冶金业循环经济资源流转分析模型研究，本文主要内容关键词为：循环经济论文,模型论文,资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
［中图分类号］F407.3 ［文献标识码］A
1 研究背景及目的
钢铁、铜、铝冶炼等冶金制造企业的生产过程主要是从自然界获取矿石资源再辅以能源（能量流）消耗，经过由性质、功能不同的诸多工序构成的生产流程，将主元素分离提炼出来，生产各种产品并同时释放大量废弃物的过程。如果说自然系统与生产系统共同构成了冶金制造业的经济系统，那么连接自然系统及生产系统的物质流及能量流（统称资源流）是维持这两大系统的关键，企业的生产活动将资源流转化企业价值及外部环境影响，生产的经济效益及环境问题的根源与流经这两大系统的资源流转化方式直接相关。
循环经济的本质就是要借助各种方法及手段，把传统线性经济系统资源流动方向组织成一个“资源——产品——再生资源”的反馈式流程和复杂的生态经济系统，其根本目的是为了实现生产系统的“低投入、低排放、高产出”目标。“废弃物”的循环利用是企业发展循环经济标志性的“特殊”生产经营活动，但从经济的角度来看循环经济的“废弃物循环”活动，它和其他生产经营活动一样，同样也因该存在经营效益的内在要求，其节省的资源收益要能足够支付或超过所有成本，而不是为循环而循环[1]。也就是说“废弃物”可循环利用的程度是其循环利用经济利润的函数，而循环利用经济利润又是由废弃物循环利用的收益和成本决定的，追求利润与保护环境是循环经济的内在要求，因此，循环经济的资源流转方式不再是传统线性工业经济的机械式资源流转，而是经过人类理性分析后作出的最优选择，企业资源流的两种形态（物质与价值形态）、两种转化（正制品与副制品）、两种流向（正向流与逆向流）之间的量化关系问题是循环经济资源流分析领域的重要问题。
自循环经济概念提出以来，各内外就已经开始探讨经济活动的环境影响以及生态经济的资源价值问题。类似环境影响评价（EIA）物质流分析（MFA）、元素流分析（SFA）、生命周期分析（LCA）（M.Fischer－Kowalski,1998）以及投入——产出分析（IOA）、边际效用论、均衡价格论、经济与环境账户（SEEA）、绿色GDP（GGDP）等一系列分析及管理方法也逐步深入成熟并得到推广应用，尤其是以物质流分析[2－4]为基础衍生出来的一系列分析方法，逐步成为目前理论界分析循环经济活动的主要手段，但该方法从最初特定物质或元素对生态环境的压力、危害分析转变为宏观经济社会系统物质通量研究，而后者又主要是从传统经济学的角度去探讨生态经济的资源价值，GGDP也只是在基于生态理念的宏观经济核算方法探讨上的一个尝试。可见，现有的经济与环境系统的分析体系不足以支撑追求资源、环境保护与经济发展共赢的企业循环经济资源流转多目标分析，结合冶金业生产特征，在探讨循环经济资源流分类特征及价值变化规律的基础上，构建符合循环经济多目标发展的资源流转分析模型是本研究的主要目的。
2 资源流分类及流转特征
从宏观角度而言，循环经济是一个涉及自然系统、生产系统、消费系统及回收系统等复杂系统的新型经济发展模式，在各个系统中资源流有各自不同的流转状态，企业生产系统是发展循环经济的微观载体，本研究只探讨流入生产系统的资源。为了便于以下研究，本文对冶金业循环经济资源流类别及流动状况予以标准化及抽象化表征（见图1）。
图1 冶金业循环经济资源流转特征
其中：Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ代表生产流程各工序。1、2、3、4代表废弃物处理工序。Pi（i＝1、2、3…n）代表第i道工序正制品产量，Qi（i＝1，2，3…n）为第i道工序污染物排放量。实线—→代表正向资源流；虚线－·→代表逆向资源流
为了与传统经济资源流转模式相区别，本研究将循环经济资源流分为正向资源流（Rd）和逆向资源流（Rr）两大类。正向资源流是指在生产流程中不返回任何产品生产工序，呈线性流动特征，最终被一次性消耗或转化为正制品的资源流（也称有效资源流），其初始投入主要包括自然系统的矿石、燃料等原辅材料（Y[,i]）和能源（N[,i]）；M代表Y[,i]中的主元素；逆向资源流是指流回产品生产系统或自然系统的资源流，它包括再生资源流，也可称为二次资源流（Rs）和废弃资源流（Rw），其中，再生资源流按其来源又可分来自企业外部的消费性再生资源流（Rc）和来自企业内部的生产性再生资源流（Rp）。生产性再生资源流又分为制造返还资源（Rm）、功能返还资源（Ru）。制造返还资源是指企业在生产过程中不符合质量要求的需要重新加工的成品、半成品以及边角废料等，在循环经济环节中属于“remanificature”行为，这是提高一次资源生产效率的关键环节；功能返还资源是指该类资源固有功能不经流程改变而改变，可以在流程中重复利用的介质类资源，比如水的重复利用，蒸汽的二次利用，电解质的回收利用等，在循环经济环节中属于“reuse”行为，这是减少物耗、降低成本的重要方面；消费返还资源是属于生产出来的产品经过流通消费后已经报废了的资源，在循环经济环节中属于社会范畴的“recycle”行为，这是缓解自然资源压力，实现可持续发展的根本途径。废弃资源流是企业负制品中不可再生的所有废弃物的总称。
3 资源流转价值变化规律
资源流转过程不仅是资源物质流转变化过程，同时也是一个转移价值和创造价值的过程。企业通过生产将资源转化为正制品和负制品。正制品经销售形成企业的工业总产值（为了较为准确的描绘企业价值创造与资源流转之间的关系，本研究假定企业工业总产值全部来源于成品价值，而不包括工业性作业价值），而负制品则进入循环利用或无害化处理。在现有会计统计系统中，负制品成本的观念淡薄，生产总成本全部由正制品承担，但事实上，负制品作为企业生产的另外一种产出，与正制品一样，同样在消耗系统资源，从资源流转成本核算的角度来说，正制品成本和负制品成本共同形成资源流转总成本，即生产总成本，主要包括中间投入成本、固定资产投入成本（以折旧计）及人工成本，冶金业中间投入成本90％以上为资源流成本。正制品成本及负制品成本核算问题是资源流转价值分析的重要内容。为了更好的突出负制品成本控制与循环经济目标之间的关系，本研究将负制品分为废弃资源流、再生资源流和废弃物三部分（从资源流向来说，负制品资源流全部为逆向资源流，但企业的逆向资源流还包括从社会回收部分），负制品成本分为资源流废弃成本、负制品资源流分摊的系统成本两大部分，而资源流废弃成本包括由于主元素废弃造成的废弃资源价值损失成本、废弃资源循环利用成本①、污染物处理成本（内部环境成本）三部，资源价值损失成本或废弃资源流分摊的系统成本分别按照1减投入资源主元素M的资源效率② 乘以扣除废弃物处置成本（包括循环利用成本及无害化处理成本）后的中间投入或人工折旧成本。同理，正制品成本等于总成本扣减负制品成本，包括资源产出成本和分摊的人工折旧，分摊依据是资源效率。正制品成本、负制品成本、人工、折旧和利税一起构成工业总产值（见图2）。
图2 资源流转价值与工业产值结构关联图工业
从图2可知，假定产值不变、废弃物回收利用成本低于直接资源投入成本及废弃物处置成本的情况下，逆向资源流的变化与工业总产值、工业增加值以及废弃物排放量（以当量计）之间存在以下关系：（1）随着资源循环量Rr增加，系统正向资源流投入Rd成本下降，中间投入成本下降，工业增加值增加，企业价值增加；（2）随着资源循环量Rr增加，负制品损失减少，负制品处理成本下降，中间投入下降，工业增加值提高，最终污染排放下降，废弃物排放当量与工业增加值比值下降，污染效率下降，工业增加值产值比（工业增加值率）提高，环境效率③ 及产出污染率下降。
4 资源流转分析模型
构建资源流转分析模型的目的就是要用数学方法及科学的指标体系，解构循环经济资源流转化方式、效率与企业价值和企业环境影响之间的量化关系，从而为企业优化资源流动路径，提高企业价值、降低环境影响提供决策分析方法。基本思路是现有物质流分析、外部环境损失评价及现有的循环经济评价的基础上，根据循环经济发展目标，确定环境效率、资源效率、工业增加值率以及生态效率作为及本研究指标，在建立指标计算平衡方程的基础上，再根据资源流转成本核算方法及循环经济物质流动特征，采用因子替代法对方程进行解构，并建立资源流转分析指标体系。
从图2可以看出资源流循环流转方式环境效率、资源效率、工业增加值率以及工业产出污染率有密切的关系，而且根据这4个指标之间的数学关系，可以建立如下平衡方程：
废弃物排放当量＝资源投入量×（产值／资源投入量）×（工业增加值／产值）×（废弃物排放当量／工业增加值）
为了更好地评价资源流转过程中资源的两种形态（物质与价值）、两种转化（正制品、负制品）的转化效率、价值增值及环境影响之间的关系，根据以上公式解构原理，可以建立如下指标体系（见表1），作为资源流转分析指标。其中第一个指标为企业生产投入产出价值及环境影响评价总指标，其他指标是根据资源流转成本核算原理[7－9]，结合企业的生产特征及循环经济的目标要求对总指标进行因子替代结构而得到，其中部分指标关系如下：
（1）资源总投入量＝能源投入量＋原材料投入量＝新资源投入量＋二次资源投入量
（2）二次资源投入量（循环利用量）＝外购二次资源量＋自回收二次资源量
（3）二次资源投入率＝资源回收率×资源投入产出比
（4）资源流转总成本＝生产总成本＝正制品成本＋负制品成本（其中负制品循环利用成本以负值计）
（5）正制品、负制品成本可以按照不同资源分类统计，系统成本按照资源效率分配。
（6）废弃资源流损失价值＝废弃资源流元素购买价值
5 主要创新及意义
（1）本研究按照循环经济本质及内涵，对循环经济资源进行了分类，并界定了正向资源流和逆向资源流的概念，为企业构建循环经济资源流物量及成本账户提供了基本类别及思路；
（2）本研究在物质流分析的基础上，引入资源流转成本核算原理及方法，建立了跟踪、描绘资源的物质流转方式、效率、价值及环境影响的资源流转平衡方程及指标模型，通过该指标模型，可有效揭示系统资源物质流动与价值流转之间的内在机理，从价值、物量两个角度评价资源在输入、消耗、输出及回收再利用环节的效率，价值概念涵盖经济（内部资源流价值）、环保（废弃物外部损害价值）、社会（工业增加值等）评价三尺度，不仅有力将企业复杂的循环经济活动过程尽可能表述成简明且正确的价值表达式，而且更有利于揭示循环经济评价中资源（原料、能源等）、价值（内部资源价值、外部损害价值）、工业增加值之间的内在联系，评价更为全面有效。
（3）由于目前缺乏成本会计学理论与方法的支撑，使得现行的货币计量数据无法直接引用，导致企业难以实施价值流计算与评价。本研究通过吸收、借鉴物质流分析及资源流转成本会计核算方法，构筑成新的信息分析框架，分析、评价资源的价值流转效率及生态效率等，可有效弥补现行物质流评价模式不能全面评价企业循环经济发展的缺陷，填补了企业循环经济多目标资源流转分析的空白。
（4）由于资源价值流转方程式仍为独创，故以此作为循环经济综合评价的应用对象研究，这在国内外尚属最新尝试。目前，德国、日本等国家尚无此方面应用，故本研究成果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具有重要的推广价值。
（5）在应用资源价值流转方程式进行评价时，需将集合分散于系统不同机构部门的会计、统计、技术、环保等信息，也对企业信息统计提出了新的更高的要求，为企业建立循环经济核算信息采集系统提供了基本的思路。
（6）本研究的分析方法及指标适合于单产品流程层面或多产品企业层面，也可以结合生产实际，按照现状评价对象信息可获取程度化为适当的物量中心进行研究，最终结论来自于所研究系统的汇总或逐步结转所得出的结论。
收稿日期：2009—05—10
注释：
① 其中废弃物循环利用成本在此用负数表示，即它作为再生资源投入成本已经记入资源投入成本之内。
② 资源效率原有定义是指统计期内为生产单位含M元素合格品所需要输入生产流程单位天然资源中所含M元素量[5]。本研究衍生为投入资源包括天然资源和再生资源。
③ 关于环境效率的定义有很多[4－6]，本研究定义为废弃物排放量或当量与资源总投入量的比值，用来反映冶金业资源品位对环境的影响。
④ 资源生产率首次出现是在日本循环经济评价指标体系中[6]，本文基本上沿用原有界定，只是统计资源与资源效率一样，包括自然资源和再生资源。
⑤ 目前国内没有权威的污染物外部损害系数及确定方法，本研究采用日本的相关研究结论，其计算流程为：（1）计算各成本中心产生的废弃物数量；（2）将废弃物数量单位予以标准化（如LIME系数表中的标准单位：重量为kg，烟气为m[3]，电力为kwh）；（3）计算每单位废弃物的环境损害系数值。可借鉴国外的环境损害综合系数计算表，求得各种资源环境损害系数（如假设外部成本的折现率为5％（接近社会成本率），根据折现率确定各种资源的LIME值（日元）。然后采用外币换算汇率将LIME值折算成人民币）；（4）将标准化的负制品数量与换算的LIME系数值相乘即可得其外部损害价值。
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