利用废渣生产水泥的案例

为了进一步说明副产品交易企业在面对副产品废弃率、产品B的替代系数以及产品B的价格弹性变化时交易决策的变化，下面用案例进行深入探讨。

（1）背景介绍

南京化工园坚持源头控制，对企业开展规划环评，提出环境保护目标、污染防治对策、生态保护方案，严格执行项目环境影响评价，杜绝高毒害、高污染、高能耗的项目进园区。园区内所有在建项目严格执行环保设施与项目建设同时设计、同时施工、同时投产的要求。南京化工园严格遵循“减量化、再利用、资源化”原则，要求园区已经运营的企业通过采用先进的生产工艺、技术改造或实施清洁生产等方法来减少资源使用量；对资源、能源进行梯级、重复、循环利用；尽可能减少废弃物的产生，尽可能对废弃物综合利用。仅2009年园区节能减排及综合利用技改项目投资就达到7亿元，一批重大项目已经投入运行。

清洁生产审核是园区的重要工作目标。2007年，南京福昌化工残渣处理有限公司、南京化工园长芦热电有限公司、沙索（中国）化学有限公司、江苏农垦生物化学有限公司等通过了清洁生产审核。2008年，扬子石化—巴斯夫有限责任公司、南京太化化工有限公司也通过清洁生产审核。2009年又有菱天等10家企业通过审核，清洁生产水平居全市前列。

其中，惠生化工有限公司于2007年在南京化工园投产，以煤炭为原料，具备20万吨／年的甲醇生产能力，总投资8．2亿元。这是园区发展节能减排和循环经济的典范企业，其中直接用于环保投资的金额为4　400万元，占投资总额的5．4%；用于资源循环利用单元的投资为5　800万元，占总投资的7．1%。惠生是园区碳产业链的龙头企业，生产过程坚持贯彻资源综合利用、节能、环保的宗旨，其主要生产原料氧气来自园区内的空气公司，产品一氧化碳和甲醇则是下游企业的原材料。上下游之间的原料往来都是通过管廊连接。此外，产生的废渣可作为水泥生产厂的原料^[31]。该企业产生的非碳酸盐钙质原料——粉煤灰、煤矸石等固体废渣可替代石灰石，减少水泥生产中熟料的用量。

（2）案例描述

惠生（南京）化工有限公司（简称企业G）在当地市场处于垄断地位，每年的潜在市场容量为2　000万吨，价格系数α＝8　000。每生产1吨甲醇，企业G就必须付出生产成本cG＝600元／吨，并产生2吨废渣（θ＝2）。每吨废渣的废弃率ρ＝0．5，单位处理成本f（ρ）＝100eρ。企业G每年除售出的废渣，按照相关环境法规，剩余废渣必须以cW＝300元／吨的成本进行废弃处理。

同在该地区的水泥企业M在水泥业处于垄断地位，可用石灰石生产水泥R，也可用固体废渣生产水泥B，且企业M是该地区唯一的固体废渣利用者；无论产品R还是产品B，每吨均需付出生产成本500元，消耗石灰石1吨（κ＝1）或固体废渣2吨（κ／（1－ρ）＝2）。每吨石灰石的市场价格为1　000元／吨。经双方协商，固体废渣的售价为其相对潜在价值的一半（即τ＝0．5）。虽然以石灰石为原料的水泥R和以固体废渣为原料的水泥B均达到了质量标准，但由于产品R的凝结度更高，凝结时间更短，标号更高，消费者更偏好使用产品R。二者的市场价格存在差异，分别为pR和pB，且pR＞pB。该地区水泥的潜在市场容量QM0＝2　000万吨，产品R的价格弹性β＝1　000，产品B的价格弹性γ＝200，即消费者对产品R的价格变化更为敏感。产品B对产品R的替代系数δ＝0．6。

（3）案例分析

①成本节约。

可根据石灰石的市场价格，计算出每吨废渣的价格pW＝τ［（1－ρ）pI－f（ρ）］＝1　168元／吨，企业M的成本节约函数s＝2　335元／吨。

②策略分析。

计算成本节约函数的各个临界值：S1＝－8　574，S2＝－1　165，S3＝－12　936，S4＝－1　542。

第一，策略Ⅰ存在的条件是：当S1＜S2时，s≤S1，且s＞0；当S1≥S2时，s≤S2，且s＞0。此时S1＜S2，所以s≤S1。但要求s＞0，所以这种情况不存在。

第二，策略Ⅱ存在的条件是：当S3＞S2时，S2＜s≤S3，且s＞0；当S3≤S2时，这种情况不存在。此时，S2＝－1　165，S3＝－12　936，S2＞S3，所以这种情况不存在。

第三，策略Ⅲ存在的条件是：s≤S4，且s＞0。此时S4＝－1　542，s＝2　335，s＞S4，所以也不符合这种情况。

第四，策略Ⅳ存在的条件是：当S3≥S4时，s＞S3，且s＞0；当S3＜S4时，s＞S4，且s＞0。此时，S3＝－12　936，S4＝－1　542，S3＜S4，所以s＞S4，恰好符合这个条件。

所以，此时企业M将只生产产品B，企业G的副产品没有剩余。

③交易企业决策。

根据表7－2，可得：

（4）参数影响

下面详细探讨副产品废弃率ρ、产品B对产品R的替代系数δ，以及产品B的价格弹性γ变动对交易企业决策的影响。

①废弃率ρ变动的影响。

第一，ρ变动对s临界值的影响。

废弃率ρ变动首先影响的是其相对潜在价值（1－ρ）pI－f（ρ），其中当ρ＞0．94时，（1－ρ）pI－f（ρ）＜0，此时副产品交易将不具有经济性。因此在本例中，讨论范围为0≤ρ≤0．94。ρ的变动影响成本节约函数各临界值（如图7－8、图7－9所示）。

图7－8　ρ变动的影响（0≤ρ≤0．9）

图7－9　ρ变动的影响（0．90≤ρ≤0．94）

第二，ρ变动对企业决策的影响。

根据表7－2，并结合图7－8、图7－9，可以发现，当0≤ρ≤ωI时（ωI为线s和S3的交点），s≤S3，s＞S1，s＞S2，s＞S4，交易企业将采用策略Ⅱ：企业M只生产产品B，企业G的副产品可能存在剩余；当ω1＜ρ≤0．7＋ω2时，s＞S1，s＞S2，s＞S3，s＞S4，交易企业将采用策略Ⅳ：企业M只生产产品B，企业G的副产品没有剩余；当0．7＋ω2＜ρ≤0．94时（ω2为线s和S4的交点），s＜S4，s＞S1，s＞S2，s＞S3，交易企业将采用策略Ⅲ：企业M同时生产产品R和产品B，企业G的副产品没有剩余。其中0＜ω1＜0．1，0．7＜ω2＜0．8。此处为简便，当0≤ρ≤0．1时采用策略Ⅱ，当0．1＜ρ≤0．7时采用策略Ⅳ，当0．70＜ρ≤0．94时采用策略Ⅲ（如图7－10所示）。

图7－10　ρ变动对企业决策的影响

②替代系数δ变动的影响。

在其他参数不变时，当0≤δ≤1，成本节约函数的各临界值S1，S2，S3，S4均小于0，而s＞0，且s≡2　335（如图7－11所示）。根据表7－2，交易企业将采取策略Ⅳ：企业M只生产产品B，企业G的副产品没有剩余。根据结论2，此时，δ的变动不会影响企业决策，当然也不会影响企业利润。

图7－11　δ变动的影响

第一，γ变动对s临界值的影响。

在其他参数不变时，当100≤γ≤1　000，成本节约函数的各临界值S1，S2，S3，S4均小于0，而s＞0，且s≡2　335，根据表7－2，将采取策略Ⅳ：企业M只生产产品B，企业G的副产品没有剩余（如图7－12所示）。

第二，γ变动对企业决策的影响。

通过案例分析可得到以下结论：

结论3　随着副产品废弃率ρ的提高，交易企业的生产策略将发生变动，其中副产品利用企业M将由全部生产产品B转向同时生产产品B和产品R。

图7－12　γ变动的影响

图7－13　γ变动对企业决策的影响