0 引言

為了應(yīng)對(duì)氣候變暖和能源危機(jī)，各國(guó)都將大力發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作為國(guó)家戰(zhàn)略，并把節(jié)能減排列為重點(diǎn)工作之一。我國(guó)交通運(yùn)輸業(yè)能源消耗占能源消耗總量30%以上，其規(guī)模龐大；隨著“低碳”理念的深入和國(guó)家節(jié)能減排政策力度加大，交通運(yùn)輸行業(yè)面臨著新的挑戰(zhàn)。生鮮冷鏈物流作為其中一個(gè)能源消耗較高的環(huán)節(jié)，其綠色性的提升至關(guān)重要。生命周期法強(qiáng)調(diào)過(guò)程的整體性和全局性，每一階段都規(guī)定了詳細(xì)的工作程序，能夠較好地了解生鮮冷鏈物流各環(huán)節(jié)的綠色性。

LYU et al[1]學(xué)者以生命周期法為基礎(chǔ)，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的碳足跡進(jìn)行了深入研究?？娦〖t等[2]構(gòu)建了覆蓋供應(yīng)鏈各環(huán)節(jié)的碳排放模型，并對(duì)羅源縣草莓冷鏈模式和常溫模式的碳足跡進(jìn)行了測(cè)量和對(duì)比分析，為減少碳排放提供了數(shù)據(jù)支持。廖晶等[3]基于生命周期法建立了農(nóng)產(chǎn)品不同流通模式下各環(huán)節(jié)的碳排放量測(cè)算模型，并以荔枝供應(yīng)鏈為例給出了減少碳足跡的方案。蔡依平等[4]運(yùn)用全生命周期分析方法，獲取了與新鮮番茄相關(guān)的碳足跡數(shù)據(jù)，建立了一個(gè)簡(jiǎn)單模型來(lái)測(cè)算番茄生命周期中各個(gè)階段的碳排放量，并利用該模型模擬不同種植方式下的番茄生命周期的碳足跡變化情況。

生鮮農(nóng)產(chǎn)品主要包括果蔬、肉類(lèi)和水產(chǎn)，作為生活必需品，其鮮活程度直接影響著人們身體的健康，是生鮮冷鏈物流的重要運(yùn)輸物資之一。本文基于生命周期法，建立生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的綠色度評(píng)價(jià)模型，對(duì)其綠色度進(jìn)行評(píng)價(jià)，根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果做出改進(jìn)，以期能提高整個(gè)交通運(yùn)輸行業(yè)的綠色性。

1 基于生命周期法的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流各環(huán)節(jié)的綠色性分析

生命周期法具有用系統(tǒng)思維分析物流全過(guò)程、各環(huán)節(jié)之間緊密聯(lián)系、能有效評(píng)估物流各階段綠色度等優(yōu)點(diǎn)，生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流完整的生命周期圖如圖1所示。各階段碳排放量和資源利用率的計(jì)算方法如下：

1.1 各階段碳排放量計(jì)算

(1）生產(chǎn)階段碳排放量C1

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈在生產(chǎn)階段碳排放量的計(jì)算公式如下：

其中：CFy為單位產(chǎn)量碳排放量；Qy為生鮮農(nóng)產(chǎn)品總產(chǎn)量。

這一階段不同的生產(chǎn)方式對(duì)碳排放量影響較大，以番茄為例，室溫生產(chǎn)和塑料薄膜生產(chǎn)產(chǎn)生的CO2排放量如表1所示。

(2）運(yùn)輸階段碳排放量C2

在技術(shù)條件不變的情況下，冷藏車(chē)配送時(shí)的路況、交通行駛情況、車(chē)輛裝載量以及部分人工操作等因素均對(duì)運(yùn)輸階段的能源消耗和碳排放產(chǎn)生不同程度的影響[5]。生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈在運(yùn)輸階段的碳排放量計(jì)算公式如下：

式中：C2為車(chē)輛行駛碳排放量；M為每噸公里油耗內(nèi)釋放的CO2量；Dij為車(chē)輛j的行駛距離；Ti為運(yùn)輸貨物的重量。

(3）存儲(chǔ)和銷(xiāo)售階段碳排放量C3

生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈在存儲(chǔ)和銷(xiāo)售階段的碳排放量計(jì)算公式如下：

式中：Wi表示每平方米內(nèi)每天生鮮所需電能；k表示每度電產(chǎn)生的CO2排放量；D表示儲(chǔ)存天數(shù)；v表示生鮮農(nóng)作物所占體積。

(4）廢棄填埋階段碳排放量C4

分析生鮮農(nóng)產(chǎn)品在常溫和冷藏模式下的腐爛過(guò)程及廢棄物處理過(guò)程發(fā)生的碳排放時(shí)，應(yīng)結(jié)合農(nóng)產(chǎn)品的易腐性特征，考慮其在運(yùn)輸和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的貨損情況[3]。生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈在廢棄填埋階段碳排放量計(jì)算公式如下：

式中：C4為廢棄物厭氧分解期間的直接碳排放；Mf為處理單位廢棄物的碳排放量；Q0為生鮮農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量。

1.2 資源利用率計(jì)算

(1）生鮮農(nóng)產(chǎn)品損耗率β1

生鮮農(nóng)產(chǎn)品損耗包括兩方面，一方面是運(yùn)輸途中的貨損問(wèn)題，因選用的配送車(chē)輛具有冷凍冷藏設(shè)備，運(yùn)輸過(guò)程中環(huán)境溫度恒定，故只考慮配送時(shí)間累積導(dǎo)致的產(chǎn)品品質(zhì)降低[5]；另一方面，卸貨時(shí)車(chē)門(mén)打開(kāi)后，空氣對(duì)流，將使車(chē)廂內(nèi)部溫度變化，從而導(dǎo)致產(chǎn)品損耗。這里用生鮮農(nóng)產(chǎn)品腐敗函數(shù)來(lái)表示損耗率，公式如下：

其中：Dt()表示產(chǎn)品在t時(shí)刻時(shí)的品質(zhì)，t為產(chǎn)品經(jīng)歷的運(yùn)輸時(shí)間；∂表示產(chǎn)品的腐敗率，其取值大小與環(huán)境溫度以及生鮮農(nóng)產(chǎn)品本身的特性有關(guān)；β1為生鮮農(nóng)產(chǎn)品的損耗率。

(2）貨物實(shí)載率β2

貨物實(shí)載率β2用以反映載運(yùn)工具在總行程中載重能力的有效利用程度，可綜合反映車(chē)輛行程利用和噸位利用程度[6]。公式如下：

(3）能源利用率β3

車(chē)輛能源利用率β3指車(chē)輛有效利用能量Ny(KJ/S）占車(chē)輛運(yùn)行總耗能量Nz(KJ/S）的百分比。公式如下：

2 基于生命周期法的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流綠色度評(píng)價(jià)體系及評(píng)價(jià)方法

2.1 基于生命周期法的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系

本文基于生鮮冷鏈物流全生命周期，從碳排放量和資源利用率兩方面逐層深入展開(kāi)，構(gòu)建生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)體系如圖2所示。

2.2 熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)方法

物流的綠色度評(píng)價(jià)，是一個(gè)典型的涉及多個(gè)指標(biāo)和層次的綜合評(píng)價(jià)問(wèn)題，本文采用熵權(quán)—灰色關(guān)聯(lián)度評(píng)價(jià)法。

首先，基于生命周期法計(jì)算得到的各指標(biāo)數(shù)值，采用熵權(quán)法對(duì)其進(jìn)行權(quán)重計(jì)算。熵權(quán)法是一種基于信息熵的賦權(quán)方法，通過(guò)對(duì)各指標(biāo)數(shù)據(jù)的分散程度進(jìn)行計(jì)算，得出各指標(biāo)的熵權(quán)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行必要的修正，以獲得更加客觀的指標(biāo)權(quán)重，可以解決傳統(tǒng)評(píng)價(jià)中權(quán)重關(guān)系無(wú)法精確衡量的不足。

然后，采用灰色關(guān)聯(lián)分析法進(jìn)行評(píng)價(jià)。灰色關(guān)聯(lián)分析法是一種多因素統(tǒng)計(jì)方法，通過(guò)計(jì)算來(lái)判斷因子之間關(guān)系的大小和強(qiáng)弱?；疑P(guān)聯(lián)度越大，則因子間的關(guān)系越緊密。

3 以番茄為例的生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流全生命周期綠色度評(píng)價(jià)

3.1 基于生命周期法的綠色度評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值計(jì)算

以番茄為例，采用塑料薄膜生產(chǎn)方式，一般情況下，從生產(chǎn)地到批發(fā)商間的長(zhǎng)途運(yùn)輸采用10t的重型貨車(chē)，從批發(fā)商到零售商的短途運(yùn)輸采用1～1.5t的小型貨車(chē)，運(yùn)輸時(shí)番茄全程保持在10℃的低溫冷鏈環(huán)境下[4]，儲(chǔ)存和銷(xiāo)售階段的碳排放量用耗電量來(lái)計(jì)算，廢棄回收階段為填埋處理方式。具體活動(dòng)及數(shù)據(jù)清單如表2所示。

本文研究的系統(tǒng)邊界為：以湖北宜昌為番茄生產(chǎn)基地，運(yùn)往上海、北京、廣州、南京、重慶、長(zhǎng)沙6個(gè)目的地城市，相應(yīng)的數(shù)據(jù)如表3所示。

已知1L柴油的CO2排放為2.630kg，公路10t重型貨車(chē)燃油效率約為35%～45%,1kwh電的CO2排放為785g，番茄密度約為0.78t/m3，運(yùn)輸過(guò)程番茄的腐敗率假設(shè)為3%。根據(jù)生命周期法計(jì)算得到各指標(biāo)數(shù)值如表4所示。

3.2 基于熵權(quán)法的指標(biāo)權(quán)重計(jì)算

基于生命周期法計(jì)算得到的各評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)值，采用熵權(quán)法計(jì)算指標(biāo)權(quán)重如下：

(1）各指標(biāo)數(shù)據(jù)歸一化處理結(jié)果如表5所示。

(2）各指標(biāo)信息熵結(jié)果如表6所示。

(3）各指標(biāo)權(quán)重如表7所示。

(4）各指標(biāo)重要度直方圖如圖3所示。

3.3 灰色關(guān)聯(lián)分析評(píng)價(jià)

(1）采用灰色關(guān)聯(lián)分析計(jì)算最優(yōu)關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度如表8所示。

(2）計(jì)算最差關(guān)聯(lián)系數(shù)和關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)如表9所示。

(3）計(jì)算相對(duì)關(guān)聯(lián)度如表10所示。

3.4 結(jié)果分析

由圖3可以看出，對(duì)生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流綠色度影響最大的是生鮮損耗率，其次是能源利用率。主要原因是生鮮損耗率一定程度上反映了冷鏈物流對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的保鮮程度，保鮮能夠提升食品的安全性，是冷鏈運(yùn)輸最主要的目的。在能源利用率方面由于汽車(chē)油耗是導(dǎo)致CO2排放的最主要原因，能源利用率低會(huì)導(dǎo)致需要更多的油耗，會(huì)排放更多的CO2。

從表10的排序可以看出，目的地為重慶的冷鏈物流綠色度得分僅為0.386，說(shuō)明其綠色度很差；其次是廣州，得分為0.408。綠色度最好的是目的地為上海。由于幾個(gè)目的地所用交通工具相同，因此能源利用率差別不大，最主要的差別在于貨物實(shí)載率，重慶為68.6%，廣州為50.9%；而上海其番茄運(yùn)量基本達(dá)到了貨車(chē)額定載重，實(shí)載率較高，資源利用較高?？梢?jiàn)，提高貨物的實(shí)載率可以提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的綠色度。

3.5 水路運(yùn)輸與公路運(yùn)輸碳排放量對(duì)比分析

現(xiàn)假設(shè)生產(chǎn)商與批發(fā)商之間的長(zhǎng)途運(yùn)輸選擇水路運(yùn)輸，與公路運(yùn)輸碳排放量進(jìn)行對(duì)比分析。已知船舶航行碳排放量為0.021kg/t·km，制冷油耗（柴油）為0.004 7L/t·km，計(jì)算得到各目的地水路運(yùn)輸碳排放量數(shù)據(jù)如表11所示，對(duì)比如圖4所示。

由圖4可以看出，同一目的地水路運(yùn)輸碳排放量遠(yuǎn)低于公路運(yùn)輸，同時(shí)，水路運(yùn)輸不同目的地之間碳排放量差距明顯小于公路運(yùn)輸。但水路運(yùn)輸受地理?xiàng)l件影響較大，運(yùn)輸速度慢，只有結(jié)合當(dāng)?shù)丨h(huán)境與需求才能有效利用資源。

4 提升生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流綠色性的對(duì)策分析

4.1 降低生鮮損耗率

生鮮損耗的主要原因有運(yùn)輸時(shí)間長(zhǎng)短和冷藏設(shè)備的好壞。一方面合理地縮短運(yùn)輸時(shí)間能夠有效減少生鮮損耗；另一方面使用合適的冷藏設(shè)備控制冷藏溫度也是降低生鮮損耗的關(guān)鍵因素。另外，借助相應(yīng)的電腦軟件控制冷藏設(shè)備冷凍生鮮間隔，降低電能的消耗也能減少CO2的排放。

4.2 提高能源利用率

車(chē)輛的能源利用率是對(duì)綠色度影響較大的一個(gè)因素。在運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，駕駛員的駕駛習(xí)慣對(duì)燃料利用率有著巨大的影響，駕駛員要保持穩(wěn)定的速度，并盡量避免急加速和急剎車(chē)，不僅可以減少燃料的消耗，也能提高運(yùn)輸?shù)陌踩?。另外，不同的能源也?duì)綠色度有較大的影響，未來(lái)希望有更多綠色環(huán)保的能源使用到重型貨車(chē)中。

4.3 提高貨物實(shí)載率

提高貨物實(shí)載率首先要提高車(chē)輛額定噸位下實(shí)際的載重量，以提高資源的利用率；其次是規(guī)劃運(yùn)輸路徑，減少空載行程，從而減少不必要的能源消耗。

4.4 選擇合適的運(yùn)輸方式

目前大部分的生鮮冷鏈物流使用的都是公路運(yùn)輸，公路運(yùn)輸可以做到門(mén)到門(mén)的快捷高效運(yùn)輸，但由于車(chē)輛的載重有限，需要的數(shù)量龐大，對(duì)環(huán)境造成了較大危害。而水路運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕窟h(yuǎn)低于公路運(yùn)輸，且船舶的載重量大，能滿足運(yùn)量需求，只是受運(yùn)輸時(shí)間和地理?xiàng)l件的限制。因此在保證運(yùn)輸時(shí)效的同時(shí)可以盡量選擇水路運(yùn)輸，合理利用資源，能顯著提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的綠色度。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文基于生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的全生命周期分析其各階段的綠色性，以各階段碳排放量和資源利用率為指標(biāo)建立綠色度評(píng)價(jià)體系，并以番茄為例，基于生命周期法的計(jì)算數(shù)值采用熵權(quán)法進(jìn)行指標(biāo)權(quán)重計(jì)算，進(jìn)而用灰色關(guān)聯(lián)度法進(jìn)行了綠色度評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)結(jié)果表明，生鮮農(nóng)產(chǎn)品運(yùn)輸過(guò)程的損耗對(duì)綠色度有顯著影響。其次，車(chē)輛的能源利用率也是對(duì)綠色度影響較大的一個(gè)因素。同時(shí)，提高貨物實(shí)載率可以提高生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流的綠色度。另外，水路運(yùn)輸?shù)奶寂欧帕窟h(yuǎn)低于公路運(yùn)輸，但水路運(yùn)輸速度慢，受地理?xiàng)l件影響大，在生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流中應(yīng)用受限。針對(duì)以上評(píng)價(jià)結(jié)果，給出了提升生鮮農(nóng)產(chǎn)品冷鏈物流綠色性的建議，為減少能源消耗提供了改進(jìn)方向。