EIO-LCA

경제입출력 라이프사이클 평가 또는 EIO-LCA는 경제의 각 부문으로 직접 귀속될 수 있는 환경 영향의 양과 각 부문이 그 산출물을 생산하는 데 있어서 다른 부문으로부터 구매하는 양을 정량화하기 위해 부문 수준 데이터를 총량적으로 사용하는 것을 포함한다. 그러한 데이터 집합을 결합하면 긴 체인에 대한 회계처리를 가능하게 할 수 있다(예를 들어, 자동차를 건설하려면 에너지가 필요하지만 에너지를 생산하려면 차량이 필요하며 그러한 차량을 건설하려면 에너지 등이 필요함). 이는 전통적인 라이프사이클 평가의 범위 지정 문제를 다소 완화시킨다. EIO-LCA 분석은 특정 제품이나 서비스를 생산하는 데 필요한 다양한 경제적 거래, 자원 요건 및 환경 배출(모든 다양한 제조, 운송, 광산 및 관련 요건 포함)을 추적한다.

EIO-LCA는 특정 제품과 관련된 섹터의 특정 하위 집합을 대표할 수 있거나 대표하지 않을 수 있는 섹터 수준 평균에 의존한다. 관심 재화나 용역이 어떤 분야를 대표하는 한도까지, EIO-LCA는 그 재화나 용역에 대한 완전한 공급망 함의 매우 빠른 추정치를 제공할 수 있다.

배경

경제입출력 분석은 노벨 경제학상을 수상한 바실리 레온티프가 개발했다. 그것은 경제 시스템의 부문들 간의 상호관계를 정량화하여 구매의 직접적 및 간접적 경제 투입물의 식별을 가능하게 한다. 이 개념은 경제활동의 공급망 환경적 영향을 설명하기 위해 각 분야의 환경 및 에너지 분석에 관한 데이터를 포함시킴으로써 확장되었다.^[1]

이론

부문 간 구매 흐름을 추적하는 입출력 거래표는 미국 연방정부가 수집한다. EIO는 다음과 같이 작동한다. ${\displaystyle {Xi}_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$이$($가) 특정 연도의$$ 섹터 $i{\displaystyle }$ ${\displaystyle i}$에서 구매한$$ $섹터{\displaystyle }$ j$${\$displaystyle y_{i}$이 섹터 $i{\displaystyle }$ ${\displaystyle i}($즉, 소비를 위해 구입한 출력량)$$의 "최종 수요"인$$$$ 경우sed to 다른 사업체가 추가 생산을 위한 공급품으로 구입) 그러면 섹터 $i{\displaystyle }$ ${\displaystyle i}$의 총 출력 x ${\displaystyle i_{}}$ ${\$는 소비자에 대한 출력과 다른 섹터에 판매되는 출력을 포함한다$$.

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

$A{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$을(를) 각 섹터에 대한 정규화된 생산으로$$ 정의하여 $A{\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$= ${\displaystyle {}_{}}$ ${\displaystyle i_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$/ ${\displaystyle x{}_{}}$ ${\displaystyle j_{}}$ ${\$ 그러면

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

벡터 표기법

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

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

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

$이{\displaystyle \mathbf{}}$ 결과는 각 섹터 y ${\$과(와) 정규화된 IO 매트릭스 $A{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\displaystyle$ \$mathbf${$A}}$의 최종 요구량만 알면 경제의 각 섹터에서$$ 총 암시적 생산 $x{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$을 계산할 수 있음을 나타낸다. 경제 각 부문의 특정 배출물(또는 기타 관심 속성)에 대한 데이터를 사용할 수 있는 경우 매트릭스 $R{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$를) 컴파일하여 각 섹터(행)의 $당 다양한 배출물(컬럼)을 나타낼 수 있다$$. $\Delta {\displaystyle \mathrm{}}$ y ${\$ $\Delta \mathbf {b}$의 추가 최종 수요와 관련된$$ 총 추가 배출 ${\displaystyle \Delta b\mathbf{}}$ {\$delta \mathbf {y} }$은(는) 다음과 같이 계산할 수 있다$$.

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

이 간단한 결과는 특정 최종 수요를 제공하는 데 필요한 전체 공급망 요건과 관련된 릴리즈를 평균적으로 고려하여 매우 빠른 분석을 가능하게 한다. 이 방정식은 현재 경제의 평균 데이터에 기초하지만, 다음과 같은 경우, 산출물의 한계 변화를 예측하는 데 사용할 수 있다(특정 제품의 한 단위를 더 포함).

1. 평균 출력과 한계 출력은 충분히 근접하다고 가정한다(즉, 한 단위의 영향 = 평균 단위의 영향).
2. 최종 산출물 ${\displaystyle \Delta y\mathbf{}}$ ${\$의 한계 변화는 관심의 산물을 대표한다$$(예: 제품이 풍력에너지의 전기를 독점적으로 사용한다면 석탄이 지배하는 전기부문을 사용하면 낮은 추정치를 산출할 수 있다).

마지막으로, 연구자가 $b{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$또는 생태학적 지표를 사용하여 $b{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$displaystyle \mathbf {$b}})$의$$각 항목과 관련된 외부성 비용의 평가 추정치를 가지고 있다면, 그 다음, 예를 들어, b {\$displaystyle \mathbf$ {bf}}의 각 항목의 상대적 중요도를 나타내는 가중치가 가능하다. 릴리스 단위당 외부 비용(또는 가중치)을 벡터 $m{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$으)로$$ 컴파일하여 스칼라 "$영향{\displaystyle }$ 메트릭" m ${\displaystyle m$

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

일반적으로 $m{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$의 추정치와 관련된 불확실성이 크기 때문에 이러한 집계는 민감도 분석을 포함하여 주의해서만 수행해야 한다$.$ 일반적으로 연구자들은 집계를 시도하지 않고$$ $b{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$의 특정 요소를 조사한다.

큰 그림의 결과는 평균 경제 부문 $거래{\displaystyle \mathbf{}}$ A ${\$ 및 평균$$ 부문 $배출{\displaystyle \mathbf{}}$ R ${\$에 대한 데이터를 수집함으로써 관심 상품과 관련된 전체 공급망 배출량을 신속하게 예측할 수 있다는 것이다$.$ 관련 섹터 $y{\displaystyle \mathbf{}}$ ${\$에서 발생한 한계 생산 변화$.$

소프트웨어

카네기 멜론 대학의 그린 디자인 연구소 연구원들은 1990년대에 EIO-LCA 수행을 위한 웹 기반 도구를 개발하기 시작했다. 기본 소프트웨어는^[2] 특정 제품 또는 서비스의 생산과 관련된 다양한 경제적 거래, 자원 요구 사항 및 환경 배출을 추적한다. 모델은 제품이나 서비스를 생산하기 위한 다양한 제조, 운송, 광업 및 관련 요건을 모두 포착한다. 예를 들어, 1킬로미터의 도로 포장도로를 위해 4만 6천 달러의 철근과 10만 4천 달러의 콘크리트를 구입하는 것의 의미를 추적하고 싶을 것이다. 이러한 구매가 환경에 미치는 영향은 EIO-LCA를 사용하여 추정할 수 있다. 현재(2002년) 모델은 상무부가 미국 경제의 428 섹터 산업 입출력 모델을 기반으로 한다.

2018년, 환경 컨설팅 회사인 VitalMetrics Group은 조직의 전체 업스트림 공급망과 관련된 환경 영향을 계량화하기 위한 웹 기반 지출 분석 도구를^[3] 개발했다. 그것은 온실가스 프로토콜 기업가치사슬 회계 및 보고기준에 정의된 지출 기반 영향을 계량화하는 접근법을 준수한다. 이 도구는 2014년 기준 연도의 EIO-LCA 데이터베이스인 ^[4]포괄적 환경 데이터 아카이브(CEDA)를 활용한다. CEDA는 389개의 산업 분야, 상품과 그들 사이의 연결 그리고 그것들로부터 발생하는 2,700개 이상의 환경 교환을 대표한다. 여기에는 다양한 천연 자원의 추출, 물 소비, 토지 사용, 그리고 공기, 물, 토양으로의 배출이 포함된다.

이 기사는 GFDL의 디자인 결정 위키에서 온 텍스트를 사용한다.

참조

외부 링크

• EIO-LCA 소프트웨어
• VitalMetrics 지출 분석 도구