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为解决技术系统直接材料消耗面临的挑战，研究人员以欧盟电子市场为对象开展研究。通过构建系统视角，分析发现技术收敛等因素影响材料消耗，成果对理解技术与材料消耗关系、推动可持续发展意义重大。
在当今科技飞速发展的时代，电子产品已深度融入人们的生活。然而，技术系统的发展在带来便利的同时，也引发了一系列资源与环境问题。技术系统的直接材料消耗面临着诸多挑战，比如整体代谢方面，经济系统对资源的需求不断增加，虽有技术进步提高资源利用效率，但反弹效应使得资源消耗难以真正降低；技术的材料复杂性不断上升，越来越多的功能集成导致产品中资源种类增多，给回收利用带来极大困难；此外，对关键或地质稀缺材料的依赖，使得技术系统面临供应风险。这些问题相互关联，严重影响着可持续发展，可现有研究却常孤立地看待它们，未能全面深入剖析。因此，开展深入研究，全面了解技术系统直接材料消耗的规律与影响因素迫在眉睫。
在此背景下，研究人员针对欧盟电子市场展开了一项重要研究。该研究旨在深入探究欧盟电子市场演变对直接材料消耗的影响，通过系统分析为解决相关问题提供有力依据。研究成果发表在《Ecological Economics》杂志上。
在研究方法上，研究人员主要运用了以下关键技术：首先，采用 “产品中心” 方法，依托 ProSUM 项目数据，该数据涵盖了欧盟电子市场的材料流入信息，包括投放市场的电气和电子设备（EEE）的时间序列数据（POM）以及其材料清单（BOM）数据 。其次，基于生态和工业生态的概念，定义了分析尺度、产品生态系统，并采用了一系列指标，如材料复杂性指标、熵指数、关键材料指标和地壳稀缺性指标（CSI）等，从多个维度对数据进行分析，以揭示电子市场演变与材料消耗之间的关系。
研究结果主要从三个层面展开：
- 社区层面：从数量和质量上看，1990 - 2007 年欧盟市场电子设备数量稳步增长，2007 - 2008 年经济危机后短暂恢复并趋于稳定；材料重量方面，2010 年达到峰值超 1200 万吨，之后增长速度变缓。这表明电子设备平均重量有所减轻，但整体材料消耗仍接近历史最高水平，未实现绝对脱钩。
- 功能组层面：通过对不同功能组产品的分析发现，“屏幕和显示器” 以及 “小型 IT 和电信设备” 功能组的 POM 单位增长明显，同时部分功能组设备重量下降。进一步研究发现，技术替代和技术融合对材料消耗影响显著。例如，在屏幕和显示器功能组中，阴极射线管（CRT）技术被平板技术替代，以及笔记本电脑和平板电脑等多功能设备的出现，使得单一功能设备被取代，减少了材料使用。在移动电话功能组中，智能手机的多功能特性导致其他单一功能设备需求收敛，同样实现了材料的节省。
- 材料层面：研究发现小型 IT 和电信设备功能组的材料复杂性最高，其中智能手机和笔记本电脑的熵指数较高，反映出其材料组成复杂且分布分散。在关键原材料（CRM）消耗方面，整体呈现下降趋势，但稀土元素的消耗有所增加。此外，通过 CSI 指标分析发现，EEE 系统对地质稀缺资源的依赖在整体上有所降低，但最复杂的设备面临更高的资源枯竭风险。
综合研究结果与讨论，该研究具有重要意义。研究揭示了欧盟电子市场演变与直接材料消耗之间复杂的关系，发现技术收敛在减少材料消耗的同时，也带来了材料复杂性增加和对特定关键材料依赖的风险。这一成果为理解技术发展与材料消耗的关系提供了新视角，有助于政策制定者制定更具针对性的政策，推动电子行业向更可持续的方向发展。同时，研究强调了采用多层次分析方法的重要性，为后续研究提供了方法学参考，对推动生态经济学、工业生态学与技术转型研究的融合发展具有积极作用。不过，研究也存在一定局限性，如未涉及间接材料消耗以及部分技术未纳入分析范围，这也为未来研究指明了方向。
