[发明专利]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

说明书

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，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。本发明可以较为清晰地反映商品包装生命周期各阶段对环境的影响程度，对持续发展绿色包装具有积极的现实意义。

技术领域：

本发明涉及包装科学与技术领域，尤其是指一种进行商品包装环境影响评估的方法，该方法是利用多阶段网络数据包络分析(multi-stage Network Data EnvelopmentAnalysis, 简称mNDEA)模型评估包装绿色度；属于商品包装环境影响分析技术领域。

背景技术：

包装一直是现代社会经济与生活不可或缺的构成要素。随着包装行业的发展，出现了一些不合理的现象，比如欠包装导致内装物的损坏和腐败，过度包装则消耗太多的资源而且产生太多的包装废弃物，导致资源浪费和环境污染。因此，在满足经济发展以及人们工作生活需求的同时，最大限度的减少包装对环境的影响，促进包装与环境友好可持续发展，成了包装领域的重要课题。因此，对绿色包装的评价成了研究人员广泛关注的问题。为方便计算与分析，在本发明中将包装绿色度定义为包装全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之和。

随着社会经济可持续化发展，包装绿色度的评价已经成为包装行业的研究热点。目前，国际上公认的包装绿色度评价方法是：生命周期评价方法(Life Cycle Analysis,LCA)。但该评价方法在科学研究领域中仍然存在一些缺陷，主要包括：(1)在LCA评价前需要主观确定权重，权重不同得到的评价结果可能会完全不同，导致评价的标准不统一，各评价体系之间不具有可比性。(2)评估过程复杂，耗时较长，难以及时反映市场和技术的动态变化等。引入一种新型的包装评价模型对促进绿色包装及包装评价的发展具有重要意义。本发明的优点是：(1)无需对数据进行无量纲化处理，无需任何权重假设，以决策单元每阶段的实际数据求得最优权重，结果更客观；(2)分阶段评估商品包装系统的环境影响可以清晰的量化各阶段的环境效率值；(3)根据各阶段的环境效率值，针对各阶段具体的环境影响因子给出具体的改善措施；(4)NDEA(网络数据包络分析)模型求解分析途径广泛，求解过程简单。在包装整个生命周期的各个阶段中合理分配资源，对于实现科学发展观及可持续发展战略都有十分重要的现实意义。

DEA(数据包络分析)的基本原理：每一个包装系统作为一个决策单元(DMU,decision making units)，再由多个DMU构成被评价群体，通过对投入和产出比率的综合分析，以 DMU的各个投入和产出指标的权重为变量进行评价运算，确定有效生产前沿面，并根据各DMU与有效生产前沿面的距离状况，确定各DMU是否DEA有效。数据包络分析方法实际上是一种凸分析方法，被评价的所有有效决策单元(DMU)即效率值为1的DMU构成一个有效前沿包络面，无效率DMU即效率值介于0～1之间的DMU则被包裹在面内。

传统DEA的公式：

产出投入比率：

令u＝tu，v＝tv，将非线性模型变换为一个线性规划模型：

minθλ≥0

λ≥0

i＝1，2，…，m；r＝1，2，…，q；j＝1，2，…，J

传统DEA模型将整个系统决策过程看作一个“黑箱”，不对其内部的结构进行分析，因此，直接应用DEA对产品包装生命周期进行环境影响评估时，其分析结果不全面、不清晰，因此很有必要对此加以完善。

通过专利检索没发现有与本发明相同技术的专利文献报道，与本发明有一定关系的专利主要有以下几个：