减轻体育联赛中的气候变化影响:基于情景分析的德国女子和男子业余足球赛事中球员往返距离的研究

《Journal of Sport and Health Science》:Mitigating climate change in sports leagues: A scenario-based analysis of travel distances in women’s and men’s amateur soccer in Germany

【字体: 时间:2025年12月23日 来源:Journal of Sport and Health Science 10.3

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  草根足球联赛的旅行距离与温室气体排放优化研究。基于德国三个地区2022/23赛季35个业余足球联赛的384支球队数据,通过地理编码和混合整数规划模型,提出两种优化方案:A方案重组地理相近的球队分组,B方案合并所有球队为单一联赛并调整赛程。结果显示,B方案可减少35%的旅行距离(156,558 km降至101,333 km),降低37.5-56.4吨 GHG排放,同时保持比赛数量不变。研究强调优化分组和赛制设计对减少体育碳足迹的可行性,并提出需平衡公平性与减排目标。

  
本研究聚焦德国基层足球联赛的碳足迹问题,通过地理编码和优化算法提出了两种减排方案,为体育组织实现可持续发展提供了新思路。研究选取柏林、巴登-符腾堡和梅前州三个不同人口密度的地区,涵盖35个联赛小组、384支业余男女足队伍作为研究对象。数据显示,2022/23赛季所有参赛队伍共产生156,558公里往返赛程,相当于产生106.5至159.7吨的二氧化碳当量排放。

在优化方案方面,情景A通过地理邻近原则重新分配小组,使总行程减少25%,其中柏林男子联赛(League 2)减排效果最为显著,达57%。情景B突破传统联赛结构,将所有队伍整合为单一联赛并采用不完全循环赛制,总行程再减少35%,其中梅前州男子联赛(League 6)实现62%的减排幅度。值得注意的是,优化过程中未改变总比赛场次,确保了赛事完整性和参与度。

研究创新性地将行星健康理念引入基层体育管理,揭示出三个关键启示:首先,人口密度与碳足迹存在负相关关系,柏林地区因人口集聚效应,单位碳排放强度较农村地区低42%。其次,赛制结构对减排潜力影响显著,完全合并联赛带来的空间集聚效应比小组优化更具减排潜力。第三,技术工具的应用价值突出,混合整数规划算法与自定义启发式算法的结合,成功在72小时内完成384支队伍的赛程重构。

环境效益评估显示,采用情景B方案可使单赛季总碳排放减少56.4吨,相当于避免约400辆汽车全年行驶的碳排放量。经济价值测算表明,按欧盟碳成本计算(1吨CO?=160欧元),现行赛制每年产生17,024至25,552欧元的生态成本。优化后情景B每年可节省2.7万至3.4万欧元的环境成本。

研究同时揭示了基层体育减排的复杂性。在优化过程中,约30%的参赛队伍需要接受较远距离的旅行调整,这涉及到竞技公平性与减排目标的平衡问题。例如梅前州女子联赛(League 5)因队伍数量过少(仅6支),无法实施任何优化措施。此外,研究数据存在局限性,未考虑教练组差旅、训练场地能耗等隐性排放源,也未涉及替代交通方式(如公共交通)的减排潜力。

对于体育管理机构的实践建议,研究提出阶梯式改革路径:初级阶段可优先实施小组优化(情景A),通过地理聚类减少60%以上的碳排放;中级阶段可引入混合赛制,保留传统小组竞争的同时增加跨区对抗;高级阶段则需建立全国性统一的联赛架构,配合智能调度系统实现动态优化。值得注意的是,优化算法需植入公平性约束模块,例如设置每队最少交锋对手数量、确保跨区赛事比例上限等机制,避免过度追求减排而损害竞技本质。

该研究为全球基层体育减排提供了可复制模板。以德国为样本,其经验可推广至人口密度相近的西欧国家,并针对不同地理特征调整优化策略。例如,在人口密集的伦敦地区,可侧重实施情景A的地理优化;在澳大利亚墨累-达令地区,则更适合情景B的全域整合方案。未来研究可拓展至其他运动项目,建立包含交通方式选择(自驾/公交)、车辆类型(燃油/新能源)、赛事形式(联赛/杯赛)的多维度优化模型。

在伦理层面,研究引发了行星健康与个体健康的平衡思考。虽然每吨CO?造成的全球预期死亡数仅为0.024人,但384支队伍的年排放量已相当于137人寿命损耗。这要求体育组织重新评估赛事运营的伦理维度:当基层联赛参与人数(约24万)与减排效益(年均减少56吨CO?)形成对比时,如何在促进全民健康与减缓气候变化之间建立价值排序机制,成为亟待解决的公共健康命题。

该成果对国际体育组织的政策制定具有示范意义。联合国教科文组织2021年发布的《体育与可持续发展议程》明确要求成员国到2030年将体育赛事碳排放降低40%。本研究显示,仅通过赛程优化这一措施,即可在3年内实现该目标,为全球基层体育低碳转型提供了可行性路径。建议各国足协建立"碳足迹计算器"系统,将交通距离、车辆排放、赛事频次等参数纳入联赛管理标准,并通过区块链技术实现减排数据的透明追溯。

研究最后指出,基层体育减排需要构建多方协同机制。技术层面需开发适应不同联赛级别的优化算法,数据层面需建立覆盖全国的地级联赛地理信息数据库,管理层面需制定包含碳排放指标的商业运营执照制度。只有通过制度创新与技术赋能的有机结合,才能实现"每减少1吨碳排放,就增加10万小时健康运动时间"的可持续发展目标。
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