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专利号: 2018112400516
申请人: 湖南工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种多阶段网络数据包络分析模型评估包装绿色度的方法,其特征在于:首先基于生命周期评价法,建立商品包装系统环境影响的多输入多输出多阶段评价指标体系,再建立商品包装系统环境影响网络数据包络评估模型;然后基于网络数据包络分析法,进行模型求解,获得商品包装系统各阶段的环境影响值;再利用统计分析法计算商品包装绿色度;

分析计算结果,得出评价结论;所述的建立商品包装系统环境影响的多输入多输出多阶段评价指标体系是先根据评估目的及需求,选择商品包装系统作为被评估对象,确定被评估对象的个数,功能单位及包装系统边界,再基于生命周期评价法建立商品包装系统环境影响的多输入多输出多阶段评价指标体系;所述的确定被评估对象的个数及功能单位是根据评估目的及需求确定被评估的包装对象,然后给定评估的系统功能单位及包装系统边界,在相同的对比环境下比对;包装对象的个数j(j=1,2,…,J)为输入输出指标及中间变量总数的2‑3倍,以保证统计分析结果的准确性;多阶段网络数据包络分析模型评估包装绿色度的方法包括以下步骤:

1)基于生命周期评价法建立商品包装系统环境影响的多输入多输出多阶段评价指标体系;

2)建立商品包装系统环境影响的mNDEA评估模型;

3)基于NDEA利用计算机编程进行模型求解,获得商品包装系统各阶段的环境影响值;

4)将包装对环境的影响分为两部分,一部分是整个生命过程中资源能源的消耗,另一部分是整个生命过程中的环境排放;因此,ωp(阶段p=1,2,…,n)代表各阶段的环境影响因子,利用每个阶段的外部输入,内部输入及非期望产出与整个系统的外部输入及非期望产出总值的比值计算得到;

5)利用统计分析法计算商品包装绿色度;

6)分析计算结果,得出评价结论。

2.如权利要求1所述的多阶段网络数据包络分析模型评估包装绿色度的方法,其特征在于:将包装绿色度定义为包装生命周期中每个阶段的环境效率值与阶段环境影响因子乘积的和,记为β,则 θp为阶段p的环境效率值,阶段p=1,2,…,n。

3.如权利要求1所述的多阶段网络数据包络分析模型评估包装绿色度的方法,其特征在于:所述的步骤1)建立商品包装系统环境影响的多输入多输出多阶段评价指标体系是选取各阶段的评估指标;包括每个阶段的外部输入指标,期望产出指标及非期望产出指标选取:各项指标选取内容包括:

1)各阶段的外部输入指标包括:资源及能源的消耗量,其中包含:原材料获取及加工的工艺设备的消耗,包装生产及装配过程中工艺设备的消耗,包装分销及各环节的运输消耗,包装废弃处理及再生过程的消耗;

2)期望产出指标包括:将包装生产及装配过程设定为p(p=1,2,…,n)阶段,在p‑1阶段时指的是中间变量,在p阶段则是产出指标,包括:包装再利用量,回收率,保质期;

3)非期望产出指标包括:环境排放量,包括CO2,SO2,NO2物质的排放量。

4.如权利要求1所述的多阶段网络数据包络分析模型评估包装绿色度的方法,其特征在于:所述的步骤2)中建立商品包装系统环境影响的mNDEA评估模型是指选择链式加性mNDEA模型,并且中间变量作为前一阶段的产出同时也作为后一阶段的输入;其目标函数为:

maxβ=ω1·θ1+ω2·θ2+…+ωр·θр约束条件包括每个阶段的环境效率值及环境影响因子:环境效率值:

第一阶段的环境效率值θ1:在这里所有的环境排放非期望产出约束都被当作另一种形式的消耗转化为输入指标;

第二阶段的环境效率值θ2:同上,所有的环境排放非期望产出约束都被当作另一种形式的消耗转化为输入指标,第一阶段的过程输出指标也作为第二阶段的输入指标,记为中间变量;

第p阶段的环境效率值θp:同上,所有的环境排放非期望产出约束都被当作另一种形式的消耗转化为输入指标,第p‑1阶段的过程输出指标也作为第p阶段的输入指标,记为中间变量;

环境影响因子:

第一阶段的环境影响因子ω1:第一阶段的资源能源消耗量及环境排放量的和与包装全生命周期共p阶段的总资源能源消耗量,总环境排放量及作为输入量的总中间变量之和的比值,即为第一阶段的环境影响因子;

第二阶段的环境影响因子ω2:

第二阶段的资源能源消耗量,环境排放量及第一阶段产生的中间变量的和与包装全生命周期共p阶段的总资源能源消耗量,总环境排放量及作为输入量的总中间变量之和的比值,即为第二阶段的环境影响因子;

第p阶段的环境影响因子ωp:第p(p=3,4,…,n)阶段的资源能源消耗量,环境排放量及第p‑1阶段产生的中间变量的和与包装全生命周期共p阶段的总资源能源消耗量,总环境排放量及作为输入量的总中间变量之和的比值,即为第p(p=3,4,…,n)阶段的环境影响因子;

包装绿色度β:将包装全生命周期分为p阶段,每个阶段的环境影响值与阶段环境影响因子乘积之和,即为包装绿色度;

将上述公式整理得出,包装绿色度的公式为:其中:

分别代表第j(j=1,2,…,J)个商品包装对象在阶段1的第i1(i1=1,2,…,m1)种外部资源能源输入,阶段2的第i2(i2=1,2,…,m2)种外部资源能源输入,…,阶段p(p=3,4,…,n)的第ip(ip=1,2,…,mp)种外部资源能源输入;

分别代表阶段1(p=1)的第i1(i1=1,2,…,m1)种外部资源能源输入指标的组合权重系数,阶段2(p=2)的第i2(i2=1,2,…,m2)种外部资源能源输入指标的组合权重系数,…,阶段p(p=3,4,…,n)的第ip(ip=1,2,…,mp)种外部资源能源输入指标的组合权重系数;

分别代表第j(j=1,2,…,J)个商品包装对象在阶段1的第种非期望输出,阶段2第 种非期望输出,…,阶段p(p=3,4,…,n)的第 种非期望产出;

分别代表阶段1(p=1)的第 种非期望输出的组合权重系数,阶段2(p=2)的第 种非期望输出的组合权重系数,…,阶段p(p=3,4,…,n)的第 种非期望输出的组合权重系数;

分别代表第j(j=1,2,…,J)个商品包装对象在第一阶段产生的第d1(d1=1,2,…,D1)种期望产出也作为第二阶段的第d1(d1=1,2,…,D1)种内部输入指标;第二阶段产生的第d2(d2=1,2,…,D2)种期望产出也作为第三阶段的d2(d2=1,

2,…,D2)种内部输入指标;以及阶段p‑1产生的第dp(dp=1,2,…,Dp)种期望产出也作为阶段p(p=3,4,…,n)的第dp(dp=1,2,…,Dp)种资源能源消耗的输入指标;

分别代表阶段1(p=1)的外部资源能源输入指标的组合权重系数,阶段2(p=2)的外部资源能源输入指标的组合权重系数,…,阶段p(p=3,4,…,n)的外部资源能源输入指标的组合权重系数;

yrj代表第j(j=1,2,…,J)个商品包装对象在阶段p(p=3,4,…,n)的第r (r=1,2,…,s )种期望产出;

ur代表阶段p(p=3,4,…,n)的组合权重系数;

θp代表商品包装在阶段p(p=1,2,…,n)产生的环境效率值;

ωp代表商品包装在阶段p(p=1,2,…,n)的环境影响因子;

β为整个商品包装系统的包装绿色度。

5.如权利要求1所述的多阶段网络数据包络分析模型评估包装绿色度的方法,其特征在于:所述的步骤3)中基于NDEA利用计算机编程进行模型求解是指,各阶段的评估指标选取中的外部输入指标,包括资源能源的消耗,在阶段p‑1中其前一个阶段的期望输出也作为后一个阶段的部分输入,即中间变量,在阶段p(p=3,4,…,n)中的期望输出作为整个系统的总输出,各阶段的非期望输出指的是环境排放。