1.1 研究背景与问题的提出
1992年联合国环境与发展会议(UNCED)对实现人类社会经济与资源环境的协调发展进行了全球性规划,提出了可持续发展的新思路,这一新的思路和发展观得到了各国政府的认同和响应。1992年我国率先制定了《中国环境与发展十大对策》,1994年又发表了《中国21世纪议程》,提出“实行可持续发展战略是我国的一项基本国策”,“环境保护将作为我国21世纪可持续发展的核心内容之一”。1996年我国在《关于国民经济和社会发展“九五”计划和2010年远景目标纲要》中,进一步明确“到2010年,基本改变生态环境恶化的状况,城乡环境有比较明显的改善”。2002年党的十六大又郑重提出我国走新型工业化道路的重大战略方针,即“坚持以信息化带动工业化,以工业化促进信息化,走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子”;我国从20世纪90年代起引入了关于循环经济的思想。此后对于循环经济的理论研究和实践不断深入。2003年将循环经济纳入科学发展观,确立物质减量化的发展战略;2004年,提出从不同的空间规模:城市、区域、国家层面大力发展循环经济;2005年温家宝总理在《政府工作报告》中明确提出,中国要大力发展循环经济;2007年党的十七大报告指出:“必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置,落实到每个单位、每个家庭。”然而,作为工业主体并处于工业中心地位的制造业,既是当前我国经济增长的支柱产业,也是高物耗、高能耗、高污染的产业,据统计,造成环境污染的排放物近80%来自制造业[17-18],因此在我国新型工业化进程中加快实现可持续发展的新型制造业显得尤为重要。
1996年美国制造工程师学会(SME)在世界上首次系统地提出了以实现可持续发展为核心的一种新型制造模式——绿色制造(Green Manufacturing)。它是在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下系统考虑产品开发生产及其活动对环境的影响,使产品自市场需求识别、开发设计、加工制造、包装、运输、使用直至回收处置的生命周期全过程中,对环境的负面影响最小、资源利用率最高,并使企业经济效益和社会效益协调优化的现代制造模式。这种制造业的可持续发展模式自提出以来,美国、加拿大、英国、德国、日本等工业发达国家均给予了高度重视,纷纷成立了相应的研究机构,开展实施了一系列的政府支持研究计划,许多大学与政府、企业、基金会的合作研究工作正在展开,一些企业的实施应用取得了较好的效果。特别是近年来,国际标准化组织相继发布实施的环境管理体系、绿色认证和环保标准系列ISO14000(14001、14020、14040),使绿色制造研究在国际上更加活跃和迅速展开。绿色制造这种综合考虑环境影响和资源消耗的现代制造模式也引起了我国政府部门、工业企业界和理论界的广泛关注,最近几年国家自然科学基金和国家863/CIMS主题等均列专项支持了绿色制造方面的研究课题,一些研究院所和高校开展了跟踪和研究工作,亦有企业实施了清洁生产实践。
可持续发展观和绿色制造模式被各国政府和社会各界的广泛接受,及其研究与实施越来越体现出的国际化和法律化趋势,已经形成不可逆转的社会力量,向传统工业制造业发出挑战,并正在强有力地影响和改变着市场方向,企业正面临来自多方面的新的压力:①环境保护、能源节约、资源利用等环境问题的法律化,仅我国近十多年就先后颁布了近20部专门的法律;②环境经济制度和环境税制以及新的全球性、区域性和双边的环保条约、公约、议定书不断出台,ISO14000系列标准和产品环境质量标准覆盖行业范围越来越广、涉及种类越来越多、要求越来越高;③公众消费意识日益改变,更青睐有利于环保的产品,而且绿色环保产品的市场竞争越来越国际化;④国际贸易正从关税壁垒逐步转向以产品环境标准为基础的绿色贸易壁垒。与这些压力和挑战结伴而来的是企业新的发展机会,据美国小亚瑟技术公司(Arthur D Little)1998年对481家欧美跨国公司的调查,95%的公司已经意识到增强可持续发展意识、实施绿色制造对企业发展的重要性,并认为实施绿色制造不仅是减缓环境压力的需要,更是企业遵守国际国内环保法规、顺应绿色消费趋势、争取环保标志、跨越绿色贸易壁垒、创造产品市场竞争优势的主动选择。目前国内外一致性的预见是,未来制造业应该是环保型产业,绿色制造是实施可持续发展的制造模式选择,绿色产品开发设计将成为企业行为的规范,未来所有的产品都将进入绿色系列。
绿色制造的实施对制造业企业产品开发生产的影响是本质的、革命性的,并将导致一系列的变革和创新。①绿色制造要求生产绿色产品。制造业绿色产品不同于以往的制造工业产品。它是在不牺牲产品功能、质量、成本并满足设计方案约束的条件下,在其生命周期全过程中符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极小、资源利用最高、能源消耗最低的产品。绿色产品的“绿色”是贯穿生命周期全过程并体现出对环境友好和产生正面影响的。其属性不仅包括以往产品的基本属性和经济属性,还包括环境指标、资源属性、能源属性和社会属性。②绿色产品开发要求从可持续发展观、环境伦理观、环境意识设计和技术范式的层次上,把环保和“环境问题”纳入到产品及其开发生产的一切方面,并使其内部化和核心化,即产品不仅要有以往强调的经济性和技术性,还应有绿色性。③绿色产品生产决定着需要绿色制造系统,该系统在其功能、结构和运作管理上要支持实现绿色产品,并为赢得竞争优势提供保障。④企业开发生产绿色产品的目标不只是单纯让用户满意或是只求用户和企业双方满意,而是要使用户、企业、环境和社会均满意,追求企业经济效益和社会效益的协调优化。⑤绿色产品竞争优势不只是来自以往所取向的产品的上市时间(T)、质量(Q)、成本(C)和售后服务(S),更来自基于环保的竞争和在TQCS基础上的绿色性能优势。⑥绿色产品决策目标体系也将由现有的TQCS与环境影响(E)、资源消耗(R)、能源消耗(Er)集成,形成TQCSEREr决策目标体系。⑦绿色产品生命周期、多生命周期和多生命周期工程的出现。由于绿色产品的“绿色”是贯穿于产品的市场需求识别、开发设计、加工制造、包装、运输、使用直至回收处置各个阶段的,因而绿色产品生命周期与以往所描述产品的自然寿命、技术寿命、经济寿命或市场营销学上的产品寿命周期不同,它是从产品市场需求识别、开发设计直至回收处置所经历的全部时间。而产品多生命周期既包括本代产品生命周期时间,也包括本代产品报废或停止使用后其零部件在下一代或后续多代产品中循环使用和再生利用的时间(回用时间)。因此,这里涉及在产品多生命周期范围内如何综合考虑环境影响、资源综合利用、产品的生命周期和回用时间等多生命周期工程问题,而且产品生命周期在时间维和空间维上的延伸又闭合了生产和消费过程的物质链。显然,上述一系列影响、变革和创新,使得制造业绿色产品与以往的产品在属性内涵及其开发设计理念、评价观、评价准则、追求目标、竞争优势取向、满意组合、决策目标体系、评价时间和空间跨度以及所涉及的评价要素等方面相比较,存在着相当大的甚至是本质上的不一致,也使得绿色产品评价更具复杂性,因而迫切需要从理论和实践上研究确立制造业绿色产品评价体系,这既是企业实施绿色制造和开发生产绿色产品将遇到的首要问题,又是企业基于环保竞争的战略制定、绿色产品开发决策、设计方案优化及选优的重要基础和前提,也是关系到绿色制造这种制造业的可持续发展模式能否在我国制造业企业得以很好实施的基本平台和关键。
然而,迄今为止有关制造业绿色产品的评价研究仍是探索很少的新课题,其理论建设和实践研究工作还相当薄弱。目前国内外的一些课题研究、论著和相关成果还主要是集中在为实施绿色制造提供指导的绿色制造理论体系、绿色制造系统构架、通用物能模型及其算法工具研究方面,或是面向产品生命周期某个阶段和特殊问题的绿色设计、绿色工艺、绿色材料、绿色包装、循环使用和再生利用等应用技术研究方面,或是针对某个行业和相关领域问题开展的专题性研究,如建设项目环境影响评价、可再生资源的优化管理、基于产品再生生态链的多生命周期工程策略、清洁生产、机电产品复用件和回收逆向供应业务建模与调度仿真、绿色供应链、企业绿色持续发展战略等。虽然近年来国内外相关文献阐述和研究成果给出了生命周期评价(LCA)、环境影响评价(EIA)、环境管理系统(EMS)和产品绿色度评价等方法,但也主要是从环保或设计方法学的角度,用来分析评价产品生命周期的物能利用、废物排放对环境的影响与治理、有毒有害废物的毒理化学辨识和产品的绿色化程度等,它们并没有面向绿色产品的开发决策、设计方案优化及选优、绿色度最佳配置、竞争力比较分析和基于环保竞争战略的制定,来研究提供相应的评价理论、方法和工具。尽管国内外关于产品评价的理论和实践早已有之,并已有许多定量评价方法、定性评价方法和定量与定性相结合的综合评价方法,但以往的产品评价理论和方法大多是站在生产企业的角度,以产品满足用户需求和获取企业最大经济效益为目的,强调对产品经济性和实现其基本属性的技术性评价,关注的评价范围是产品开发设计、生产和市场营销阶段,主要考虑的基本变量一是企业资源禀赋与产品实现的匹配关系,二是产品功能质量与用户需求的匹配关系,而环境资源与保护只作为企业外部的制约性因素,并且多数评价方法又仅限于“就产品论产品”地解决对现有的指标如何进行计算、评价和检验。它们尚未从可持续发展观、环境伦理观、技术范式和企业经济效益与社会效益协调优化上,把环保和环境问题提升为企业产品开发与评价的内在要素和促进因素,并使其内部化和核心化,并没有考虑产品的绿色性能及其对竞争优势的贡献,忽视了产品生命周期的绿色使用、循环使用、再生利用、废物处理及对环境影响的评价,产品生命周期价值链中回收循环使用、再生利用的知识技术含量和价值比例严重偏低,评价强调给企业带来的经济效益却忽视了企业外部的不经济,忽视了用户使用的绿色化成本及产品生命周期的成本和效益,即使考虑社会效益也多是测算给社会相关单位带来的经济效益或是仅限于定性的分析评价,从而导致产品评价及选优结果与企业对社会经济可持续发展应负的责任往往相矛盾,甚至企业获得经济效益是以牺牲环境为代价或是环境成本由政府和社会来承担。可见,以往的产品评价理论和方法尚未研究和涉及到绿色产品的评价,其评价结果给出的只是包括物质产品和服务的产品“解”,只是强调用户和企业双方满意的“解”,而不能给出包括物质产品、服务、循环使用和再生利用的产品解,不能给出产品全生命周期内用户、企业、环境、社会均满意的综合解,难以解决绿色产品具有权变和多阶段闭环特点的动态评价问题,难以解决具有环保竞争战略要求、绿色度阶段配置和多优势竞争组合优先级取向的产品评价和选优问题,也难以对绿色产品设计方案作出评价并提供方案优化所需要的改进信息、改进方向和策略参考,更缺少绿色产品的综合评价与选优方法,以及基于网络环境的制造业绿色产品评价软件。正因如此,变革和突破以往的产品评价理论和方法体系,确立制造业绿色产品评价体系,已经引起了政府部门、企业界和理论界人士的高度重视,并在许多论著及相关项目研究中提出,这是当前急需探索的研究领域和亟待研究解决的一个重要课题。