董 君

(河南工學院 管理學院,河南 新鄉(xiāng) 453003)

0 引言

因制造業(yè)是二氧化碳排放的主要來源之一,所以在制造業(yè)上做到節(jié)能減排,發(fā)展可持續(xù)制造勢在必行[1]。在全球氣候合作等相關政策的引領下,國內(nèi)外學者對制造業(yè)綠色轉型發(fā)展問題展開了廣泛的研究,主要集中在以下幾個方面:(1)產(chǎn)業(yè)結構轉型:楊嵐等[2]從產(chǎn)業(yè)結構綠色轉型和企業(yè)技術升級雙視角對制造業(yè)綠色轉型問題進行了探討;萬攀兵等[3]從技術改造視角考察了環(huán)境技術標準影響制造業(yè)兼顧減排和綠色發(fā)展的微觀機理,構建了雙重差分模型并進行了理論分析的驗證;張峰等[4]利用面板數(shù)據(jù)計量模型研究了技術進步、資源稟賦對制造業(yè)綠色轉型的驅動效果,并從全國層面與主要經(jīng)濟圈兩個維度進行了綜合對比分析。(2)環(huán)境規(guī)制:孫海波等[5]深入剖析了環(huán)境規(guī)制、清潔技術創(chuàng)新與工業(yè)企業(yè)綠色轉型之間的關系,并利用面板門檻回歸模型和交互型模型展開了實證研究;雷玉桃等[6]首先闡述了環(huán)境規(guī)制對制造業(yè)綠色轉型產(chǎn)生的直接和間接影響,在此基礎上利用EBM-GML模型對綠色全要素生產(chǎn)率進行了計算,并用以衡量制造企業(yè)綠色轉型程度;侯建等[7]利用Super-SBM及動態(tài)面板門檻模型對制造業(yè)綠色轉型異質(zhì)性結構展開了詳細分析;Gong等[8]通過研究驗證了環(huán)境規(guī)制和制造業(yè)綠色轉型之間的顯著倒U型曲線關系。(3)工藝規(guī)劃:耿凱峰等[9]對可重入混合流水車間工序規(guī)劃問題展開了研究,同時考慮了工序跳躍以及綠色制造約束;Gong等[10]提出了同時考慮機器和工人柔性的雙柔性車間調(diào)度問題,并通過設計混合進化算法對問題求解,以提高能源利用效率,助力制造企業(yè)綠色轉型;Afsar等[11]對車間綠色工藝調(diào)度問題展開了研究,并考慮了不確定加工時間,實現(xiàn)最小化機器能耗和制造周期指標。

國家《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》指出,要優(yōu)化發(fā)展方式,大規(guī)模開發(fā)可再生能源,促進存儲消納,高比例利用可再生能源。目前很多企業(yè)運用微電網(wǎng)技術[12]實現(xiàn)了可再生能源和現(xiàn)有電網(wǎng)之間的轉換,企業(yè)可根據(jù)實際情況決定何時使用可再生電源或普通電網(wǎng)。顏湘武等[13]針對微電網(wǎng)的多種能源管理問題展開了研究;張衛(wèi)國等[14]在微電網(wǎng)研究基礎上,關注居民生活中電動車充電的應用場景,從經(jīng)濟性和穩(wěn)定性角度出發(fā),探討了多源供電優(yōu)化和能量調(diào)度策略;崔維偉等[15]考慮生產(chǎn)車間復雜的約束條件,展開了多源供電模式在車間生產(chǎn)中的初步研究,構建了不同的訂單任務和能源集成調(diào)度模型,并通過系統(tǒng)仿真獲得協(xié)同優(yōu)化供電方案,最終實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)能耗量最低和成本最小的目標。

綜上所述,制造業(yè)綠色發(fā)展與能源管理協(xié)同優(yōu)化(Collaborative optimization of green development and energy management in manufacturing industry, COGDEM)是一個復雜的系統(tǒng)問題。2000—2019年期間,河南省制造業(yè)能源消耗總量約12,000萬噸標準煤,約占能源消耗總量的近55%,制造業(yè)廢氣排放量約占全省廢氣排放量的40%。雖然目前河南省制造業(yè)綠色轉型初見成效,但仍然存在轉型方式單一、轉型水平較低等問題;傳統(tǒng)能源綠色轉型方面,非化石能源消費占比偏低、偏煤的能源消費結構加大了節(jié)能減排的壓力。本文從河南省30家制造業(yè)訪談資料和相關學者文獻成果研究入手,基于扎根理論展開COGDEM問題的Nvivo質(zhì)性分析,利用系統(tǒng)動力學理論建立解釋結構模型(Interpretative structural modelling, ISM),將復雜系統(tǒng)進行子系統(tǒng)分解,再利用實踐經(jīng)驗和知識以及計算機軟件等形成多級遞接結構模型;同時采用交叉影響矩陣相乘模型(Matriced impacts corises-multiplication appliance classment modelling, MICMAC)對影響因素開展驅動力和依賴性分析。

1 影響因素分析

在扎根理論的基礎上,本文利用Nvivo12軟件對河南省30家制造企業(yè)和20篇“制造業(yè)綠色轉型發(fā)展”相關的文獻原始資料進行整合編碼,采用2007年Strauss和Corbin[16]提出的開放式、主軸式、選擇式三級編碼方法,提取制造業(yè)綠色發(fā)展與能源計劃耦合優(yōu)化機制的影響因素。

1.1 開放式編碼

對本文研究中選取的多案例進行初步概念化和逐句貼標簽,并進行整理和歸納,獲得160個標簽和110個初步概念。在此基礎上進行凝練和挖掘,最終挖掘出100個概念和49個范疇。49個范疇詳見表1。

表1 主范疇編碼

1.2 主軸和選擇式編碼

在開放式編碼的基礎上,進行各個因素邏輯關系的梳理、分析和歸納,得出15個主范疇,結果如表1所示。

1.3 飽和度檢驗

為了驗證所構建扎根模型的飽和度[17],對另外5家河南省制造企業(yè)和另外10篇相關文獻原始資料進行收集和整理,均未產(chǎn)生新的研究范疇和邏輯關系。因此可以判斷出本文所提煉的制造業(yè)綠色發(fā)展與能源計劃耦合優(yōu)化機制的影響因素在理論上是飽和的。

2 ISM-MICMAC模型研究

2.1 ISM模型分析

根據(jù)Nvivo12軟件提取的關鍵因素,進行邏輯關系的梳理,利用SPSSAU軟件構建15*15的鄰接矩陣A[18]。根據(jù)(A+I)n-1≠(A+I)n=(A+I)n+1=M原理,利用Matlab軟件計算出可達矩陣M,如表2所示。在獲得的可達矩陣基礎上,進行可達集R、先行集Q和共同集S的整理和歸并,并進行影響因素級位劃分,結果分別如表3和圖1所示。

圖1 COGDEM機制的ISM模型

表2 可達矩陣

表3 可達集、先行集與共同集

由圖1可知,本文構建的制造業(yè)綠色發(fā)展與能源計劃耦合優(yōu)化ISM模型共分為6個層次,兩兩組合,依次概括為表象層、中間層和根本層。表象層由模型中的的第一和第二層構成。第一層的影響因素為能源結構優(yōu)化升級、制造業(yè)綠色發(fā)展和產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)化體制,他們是制造業(yè)綠色發(fā)展與能源計劃耦合優(yōu)化的成果展現(xiàn),并受到第二層相關因素,即轉型風險和收益、協(xié)同優(yōu)化保障條件、協(xié)同優(yōu)化基礎條件、資源協(xié)同共享意識的影響。政府部門需要為制造企業(yè)和綜合能源運營企業(yè)提供智力和技術支撐,以降低他們的轉型風險,提高轉型收益,激發(fā)轉型動力;同時需要加大宣傳力度,培養(yǎng)民眾綠色消費習慣,構建和諧發(fā)展的生態(tài)圈。金融機構應加大融資力度和規(guī)模,助力制造業(yè)綠色轉型和能源結構優(yōu)化升級。制造企業(yè)和綜合能源運營企業(yè)則需要樹立協(xié)作共贏的理念,加強區(qū)域合作和資源共享,實現(xiàn)信息交流,提升創(chuàng)新能力。

中間層由模型中的第三和第四層構成,第三層的影響因素為轉型意愿和協(xié)同優(yōu)化發(fā)展需求;第四層的影響因素為制造企業(yè)轉型發(fā)展規(guī)劃和能源結構發(fā)展規(guī)劃。發(fā)展規(guī)劃要闡述目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎和形勢,剖析未來發(fā)展的方向,指出產(chǎn)業(yè)間協(xié)同優(yōu)化發(fā)展的需求和必要性,并能夠有效地將企業(yè)的戰(zhàn)略計劃轉變?yōu)樾袆?通過解決資源配置、組織調(diào)整、改革創(chuàng)新等問題,給企業(yè)提供清晰的指導意見和實施策略以及優(yōu)惠政策,進一步影響制造企業(yè)和綜合能源運營企業(yè)綠色轉型的意愿。

根本層由模型中的第五和第六層構成,其影響因素分別為國際合作和政策引領和制造業(yè)和能源發(fā)展現(xiàn)狀。2021年11月,《巴黎協(xié)定》的制定標志著國際社會開啟全面應對氣候變化的新征程。國際社會倡導全球各個國家積極參與、共同構建協(xié)作共贏的氣候治理體系,為中國實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標提供了具體的價值參考。2021年10月,中共中央國務院頒布的《關于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》提出了具體的指導方案。在國家政策引領下,2021年8月和12月河南省人民政府相繼印發(fā)了《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的實施意見》《河南省“十四五”現(xiàn)代能源體系和碳達峰碳中和規(guī)劃》等相關文件。2022年2月,《河南省“十四五”制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展規(guī)劃》中指出,要聚焦低碳化發(fā)展,建設高覆蓋綠色制造體系。結合河南省制造業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀,國際合作和政策引領成為了制造業(yè)綠色發(fā)展與能源計劃耦合優(yōu)化的根本驅動力量。

2.2 MICMAC模型分析

根據(jù)表2可達矩陣每行和每列中1的個數(shù),可計算出該模型依賴性和驅動力均為110,平均值均為7.3;將平均值的誤差線作為四個象限的分割線,可繪制出COGDEM機制的MICMAC驅動力和依賴性分類圖[19],如圖2所示。本文的研究因素主要是依賴因素、聯(lián)動因素和獨立因素,不包括自發(fā)因素。依賴因素位于第二象限,包括轉型風險和收益(Z10)、協(xié)同優(yōu)化保障條件(Z12)、協(xié)同優(yōu)化基礎條件(Z13)、資源協(xié)同共享意識(Z14)、能源結構優(yōu)化升級(Z7)、制造業(yè)綠色發(fā)展(Z8)、產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)化體制(Z15);這些因素具有較強的依賴性,但是驅動力不強,一般處于系統(tǒng)結構的表象層,受到中間層和根本層因素驅動力的影響。聯(lián)動因素位于第三象限,包括轉型意愿(Z9)、協(xié)同優(yōu)化發(fā)展需求(Z11);這兩個因素均具有較高的依賴性和驅動力,在系統(tǒng)中起到承上啟下的關鍵作用,能夠將下層因素影響力傳遞給上層。獨立因素位于第四象限,包括國際合作(Z1)、制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀(Z2)、能源發(fā)展現(xiàn)狀(Z3)、政策引領(Z4)、制造企業(yè)轉型發(fā)展規(guī)劃(Z5)、能源結構發(fā)展規(guī)劃(Z6);這些因素具有較高的驅動力,但是依賴性不強,主要是影響COGDEM機制的根本因素,同時還包括一些中間層過渡因素。

圖2 COGDEM機制的MICMAC驅動力和依賴性分類圖

3 結論與建議

本文從系統(tǒng)工程的視角出發(fā),基于扎根理論篩選和收集了COGDEM機制的影響因素,并利用Nvivo軟件進行編碼和概念構建,最終確定15個影響因素主范疇。在此基礎上,建立了ISM解釋結構模型和MICMAC分析模型,對影響因素的驅動力和依賴性進行評價。分析結果表明,國際合作和相關政策引領是最根本的影響因素,對其他因素有一定程度上的牽制作用,并對企業(yè)行為、綜合能源運營企業(yè)的發(fā)展規(guī)劃具有一定的指引作用。能源結構優(yōu)化升級、制造業(yè)綠色發(fā)展、轉型意愿、轉型風險和收益、協(xié)同優(yōu)化發(fā)展需求、協(xié)同優(yōu)化保障條件、資源協(xié)同共享意識以及產(chǎn)業(yè)協(xié)同優(yōu)化體制對根本要素具有較強的依賴性,其中轉型意愿和協(xié)同優(yōu)化發(fā)展需求還同時具備一定的聯(lián)動作用,將根本因素的影響作用傳遞給表象層因素。國際合作、制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀、能源發(fā)展現(xiàn)狀、政策引領、制造企業(yè)轉型發(fā)展規(guī)劃以及能源結構發(fā)展規(guī)劃這幾個因素具有較強的驅動力,相對而言受其他因素影響較小。

綜上所述,在模型構建和分析的基礎上,針對COGDEM機制問題,為了提高制造企業(yè)綠色發(fā)展轉型以及能源結構升級調(diào)整的效率,更好地實現(xiàn)制造業(yè)綠色發(fā)展與能源管理協(xié)同優(yōu)化,提出以下建議和對策:

(1)加強國際交流和合作,共同創(chuàng)建人類命運共同體和和諧發(fā)展生態(tài)圈。加強技術引進、應用、創(chuàng)新和成果轉化,提高國內(nèi)外資源市場的共享力度,營造健康公正平等發(fā)展的經(jīng)濟環(huán)境,提高國際地位和影響力,積極參與全球環(huán)境與氣候治理,以實際行動實現(xiàn)2030年碳達峰、碳中和的承諾。

(2)積極完善和制定制造企業(yè)綠色轉型發(fā)展和能源結構調(diào)整升級的相關法律法規(guī)和政策。完善相應的實施和保障體系,充分發(fā)揮其引導和促進作用。加大獎懲力度,給予激勵性的優(yōu)惠政策,為制造企業(yè)綠色發(fā)展與能源管理協(xié)同優(yōu)化創(chuàng)造更多更好的基礎條件和支持。

(3)引導制造企業(yè)樹立綠色轉型意識。在雙碳政策引領下,增強綠色轉型意識,提高產(chǎn)品綠色化程度以及開發(fā)更多廢棄物的綠色化處理工藝。通過提高自身的綠色指標,增強未來的市場競爭力,鼓勵建設集約式綠色制造工廠,形成綠色共享經(jīng)濟模式。追求企業(yè)效益、經(jīng)濟利益以及環(huán)境指標的平衡,是未來全球企業(yè)的共同目標,切不可以破壞生態(tài)環(huán)境為代價換取當下企業(yè)的發(fā)展以及生產(chǎn)制造模式的轉變。要充分認識推進制造業(yè)綠色轉型的重要性和緊迫性,加快轉型進度。

(4)提高制造企業(yè)共享發(fā)展意識。共享模式可以給制造企業(yè)帶來更多的機遇,為企業(yè)綠色發(fā)展與能源管理協(xié)同優(yōu)化提供更多的成功經(jīng)驗和示范案例。提高資源共享的廣度、深度和強度,增強需求者、供應者以及社會參與者的匹配聯(lián)結,以制造業(yè)帶動智慧農(nóng)業(yè)、共享倉儲、智慧物流、智慧金融等,真正實現(xiàn)“多產(chǎn)協(xié)同”,以獲得更多高附加產(chǎn)能和價值。加快外電入豫力度,大力實施清潔能源外引通道建設,推動資源優(yōu)化配置,提升清潔能源占比,加快構建新型現(xiàn)代化能源體系。