基于碳足迹的供应链管理研究与思考，本文主要内容关键词为：足迹论文,供应链管理论文，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。
1 引言
碳足迹是一个比较新的概念，首先在生态学中被引入，与水足迹等一起纳入生态足迹范畴之内。国内外对于碳足迹的研究也大多集中于运用生态足迹来规划或者评估一个城市或一个区域的生态、经济、可持续发展等指标。
碳足迹，是指个体或者团体的温室气体排放量，以二氧化碳为标准计算，是用来测量因消耗能源而产生的污染对环境的影响的指标[1]。国际通用的碳排放存量计量可以包括两概念：（1）碳足迹不是只计算二氧化碳，而是把六类温室气体都包含在内。每一类温室气体转换为“二氧化碳等量值”（Carbon equivalent:
e）。这六类温室气体包括、CH[,4]、N[,2]O、PFCs、HFCs、FS[,6]。（2）碳足迹可以人均表达[2]。一般来说，碳足迹计算器是以家庭为单位计算的，但国外也出现了针对不同类型企业的碳足迹的计算研究。碳足迹还可以分为两类：一类叫做第一碳足迹，即生产生活中直接使用化石能源，比如开车、发电等排放的二氧化碳的消耗量；还有一类叫做第二碳足迹，指的是不直接排放而是消费者使用各类商品时因制造、运输等过程产生的隐藏在商品中的二氧化碳的消耗量。
碳足迹并没有想象中的神秘，就像在雪地走路留下脚印一样，是可追溯的。我们日常的生活行为都有碳排放，这些排放出来的温室气体也是可以追溯的，它们被形象地称为碳足迹。对于供应链上各节点的企业而言，他们的生产或提供服务的行为也或多或少的在排放温室气体，如此形成了一个碳供应链。传统概念上讲到物流必然提到物流、信息流、资金流，其实一个碳流也在悄然形成，并且会给供应链上各节点企业带来挑战和机遇。
如何计算碳足迹也是国外研究者关注的领域之一。根据英国标准协会、节碳基金和英国环境、食品与农村事务部联合发布的新标准PAS 2050，企业今后可以对其产品和服务的碳足迹进行评估。该标准用于计算产品或服务在整个生命周期内的温室气体排放量。旨在帮助企业在产品或者服务的设计、生产以及分销、回收的整个过程中降低温室气体排放[3]。
2 国内外供应链的碳足迹研究
2.1 供应链中的碳流
传统定义上的供应链包含所有与产品流动和加工有关的活动以及与之相关的物流、信息流、资金流。一个组织无论提供实体产品还是服务，其均在对自然排放温室气体，那么其供应链上的各环节都产生碳足迹。本文认为，在供应链上各个节点组织之间除了物流、信息流和资金流的传递，还包括一个碳流，如图1所示。本文将碳流定义为在供应链上以温室气体排放量为计量的一种实体流动，表现为碳足迹的形式。碳流与物流、信息流和资金流是相互关联、相互影响的。
图1 重新定义的供应链活动
2.2 碳足迹在供应链管理方面的研究与实践
迄今为止，在供应链管理方面，学者大多将注意力集中于“低碳经济”这一主题。世界银行前首席经济学家尼古拉斯·史登爵士撰写的《史登报告》认为，每排放一吨二氧化碳至少造成85美元的损失，但降低一吨二氧化碳只要25美元以下[4]。我国学者关注到了供应链中相当重要的一环——运输环节中的温室其他排放问题。2005年全世界的能源消耗中，交通运输占26％，2002年全世界的二氧化碳排放中，交通运输占14％。据专家测算，我国物流行业的交通、仓储、邮政的能源消耗只占全国能源消费总量的7％～8％，如把企业物流的能耗考虑进来可提升到10％左右[5]。
在实践层面，国外企业走在前沿。2007年英国食品公司沃克斯集团在其洋芋片产品包装贴上碳标签。2007年9月底，戴尔要求供货商统计生产线所产生的温室气体排放量，与戴尔共同降低15％的二氧化碳排放量。丹麦马士基物流公司于2007年公布其“供应链监测”环境服务提议，量化控制器供应链碳活动产生的足迹。我国企业特别是跨国企业由于受到新理念的影响，也积极的融入让碳足迹影响到企业供应链管理的潮流中去。金光纸业（中国）首个完成纸业碳足迹评估，有效地促进了企业节能减排和降低经营成本，也为造纸行业环保的整体升级奠定了基础[6]。由于全球远洋船队的二氧化碳排放量相当于世界第七大国的水平，中远航运股份有限公司通过网络信息技术来降低碳足迹的产生数量[7]。
3 供应链碳足迹研究
3.1 供应链碳足迹的测量
碳足迹的跟踪测量贯穿了生产活动中从原料、生产制造、分拨销售、用户使用和产成品的废弃物回收的整个生命周期（life cycle）。在该周期内，一切加工、运输、存储活动所消耗的能源以及使用的材料的碳足迹也被计算在内。以牛角面包的生命周期为例，它的碳足迹如表1所示。具体的追踪研究方法不在夺文阐述范围之内。
基于这种碳足迹的追踪测量方法，有研究表明，供应链传递至最终用户的温室气体排放量占总排放量的比例还是相当可观的[8]，如图2所示。
图2 每户居民年温室气体排放估计图（直接消耗能源和供应链）
3.2 碳足迹对于供应链管理的重要性
由图2可以看出，通过供应链活动产生的碳足迹在最终居民排放中还是占有相当大的比重的。正如上文所述，这类碳足迹被称为第二碳足迹，指的是不直接排放而是消费者使用各类商品时因制造、运输等过程产生的隐藏在商品中的二氧化碳的消耗量。
2009年我国首家排放权交易所在天津成立。该交易所的成立表明了经济趋势——将来企业也许需要通过这一类的排放权交易所来购买或者出售温室气体排放指标。迄今为止，该交易所已经开展了碳中和交易以及温室气体排放指标交易等形式多样的排放权交易。在这种趋势中，温室气体排放权交易必将给企业的财务指标造成影响。
从国外在供应链管理方面关注碳排放的案例中可以看出，产品上除了成分标签、营养标签外，碳足迹标签即将成为趋势。如果同一种产品由于碳足迹低于行业平均水平，那么它可以出售或者不购买温室气体排放权，甚至于得到政府的补贴，那么该企业较同行业的竞争对手拥有较低的成本，其产品在市场上将同时拥有环保的美誉和较低的成本。中国在可以预见的未来将仍然保持世界工厂的地位，作为供应商，处于供应链下游的企业将向上游企业寻求降低碳排放，从而能够降低产品在整个生命周期中的碳足迹。
由上文所述可见碳足迹对于供应链管理的重要性将日益明显。本文将在下面的章节分析碳足迹概念的引入将如何改变供应链管理决策。
4 低碳环境对供应链决策的影响
4.1 新的取舍与权衡
如前文所述，将碳足迹引入供应链评价指标，将会给供应链服务战略、供应链服务质量以及运输、库存、存储等策略带来影响。企业一方面试图在设计研发层面进行创新活动，通过设备更新、工艺优化去追求将温室气体排放量减少，从而获取出售温室气体排放配额的机会，为企业获得更多的利润；然而，在进行这些活动的同时，往往也是需要付出一定成本的。对于各种因素的考量，使得供应链管理者必须面临一定的取舍与权衡。
4.2 运输决策
空运、海运、公路运输和铁路运输是经常被提及的几种重要的运输方式。对于运输企业而言，在运输过程中由于直接消耗能源而产生的第一碳足迹尤为重要。研究表明空运每千克公里排放的温室气体量最多，达到了870 mg/kg·km，公路运输为180 mg/kg·km，铁路运输为17 mg/kg·km[9]。据研究，海运的单位温室气体排放量是空运的1/20，那么综合计算，四种主要运输方式货运服务周期内二氧化碳排放均值如图3所示。
图3 货物运输服务周期内二氧化碳排放均值
在这样的温室气体排放水平下，一些过去被认为是比较前沿、新颖的运输方式将会受到供应链管理者的青睐，比如国际多式联运和管道运输。由图3可以看出，在允许的条件下，对于国际运输，使用海空多式联运，可以比完全依赖空运更少的产生碳足迹，也可以在时间上比海运给出更高的客户服务水平。而国内或者经济区域之间的运输适用铁路公路联合运输，也可以有效地减少碳足迹。
与人们工作和生活息息相关的快递行业，中外运敦豪国际航空快递有限公司（DHL）正在尝试推广自动取包裹机。这种机器可以大大减短运输路线，从而减少温室气体排放。将包裹集中存储在自动包裹机里，而机器相当于一个区域仓库，这样人们就不必在家中或者工作地等待包裹，而去最近的包裹机领取包裹。这样提高了收取包裹的灵活性，也减少了不必要的路线。
本文认为未来的趋势是结合管道运输技术将该方案推广并更加实用。这种管道运输不同于普通的运输液体和气体的管道，而是使用囊体气动里运输。这种先进的管道运输在城市的地下建起物流的“地下铁”，集中化的配送运输可以大大减少汽车或者其他物流工具的使用，降低了温室气体排放量，而且在一定程度上使物流服务达到现在的门对门的服务水平。在德国鲁尔工业区从多特蒙德到杜伊斯堡的一条这种类型的、长约80公里的地下管道物流配送体系已经在试运营[10]。
4.3 采购策略
丰田的准时化生产（just in time）和精益生产等生产方式是基于一个小批量、多批次的订货采购策略。这种生产方式取得了很大的成功，同时也被很多企业定为学习的标杆。如果引入碳足迹和温室气体排放指标配额所产生的碳成本，这种生产方式和采购策略还能维持低成本吗？这是一个值得商榷的问题，如图4所示。
图4 高低采购频率碳成本对比示意图
从图4可以看出，变换采购策略是会面临两难情况的，这也是一种效用悖反。采用多批量、少批次的采购策略，运输中的温室气体排放减少了，可是库存、仓储产生的温室气体排放又增加。如何在这样的悖反中间有所取舍取得平衡，使未来供应链管理者思考并着手解决的问题。
5 研究展望
低碳经济在当下是一个热门话题，这种科学发展、可持续发展的理念在各个行业展开与应用可以带来巨大的经济效应。冷静地看，无论是理论研究还是具体实践方面，低碳经济的研究和实践在我国都相当有限。本文将碳足迹概念引入供应链管理研究中，介绍了碳足迹的测量方法，论证了碳足迹对于未来供应链管理的重要性，并基于这些成果对低碳环境下的供应链决策做出了一定的思考。
进一步研究的方向从理论方面来看，可以从如何应用科学方法解决决策的两难问题上推进，例如：在引入碳成本后，该成本对于经济订货批量模型（EOQ）的影响如何；第三方物流企业对于供应商和采购方乃至整个社会而言，在供应链碳流方面的意义；供应链碳流对于“VMI（vendor managed inventory）”的运营模式的影响等。从实证研究层面上看应该高度关注企业方面的案例，如一家国际知名的家用电器制造商，在北美通过撤销所有缓冲仓库，将所有库存集中至生产基地的中心仓库，以此来减少建设仓库，运营仓库和运输活动产生的温室气体排放以及成本。这项复杂的裁减缓冲仓库项目是通过一系列科学计算才得以实施的，例如工程师们测量单件产品的堆垛高度，实验仓库对于不同的产品的最大堆垛高度，根据新的堆垛高度来调整相应的物流设备并且对物流线路进行重新规划。理论研究与实践层面的结合将为低碳经济时代的供应链管理策略提供新的视角与思路。