大数据时代产品包装“源头减废”设计评价体系构建的创新路径.pdf

56基金项目:国家社会科学基金艺术学项目(19BG132)阶段性成果作者简介:施爱芹(1974-),女,博士,教授,研究方向:可持续设计理论与实践,E-mail:引文格式:施爱芹,李蒙,程成.大数据时代产品包装“源头减废”设计评价体系构建的创新路径J.家具与室内装饰,2023,30(12):56-59.SHI Aiqin,LI Meng,CHENG Cheng.An Innovative Path for the Construction of a Product Packaging Source Waste Reduction Design Evaluation System in the Era of Big DataJ.Furniture&Interior Design,2023,30(12):56-59.自工业社会发展以来，产品包装因其广告促销和文化传播功能的有效性，在商业经济发展中起到了重要的促进消费的作用。包装设计不仅令被包装产品更具吸引力，还保护了产品的质量和安全。然而，随着现代物质消费的高度繁荣，因包装物形成的资源高耗及浪费现象已成为全球环境问题中令 人瞩目的重要部分。作为商业化的促销手段和运输工具，产品包装种类繁杂，难以实施全面的统计和深化的评估。人工智能时代大数据技术的快速发展提供了全新的分析工具1，为我们呈现了前所未有的机会，采用这一动态、智能化的技术方法可以重塑产品包装“源头减废”的控制设数据时代，采用现代技术手段可以引领和控制设计评价体系的发展，通过交叉型思维来拓展视野。跨学科的方法将使我们能够从不同角度审视包装“源头减废”的设计问题。例如，将计算机科学、环境科学、材料科学、消费者行为学和工程学等领域的知识结合起来，以寻找更全面的设计 及评价解决方案。建立科学合理的包装控制设计评价体系，是实现包装废弃物回收利用发展战略的根本保障，也是推进包装工业可持续发展的关键。目前，我国包装废弃物回收再利用体系并不健全，因此，要解决这一问题，建立科学、合理、系统的控制设计评价体系非常必要。在这一计及其评价体系2。以设计“源头减废”进行指向性包装控制设计评价体系研究，有别于一般的包装综合性评价，更具环保目标性和实际操作性，是减少包装废弃物排放的源头解决方案（图1）。本文将探讨大数据背景下的创新路径，重点关注思维创新、方法创新和工具创新在产品包装“源头减废”控制设计评价体系中的作用。1 思维创新：交叉型思维引领控制设计评价体系的发展传统的包装设计及其评价通常受限于特定领域的专业知识，这种垂直思维方式导致了对包装的有限理解。在大An Innovative Path for the Construction of a Product Packaging Source Waste Reduction Design Evaluation System in the Era of Big Data施爱芹1,2,3，李 蒙3，程 成3 Shi Aiqin1,2,3&Li Meng3&Cheng Cheng3(1.湖南工业大学包装设计艺术学院，湖南株洲 412007；2.湖南省哲学社会科学“过度包装设计治理智能评价”重点实验室，湖南株洲 412007 3.南京林业大学艺术设计学院，江苏南京 210037）摘 要：大数据时代人工智能技术的快速发展为重塑产品包装的控制设计和评价体系提供了全新的分析工具。在“源头减废”的目标视野下，论证了通过交叉型思维来拓展视野、采用跨学科方法从不同角度审视包装“源头减废”设计评价问题的思维创新路径；阐述了大数据等技术促进减废包装设计评价更为快速与客观、建议采用更多元化、智能化的方法来开展的方法创新问题；分析了大数据辅助控制设计评价体系的运转提高了评价的科学性和精准化的工具创新路径。研究结果表明：大数据等智能化技术在建立高效、科学的产品包装“源头减废”控制设计评价体系中能够发挥关键作用。关键词：大数据技术；包装设计；源头减废；评价体系；创新路径DOI:10.16771/43-1247/ts.2023.12.011中图分类号：TS664.1 文献标识码：A 文章编号:1006-8260(2023)12-0056-04Abstract:The rapid development of artificial intelligence technology in the era of big data provides a new analytical tool for reshaping the control design and evaluation system of product packaging.Under the target vision of waste reduction at source,the thinking innovation path of expanding the vision through cross-type thinking and adopting interdisciplinary method to examine the design evaluation of packaging waste reduction at source from different angles is demonstrated.This paper expounds the method innovation problem that big data technology can promote the design evaluation of waste reduction packaging to be more rapid and objective,and suggests to adopt more diversified and intelligent methods to carry out;The operation of big data-assisted control design evaluation system is analyzed to improve the scientific evaluation and accurate tool innovation path.The research results show that intelligent technology such as big data can play a key role in establishing an efficient and scientific product packaging source waste reduction control design evaluation system.Key words:Big data technology;Packaging design;Waste reduction at source;Evaluation system;Innovation path大数据时代产品包装“源头减废”设计评价体系构建的创新路径Seminar&Summary专论与综述57F&ID第30卷第12期 2023年12月 家具与室内装饰方向的研究中，多数学者常采用传统的研究方法进行数据处理与体系研究，但由于产品包装的数量巨大、种类庞杂，单一的学科研究方法或使用传统的研究方法难以实现学者们的研究方案。而产品包装是集审美、工艺、材料、经济、管理等于一身的综合体，因此，在包装评价体系的研究中需要进行多角度、多思维的设计与思考。学科交叉是现代学术研究的大势所趋和重要方式，也是现代学科交叉研究快速发展并取得成就的重要基础3。近现代历史脉络表明，新学科、新知识的产生通常离不开科学上的重大突破或者是新的生长点。随着大量新技术和新产业的兴起与发展，现代科学技术出现了高度分化与高度综合的趋势。学科之间的相互渗透愈演愈烈，形成了 大量由多种学科交叉形成的新思路、新学科3-4。交叉型思维是一种结合不同领域知识和方法、寻求创新解决方案的思考方式。这种思维模式在环保和包装设计领域尤为重要，因为它能够打破传统思维的界限，引入新的视角和方法，促进不同学科之间的沟通与合作，以共同探讨包装设计与环保之间相互作用的相关问题。这一过程要求设计师不仅仅关注包装的美观和实用性，还要考虑其对环境的影响、对社会可持续发展的长期作用。例如，包装设计师可与环境学研究者合作，探索使用可持续材料和减少废物的方法；设计师与社会学家合作，探索包装设计服务于生态社会、引导可持续的社会生活方式的不同视角；包装工程师通过与设计师、环境学及社会学等研究者开展协作产生的交叉型思维，有助于了解其他学科工作者对于包装材料、工艺、设计、使用方式、回收处理等的环境影响评价意愿，从而在包装设计过程中充分考虑到减少废弃物排放等环保因素。这些跨学科合作能够引导设计师从更广泛的角度审视问题，从而带来更为全面和创新的可持续设计方案。从全球化的背景来看，当今社会发结合，可以综合考虑包装设计的使用性能和环保性能；计算机科学与技术为包装评价体系带来智能化处理，建立大数据平台、监控实况、分析实时数据等，从而为产品包装“源头减废”的设计评价体系的构建提供坚实基础。尽管大数据应用在包装设计评价体系方面，国内外仍未有成熟的相关案例，但其它方向的交叉型研究成果为本研究提供了 一些参考。例如计算机科学技术手段不断更新，在做出预测和形成精准可视化结果方面表现出独特的优势，能够成为善于“思辨”的人文社会科学研究者等的辅助工具。在多伦多大学的“挖掘未来”计划中，计算机学科就为古代近东考古发掘提供了技术支持。因此，采用多学科研究方法来解决包装减废设计评价问题和系统研究，避免了单学科研究的片面问题，更体现了设计学研究的时代科技特征和学科交叉特点。2 方法创新：智能化方法指导控制设计评价体系的建立智能化时代语境下，大数据已深入人们的生活与学习中，人工智能（AI）和机器学习（ML）等新型技术不仅在效率和准确性上带来了突破，更是环保包装设计的重要推动力，减废包装评价体系的建立也不再只是停留在传统的研究方法，如层次分析法、模糊评价分析、综合评价、灰色关联度评价法、DEA方法等，而可采用更多元化、智能化的方法来开展创新设计。随着计算机技术、大数据技术和优化方法的日益提高与精进，包装减废设计研究只有沿着系统化、高效化和智能化的方向发展才有真正建立起有效评价系统的可能。结合大数据、人工智能、图像数据处理等智能化方法对包装评价体系中的数据进行整理和分析成为最便利有效的研究途径。AI和ML的运用已深入到包装设计的各个方面，这些技术可以处理和分析大量的消费者数据和市场趋势，为包装设计提供更加精确的指导。AI算法能够预测特定设计展面临着诸如气候、环境、资源、传染病等多方面的重大挑战，而问题愈来愈趋向综合化、复杂化，需要多学科交叉融合才能有效应对5。其中一些问题在一定程度上与日排放量巨大的包装废弃物有关。在智能化的大数据时代，采用交叉思维进行研究有助于突破传统设计方法的局限。当前，包装设计领域面临的环保问题包括过度使用不可降解材料、废弃物处理不当、一次性用品过于普及以及整个生产过程的碳排放超标等。交叉型思维在寻找这些问题解决方案中发挥着至关重要的作用。将环保理念和社会可持续发展思维融入包装控制设计及其评价体系有助于找到更有效的解决方案。例如，通过结合环境科学和工程学，设计师可以开发出新型的可降解或可回收材料，从而减少包装废弃物的产生；应用能源效率更高的生产方法可以降低整个包装生产过程的碳足迹，从而有助于形成对包装产业链的设计治理方案。一些饮料公司开始使用由植物纤维制成的包装材料，这些材料既可回收又可生物降解，其包装的开发是设计、生物技术和化学知识融合的结果，展示了交叉型思维在环保设计中的应用。上述案例不仅在于其环保属性的应用创新，更在于其致力于如何改变消费者和行业对包装的看法。这些创新案例证明了环保包装不仅可行，而且在市场上具有长期有效的竞争力，从而为减废设计评价提供了 典型案例。因而，要解决产品包装“源头减废”的设计评价体系问题，需以设计学为主体，与管理学、统计学、材料学等多学科相互融合。其中，管理学可以为包装评价体系创建科学系统的管理体系以及数据管理系统提供重要的思路；统计学为包装评价体系带来数据上的收集与处理，从统计学视角实现数据收集，形成完整科学的数据整理或数据系统；材料学可以为包装废弃物进行合理化分类与处理提供前提与基础；将工程学的强度分析与环保学的生命周期评价相图1 减废包装设计评价体系的构建路径58元素对消费者吸引力的影响，或者优化包装以减少材料使用，同时保持或提升产品的吸引力。例如，通过机器学习分析历史数据，可以识别出哪些包装特征与高销量和顾客满意度相关联。这将进一步有助于设计并实现基于大数据技术的包装设计评价系统。在传统的包装设计评价中，专家意见和消费者反馈是主要的决策支持工具，这些方法往往耗时且带有主观性。AI和ML技术的引入，使得设计评价变得更为快速和客观。这些技术可以自动化分析设计方案，提供及时的反馈，从而提高设计过程的效率和产品的市场适应性。智能化方法的应用显著提高了设计过程的效率和最终产品的质量6。设计团队可以更迅速地收集反馈、识别问题所在，并进行必要的调整。智能化方法在提高设计评价的效率、准确性和可靠性方面具有优势。自动化工具和算法可以在短时间内完成大量的复杂数据分析工作，这些技术能够减少偏见，提供更为准确和可靠的评价结果，有助于开发更高效的回收流程、优化材料使用，甚至在设计阶段预测和减少废弃物的产生，其评价速度也远远超过依赖个人经验和直觉的传统方法进行人工评估的速度。依据这些评价结果，设计团队可以在更短的时间内对设计方案进行迭代和改进，并提高产品在市场中的竞争力。通过优化设计和生产过程，减少资源消耗和废物产生，智能化技术有助于实现更加绿色和可持续的未来。在大数据的支持下，智能化方法在促进环境保护、实现经济、社会和环境的协调发展方面具有不俗的表现，这预示着包装设计领域和废弃物减排领域将会有一场深刻的变革。采用大数据等人工智能的方法创新性地协助建构控制设计评价体系，主要采用以下几种方式：一、人工智能性技术：企业需要应用和开发各种信息技术，如物联网技术、大数据技术、人工智能等，以收集和处理生产过程中的大量数据，形成全面而准确的信息系统，为包装设计评价体系提供智能化服务。保护，减少废弃物排放和资源浪费。3 工具创新：大数据介入辅助控制设计评价体系的运转大数据已快速全面进入了日常生活，它通过提供深入的市场洞察和消费者行为分析，不仅优化了设计决策和评价过程，而且增强了环保意识和执行力。大数据的动态性、数据处理能力、实时监控可以让包装评价体系得到快速运转与数据处理、更新，其思维、方法和技术与包装评价体系一旦相互适配，将成为产品包装“源头减废”治理以及包装设计评价体系智能化建立和精准化管理与重塑的重要工具。作为介入辅助控制设计评价体系全流程运转的大数据工具，创新性地颠覆了 传统评价的工具模式，形成一种智能化、动态化、精准化的实践新范式。首先，大数据具有动态化收集与总体规划的超强能力。利用大数据的动态性能够快速得到包装废弃物排放的多样数据，并根据政府政策的部署与实施数据，在最快的时间内调整、丰富、完善包装设计评价体系。在顶层设计部分的大数据系统致力于开展战略部署和整体规划，以建立数字化的结构体系。在实施过程中,可及时根据政府需求和环境现状、包装废弃物处理效率和效果等要求进行“适应性调整”，在保障数字化体系并构建规范化和执行合理化的评价系统的同时8，促进这一体系沿着可持续的路径发展。面对动态化的海量影响条件，大数据可以运用其系统的调整和规划能力，发挥自身的优势快速调整并创新评价体系，科学有效地逐步扩大包装评价因子库的数据资源的获取广度与深度，及时掌握包装废弃的排放数据和根据政策的变化进行自动调整与合理调度，从而取得竞争优势9。同样，大数据采集技术可以促进智能化、自动化的包装设计或改进效率。传统的包装设计需要经过反复的试验和调整，而大数据技术可以通过收集和分析大量的包装设计数据，快速识别最佳的设计方案，并预二、利用先进性设备：利用先进性设备可以对居民丢弃的包装废弃物的流向进行实时控制，可以根据实际情况针对包装废弃物进行不间断的智能调整，改善包装废弃物回收的整体流程，大大提高回收效率，根据设备提供的数据信息动态从源头调整设计方案，从而减少废弃物排放。三、实施人机协同：利用技术进行人机协同，实现一体化生产、回收整体流程等与设计系统交互协作，让机器替代人工，节省人力成本的同时及时调整源头设计方案；同时，还可针对包装减废设计实施算法优化，充分利用资源，并进行可视化监测，为整个系统提供高效服务。四、图像数据处理，加强数据分析能力：要实施智能化控制设计评价，需要从宏观到微观，不断收集、清洗、汇总数据，深入分析，以便获得有价值的信息；使用统计学方法和大数据分析，挖掘出隐含在数据中的信息，实现智能化管理。智能化方法运用大数据进行挖掘和分析，能够及时发现包装设计中的潜在问题和把握快速调整方案的机遇。通过分析用户需求、市场趋势、环保政策等数据预测未来的包装设计趋势和减废效果，从而引导企业在设计源头和全产业链运营过程中充分考虑环保因素。五、智能化评价指标设计7：传统的评价指标往往是固定、静态的，无法适应不断变化的市场和环保要求。而智能化方法可以根据不同情境和需求，自动调整评价指标，使其更加灵活和个性化。例如，可以根据不同产品的特点和使用环境，调整包装的可循环利用性、材料减量性等指标。总之，采用智能化的创新方法对构建产品包装“源头减废”控制设计评价体系具有极其重要的促进作用。智能化设计评价的实施与传统方法和技术相比，在精度和速度上都有很大的提高，可以显著提高效率，从而获得更大的优势和快速完成数据的收集整理。因而将智能化方法和技术运用到包装评价体系的构建中，将有助于更好地建立起科学完整的评价体系，从“源头”有利于环境图2 减废包装设计评价体系构建的创新路径Seminar&Summary专论与综述59F&ID第30卷第12期 2023年12月 家具与室内装饰测不同设计方案的性能表现，从而减少设计的时间和成本，在节约资源和减少废弃物排放的同时，也为设计师提供了宝贵的参考和指导。其次，大数据具有实时监控与动态调整的协调管理能力。在大数据的实时监控下，可以起到动态调整与监督作用，保障包装设计从“源头减废”的目的开展设计策划与生产管理，并监督废弃物科学回收与治理，从而实现资源优化配置的聚集方案。由于大数据技术持续迭代升级，在数据管理和监控调节中嵌入持续的深度学习的模式要求，可以长期为减废包装的设计评价体系提供实时数据分析，并及时、自动地作出较为合理的决策。将大数据对环境管理和体系运营的精准洞察力融入评价体系的构建流程与决策过程，并转变以往多依赖直觉决策的模式，从而大大提高包装评价体系的科学性和精准化的数据处理与决策，这有助于实现产品包装的智能化管理。通过建立大数据平台，企业能够通过产业链大数据实时监测产品包装的使用情况和环保影响，判断其设计的环保型和其他效能，并对包装进行实时的优化设计与改进。此外，大数据技术在助力于企业实现包装的追溯和溯源方面具有独特的优势，同时为确保包装的安全和可靠性提供数据支持，从而更为精准地提供评价结果。另外，大数据具有实时分析的应用场景处理能力。作为大数据的核心能力,大数据在对收集的场景数据进行处理和整合方面具有优势。数据技术在包装设计中的应用主要体现在对海量信息的分析和处理能力上。这包括从社交媒体、销售数据、市场调研中收集信息，以及通过传感器和物联网收集的生产和使用阶段的数据。这些数据组成的动态系统能够为包装减废设计提供前所未有的洞察力，比如材料的选择、设计的可持续性、回收处理效能以及包装的功能性和美学特征等。利用数据基础设施和数据分析手段，对各环节数据进行系统分析进而发现评价体系中包装“源头减废”流程中可能存在的不足”，并且实时反馈。由于大数据能够提供更全面的信息，如揭示不同设计方案选择对成本、可持续性、废弃物减排和消费者吸引力等的具体影响，从而引导设计师在各种选择中做出最优决策，通过相对普适的评价因子和权重的应用形成评价依据；通过自动化分析大量的设计方案和市场反馈，大数据有效提高设计评价过程中这将促进未来产品包装设计的范式转型，从高耗型、临时性、附属性的单一物质属性提升至节约型、可循环、废量低的物质属性与非物质属性同时并存的可持续包装设计模式。因此，严格控制其废弃物减排必须构建减废设计评价系统13，将包装减废设计纳入这一研究的重中之重，而大数据技术将在这一“源头减废”的进程中扮演关键角色。（责任编辑：戴向东）参考文献：1大数据战略重点实验室.块数据大数据时代真正到来的标志M.北京:中信出版集团股份有限公司,2015.2肖金亭.基于综合评价理念的绿色包装设计评价体系的研究D.株洲:湖南工业大学,2013.3彭小平.对学科交叉的探讨与研究J.科技情报开发与经济,2008,(04):158-160.4陈继量.高校以优势学科促交叉学科建设与发展J.科教导刊(上旬刊),2011,(09):37+65.5马宁,王红兵,刘怡君等.我国交叉学科发展的趋势特征及多维测度研究J.研究生教育研究,2023,(03):1-9.6王强,刘红利.现代包装产品的质量评价方法J.包装学报,2021,13(03):51-56.7郑贵华,姚慧慧.论现代包装社会评价指标体系的构建J.包装学报,2013,5(04):43-46.8李金克,张荣,李伯钧.环境动态性视角下大数据能力对制造业绿色竞争力的影响机制研究基于SBM-GML指数模型J.科技进步与对策,2021,38(23):67-75.9郭海,韩佳平.数字化情境下开放式创新对新创企业成长的影响:商业模式创新的中介作用J.管理评论,2019,31(06):186-198.10张建军等.信息通信技术与环境可持续性研究进展J.远程信息处理与信息技术,2017,34(4):85-95.11张建军等.基于gis的碳排放分析J.技术预测与金融变革,2012,79(5):919-93112代红,张群,尹卓.大数据治理标准体系研究J.大数据,2019,5(03):47-54.13王芳,周宪.面向非专业用户的包装设计定性评价系统研究J.包装工程,2009,30(04):65-66+78.的效率和有效性，减少了 人工开展设计评价所需的时间，同时提高了评价的准确性和可靠性，进而作用于优化设计决策和评价过程，智能化地促进设计团队或评价系统及时调整和优化方案,进而提升这一专业系统的运转效率和控制能力，为包装评价体系的建构提供数据支撑8。此外，大数据技术既能宏观分析历史趋势，又能微观监控当前市场数据，从而相对科学地预测未来的设计趋势和消费者偏好，有助于开发和促进设计师或设计系统据此创造出更符合未来市场需求的、创新且环保的包装动态设计系统。尽管大数据用于包装减废设计治理方面目前暂未有典型的成功案例，但在其他领域的应用研究为我们提供了可资参考的佐证。国内外有不少学者将大数据等数字技术运用到节能减排生产研究中。An Hign 选取了116个发展中国家和26个发达国家作为实证研究样本，研究发现数字经济的发展将在前期增加污染物排放，在后期减少污染物排放10-11。针对大数据治理，全国信标委大数据标准工作组重点围绕 数据治理能力成熟度评估模型(GB/T 36073-2018)国家标准开展了标准应用推广工作12。大数据在城市管理与治理建设方面提供了重要的技术支持。通过大数据的可视化呈现，公众可以随时随地监测到城市的交通、环境、废弃物处理等情况，为城市的环境治理给出实时的建议和意见构建基础，为提供最适合的解决方案提供最佳依据。因此，大数据技术在数字化治理领域是一个充满前景和机遇的领域，其应用范围将会越来越广阔。4 结语本文系统地探讨了在大数据时代产品包装“源头减废”的控制设计评价体系的创新路径。通过分析交叉型思维、智能化方法和大数据工具在控制设计评价中的创新应用，提出建立一套全面而智能化的包装减废设计评价体系（图2）。这一体系的成功构建将不仅有助于提高产品包装设计的环保效率，也为全球包装固废减排的设计治理奠定了重要基础，为其他行业提供可资借鉴的案例和研究思路。因此，采用大数据技术有助于高效构建产品包装“源头减废”的设计控制评价体系，这对我们建设可持续的生态节约型社会具有重要作用。低碳经济与可持续社会的发展需求必将产品包装设计纳入控制设计范畴，