大数据环境下产品多维度全生命周期评价方法研究

This project is based on the characteristics of life cycle assessment(LCA) under big data circumstance. We will construct the comprehensive LCA model on product based on three dimensions. Multiple dimensional LCA approach on product is also to be studied based on big data, and empirical study is to be done in the whole process. The contents of research are as follows: (1) Research on the new characteristics of LCA on product under big data circumstance, including the characteristics of LCA on service-oriented manufacturing product under intelligent connecting environment, characteristics of closed-loop LCA on product including the process of remanufacturing, changes on system boundary and range, influence category, characterization and so on. (2) Constructing the attribute structure of LCA on product from dimensions of environment, economy and society. The interdependency among attributes, construction of assessment criterion, calculation of weights of attributes and dimension aggregation approach will be studied based on big data from internet and internet of things. (3) Data acquiring and processing approach under big data circumstance are analyzed. Influence category and characterization approach to the three dimensional vector model, data aggregation approach in different stages and multiple dimensions are to be studied. (4) Empirical study will be carried out, specifically, the whole LCA on complex product in a service-oriented manufacturer will be conducted. The scientificalness and practicability of the research will be thus validated.

本项目针对大数据环境下产品全生命周期评价的特点，构建三维度的产品全生命周期综合评价模型，对基于大数据的产品多维度全生命周期动态评价方法进行深入研究，并进行实证分析。具体内容是：（1）大数据环境下产品全生命周期评价的新特性研究，包括智能互联环境下面向服务型制造的产品全生命周期评价的特点，考虑再制造的产品闭环全生命周期评价的特性，系统边界和范围、影响类别、特征化方法的变化等；（2）从环境、经济和社会维度建立产品多维度全生命周期评价体系，并基于来自互联网和物联网的大数据对评价指标间的相关性、评价标准和指标权重的确定以及维度集成方法进行研究；（3）分析大数据环境下清单数据的获取和处理方法，对三维度矢量模型的影响分类及特征化方法、分阶段数据融合方法以及多维度数据融合方法进行研究；（4）对某服务型制造企业的复杂产品全生命周期评价进行实证研究，通过实证研究验证理论研究成果的科学性和可行性。

新一代信息技术（互联网、物联网等）与制造系统的深度融合，为复杂产品全生命周期评价提供了大数据支撑。本项目以复杂产品全生命周期评价为研究背景，通过分析大数据环境下产品全生命周期评价的新特征，构建了面向复杂产品的多维度全生命周期评价模型。在此基础上，进一步研究了大数据驱动的产品全生命周期动态评价方法，如充分利用用户口碑信息，将情感分析技术和证据推理方法应用于产品社会生命周期评价研究中，以提高评价结果的可靠度。最后，构建出一套完备的大数据环境下产品多维度全生命周期评价体系，并在奇瑞、江淮等制造企业进行了应用研究。具体研究内容包括：(1)深入分析了大数据环境下产品生命周期评价的新特性，研究了大数据环境下产品不同维度系统边界、影响类别和特征化方法的变化；(2)构建了“环境-经济-社会”产品三维度全生命周期矢量评价模型，并研究了基于大数据的客观赋权法与维度集成方法；(3)基于产品全生命周期大数据，研究了不同维度、不同阶段清单数据的获取、处理和融合方法；(4)结合新能源汽车、高端装备等具体应用领域，对复杂产品全生命周期评价体系进行了实证研究，如研究了电动汽车和燃油汽车的生命周期成本和生命周期可持续性评价问题，研究了机床卡盘生命周期环境影响评价。.在项目研究期间，项目组先后共发表论文18篇。其中，在“Knowledge-Based Systems”、“Journal of Cleaner Production”、“International Journal of Production Research”、“Journal of Intelligent & Fuzzy Systems”等国际期刊发表SCI论文11篇。在Springer出版社出版英文专著章节1章，即“物联网环境下的生命周期评价”，主要研究了物联网环境下的生命周期评价体系的构建，并对某品牌手机的生命周期环境影响评价及生命周期可持续性评价进行了研究。发表会议论文4篇，其中2篇被EI收录。发表CSSCI扩展版2篇，北大中文核心1篇。获得国家授权专利1项，已进入实审专利5项，提交专利1项。依托本项目培养了硕士生研究生3名。