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产品生命周期3E+S评价与决策分析方法研究

冷如波  
【摘要】: 可持续发展是寻求既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成危害的发展。可持续发展需要在经济活动和生态过程中建立动态和谐。然而,很显然的是目前的生产和消费模式越来越与生态系统相抵触,不是可持续的。对环境的保护以及在经济活动中考虑环境和生态的需求已成为共识。 现代产品设计是全生命周期设计,而产品生命周期评价是全生命周期设计的基础,因此,产品生命周期评价的研究就显得非常必要。生命周期评价已经成为指导产品开发或方案选择的系统工具。纵观近年来国内外的研究,生命周期社会性评价以及生命周期评价在决策分析中的应用研究已经成为生命周期评价研究领域的前沿课题。本文系统地回顾了国内外生命周期评价方法的发展和应用状况以及生命周期评价方法在决策分析中的应用现状,提出了进行生命周期社会性评价研究的必要性,并对生命周期社会性评价进行了研究。采用生命周期评价和多属性效用理论相结合的方法,建立了基于生命周期评价的决策分析方法和模型。并且对中国生物质燃料乙醇系统进行了案例研究。具体如下: 首先,系统地回顾了国内外生命周期评价方法的发展和应用状况,追踪了生命周期评价领域的研究热点。并回顾了生命周期评价方法在决策分析中的应用现状以及生命周期3E(Environment, Energy, Economy)评价的成就和不足,提出了进行生命周期社会性评价研究的必要性。 其次,给出了生命周期社会性评价定义和目标;研究了生命周期社会性的产品系统边界定义方法;从人类生产活动,社会组织监控活动、生活活动以及容纳着三大活动的生存环境四部分出发,挖掘进行生命周期社会性评价的基本要素,建立了评价要素的总成结构,建立了产品生命周期社会性评价的基本框架;建立了针对每一要素的评价指标和指数评价方法,并最终建立了产品生命周期社会性指数评价法;将生命周期评价方法从3E评价拓展到3E+S(Environment, Energy, Economy, Social)评价。 再次,针对生命周期评价在决策分析中的应用现状,提出在决策分析中必须综合考察生命周期环境、能源、经济性以及社会性四方面的性能。本文对四方面的决策分析指标进行归类,采用自然属性、构造属性以及代用属性来表征决策指标,采用多属性效用理论解决了四方面指标之间的不可公度性的问题,并最终建立了基于生命周期环境、能源、经济性以及社会性的决策分析模型。 最后,将中国生物质燃料乙醇系统作为案例研究。先对中国生物质燃料乙醇系统进行生命周期3E+S评价,然后对其进行基于生命周期3E+S评价的决策分析,得到了相关的决策结论,并给出了决策建议。 本文建立的生命周期3E+S评价以及基于生命周期3E+S评价的决策分析方法可以用于有关方面的评价及决策分析;建立的综合经济性、能源、环境、社会性四要素的评价与决策分析模型,也可以为同类研究提供参考。研究中提供的大量数据和信息(包括有关生物质燃料乙醇生命周期清单分析、影响评价、经济性和社会性评价等数据信息),不仅可以为生物质燃料乙醇科学决策提供理论和数据依据,同时也可以用于国家制定燃料乙醇相关政策等,对中国建立燃料乙醇产业将具有重要的参考价值。


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