基于價值工程的企業生產流程碳排放動態評價模型研究

價值工程《價值工程》于沖 候軍岐 2010-12-31 14:15:50
  摘要:本文通過在分析企業碳排放詳細分析的基礎上,通過引入價值工程方法,并根據層次分析法和時間動態加權等方法對傳統價值工程方法加以改造后,建立一個能夠對企業碳排放效用穩定、科學、全面評價的體系。
  關鍵詞:碳排放;價值工程方法;動態加權平均
  
  0引言
  在一段時間內,某一區域的碳排放主要由三部分組成:生產性碳排放、消費性碳排放和轉移性碳排放。而在分析和研究碳排放問題中,生產性碳排放一直是主要的關注點。如果企業能夠直接得到所購入生產資料準確的間接碳排放數據,那么企業在測算其產品碳排放總量時只需測量本企業本環節下的直接碳排放量。相較而言,制造業所產生的碳排放量是很小的[1]。而如火電、鋼材、水泥、煉油、化工等基礎原材料及動力的生產環節產生的碳排放量占據了整個工業生產碳排放總量的大部分。而這一部分環節的單位產品碳排放量是相對容易得到的,加之所占比重較大,所以這是數據取得的有利方面。但是如何準確測量各企業中生產流程以及如何獲得上游及相關企業產品的碳排放量并不是本文主要關注的內容。需要說明的是,進行碳排放評價所必須的準確的碳排放數據是完成真實有效評價的基礎。
  1以價值工程為基礎的碳排放評價方法
  1.1 對企業碳排放評價引入價值工程方法
  1.1.1 為什么要在評價以為企業為單位的碳排放中引入價值工程方法在企業的生產經營過程中,影響企業的大量內在外在因素往往并不是完全獨立的。所以在考察企業中某一關鍵指標時,綜合考量才能得出合理、全面、準確的結論。作為本文所討論的主要問題,碳排放指標也同樣需要與企業其他關鍵控制指標向結合,進行綜合全面的考察才能夠做出客觀評價。與政府機關與非盈利組織不同,企業在權衡某一方面問題的時候,需要考慮企業的功能與成本,這樣就必須以價值工程方法為出發點,全面考察企業如何評價碳排放對與企業整體效用的影響。單純要求企業降低碳排放而不顧因此而造成的企業運營成本提高,效率下降而帶來的問題是不現實的。
  1.1.2 對價值工程方法的改造“要以最低的費用,向用戶提供所需要的功能”,這是麥爾斯創造價值分析的思想基礎。價值工程的全部內容,都是圍繞著“功能與其所需費用”之間存在的特定關系,從一切有關方面創造性地尋求提高價值的方法和途徑展開的[2]。傳統價值工程方法中成本主要強調為達到某種功能而耗用的成本,即經濟成本。而為了有效評價碳排放給社會帶來的損失,達到通過正確評價企業使企業平衡社會成本與企業成本,單純強調經濟成本是不夠的。通過引入碳排放成本,與企業的經濟成本結合考慮,能夠得到更加完整、全面的結論。其改造后的公式為:
  效用=
  其中:A為經濟成本系數;B為碳排放成本系數(有關系數分配詳見第二章第2節中有關分配權重的內容)
  1.1.3 功能、經濟成本與碳排放成本的關系根據價值工程方法的觀點,功能與經濟成本有著邊際效用遞減的高度正相關關系。并且在一定的社會經濟環境中,在一定的技術條件下,對于給定的價值工程對象功能的量與實質,實現每一功能水平的費用都近似地服從正態分布規律。所以效用、經濟成本與碳排放成本的關系表現為:功能隨著成本的增加而提高,但速度不斷減緩;效用在達到峰值后陡然下降。在引入碳排放成本后,由于關聯關系的變化,效用、功能與成本的關系也會發生變化。在企業實際情況中由于碳成本與經濟成本并沒有一個確定關系,即在達到相同功能的前提下,碳排放成本與經濟成本可能為正相關或負相關。按照不同情況分別加以考慮:如果企業的碳排放成本與經濟成本負相關,在計算后可以權衡不同決策的總成本;如果企業的碳排放成本與經濟成本正相關,那么在降低碳排放成本的時候同樣可以降低經濟成本,通過傳統價值工程方法的評估和改善也能夠使得經濟成本下降至碳排放與經濟成本負相關的水平。
  1.2 通過層次分析方法建立多指標體系
  1.2.1 層次分析方法下指標體系的建立為了有效科學的分配成本中多個因素指標的權重,可以通過層次分析方法加以分析。所謂層次分析方法是指將決策問題的有關元素分解成目標、準則、方案等層次,在此基礎上進行定性分析和定量分析的一種決策方法。它是對復雜問題的影響因素及其關系進行深入分析后,構建層次結構模型,通過兩兩比較的方式確定層次中各因素的相對重要性,然后確定被選方案的優劣。[3]根據這種評價方法的思想,可以把影響效用中的成本因素加以分解,在分層基礎上對各因素分配權重并建立相對重要矩陣加以比較。雖然不同企業的評價體系由于生產工藝、流程和上游環節的不同會造成具體評價指標的不同,但是可以根據企業生產過程建立一個一般性的層次分析體系(見圖1)[4] [5]。以此為基礎,不同企業可以根據自身流程特點、能耗組成等情況建立起一個更加詳細指標體系。
  1.2.2 權重分配根據不同的權重分配對相同的指標值可以得到不同的評價結果,按照企業生產特點、管理當局的意愿和國家政策引導的方向,指標層1的權重分配和指標層2的權重分配存在很強的自主性。這種自主性一方面表現企業對于不同問題的重視程度的區別,另一方面也有助于根據企業自身特點對企業的碳指標進行科學評定。根據層次分析賦予權重的一般方法,在進行賦權重時首先應該先評定指標層1中指標的權重,然后分別評定指標層1中各指標下的子指標相對權重,再通過子指標與指標的系數相乘得到子指標的絕對權重。
  Ui=Vi×Wj
  其中:Wj為第j項指標的權重,Vi為第j項指標中第i項子指標的相對權重,Ui為第j項指標中第i項子指標的絕對權重。在建立起分層權重分配方法的基礎上,選擇模糊判斷矩陣,計算針對某一指標中各子指標的相對重要程度,以對指標權重分配的總體合理性進行進一步判斷。
  Mi=CC…CCC…C ┆┆┆CC…C=V1 /V1V1 /V2…V1 /VnV2 /V1V2 /V2…V2/Vn ┆ ┆ ┆Vn /V1Vn/V2…Vn/Vn
  其中:Mi為第i項指標中所有子指標的相對重要矩陣,Cmn為第i項指標中第m項子指標相對于第n項子指標的相對重要水平,Vj為第i項指標中第j項子指標的相對權重。計算子指標相對重要矩陣后,根據定量值選擇模糊判斷矩陣對各子指標相對重要性進行定性判斷。一般可以采用1-9及其倒數的判斷方法。[6]
  1.3 通過建立有時間權重的動態指標改善原靜態指標相對于時點指標,使用動態平均的方法往往能夠在進行較大時間跨度上跟蹤并科學分析特定指標上有著更明顯的優勢,它能夠在一定程度上剔除某一時刻上指標的異常波動并保持目標時點指標的即時性。根據對歷史指標和目標時點指標的重視程度不同,可以通過選擇不同的時間權重進行調整。碳排放評價體系是通過綜合考慮企業功能、經濟成本以及碳成本,對企業碳排放進行長時間持續的評價方法。通過引入時間權重,把企業一定期限內的歷史數據與目標時點的即時數據相結合,在一定程度上剔除季節因素、燃料品質變化、短期需求波動等非流程生產內部因素的異常變動。權衡保持連續性與保持即時性是賦予時間權重的主要依據,企業可以根據其自身產品市場、生產流程和燃料動力組成等因素選擇科學、準確的時間權重對即時數據與歷史數據加以處理。
  Y=T×F=t t … taa…abb…b┆┆ ┆ee…e=ab…e
  其中Y為動態時間權重向量,T為時間權重,FT為各時點上的子指標值轉置矩陣,a1、b1等為各指標在某一時點上的指標值,a、b等為各子指標經過動態時間權重進行時間加權平均后的動態指標值。需要注意的是時間權重需要保持權重隨時間距目標時點變長而逐漸減小并且加總為1的原則(例如以泊松分部作為動態時間權重)。
  1.4 建立評價模型通過引入分層分析方法和歷史動態指標的概念,把原碳排放價值工程評價方法改造為更加完整、準確、科學的企業碳排放評價體系。根據前文分析的結果,可以得到的評價模型為:X=其中X為企業總效用,G為功能,A為經濟成本權數,E為經濟成本,B為碳成本權數,T為碳成本。
  如果經濟成本指標下面分為n個子指標,其子指標值向量E=EE…E。按照不同重要性,分配的相對權重向量為v=vv … v,則其絕對權重矩陣為V=A•v=A•v A•v … A•V=V V … V。同樣,設碳成本指標下分為m個子指標,其子指標值向量C=CC…C。按照不同重要性,分配的相對權重向量為w=ww…w,則其絕對權重矩陣為W=B•w=B•w B•w … B•w=W W … W。通過一段時期對功能指標、經濟成本指標和碳成本指標中的各子指標值的跟蹤測定和記錄,可以根據所取得數據分別得到一段時期內功能指標值矩陣Gt、經濟成本子指標值矩陣Et和碳成本子指標值矩陣Tt。
  Gt=g g … gt
  Et=E1tE2t┆Ent=e11e12…e1te21e22…e2t┆┆ ┆en1en2…entCt=C1tC2t┆Cm t=c11c12…c1tc21c22…c2t┆┆ ┆cm1cm2…cmt
  其中Eit為第i種經濟成本t期內的指標值向量;eij為第i種經濟成本第j期的指標值;Cit為第i種碳成本t期內的指標值向量;Cij為第i種碳成本第j期的指標值。需要說明的是由于經濟成本與碳成本的配比關系,所以兩個向量的列數一定相同。
  設時間權重向量T=T T … T,可計算企業t期內的碳排放動態總效用Xt。X=
  2評價系統評價
  動態碳排放效用評價體系是在價值工程基礎上,經過分層分析法與動態時間加權法調整改造后建立的對企業碳排放評價的一種方法。這種改造能夠更合理、科學的對一段時間內的企業碳排放效用進行評價,其主要優點有:
  考察的綜合性:由于價值工程方法本身并不僅對某一特定屬性進行評估,而是在綜合考慮功能與成本的基礎上對效用進行整體評價,所以這種方法相較于單一指標的評價更加全面。由于引入分層分析法,可以把評價的總體不斷細分。不但能夠更加有效的分辨出重要因素和相應的影響水平,而且能為發現具體問題,進行因素分析提供支持。另一方面由于引入了動態加權的計算方式,也同樣考察了企業在一個時間區間內的整體情況。
  計算的靈活性:動態碳排放效用評價體系只提供了一種比較框架性的方法,其具體的子指標、指標權重與時間權重都可以根據企業的生產流程、產品特點以及材料等具體情況加以分析和確定。
  指標值的穩定性:通過橫向與縱向加權的方法,在全面考慮各方面因素的同時更加突出企業碳排放評價的穩定性。由于企業碳排放規模的形成很大程度上受到各種企業自身不可控的外部因素的影響,但是從企業評價的角度上來說,這些因素的計入是不合適的。但是完全剔除這些因素又很難做到。通過引入時間加權的方法,一方面能夠在一定程度上能降低這些因素對于準確評價的影響,另一方面又保持了較大的數據即時性。而從另一角度上來說,把前期指標值納入到當期的考慮范圍內,對企業當局做出低碳決策有著更強的激勵水平。
  缺點及解決方法:
  計算的復雜性:由于動態方法從整體、全局的角度考慮整個企業碳排放的評價問題,所以所需求的數據和計算過程較為龐雜,收集難度較大。考慮到企業的評價成本和資源限制,如何平衡評價的準確性和評價成本的經濟性也同樣是值得關注的。在這個問題上,不同規模、產業、能源結構的特征的企業可以按照重要性原則對主要指標重點分析、單獨確認,次要指標整體分析、分類確認,并對關聯性較小的指標按企業需求和能力與其他指標合并或略去。
  計算的隨意性:由于企業構建評價模型時所確定的指標和權重有較大的自主性,使得在同行業中的比較難度加大,更重要的是容易造成模型構建和計算的隨意性。這要求企業在構建評價體系時一方面對指標的選擇和各項系數的分配需要有切實的依據,另一方面,要求企業對所評價的流程對象有充分的了解和數據儲備。
  指標值的不敏感性:動態方法雖然提供了連續評價的穩定性,但是即期指標在很多時候有著很大的代表性,他在很大程度上更加能夠表現當期所產生的問題,也是進行未來決策的重要依據。為了在不失去穩定性的基礎上保證為正確、有效決策提供準確依據,可以在引入動態加權平均的方法后保留即期算法,這樣在有效提高數據即時性基礎上,更加強調了即期與往期指標的對比分析。
  3總結
  企業碳排放評價是一個綜合性的系統工程,如果不采用全方面的分析方法而不恰當的對企業碳排放做出不切合企業實際的碳排放評價,對于企業的發展和我國的宏觀經濟將會造成不可估量的損害。如何評價企業的碳排放水平在當前日益講求低碳經濟的大環境中日益的重要起來,這也迫切的要求能夠有一種能夠完整、科學表現企業以產業鏈條為基礎的橫、縱向相結合的評價指標體系的建立。本文僅通過引入直接碳排放與間接碳排放,層次分析法與時間動態加權等方法盡可能的建立起一套能夠行之有效對企業碳排放水平做出合理評價的一般性方法。
  參考文獻:
  [1]白冰,李小春,劉延峰,張勇.中國CO2集中排放源調查及其分布特征.巖石力學與工程學院報,2006.2.
  [2]王乃靜.價值工程概論.
  [3]現代綜合評價方法與案例精選.清華大學出版社,2005.09:2-4,9-19,111-137,166-179.
  [4]劉飚,蔡淑琴,鄭雙怡.業務流程評價指標體系研究[J].華中科技大學學報,2005.4.
  [5]張敬,張蕓,張樹申.鋼鐵行業二氧化碳排放影響因素分析[J].現代化工,2009.1.
  [6]李紅巖.企業業務流程持續改進效果評價.
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