员的积极性,经济发展与环境保护的冲突需要恰当的平衡各方面的利弊,并通过技术、管理、流程等多方面的创新,来实现经济效益、社会效益和环境效益的多赢。低碳物流作为一门交叉学科,需要具备环境学、经济学、管理学、物流学等多学科知识,研究低碳物流应当从多角度出发,采用不同学科的研究方法,进一步丰富低碳物流相关问题的研究方法和手段。
参考文献
[1] 杨建华,高卉杰.北京城市物流业碳排放及驱动因素研究[J].数学的实践与认识,2016,46(6):54-61.
[2] 王丽萍,刘明浩.基于投入产出法的中国物流业碳排放测算及影响因素研究[J].资源科学,2018,40(1):195-206.
[3] 刘渝,李莱.中国各省物流业碳排放的脱钩及影响因素研究[J].环境科学与技术,2018,41(5):177-181.
[4] 张春苗,赵燕伟,张景玲,等.低碳定位:车辆路径问题[J].计算机集成制造系统,2017,23(12):211-220.
