博文
什么是unit process？
|||
Unit process（单元过程）是LCA中最常用的基本概念之一。很尴尬的是，这次我在日本开会才发现我的理解一直是错误的，幸好我的理解对这次会议的主题（Global Guidance for LCA database）也很重要，大家也顾不上嘲笑我，算是“因祸得福”吧。
先看这个让人晕死的ISO定义：
ISO14040:2006 3.34 unit process: smallest element considered in the life cycle inventory analysis for which input and output data are quantified
大家的标准解释：
1）能有自己的量化的输入输出，这当然是指process（过程）。同一个标准中，Process的定义为3.11 process: set of interrelated or interacting activities that transforms inputs into outputs （我觉得改为model of activities with quantified inputs into outputs更好，即process是activity的模型）
2) 大家都认同（除了我不知道）：一个life cycle inventory(LCI) analysis中所有的process都是unit process，它的对立面是LCI results，即各个unit process之和。这也意味着：当这个LCI results用到另一个LCI个案时，它又变成unit process了。
按照上面的解释，生命周期模型中所有的process都是smallest，并没有bigger process或biggest process，所以smallest其实是多余的。事实上，我能错这么多年而未发觉，按照PE的Martin的说法，意味着unit process根本不可能被用错——任何时候你看见生命周期模型中的任何一个框（box）称其为unit process，你都是对的。这其实是个多余的概念，直接称其为process就可以了。
我以前就是被smallest误导了，一直在想，smallest是与谁相比？比的是什么？所以我提了一个不同的解释：
1）当第一次各种原始数据Raw data经过计算被处理为一个清单数据集（dataset）时，这时对应的process是unit process。
2）之后，unit process dataset只能不断与其它datasets汇总（aggregation），而得到的都是aggregated process dataset。
3）随着汇总次数的增加，这个dataset所代表的人类活动的范围（scope of activity）在不断增大。从这个意义说，unit process是smallest！
我这样解释unit process的时候，Ecoinvent的Bo告诫我“I like your idea, but don't challenge ISO!”（他说不定就是当初写ISO定义的家伙?）郁闷中，我重新细看ISO的定义（见上），然后惊奇地发现......ISO只为LCI analysis个案研究定义了unit process，但并没有说数据库中各个清单数据集（dataset）对应的过程（process）应该叫什么！
这一天是2011.2.3，兔年新年，在去横滨中国城吃晚饭的车上我给Bo说：“在数据库里，dataset对应的process既不是unit process也不是LCI results”，他马上说：“Or, can be both.”（这就是我喜欢Bo的原因，他是LCA里最聪明的人之一）。
这意味着我们彻底解放了。既然我们现在讨论的只是数据库，ISO的定义并不适用（事实上，ISO压根就没考虑数据库的事）。所以，我们需要考虑：与LCI和LCA个案研究相比，数据库开发的特点是什么？需要什么样的基本概念和指南？
在我的解释中，区分了三个概念：raw data -> unit process dataset -> aggregated process dataset
1) raw data并未与process的参照流（reference）成线性比例，必须经过数据处理过程才能得到unit process dataset。这其实就是我们天天在做的数据收集工作。
2）unit process dataset是第一次被处理为一组相互成线性关系的清单数据（a set of input and output data related to the same reference of a process，所以称为dataset），它来自raw data，但尚未经历过汇总计算；尽管这里也称为unit process，但其实与ISO的unit process无关。
3）aggregated process dataset是由existing datasets汇总得到的，汇总的计算方法与普通LCI计算方法是一样的，即找到各过程的比例系数（scaling factor），调整比例后相加即可。
由此，数据库中清单数据集的开发被划分为两步：
1）从raw data -> unit process dataset
2）从unit process dataset -> aggregated process dataset
两步的数据来源、计算规则都完全不一样，所以需要完全不同的指南。这更清楚地界定了指南的各章之间的边界:
我所在的组负责从raw data -> unit process dataset的指南，国际钢铁协会Clare的组负责从unit process dataset -> aggregated process dataset的指南。
以Ecoinvent数据库为例，其中的system dataset是通过建立生命周期模型计算得到的结果（按ISO定义，在那个模型中，这个system dataset是LCI results）；然后这个system dataset放到Ecoinvent数据库中（这时ISO的术语失效了），Ecoinvent自己取了一个名字叫System dataset（在Global guidance中称为aggregated process dataset）；当这个dataset被用到另一个生命周期模型中时（ISO术语生效了），它对应的process应该被称为unit process。所以我说：“既不是unit process也不是LCI results”，而BO说：“Or, can be both.”
现在不幸的是，ISO是用unit表示“大小”（最小），Global guidance用unit表示dataset汇总的历史（无汇总），放在一起仍然是混淆的，此unit不是彼unit。虽然挑战ISO的前景是很不光明的，但还是忍不住要彻底清算一下:-D
-----问题背景-----
* LCA中主要有“LCI/LCA模型”、“数据库”两种语境/上下文（context）；
* 在两种语境中，都会涉及process和dataset两个重要对象，dataset是process的属性。
* process之间（及其dataset之间）有各种差异，可能需要用不同的术语（名称）区分。
* 定义术语的关键问题在于：有哪些差异？哪种差异更重要，值得定义一个术语以示区别？
-----具体问题-----
在上面关于unit process术语的讨论中，出现了两种差异：大小的差异，汇总(aggregation)的差异
1）大小的差异：按照ISO定义，一个模型中，最小的是unit process，与其对立的是life cycle/product system，但并不存在中间大小的东西。上述定义有两个问题：
A. ISO没有说明是process的“什么”的大小。从unit process与life cycle的对立来看，ISO应该是指process所描述的activity的boundary的大小。但这种差异在LCA工作中几乎没有什么意义，例如我们不会比较一个炼钢的process与一个炼铜的process的大小，也不会比较中国炼钢的process与欧洲炼钢的process的大小。唯一有意义的情况是：用采矿、炼铁、炼钢等process汇总生成一个钢铁生产process，这种“大小差异”其实是由“汇总差异”造成的。如果一定要区分这种差异，记录“汇总历史”即可，完全用不着“大小”的概念！
B. 而且，life cycle与unit process其实是整体与组成部分的关系，并非最大与最小的关系。ISO不该用smallest，也不该定义术语unit process，直接称呼process就可以了。
2）汇总差异：从dataset的汇总历史看，“从raw data转变来的dataset（无汇总）”与“从dataset汇总得到的新dataset”是完全不同的事情，非常需要术语区别。这次的Global guidance中用unit process (dataset)和aggregated process (dataset)加以区分。
-----结论-----
1）“大小”只是浮云，汇总历史才是关键；
2）在各种语境中，区分unit process (dataset)和aggregated process (dataset)即可；无需区分汇总历史的时候，称为process （dataset）即可；
3）aggregated process dataset可以再细分各种差异，例如vertical/horizontal aggregated process, LCI result/partialy terminated process, cradle-to-gate/cradle-to-grave/(gate-to-gate,也可能是unit process)等等
-----经验教训-----
1）LCA是人为定义的统计方法，不严密的地方是存在的。讨论问题的时候，应该小心那些含糊的概念，说不定需要重新定义概念才行。
2）找到具体的问题多交流讨论。不说出来，就不知道自己是错的。
3）不要浪费问题。一个看似简单的问题可能发展为很深入的讨论。
4）我之后又看了一遍ISO，乖乖隆个冬，里面几乎一句都没提数据库的事，全部都是在讲LCI和LCA，说不定还有这种好事等着我们？
https://blog.sciencenet.cn/blog-509598-410979.html
上一篇：我们的生命周期评价与管理研究
下一篇：UNEP/SETAC workshop - Global Guidance on LCA Database (1)
先看这个让人晕死的ISO定义：
ISO14040:2006 3.34 unit process: smallest element considered in the life cycle inventory analysis for which input and output data are quantified
大家的标准解释：
1）能有自己的量化的输入输出，这当然是指process（过程）。同一个标准中，Process的定义为3.11 process: set of interrelated or interacting activities that transforms inputs into outputs （我觉得改为model of activities with quantified inputs into outputs更好，即process是activity的模型）
2) 大家都认同（除了我不知道）：一个life cycle inventory(LCI) analysis中所有的process都是unit process，它的对立面是LCI results，即各个unit process之和。这也意味着：当这个LCI results用到另一个LCI个案时，它又变成unit process了。
按照上面的解释，生命周期模型中所有的process都是smallest，并没有bigger process或biggest process，所以smallest其实是多余的。事实上，我能错这么多年而未发觉，按照PE的Martin的说法，意味着unit process根本不可能被用错——任何时候你看见生命周期模型中的任何一个框（box）称其为unit process，你都是对的。这其实是个多余的概念，直接称其为process就可以了。
我以前就是被smallest误导了，一直在想，smallest是与谁相比？比的是什么？所以我提了一个不同的解释：
1）当第一次各种原始数据Raw data经过计算被处理为一个清单数据集（dataset）时，这时对应的process是unit process。
2）之后，unit process dataset只能不断与其它datasets汇总（aggregation），而得到的都是aggregated process dataset。
3）随着汇总次数的增加，这个dataset所代表的人类活动的范围（scope of activity）在不断增大。从这个意义说，unit process是smallest！
我这样解释unit process的时候，Ecoinvent的Bo告诫我“I like your idea, but don't challenge ISO!”（他说不定就是当初写ISO定义的家伙?）郁闷中，我重新细看ISO的定义（见上），然后惊奇地发现......ISO只为LCI analysis个案研究定义了unit process，但并没有说数据库中各个清单数据集（dataset）对应的过程（process）应该叫什么！
这一天是2011.2.3，兔年新年，在去横滨中国城吃晚饭的车上我给Bo说：“在数据库里，dataset对应的process既不是unit process也不是LCI results”，他马上说：“Or, can be both.”（这就是我喜欢Bo的原因，他是LCA里最聪明的人之一）。
这意味着我们彻底解放了。既然我们现在讨论的只是数据库，ISO的定义并不适用（事实上，ISO压根就没考虑数据库的事）。所以，我们需要考虑：与LCI和LCA个案研究相比，数据库开发的特点是什么？需要什么样的基本概念和指南？
在我的解释中，区分了三个概念：raw data -> unit process dataset -> aggregated process dataset
1) raw data并未与process的参照流（reference）成线性比例，必须经过数据处理过程才能得到unit process dataset。这其实就是我们天天在做的数据收集工作。
2）unit process dataset是第一次被处理为一组相互成线性关系的清单数据（a set of input and output data related to the same reference of a process，所以称为dataset），它来自raw data，但尚未经历过汇总计算；尽管这里也称为unit process，但其实与ISO的unit process无关。
3）aggregated process dataset是由existing datasets汇总得到的，汇总的计算方法与普通LCI计算方法是一样的，即找到各过程的比例系数（scaling factor），调整比例后相加即可。
由此，数据库中清单数据集的开发被划分为两步：
1）从raw data -> unit process dataset
2）从unit process dataset -> aggregated process dataset
两步的数据来源、计算规则都完全不一样，所以需要完全不同的指南。这更清楚地界定了指南的各章之间的边界:
我所在的组负责从raw data -> unit process dataset的指南，国际钢铁协会Clare的组负责从unit process dataset -> aggregated process dataset的指南。
以Ecoinvent数据库为例，其中的system dataset是通过建立生命周期模型计算得到的结果（按ISO定义，在那个模型中，这个system dataset是LCI results）；然后这个system dataset放到Ecoinvent数据库中（这时ISO的术语失效了），Ecoinvent自己取了一个名字叫System dataset（在Global guidance中称为aggregated process dataset）；当这个dataset被用到另一个生命周期模型中时（ISO术语生效了），它对应的process应该被称为unit process。所以我说：“既不是unit process也不是LCI results”，而BO说：“Or, can be both.”
现在不幸的是，ISO是用unit表示“大小”（最小），Global guidance用unit表示dataset汇总的历史（无汇总），放在一起仍然是混淆的，此unit不是彼unit。虽然挑战ISO的前景是很不光明的，但还是忍不住要彻底清算一下:-D
-----问题背景-----
* LCA中主要有“LCI/LCA模型”、“数据库”两种语境/上下文（context）；
* 在两种语境中，都会涉及process和dataset两个重要对象，dataset是process的属性。
* process之间（及其dataset之间）有各种差异，可能需要用不同的术语（名称）区分。
* 定义术语的关键问题在于：有哪些差异？哪种差异更重要，值得定义一个术语以示区别？
-----具体问题-----
在上面关于unit process术语的讨论中，出现了两种差异：大小的差异，汇总(aggregation)的差异
1）大小的差异：按照ISO定义，一个模型中，最小的是unit process，与其对立的是life cycle/product system，但并不存在中间大小的东西。上述定义有两个问题：
A. ISO没有说明是process的“什么”的大小。从unit process与life cycle的对立来看，ISO应该是指process所描述的activity的boundary的大小。但这种差异在LCA工作中几乎没有什么意义，例如我们不会比较一个炼钢的process与一个炼铜的process的大小，也不会比较中国炼钢的process与欧洲炼钢的process的大小。唯一有意义的情况是：用采矿、炼铁、炼钢等process汇总生成一个钢铁生产process，这种“大小差异”其实是由“汇总差异”造成的。如果一定要区分这种差异，记录“汇总历史”即可，完全用不着“大小”的概念！
B. 而且，life cycle与unit process其实是整体与组成部分的关系，并非最大与最小的关系。ISO不该用smallest，也不该定义术语unit process，直接称呼process就可以了。
2）汇总差异：从dataset的汇总历史看，“从raw data转变来的dataset（无汇总）”与“从dataset汇总得到的新dataset”是完全不同的事情，非常需要术语区别。这次的Global guidance中用unit process (dataset)和aggregated process (dataset)加以区分。
-----结论-----
1）“大小”只是浮云，汇总历史才是关键；
2）在各种语境中，区分unit process (dataset)和aggregated process (dataset)即可；无需区分汇总历史的时候，称为process （dataset）即可；
3）aggregated process dataset可以再细分各种差异，例如vertical/horizontal aggregated process, LCI result/partialy terminated process, cradle-to-gate/cradle-to-grave/(gate-to-gate,也可能是unit process)等等
-----经验教训-----
1）LCA是人为定义的统计方法，不严密的地方是存在的。讨论问题的时候，应该小心那些含糊的概念，说不定需要重新定义概念才行。
2）找到具体的问题多交流讨论。不说出来，就不知道自己是错的。
3）不要浪费问题。一个看似简单的问题可能发展为很深入的讨论。
4）我之后又看了一遍ISO，乖乖隆个冬，里面几乎一句都没提数据库的事，全部都是在讲LCI和LCA，说不定还有这种好事等着我们？
https://blog.sciencenet.cn/blog-509598-410979.html
上一篇：我们的生命周期评价与管理研究
下一篇：UNEP/SETAC workshop - Global Guidance on LCA Database (1)
