资源价值流转评价与分析模型的构建与应用

第34卷第12期2009年12月环境科学与管理
ENV I RONMENTAL SCI ENCE AND MANAG E MENT Vol 34N o 12
Dec .2009
收稿日期:2009-06-01
基金项目:本文为湖南省研究生科研创新基金(1343-74236000001);
中南大学与中国铝业科研合作课题(EIS2006CCFF08-1304)阶段性研究成果
作者简介:肖序(1954-),男,湖南永州人,博士,教授,博士生导师,
中南大学商学院副院长。

研究方向:环境会计、循环经济及财务成本管理。

文章编号:1674-6139(2009)12-0136-05
资源价值流转评价与分析模型的构建与应用
肖序,周志方
(中南大学商学院,湖南长沙410205)
摘 要:以企业资源流转及物质平衡规律为基础,通过刻画企业生产过程的资源投入、消耗、产出及废弃的价值
信息,从投入、消耗与循环、输出三环节构建企业循环经济综合评价模型 基于资源效率、价值循环效率以及环境效率一体化的资源价值流转方程式;并以此模型及变形为分析工具,从中国铝业的循环经济发展中抽取过去、现在及未来三截面作了实证分析,指出了循环经济发展的阶段性特征;通过因子静态及联动分析,指明了其循环经济 十一五!规划目标的优化路径。

关键词:矿冶流程企业;资源价值流转;循环经济评价与分析中图分类号:X 22文献标识码:A
The Constructi on and App li cation
o f R esource V al ue Flo w Eval uati on and A nal ysi sM odel
X iao Xu,Zhou Zh ifang
(Bus i ness Sc hool of C e n tral South Un i versity ,C ha ngsha 410205,Ch i na)
A bstract :
B ased on enter prise r esource flo w and m ateri al balance pri nci p l e ,thr ough portraits val ue infor m ation of e n ter p rise p r oducti on p r ocess-resources i npu ,t consu m p ti on ,d isposa,l and outpu,t t he pa per bu ilds co m p r ehensi ve evaluatio n m odel of re cycling econo m y-resource val ue flo w equati ons based o n r esource effi cienc y ,value c ycle effici ency and envir on m e n tal efficie ncy fr o m enter prises i npu,t c onsum pti on a nd circ u lation ,export t hree-link ;And it takes above m odel as t oo l s ,m akes three t yp ical cross-secti on e mp irical analysis a nd forecasting duri ng the pas,t no w a nd future fr o m recycli ng eco no m y de vel op m en t of Ch i na a lu m i nu m co m pany ,analys i zes its r ec ycli ng eco no m y develo pm ent c haracteristics ;fi nall y ,t he paper pr o m otes the optm i izi ng pat h to ac h ieve the objecti ve of E leven t h Five-Y ear Plan !of Ch ina al u m i num co m pany w ith factor dyna m ic anal ysis .
K ey words :m i n i ng and m etall urgy process enter prise ;reso u rces value flo w ;eval uati on and a nalysis of recycling econo m y
前言
企业作为微观层面循环经济发展的基本单元,对其循环经济发展的动态结构分析和发展趋势把握
则显得十分重要,然而,在国内外文献中[1-8]
,对微观层面的循环经济评价研究则略显不足,无论是诸如主成分分析、模糊综合评价、神经网络等复杂数理评价方法研究,还是以能值分析、生态足迹、物质流
分析、生态效率等以特定工具为基础的指标体系构
建研究,均存在着评价方法复杂化、指标模块化等倾向,忽视了企业内部物质与价值统一及其全生产流程 循环!链条间内在逻辑的关联,与企业管理者对企业循环经济发展所需信息的决策需求尚有差距。

因此,如何在生产流程中构建综合评价模型已成为研究者最为关心的问题之一。

1 基于资源流转的循环经济综合评价模型
资源价值流转方程式
1.1 企业资源流转与资源价值流转方程式的基本原理
初始资源输入企业后,其物质形态随生产工艺流程而逐步流转,除部分资源流在企业内部循环或还原于自然以外,其他绝大部分物质通过产品、废弃
∀
136∀
物等新的资源形态予以输出[9]。

与此同时,价值形态也随资源物质形态流动而流转,从而形成资源价值流,包含两部分:有效利用资源价值流和损失资源价值流。

前者主要以合格品形态输出企业,而后者则通过废弃物形态侵占了企业经济效益,同时也由于外排而引致环境损害价值。

因此,通过追踪和反映企业生产流程中的资源投入、消耗、产出及废弃等价值量信息,则可以清晰地辨别整个资源流转状态,揭示其可降低资源消耗的地点、环节及相关信息,为企业内部环境管理决策服务。

更为关键的是,其能够分析和评价企业内部资源的流转、循环、利用效率及环境效率,进而为企业循环经济的综合评价提供理论依据。

以企业资源流转物质量与价值量的比率关联为基础,分别从企业资源投入、消耗与循环、输出三环节分别截取并计算相对应的资源实物量、价值量及环境影响数据,以此构建基于资源效率、价值循环效率以及环境效率一体化的企业循环经济综合评价模型: Rw i=R p i#Vp i#E e i(1)
其中,Rw i 第i流程单位资源环境负荷率(污染物排放量EP i/资源投入量RI i);Rp i 第i 流程资源生产率(产值P V i/资源投入量R I i); Vp i 第i流程附加值产出率(工业增加值AV i/产值PV i);E e i 第i流程环境效率(污染物排放量EP i/工业增加值AV i)。

方程式左边为总指标,表示资源利用和环境保护的程度。

其可以分解为资源入口、流转及循环、出口环节分指标的连乘积,并对应于企业循环经济发展的三大目标:入口指标以资源生产率方式设置,体现了在产值规模不变或增加的前提下企业资源投入的相对节约程度,即资源投入的减量化原则;而流转及循环环节工业增加值与产值相对比重的大小,体现资源的再利用原则;出口指标以生态效率为核心,其单位增加值涵盖利润、息税及人工,且污染物排放直接与废弃物资源化相连,体现再资源化原则。

由Rw i=EP i/RI i及方程式(1)可变形扩展为:
EP i=R I i#Rw i=R I i#Rp i#Pw i=R I i#Rp i #Vp i#E e i(2) EP i=AV i#E e i=RI i#Rp i#Vp i#E e i(3)
EP i=P V i#Pw i=PV i#Vp i#E e i(4)
其中,Pw i 第i流程单位产值环境负荷率(污染物排放量/产值)。

如将上三式联立,则可进一步整理为:
EP i=R I i#Rw i=AV i#E e i=P V i#Pw i
(5)
应用此式,可以分析企业、生产系统或流程间资源消耗、环境负荷及经济效益(产值或工业增加值)两两间的影响关联及定量关系。

也可将等式左边替换成总能耗、固废排放、CO
2
/SO
2
等,从不同明细角度对三者间逻辑关联予以剖析。

1.2 资源流转方程式内部结构因子变动机理及影响因素分析
资源流转方程式的内部结构因子具有联动性。

按因素变动情况的不同,其有单因子变动分析和多因子结构联动分析两种。

(1)单因子变动分析。

资源流转方程式单因子的变动规律为:在其他条件不变情况下,右边指标的变动会引致左边同比变动。

如循环效率提高10%,则污染物排放及环境损害同比降低10%。

同样,如单独考量方程式右边指标,也具有相似情形。

此外,针对不同的研究和评价对象,可将方程式中的单一指标应用于不同生产系统、分厂或总企业等层面,也可就某个具体废弃物进行评价;针对某一层面,又可依对象不同进行横向截面静态比较和纵向时序动态分析[10]。

以CO2环境效率为例,企业CO2效率分为总CO2效率、直接C O2效率和间接C O2效率。

设企业有若干个部门或流程,则可将其依次累加,并在坐标图上予以图示,即可形成基本框架(图1)。

坐标系上首节点与末节点相连成的直线则为该企业整个的CO2效率线,如果给其设定上下限或评价基准值,则可评价该企业CO2
效率的高低和有效性。

图1 基于多制品或多流程的企业CO
2
效率分析框架在企业CO2效率分析与评价中,如生产流程或产品较多,或在产业链中所占据的环节较多,则可分流程、产品或环节进行详细评价。

此外,还可假定某个因素不变,如经济附加值或CO2排放量不变,当另外一个因素变动时,企业在若干时期内CO2效率的变化情况。

(2)多因子结构联动分析。

一方面,计算不同年度的因子值,分析其每一因子的增长趋势,并按照循环经济开展前后及规划远景等不同层面的思路予
∀
137
∀
以对比、评价和分析。

假定企业基期废弃物排放为EP0、资源输入为R I0、资源生产率为Rp0、增加值产出率为Vp0、单位增加值废弃物排放量为E e0;资源输入年增速g、资源生产率年增速a、增加值产出率年增速b、工业增加值年增速t、环境效率年降速e,则由公式(2)可推导:
EP
0=RI
#(1+g)n#Rp
#(1+a)n#Vp
#(1+b)n#E e
#(1-e)n
=RI0#Rp0#Vp0#E e0#(1+g)n#(1+a)n#(1+b)n#(1-e)n(6) =EP0#(1+g)n#(1+a)n#(1+b)n#(1-e)n
通过上式,若已知企业基期相关数据,则可以依据报告期目标值计算或预测其污染物排放量、能源消耗量,并可进行前后的比较分析。

另一方面,在一定的假定条件下,按照循环经济开展前、后及规划远景三层面,应用变形方程式,通过对某两个或两个以上因子变动假设,如产值变化;或能源、资源投入变化;或工业增加值、污染物排放变化等,分析因素间的联动反应,明晰企业资源生产率、循环效率及环境效率间变动规律和内在关联,为企业循环经济管理、优化及决策服务。

如以公式(3)为基础变形,通过时间序列的两两截面比较,可以清晰界定企业在循环经济发展过程中经济效益(工业附加值)与环境负荷(废弃物排放量)之间的内在关联和定量关系。

企业报告期的方程式表示为:
EP n=AV n#E e n(7)将AV n=AV0#(1+t)n,E e n=E e0#(1-e)n 代入上式得:
EP n=AV0#E e0#(1+t)n#(1-e)n
=EP0#(1+t)n#(1-e)n(8)将上式(8)简化后可导出企业环境效率年降速(e)的临界值(e ),即
EP n=AV0#E e0#(1+t-e-te)n(9)由上式可见,在企业循环经济发展过程中,环境负荷可能出现逐年上升、不变或下降三种情况:(1)污染物排放量EP n逐年上升:t-e>te;(2)污染物排放量EP n逐年下降:t-e<te;(3)污染物排放量EP n保持不变:t-e=te。

故可知,e的临界值e =t/(1+t),因此,以e 为判据,可知企业环境负荷变化的三种可能情形:若e<e ,则污染物排放量逐年上升;若e=e ,则污染物排放量保持原值不变,即与企业附加值增长(经济效益)脱钩!;若e>e ,则污染物排放量逐年下降。

通过此方程式的应用,则可知晓企业在循环经济发展过程中经济效益与环保状况之间的定量关系。

2 中国铝业循环经济发展综合评价 基
于资源流转方程式的案例研究
中国铝业作为国家特大型矿冶企业集团,其生产流程特征为:以铝土矿资源输入为起点,通过功能不同的各生产系统串、并联作业,协同运行,最终输出大量铝产品及铝副产品。

同时,生产环节大量资源消耗引起赤泥等废弃物排放,进而引致环境污染;其产业特征呈金字塔形,即产业前端比重很大(氧化铝等),而末端诸如铝加工、再生铝环节优势较小。

故中国铝业早期资源节约、节能减排压力较大,可持续发展能力有待加强。

2.1 截面比较 横向对比分析与纵向趋势把握
为便于中国铝业循环经济前后对比、考虑到数据时效性、精确性,故选取2005年作为评价对比的基期,系统分析与评价中国铝业资源价值输入、循环及输出等情况。

资源消耗成本或单耗会因相关资源输入的质量、品位差异而发生相应变动,因此选取年度单耗或年度平均数据。

通过数据整理和加工,可求得中国铝业2005年资源价值流转方程式因子如表1所示:
表1 中国铝业2005年资源价值流转方程式因子计算表
项目单位总公司氧化铝电解铝碳素铝加工资源生产率元/元2.32 3.45 1.58 1.23 1.42增加值产出效率元/元0.410.510.260.130.21环境效率吨/万元10.1012.96 4.3253.80 1.92单位产值的环境负荷吨/万元4.14 6.63 1.157.480.41单位资源的环境负荷吨/万元9.6022.91 1.839.270.58
(注:总公司可按生产系统板块或分公司予以分解分析,本文仅列出前者。

资源货币化折算对物质和能源分开计算。

对主要能源统一成标准煤进行换算,既利于数据取得,也利于生产系统的比较和分析。

下同。

)
随着经济的高速增长、宏观调控政策力度进一步加大、国内资源能源的进一步紧张、环境问题的进一步关注,中国铝业自2006年起积极实施循环经
∀138∀
济,实现可持续发展。

为剔除物价变化的影响以便于前后比较分析,资源单价、产值等计算考虑不变价
格因素,即2005年不变单价。

对资源投入、产值及废弃物排放数据汇总统计见表2:
表2 中国铝业2007年资源价值流转方程式因子计算表
项目单位总公司氧化铝电解铝碳素铝加工资源生产率元/元1.97 3.62 1.30 1.33 1.45增加值产出效率
元/元0.380.690.220.230.30环境效率吨/万元11.2811.628.0348.65 4.38单位产值的环境负荷吨/万元4.388.07 1.8111.58 1.32单位资源的环境负荷
吨/万元
8.63
29.22
2.37
15.41
1.92
依据未来几年产品供求形势,结合中国铝业长期规划和国内市场比重,通过对中国铝业2002年-2007年的氧化铝、电解铝及铝材年产量进行回归分
析,可预测2010年的铝土矿、氧化铝、电解铝、碳素、铝加工及再生铝产量;依据产品不变售价及成本单
价则可对产值及资源投入成本进行预测;同时,增加值以产值为基础予以求解;最后,结合2002年-2007年数据和 十一五!规划对废弃物排放量予以
预测。

综合后可求得表3:
表3 中国铝业2010年资源价值流转方程式因子计算表
项目单位总公司氧化铝电解铝碳素铝加工再生铝资源生产率元/元2.20 4.39 1.57 1.381.531.64增加值产出效率
元/元0.540.840.390.300.380.43环境效率吨/万元0.020.010.030.240.000.00单位产值的环境负荷吨/万元0.010.010.010.070.000.00单位资源的环境负荷
吨/万元
0.03
0.03
0.02
0.10
0.00
0.00
通过表3比较可知,随着循环经济的深入,方程
式因子表现值皆逐渐变好,即资源消耗减少、经济效益增加、环境负荷降低,三者的改善效果均比较显著,且两两关联也越加协调;从不同年度截面看,2005年,生产系统因子指标值较差,经济效益与环保效果相对较差;2007年,相对于其他生产系统,碳素的资源消耗、经济效益与环境负荷最差。

2010年,各生产系统因子值表现均很好,说明循环经济效果突出,成效显著,尤其以再生铝最为理想,是中国铝
业重点发展的对象。

2.2 基于资源流转方程式的因子比较与分析 以环境效率为例
方程式因子主要包括资源生产率、附加值产出率、环境效率等,以环境效率为例予以说明之。

将环境效率按废弃物种类进一步分解,则可分别计算不同年度的废水效率、废气效率及固废效率。

按照因子分析原理,将生产系统环境效率予以图示(见图2)。

图2 中国铝业各生产系统2005年-2010年环境效率综合对比评价图
由图2可知,从时间序列的纵向趋势看,2005年和2007年生产系统环境效率变化规律大体相同,2010年环境效率指标值最低,即经济与环境综合效
果最好;横向比较可知,氧化铝和碳素环境效率值较高,即资源、环境及经济效益并不佳,另外三个生产系统指标值相对较低,故将来中国铝业需关注碳素
∀
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等生产系统的循环经济发展,同时重点发展铝加工
和再生铝,以最低废弃物排放代价获得最大工业增加值。

2.3 基于 十一五!规划的中国铝业循环经济路径优化与持续改进
中国铝业 十一五!规划目标可分为:∃环境负荷目标,如SO 2排放量等;%资源及能源消耗目标,如氧化铝综合能耗等;&循环利用目标,如工业水重复利用率等。

因此,应用单因素分析原理,先明确指标值变动对因子所造成的影响程度,再通过公式(2-4)变形,用指标值替代进行因子联动分析,以寻求达到 十一五!规划目标的优化路径。

以SO 2排放量削减目标为例,将SO 2排放量替代公式(3)中的E p i ,即有:
EP S O 2i =AV i #E e SO 2i
=RI i #Rp i #Vp i #E e S O 2i
(10)
由公式(10)可知,要使SO 2排放量达标,必须使某一因子同比下降10%或共同作用下降10%,可能途径有:∃在其他条件不变下,R I i 下降10%。

该法以企业生产规模为代价减排,故不可取;%在其他条件不变下,Rp i 下降10%。

在资源消耗不变条件下产出反而减少,即生产效率下降;&在其他条件不变下,Vp i 减少10%。

单位资源创造的价值反而下降,是经济效益的后退;∋在生产规模不变或增加的条件下,通过清洁生产或循环经济技术改进,促使环境效率值不断下降。

唯有此法方能在产值增加的情况下,实现SO 2的减排目标。

由公式(7-9)和公式(10)可知,在中国铝业生产规模不断扩大、产值不断增长过程中,SO 2排放量可能会出现上升、不变及下降三种情况。

通过求解临界值,可得:若其他条件不变,EP S O 2i 降低10%,则Ee S O 2i 需同比降低;若AV i 年增10%,EP S O 2i 不变,则Ee S O 2i 应年递减9 09%;若AV i 年增10%,EP SO 2i 降低10%,则Ee S O 2i 应年递减10 09%;若AV i 年增20%,EP S O 2i 降低10%,则EP S O 2i 应年递减18 37%。

因此,在不同生产规模下,中国铝业为实现规划目标,其Ee S O 2i 年递减规律见图3
:
图3 AV i 与E e SO 2i 因子动态分析图
3 结论
(1)与一般循环经济评价不同,资源价值流转
方程式以资源流转为基础,融合资源价值流转概念的经济(内部资源流价值)、环境(外部损害价值)、社会(工业增加值)三尺度,将企业复杂的循环经济活动评价过程高度综合为数学等式,其方程式及变形能全面有效地揭示企业内部资源消耗、环境保护及价值增加之间的内在逻辑关联;同时,该模型能满足循环经济开展的物质及价值信息评价需求,有效弥补了物质流评价的不足,故而能以更具价值相关性的信息为企业环境管理、循环经济发展及资源流转优化提供决策支持。

(2)该评价模型以中国处在工业化中级阶段,前端产业比重大的基本国情为基点,以高消耗、强污染、高成本的矿冶流程企业为应用对象,以整合企业内部不同机构的相关信息为循环经济管理决策服务为目标,相对于发达国家以高精密、高附加值为特征的企业评价思维及分析手段,其应用原理对原生铝工业乃至钢铁、化工、建材、石化等流程制造企业及相关产业开展循环经济评价更具推广价值。

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