“中创足迹”观点 | 关于生命周期清单分配问题解决方案的几点思考
近年来，高度工具集成化的LCA建模软件的广泛普及，造成LCA研究者和实践者较少关注工具窗口背后的基础模型与数理逻辑。随着我国LCA软件自主化进程的不断推进，清单分配问题的基础算法理论势必成为检验LCA底层技术开发者的专业能力的“试金石”。
广义逆与生命周期清单算法之间的关联性虽发表于20年前，但随着国内LCA实践领域向电子器件、汽车等复杂终端产品的不断推移，将相关算法引入自主研发的软件系统，彻底突破“清单分配算法”的技术障碍，让生命周期评价结果在方法学方面经得起推敲与追溯，对于循序渐进推动国内LCA实践的高质量发展，进而逐步提升国际认可度大有裨益。
生命周期清单是在工业系统实践生命周期思想的数据基础。生命周期评价结果是由生命周期清单经过特征化、归一化等系列线性变换所得，因此清单编制的准确性直接制约最终评价结果的可信度。
“多功能单位”产品系统的清单分配是生命周期清单计算研究领域的关键科学问题。尽管ISO14044标准中提出了进行清单分配的一般原则和建议步骤，包括：1.通过改变系统边界以避免清单分配问题；2. 通过建立过程输入输出与产品产出之间的物理关联进行清单分配；3. 物理关联难以建立时，应通过建立其他关联进行清单分配。然而，在LCA实践过程中，国内外学术界对解决清单分配问题的具体技术方案尚未形成统一意见。
对于清单分配执行步骤的第1步而言，改变系统边界包括两种方式：一是细化系统边界，将内置多个子流程的大流程分解成若干单元，重塑数据采集的最小流程单位，从而甄别并避免虚假的产品共生现象；二是扩展系统边界，将共生产品的独立生产系统纳入研究范围，获得共生产品的非对称“镜像清单”，从而在原始共生清单中直接截取目标功能单位的清单数值。作为解决清单分配问题的首推执行步骤，改变系统边界有着广泛的应用场景与认可度，并已于某些LCA标准中予以应用实践。然而，对系统边界改变与LCA算法逻辑之间的理论关系尚待深入研究。
从数理逻辑角度分析，改变系统边界的线性代数实质，是在原有清单计算方程组的基础上，创造了更多线性无关的有效数量关系，以此增加了生命周期清单计算方程组的秩，使得反映流程间数量关系的LCA技术矩阵转化为非奇异矩阵，从而确保产品清单具有唯一解。在这一方面，《国际生命周期评价杂志》于1998年发表的研究’A special view on the nature of allocation problem’，将广义逆引入生命周期清单的线性求解过程，提出了生命周期清单编制的标准代数模式，并指出清单分配问题在此模式下的数学表现形式，科学阐明了清单分配在复杂物质流系统中的存在性判定条件，其应用能够高效识别出某些虚假分配问题的存在（例如某一生产过程的多产品输出比例与下游消费过程的多产品需求比例相吻合），可谓是改变系统边界以避免清单分配问题的数理基础。