《1 引言》
1 引言
自人类进入工业时代, 制造业得到了飞速的发展, 为人类提供丰富产品的同时也导致了资源的短缺、环境的污染, 使得人口、资源与环境三者之间的矛盾日益突出。众多的研究者从不同的角度、不同的学科来研究如何降低制造业对环境的负影响:制造商要实施绿色采购战略以保证企业行为与环境友好
《2 绿色供应链管理 (GSCM) 》
2 绿色供应链管理 (GSCM)
国内外研究者开始以供应链管理的思想来研究如何提高制造业对环境的相容性问题
《3 绿色供应链管理的目标》
3 绿色供应链管理的目标
绿色供应链是可持续发展思想在制造业中的体现;可持续发展思想是人类在其自身改造与适应自然界过程中出现资源、环境、人口三者之间的矛盾时提出的三维发展战略, 众多学者与有识之士针对环境恶化的情况提出了新的发展观:二维发展观与三维发展观
参考有关供应链管理与可持续发展的思想
假设:GSC表示绿色供应链系统, P为生产子系统 (在供应链中具体表现为生产函数) , W表示消费子系统 (具体表现为福利函数即为绿色供应链运作对消费者福利的影响) , E表示环境子系统 (具体表现为环境函数) ;根据上述分析则有
其中 Pmin, Wmin, Emin 分别为各子系统的临界条件;Pmin ∪ Wmin ⊆ Emin表示:当环境系统对生产系统和消费系统发挥最大承受能力的状态时, 即环境子系统具备可恢复性的最低发育状态时, 这是实现与环境相容 (生态安全) 的最低边界条件;R为资源利用量 (包括对各种资源如再生资源与不可再生资源的利用量) , H为社会人文指标 (包括制度、文化、价值观与伦理道德等因素) , T为制造模式指标 (表现为绿色制造模式的应用状态) ;∂GSC/∂P > 0, ∂GSC/∂W > 0, ∂GSC/∂E > 0, 各子系统目标的改善也增进整个供应链的目标值。
上述R, T, H等各项指标包含影响供应链各子系统的主要因素, 各子系统是这些变量的函数即
其中 ∂P/∂R > 0, ∂P/∂T > 0, ∂P/∂H > 0, ∂W/∂R > 0, ∂W/∂T > 0, ∂W/∂H > 0, ∂E/∂R > 0, ∂E/∂T > 0, ∂E/∂H > 0, 显然, 增加资源的投入、提高技术与环境的相容程度和改善绿色供应链运作的社会人文环境, 有利于改善各个子系统的目标值。
《4 绿色供应链运作管理的基本原理》
4 绿色供应链运作管理的基本原理
《4.1共生原理》
4.1共生原理
人类社会与自然共生是任何经济系统必须遵循的客观规律
式 (5) 至式 (7) 分别对R, T, H求偏导数, 并令其等于零, 可得
对式 (8) 进行变化可得
式 (11) 表明, 对于供应链内各成员的资源利用变化所产生的经济效果与环境改善之比, 等于环境改善对绿色供应链整个系统发展的贡献率与生产系统对绿色供应链整个系统发展的贡献率之比。同理可知, 式 (12) 表明, 对于供应链内各成员的资源利用变化所产生的经济效果与福利增加量之比, 等于福利增量对绿色供应链整个系统发展的贡献率与生产系统对绿色供应链整个系统发展的贡献率之比。即表明:绿色供应链内各子系统间存在共生的关系。同时从式 (2) 与式 (3) 中可以得到结论:如果∂E/∂R的值大, 则∂GSC/∂E值小;同理可得到如果∂W/∂R的值大则∂GSC/∂W值小的结论。由此可见, 绿色供应链运作存在制衡的机制:如果一变量对供应链内某一子系统的产出具有明显的影响, 则该子系统对绿色供应链总体系统的影响趋于弱化。
同理可以对式 (9) 与式 (10) 进行类似的分析, 其结论也相类似。由此可见, 为了实现绿色供应链运作的3大目标, 要求绿色供应链在其运作过程中充分协调好3个子系统的关系。总的看来, 不能只强调某一个子系统的目标而放弃其他子系统的目标。
《4.2循环原理》
4.2循环原理
循环原理是指能量在绿色供应链内各子系统之间循环做功, 直到变成熵为止。熵是指最终被消耗的不能再做功的能量总和, 熵越大, 说明人类活动所消耗的该能量总和越大, 说明其活动对环境的负影响越大。循环原理是来自于物理学中的热力学第二定律, 对于绿色供应链内的各行为主体, 其活动同样要受到循环原理的约束:任何经济活动或者社会活动均不可能使地球的总熵减少, 而只能加速或者延缓总熵的增加;循环原理是绿色供应链运作时必然要遵循的基本规律。为了提高整个链内成员的行为对环境的相容性, 有必要在各个环节采用与环境相容的污染预防技术、绿色制造技术和废物最小量化技术等, 这样有利于在整个供应链内对各个系统输入负熵流, 实现延缓熵值的增加过程。
GSC中的能量循环的过程, 首先, 供应链内各制造商制造产品, 完成了能量 (资源) 在GSC中的生产系统中的运动, 其结果是为消费子系统提供了消费品, 同时也在生产过程中产生废物与污染, 产生熵, 在此环节要降低熵的增加量, 要求在GSC中采用绿色制造技术、选择与环境相容的原材料及生产工艺。其次, 在GSC中能量进入消费系统时表现为, 在供应链内消费者通过消费与回收之间的循环使得福利水平的提高, 此时一部分能量随消费而形成了熵, 在这一环节中, 通过采用绿色消费模式、强调资源的回收等方式, 可以产生负熵流进而弱化熵的产生量。第三, 当能量进入环境子系统时, 自然界利用自身的调节功能、环境净化与生物生长的周期性循环将废物转化为新的资源来源, 增加资源的存量, 进而实现负熵的增加。GSC中各子系统的能量循环对GSC管理目标产生影响, 如果GSC的总体能量得到加强, 则GSC就能有效地实现在前面提到的3个基本目标;反之, 能量将因为熵的增加而总量减少。因此有必要通过采取绿色制造技术及绿色消费模式等的应用, 来加强负熵的增加, 进而实现绿色供应链管理目标。
《4.3替代转换原理》
4.3替代转换原理
潘家华教授在其专著《持续发展途径的经济学分析》中, 对替代转换原理的内涵进行了分析
具体来看, 可以通过对式 (8) 到式 (11) 的分析来说明替代转换原理在GSC中的运作过程。现实中 ∂GSC/∂P≠∂GSC/∂W≠∂GSC/∂E即3个子系统的目标往往没有实现协调优化, 更多的时候存在有 ∂GSC/∂P > ∂GSC/∂W > ∂GSC/∂E, 即在供应链的运作过程中生产子系统的目标占有最主要的地位, 而消费子系统及环境子系统的目标的重要性没有得到充分的保障或者说生产子系统对整个目标的贡献率要大于消费子系统与环境子系统对整个目标的贡献率。当∂GSC/∂P > ∂GSC/∂E时, 利用式 (8) 可知 ∂P/∂R < ∂E/∂R , 即在环境子系统的目标没有得到保证的条件下, 单一资源的投入对环境子系统的边际增量要高于其对生产子系统的边际增量, 这时增加包括资源在内的要素对环境子系统的投入, 能有效地改善环境子系统的目标值, 类似地可以对其他子系统与要素进行相应的分析, 结论类似。通过对供应链内各子系统的管理, 使得3个子系统在整个供应链内目标的贡献率趋于一致;在对供应链各子系统的管理处于理想状态时, 3个目标的协调优化得到实现, 即3个子系统对整个目标的贡献率达到一致, 这一要求反映在数学上表现为
从式 (13) 可以得到:∂GSC/∂P = ∂GSC/∂E, 利用式 (8) 进一步可以得到∂P/∂R = ∂E/∂R, 从该式可以发现:资源利用量的变化对改善环境的影响等于其对产出增长的边际增量。类似地可得到∂P/∂R = ∂W/∂R = ∂E/∂R, 表明在GSC的子系统之间的边际转换关系, 即资源利用量的边际调整, 可以转换为产出增长量或者福利改善量或者环境改善量;从前面的分析可知:要素在各子系统中的替代转换速度在∂GSC/∂P≠∂GSC/∂W≠∂GSC/∂E时要大于∂GSC/∂P=∂GSC/∂W = ∂GSC/∂E时的替代转换速度。
GSC的各子系统层面的变量之间存在边际替代与转换关系是对GSC的运作进行管理的依据:因为变量可以转换或者替代, 才可以对GSC进行全面的调控与管理。这一原理要求在GSC的运作过程中充分考虑3个子系统间的状态, 如果GSC所处的环境子系统出现了严重的污染与生态破坏则应利用新的技术与新的资源来减低对资源的消耗, 使得环境子系统由于资源的存量的增加而得以改善;相应地可以对其他子系统进行相应的调整。
《4.4系统开放原理》
4.4系统开放原理
系统开放原理是指, 系统与环境的相互作用表现为一种动态变换的关系, 就是说它们之间经常进行物质、能量和信息的交换。普利高津
GSC是作为一个开放的系统来运作的, 具体体现在以下几方面。首先, GSC内的成员要与外部进行交流, 这种交流即包括物质与能量因素的交流, 同时也包括知识、技术等非物质因素的交流, 前者表现为供应链内成员可能开发新的市场、培养新的顾客、使用新的资源, 而后者则表现为GSC内的成员采用新的制造工艺与技术、消费方式等;其次, GSC系统的开放性体现为整个供应链内的运作是生存在一个更大的系统中, 包括政府、其他供应链等要素的系统, 在这一大系统中某一个GSC系统必然要与其他的要素发生交流 (包括资源、能量、技术、知识与信息等因子的交流) ;第三, 随着外部因素的变化 (包括市场竞争、技术条件、政府政策、自然资源等因素的变化) , GSC将调整其内部的成员, 如供应商、销售商以及消费者等, 进而改变GSC的3个子系统 (生产子系统、消费子系统及环境子系统) 的状态。对于GSC而言, 其通过对各子系统的要素的对外交流后将产生两方面的变化:首先, 通过对外的物质与能量的交换会引入新的负熵;其次, 对于GSC而言, 通过改变系统的要素 (资源、能量、技术、技术与知识与信息等) 将会引起GSC运作效率的提高, 进而改变各子系统运行的约束条件, 借助式 (14) 与约束条件式 (15) 的改变可以反映这一变化。假定PO与RO分别表示GSC系统对外进行交流后的生产系统的产出与资源的投入量;则有
式 (14) 反映的是在经过GSC与外部交流后, 资源对于生产系统产出的贡献率增大, 这种变化来源于新的技术、工艺与资源的利用。假定WO与EO为系统对外进行交流后的消费子系统与环境子系统的目标值, 类似地可以得到其他子系统与其因子的关系:∂WO/∂RO > ∂W/∂R, ∂EO/∂RO > ∂E/∂R。因此在GSC经过与外部系统交流后, GSC系统内各子系统的可行阈发生了改变, 这种变化在模型里表现为GSC系统运作约束条件的改变, GSC的各个子系统在新的可行阈达到均衡。新的约束为
其中 P′min是GSC系统与外部进行交流后其生产系统的临界条件, W′min是其消费系统的临界条件, E′min是其环境系统的临界条件。
系统的开放性原理要求在绿色供应链的运作过程中, 有必要根据外部环境的变化与系统内部的变化适时地调整各子系统的构成:如改变供应链内成员的价值观、伦理道德、经营理念等, 调整供应链的产品结构与消费结构, 采用更有利于环境相容的资源、工艺, 调整供应链内成员的组成以保证绿色供应链目标实现等。
《5 小结》
5 小结
人口、资源与环境三者之间的矛盾日益突出, 制造业是导致资源短缺、环境污染的重要原因之一。人类的永续发展与生存要求提高制造业与环境的相容性程度, 实现制造业与环境的相容性是现代制造业发展的必然趋势;绿色供应链管理是从系统的观点与集成的思想出发解决制造业与环境之间冲突的有效方式。从可持续发展的思想出发, 建立了绿色供应链的概念模型, 分析了绿色供应链管理的目标, 在此基础上探讨了绿色供应链管理的基本原理, 共生原理、循环原理、替代转换原理与系统开放原理是实施绿色供应链管理应该遵循的基本原理。