本發(fā)明涉及評估產(chǎn)品再利用可行性的技術領域，具體涉及一種用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估方法及系統(tǒng)。
背景技術：
隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，人們的物質(zhì)條件要求也越來越高，消費產(chǎn)品的生命周期也在不斷縮短，這就導致大量廢棄產(chǎn)品的產(chǎn)生，造成了巨大的資源浪費和環(huán)境污染。然而這些廢棄產(chǎn)品并非毫無價值，其中的許多部件和材料還能夠直接或間接再循環(huán)使用。由于資源的逐漸匱乏和環(huán)境問題的日益突出，廢棄產(chǎn)品的回收利用作為實現(xiàn)節(jié)能減排,促進循環(huán)經(jīng)濟的有效途徑，正越來越受到人們的重視。通常，一個產(chǎn)品潛在的可回收利用性能在設計階段就已被確定，因此，有必要在產(chǎn)品設計階段就考慮產(chǎn)品回收處理的可行性。據(jù)我們所知，對廢舊產(chǎn)品的回收責任多由制造商承擔，如果單純依靠立法和行政規(guī)定來促使制造商對產(chǎn)品進行回收利用對制造商來說往往是比較被動的，效果自然也不會很理想；如果制造商能夠從回收過程中獲得足夠的經(jīng)濟效益，則可將回收活動變成企業(yè)的自覺行為，其經(jīng)濟效益和環(huán)境效益同時獲得保證，制造商的積極性提高，執(zhí)行效果更好。因此，在產(chǎn)品設計階段就應該考慮到回收階段的經(jīng)濟可行性從而判斷產(chǎn)品是否值得回收再利用，通過構建適當?shù)脑u估方法用于評估產(chǎn)品設計的回收利用的經(jīng)濟性就顯得非常有必要了。
回收經(jīng)濟可行性主要是指產(chǎn)品的回收利用在經(jīng)濟性上的合理性，用來判斷產(chǎn)品在在回收階段是否值得回收利用?，F(xiàn)有的經(jīng)濟可行性評估方法多是通過考慮產(chǎn)品回收過程所需的成本(如拆解成本，填埋成本等)以及材料回收的收益，然后判斷最終的回收是否能帶來經(jīng)濟利潤來評估產(chǎn)品的回收利用的經(jīng)濟合理性。
評估產(chǎn)品的再生利用的經(jīng)濟合理性是評估產(chǎn)品再利用性能的有效方法，通常用來判斷廢棄的產(chǎn)品在經(jīng)濟性上是否值得回收利用。然而，這種評估經(jīng)濟合理性的方法往往只關注產(chǎn)品材料回收及回收過程的經(jīng)濟效益，忽略了回收所避免的環(huán)境影響所帶來的經(jīng)濟效益，而這部分的經(jīng)濟效益往往是比較明顯的，不應該直接被忽視(如產(chǎn)品材料的回收并用于二次生產(chǎn)所需的能源遠遠低于初次生產(chǎn)所需的能源，也就是說，產(chǎn)品的回收其實避免了初次生產(chǎn)產(chǎn)品組成材料時所需的的能源消耗，在減小環(huán)境影響的同時，也存在潛在的巨大經(jīng)濟效益。同時，回收利用減少了溫室氣體的排放，特別是碳排放量，隨著碳交易的產(chǎn)生，清潔發(fā)展機制下的有關回收的項目所產(chǎn)生的經(jīng)認證的減排量也能帶來不錯的經(jīng)濟效益)，因此，只考慮產(chǎn)品自身的回收經(jīng)濟可行性是不夠全面的。其次，由于一些隨時間變化的價格變量，如廢舊產(chǎn)品的價格波動對評估的精確性有著重要影響，而原有的評估方法在設計階段評估產(chǎn)品的回收利用經(jīng)濟可行性時，往往把設計階段到報廢階段期間的價格波動忽略了，這明顯也是不合理的。
技術實現(xiàn)要素：
針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的旨在提供一種用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估方法及系統(tǒng)，通過綜合考慮產(chǎn)品自身經(jīng)濟性以及產(chǎn)品回收利用對環(huán)境的影響等因素來評估產(chǎn)品回收利用的可行性。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案：
用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估方法，包含以下步驟：
S1、收集組成待評估產(chǎn)品的材料種類、以及各材料種類所占質(zhì)量；
S2、計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所得益的環(huán)境影響因子EI，該環(huán)境影響因子綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC、待評估產(chǎn)品拆解過程中所需的能源消耗及碳排放量ER、以及處置待評估產(chǎn)品中不可回收部分所消耗的能量及碳排放量EL：
其中Mi為材料i的質(zhì)量，n為組成待評估產(chǎn)品的材料種類數(shù)量；
S3、計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益因子EE，考慮到拆解過程和填埋不可回收部分過程相對于材料的再生利用過程而言環(huán)境影響較小，因此可以忽略不計，該經(jīng)濟效益因子EE綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC：
其中Pε為工業(yè)用電的單價，Pc為經(jīng)認證的碳排放量的單價；
S4、計算再利用待評估產(chǎn)品的經(jīng)濟可行性因子CEER，該經(jīng)濟可行性因子CEER綜合了待評估產(chǎn)品作為廢棄材料的回收費用、將待評估產(chǎn)品作為廢棄材料進行填埋的費用Cl、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、將待評估產(chǎn)品進行再利用的費用和經(jīng)濟效益因子EE：
其中Mo為待評估產(chǎn)品的總質(zhì)量，Vi為材料i作為廢棄材料的回收單價，Cd為拆解待評估產(chǎn)品的費用，Cl為填埋待評估產(chǎn)品的費用，Cri為將材料i進行再利用的單價。
進一步地，還包括步驟S5：
S5、基于指數(shù)平滑法對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測，其中在對經(jīng)濟效益因子EE進行預測時，平滑系數(shù)根據(jù)工業(yè)用電單價Pε與碳排放量單價Pc的波動情況進行設置；在對經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測時，平滑系數(shù)根據(jù)材料作為廢棄材料的回收單價Vi、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、填埋待評估產(chǎn)品的費用Cl、和將材料i進行再利用的單價Cri的波動情況進行設置，作為預測基礎的指數(shù)平滑公式包括：
一次指數(shù)平滑公式：
二次指數(shù)平滑公式：
p次指數(shù)平滑公式：
其中為在時間t的一次指數(shù)平滑值，α為平滑系數(shù)，yt為在時間t的實際值，為在時間(t-1)的一次指數(shù)平滑值，為在時間t的二次指數(shù)平滑值，為在時間(t-1)的二次指數(shù)平滑值，p為大于2的正整數(shù)。
進一步地，步驟S5中使用基于指數(shù)平滑法的線性預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測。
進一步地，步驟S5中使用基于指數(shù)平滑法的二次曲線預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測。
用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估系統(tǒng)，包含有：
數(shù)據(jù)收集模塊，用于收集組成待評估產(chǎn)品的材料種類、以及各材料種類所占質(zhì)量；
聯(lián)網(wǎng)模塊，該聯(lián)網(wǎng)模塊用于從互聯(lián)網(wǎng)獲取與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)，該與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)包括工業(yè)用電單價、碳排放量單價、材料作為廢棄材料的回收單價、拆解待評估產(chǎn)品的費用、填埋待評估產(chǎn)品的費用、以及材料進行再利用的單價；
環(huán)境影響評估模塊，用于計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所得益的環(huán)境影響因子EI，該環(huán)境影響因子綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC、待評估產(chǎn)品拆解過程中所需的能源消耗及碳排放量ER、以及處置待評估產(chǎn)品中不可回收部分所消耗的能量及碳排放量EL：
其中Mi為材料i的質(zhì)量，n為組成待評估產(chǎn)品的材料種類數(shù)量；
經(jīng)濟效益評估模塊，用于計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益因子EE，考慮到拆解過程和填埋不可回收部分過程相對于材料的再生利用過程而言環(huán)境影響較小，因此可以忽略不計，該經(jīng)濟效益因子EE綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC：
其中Pε為工業(yè)用電的單價，Pc為經(jīng)認證的碳排放量的單價；
經(jīng)濟可行性評估模塊，用于計算再利用待評估產(chǎn)品的經(jīng)濟可行性因子CEER，該經(jīng)濟可行性因子CEER綜合了待評估產(chǎn)品作為廢棄材料的回收費用、將待評估產(chǎn)品作為廢棄材料進行填埋的費用Cl、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、將待評估產(chǎn)品進行再利用的費用和經(jīng)濟效益因子EE：
其中Mo為待評估產(chǎn)品的總質(zhì)量，Vi為材料i作為廢棄材料的回收單價，Cd為拆解待評估產(chǎn)品的費用，Cl為填埋待評估產(chǎn)品的費用，Cri為將材料i進行再利用的單價。
進一步地，數(shù)據(jù)收集模塊通過收集和維護與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)庫對環(huán)境影響評估模塊、經(jīng)濟效益評估模塊和經(jīng)濟可行性評估模塊提供數(shù)據(jù)支持，其中與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)包括工業(yè)用電單價、碳排放量單價、材料作為廢棄材料的回收單價、拆解待評估產(chǎn)品的費用、填埋待評估產(chǎn)品的費用、以及材料進行再利用的單價。
進一步地，還包含有數(shù)據(jù)預測模塊，該數(shù)據(jù)預測模塊基于指數(shù)平滑法對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測，其中在對經(jīng)濟效益因子EE進行預測時，平滑系數(shù)根據(jù)工業(yè)用電單價Pε與碳排放量單價Pc的波動情況進行設置；在對經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測時，平滑系數(shù)根據(jù)材料作為廢棄材料的回收單價Vi、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、填埋待評估產(chǎn)品的費用Cl、和將材料i進行再利用的單價Cri的波動情況進行設置，作為預測基礎的指數(shù)平滑公式包括：
一次指數(shù)平滑公式：
二次指數(shù)平滑公式：
p次指數(shù)平滑公式：
其中為在時間t的一次指數(shù)平滑值，α為平滑系數(shù)，yt為在時間t的實際值，為在時間(t-1)的一次指數(shù)平滑值，為在時間t的二次指數(shù)平滑值，為在時間(t-1)的二次指數(shù)平滑值，p為大于2的正整數(shù)。
進一步地，數(shù)據(jù)預測模塊中使用基于指數(shù)平滑法的線性預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測。
進一步地，數(shù)據(jù)預測模塊中使用基于指數(shù)平滑法的二次曲線預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測。
進一步地，數(shù)據(jù)收集模塊通過收集和維護與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)預測模塊提供數(shù)據(jù)支持，其中與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)包括工業(yè)用電單價、碳排放量單價、材料作為廢棄材料的回收單價、拆解待評估產(chǎn)品的費用、填埋待評估產(chǎn)品的費用、以及材料進行再利用的單價。
本發(fā)明的有益效果在于：提出了產(chǎn)品回收利用的經(jīng)濟可行性評估方法和系統(tǒng)，通過綜合考慮產(chǎn)品自身經(jīng)濟性以及產(chǎn)品回收利用對環(huán)境的影響等因素來評估產(chǎn)品回收利用的可行性；因各項價格會因時間不同有所變化，采用基于指數(shù)平滑法的預測模型進行數(shù)據(jù)預測，從而實現(xiàn)動態(tài)評估以提高評估的準確性和精確程度，減少物價隨時間波動對評估結果準確性的影響；數(shù)據(jù)收集模塊通過收集和維護與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)庫對系統(tǒng)中其他評估模塊提高數(shù)據(jù)支持，實時更新與完善價格數(shù)據(jù)，進一步提高系統(tǒng)評估的可信度，并且可在離線狀態(tài)下運行系統(tǒng)。
附圖說明
圖1是部分材料初次生產(chǎn)與二次生產(chǎn)所需要的能量消耗。
具體實施方式
下面，結合附圖與具體實施方式，對本發(fā)明做進一步描述：
實施例1
用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估方法，包含以下步驟：
S1、收集組成待評估產(chǎn)品的材料種類、以及各材料種類所占質(zhì)量；
S2、計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所得益的環(huán)境影響因子EI，該環(huán)境影響因子綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC、待評估產(chǎn)品拆解過程中所需的能源消耗及碳排放量ER、以及處置待評估產(chǎn)品中不可回收部分所消耗的能量及碳排放量EL：
其中Mi為材料i的質(zhì)量，n為組成待評估產(chǎn)品的材料種類數(shù)量；
S3、計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益因子EE，考慮到拆解過程和填埋不可回收部分過程相對于材料的再生利用過程而言環(huán)境影響較小，因此可以忽略不計，該經(jīng)濟效益因子EE綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC：
其中Pε為工業(yè)用電的單價，Pc為經(jīng)認證的碳排放量的單價；
S4、計算再利用待評估產(chǎn)品的經(jīng)濟可行性因子CEER，該經(jīng)濟可行性因子CEER綜合了待評估產(chǎn)品作為廢棄材料的回收費用、將待評估產(chǎn)品作為廢棄材料進行填埋的費用Cl、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、將待評估產(chǎn)品進行再利用的費用和經(jīng)濟效益因子EE：
其中Mo為待評估產(chǎn)品的總質(zhì)量，Vi為材料i作為廢棄材料的回收單價，Cd為拆解待評估產(chǎn)品的費用，Cl為填埋待評估產(chǎn)品的費用，Cri為將材料i進行再利用的單價；
S5、為減少各種費用及用電單價、碳排放量單價隨時間波動對經(jīng)濟可行性因子CEER準確性的影響，使用基于指數(shù)平滑法的線性預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測，其中在對經(jīng)濟效益因子EE進行預測時，平滑系數(shù)α根據(jù)工業(yè)用電單價Pε與碳排放量單價Pc的波動情況進行設置；在對經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測時，平滑系數(shù)α根據(jù)材料作為廢棄材料的回收單價Vi、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、填埋待評估產(chǎn)品的費用Cl、和將材料i進行再利用的單價Cri的波動情況進行設置，作為預測基礎的指數(shù)平滑公式包括：
一次指數(shù)平滑公式：
二次指數(shù)平滑公式：
p次指數(shù)平滑公式：
其中為在時間t的一次指數(shù)平滑值，α為平滑系數(shù)，yt為在時間t的實際值，為在時間(t-1)的一次指數(shù)平滑值，為在時間t的二次指數(shù)平滑值，為在時間(t-1)的二次指數(shù)平滑值，p為大于2的正整數(shù)；
線性預測模型：
Zt+m＝at+btm，
其中，Zt+m為在時間t+m時的預測值，正整數(shù)m表示從t開始的預測期數(shù)。
實施例2
本實施例提供的另一種用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估方法基于實施例1中的用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估方法，其中步驟S5中使用基于指數(shù)平滑法的二次曲線預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測，二次曲線預測模型：
其中Zt+m為在時間t+m時的預測值，正整數(shù)m表示從t開始的預測期數(shù)，為在時間t時的三次指數(shù)平滑值。
實施例3
用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估系統(tǒng)，包含有：
數(shù)據(jù)收集模塊，用于收集組成待評估產(chǎn)品的材料種類、以及各材料種類所占質(zhì)量；
聯(lián)網(wǎng)模塊，該聯(lián)網(wǎng)模塊用于從互聯(lián)網(wǎng)獲取與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)，該與產(chǎn)品再利用相關的價格數(shù)據(jù)包括工業(yè)用電單價、碳排放量單價、材料作為廢棄材料的回收單價、拆解待評估產(chǎn)品的費用、填埋待評估產(chǎn)品的費用、以及材料進行再利用的單價；
環(huán)境影響評估模塊，用于計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所得益的環(huán)境影響因子EI，該環(huán)境影響因子綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC、待評估產(chǎn)品拆解過程中所需的能源消耗及碳排放量ER、以及處置待評估產(chǎn)品中不可回收部分所消耗的能量及碳排放量EL：
其中Mi為材料i的質(zhì)量，n為組成待評估產(chǎn)品的材料種類數(shù)量；
經(jīng)濟效益評估模塊，用于計算再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益因子EE，考慮到拆解過程和填埋不可回收部分過程相對于材料的再生利用過程而言環(huán)境影響較小，因此可以忽略不計，該經(jīng)濟效益因子EE綜合了再利用待評估產(chǎn)品相對于全新生產(chǎn)該待評估產(chǎn)品所減少的碳排放量ET和能量消耗EC：
其中Pε為工業(yè)用電的單價，Pc為經(jīng)認證的碳排放量的單價；
經(jīng)濟可行性評估模塊，用于計算再利用待評估產(chǎn)品的經(jīng)濟可行性因子CEER，該經(jīng)濟可行性因子CEER綜合了待評估產(chǎn)品作為廢棄材料的回收費用、將待評估產(chǎn)品作為廢棄材料進行填埋的費用Cl、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、將待評估產(chǎn)品進行再利用的費用和經(jīng)濟效益因子EE：
其中Mo為待評估產(chǎn)品的總質(zhì)量，Vi為材料i作為廢棄材料的回收單價，Cd為拆解待評估產(chǎn)品的費用，Cl為填埋待評估產(chǎn)品的費用，Cri為將材料i進行再利用的單價；
數(shù)據(jù)預測模塊，該數(shù)據(jù)預測模塊使用基于指數(shù)平滑法的線性預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測，其中在對經(jīng)濟效益因子EE進行預測時，平滑系數(shù)根據(jù)工業(yè)用電單價Pε與碳排放量單價Pc的波動情況進行設置；在對經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測時，平滑系數(shù)根據(jù)材料作為廢棄材料的回收單價Vi、拆解待評估產(chǎn)品的費用Cd、填埋待評估產(chǎn)品的費用Cl、和將材料i進行再利用的單價Cri的波動情況進行設置，作為預測基礎的指數(shù)平滑公式包括：
一次指數(shù)平滑公式：
二次指數(shù)平滑公式：
p次指數(shù)平滑公式：
其中為在時間t的一次指數(shù)平滑值，α為平滑系數(shù)，yt為在時間t的實際值，為在時間(t-1)的一次指數(shù)平滑值，為在時間t的二次指數(shù)平滑值，為在時間(t-1)的二次指數(shù)平滑值，p為大于2的正整數(shù)；
線性預測模型：
Zt+m＝at+btm，
其中，Zt+m為在時間t+m時的預測值，正整數(shù)m表示從t開始的預測期數(shù)。
實施例4
本實施例提供的另一種用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估系統(tǒng)基于實施例1中的用于產(chǎn)品設計的再利用經(jīng)濟可行性動態(tài)評估系統(tǒng)，其中數(shù)據(jù)預測模塊中使用基于指數(shù)平滑法的二次曲線預測模型對經(jīng)濟效益因子EE和經(jīng)濟可行性因子CEER進行預測，二次曲線預測模型：
其中Zt+m為在時間t+m時的預測值，正整數(shù)m表示從t開始的預測期數(shù)，為在時間t時的三次指數(shù)平滑值。
實施例5
如圖1所示，所調(diào)查的部分材料中，二次生產(chǎn)相對于初次生產(chǎn)(全新生產(chǎn))能有效節(jié)省能量消耗，從而有利于節(jié)能減排。
對本領域的技術人員來說，可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思，做出其它各種相應的改變以及形變，而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。