基于云計算技術的茶葉供應鏈碳足跡研究

董博　陳光　張林

[摘要]全球變暖已成為人類共同面對的問題和挑戰。茶葉作為我國傳統的特色經濟作物之一，在我國南方多省廣泛種植。茶葉種植、加工、零售、物流一系列供應鏈過程排放大量二氧化碳和有害氣體，對環境造成嚴重影響。然而茶葉供應鏈中不同的利益相關者，特別是中小企業，缺乏技術和資金支持來優化、測量其碳排放量。文章提出一種集成系統，應用云計算技術使茶葉供應鏈的各環節利益相關者以合理的費用，最大限度地減少和測量它們的碳排放量。

[關鍵詞]碳足跡；茶葉供應鏈；云技術

[DOI]1013939/jcnkizgsc201716180

全球變暖和能源短缺已成為人類共同面對的問題和挑戰。[1]在此背景下，氣候變化和全球溫室氣體排放問題引起來自不同行業供應鏈中利益相關者的注意。[2]供應鏈中所有企業和組織都在尋找減少碳排放和降低環境負荷的方法。供應鏈作為一個有機整體，其中某一環節的碳排放會影響其他環節，因此，需要應用集成系統減少茶葉供應鏈的碳足跡。

近年來，“碳足跡”受到學者和從業人員的廣泛關注。英國碳信托公司（Carbon Trust）將“碳足跡”定義為“測量人、組織、產品的直接或間接造成溫室氣體排放的總量”。[3]茶葉是中國最具特色的經濟作物之一，在浙、閩、皖、鄂、贛、云、貴等省廣泛種植。[4]2010年，中國茶樹種植面積為195×106hm2，茶葉總產量145 ×106t，分別約占全球種植面積和總產量的50%和30%。[5]傳統的茶葉供應鏈碳足跡測量為分散的方式，涉及種植園、加工廠、零售商和物流環節。目前尚無碳足跡集成測量系統，將茶葉供應鏈各環節視為一個整體。本文以茶葉生命周期為研究范圍，應用云計算技術，將茶葉供應鏈中的分離因素以最少資源進行整合。

1茶葉產品生命周期評估

應用生命周期評估方法，認為碳排放自始至終存在于茶葉生產流程中，本文的研究覆蓋種植園—物流環節—加工廠—物流環節—零售商的整體茶葉生產流程。

2茶葉供應鏈碳足跡的來源

21種植園

在茶葉供應鏈的碳足跡中，種植園所排放的二氧化碳等溫室氣體占較大比重。茶葉種植過程中，施肥、噴農藥、灌溉等環節都會產生碳排放。通常，茶樹種植園經營者為中小企業或農業家庭，缺乏資金和技術支持，很難測量和計算茶樹種植過程中的碳排放量。在本文提出的基于云計算技術的集成測量系統中，種植園經營者將種植過程的碳排放數據傳到私有云上，應用SaaS（軟件即服務，Soft as a Service）將碳足跡最小化。

22物流環節

由于茶葉產品具有吸濕性、吸味性、陳舊性和怕熱性的特點，因此茶葉物流過程中不僅要控制溫度和濕度，而且要避免與帶有異味的貨物同車運輸。茶葉的特性決定必須應用帶有溫度、濕度調節功能的車輛進行運輸，而溫度、濕度調節器會消耗更多化石燃料。

在茶葉物流環節，部分中小物流公司并不具備專業的技術和財政資源測量業務過程的碳足跡。零售商能夠為合作物流公司選擇碳排放計算方式，并把數據傳到私有云中。物流企業能夠應用SaaS測量物流過程的碳排放量。

23加工廠

根據品種不同，茶葉加工基本工藝流程略有差別。在茶葉加工過程中，碳足跡主要來自能源消耗、包裝和預測偏差。茶葉部分加工過程，如炒青過程，目的是通過高溫快速破壞酶的活性，停止其酶促氧化作用，使炒青過程形成的品質固定下來。炒青采用電動滾筒和液化氣殺青機等，這些機器會消耗化石燃料，產生碳足跡。在包裝中，消耗的包裝材料，尤其是因不當利用造成的包裝材料的浪費等，會增加碳排放量。不準確的銷售預測會導致茶葉生產過量，從而產生更多的碳足跡。

24零售商

與零售商相關的碳足跡主要產生于能源消費和低效管理令茶葉滯銷帶來的浪費。第一，在能源消費方面，由于茶葉零售商店消耗大量的電，因此，至關重要的是盡量應用清潔能源。第二，低效的管理令茶葉滯銷，供應鏈各環節缺乏有效溝通，會導致預測量與實際銷售量的差距，產生浪費，增加不必要的碳足跡。

3基于云計算技術的碳足跡集成測量系統

31云計算技術

云計算是一種簡單、易用的技術，具有簡單、新穎的體系結構。云計算服務共分為三個層次，即IaaS（基礎設施即服務，Infrastructure as a Service）、PaaS（平臺即服務，Platform as a Service）和SaaS（軟件即服務，Soft as a Service）。SaaS是一個應用程序，通過互聯網向客戶提供服務。

32碳足跡測量系統云結構

本文設計最小化茶葉供應鏈碳足跡的云計算體系結構，包含茶葉供應鏈的所有利益相關者，即種植園、加工廠、零售商和物流環節。應用私有云映射茶葉供應鏈的所有利益相關者，實現信息共享。

33碳足跡集成測量SaaS系統

以種植園經營者為例，經營者能夠通過計算機網絡設備接入私有云中，使用SaaS進行數據傳輸和共享。種植園經營者接入SaaS時，會彈出窗口，要求經營者將茶樹種植所需信息進行輸入，隨后會接收到新的彈出窗口，針對目前茶樹種植的碳足跡給予結果和反饋。反饋以措施清單的形式，提示經營者能夠應用哪些具體措施減少茶葉種植過程中的碳排放量。經營者可以依據措施清單的建議，采取最佳決策組合，將有效降低他們茶樹種植過程的碳排放。由于應用云計算技術，種植園上述信息能夠實現全供應鏈參與者共享與可視化。

4結論

茶葉在種植、加工、銷售及物流過程中都會產生碳足跡。過去，供應鏈的參與者往往注重自身的利益，忽略碳排放對環境造成的危害。本文提出的集成測量系統，應用云計算技術，為茶葉供應鏈中的各環節企業提供平臺，測量與優化供應鏈的碳排放量，加強協作，從而令供應鏈各企業的業務運作更加高效環保。

參考文獻：

[1]董博，段滿珍，李珊珊，等基于DEA的區域物流低碳績效評價[J].鐵道運輸與經濟，2016（10）：18-21

[2]Shaw K，Shankar R，Yadav SS，et alModeling a Low-carbon Garmentsupply Chain[J].Prod，Plan，Control：2013（24）：851-865

[3]Carbon Trust of UKA Management Guide on Carbon Footprinting：The Next Step to Reducing Your Emission[EB/OL].http：//wwwcarbontrustcom/media/44869/j7912_ctv043_carbon_footprinting_aw_interactivepdf，201610-20171

[4]楊亞軍中國茶文化[M].上海：上海科技出版社，2005

[5]中華人民共和國國家統計局2011年中國統計年鑒[M].北京：中國統計局出版社，2011