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自工业革命以后，越来越多化石燃料的使用导致温室气体在空气中的浓度日渐升高，人们可以深刻地感受到由此引发的一系列环境问题，如气候极端化、海平面上升、大面积冰川融化等。在当今应对气候变暖、缓解能源危机和发展低碳经济的背景下，世界各大城市都在积极谋求低碳转型、建设低碳城市，纷纷提出节能减排目标并制定了相关规划和发展路线图。在这种情况下，信息通信技术产业对环境的影响越来越受到重视，一般认为，信息通信技术应用所提供的去实体化操作使得有害物质的产生和能源消耗大量减少，同时，信息通信技术的发展也可以使得生产和物流等环节的效率有所提高，从而在一定程度上减少它们的碳排放量，但是，信息通信技术的应用也会给环境造成不利影响，比如，繁杂庞大的数据存储及管理工作使得设备的使用成为必要，而设备的使用又会造成另外的能源消耗。
近年来，随着信息通信技术的迅猛发展，网络购物作为由此衍生的一种新兴的购物方式，日益成为人们生活中必不可少的一部分，甚至在某些行业已经有了逐渐取代传统购物的势头。中国电子商务研究中心监测数据显示，2017年上半年中国电子商务交易额13.35万亿元，同比增长27.1%，如图1所示，说明我国电子商务发展仍保持较快增长，并且随着中国经济转型发展正跨入“消费升级”全新时代，体系更为完备，电商不断创造着新的消费需求，引发了新一轮的投资热潮，开辟了就业增收新渠道，为大众创业、万众创新提供了空间与舞台。
图1 2012～2017年中国电子商务市
资料来源：中国电子商务研究中心。
一直以来，大家普遍认为网络购物通过电脑设备的使用代替了到实体店购物的传统过程，人们只需在家动动手指、点击鼠标就能够避免原本出行中所受的风吹日晒之苦，且不需要建设大面积的门店，降低了能源消耗，符合低碳经济发展理念。但是电商的运行和发展显然是离不开强大的物流系统的，而物流业一直被冠以碳排放和能源消耗大户之名，加上网络购物中一直存在的高退换货率、低配送效率、过度包装等现象，网络购物到底是否符合人们的低碳期望，其与传统购物方式相比，碳排放有没有大幅度降低等问题就引起了人们的关注，而这也是本文所要研究的主要问题。
本文就将在此背景下，以碳排放为衡量指标，以消费者分别在网上和在实体店购买100本图书所产生的碳排放为主要研究内容，在分析比较得出网络购物和传统购物方式各自产生的碳排放的主要环节后，建立相应的碳排放测算模型，最后通过计算得出两种购物方式下的碳排放量的大小。
迄今为止，国内外对于网络购物和传统购物对环境影响的比较研究都偏少，特别是国内，对这两种购物方式中各环节碳排放的量化研究更是屈指可数。而网络购物作为当今购物方式的主要发展趋势，其给环境带来的影响是值得深究的问题。因此，本文的研究具有一定意义。
首先，通过比较网络购物与传统购物两种方式下碳排放的不同，能够揭示网络购物存在的过度包装、低配送效率、高退换货率等问题，从而一定程度上解答网络购物是否能有效减少碳排放的问题。
其次，分别得出网络购物和传统购物方式下碳排放高的环节，从而对购物方式朝着符合低碳理念的方向发展提出针对性的意见，为网络购物现存主要环境问题的解决以及后续发展和改善提供理论依据和建议。
最后，本文将分别建立传统购物和网络购物的碳排放测算模型，可在方法和模型适用性层面推动、促进网络购物和传统购物碳排放的定量研究，从而进一步拓展、深化网络购物和传统购物碳排放测算的有关理论与实践。
目前，关于网络购物各个环节的碳排放的研究在国内还没有达到比较具体的层面，主要是从电子商务层面出发，相对整体地对这种商务模式的环境影响、碳排放以及和传统购物方式的差异性进行比较和分析。在刘夙伟和成宇（2011）看来，电子商务比传统商业模式消耗的自然资源更少，产生的污染更小，符合低碳发展理念，是一种更加绿色环保的商务模式，同时指出电子商务主要包括在线宣传、在线沟通、线上支付等表现形式。陈成立（2010）认为，电子商务只需要电脑和网线便能随时随地开展，不仅成本低廉，而且效率极高，对于发展低碳经济来说，是必不可少的环节。陈联刚（2010）通过对电子商务的定性分析，认为从本质上来说，它是一种符合低碳经济特征的低能耗、高效率的商务模式。刘强和王红（2012）将电子商务划分为广告营销、物流配送、商品库、销售数据库、电子商务平台以及消费者行为这六个主要环节，进行了初步的定性和定量分析，并以此为依据，比较了传统商务和电子商务能源消耗的差异性，最后得出了网络购物这一新兴的购物方式在很大程度上缩减了传统购物方式的能源消耗的结论。
国外的研究相比国内，层次更加深入，内容更加具体。Romm（2002）认为信息技术使得能源消耗没有随着经济的迅速发展而快速增加。Thomas和Lan（2007）在电子商务和信息技术应用日益广泛的背景下，对它们给环境造成的影响进行了整合性的研究分析。Matthews等（2002）通过对美国图书在线上销售和在实体店销售的比较分析，得出的结论是，因为物流配送及过度包装等问题，在实体店销售图书反而比在网上销售图书能耗更少。Williams和Tagami（2003）分析了日本的图书销售模式，发现在经济发达、人口集中的中心地区，因为包装问题，网络购物的能耗比传统购物方式更多，而在较偏远、人口较稀疏的郊区，物流配送的效率高于个人出行的效率，使得图书在网上销售的能耗少于传统销售方式。Reijnders和Hoogeveen（2001）对荷兰电脑的网络销售进行了研究分析，发现由于网络购物具有减少个人出行、缩小店面、减少纸张的使用等特点，极大地减少了能源消耗，不过，网络购物同时也增加了电脑等设备的使用、物流配送的频率以及包装的使用成本，这无疑会造成能源消耗的增加。Matthews等（2001）指出包装和物流是对电子商务的能源消耗影响最大的环节，并在对图书的网上销售流程进行仔细分析和定量研究后，发现由于高退货率和过度包装等问题的存在，网络购物在减少能耗方面的作用十分有限。
对国内外文献检索的分析表明：对网络购物和传统购物的碳排放差异研究虽有迹可循，但仍不够具体，还处于探索阶段；相关研究虽日渐丰富，却还未形成一套系统而完善的理论体系，也尚无一个公认而成熟的研究范式。国内的大多数研究由于科研方法欠成熟，还没能从定量的角度全面系统、深入完善地对某个行业或区域的网络购物和传统购物方式开展实证分析，因此得出了电子商务比传统商务模式的碳排放更少的一致结论，这显然缺乏说服力；而国外的研究大多结合了各区域和各行业的发展实情，加上研究方法较为成熟，研究成果也就更加丰富，大多数研究在肯定网络购物对环境产生有利影响的同时，也指出了对某些地区和某些产品来说，网络购物会比传统购物方式产生更多碳排放的事实。
本文在测算图书类商品的网络购物和传统购物方式的碳排放时，综合运用了碳排放系数法和碳足迹计算法这两种测量方法。其中，碳排放系数法主要源于IPCC（联合国政府间气候变化专门委员会）的温室气体排放指南，便于操作，有着直观的计算原理并且其运用也较为广泛；而碳足迹计算法则是对碳排放进行量化的关键，目前已经开发出了主要对交通出行产生的直接碳排放进行计算的碳足迹计算器。
通过对网络购物和传统购物各环节的特点以及能源消耗的对比，可以发现网络购物与传统购物碳排放的区别主要在于交通运输、包装和数据传输。于是，本文据此将碳排放的测量模型大体上分为以下两个部分。
由于以传统购物方式购书产生碳排放的环节主要在交通出行上，因此本文将传统购物碳排放的测算模型设定为：
T 1 =∑ K i * L i * P i
其中， T 1 表示购书者以传统购物方式购书产生的碳排放量； i 表示不同的出行方式； K i 为相应出行方式的碳排放系数； L i 表示出行距离； P i 表示出行次数。为了简化模型，本文选取自行车和私家车这两种具有代表性的出行方式进行分析，即 i =1，2。
与传统购物方式不同，以网络购物方式购书产生的碳排放主要来自包装、物流运输和数据传输环节。就包装来说，可以采用我国邮政行业标准《快递业温室气体排放测量方法》中快递封装用品的温室气体排放因子。就物流运输来说，国内各大物流公司目前将快递从物流配送中心运送到消费者手中所使用的交通工具主要为电动三轮车。而在数据传输环节，主要考虑购书者在网上进行购物时使用的设备所消耗的电能。
据此，本文将网络购物碳排放的测量模型设定为：
T 2 = W * E 1 + M * E 2 + Q * E 3
其中， T 2 表示购书者在网上购书产生的碳排放； W 表示包装物的重量； E 1 表示快递封装用品碳排放因子； M 表示包裹数； E 2 表示单位包裹碳排放； Q 表示消费者终端所耗电能； E 3 表示单位电能碳排放。本文将购书者的一次订单当成一次网络购物行为并从以下三个部分进行测量：包裹的包装产生的碳排放、包裹的配送产生的碳排放、购书者使用设备终端网购时产生的碳排放。
本文数据多来自对相关个体的调研数据和各类统计年鉴及相关文献，其中最重要的数据为IPCC发布的各种燃料的二氧化碳排放系数，它是本文研究的基础数据。其余数据的引用在正文中会有相关标注与说明。本文选取100本图书作为研究对象，分别计算购书者通过网络和实体店购书所产生的碳排放。
柴彦威（2002）的研究表明，居民购物出行的距离根据商品等级的上升而增加，因此本文根据文献中的数据，取北京市居民购物的平均出行距离为5km，于是往返就为10km。又通过对多家书店收银员的调研访谈可知，一般每位消费者每次购书数量在2～3本，则100本书大约需要进行40次的购买。由于骑自行车出行几乎不产生额外的温室气体，因此将这种出行方式的碳排放量确定为0；而私家车以汽油为主要燃料，以中国比较具有代表性的城市北京为例，汽车排量的主要型号为8.8L到12.2L，因此本文选取10.5L这个中间值作为私家车每百公里的能耗来进行计算，而根据IPCC给出的各种燃料的二氧化碳排放系数，可知车用汽油的建议排放系数为2.26kgCO 2 /L。于是，私家车每公里的碳排放系数为：私家车每公里能耗*汽油建议排放系数，即（10.5/100）*2.26=0.2373kgCO 2 /km。再根据冯健等（2007）对北京市消费者购物行为的研究，得出北京市居民出行方式中，自行车约占8.1%，私家车约占10.8%。将以上数据代入传统购物碳排放测算模型中，可得传统购物碳排放：
T 1 = K 1 * L 1 * P 1 + K 2 * L 2 * P 2 =0+0.2373*10*40*10.8%=10.25136kgCO 2
通过对快递物流公司的调研发现，对图书类产品的快递包装目前主要使用纸盒和塑料袋两种材质的包装，且每个纸箱通常装1～2本书，每个塑料袋包装大多只装1本书。其中纸盒包装所占比例大概为30%，塑料袋包装约占比70%，而根据国家标准邮政纸箱规格，书籍最常用5号三层优质纸箱，即290*170*190mm的纸箱，其单个重量为0.115kg，以及26*20*9mm的塑料袋包装，其重量为0.008kg。对每个纸箱所装图书的数量取加权平均，即1*0.5+2*0.5=1.5本，故100本图书所使用的纸箱包装的重量为：（100*30%/1.5）*0.115=2.3kg；所使用塑料袋包装的重量为：（100*70%/1）*0.008=0.56kg。根据中国邮政行业标准《快递业温室气体排放测量方法》中的数据得出快递包装的碳排放因子如表1所示。
表1 快递包装的碳排放因子
表1 快递包装的碳排放因子-续表
将以上数据代入网络购物碳排放测算模型中可得：
W * E 1 =2.3*1.137+0.56*3.240=4.4295kgCO 2
通过对快递物流公司的调研发现，目前用来进行“最后一公里”配送的车辆是电动三轮车，再根据白洁（2015）在其《网络购物和实体店购物方式的物流碳足迹对比分析》中的研究测算结果，北京市区每个包裹的平均配送距离为4km，而快递员使用的货运电动三轮车每百公里耗电约为5kW·h，故每个包裹的配送耗电约为（5/100）*4=0.2kW·h。最后根据IPCC给出的各种燃料的二氧化碳排放系数，可知电力的建议排放系数为0.8667kgCO 2 /kW·h，于是单位包裹的碳排放系数为：0.2*0.8667=0.17334kgCO 2 。最后使用上文计算所得100本图书的包裹数量为90个。将以上数据代入网络购物碳排放测算模型中可得：
M * E 2 =90*0.17334=15.6006kgCO 2
根据中国互联网络中心2013年中国网络购物市场研究报告，网购用户购物行为的目的分为两种：第一种是购物目的性强，上网只为购物，这类用户占到网购用户总数的64.8%，其中包括浏览了多次购物网站，最终未购买的用户，订单转化率为40.3%；第二种是在用电脑做其他事情的同时进行购物。前者计入网上购物消费者终端产生的能耗，后者不计。而消费者完成一次交易的平均时间为1.5小时，本文取该平均值进行计算。一般来说，家用电脑的功率在250～400W，本文取其中间值325W进行计算。要特别说明的是，本文在计算网络购物消费者终端产生的碳排放时，只考虑计算机终端，因为使用移动手机进行购物时间的测量较为困难。通过以上分析，在网上销售的100本图书中，按照64.8%的消费者上网单纯购书计算，购买这100本图书所耗费的消费者时间为：100*64.8%*1.5=97.2h，于是消费者终端所耗电能为：97.2*0.325=31.590kW·h。将以上数据代入网络购物碳排放测算模型中可得：
Q * E 3 =31.590*0.8667=27.379kgCO 2
通过以上各环节的分析以及计算，最终可以得出购书者在网上购书产生的碳排放为：
T 2 = W * E 1 + M * E 2 + Q * E 3 =4.4295+15.6006+27.379=47.4091kgCO 2
本文将从纵向比较和横向比较两个角度分别阐述结果。首先是纵向比较。根据上文的计算结果，消费者在网上购买100本图书时在各个环节所产生的碳排放占比如图2所示。
图2 网络购物各环节碳排放占比
从图2可以很清楚地看到，在网络购物各个环节中，消费者终端产生的碳排放最多，占总量的57.75%，其次是快递公司“最后一公里”的配送所产生的碳排放，占比为32.91%，而物流包装环节产生的碳排放相对最低，仅占总量的9.34%。由此可见，若想减少网络购物的碳排放，最主要应从消费者终端入手。
其次是横向比较。从总体上说，网购100本图书的碳排放要高于以传统方式到实体店购书的碳排放，网购排放了47.4091kgCO 2 ，而传统购物方式只排放了10.25136kgCO 2 。
由此可见，认为电子商务模式下网络购物是低碳化的购物趋势的认识是不完全正确的，它仍然存在许多不容忽视和亟待解决的问题，如过度包装、退换率高、无效投递等。如果这些问题得不到解决，网购给环境带来的压力甚至会远远超过传统购物。
本文综合碳足迹测算法，在简介了电子商务的涌现和发展给经济和环境带来的巨大影响之后，提出了本文研究的主要问题：与到实体店购物的传统方式相比，网络购物产生的碳排放是否更低？而后围绕着这个问题，从网络购物和传统购物两种购物方式的不同流程入手，分析了两种方式下产生碳排放的主要环节，以图书类商品为例，分别计算了网络购书和在书店购书的碳排放，比较了两种购物方式下的碳排放大小。通过对前文的研究，得出的主要结论如下。
首先，通过对国内外相关文献的总结分析发现，此前的研究主要从交通运输和消费者的购物习惯这两个方面入手，运用生命周期评价法、投入产出法以及碳排放系数法等研究方法，把二氧化碳的排放作为主要衡量指标，以此开展网络购物与传统购物方式的环境影响研究。而不同学者得出的研究结论并不完全相同，甚至差异显著，既有网络购物显著减少了碳排放的结论，也有网络购物增加了碳排放的结论。
其次，基于对传统购物和网络购物方式各环节的研究比较，发现二者产生碳排放的主要环节有所不同：传统购物方式产生的碳排放主要出现在消费者到实体店购物的交通出行环节上；而网络购物产生的碳排放主要出现在产品快递包装、产品物流配送以及消费者使用设备终端网购这三个环节上。
最后，通过分别构建网络购物和传统购物的碳排放测算模型，并经过仔细测算，发现从总体上看，网购100本图书的碳排放要高于以传统方式到实体店购书的碳排放。而对于网络购物的各个环节来说，消费者终端产生的碳排放最多，占总量的57.75%，其次是快递公司“最后一公里”的配送所产生的碳排放，占比为32.91%，物流包装环节产生的碳排放相对最低，仅占总量的9.34%。
由此可见，网络购物虽然可以使人们足不出户便购买到心仪的产品，极大地方便了人们的生活，但是过度包装、退换率高、无效投递等问题的长期存在，使得网络购物与传统购物相比，反而会对环境产生更多的不利影响。于是，针对以上结论，本文将从三个不同的角度提出建议。
对于消费者来说，可通过向有过购买相关产品经验的亲朋好友咨询的方式或者使用比价软件来减少网页浏览时间，从而达到降低退换货率的目的；尽量将多种商品合并下单，减少快递包裹的数量，并将快递纸箱和包装袋进行垃圾分类；尽可能采用自提的方式签收包裹，从而减少无效投递；前往实体店购物时，选择骑自行车或步行这样的低碳交通出行方式，并尽可能列好购物清单，减少不必要的购物出行次数。
对于物流公司来说，采用无公害、可回收利用的绿色包装，并在包装上设计环保标语和图片等鼓励消费者进行垃圾分类；优化物流配送路径，通过一定的优惠活动鼓励广大消费者更多地以自提的方式签收包裹。
对于政府来说，要加强环保教育，宣扬环保理念，鼓励消费者以低碳方式出行，推动消费者养成垃圾分类的好习惯；增加环保包装的研发经费，促进绿色包装的普及化。