摘 要

随着城市经济的发展，城市物流量需求也随之增高，而与此同时，城市物流系统对城市碳排放造成的影响也日益严重。在世界各国越来越重视可持续性发展的今天，物流业要想有长远的发展，就必须发展低碳物流。研究城市物流系统中对碳排放产生关键影响的因素，并据此实施针对城市物流碳排放的减排对策，是十分有必要的。

本文通过定性与定量相结合、理论与实践相结合的方法，对城市物流系统的构成要素与功能要素进行分析。以城市物流系统要素对能源的消耗量为依据，在此基础上分析得出城市物流系统中影响碳排放关键要素是运输以及配送环节。为了进一步探究城市物流系统要素与碳排放的关系，本文以武汉市为例，将该关键要素进行量化转化为可以进行实质计算的公路货运分担率和公路货物周转量，利用线性回归分析法建立了城市物流系统碳排放与影响因素之间的相关关系模型。最后，根据已得出的模型对武汉市未来的城市物流系统碳排放量进行预测，并针对武汉市物流系统现状提出低碳化改善建议。

关键词：城市物流系统；碳排放；影响因素；公路货运分担率；公路货物周转量

ABSTRACT

With the development of urban economy, the demand for urban traffic has also increased. At the same time, the impact of urban logistics system on urban carbon emissions has become increasingly serious. As countries all over the world pay more attention to sustainable development, the logistics industry must develop low-carbon logistics if it wants to have long-term development. It is necessary to study the factors that have a key influence on carbon emissions in the urban logistics system and implement emission reduction measures for urban logistics carbon emissions.

This paper analyzes the components and functional elements of the urban logistics system through the methods of combining qualitative and quantitative study methods, combining theory and practice study.Based on the energy consumption of urban logistics system elements, it is concluded that the key factors affecting carbon emissions in urban logistics systems are transportation and distribution.To further exploring the relationship between urban logistics system elements and carbon emissions，this paper takes Wuhan City as an example to quantitatively convert the key elements into Road freight sharing rate and highway freight turnover that can be calculated in real terms.And using linear regression analysis,this paper establishes a correlation model between carbon emissions and influencing factors in urban logistics systems .Finally, this paper predicts the future carbon emissions of Wuhan's urban logistics system based on the model that has been obtained, and proposes low-carbon improvement suggestions for the current status of Wuhan's logistics system.

Key Words:Urban Logistics System；Carbon Emission；Impact Factors；Road Freight Sharing Rate；Highway Freight Turnover

目录

摘 要 I

ABSTRACT II

第1章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.2研究现状 1

1.3研究内容 2

1.4、研究方法与技术路线 2

1.4.1研究方法 2

1.4.2研究技术路线 3

第2章 城市物流系统及其碳排放影响因素分析 4

2.1城市物流系统的构成分析 4

2.2城市物流系统对碳排放的影响因素分析 5

2.2.1城市物流系统宏观因素对碳排放的影响 5

2.2.2城市物流系统功能要素对碳排放的影响 6

2.3关键因素与碳排放的相关关系模型 7

2.3.1关键因素参数提炼 7

2.3.2碳排放相关关系模型 7

第3章 武汉市城市物流系统现状分析 9

3.1武汉市城市物流配送系统现状 9

3.1.1城市配送网络子系统 9

3.1.2城市配送运营子系统 9

3.1.3城市配送政策管理子系统 10

3.2武汉市城市物流相关统计数据 10

第4章 武汉市城市物流系统碳排放预测 15

4.1武汉市城市物流系统碳排放测算 15

4.1.1碳排放测算标准简介 15

4.1.2基于物流过程能耗的碳排放测算结果 15

4.2武汉市城市物流量预测 18

4.2.1公路货运分担率预测 18

4.2.2公路货物周转量预测 21

4.3武汉市城市物流系统碳排放预测 23

4.3.1相关关系模型构建 23

4.3.2预测模型准确度验证 24

4.3.3碳排放预测 25

第5章 结论 27

5.1研究成果 27

5.2经济价值与环保性分析 27

5.2.1促进武汉市低碳物流发展 28

5.2.2降低物流企业成本 28

5.3不足和展望 29

参考文献 30

第1章 绪论

1.1研究背景和意义

随着经济的发展尤其是城市经济的发展，我国城市人口大量增加，并且城市居民生活水平不断提高。与此同时，为满足城市居民日益增长的物流需求，我国的城市物流也在快速发展。而作为能源消耗和环境污染的主要来源，城市物流对环境的负面输出（噪音污染、固体废弃物污染、大气污染等）也越来越明显。在温室效应日益严重的今天，由城市物流引起的碳排放问题更是引起了人们的高度重视。

城市物流系统中对碳排放造成影响的因素有很多，如运输环节中运输车辆所产生的二氧化碳、仓储过程中物流设备运行所产生的二氧化碳以及不合理的规划所导致的不必要的二氧化碳排放等等。对这些影响因素与碳排放之间的关系进行研究，能够帮助我们提出合理有力的减排对策。这样一来，我们不仅可以减少由物流活动对环境带来的危害，也可以对物流环境进行净化，使得环境、城市物流与城市经济三者之间能够趋向于协调发展，更好地适应当今世界的可持续性发展理念。

从城市物流系统的构成角度来看，城市物流系统中存在着许多对碳排放造成影响的因素，本文的研究目的在于探索城市物流系统中对碳排放造成影响的关键因素，并对其构建与碳排放的相关关系模型，直观地表达出城市物流系统要素与碳排放之间的关系，并根据这个模型来预测未来的城市物流碳排放量、实施减排对策。

1.2研究现状

针对于城市物流系统与碳排放的相关问题，国内外已有许多学者做出了相应研究。

李宇等人在国内外关于碳排放的研究基础上，系统化地归纳总结了不同的碳排放估算方法的不同关键碳排放影响因素，如kaya恒等式的碳排放影响因素为能源、经济和人口；LMDI模型的碳排放影响因素为能源消费总量、结构、强度等^[1]。杨萌通过定性与定量相结合的方法，以北京市为研究对象，通过对城市物流系统的结构要素和运行要素进行分析，基于相关性检验与因子分析法，得出城市物流系统中对环境产生影响的关键因素是货运方式和物流信息技术^[2]。姚冠新等人在国外学者的研究基础上进行归纳总结，研究得出影响低碳物流实施的主要因素包括失控的货运调度导致的空载返程、仓储低碳标准的缺失、城市物流中的“玻璃围墙”、规划不合理的物流园区、海运压港现象、冷链断点、危险品运输管理贯彻力度不够等^[3]。

陈婧通过研究得出，物流园区的固定碳排放以及运输过程中车辆的碳排放是物流过程中最主要的两个碳排放因素，并针对这两个影响因素建立了两种碳排放估算模型^[4]。杜强等人则基于logistic模型对中国各省碳排放进行了预测，并验证了预测结果的精准度，为我国未来的碳排放提供了有效的减排对策与强有力的数据支持^[5]。曹飞、张峰等人则各自应用了组合预测模型对各自的研究目标进行了碳排放预测，结果表明，相较于单一的预测模型，组合预测模型提供了更高的精准度，更能为减排对策提供有效依据^[6,7]。

谢丹凤通过分析与测算新能源汽车的减排能力，得出应用新能源汽车能够有效减少物流业的碳排放的结论，并且，随着新能源汽车技术水平的不断发展以及市场份额的不断扩大，这种减排效果愈加明显，建议政府和企业加大新能源汽车在物流业中的应用^[8]。国外学者Marcin Foltyński也提出通过将电动汽车应用于城市物流配送过程中的“最后一公里”，来减少因使用传统机动车进行配送所造成的有害气体的排放^[9]。杨雨薇通过分析国内外关于实施低碳物流的研究，总结得出，实施低碳物流，既需要国家的相关政策法规的宏观支持，在微观层面，也需要各个企业将减排理念贯彻并积极实施到物流活动的每个环节之中^[10]。

综上所述，目前国内外关于物流和碳排放的研究主要是围绕着分析影响因素、建立预测模型、提出减排对策等几个方面展开。

1.3研究内容

本文在前人研究成果以及现阶段我国低碳物流的发展现状的基础上，运用物流系统工程与环境工程等理论，通过理论与实践相结合、定性与定量相结合的方法，对城市物流系统与碳排放之间的关系进行研究。通过建立城市物流系统要素与碳排放的相关关系模型，为实施减排对策，促进低碳物流的发展提供有力依据。以下为本文研究的主要内容：

（1）城市物流系统对碳排放影响的相关因素分析

（2）城市物流系统要素与碳排放量的相关关系模型构建

（3）武汉市城市物流配送系统现状调研

（4）武汉市城市物流配送产生的碳排放预测分析

（5）基于碳排放分析的武汉市城市物流低碳化发展对策

1.4、研究方法与技术路线

1.4.1研究方法

（1）理论与实践相结合

本文运用物流系统工程的理论对城市物流系统与碳排放之间的关系进行研究，分析出城市物流系统中对碳排放产生关键影响的因素并对其构建与碳排放的相关关系模型，在此理论基础上，对武汉市城市物流配送系统进行现状调研并构建出碳排放预测模型。

（2）定性与定量相结合

首先定性分析城市物流系统中对碳排放造成影响的相关因素，然后进一步对相关因素进行量化，以武汉市为例搜集并整理相关数据，构建城市物流系统要素与碳排放量的相关关系模型。

1.4.2研究技术路线

第2章 城市物流系统及其碳排放影响因素分析

2.1城市物流系统的构成分析

从维持城市物流系统的正常运行所需要的要素来看，本文将城市物流系统分为物流基础设施与设备、物流功能要素、服务主体、政策要素等四个组成部分。

1. 物流基础设施

物流基础设施是应用于整个物流领域，具有特定的作用或功能，能够满足物流各种需要的场所或组织的统称，主要包括仓储设施、运载设施、运输机械、计算机及通讯设备等，如物流园区、物流中心、道路、车站、港口、运输车辆等，是确保物流活动顺利进行的物质基础。

1. 物流功能要素

人、财、

物、

信息

运输、储存保管、包装、装卸搬运、流通加工、配送、物流信息

效益、

服务、

污染

流入 流出

约束和干扰

系统外部环境

图2-1 城市物流系统运行模式图

按照城市物流系统的运行模式，大致可将城市物流系统的功能要素归纳为七大类，即运输功能要素、储存保管功能要素、包装功能要素、装卸搬运功能要素、流通加工功能要素、配送功能要素、物流信息功能要素。其中，运输是整个物流环节的主要功能要素，同时，它对能源的消耗也占据了整个物流系统能源消耗的绝大部分，并且它的能源消耗主要来源于不同运输工具在运输环节中所产生的能源消耗。

1. 服务主体

物流服务主体，即向客户提供物流服务的物流企业，是物流活动运营与管理的参与主体。物流企业通过对物流各个环节的控制与管理，对物品进行运输、包装、储存保管、装卸搬运、流通加工以及配送等活动来满足客户的需求。

1. 政策要素

物流作为一个系统，处于庞大的社会经济系统之中，其所处的外部环境是十分复杂的，因此，政策要素的支撑与约束，对于物流系统的良性运转是至关重要的。政策要素主要包括物流制度、相关法律和规章以及物流标准化要求等。

2.2城市物流系统对碳排放的影响因素分析

2.2.1城市物流系统宏观因素对碳排放的影响

1. 物流基础设施对碳排放的影响

在物流基础设施的建设方面，物流设施的建设过程中除了必要的材料消耗，还有辅助建设的设备运行所需要的能源（化石能源或电力能源）消耗，而这些能源的消耗都将导致碳排放量的增加。除此之外，建设不同的物流基础设施也会对碳排放产生间接的影响，如大力增加铁路线路或者港口的建设，那么在物流运输过程中，铁路运输或水路运输的可选性更高，相应地，对碳排放影响最大的公路运输的比例会下降，那么在一定程度上就可以减少由运输环节所带来的碳排放量。

在物流基础设施的布局方面，物流基础设施的空间布局将直接影响到物流效率，不合理的网点规划会导致运输车辆的空载现象以及徒劳运输，不仅导致不必要的碳排放，而且对城市交通带来了更大的负担。

在物流基础设施的运营方面，维持基础设施正常运营所需要的电力能源，以及各设备在对物品实施储存保管、包装、装卸搬运等特定职能时所消耗的电力能源以及其他化石能源等，都会对碳排放产生影响。

1. 政策因素对碳排放的影响

一个行业的良性发展，离不开政府的制约和引导，同样，在低碳物流的发展道路上，相关的政策法规的约束与引导也是不可或缺的。例如，早在2001年，日本就发布《新综合物流实施大纲》，提出了建立符合环保要求的新型物流体系，减少大气污染等要求。欧洲的运输与物流业组织也致力于建立安全、高效的运输系统，加强对物流各环节的绿色标准。虽然国外的低碳物流、可持续性发展等理念的发展与我国相比更加成熟，但是我国对于超载运输车辆的积极治理，以及在物流业的规划中对物流业提出的一系列环保标准，如节约能源、减少用电、减少大气污染等，也成为了我国发展低碳物流的一大推力。

此外，国务院印发的《节能与新能源汽车的产业规划》也将带领我国新能源汽车产业迈向一个新的历程，而国家关于新能源汽车的补贴，也将激励企业提高新能源汽车的使用量，物流过程中由传统车辆运输所带来的碳排放也将得以减少。

2.2.2城市物流系统功能要素对碳排放的影响

1. 运输环节对碳排放的影响

在运输方式的选择方面，我国常用的有四种运输方式，即公路运输、水路运输、铁路运输以及航空运输。其中，公路运输因其自身的灵活性，应用范围最广。但是，相比较于铁路运输和水路运输，公路运输的单位货物周转量所需要消耗的能源更多，排放的二氧化碳也更多。因此，从低碳物流的角度来看，选择铁路运输或者水路运输，更有利于减少碳排放。

其次，在运输模式的选择方面，由于我国的企业自营物流占很大一部分，而自营物流由于其规模较小，又缺乏专业性，所以会导致迂回运输、空载运输的情况出现，运输效率低，单位货物周转量能耗高。而选择第三方物流企业共同配送的话，可以带来规模效益，避免迂回运输，不仅可以减少资源消耗，也可以降低企业成本。此外，还有联合运输以及甩挂运输等先进的运输模式，不仅可以提高运输效率，也可以减少物流业的能源消耗，进而减少物流业碳排放。

最后，在运输车辆选择和运输网络的规划方面，使用环保型车辆和新能源车辆能够减少能源消耗和碳排放，规划科学合理的运输网络能够提高车辆运输效率，也是物流业低碳化发展的一大推力。

（2）其他功能环节产生的能耗及碳排放情况分析

除了物流过程中的运输环节，城市物流系统的其他功能要素，即储存保管、包装、装卸搬运、流通加工等功能要素在其行使职能的过程中都会因消耗能源而对碳排放产生了不同程度的影响。例如，装卸搬运以及仓储过程中的能源消耗主要是设备运行时所消耗的化石燃料以及电力资源。流通加工过程中主要的能源消耗为电力资源消耗，包装过程的能源消耗有两个方面，一是包装过程所需要的电力资源消耗，二是包装过程中包装产品所需要的材料消耗。（因为本文的主要目的是探究城市物流系统中影响碳排放的因素，而废弃的固体包装材料虽然在进行废弃物处理时可能会进行碳排放，但是考虑数据的可得性，因此，本文暂不考虑包装过程中的材料消耗对城市物流系统的碳排放带来的影响。）

总的来说，在城市物流系统中，各功能要素均会对城市物流系统碳排放产生影响，但是其他功能要素相比较于运输功能要素，它们所消耗的能源要少得多，而作为城市物流系统碳排放的主要来源，城市物流系统的运输环节必然是影响城市物流系统碳排放的关键因素。

2.3关键因素与碳排放的相关关系模型

本文为了探究运输环节与碳排放之间的内在联系，需要将相关因素转化为别的可得数据进行量化分析，所以在前人关于城市物流和碳排放影响与测算方面的研究基础上，考虑到数据的可得性与可测性，将进行参数提炼，得出参数作为运输环节这一影响城市物流系统碳排放的因素的量化因素。

2.3.1关键因素参数提炼

1. 公路货运分担率（s）

（2-1）