韓春玲，陳文青，徐 蕾

（紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 紹興 312000）

面向“低碳紡織”的企業(yè)信息化服務(wù)研究

韓春玲，陳文青，徐 蕾

（紹興職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 紹興 312000）

隨著提倡低碳生活、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)成為全球共識(shí)，中國(guó)作為紡織品出口大國(guó)，“低碳”已經(jīng)成為新的國(guó)際貿(mào)易壁壘，中國(guó)紡織企業(yè)向低碳制造模式轉(zhuǎn)型不可逆轉(zhuǎn)。文章針對(duì)國(guó)內(nèi)很多紡織企業(yè)缺乏與本行業(yè)相關(guān)的低碳知識(shí)；缺少專業(yè)的產(chǎn)品碳足跡計(jì)算工具和低碳房產(chǎn)品開發(fā)等問題，首先，提出了低碳紡織的概念和體系結(jié)構(gòu)，建立了產(chǎn)品碳足跡量化模型以及低碳紡織產(chǎn)品開發(fā)方案決策的0-1目標(biāo)規(guī)劃模型，為產(chǎn)品碳足跡計(jì)算和低碳制造信息化服務(wù)提供依據(jù)；其次，從信息化角度出發(fā)，構(gòu)建了企業(yè)低碳制造信息化服務(wù)平臺(tái)框架模型；最后，設(shè)計(jì)和開發(fā)了服裝企業(yè)低碳制造信息化服務(wù)平臺(tái)，幫助紡織企業(yè)有效地開展低碳產(chǎn)品生產(chǎn)。

低碳紡織；信息化；碳足跡計(jì)算；生命周期管理

隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及世界工業(yè)化進(jìn)程的加快，世界上很多國(guó)家都出現(xiàn)了溫室效應(yīng)和資源危機(jī)等難題，環(huán)境也變得越來越惡劣，霧霾天氣日益加重，沙塵暴頻發(fā)，水資源日益減少，這充分說明了世界環(huán)境污染的嚴(yán)重性，生態(tài)環(huán)境也變得越來越脆弱。根據(jù)最近幾年《紡織工業(yè)企業(yè)年度綜合數(shù)據(jù)表》[1]，不難得出：我國(guó)紡織工業(yè)的發(fā)展方式仍相對(duì)粗放、能耗和排放缺乏約束。當(dāng)前，紡織行業(yè)也受到很多不利因素的影響，如人民幣不斷升值、世界經(jīng)濟(jì)不景氣、貿(mào)易保護(hù)主義抬頭、原材料價(jià)格不斷上漲等，因此，為了克服困難不斷促進(jìn)紡織行業(yè)的發(fā)展，應(yīng)該積極開展節(jié)能減排工作。為了在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下促進(jìn)我國(guó)紡織工作的開展，必須加大研發(fā)力度，不斷提高產(chǎn)品的科技含量和經(jīng)濟(jì)效益，降低環(huán)境污染，走資源消耗低的新型工業(yè)化道路，大力倡導(dǎo)和實(shí)施低碳制造的理念、技術(shù)和方法，才能促進(jìn)紡織產(chǎn)業(yè)的科學(xué)發(fā)展從而不斷滿足國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的需求，提高競(jìng)爭(zhēng)力。

近年來，伴隨著信息通信技術(shù)的高速發(fā)展，特別是智能手機(jī)、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)的普及和應(yīng)用，為推動(dòng)和發(fā)展面向“低碳紡織”的企業(yè)信息化服務(wù)提供了強(qiáng)有力的基礎(chǔ)設(shè)施支撐。本文從信息化技術(shù)的角度出發(fā)，將“低碳制造”的相關(guān)理念引入紡織行業(yè)企業(yè)信息化服務(wù)之中，對(duì)面向“低碳紡織”的企業(yè)信息化理論和技術(shù)進(jìn)行深入研究，并以紡織服裝行業(yè)企業(yè)為例，設(shè)計(jì)和開發(fā)面向“低碳紡織”的企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)。

1 低碳紡織概述

1.1 低碳紡織和紡織低碳

2003年，“低碳經(jīng)濟(jì)”的概念由英國(guó)人在其能源白皮書中正式提出[2]。澳大利亞、法國(guó)、英國(guó)、瑞典、美國(guó)、歐盟等發(fā)達(dá)國(guó)家在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的道路上走在世界的前列。低碳經(jīng)濟(jì)是指以可持續(xù)發(fā)展理念為指導(dǎo)，通過各種各樣的方式手段如新能源開發(fā)、產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型、制度創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新等，在最大程度上降低一些高碳能源資源如煤炭石油等的消耗，以不斷降低溫室氣體的排放，在發(fā)展社會(huì)經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，做好環(huán)境的保護(hù)工作，取得一種雙贏的局面，這種新的經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)不斷受到政府及社會(huì)的重視。對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)其基本觀念主要有兩個(gè)：（1）進(jìn)行低碳化的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，在生產(chǎn)、分配、消費(fèi)及交換的各個(gè)環(huán)節(jié)做好溫室氣體尤其是CO2的減排工作，盡量降低其排放濃度，爭(zhēng)取達(dá)到零排放。（2）將整個(gè)社會(huì)生產(chǎn)過程中的能源消耗實(shí)現(xiàn)生態(tài)化，以確保綠色、可持續(xù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的背景下，紡織業(yè)的很多大品牌企業(yè)都開始進(jìn)行低碳發(fā)展模式改革，開始采用低碳技術(shù)，降低碳排放，加大低碳產(chǎn)品的研發(fā)力度，引領(lǐng)了低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[3]。低碳紡織成了低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的熱點(diǎn)關(guān)注話題，通過Google搜索“紡織低碳”，出現(xiàn)了100多萬條信息。但是對(duì)于紡織行業(yè)來說，當(dāng)前我國(guó)還沒有形成具體的碳排放評(píng)價(jià)指標(biāo)，一噸棉花、一噸紗線，甚至是一件衣服在生產(chǎn)過程中到底產(chǎn)生了多少碳排放，不得而知。不僅在我國(guó)就是在國(guó)際上也沒有形成權(quán)威的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此低碳指標(biāo)、低碳紡織和低碳服裝一直停留在概念階段。由于我國(guó)紡織業(yè)服裝的產(chǎn)業(yè)鏈較長(zhǎng)，其中涉及的相關(guān)環(huán)節(jié)也較多，因此，在對(duì)具體的產(chǎn)品進(jìn)行評(píng)價(jià)和量化時(shí)，工作較難開展。為提高評(píng)價(jià)與量化準(zhǔn)確度，深化低碳意義，必須深入廠家，進(jìn)行詳細(xì)的調(diào)查，科學(xué)選擇評(píng)估方法，準(zhǔn)確計(jì)算碳排放數(shù)據(jù)。

實(shí)際上，紡織低碳是對(duì)環(huán)境問題的包裝，以往，紡織業(yè)將關(guān)注重點(diǎn)放于污染與排放上，而目前，則擴(kuò)大到氣候?qū)用鎸?duì)企業(yè)環(huán)境進(jìn)行測(cè)評(píng)。企業(yè)對(duì)能源的使用與工藝的更新以及排放等是低碳的最終分析指標(biāo)，強(qiáng)調(diào)的根源即節(jié)能減排。這與國(guó)家長(zhǎng)期倡導(dǎo)的環(huán)保及產(chǎn)業(yè)優(yōu)化問題相協(xié)調(diào)。

在國(guó)際市場(chǎng)貿(mào)易保護(hù)戰(zhàn)中，針對(duì)紡織服裝業(yè)制定的法律與法規(guī)非常多。低碳剛好能夠?yàn)榘l(fā)達(dá)國(guó)家構(gòu)筑壁壘，以碳標(biāo)簽等形式高額征收進(jìn)口產(chǎn)品關(guān)稅?，F(xiàn)實(shí)表明，隨著低碳的發(fā)展，發(fā)達(dá)國(guó)家的貿(mào)易保護(hù)政策已產(chǎn)生相應(yīng)的變化。

1.2 低碳紡織體系結(jié)構(gòu)

紡織產(chǎn)品的整個(gè)生命周期均涉及低碳紡織技術(shù)，包括作物種植和動(dòng)物養(yǎng)殖、纖維生產(chǎn)、紡紗、織造、染整、成品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、使用和回收處理等環(huán)節(jié)，資源消耗與碳排放為其主要內(nèi)容，同時(shí)對(duì)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等予以兼顧，追求經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益的協(xié)調(diào)與優(yōu)化[4]。低碳紡織的體系結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 低碳紡織的體系結(jié)構(gòu)

低碳紡織包括一個(gè)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)、一個(gè)過程控制和3項(xiàng)內(nèi) 為容[5]，而為此實(shí)施提供支撐技術(shù)的則是面向低碳紡織的企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)。低碳紡織的目標(biāo)是在紡織產(chǎn)品的全生命周期過程中，通過利用低碳技術(shù)和低碳管理進(jìn)行碳排放控制，以及對(duì)物料流、能量流和信息流的控制，要求在作物種植和動(dòng)物養(yǎng)殖、纖維生產(chǎn)、紡紗、織造、染整、成品生產(chǎn)、運(yùn)輸、銷售、使用和回收處理等生命周期中的各個(gè)環(huán)節(jié)，都必須充分利用資源、減少?gòu)U棄物和溫室氣體（以CO2為主）的排放，最大限度地提高資源優(yōu)化率和減少環(huán)境污染。

而3項(xiàng)內(nèi)容指的是利用系統(tǒng)工程的相關(guān)理論和方法對(duì)紡織產(chǎn)品全生命周期涉及的各個(gè)環(huán)節(jié)中的資源和環(huán)境問題進(jìn)行分析，包括低碳資源、低碳產(chǎn)品、低碳生產(chǎn)、水資源以及廢棄物。其中，低碳資源又包括了低碳原料和低碳能源。

典型紡織產(chǎn)品全生命周期過程及其各類投入產(chǎn)出如圖2所示。低碳紡織是一個(gè)極為復(fù)雜的過程，信息量極為龐大，涉及數(shù)據(jù)大量而豐富，類型龐雜，數(shù)據(jù)獲取難，分析更難。因此，企業(yè)要有效實(shí)施低碳紡織模式，就離不開先進(jìn)的信息技術(shù)和系統(tǒng)，而信息技術(shù)系統(tǒng)的架構(gòu)及其運(yùn)作方式最關(guān)鍵。

圖2 典型紡織產(chǎn)品全生命周期過程及其各類投入產(chǎn)出

本文將以面向低碳紡織的企業(yè)信息化服務(wù)系統(tǒng)作為支撐技術(shù)，從系統(tǒng)集成的角度出發(fā)，綜合集成紡織產(chǎn)品全生命周期過程中從事各項(xiàng)活動(dòng)的人員、技術(shù)、管理、物料流、能源流和信息流，從而有效地實(shí)施低碳紡織模式。

2 低碳紡織產(chǎn)品開發(fā)

2.1 低碳紡織的發(fā)展措施

2.1.1 產(chǎn)品層面的措施

在產(chǎn)品層面上，低碳紡織的發(fā)展措施為：（1）主要采用天然纖維材料，并適度地混用化學(xué)纖維材料。（2）服裝生產(chǎn)的優(yōu)化，服裝企業(yè)應(yīng)緊跟新技術(shù)變革趨勢(shì)，不斷創(chuàng)新生產(chǎn)工藝，研發(fā)新型面料、染色劑、加工工序等，以實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全過程的低碳管控。（3）推行簡(jiǎn)易產(chǎn)品的綠色包裝。

2.1.2 渠道策略

產(chǎn)品從生產(chǎn)環(huán)節(jié)到消費(fèi)環(huán)節(jié)的轉(zhuǎn)化需要通過銷售渠道完成，產(chǎn)品周轉(zhuǎn)次數(shù)越多，由此所帶來的碳排量隨之增大，因此，要實(shí)現(xiàn)流動(dòng)環(huán)節(jié)上的低碳管控就需要完善銷售渠道，減少產(chǎn)品周轉(zhuǎn)頻率。

2.1.3 價(jià)格策略

紡織品企業(yè)應(yīng)優(yōu)化產(chǎn)品定價(jià)，銷售環(huán)節(jié)中應(yīng)該強(qiáng)化產(chǎn)品自身價(jià)值及呈現(xiàn)給消費(fèi)者的效用價(jià)值，弱化對(duì)價(jià)格的敏感性，而且，鑒于低碳消費(fèi)中消費(fèi)者存在趨大眾、隨趨勢(shì)的心理因素影響，這勢(shì)必驅(qū)動(dòng)其內(nèi)在消費(fèi)動(dòng)機(jī)，企業(yè)可加以引導(dǎo)，刺激先期消費(fèi)者，以此實(shí)現(xiàn)低碳紡織品消費(fèi)市場(chǎng)的拓展和延伸。

2.1.4 促銷策略

低碳紡織產(chǎn)品的促銷策略主要有：（1）普及低碳消費(fèi)理念。（2）強(qiáng)調(diào)利益點(diǎn)。（3）開展多樣化的促銷活動(dòng)。通過組織以多元化的產(chǎn)品促銷活動(dòng)，逐漸向消費(fèi)者滲透低碳產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，從而引導(dǎo)消費(fèi)者進(jìn)行消費(fèi)。

2.2 產(chǎn)品碳足跡計(jì)算

“碳足跡”，或譯“碳足印”，蓋指每個(gè)人、家庭或每家公司日常釋放的溫室氣體數(shù)量（以CO2的影響為單位），用以衡量人類活動(dòng)對(duì)環(huán)境的影響[6-7]。它是從生命周期理論出發(fā)，分析產(chǎn)品生命周期內(nèi)直接和間接碳排放數(shù)量的一種方法。碳足跡理論一經(jīng)提出，就備受關(guān)注，并得到廣泛的研究應(yīng)用。因此，它也成為供各組織和個(gè)體評(píng)價(jià)溫室氣體排放對(duì)氣候變化貢獻(xiàn)的一種方式。

在面向低碳的紡織產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)基于產(chǎn)品全生命周期過程對(duì)產(chǎn)品碳足跡進(jìn)行估算和預(yù)測(cè)，綜合考慮經(jīng)濟(jì)目標(biāo)和減排目標(biāo)，選擇平衡環(huán)境因素和經(jīng)濟(jì)因素的設(shè)計(jì)方案。為了評(píng)價(jià)產(chǎn)品生命周期內(nèi)溫室氣體排放，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2013年發(fā)布了ISO 14067產(chǎn)品碳足跡國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)（簡(jiǎn)稱ISO碳足跡標(biāo)準(zhǔn)）。中國(guó)紡織工業(yè)開展紡織產(chǎn)品碳足跡的核算和評(píng)價(jià)，可以參照生命周期評(píng)價(jià)（Life Cycle Assessment，LCA）理論，重點(diǎn)進(jìn)行工業(yè)階段的碳足跡即工業(yè)碳足跡的研究[8]。該標(biāo)準(zhǔn)旨在為產(chǎn)品碳足跡的量化、通報(bào)和核查制定更確切的要求，提供清晰和具有一致性的敘述方式，是一項(xiàng)有關(guān)碳足跡的評(píng)估、監(jiān)測(cè)、報(bào)告和核查的國(guó)際通行標(biāo)準(zhǔn)。參考該標(biāo)準(zhǔn)，本文將紡織產(chǎn)品碳足跡計(jì)算分為4個(gè)步驟。

2.2.1 繪制紡織產(chǎn)品生命周期過程圖

紡織產(chǎn)品全生命周期過程圖為產(chǎn)品碳足跡的數(shù)據(jù)收集和計(jì)算提供了基礎(chǔ)，它列出了紡織產(chǎn)品生命周期過程中所涉及的原料、活動(dòng)、過程和產(chǎn)出。首先我們需要把產(chǎn)品的功能單位分解個(gè)各個(gè)組成部分，然后確定這些組成部分所涉及的活動(dòng)，如纖維生產(chǎn)、紡紗、織造、染整、成品生產(chǎn)、包裝儲(chǔ)存和運(yùn)輸要求等，并通過過程圖表達(dá)功能單位的過程及其相互關(guān)系。紡織產(chǎn)品過程圖的繪制，需要大量的專業(yè)知識(shí)和數(shù)據(jù)，是一個(gè)反復(fù)更新、不斷完善的過程，直到所有的輸入都被追蹤到可歸因于該產(chǎn)品的碳足跡國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)排放為止。紡織產(chǎn)品過程圖的繪制過程，需要與產(chǎn)品全生命周期過程所涉及的供應(yīng)商、分銷商、消費(fèi)者和管理者進(jìn)行溝通，協(xié)調(diào)完成。

2.2.2 碳足跡核算邊界

定義核算邊界的目的是為了確定產(chǎn)品碳足跡計(jì)算的范圍。紡織產(chǎn)品碳足跡核算邊界包括時(shí)間、空間邊界兩種。時(shí)間邊界指的是被核算產(chǎn)品生命周期起始點(diǎn)間的時(shí)間跨度，空間邊界指的是被核算產(chǎn)品時(shí)間邊界內(nèi)所包含的全部物質(zhì)投入和產(chǎn)出。一旦發(fā)生邊界變化，就會(huì)造成核算結(jié)果波動(dòng)現(xiàn)象，核算邊界一致性是核算結(jié)果具有可比性的條件。紡織產(chǎn)品全生命周期的時(shí)間邊界起始點(diǎn)分別為人造纖維生產(chǎn)、動(dòng)植物培育與廢舊產(chǎn)品回收處理?？臻g邊界是要求計(jì)算與碳足跡核算相關(guān)的物料投入清單，包括生產(chǎn)設(shè)備、建筑、人工費(fèi)用等。

一般情況下，人類活動(dòng)導(dǎo)致的碳排放以及消費(fèi)者購(gòu)買產(chǎn)品的交通碳排放可排除在邊界之外。通過估算值和即時(shí)獲取的數(shù)據(jù)，決定一個(gè)碳排放源是否可能是實(shí)質(zhì)性排放，并為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)收集確定優(yōu)先序。

2.2.3 收集紡織產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)

在紡織產(chǎn)品全生命周期中各環(huán)節(jié)所涉及的材料用量、活動(dòng)和排放因子等，都屬于紡織產(chǎn)品生命周期數(shù)據(jù)收集的范疇。為了減少碳足跡計(jì)算和評(píng)估的偏差和不確定性，所收集的全部數(shù)據(jù)都要遵守?cái)?shù)據(jù)質(zhì)量的規(guī)定，并且還要選擇高質(zhì)量的、能夠獲得的數(shù)據(jù)。排放因子和活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是計(jì)算紡織產(chǎn)品碳足跡的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。

活動(dòng)水平數(shù)據(jù)是指在紡織產(chǎn)品的全生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)中所涉及的全部的廢棄物、使用的能源和材料。排放因子指的是消耗單位質(zhì)量物質(zhì)產(chǎn)生的溫室氣體量，主要用于體現(xiàn)某種物質(zhì)溫室氣體排放特征。通過初級(jí)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)或次級(jí)數(shù)據(jù)可得到這兩類數(shù)據(jù)。所謂“初級(jí)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)”，指的是那些能夠從紡織產(chǎn)品全生命周期中直接得到的數(shù)據(jù)。而從產(chǎn)品生命周期所包括的過程中直接測(cè)量以外的來源獲得的數(shù)據(jù)，通常就歸為“次級(jí)數(shù)據(jù)”。次級(jí)數(shù)據(jù)的來源相對(duì)較多，包括對(duì)同類過程或材料的平均或通用測(cè)量數(shù)據(jù)，以及部分核查屬實(shí)且與規(guī)范相一致的數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)同行評(píng)審的出版物的次級(jí)數(shù)據(jù)，以及其他合格出處數(shù)據(jù)，還可以是相關(guān)經(jīng)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)庫(kù)、參考文獻(xiàn)、專家意見等。

2.2.4 計(jì)算紡織產(chǎn)品碳足跡

紡織產(chǎn)品碳足跡可以看作是紡織產(chǎn)品在其全生命周期中各階段所產(chǎn)生的碳排放量之總和。而各階段所產(chǎn)生的碳排放量從某種意義上，就是該階段所有活動(dòng)的材料、能源和廢物涉及的活動(dòng)水平數(shù)據(jù)乘以其排放因子。因此，從全生命周期的觀點(diǎn)出發(fā)，基于紡織產(chǎn)品典型的全生命周期過程，可以構(gòu)建如式（1）所示的紡織產(chǎn)品碳足跡的量化模型。

式中，E為功能單位紡織產(chǎn)品在整個(gè)生命周期中的碳排放總量；E1是纖維生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳排放；E2是從纖維到紗線生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的碳排放；E3是從紗線到布匹的織造過程中所產(chǎn)生的碳排放；E4是布匹染整過程中所產(chǎn)生的碳排放；E5是紡織品成品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的碳排放；E6、E7、E8和E9分別是紡織品成品在運(yùn)輸、銷售、使用和回收處理過程中所產(chǎn)生的碳排放。

2.3 低碳紡織產(chǎn)品方案決策模型

纖維生產(chǎn)工藝、紡織工藝、織造工藝、織造工藝、印染工藝等不同決定了紡織品組成材料的不同，與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、成品生產(chǎn)工藝、包裝方式、銷售策略、回收工藝等不同組合可以形成不同的產(chǎn)品方案。通常，不同的低碳紡織產(chǎn)品方案有著不同優(yōu)缺點(diǎn)。在對(duì)低碳紡織產(chǎn)品進(jìn)行開發(fā)時(shí)，產(chǎn)品方案的選擇決策實(shí)際上是一個(gè)多目標(biāo)的優(yōu)化過程，除了需要考慮對(duì)資源和環(huán)境的影響，還應(yīng)該考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本等各種因素。

基于綠色設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與優(yōu)化的指導(dǎo)思想，可以建立低碳紡織產(chǎn)品開發(fā)方案決策的0-1目標(biāo)規(guī)劃模型，使之在滿足特定約束條件基礎(chǔ)上，盡可能實(shí)現(xiàn)各種預(yù)期目標(biāo)。

設(shè)：共有n個(gè)設(shè)計(jì)方案，對(duì)于第i個(gè)方案，選擇與否用數(shù)值1與0表示，引入決策變量Xi：

對(duì)于k個(gè)目標(biāo)，首先對(duì)每個(gè)目標(biāo)函數(shù)希望獲得的期望值Ek進(jìn)行確定。由于目標(biāo)的實(shí)際值可能達(dá)不到期望值，會(huì)存在正或負(fù)的偏差，為了從數(shù)量上對(duì)每個(gè)目標(biāo)的期望值達(dá)到程度進(jìn)行描述，對(duì)第k個(gè)目標(biāo)分別引入正偏差變量與負(fù)偏差變量，表示第k個(gè)目標(biāo)超過期望值的數(shù)值，表示第k個(gè)目標(biāo)未達(dá)到期望值的數(shù)值。為了對(duì)這些目標(biāo)的優(yōu)先程度進(jìn)行區(qū)別，不同的目標(biāo)應(yīng)該賦予不同的權(quán)重wk。

為了提高精準(zhǔn)度，每個(gè)目標(biāo)的實(shí)際值應(yīng)該最接近期望值，盡量降低各個(gè)偏差變量，為此構(gòu)造目標(biāo)約束函數(shù)如式（2）所示。

本文主要考慮環(huán)境屬性目標(biāo)、經(jīng)濟(jì)屬性目標(biāo)和產(chǎn)品性能屬性目標(biāo)，即成本最小化、銷售收入最大化、產(chǎn)品碳足跡最小化，其權(quán)重分別為w1，w2，w3，則目標(biāo)函數(shù)如式（3）所示。

約束條件為：

式中，Cij表示方案i在j階段產(chǎn)生的成本，如回收成本、銷售使用成本、庫(kù)存成本、織造成本、纖維生產(chǎn)成本、成品生產(chǎn)成本、紡紗成本、包裝運(yùn)輸成本等；C*表示期望成本；Qi表示方案i產(chǎn)品預(yù)期銷售數(shù)量；Pi表示方案i單位產(chǎn)品的售價(jià)；R*為期望銷售收入；Ei表示方案i產(chǎn)品在全生命周期生產(chǎn)過程中的碳足跡；E*為方案i的期望碳足跡；Fij表示方案i的基本功能參數(shù)、質(zhì)量、安全性等第j項(xiàng)產(chǎn)品性能指標(biāo)值；F*為規(guī)定的產(chǎn)品性能標(biāo)準(zhǔn)值；Wij表示方案i在生產(chǎn)、廢棄處理等整個(gè)過程中排放的廢棄物j的數(shù)量；W*為規(guī)定的廢棄物允許排放量。

3 低碳紡織企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)

低碳紡織企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)框架模型如圖3所示?；谠摽蚣苣Ｊ剑浑y看出，低碳紡織企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)主要包括4層：應(yīng)用層、生命周期過程控制層、信息系統(tǒng)運(yùn)作層以及數(shù)據(jù)層。

圖3 低碳紡織企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)框架模型

最底層為數(shù)據(jù)層，主要由低碳標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)、低碳材料庫(kù)、低碳知識(shí)庫(kù)、低碳紡織產(chǎn)品方案庫(kù)、紡織產(chǎn)品生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)庫(kù)等組成。數(shù)據(jù)層所包含數(shù)據(jù)庫(kù)中的知識(shí)和數(shù)據(jù)需要紡織產(chǎn)品全生命周期過程中所涉及的所有人員，以及相關(guān)領(lǐng)域的專業(yè)人員共同參與，需要他們通過信息化服務(wù)系統(tǒng)不斷完善和更新，以保證這些知識(shí)和數(shù)據(jù)的有效性和實(shí)用性。

在低碳紡織產(chǎn)品全生命周期過程控制層，主要實(shí)施的是整個(gè)紡織產(chǎn)品生命周期活動(dòng)過程中涉及的包裝運(yùn)輸、紡紗織造、印染、銷售使用、纖維生產(chǎn)、回收處理等碳排放數(shù)據(jù)管理。

低碳紡織企業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)作層是以紡織品生命周期過程控制層為基礎(chǔ)的，是紡織企業(yè)實(shí)施和實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)的核心層。低碳紡織企業(yè)信息系統(tǒng)運(yùn)作層主要包括4大模塊，它們分別為低碳紡織知識(shí)服務(wù)系統(tǒng)、紡織產(chǎn)品碳足跡計(jì)算和評(píng)價(jià)系統(tǒng)、紡織產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)以及低碳紡織企業(yè)信息化服務(wù)單元系統(tǒng)。前三者共同為企業(yè)的低碳紡織戰(zhàn)略的運(yùn)作提供保障，而低碳紡織企業(yè)信息化服務(wù)單元系統(tǒng)則可以支持將企業(yè)的低碳紡織戰(zhàn)略有機(jī)而系統(tǒng)地集成到企業(yè)的日常生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，從而更為有效地執(zhí)行和實(shí)現(xiàn)低碳紡織。

3.1 低碳紡織知識(shí)服務(wù)系統(tǒng)

低碳紡織作為一種新型的生產(chǎn)模式，企業(yè)要實(shí)施必然需要與之相關(guān)知識(shí)?，F(xiàn)實(shí)表明，實(shí)施低碳紡織是一項(xiàng)極為復(fù)雜的系統(tǒng)工程，需要強(qiáng)大的數(shù)據(jù)庫(kù)、信息庫(kù)知識(shí)庫(kù)為之提供支持。因此，在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)、移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)等信息通信技術(shù)高度發(fā)達(dá)和高速發(fā)展的背景下，本文提出并構(gòu)建了基于Web 2.0技術(shù)的知識(shí)協(xié)同管理服務(wù)模式，主要包括知識(shí)共建、知識(shí)有序化和認(rèn)知導(dǎo)航3種功能。

3.2 低碳紡織產(chǎn)品生命周期管理系統(tǒng)

該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)低碳紡織產(chǎn)品全生命周期過程中的輸入和輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。從廣泛意義上講，低碳紡織產(chǎn)品全生命周期過程包含作物種植（動(dòng)物養(yǎng)殖）、天然（人工）纖維生產(chǎn)、紡紗、織造、染整、成品生產(chǎn)、包裝運(yùn)輸、銷售使用、回收處理等，因此參與該生命周期過程的所有企業(yè)都應(yīng)是該系統(tǒng)的用戶，這些輸入和輸出數(shù)據(jù)的管理有必要讓他們來共同完成。

生命周期管理系統(tǒng)的輸入數(shù)據(jù)包括原料、輔料、電、水、燃料、設(shè)備、人員、廠房等，輸出數(shù)據(jù)包括產(chǎn)品、半成品、廢水、廢物、廢氣等日常產(chǎn)出情況。

3.3 低碳紡織產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)系統(tǒng)

生命周期法是產(chǎn)品碳足跡計(jì)算評(píng)價(jià)最為常用的一種方法。對(duì)于紡織產(chǎn)品，具體地講，就是以相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范作為參照評(píng)估計(jì)算紡織產(chǎn)品整個(gè)生命周期過程中的碳排放總量。產(chǎn)品碳足跡計(jì)算評(píng)估結(jié)果是低碳生產(chǎn)的重要參照，它是實(shí)現(xiàn)紡織企業(yè)低碳生產(chǎn)的核心，評(píng)估過程中需要利用多種工具和方法。

（1）紡織產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。目前，國(guó)際上評(píng)價(jià)產(chǎn)品碳足跡的計(jì)算和方案有很多，其中較為權(quán)威的就有國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織于2013年發(fā)布的產(chǎn)品碳足跡核算標(biāo)準(zhǔn)ISO14067，以及Carbon Trust發(fā)布的產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)系列規(guī)范（PAS2050系列規(guī)范）。

（2）建立低碳紡織的標(biāo)準(zhǔn)、原材料、輸入、輸出、能源使用和化學(xué)品信息等數(shù)據(jù)庫(kù)。這些數(shù)據(jù)既可以是在產(chǎn)品生命周期過程中直接測(cè)量獲得的初級(jí)活動(dòng)水平數(shù)據(jù)，也可以是經(jīng)同行評(píng)審的出版物中的次級(jí)數(shù)據(jù)，以及從其他可靠來源獲得的數(shù)據(jù)。

（3）選擇合適的產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)方法，確定合適的產(chǎn)品碳足跡核算邊界，完成從輸入、輸出數(shù)據(jù)到潛在影響全球變暖的碳排放數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化。產(chǎn)品碳足跡評(píng)價(jià)方法主要有生命周期法、投入產(chǎn)出法、混合分析法等。

（4）專業(yè)的碳足跡計(jì)算軟件?；诘吞技徔棶a(chǎn)品碳足跡理論，結(jié)合企業(yè)自身的產(chǎn)品特征，開發(fā)相關(guān)軟件進(jìn)行紡織產(chǎn)品碳足跡的計(jì)算和評(píng)價(jià)，如繪制紡織產(chǎn)品生命周期的碳熱圖。這可以使過程變得便捷，從而大幅度提升工作效率。

4 結(jié)語(yǔ)

本文從信息化與工業(yè)化融合、新型工業(yè)化道路的角度出發(fā)，針對(duì)目前我國(guó)紡織品出口貿(mào)易所面臨的日益嚴(yán)苛的“低碳”壁壘問題，結(jié)合低碳制造技術(shù)、信息化技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，對(duì)“低碳紡織”企業(yè)信息化方法進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)和開發(fā)面向“低碳紡織”的企業(yè)信息化服務(wù)平臺(tái)。

我國(guó)紡織與低碳制造研究還遠(yuǎn)未成熟，與國(guó)外的研究體系相比存在較大差距。但近年來大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等理論和技術(shù)的快速發(fā)展與普及，為我國(guó)“低碳紡織”的企業(yè)信息化服務(wù)研究朝智慧化方向發(fā)展提供了新的思路和強(qiáng)有力的支持。

[1]王來利，杜沖，吳雄英.紡織產(chǎn)品碳足跡研究進(jìn)展[J].紡織學(xué)報(bào)，2013（6）：114-118.

[2]楊光勇，計(jì)國(guó)君.構(gòu)建基于產(chǎn)品生命周期的低碳足跡供應(yīng)鏈[J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)（哲學(xué)社會(huì)科學(xué)版），2013（2）：65-74.

[3]高秀麗，盧潔瓊，朱進(jìn)忠，等.棉織物綜合能耗與碳足跡計(jì)算分析[J].上海紡織科技，2016（10）：63-54.

[4]方精云，朱江玲，王少鵬，等．全球變暖、碳排放及不確定性[J].中國(guó)科學(xué)：地球科學(xué)，2011（10）：1385-1395.

[5]劉飛，曹華軍，張華.綠色制造的理論與技術(shù)[M].北京：科學(xué)出版社，2005.

[6]王玨.服裝綠色設(shè)計(jì)理論及評(píng)價(jià)體系的研究[D].青島：青島大學(xué)，2005.

[7]王來力，杜沖，吳雄英．我國(guó)紡織服裝行業(yè)的碳排放分析[J].紡織導(dǎo)報(bào)，2011（10）：19-22．

[8]李敬忠.紡織行業(yè)低碳經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的思考與研討[J].上海紡織科技，2015（3）：222-224.

Study on enterprise informatization service for “l(fā)ow carbon textile”

Han Chunling, Chen Wenqing, Xu Lei
（Shaoxing Vocational and Technical College, Shaoxing 312000, China）

With the promotion of low carbon life and the development of low carbon economy as a global consensus, China as a textile exporting country, “l(fā)ow carbon” has become a new international trade barriers, Chinese textile enterprises to low carbon manufacturing mode transformation is irreversible. Aiming at the problems of many domestic textile enterprises lack the low carbon knowledge associated with the industry, lack of professional products carbon footprint calculation tools and low carbon housing product development and so on,this paper firstly puts forward the concept and architecture of low carbon textile, and establishes the product carbon footprint quantification model and the 0-1 target planning model of the low carbon textile product development program decision-making, which provides the basis for the product carbon footprint calculation and the low carbon manufacturing informatization service. Secondly, from the informatization point of view, to build the enterprise low carbon manufacturing informatization service platform framework model. Finally, the design and development of garment enterprises low carbon manufacturing informatization service platform to help textile enterprises to effectively carry out low carbon products.

low carbon textile; informatization; carbon footprint calculation; life cycle management

浙江省教育廳項(xiàng)目；項(xiàng)目編號(hào)：Y201431764。

韓春玲（1975— ），女，山東聊城人，講師，碩士；研究方向：低碳制造，綠色制造。