供应链碳足迹的核算方法Word文档格式.docx

1、碳足迹;核算;高斯模式;拉格朗日模式【作 者】徐琪;【作者单位】东华大学旭日工商管理学院,上海200051;东华大学旭日工商管理学院,上海200051【正文语种】中 文【中图分类】基础科学笫 I（）卷 笫 jl9j 东华 大 学学报 （自然 科 学版 ） Vc）I.1（1 o 2（）|II!】 （）J1J （）URNAI）（）FD（ ）N（JHUAU JIVERSITY（NATURAl. SCIFJNCF:） （）cI.:2（） 文 章编 号 ： 167l（Jl 2c）ld）（:J-06:39-07供 应 链 碳 足 迹 的 核 算 方 法徐（东华 大学 旭 日琪 ， 范 丹 丹 工 商管理学

2、 院 ，上海 200051 ）摘 要 ： 面 对 全球 变 暖 产 生 的 资 源 和 环 境 问 题 ，将碳核 算范 围延 伸 至供应 链 上 下 游 ， 对碳 足 迹进 行 供 应 链视 角的 核 算 ， 以 便 更 准 确 地 度 量 整 个链上 活 动 的碳排放量 ， 对有效 地 实施 节能 减碳具 有重要 的 意 义 结 合 供 应 链 管理 理 论 及 气 象学理 论 ， 考虑碳 足 迹 气体 的 扩 散 特性 ， 应 用 高斯 模 式 和 拉格 朗 日K模 式 分 别 建 立 了 供 应 链 静 态排 放 源 和 动 态排 放 源 的碳足迹 通 用 计 算模 型 以 纺 织 服

3、装供 应 链 的碳足 迹 计 算 为例 ， 对模 型 进 行 了 仿 真计 算 结 果表 明 ，这种 细 化 到供 应 链 企 业 单个 活 动 、 单 个 流 程 的 碳 足 迹 的 计 算 ， 能 够 从 更 微 观 的 视 角度 量 碳 足 迹 ， 为 制 定 合 理 的 供 应 链 低 碳 管理 策略 提 供 理 论 依 据，关键词 ： 供 应 链 ； 碳 足 迹 ； 核 算 ； 高斯模 式 ； 拉格 朗 日模 式中图 分 类号 ： F206文 献标 志码 ： A Carbon Footprint Calculation across theWholeSupplyChain XUQi,

4、FANDan-dan（ Glorious SunSchoolofBusinessandManagemcnt,DonghuaUnivcrsity.Shanghai2（）0051,China） Abstract: Facingtheglobalwarmingand environmental issues,thecarbonfootprintcalculationshouldbc cxtcndcd tothewholcsupplychainin ordertoaccuratelycalculatcgrecnhouscgascmissionsoncvcry opcrativc activity.an

5、dreducetheircarbonemissions.Bascdonthethcoryofsupplychainmanagcmcnt andmctcorology.anclconsideringcarbonfootprintgasdiffusioncharactcristics,thispaperfocuscsona kindofcalculationmcthod ofcarbonfootprint.Theresearchcstablishcsthecarbonfootprintcalculation modcloffixcdcmissionsources anddynamiccmissio

6、n sourccs ofsupplychainusingtheGciussianand Lagrangian Kmodel.respectively.Asimplifiednumcricalexamplcoftcxtileandapparelsupplychain validatcsandillustratcstheproposedapproach.Thus,thesupplychaincntcrpriscindividualactiviticsare claborated, thecarbonfootprint calculationofasingleproccss.canmorercfin

7、ctomeasurecarbon cmissions. Thercsultcanbe helpfultomakeareasonablelowcarbonsupplychainmanagementstrategy. Keywords:supply chain;carbonfootprint;calculation;Gaussianmodel;Lagrangianmodel当今 ， 以 全球 变 暖 为主 要 特 征 的 气候 变化 已 是 世界各 国共 同面 临 的严 峻挑 战 ， 成 为各 国未来经 济 和社 会 可持续 发 展 的 重 要 影 响 因 素， 我 国及 其他 许 多 罔家和地

8、区 都 提 出 了碳 减 排 的 长 期 目标 碳 足 迹作 为一 种研 究 产 品 （ 或 服 务 ） 碳 排 收量 的 重 要 方式 ，成为近 年 来学 术界 的新 兴研究热 点 之 一 例 如 ， 英 国 碳 信托公 司 （CarbonTrust） 给 m 丁 一 个较 全 面 的供应链碳 足迹 定 义 ， 并建立 了 一 个 企 业 供 应 链 碳 管理收稿 日期 ： 2（）1 3 一（）729基金项 目 ： 吲家 F1然科学基金 资助项 L1（7117217-1）;I ：海 ili 浦汀人 _ 计划 资助项 Il（12Ij（）2（）； 1：海 rH哲学 l ：会科学规 划课题 资助项

9、 H （201313（;1.01/1） 作者简介 ： 徐珙（1963 ） 女 ， 浙江 臼州人 ，教授 ， 博十 ，研究方向 为供应链 物流管理 、运 竹 - 管理， E-mail ： xuqidhu eclu cn笫I（）卷 笫 jl9j东华 大 学学报 （自然 科 学版 ） （）URN AI） （）F D（ ）N（JHUAU JIVERSITY（NATURAl.琪，范 丹 丹工 商管理学 院 ，上海 200051 ）摘 要 ： 面 对 全球 变 暖 产 生 的 资 源 和 环 境 问 题 ，将碳核 算范 围延 伸 至供应 链 上 下 游 ， 对碳 足 迹进 行 供应 链视 角的 核 算 ，

10、 以 便 更 准 确 地 度 量 整 个链上 活 动 的碳排放量 ， 对有效 地 实施 节能 减碳具 有重要 的意 义 结 合 供 应 链 管理 理 论 及 气 象学理 论 ， 考虑碳 足 迹 气体 的 扩 散 特性 ， 应 用 高斯 模 式 和 拉格 朗 日 K模式分别建 立 了 供 应 链 静 态排 放 源 和 动 态排 放 源 的碳足迹 通 用 计 算模 型 以 纺 织 服 装供 应 链 的碳足 迹 计 算 为例 ， 对模 型 进 行 了 仿 真计 算 结 果表 明 ，这种 细 化 到供 应 链 企 业 单个 活 动 、 单 个 流 程 的碳 足 迹 的 计 算 ， 能 够 从 更 微

11、观 的 视 角度 量 碳 足 迹 ， 为 制 定 合 理 的 供 应 链 低 碳 管理 策略 提 供 理 论依 据，中图 分 类号 ： F206 theWholeSupplyChain XU Qi, FAN Dan-dan （ Sun School of BusinessandManagemcnt,DonghuaUnivcrsity.Shanghai2（）0051,China） Facing the global warming and issues,thecarbonfootprintcalculationshouldbc to wholc supply chain in ordertoac

12、curatelycalculatcgrecnhouscgascmissionsoncvcry activity.andreducetheircarbonemissions.Bascdonthethcoryofsupplychainmanagcmcnt mctcorology. anclconsideringcarbonfootprintgasdiffusioncharactcristics,thispaperfocuscsona kind calculation mcthod ofcarbonfootprint.Theresearchcstablishcsthecarbonfootprintc

13、alculation modcl fixcd cmission sources dynamic using Gciussian model. respectively.Asimplifiednumcricalexamplcoftcxtileandapparelsupplychain validatcsandillustratcstheproposedapproach.Thus,thesupplychaincntcrpriscindividualactiviticsare carbon footprint calculationofasingleproccss.canmorercfinctome

14、asurecarbon The rcsultcan be helpfultomakeareasonablelowcarbonsupplychainmanagementstrategy. Key words: chain; footprint;Lagrangianmodel当今 ， 以 全球 变 暖 为主 要 特 征 的 气候 变化 已 是世界各 国共 同面 临 的严 峻挑 战 ， 成 为各 国未来经 济和社 会 可持续 发 展 的 重 要 影 响 因 素， 我 国及 其他 许多 罔家和地 区 都 提 出 了碳 减 排 的 长 期 目标 碳 足 迹例 如 ， 英 国碳 信托公 司 （Carbon

15、Trust） 给 m 丁 一 个较 全 面 的供基金项 目 ：j（ 201313（;1.01/1）作者简介 ： 徐珙（1963 ）女浙江 臼州人 ，教授 ， 博十 ，研究方向 为供应链 物流管理 、运 竹 - 管理， E-mail ： xuqidhu eclu cn第 1（）卷 T具 ，用 于 分析供应链上 不 同阶段 的产 品 碳 足迹I ， 义献2 建立 了一 个供应链 三维碳 足 迹 分 析模 型 ， 研究结 果表 明碳排放在供应链 不 同阶段 构 成不 同 的威胁 ， 需要 在供 应 链 设 计 阶段 引起 充 分 的 重 视 文 献 3研究 了 电力供 应链 碳 足迹 的 度量 方

16、法， 文献 4 建立 了一 个 电机 及 电 厂 活 动 的碳 排 放 模 型 ， 提 H 污 染税 制度 文 献 j通 过对运 输和 仓储 活 动环 节 食 品 和饮 料 的供应 链 特 别是 葡 萄酒 行 业 供 应 链 的 碳 排 放量计算 ， 得 jm供 应 链 低能 耗 的设 计 可 以 使 得 低 碳 的排放 明显 变 化 的结论， 文 献 6认 为尽 管供 应链 碳 足迹 建模 的研 究 尚处 于 初 期 阶段 ， 然 而 更 好 地 理 解 供应链 上 的碳 排 放 和 碳 足 迹 约 束 是 至 关 重 要 的 如 果 企业 不 与 供 应 链 伙 伴 合作 来 管 理 供

17、应 链 的 碳 排 放将使企业处 于 不 利地 位 文献 7 应 用 IxJ 域 能 源 聚类算法研究 了最 小 化供 应链 碳 足 迹 法 ， 从上述 已 有 的 研 究 r】 以 看 到 ， 碳 足 迹 分 析 计算 ： 方法 从产 品生命 周 期的 角度揭 示 不 同 对象 的碳 排 放 过 程 ，衡量 某 种 产 rfl 全 生 命 周 期或 某 种 活 动 过 程 Ii 的碳排 放 量 ， 为探 索 合理 有 效 的低碳 减 排 策 略 提 供 了科学依 据 然 而 ， 整 个 供 应 链 L 的 碳 足 迹 包 括 生 产、 加 一 li、 包 装 、 仓储 、 消 费使用 等过

18、程 ff1 的 碳 足 迹 ，也包括 运 输 、 配送 等运 动过 程 中的碳 足迹 ， 还 包 括际贸易 叫 】 的来 料 加 T 或 贴 牌 生 产 中 的 隐 含 碳 足 迹 ， 随着 全球供应链 的 发 展 ， 一 些 产 品 可 在 其 他 罔 家 生 产可从 其他 闭家购人 资源 、 能源 密 集度 较 高的 商 品 而使 本 国 的 n 然环境受 益 ，这样 对 单 个 国 家 而 、i ， /li 产制造等环 节 承担 了更 多 的碳排 放 责任 凶此 ， 从 整个供应链 角度 来度量计算碳 足迹 更具有 合理性 ， 本文考虑供应链 的生 产 、 仓储 、 运 输 等各个 企业

19、 活动 的碳 足迹 ， 结 合供应 链 管 理 理 论 与 气 象 学 理 论 及碳 足迹 气体 的扩 散 特 性 ， 应 用 高 斯 模 式 和 拉 格 朗 日K模式研究供应链 视 角 的碳 足 迹 计 算 方法 ， 从 而口j 以将 产 品从下 订 单到 生 产 、 贸易 、 消 费甚 至 处 置 等各环 节纳 入 进 来 ， 为有效 界 定 一 个 企 业 或 一 项 活 动 的碳排 放 量 和 责任 ， 制 定 合 理 的 碳 税 、 碳 排 放 权 分 配、碳 交易政策提供理论依据 ，这对 于 有 目标 地 采取 相应 的减排措施 ，建 立供 应链 碳 足 迹 可 持 续 管 理 模

20、 式 具有重要 的意 义 1供 应 链 碳足 迹 分 析碳足迹 是 由企业机构 、 活 动 、 产 品 或 个 人 产 生 的 温 室 气体排放 的集 合 ，通 常温 室 气 体排 放 用 二 氧化 碳当量 、 （）：。 ）来表示 ， 简称碳排放量， 根 据 京都 义定书 ， 温室 气体包括 C（） ： ， CH ， ， N!（） ， HFCs ， PFCs SFi, 联 合同政 府问气候 变化专 门委员 会建立 了碳 足迹 核算机制 ，它 是 通 过 度 量 不 同温 室 气 体 的 全 球 变暖 潜势 （ global-warming pote-ntial （JWP） 来 反 映 一定 质

21、量 的温室 气体 埘 全球 变 暖 的 影 响 大小 ， 每 种碳 足迹 气体根据各 自的 （； WP 转 化成 二 氧化 碳 当量进 行计算 8 供应链碳 足 迹 是包括供应链 上 下 游 食 业 从原 材 料获取 、 加 T 、 制 造 、 包 装 、 仓储 、 运 输 、 销 售 到使 川 、 废 弃物 处 理 的 整 个 过 程 所 有 的碳 排 放 存此 将 供 应 链 碳 足迹 分 为直 接 碳 足 迹 和 隐 含碳 足 迹 I 埘类 供应 链的直接碳 足迹 包括 采购 、 生 产 、 仓储 、 运 输 、 消 费等活动产 生 的碳 排 放 ， ifi 隐 含碳 足 迹 的 度 量

22、 主 要 是 刈罔际 贸易 中隐 含能源 和 隐 含碳 的“ 消 费者 责任 ”问题引发 的碳排放 量 的 核 算 碳 足 迹 应 该扩 展 至 包 括 非能源 产 品进 【 I的隐 禽碳 的核算 ， 肇 _I：这 种 分析 ， 整 个供应 链 总 的碳排 放 量 （、 的 计算 如式 （1） 所 示 f 一 dt+ 訾+ 等 + 等斗 厶7（1，（l（1 d（1.1（I（1 ， ，（1） di 十 百 一r 百 r 一 + （17（ 、？ 1中 ：右边 第 一 个括 号部 分 为供 应 链 li各 个 17。t_的直接碳 足迹 ， 其 Lll （、 ， （ 1 。 （ 1 。 ， （ 、 。

23、 （ 、 ， （,l （ 1 ， 分 圳 为原材料供应 商 、 生 产 商 、 仓 储 、 包 装 、 运 营 商 、 分 销商和零售 商 的碳排 放 量 ；笫 二 个括 号为隐 含碳 足 迹 ， 它 是 在供应 链运 作 中涉 及 I+.际 贸易 等活 动 时 的碳 足 迹， 这 意味 着一 个 企 业 的排 放 量 应 该 是 乓 存供 应 链上 所 有业 务活 动 碳 排 放 的 总 碳 足 迹 （？ 减 去 iIIJI 隐含碳 足迹 （、 ？ ， 这 种通 过 不 同的碳排放 源 活 动 米 计算碳 足迹 ，细化供应链各环 常的碳排 放 量 ， 有 利 于应 H 供应链 上 下 游 企

24、 业 协 同碳 足 迹 管 理 思 想 ， 分 清碳 排 放 责任 ，提 高减排效 率 南于 隐含碳 足 迹 不 是 本 文 主 要内容 ，下 面 埘 直 接 碳 足 迹 （ 以 下 简 称 碳 足 迹 ） 建立 模型 ， 讨论供应链 碳 足迹 的度 量 计算方 法 2 模 型 构 建供应链 _ 下游 节 点企 业 的业 务活 动 所 占时 问 长 短 不 同 ， 消耗能 源 和碳排 放 量 也不 同 ，根 据 不 同的碳 排放 源 活 动来 计算 碳 足 迹 ， 则 可 细 化 供 应 链 各 环 17 的碳排放情 况 在 生 产 、 物 流 等 各类 供 应链 活 动 LfJ 其排放 的碳

25、 足迹 进 入 大气环境 后 将 经 Di- 系列 的运 动变化过 程 ， 风 和 湍 流 作 用 使 得 碳 足 迹 得 以 被 输 送 和 扩 散稀 释 ，使局 部环境 tI ，碳 足 迹 的浓 度 不 断 下 降， 大气 的干沉积 、 湿 沉 积 和 化 学 转 化 等 对碳 足 迹 都将 产 生 作川 十 沉积 是一 种物理过 程 ， 是碳 足 迹 在 大气第1（）卷I义献2 建立 了一 个供应链 三维碳 足 迹 分 析模 型 ， 研胁需要 在供 应 链 设 计 阶段 引起 充 分 的 重 视 文 献研究 了 电力供 应链 碳 足迹 的 度量 方 法， 文献 4建立 了一 个 电机 及

26、 电 厂 活 动 的碳 排 放 模 型 ， 提 H 污染税 制度 文 献 j通 过对运 输和 仓储 活 动环 节 食 品和饮 料 的供应 链 特 别是 葡 萄酒 行 业 供 应 链 的 碳 排放量计算 ， 得 jm供 应 链 低能 耗 的设 计 可 以 使 得 低 碳的排放 明显 变 化 的结论， 文 献 6认 为尽 管供 应链 碳足迹 建模 的研 究 尚处 于 初 期 阶段 ， 然 而 更 好 地 理 解供应链 上 的碳 排 放 和 碳 足 迹 约 束 是 至 关 重 要 的 如果 企业 不 与 供 应 链 伙 伴 合作 来 管 理 供 应 链 的 碳 排放将使企业处 于 不 利地 位 文献

27、 7 应 用 IxJ 域 能 源聚类算法研究 了最 小 化供 应链 碳 足 迹 法 ，从上述 已 有 的 研 究 r】 以 看 到 ， 碳 足 迹 分 析 计算 ：方法 从产 品生命 周 期的 角度揭 示 不 同 对象 的碳 排 放过 程 ，衡量 某 种 产 rfl 全 生 命 周 期或 某 种 活 动 过 程 Ii的碳排 放 量 ， 为探 索 合理 有 效 的低碳 减 排 策 略 提 供了科学依 据 然 而 ， 整 个 供 应 链 L 的 碳 足 迹 包 括 生产加一li、 包 装 、 仓储 、 消 费使用 等过 程 ff1 的 碳 足 迹 ，也包括 运 输 、 配送 等运 动过 程 中的碳

28、 足迹 ， 还 包 括贸易 叫 】 的来 料 加 T 或 贴 牌 生 产 中 的 隐 含 碳 足 迹 ，随着 全球供应链 的 发 展 ， 一 些 产 品 可 在 其 他 罔 家 生可从 其他 闭家购人 资源 、 能源 密 集度 较 高的 商 品而使 本 国 的 n 然环境受 益 ，这样 对 单 个 国 家 而 i/li产制造等环 节 承担 了更 多 的碳排 放 责任 凶此 ， 从 整个供应链 角度 来度量计算碳 足迹 更具有 合理性 ，本文考虑供应链 的生 产 、 仓储 、 运 输 等各个 企业活动 的碳 足迹 ， 结 合供应 链 管 理 理 论 与 气 象 学 理 论及碳 足迹 气体 的扩

29、散 特 性 ， 应 用 高 斯 模 式 和 拉 格 朗日口j以将 产 品从下 订 单到 生 产 、 贸易 、 消 费甚 至 处 置 等各环 节纳 入 进 来 ， 为有效 界 定 一 个 企 业 或 一 项 活 动的碳排 放 量 和 责任 ， 制 定 合 理 的 碳 税 、 碳 排 放 权 分配碳 交易政策提供理论依据 ，这对 于 有 目标 地 采取相应 的减排措施 ，建 立供 应链 碳 足 迹 可 持 续 管 理 模式 具有重要 的意 义碳足迹 是 由企业机构 、 活 动 、 产 品 或 个 人 产 生 的温 室 气体排放 的集 合 ，通 常温 室 气 体排 放 用 二 氧化碳当量（）： ）来

30、表示 ， 简称碳排放量， 根 据 京都 义定书温室 气体包括 C（） ：Cs 定 质量 的温室 气体 埘 全球 变 暖 的 影 响 大小 ， 每 种碳足迹 气体根据各 自的 （； WP 转 化成 二 氧化 碳 当量进行计算 8 供应链碳 足 迹 是包括供应链 上 下 游 食 业 从原 材料获取 、 加 T 、 制 造 、 包 装 、 仓储 、 运 输 、 销 售 到使 川 、废 弃物 处 理 的 整 个 过 程 所 有 的碳 排 放 存此 将 供 应链 碳 足迹 分 为直 接 碳 足 迹 和 隐 含碳 足 迹 I 埘类 供应链“消 费者 责任”的计算 如式 （1） 所 示 fdt+訾+等 +等

31、斗厶7（1 （l（1 d（1.1 （I（1 （1） di十百一rr+ （1 7、？11。（,l 分 圳为原材料供应 商 、 生 产 商 、 仓 储 、 包 装 、 运 营 商 、 分 销商和零售 商 的碳排 放 量 ；笫 二 个括 号为隐 含碳 足 迹 ，它 是 在供应 链运 作 中涉 及 I+.际 贸易 等活 动 时 的碳 足迹这意味 着一 个 企 业 的排 放 量 应 该 是 乓 存供 应 链？这 种通 过 不 同的碳排放 源 活 动 米 计算碳 足迹 ，细化供应链各环 常的碳排 放 量 ， 有 利 于应 H供应链 上 下 游 企 业 协 同碳 足 迹 管 理 思 想 ， 分 清碳 排放 责任 ，提 高减排效 率 南于 隐含碳 足 迹 不 是