EIO-LCA - EIO-LCA

An экономическая оценка жизненного цикла затрат-выпуска, или же EIO-LCA включает использование агрегированных данных на уровне секторов для количественной оценки воздействия на окружающую среду, которое может быть напрямую отнесено к каждому сектору экономики, и того, сколько каждый сектор покупает у других секторов при производстве своей продукции. Объединение таких наборов данных может позволить вести учет длинных цепочек (например, для создания автомобиля требуется энергия, а для производства энергии требуются транспортные средства, а для создания этих наборов данных требуется энергия и т. Д.), Что в некоторой степени облегчает задачу определения объема традиционных оценки жизненного цикла. Анализ EIO-LCA отслеживает различные экономические операции, потребности в ресурсах и выбросы в окружающую среду (включая все различные производственные, транспортные, горнодобывающие и связанные требования), необходимые для производства конкретного продукта или услуги.

EIO-LCA опирается на средние значения на уровне сектора, которые могут или не могут быть репрезентативными для конкретного подмножества сектора, относящегося к конкретному продукту. В той степени, в которой интересующий товар или услуга является репрезентативным для сектора, EIO-LCA может предоставить очень быструю оценку последствий для всей цепочки поставок для этого товара или услуги.

Фон

Экономический анализ затрат-выпуска был разработан Нобелевская премия экономист-победитель Василий Леонтьев. Он количественно оценивает взаимосвязи между секторами экономической системы, позволяя идентифицировать прямые и косвенные экономические затраты на покупки. Эта концепция была расширена за счет включения данных об экологическом и энергетическом анализе по каждому сектору для учета цепочка поставок экологические последствия экономической деятельности.^[1]

Теория

Таблицы операций ввода-вывода, которые отслеживают потоки покупок между секторами, собираются федеральным правительством в Соединенных Штатах. EIO работает следующим образом: Если ${displaystyle X_{ij}}$ представляет собой сумму, которую сектор ${displaystyle j}$ куплено в секторе ${displaystyle i}$ в данный год и ${displaystyle y_{i}}$ «конечный спрос» на продукцию отрасли ${displaystyle i}$ (т. е. количество продукции, закупленной для потребления, в отличие от продукции, закупленной другими предприятиями в качестве материалов для увеличения производства), тогда общий выпуск ${displaystyle x_{i}}$ из сектора ${displaystyle i}$ включает выпуск потребителям плюс выпуск, проданный другим секторам:

${displaystyle x_{i}=y_{i}+sum _{j}X_{ij}}$

Если мы определим ${displaystyle A_{ij}}$ как нормализованное производство для каждого сектора, так что ${displaystyle A_{ij}=X_{ij}/x_{j}}$, тогда

${displaystyle x_{i}=y_{i}+sum _{j}A_{ij}x_{j}}$

В векторной записи

${displaystyle mathbf {x} =mathbf {y} +mathbf {Ax} }$

${displaystyle mathbf {y} =(mathbf {I-A} )mathbf {x} }$

${displaystyle mathbf {x} =(mathbf {I-A} )^{-1}mathbf {y} }$

Этот результат показывает, что знание только конечного спроса в каждом секторе ${displaystyle mathbf {y} }$ и нормализованная матрица IO ${displaystyle mathbf {A} }$, можно рассчитать общую предполагаемую добычу ${displaystyle mathbf {x} }$ от каждого сектора экономики. Если доступны данные по конкретному выбросу (или другому представляющему интерес признаку) от каждого сектора экономики, тогда матрица ${displaystyle mathbf {R} }$ могут быть скомпилированы для представления различных выпусков (столбцов) на каждый выход каждого сектора (строк). Всего дополнительных выбросов ${displaystyle Delta mathbf {b} }$ связанный с дополнительным конечным спросом ${displaystyle Delta mathbf {y} }$ затем можно рассчитать как:

${displaystyle Delta mathbf {b} =mathbf {R} ^{T}Delta mathbf {x} =mathbf {R} ^{T}(mathbf {I-A} )^{-1}Delta mathbf {y} }$

Этот простой результат позволяет очень быстро анализировать, принимая во внимание выпуски, связанные со всей цепочкой поставок, необходимой в среднем для удовлетворения конкретного конечного спроса. Уравнения основаны на усредненных данных в текущей экономике, но их можно использовать для прогнозирования предельных изменений выпуска (например, еще одной единицы определенного продукта), если

1. Предполагается, что средний выпуск и предельный выпуск достаточно близки (т. е. влияние еще одна единица = влияние средний блок), и
2. предельное изменение конечной продукции ${displaystyle Delta mathbf {y} }$ является репрезентативным для интересующего продукта (например, если в продукте будет использоваться электричество исключительно из энергии ветра, то использование сектора электроэнергии, в котором преобладает уголь, даст плохую оценку).

Наконец, если у исследователя есть оценки для оценки внешность затраты, связанные с каждым элементом в ${displaystyle mathbf {b} }$ (или, альтернативно, если доступны весовые коэффициенты, которые представляют относительную важность каждого элемента в ${displaystyle mathbf {b} }$, с помощью экологические показатели, например), то внешние затраты (или веса) на единицу выбросов могут быть скомпилированы в вектор ${displaystyle mathbf {m} }$ для расчета скалярной «метрики воздействия на окружающую среду» ${displaystyle m}$:

${displaystyle Delta m=mathbf {m} ^{T}Delta mathbf {b} =mathbf {m} ^{T}mathbf {R} ^{T}Delta mathbf {x} =mathbf {m} ^{T}mathbf {R} ^{T}(mathbf {I-A} )^{-1}Delta mathbf {y} }$

Обычно существует большая неопределенность, связанная с оценками ${displaystyle mathbf {m} }$, поэтому такое агрегирование следует производить только с осторожностью, включая Анализ чувствительности. Обычно исследователи исследуют определенные элементы ${displaystyle mathbf {b} }$ вместо того, чтобы пытаться агрегировать.

В результате общая картина заключается в том, что сбор данных о средних операциях в секторе экономики ${displaystyle mathbf {A} }$ и средние выбросы по сектору ${displaystyle mathbf {R} }$, можно быстро спрогнозировать выбросы всей цепочки поставок, связанные с интересующим продуктом, представив продукт как маржинальные изменения в производстве в соответствующих секторах. ${displaystyle mathbf {y} }$.

Программного обеспечения

Исследователи из Института зеленого дизайна Университет Карнеги Меллон начал разработку веб-инструмента для выполнения EIO-LCA в 1990-х годах. Базовое программное обеспечение^[2] отслеживает различные экономические операции, потребности в ресурсах и выбросы в окружающую среду, связанные с производством определенного продукта или услуги. Модель охватывает все различные производственные, транспортные, горнодобывающие и связанные с ними требования для производства продукта или услуги. Например, можно проследить последствия покупки арматурной стали на 46 000 долларов и бетона на 104 000 долларов на километр дорожного покрытия. Последствия этих закупок для окружающей среды можно оценить с помощью EIO-LCA. Текущая (2002 г.) модель основана на модели «затраты-выпуск» Министерства торговли США для 428 секторов экономики США.

В 2018 году консалтинговая компания VitalMetrics Group разработала веб-инструмент анализа расходов.^[3] для количественной оценки воздействия на окружающую среду, связанного со всей цепочкой поставок организации. Он соответствует подходу к количественной оценке воздействия на основе затрат, определенному в Стандарте учета и отчетности корпоративной цепочки создания стоимости Протокола по парниковым газам. Инструмент использует комплексный архив экологических данных (CEDA),^[4] рецензируемая база данных EIO-LCA с базовым годом 2014. CEDA представляет 389 промышленных секторов, товары и связи между ними, а также более 2700 связанных с ними экологических обменов, включая добычу различных природных ресурсов, потребление воды и землепользование. , а также выбросы в атмосферу, воду и почву.

В этой статье используется текст из Вики Сообщества по дизайну под GFDL.

Рекомендации

1. Хендриксон, К. Т., Лейв, Л. Б., и Мэтьюз, Х. С. (2005) Экологическая оценка жизненного цикла товаров и услуг: подход «затраты-выпуск», Ресурсы для прессы будущего. ISBN  978-1-933115-24-5
2. www.eiolca.net
3. www.vitalmetricsgroup.com/sustainability-tools/
4. Сух, С., 2005: Разработка отраслевой базы данных по окружающей среде для анализа затрат-выпуска: всеобъемлющий архив экологических данных США, Economic Systems Research, 17 (4), 449 - 469] https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09535310500284326

внешняя ссылка

• Программное обеспечение EIO-LCA
• Инструмент анализа расходов VitalMetrics