“雙碳”目標下快消品包裝的綠色轉型設計策略研究

引言

國務院發(fā)布的《關于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經濟體系的指導意見》明確提出[1]，應推行產品綠色設計，構建低碳循環(huán)發(fā)展的制造體系。在此“雙碳”目標的驅動下，快消品包裝作為高頻消費產品的重要組成，其設計與生產對環(huán)境影響不容忽視。快消品涵蓋食品、飲料、家居用品等類別，由于其消費量大、生命周期短，產生的包裝廢棄物在資源消耗與碳排放中占據重要比例。因此，推動快消品包裝設計的綠色轉型，以降低資源消耗與環(huán)境負擔，是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關鍵路徑。

現(xiàn)有綠色低碳包裝設計研究已涵蓋多個領域。楊帆等[2] 基于可再生理念，探討網購快遞包裝的減量、再利用與循環(huán)設計策略。魏穎艷[3] 研究了“雙碳”目標下隴南特色農產品包裝的綠色發(fā)展，提出碳標簽在包裝設計中的應用策略。李婭[4] 分析了綠色低碳理念在化妝品包裝中的實踐，提出符合可持續(xù)發(fā)展的設計啟示。張健等[5]基于碳足跡導向的綠色包裝策略，優(yōu)化了包裝材料、結構與工藝。陳佳慧等[6] 結合AHP 和HOQ 方法，構建了耳機包裝的可持續(xù)設計策略，優(yōu)化了用戶需求與設計要求。

然而，當前綠色低碳包裝設計研究主要聚焦于網購快遞、農產品、化妝品及電子產品包裝等領域，而針對快消品包裝的綠色轉型設計研究仍較為薄弱，尚且缺乏科學、客觀的設計評價體系。鑒于此，文章基于快消品包裝的綠色轉型需求，構建科學的設計評價指標體系，為快消品包裝的綠色轉型設計提供理論依據與實踐指導。

一、模型概述與研究框架

（一）層次分析法

層次分析法（AHP，Analytic Hierarchy Process）是一種用于解決多準則決策問題的定量分析方法，通過層次化結構化的方式，系統(tǒng)地評估復雜決策情境中的各個方案。于20 世紀70 年代，由托馬斯·薩提（Thomas Saaty）提出[7]。AHP 通過將決策問題分解為目標層、準則層和方案層等多個層次，幫助決策者理性地識別并比較各要素間的相互關系，從而優(yōu)化決策過程。AHP 通過構建成對比較矩陣，基于專家或決策者的經驗與判斷，對各準則及方案進行相對重要性評定。每一對要素的相對重要性通過數值化形式量化，并通過精確的數學計算求得各要素的權重，進而綜合各方案的得分，最終得出最優(yōu)決策方案。

（二）熵權法

熵權法（EWM，Entropy Weight Method）最早由Shannon 于1948 年在信息論中提出，用于量化信息的不確定性[8]。在多屬性決策問題中，熵權法通過計算各評價指標的信息熵值，客觀地確定其權重。信息熵反映了某一指標的分散程度與不確定性，熵值越低，說明該指標的信息貢獻越大，權重亦隨之增大；反之，熵值越高，表示該指標的貢獻度較小，其權重相應減少。熵權法能夠有效克服傳統(tǒng)主觀賦權方法可能帶來的偏差，確保權重分配的客觀性和科學性。

（三）博弈論組合賦權法

博弈論組合賦權法（Game Theory-Based Weighting Method）通過引入博弈論中的決策者間的互動與策略選擇，為多指標決策問題提供了一種全新的賦權方法[9]。該方法能夠有效平衡傳統(tǒng)的層次分析法（AHP）與熵權法（EWM）的局限性，結合博弈模型中的納什均衡原理，動態(tài)調整各評價指標的權重。博弈論通過模擬決策主體在資源、信息及利益上的博弈過程，以平衡不同權重分配之間的沖突與協(xié)調，確保權重反映實際決策過程中的權衡與妥協(xié)。博弈論組合賦權法為快消品包裝綠色轉型設計提供了精準且動態(tài)的權重分配機制，以推動各項設計指標權重的合理優(yōu)化。

（四）研究流程框架

通過對博弈論組合賦權法相關文獻的系統(tǒng)梳理與深度分析，構建基于層次分析法（AHP）、熵權法（EWM）與博弈論的組合賦權模型。首先，通過德爾菲法結合專家訪談與問卷調研，篩選并確定了快消品包裝綠色轉型設計的評價指標。隨后，運用AHP 法對各指標的主觀權重進行確定，結合EWM 法量化分析客觀數據的重要性。最終，通過博弈論組合賦權法融合主客觀權重，構建科學統(tǒng)一的綜合權重體系。該評價流程基于科學的多層次賦權機制，精準反映各設計因素的相對重要性及其在快消品包裝綠色轉型設計中的作用，具體流程如圖1 所示。

二、快消品包裝的綠色轉型設計評價模型

（一）評價指標構建

在構建快消品包裝的綠色轉型設計評價指標體系時，首先通過系統(tǒng)的文獻分析，并基于《綠色包裝評價方法與準則》國家標準要求[10]，對現(xiàn)有綠色包裝領域的評價指標進行梳理與歸納，初步構建適用于快消品包裝綠色轉型的設計評價框架，涵蓋可持續(xù)性、環(huán)境影響、消費者體驗等關鍵因素。在初步框架確立后，應用德爾菲法進行多輪專家訪談與篩選，以確保指標體系的全面性與適用性。專家組成員來自包裝設計、環(huán)保技術、市場營銷等領域，具備10 年以上理論研究與實踐經驗。

在第一輪德爾菲法中，發(fā)放問卷20 份，確保回收率與有效率均為100%。專家組對初步指標體系的邏輯性與適配性進行了深入剖析，提出了修改意見。基于專家反饋，剔除冗余項，精簡過度細化的指標，并強化了各項指標之間的內在聯(lián)系，形成了修訂后的第二輪問卷。第二輪問卷同樣發(fā)放20 份，最終回收有效問卷18 份，回收率與有效率為90%。專家組對指標體系的結構性、層次性及權重分布進行了進一步探討，進行優(yōu)化調整。經過兩輪德爾菲法的修訂與優(yōu)化，最終形成了科學、嚴謹的快消品包裝綠色轉型設計評價指標體系，見圖2。

（二）判斷矩陣構建與權重計算

基于相對重要度評分法，依照表1 標度對同層級指標進行重要性對比，構建判斷矩陣。邀請10 位專家，其中包括6 位包裝設計專家，3 位環(huán)境生態(tài)工程專家，1 位市場營銷專家，均具備10 年以上的相關研究經驗，對一級與二級準則層指標進行權重評估，為后續(xù)分析提供數據支撐。

采用特征向量法計算各指標權重，通過將判斷矩陣的特征權重向量ω 與權重比矩陣A 相乘，得到權重分配結果。

對判斷矩陣進行歸一化處理，求解最大特征值λ max 及其對應的特征向量ω α，以確定各評價指標的權重。以一位專家的評分為例，生成判斷矩陣見表2 ～ 6。

判斷矩陣的構建易受評價主體認知差異影響，可能引入誤差。需進行一致性檢驗，計算公式如下：

當MCR ＜ 0.1 時，判斷矩陣通過一致性檢驗，權重分配合理。若超出0.1，則調整矩陣，直至滿足一致性要求。

根據公式（1）—（3），計算一致性比率MCR，驗證以上4 個判斷矩陣，結果見表7。MCR 所有值均小于0.1，證明表2 ～ 6 所列判斷矩陣已滿足一致性要求。基于此，計算主觀權重結果詳見表8。

（三）基于熵權法的客觀權重計算

為確保權重分配的客觀性與科學性，邀請10 位專家對一級與二級準則層指標評分，構建評價矩陣，計算各指標的客觀權重向量集合ω 2，詳見表9。

（四）基于博弈組合賦權法的綜合權重計算

采用博弈論組合賦權法計算快消品包裝綠色轉型設計評價指標的綜合權重，流程如下：

三、計算結果討論

博弈論組合賦權法計算結果表明，1）環(huán)境影響被確立為快消品包裝綠色轉型設計的首要考量因素，其中材料可持續(xù)性權重最高，強調優(yōu)先選用環(huán)保、可回收及可降解設計材料，以降低碳足跡并優(yōu)化資源利用。生命周期評估緊隨其后，凸顯全生命周期管理在減少環(huán)境負擔中的關鍵作用，確保包裝設計從生產、流通到廢棄的全過程均符合可持續(xù)發(fā)展要求。2）功能與用戶體驗居于次要層級，快消品包裝在滿足環(huán)保標準的同時，需兼顧用戶體驗的優(yōu)化。其中保護性能占據主導地位，表明包裝設計需確保產品在運輸、存儲及使用過程中具備足夠的耐用性與安全性。便捷性緊隨其后，反映出優(yōu)化包裝設計結構、提升拆解與存儲便捷性對消費者體驗的重要性。3）經濟效益居于第3 層級，突出了快消品包裝綠色轉型設計的成本控制要求。生產成本權重最高，表明在推進綠色包裝設計時，需在環(huán)保目標與經濟可行性之間取得平衡。資源優(yōu)化亦占據較高權重，體現(xiàn)設計精細化管理、降低能源與材料消耗對提升生產效率與成本控制的核心價值。4）創(chuàng)新與文化價值盡管在當前轉型過程中權重相對較低，但在長期發(fā)展中仍具有重要意義。技術創(chuàng)新權重最高，凸顯智能包裝設計的功能擴展與數字化設計的結合在推動快消品綠色包裝設計變革中的關鍵作用。信息傳達次之，凸顯包裝設計在綠色理念傳播與消費者環(huán)保意識提升中的媒介價值。該評價框架為快消品包裝的綠色設計實踐提供了科學依據，并為后續(xù)設計策略的制定奠定了理論基礎。

四、快消品包裝的綠色轉型設計策略

（一）創(chuàng)新材料與智能設計

1. 生命周期評估與綠色設計材料

在“雙碳”目標的引導下，快消品包裝設計亟須深入考量其全生命周期的環(huán)境影響。全生命周期評估（LCA）作為衡量設計可持續(xù)性的關鍵方法，能夠精準量化包裝在各階段的碳排放、資源消耗及生態(tài)效應[11]，為設計優(yōu)化提供科學依據。伴隨數字化與智能技術的發(fā)展，人工智能（AI）與大數據分析成為提升LCA 精度與效率的重要手段，AI 增強型LCA（AI-augmented LCA）分析模型結合深度學習與大數據分析，能夠實現(xiàn)設計決策的智能化與動態(tài)優(yōu)化。AI 通過對海量歷史數據與環(huán)境變量的深度挖掘，科學預測不同材料與設計方案的環(huán)境效應，從而幫助設計師在初期階段做出符合可持續(xù)發(fā)展目標的設計決策。同時，AI 在智能化材料篩選中的應用，結合大數據與環(huán)境標準，能夠自主推薦低碳、可回收的綠色設計材料，如生物基塑料、可降解聚合物和天然植物纖維等，此類材料在生產階段減少對不可再生資源的依賴，并在使用與廢棄過程中減輕環(huán)境負擔。設計師應綜合評估設計材料的生態(tài)效益、碳排放與降解能力，結合LCA 優(yōu)化材料組合與設計路徑，以實現(xiàn)資源最優(yōu)配置和環(huán)境影響最小化。

2. 可拆卸式包裝與智能回收設計

可拆卸式包裝設計作為推動資源循環(huán)利用的創(chuàng)新形式，通過模塊化構造與智能拆解機制，優(yōu)化材料分離路徑與資源循環(huán)利用效率。快消品包裝組件精確劃分為獨立模塊，有效規(guī)避異質材料混合導致的回收障礙，確保其高效進入循環(huán)體系，同時降低二次污染風險。依托統(tǒng)一規(guī)格、接口兼容的標準化模塊體系，增強不同包裝組件間的兼容性，拓展快消品包裝跨產品或跨行業(yè)的適配性，使其廢棄后可靈活轉換為儲物容器、家居配件等功能性產品，以延長使用壽命并提升資源價值。智能回收設計則基于先進的追蹤與識別技術，如RFID 標簽及環(huán)境感知傳感器的嵌入，構建全生命周期的數據管理體系，實現(xiàn)快消品包裝的實時監(jiān)測、精準分類與高效回收。結合終端數據分析，智能回收系統(tǒng)可追溯包裝材質流向，優(yōu)化回收路徑，并借助AI 算法解析用戶回收行為，構建積分獎勵、折扣返利等針對性的激勵機制，增強資源回收率與社會參與度。可拆卸式包裝與智能回收設計的結合，可推動快消品包裝設計向資源高效利用轉型。

（二）智能包裝與綠色體驗設計

在信息技術日新月異的背景下，智能包裝已成為快消品包裝設計與可持續(xù)發(fā)展的核心驅動力。物聯(lián)網（IoT）、近場通信（NFC）與二維碼等技術的集成[12]，賦予智能包裝設計實時數據反饋功能，精準呈現(xiàn)碳足跡與回收路徑，并通過區(qū)塊鏈技術增強碳足跡追蹤的透明度，確保全生命周期數據的安全性與可追溯性。為推動綠色消費體驗，快消品智能包裝設計可結合數字孿生模型（Digital TwinModel），基于實時數據構建虛擬映射，模擬包裝在不同場景下的使用與回收路徑，形成可視化的環(huán)保信息系統(tǒng)。集成碳足跡監(jiān)測系統(tǒng)，實時追蹤產品從生產到廢棄的環(huán)境影響，并根據區(qū)域環(huán)保政策與消費者行為特征調整設計決策。此外，快消品智能包裝可融入體驗設計理念，構建多感官交互體系，以視覺引導、觸覺反饋、溫度感應與場景化綠色體驗等方式塑造知覺觸點。通過電子墨水標簽、動態(tài)紋理表面及溫變材料，使用戶在使用過程中直觀體驗包裝的環(huán)保特性，營造沉浸式感知場域，促發(fā)可持續(xù)消費行為。

（三）綠色供應鏈與設計協(xié)同推進

1. 綠色供應鏈與低碳工藝整合

快消品包裝的綠色轉型設計依托于綠色供應鏈體系，以溯源機制為起點，統(tǒng)籌低碳工藝、數字化設計與智能制造，構建全鏈協(xié)同的生產范式。數字化設計基于精準數據模擬，優(yōu)化材料消耗、能耗分布與結構形態(tài)，提升資源配置效率，并為智能制造提供參數化支撐。智能制造通過精細化控制動態(tài)調整工藝參數，使包裝設計在生產環(huán)節(jié)實現(xiàn)能效最優(yōu)配置，降低能源消耗與碳排放負荷。低碳工藝與智能控制的融合需構建柔性制造體系，通過自動化調節(jié)與能耗監(jiān)測，實現(xiàn)材料損耗的精準控制與碳排放的最小化，增強從設計到制造過程對低碳轉型的適配能力。為強化供應鏈協(xié)同，應深化數據互聯(lián)，增強設計、制造與回收環(huán)節(jié)的智能化聯(lián)動，推動閉環(huán)循環(huán)體系建設，加速綠色轉型設計進程。

2. 本地化生產與智能物流優(yōu)化

綠色供應鏈的優(yōu)化不僅涉及材料生產，還需對物流體系進行系統(tǒng)性創(chuàng)新。快消品包裝設計應與本地化生產緊密對接，以減少跨區(qū)域運輸所產生的碳排放，同時提升供應鏈的穩(wěn)定性與區(qū)域資源匹配度。本地化生產應結合智能制造，構建分布式生產模式，縮短供應鏈路徑，提升包裝設計的實際應用效率。智能物流系統(tǒng)基于大數據與物聯(lián)網技術，優(yōu)化運輸過程中的空間布局與資源調度，動態(tài)調整配送路徑，通過智能倉儲管理與運輸路徑優(yōu)化提升物流流轉效率，減少能源消耗與空載率。快消品包裝需契合智能物流進行適配性設計，通過強化結構強度、優(yōu)化輕量化材料應用及精煉體積壓縮技術以精準調控關鍵參數，提升運輸穩(wěn)定性與倉儲集約化水平，推動從生產端到終端的綠色升級。

（四）文化價值與社會責任導向設計

快消品包裝設計應遵循文化價值與社會責任導向，推動綠色轉型與品牌社會影響力的聯(lián)動發(fā)展。構建文化可持續(xù)性策略，通過視覺符號、色彩體系與造型語言的差異化設計，精準傳遞環(huán)保理念與地域文化，強化包裝在低碳轉型中的功能表達與文化承載力。結合故事化敘事設計，整合本土文化符號、場景元素與敘事脈絡，將品牌的環(huán)保實踐與社會責任轉化為具有感召力的設計表達。增強現(xiàn)實（AR）與虛擬現(xiàn)實（VR）技術可深化包裝的文化價值與社會責任傳播，AR 通過包裝掃描呈現(xiàn)碳足跡、材質解析與回收路徑，使消費者直觀感知產品的可持續(xù)價值。VR 模擬低碳生活場景，構建虛擬體驗空間，使用戶沉浸式理解綠色理念。基于新媒體傳播模式，快消品包裝設計可結合社交平臺傳播機制，構建用戶驅動的綠色設計傳播體系，通過互動式內容與社群共創(chuàng)推動用戶主動分享環(huán)保行動，使包裝超越產品載體功能，成為品牌文化與社會責任的傳播媒介。

結語

文章基于“雙碳”目標，通過德爾菲法進行兩輪專家問卷調研，構建了快消品包裝綠色轉型設計的評價體系，并運用層次分析法（AHP）、熵權法（EWM）及博弈論組合賦權法優(yōu)化指標權重，從而增強了評價體系的科學性與客觀性。研究結果表明，快消品包裝的綠色轉型設計應圍繞環(huán)境影響、功能與用戶體驗、經濟效益、創(chuàng)新與文化價值4 項核心要素展開。鑒于此，提出了包括創(chuàng)新材料與智能設計、智能包裝與綠色體驗設計、綠色供應鏈與設計協(xié)同推進、文化價值與社會責任導向設計的策略，為快消品包裝設計的可持續(xù)發(fā)展提供理論依據與實踐指引。然而，研究仍存在一定局限，如樣本數據的適用性有待拓展，未來可結合典型案例深入驗證，并探索智能包裝設計在綠色轉型中的實踐路徑，以提升快消品綠色包裝設計的實施效果與市場適應性。