制造业绿色产品评价体系
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 第1章 绪论

1.2 研究主要内容和基本思路

1.研究主要内容

本书在实际调研和对国内外有关研究现状分析的基础上,针对制造业绿色产品评价问题及以往的研究工作上的不足和空白点,着重研究以下几方面内容。

1)基于可持续发展观、环境伦理观和环保竞争理念,从寻求用户、企业、环境、社会均满意的产品解出发,将环保竞争和环境问题纳入到制造业企业产品的开发决策与设计评价选优中,明确制造业绿色产品的属性内涵、绿色特性、时空特点、优势取向、满意组合、合格判据和形成机制,建立适用于具有多属性、多周期阶段、周期闭环和环境限定性指标权变特点的制造业绿色产品全生命周期结构模型,以及绿色产品的生命周期、多生命周期及其成本和收益测算模型,给出制造业绿色产品的设计方案、竞争力评价、综合评价的指标体系及流程和方法,开发网络环境下包含设计方案评价、竞争力评价、综合评价在内的制造业绿色产品评价系统软件。

2)制造业绿色产品全生命周期结构模型,是测量绿色产品的生命周期、多生命周期及其成本和收益,开展绿色产品的设计方案评价、竞争力评价和综合评价所需要的基础性工具。这里全生命周期是对绿色产品的生命周期和多生命周期两个不同概念的统称。本书建立的绿色产品生命周期结构模型,包含了绿色产品的开发设计、加工制造、产出包装、销售运输、使用维护、回收处置六个阶段,每个阶段都涉及技术属性、环境属性、资源属性、能源属性、经济属性、社会属性等方面的评价指标。而绿色产品多生命周期结构模型,是在生命周期二维结构模型基础上对产品层次和周期阶段进行扩展而形成的三维结构模型,这种扩展是考虑到本代产品报废或停止使用后,产品或其部分零部件在换代——下一代、再下一代等多代产品中的循环使用或再生利用。从而使建立的绿色产品全生命周期结构模型适应产品具有多属性、周期多阶段、周期闭环和环境等限定性指标可变动的权变特点,可根据评价目的、属性指标、周期阶段选择、环境等限定性要求的不同进行收缩、扩展和组合,具有很好的通用性和可扩展性。

3)制造业绿色产品评价需要通过相应的测算模型,获得产品的生命周期时间、多生命周期时间以及预期的成本和收益等基础数据。①关于生命周期和多生命周期测算模型,由于绿色产品的绿色性贯穿产品的生命周期或多生命周期的全过程,所以生命周期是从产品开发设计直到回收处置的全过程时间,而多生命周期既包括本代产品的生命周期时间,又包括回收处置后本代产品或其部分零部件在下一代和后续多代产品中的循环使用或再生利用的时间。由此,本书建立的生命周期测算模型是对周期内各阶段时间的加总,其中,由生产企业完成的开发设计、加工制造、产出包装、销售运输各阶段所经历的时间,已考虑了扣除由于实施并行工程而发生的阶段平行交叉时间;在产品用户手中的使用维护阶段时间,是以“最小年费用法”获得的经济使用寿命为准;产品的回收处置是由生产企业或专门从事回收处置业务的第三方物流企业来完成的,该阶段时间是在对各自承担回收处置业务的经济合理性分析判断后而分别给出的测算。所建立的多生命周期测算模型是在生命周期测算基础上,再加上本代产品或其部分零部件在后续一代和多代产品中循环使用或再生利用的时间,该时间是取循环使用的经济寿命和技术寿命的最小者,或是再生利用的经济合理期限。②关于成本和收益测算模型,由于绿色产品不但要满足环境、资源、能源及用户和技术上的限定性要求,还存在基于环保竞争和绿色度在全生命周期各阶段的最优配置问题,以及回收处置、循环使用或再生利用等问题,所有这些影响成本和收益的因素在测算模型中都要给予考虑。本书基于作业成本核算方法,分别按生命周期、多生命周期及其各阶段,建立了成本测算指标和成本测算模型;同时,给出了生命周期、多生命周期内包括企业收益、用户收益、回用收益和社会收益在内的收益测算模型,其中,对社会收益这项以往难以定量和精确度量部分的处理,是利用机会成本法,将由于企业开发生产绿色产品而减少环境污染、生态破坏等带来的治理费用上的节约作为社会收益;此外,综合考虑绿色产品的成本和收益因素,以绿色产品对用户有效用、社会有效益和企业利润最大为约束,建立了取向绿色产品总收益最大化的多目标规划模型。

4)制造业绿色产品设计方案评价,是要为面向生命周期、多生命周期的产品设计提供改进的方向和信息,对开发产品存在的多个设计方案进行优劣比较和排序,并选出使用户、企业、环境、社会均满意且具竞争优势的最佳产品设计方案。为此,本书在构建包括技术属性、环境属性、资源属性、能源属性、经济属性、社会属性六个方面的评价指标体系的基础上,采用过程方法模式建立了嵌入一次性递阶检验机制的循环式评价流程和方法。这里,嵌入的一次性递阶检验机制作为评价的第一循环,对初始化产品设计在生命周期或多生命周期逐个阶段上可能表现出的各项属性指标状态,是否符合资源能源环境限定性指标及用户和技术性标准要求等作出评判,当方案在生命周期或多生命周期某个阶段上出现一个或多个属性指标状态不符合限定性指标标准要求时,要将其作为寻源改进信息反馈到产品设计方案制订环节。在初始化产品设计各项属性指标的逐阶段状态均符合限定性指标标准要求的情况下,才可转入评价的第二循环,进行以参照产品为依据的比较评价,所谓参照产品是指现实存在的或是基于多个同类产品虚拟构造出的、集合各属性最好指标值于一体的理想产品,将初始化产品设计的指标值与参照产品的属性指标值(必要时可利用Delphi法将定性指标定量化)进行比较,为设计方案制定环节提供需要进一步改进和应重点加强竞争优势取向指标的反馈信息。最后利用模糊综合评价法,对经过上述两个评价循环的产品多个设计方案进行综合评价和优劣排序,从中选出最佳产品设计方案,若此时仅存在一个设计方案,则可侧重通过技术经济分析对方案作出是否可接受的评判。

5)制造业绿色产品的竞争力不仅取决于它的技术性和经济性,还取决于它的绿色性。制造业产品的绿色性是产品在资源能源减量化消耗、环境保护及其循环使用和再生利用等方面所具有的特性,可用其对资源、能源和环境的友好程度即绿色度指标来度量。而制造业绿色产品的竞争力评价,则是要解决产品在生命周期、多生命周期各阶段绿色度的最优配置问题,解决包括环保竞争在内的多优势竞争组合及其优先级确定以使产品竞争力最大的问题,以为竞争战略制定、绿色产品设计方案制定提供决策依据和改进信息。关于绿色度最优配置问题,本书给出了绿色度计量模型,并在一次性递阶检验基础上通过采用的绿色度展开和绿色性能瀑布式分解方法,可将产品绿色性能指标要求转换为产品开发设计、加工制造、产品包装等各阶段所对应的技术需求信息,从而使绿色性要求贯穿于产品生命周期或多生命周期全过程,进而考虑绿色性能阶段配置计划水平、实际可达水平及其成本约束,建立了线性的绿色度配置规划模型,可求得产品全生命周期各阶段绿色度最优配置解。关于确定多优势竞争组合及其优先级以使产品竞争力最大的问题,本书在建立制造业绿色产品竞争力评价指标体系的基础上,选取能集中体现产品竞争力要素的市场占有率、优等品率、成本费用利润率、高技术产品比例等指标作为决策目标,采用线性规划与多目标优化相结合的方法,构造出能体现决策者竞争优势取向的目标函数,而将技术性要求、各阶段绿色度配置和成本费用(含绿色度配置成本)等作为约束条件,便可求出凸集可行区域和落在该区域内不同优势竞争组合及其优先级下的“方案点”,再将“方案点”代入目标函数,即可求得不同优势竞争组合及其优先级方案的产品竞争力排序和使产品竞争力最大的方案。应该提出:绿色度配置中各阶段配置绿色度的权重和产品竞争力评价中多优势竞争组合优先级的权重,既有客观需求决定因素,又有评价者的价值取向决定因素,因此这里对涉及到的权重值的确定主张采用主客观组合赋权方法或熵权法;此外,如果在上述评价过程中出现定量数据较少、数据收集困难、数据收集整理成本过高的情况,采用嵌入一次性递阶检验机制的模糊综合评价方法也可以较满意地实现评价的目的。

6)制造业绿色产品综合评价,是针对绿色产品开发决策问题,将拟开发产品对环境、资源、能源及用户和技术要求的限定性指标标准的实际可达性进行检验,进而对产品在生命周期或多生命周期内的技术性、经济性、绿色性进行综合评价和优劣排序,以为产品开发提供改进信息,并为拟开发产品的选择提供依据。实际上,企业产品开发决策中需要评价的对象产品通常是一个或是多个。对于单一产品的综合评价,本书给出了嵌入一次性递阶检验机制的技术经济评价法;对于多个产品的综合评价和优劣排序,本书给出了嵌入一次性递阶检验机制的模糊综合评价法和逼近理想解(参照产品)的评价方法。其中,对于模糊综合评价法和逼近理想解评价法涉及到的评价指标权重值的确定,可视客观性指标多少分别采用客观性依次由强到弱的熵权法、主客观组合赋权法或Delphi法,但这三种确定权重值的方法都能满足倾向强化竞争优势指标重要性的需要。

7)本书开发的网络环境下制造业绿色产品评价系统软件,具有三个明显的特点:一是将制造业绿色产品的设计方案评价、竞争力评价、综合评价集成于系统软件一体来开展评价,与所建立的绿色产品生命周期、多生命周期及其成本与收益测算模型,以及评价的流程和方法具有一致性,可为产品的开发决策、竞争战略制定、设计方案制定及选优提供支持和寻源改进信息;二是对制造业绿色产品开发设计和加工制造中存在的跨地域企业联盟网络合作,各国家地区有关环境保护、能源节约、资源利用、产品贸易和环境税制等法律法规不尽相同,跨地域的技术性标准和使用环境限定性指标可能会发生权变,评价中参照产品的选择或虚拟构造可能需要通过网络跨国界、跨行业企业收集相关资料等情况具有很好的适应性,而且由于评价指标体系和评价方法的可选择性,使系统软件具有良好的通用性和可扩展性,可针对具体企业产品评价问题很方便地实现软件的二次开发;三是评价中嵌入了一次性递阶检验机制和寻源反馈功能,并可多用户在线操作和实时交互,使得系统软件具有良好的人机界面。本系统软件总体结构框架的设计,是基于不同用户所处网络不同节点信息的实时发布与传递,并满足企业单机或多机运行要求,采用B/S和C/S相结合的框架结构,其中,C/S结构通过采用VB.NET编程技术,实现所需的评价及决策支持;B/S结构通过采用VB.NET与ASP技术相结合,实现通过互联网实时向用户传递跨国界、跨地区、跨行业企业的相关法律制度规定、技术性标准、环境限定性指标要求及其他资料信息,并将评价信息实时发布,此外,该结构结合访问权限的设置保证了企业内部数据库的安全。在系统软件的总体工作流程上,为了遵循制造业绿色产品评价业务流程和保证系统软件的安全性,是以不同的用户身份拥有不同的系统操作权限,按照评价目标确定、一次性检验、评价指标体系建立、评价方法选择等操作步骤,通过实际评价对象数据库与标准库中的各参数值相交互,并结合寻源反馈信息作出的调整改进产生评价结果,最终给出最优方案。值得指出的是,本系统软件已从技术和环境的角度综合考虑了国际、国内、地区、一些行业和产品等部分相关标准及规定,系统数据库中遵循有代表性的标准及规定包括ISO9000质量管理和质量保证系列标准、ISO14000系列环境管理标准、欧盟三大环保指令(WEEE,ROSH,EUP)、中国的ROSH管理办法和WEEE标准、国内的GB/T24000系列标准及制造业某些行业和产品的标准等。

2.研究基本思路

本书采用了有关现状分析和实际调查相结合,理论研究与实证分析相结合的研究方法。首先,进行实际调查和向专家咨询、明确制造业绿色产品评价存在的问题;在阐述制造业绿色产品评价的基本理论和相关概念的基础上,给出了制造业绿色产品生命周期和多生命周期的结构模型,全生命周期及其成本和收益测度模型,以及制造业绿色产品评价流程和评价方法,并开发了制造业绿色产品评价系统软件,研究基本思路见图1.1。

图1.1 本书研究的基本思路