数字集成生命周期思维框架在食物系统可持续性评估中的应用研究

《Scientific Reports》：Digital-enabled life cycle thinking for sustainable food systems: aligning with sustainable development goals

　　

摘要

全球食物系统日益复杂，加之气候变化、资源匮乏和社会经济压力，迫切需要先进的可持续性评估方法。尽管生命周期思维（LCT）提供了一个全面的框架，但其实际应用受到数据限制、方法学不确定性以及传统模型在捕捉动态运营条件方面能力有限的制约。本研究提出了一种数字集成的LCT框架，该框架结合了人工智能（AI）、区块链、物联网（IoT）和遥感技术，以提升食物供应链中的数据准确性、透明度及实时决策能力。本研究的一项关键贡献是引入了两个新颖的构建概念——数字信任指数（DTI）和气候影响证明（PCI），用于量化利益相关者的信任，并提供可验证的证据，将数字干预措施与可衡量的环境结果联系起来。DTI被概念化为利益相关者信任的综合衡量指标，整合了数字基础设施能力和基于治理的信任机制。情景分析表明，集成的数字和治理系统可实现高达34%的气候影响减少量（CIR），而蒙特卡洛模拟结果显示平均CIR约为20%，证实了该框架在不确定性条件下的稳健性。研究表明，可持续发展目标12（SDG 12，占23%）和可持续发展目标9（SDG 9，占20%）在食物系统的数字LCT研究中占据主导地位，其次是SDG 2和SDG 13，而以生物多样性为重点的目标（SDG 14和SDG 15）受到的关注较少。提出的以SDG为导向的框架将数字技术整合到LCT的各个阶段，实现实时、透明的可持续性评估，同时增强对生物多样性影响的监测。研究结果强调，数字化与治理及可持续发展目标导向的指标相结合时，能够促进食物系统更加透明、适应性更强且以影响为驱动的可持续性评估。