基于云计算技术的茶叶供应链碳足迹研究

董博　陈光　张林

[摘要]全球变暖已成为人类共同面对的问题和挑战。茶叶作为我国传统的特色经济作物之一，在我国南方多省广泛种植。茶叶种植、加工、零售、物流一系列供应链过程排放大量二氧化碳和有害气体，对环境造成严重影响。然而茶叶供应链中不同的利益相关者，特别是中小企业，缺乏技术和资金支持来优化、测量其碳排放量。文章提出一种集成系统，应用云计算技术使茶叶供应链的各环节利益相关者以合理的费用，最大限度地减少和测量它们的碳排放量。

[关键词]碳足迹；茶叶供应链；云技术

[DOI]1013939/jcnkizgsc201716180

全球变暖和能源短缺已成为人类共同面对的问题和挑战。[1]在此背景下，气候变化和全球温室气体排放问题引起来自不同行业供应链中利益相关者的注意。[2]供应链中所有企业和组织都在寻找减少碳排放和降低环境负荷的方法。供应链作为一个有机整体，其中某一环节的碳排放会影响其他环节，因此，需要应用集成系统减少茶叶供应链的碳足迹。

近年来，“碳足迹”受到学者和从业人员的广泛关注。英国碳信托公司（Carbon Trust）将“碳足迹”定义为“测量人、组织、产品的直接或间接造成温室气体排放的总量”。[3]茶叶是中国最具特色的经济作物之一，在浙、闽、皖、鄂、赣、云、贵等省广泛种植。[4]2010年，中国茶树种植面积为195×106hm2，茶叶总产量145 ×106t，分别约占全球种植面积和总产量的50%和30%。[5]传统的茶叶供应鏈碳足迹测量为分散的方式，涉及种植园、加工厂、零售商和物流环节。目前尚无碳足迹集成测量系统，将茶叶供应链各环节视为一个整体。本文以茶叶生命周期为研究范围，应用云计算技术，将茶叶供应链中的分离因素以最少资源进行整合。

1茶叶产品生命周期评估

应用生命周期评估方法，认为碳排放自始至终存在于茶叶生产流程中，本文的研究覆盖种植园—物流环节—加工厂—物流环节—零售商的整体茶叶生产流程。

2茶叶供应链碳足迹的来源

21种植园

在茶叶供应链的碳足迹中，种植园所排放的二氧化碳等温室气体占较大比重。茶叶种植过程中，施肥、喷农药、灌溉等环节都会产生碳排放。通常，茶树种植园经营者为中小企业或农业家庭，缺乏资金和技术支持，很难测量和计算茶树种植过程中的碳排放量。在本文提出的基于云计算技术的集成测量系统中，种植园经营者将种植过程的碳排放数据传到私有云上，应用SaaS（软件即服务，Soft as a Service）将碳足迹最小化。

22物流环节

由于茶叶产品具有吸湿性、吸味性、陈旧性和怕热性的特点，因此茶叶物流过程中不仅要控制温度和湿度，而且要避免与带有异味的货物同车运输。茶叶的特性决定必须应用带有温度、湿度调节功能的车辆进行运输，而温度、湿度调节器会消耗更多化石燃料。

在茶叶物流环节，部分中小物流公司并不具备专业的技术和财政资源测量业务过程的碳足迹。零售商能够为合作物流公司选择碳排放计算方式，并把数据传到私有云中。物流企业能够应用SaaS测量物流过程的碳排放量。

23加工厂

根据品种不同，茶叶加工基本工艺流程略有差别。在茶叶加工过程中，碳足迹主要来自能源消耗、包装和预测偏差。茶叶部分加工过程，如炒青过程，目的是通过高温快速破坏酶的活性，停止其酶促氧化作用，使炒青过程形成的品质固定下来。炒青采用电动滚筒和液化气杀青机等，这些机器会消耗化石燃料，产生碳足迹。在包装中，消耗的包装材料，尤其是因不当利用造成的包装材料的浪费等，会增加碳排放量。不准确的销售预测会导致茶叶生产过量，从而产生更多的碳足迹。

24零售商

与零售商相关的碳足迹主要产生于能源消费和低效管理令茶叶滞销带来的浪费。第一，在能源消费方面，由于茶叶零售商店消耗大量的电，因此，至关重要的是尽量应用清洁能源。第二，低效的管理令茶叶滞销，供应链各环节缺乏有效沟通，会导致预测量与实际销售量的差距，产生浪费，增加不必要的碳足迹。

3基于云计算技术的碳足迹集成测量系统

31云计算技术

云计算是一种简单、易用的技术，具有简单、新颖的体系结构。云计算服务共分为三个层次，即IaaS（基础设施即服务，Infrastructure as a Service）、PaaS（平台即服务，Platform as a Service）和SaaS（软件即服务，Soft as a Service）。SaaS是一个应用程序，通过互联网向客户提供服务。

32碳足迹测量系统云结构

本文设计最小化茶叶供应链碳足迹的云计算体系结构，包含茶叶供应链的所有利益相关者，即种植园、加工厂、零售商和物流环节。应用私有云映射茶叶供应链的所有利益相关者，实现信息共享。

33碳足迹集成测量SaaS系统

以种植园经营者为例，经营者能够通过计算机网络设备接入私有云中，使用SaaS进行数据传输和共享。种植园经营者接入SaaS时，会弹出窗口，要求经营者将茶树种植所需信息进行输入，随后会接收到新的弹出窗口，针对目前茶树种植的碳足迹给予结果和反馈。反馈以措施清单的形式，提示经营者能够应用哪些具体措施减少茶叶种植过程中的碳排放量。经营者可以依据措施清单的建议，采取最佳决策组合，将有效降低他们茶树种植过程的碳排放。由于应用云计算技术，种植园上述信息能够实现全供应链参与者共享与可视化。

4结论

茶叶在种植、加工、销售及物流过程中都会产生碳足迹。过去，供应链的参与者往往注重自身的利益，忽略碳排放对环境造成的危害。本文提出的集成测量系统，应用云计算技术，为茶叶供应链中的各环节企业提供平台，测量与优化供应链的碳排放量，加强协作，从而令供应链各企业的业务运作更加高效环保。

参考文献：

[1]董博，段满珍，李珊珊，等基于DEA的区域物流低碳绩效评价[J].铁道运输与经济，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]杨亚军中国茶文化[M].上海：上海科技出版社，2005

[5]中华人民共和国国家统计局2011年中国统计年鉴[M].北京：中国统计局出版社，2011