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湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕毕 业业 设设 计计( 论论 文文 ) 题目题目 物质流成本会计与生命周物质流成本会计与生命周 期评价整合研究期评价整合研究 作者作者 学院学院商学院商学院 专业专业会会 计计 学号学号 指导教师指导教师 二一 年 六 月 一 日 湖南科技大学 毕业设计(论文)任务书 商 学 院 会 计 系(教研室) 系(教研室)主任: (签名) 2010 年 3 月 28 日 学生姓名: 陈 瓒 学号: 0615030325 专业: 会 计 学 1 设计(论文)题目及专题：物质流成本会计与生命周期评价整合研究 2 学生设计(论文)时间： 自 3 月 1 日开始至 6 月 1 日止 3 设计(论文)所用资源和参考资料： 财经界；管理世界；财经理论与实践； 会计之友；财会通讯；能源思考；财经研究 ；会计研究；财会月 刊(理论版)；财会研究 4 设计(论文)完成的主要内容：首先，利用物质流成本会计的常用方法，从案例公司 的内部和外部环境的目标入手，找出该公司存在的问题；再根据公司详细情况，结合考虑 生 命周期评价公司的实际情况和集团利益，对公司各阶段进行分析；最后提出资源节约与环 境 保护的协调发展的方案和措施，实现循环经济所要求的资源节约和环境保护协调发展的目 标 ，以达到经济效益和环境效益最大化的双重目的。 5 提交设计(论文)形式(设计说明与图纸或论文等)及要求：提交的论文必须符合学校 关毕业论文写作规范要求，按规定打印并装订好的纸质论文；论文主题鲜明，结构合理， 条理清楚，论证充分；论文字数不少于一万二千字，参考文献不少于十篇。 6 发题时间： 2010 年 3 月 29 日 指导教师： (签名) 学 生： (签名) 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计毕业设计(论文论文)指导人评语指导人评语 指导人：指导人： (签名) 年 月 日 指导人评定成绩：指导人评定成绩： 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计毕业设计(论文论文)评阅人评语评阅人评语 评阅人：评阅人： (签名签名) 年年 月月 日日 评阅人评定成绩：评阅人评定成绩： 湖湖 南南 科科 技技 大大 学学 毕业设计毕业设计(论文论文)答辩记录答辩记录 日期：日期： 学生：学生： 学号：学号： 班级：班级： 题目：题目： 提交毕业设计提交毕业设计(论文论文)答辩委员会下列材料：答辩委员会下列材料： 1 设计设计(论文论文)说明书说明书共共页页 2 设计设计(论文论文)图图 纸纸共共页页 3 指导人、评阅人评语共指导人、评阅人评语共页页 毕业设计毕业设计(论文论文)答辩委员会评语：答辩委员会评语： 答辩委员会主任：答辩委员会主任： (签名) 委员：委员： (签名) (签名) (签名) (签名) 答辩成绩：答辩成绩： 总评成绩：总评成绩： 摘摘 要要 20世纪70年代，发达国家发现末端治理给政府和企业带来沉重经济负担后，开 始在国家层次和区域层次开展物质流分析研究。 20世纪末，相关学者将企业层次 物质流分析与环境成本会计结合并构建了物质流成本会计。物质流成本会计突破 了传统环境管理会计核算的范畴，将其扩展到物质流层面，能够集成物质流、价值 流和环境损害影响评价，支持循环经济评价，实现企业环境效益与经济效益双赢， 将成为最有前途的环境管理会计工具。实际上，推广应用物质流成本会计的关键和 难点在于确认与计量企业各流程链上各种排放所产生的环境损害影响成本，而环境 损害影响成本是生命周期评价的核心内容，整合物质流成本会计和生命周期评价有 着重要的理论 与现实意义。本文首先论述了物质流成本会计与生命周期评价的基础 理论和技术框架，然后研究了物质流成本会计与生命周期评价整合的机理，最后，在 理论研究的基础上，提出了企业环境管理应重视的内容。 关键词：物质流成本会计；生命周期评价；环境影响评价方法；环境负荷 abstract in 1970s, developed countries found the endpoint treatment bringing a heavy economic burden to the government and corporations , then they began material flow analysis at the national level and regional level. the late 20th century, scholars associated material flow analysis and enterprise-level accounting of environmental costs and build material flow cost accounting. material flow cost accounting breaks through the traditional areas of environmental management accounting, extends environmental management accounting to the material flow level, supports cyclic economy evaluation. it is the integration of material flow, value flow, and environmental damage impact assessment. material flow cost accounting could achieve the win-win of environmental and economic benefits and it would be the most promising environmental management accounting tools. in fact, the key to the popularization and application of material flow cost accounting is the recognition and measurement of environmental damage costs of all the emissions arising from the business process chain. in addition, the cost of environmental damage is the core of life-cycle assessment. therefore, the integration of material flow cost accounting and life-cycle assessment has the theoretical and practical significance. firstly, this paper discusses the basic theory and technical framework of the material flow cost accounting and life-cycle assessment, and then studies their integration. finally, this paper points out the content that enterprises should pay attention in environmental management which is based on theoretical study. keywords: material flow cost accounting; life-cycle assessment; life-cycle impact assess -ment method based on endpoint modeling; environment load 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - i - 目 录 第一章第一章 引言引言1 第二章第二章 物质流成本会计与生命周期评价相关理论物质流成本会计与生命周期评价相关理论.2 2.1 物质流成本会计基本理论.2 2.2 生命周期评价理论.3 第三章第三章 物质流成本会计与生命周期评价物质流成本会计与生命周期评价整合机理整合机理.8 3.1 物质流成本会计与生命周期评价统一核算范围.8 3.2 物质流成本会计整合生命周期影响评价的核算流程.9 3.2.1 生命周期影响评价的核算方法9 3.2.2 物质流成本会计与生命周期评价统一核算12 第四章第四章 总结总结.15 参考文献参考文献.16 致谢致谢17 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 1 - 第一章第一章 引引 言言 在全球气候变暖的背景下，经济发展中高消耗、高污染和资源环境约束问题如影 随形，进入自然生态环境的废物和污染物越来越多，超出了自然界自身的消化吸收能 力，对环境和人类健康造成极大影响。20世纪70年代，发达国家发现末端治理给政府 和企业带来沉重经济负担后，开始在国家层次和区域层次开展物质流分析研究。20世 纪末，相关学者将企业层次物质流分析与环境成本会计结合并构建了物质流成本会计 (material flow cost accounting,mfca)。mfca作为一项新的环境管理会计技术最初是 由德国环境与管理协会(imu)开发 1，随后联合国环境管理会计业务手册(2001) 2、 日本环境管理会计技术工作手册(2002)、德国企业环境成本管理指南(2003) 3 和国际会计师联合会环境管理会计国际指南(2005)相继引入物质流成本会计技术 4。 依据多年的实践，日本产业技术环境局、环境政策课和环境协调产业推进室在2007年 共同发布了全球第一份mfca指南guide for material flow cost accounting(ver. 1) 5，并 在2008和2009年分别发布了其修订版。iso在2008年开始进行mfca标准研究。 理论上，mfca突破了传统环境管理会计核算的范畴，将其扩展到物质流层面， 能够集成物质流、价值流和环境损害影响评价，从实物和金额两方面追踪企业生产流 程产生的废物、废气和负产品，支持循环经济评价，帮助企业寻找改善点，最终减少 资源投入并削减环境污染，实现企业环境效益与经济效益双赢，将成为最有前途的环 境管理会计工具。实际上，推广应用mfca的关键和难点在于确认与计量企业各流程 链上各种排放所产生的环境损害影响成本，而环境损害影响成本是生命周期评价(life- cycle assessment,lca)的核心内容，整合mfca和lca有着重要的理论意义和现实意义。 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 2 - 第二章第二章 物质流成本会计与生命周期评价相关理论物质流成本会计与生命周期评价相关理论 2.1 物质流成本会计基本理论物质流成本会计基本理论 物质流成本会计属于管理会计的范畴，它是一种以“同时减少环境影响和成本” 为目标的环境管理会计方法，是支持企业高管及现场管理人员进行相关决策的一种工 具。与其他成本会计方法相比，物质流成本会计的最显著特点是把所有不能转化成企 业产品的物料作为损失，并使损失的所有相关成本细致透明化6。 物质流成本会计将企业的内部物质流转视为成本分析的中心，通过核算企业制造 过程中材料和能源的投入、生产、消耗及转化为产成品的流量，量化所有成本要素， 跟踪资源实物数量变化，进行物质全流程物量和价值信息的核算。提供成本分析和控 制所需的信息，以利于企业管理者做出正确决策。其基本思想是根据企业经济目标与 环境目标相协调的要求，以资源节约和减少环境污染为目标导向，量化资源流转系统 中的各个因素，寻找废弃物转变为资源的环节，优化整合企业所有的环境保护技术， 以达到提高资源利用效率和减少企业的污染物排放的目的7。其核算原理如图 2.1 所示。 图图 2.1 物质流成本会计核算原理物质流成本会计核算原理 由图 2.1 可知，在资源流成本会计中，按照物质的输入输出平衡原则(原材料+新投 入=输出端正制品+输出端负制品)，可以将一个企业划分为几个物量中心，按材料、能 源流向进行分流计算，逐步根据物质流转由前向后在不同的物量中心之间顺次移动， 分别核算各物量中心输出端的正制品(合格产品)和负制品(废弃物)的数量和成本。在输 出端，资源流成本会计核算将所生产的合格品称为“正制品” ，其成本称为“正制品成 本”或“物质有效利用成本” ；将产生的废弃物称为“负制品” ，其成本称为“负制品 成本”或者“物质损失成本”8。因此，mfca 的主要核算思想是： (1)将输入资源价值按输出流向分别核算正制品成本与负制品成本，明确物质利用 的损失价值； (2)形成资源成本价值的“逐步结转” ，可明确各环节的有效利用价值与损失价值； 物量中心 2 原材料 新投入物料 正制品 (物质有效 利用成本) 负制品(废弃物) (物质损失成本) 输入 物量中心 n 半成品半成品半成品 物量中心 1 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 3 - (3)除材料、燃料等直接成本价值按输出正制品、负制品比例划分外，人工、折旧 等间接成本也按此方式划分。这缘于投入与产出的因果关系原理。9 物质流成本会计的成本分析方法是: 见式(2.1)，若企业产成品数量为 x，将单位产品成本(a)按比例分为单位正产品成 本和单位负产品成本，则 a=av+aw，(av 为单位正产品成本，aw 为单位负产品成本)， 则 n i n i wivi wnwwwvnvvv wnvnwvwvwv ni awavniaxax aaaaxaaaax aaxaaxaaxaax xaxaxacc n i 11 321321 332211 321 )0,;, 3 , 2 , 1( )()( )()( xa 1 物 (2.1) 见式(2.2)，在此核算体系中，若将将企业投入的总成本分为正产品成本和负产品 成本，则 ), 3 , 2 , 1(,nixawxavwiivii (2.2) 物质流成本会计的产品成本可用下式表示 n i n i iiniwvc 11 ), 3 , 2 , 1(物 (2.3)10 这种将企业生产流程中所有物质划分为正制品和负制品，并且将成本在正制品和 负制品之间进行分配的核算方法可帮助企业首先从数量和金额两个方面核算企业生产 过程中的资源投入、消耗、废弃等流量与存量信息，跟踪资源在企业生产流程中的移 动轨迹，反映各个生产环节废弃物与合格产品的比率，以此寻找负制品比例过高的物 量中心，然后深入分析负制品的成本构成，找到负制品产生的源头，以此作为挖掘改 进潜力的重点分析对象；然后改善设备和流程，采取优化措施，提高正制品的比率， 以达到节约资源、降低污染、削减成本的目的，从而实现提高经济效益与环保效益的 双重目标。 2.2 生命周期评价理论生命周期评价理论 lca 的定义有很多，其中具有代表性的是国际环境毒理学及化学学会(setac)和 国际标准化组织(iso)提出的定义。根据 setac 在 1993 年的定义：“lca 是一种对产 品、生产工艺及活动的环境负荷进行客观评价的过程，它通过评估能量和物质利用对 环境的影响，以寻求改善的途径。这种评价贯穿于产品、工艺及活动的整个生命周期， 包括原材料提取与加工；产品制造、运输以及销售；产品的使用、再利用和维护；废 物循环和最终废物弃置”。国际标准化组织(iso)对 lca 的定义是“产品生命周期评价 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 4 - 是对一种产品系统的生命周期中输入、输出及其潜在环境影响的汇编和评价”。它包 括编制与研究系统相关的输入/输出数据清单；量化评价那些输入/输出伴随的潜在的环 境影响；联系研究目的，解释清单分析和影响评价的结果。作为一种新的环境管理工 具和预防性的环境保护手段，lca 的主要目标在于通过确定和定量化研究能量和物质 利用及废弃物的环境排放来评估一种产品、工序和生产活动造成的环境负载；评价能 源、材料利用和废弃物排放的影响以及评价环境改善的方法。其需要考虑的环境因素 一般包括资源利用、人体健康和生态影响等三个大类11。lca 的实施步骤分为确定目 标和范围、清单分析、影响评价和解释四个部分。如图 2.2 所示，它们有机地组织在一 起构成了 lca 的技术框架12。 注释：束庆,张旭.生命周期评价和生命周期成本分析的整合方法研究j同济大学学报,2003,14,(4):81-86. 图图 2.2 生命周期评价的技术框图生命周期评价的技术框图(iso14040：1997) 生命周期影响评价是 lca 的的第三阶段，也是其核心部分。setac(1993)定义生 命周期影响评价(life-cycle impact assessment，lcia)是对清单分析中所识别出来的环 境负荷的影响进行定量和(或)定性的技术评价和描述过程13。iso14040(1997)定义 lcia 是生命周期评价中理解和评价产品系统潜在环境影响的大小和重要性的阶段。” iso14042(2000)在 iso14040(1997)的基础上进行了补充和细化，提出了 lcia 的技术框 架(图 2.3)，并将其划分为必备要素和可选要素两部分。必备要素用来将 lci 结果转换 为参数结果；可选要素用来将参数结果归一化、分组和加权，可选要素还包含数据质 量分析技术。每一个阶段要素的简要表述如下: (l)影响类型、类型参数和特征化模型的选择：确定影响类型、相应的类型参数和 特征化模型。 (2)分类：分类是在建立环境因子与影响类型对应联系的基础上，对某一类型一致 或相似影响的排放物归类，以探明影响因子作用的途径、污染物的贡献、影响强度和 范围，并确定分析评价对象。 指导运用： 产品开发和优化 战略规划 制定公共政策 开拓市场 其他 确定目标和范围 (goal and scope definition) iso14040 生命周期清单分析 (life-cycle inventory analysis,lci) iso14041 生命周期影响评价 (life-cycle impact assessment,lcia) iso14042 解释 (interpretation) iso14043 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 5 - (3)特征化：特征化将影响因子对环境影响的强度或程度定量化，归纳为相应指标， 其量化方法是当量因子法，将贡献率最大的影响因子作为标准，如全球变暖常以 co2 为标准，其余污染物按对 co2的当量进行折算，把同类环境影响进行累加。 (4)归一化：根据基准信息计算类型参数结果的大小。 (5)分组：对影响类型进行分类，必要时加以排序。 (6)加权：基于价值选择的数值因子对分属各个影响类型的参数结果进行转化，必 要时加以合并。加权赋值对不同类型的环境影响进行加权、排序和赋值，并归结为单 一指标，用以比较不同产品、工艺或活动.加权方法目前多采用专家评分法和模型推算 法，如目标距离法，距离目标值越近，权越重。 (7)数据质量分析：更好地了解参数结果集合(即 lcia 概要)的可靠性。14 图图 2.3 生命周期影响评价技术框架生命周期影响评价技术框架 lcia 是 lca 中难度最大的部分，原因在于环境问题的复杂性及动态性.要对产品 涉及的所有环境影响做出全面、客观且科学的评价，即使在理论上也是难以实现的.至 今进行 lcia 的方法和科学的国际标准已经存在，却没有一种被广泛接受的方法，确 保一致的生命周期数据或可靠的评估。在欧洲和世界各地都存在许多不同的生命周期 清单(lci)数据库和生命周期影响评估(lcia)方法，如 cml 2002、eco-indicator 99、edip 97 和 edip 2003、eps 2000、impact 2000+、lime、lucas、recipe、ecopoints 2006、traci、meeup 等。 本文选取的生命周期影响评估方法是基于端点建模的生命周期损害评价(life-cycle impact assessment method based on endpoint modeling,lime)，它是综合产业技术研究所 必备要素必备要素 选择影响类型、类型参数和特征化模型 将 lci 结果归类(分类) 类型参数结果计算(特征化) 类型参数结果类型参数结果(lcia 概要概要) 可选要素可选要素 根据基准计算类型参数结果的相对值(归一化) 分组 加权 数据质量分析 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 6 - 生命周期评估研究中心和 lca 项目联合开发的日本版损害测算定型的一种环境损害影 响评价方法。通过灵活运用 lime 的单一指标，我们可把产品给环境带来的各种影响 (即受损成本)换算成金额。 在 lime 中，不同种类的环境负荷物质可以统一成为共同端点受损量，并且在评 价考量众多端点之间的重要性后便可得出统一化系数。评估环境负荷物质损害量的过 程运用了流行病学、生态学等自然科学知识，在对指标进行合并的过程中又灵活运用 了经济学等社会科学知识。此外，lime 为了达到最完备的效果，要计算特性化系数、 损害系数以及统一化系数。本文则是把计算出的统一化金额作为单一指标进行库存分 析，然后乘以符合各库存数据的统一化系数，最后求和，这样就可得出目标值。 由公式(2.4)求得统一化金额： i i j j jijijij j j i i iwtpdfswtpdfs 1111 (2.4) 其中：si-物质 i 的生命周期清单；dfij-物质 i 对保护对象 j 的损害系数；wtpj-保 护对象 j 的 1 指标单位损害回避愿意支付额(willingness-to-pay)15。 图图 2.4 lime 概念图概念图 图 2.4 中详细划分了地球温室化、臭氧层破坏、大气污染等十一个环境领域中的约 一千种环境物质，在 lime 中用如下的步骤进行 lcia： 统一化 一次生产量 npp 影响类别影响类别 城市大气污染 有害化学物质 臭氧层破坏 地球温室化 生态毒性 酸性化 富营养化 光化学臭氧 占用土地 废弃物 资源消费 端点分类端点分类 癌症(除皮肤癌) 呼吸道疾病 热/寒过激反应 感染 营养不良 灾害 白内障 皮肤癌 木材生产 农业生产 土地损失 渔业生产 能源消耗 使用者成本 陆地生态系统 水域生态系统 保护对象保护对象 社会资产 人类社会人类社会 人类健康 daly 生态系统生态系统 生物多样性 eines 在环境中的浓度在环境中的浓度 特征化 损害评价 情况分析暴露分析损害分析影响分析统一化 目录目录 苯 二噁英 铅 氟氯烃 二氧化碳 氧化硫 氮氧化物 氮 磷 非甲烷挥发性 有机化合物 土壤 废弃物 铜 石油 单一指标单一指标 大气中有害物质浓度 水中有害物质浓度 土壤中有害物质浓度 成层圈中臭氧浓度 温室气体浓度 酸性物质浓度 和沉积量 耗氧量 氧化剂浓度 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 7 - (1)情况分析：分析因使用环境负荷物质而造成的大气、水系等环境媒体的浓度变 化。 (2)暴露分析：根据环境负荷物质的浓度，分析在环境媒体中对人类(接收器)暴露 量的影响。 (3)损害分析：分析由于暴露量的增加造成的接收器潜在受损数量的变化。 (4)影响分析：在具有共同端点的情况下，汇集分析各个受损量。 (5)统一化：环境影响的统一化系数为适用于计量各端点间重要性的最后因素。16 在这里需要说明一点，本文所核算的各物质的生命周期影响参照的是日本的标准， 待我国颁布计算标准及方法之后，应根据我国的标准予以修正。 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 8 - 第第 3 章章 物质流成本会计与生命周期评价物质流成本会计与生命周期评价整合机理整合机理 3.1 物质流成本会计与生命周期评价物质流成本会计与生命周期评价统一核算范围统一核算范围 在 mfca-lca 统一计算模式下，生命周期评价对象的范围如图 3.1 所示，为制造 阶段产生的废弃物、能源、产出物对环境的影响，而产品组装、使用、废弃等在本文 中是排除在对象范围之外的。 图图 3.1 mfca-lca 统一核算对象统一核算对象 在图 3.1 中，双线包围的范围-是指在 mfca-lca 评价模式背景下运用生命周 期评价手法评估的环境影响，有如下几个含义： (1)在制造阶段中因使用材料而造成的环境影响(mfca 以制造过程投入的材料为计 算对象)：指整个生产制造过程中(从原料的采掘阶段开始，到投入材料之前的制造过程 再到废弃物的排放处理)产生的环境影响。 (2)在制造过程中，mfca 核算对象造成的环境影响：指在制造 mfca 核算对象的 过程中，能源的利用和消耗造成的环境影响。 mfca-lca 统一核算对象统一核算对象 mfca 核算对象的制造过程核算对象的制造过程 投入 正制 材料 品 负制品 (材料损耗) 使用 材料 mfca 计算制造阶段的材料计算制造阶段的材料 生产阶段 能源的使用 原料 采掘 原料 输送 原料 加工 废弃物的排放和处理 制造加工 使用能源 废弃物的排放和处理 将产品装配、使用、废弃阶将产品装配、使用、废弃阶 段整体作为一个段整体作为一个 mfca 核算核算 对象对象 另一阶段的能源使用 产品 装配 产品 使用 产品 废弃 其他阶段的材料、 产品、废弃物 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 9 - (3)在制造过程中，mfca 核算对象的产出物、废弃物对环境的影响：mfca 计核 算对象在制造过程中出现的废弃物的处理、填埋、排放所造成的环境影响。 (4)产品装配、使用、废弃阶段的环境影响。如上所述，本文把排除在 mfca- lca 统一核算模式下的评价对象范围之外。 3.2 物质流成本会计整合生命周期影响评价的核算流程物质流成本会计整合生命周期影响评价的核算流程 3.2.1 生命周期影响评价的核算方法生命周期影响评价的核算方法 生命周期影响评价的核算流程如下： (1)计算制造过程中的产出物、废弃物数量。 (2)使用 lime 系数表中的标准单位，将产出物、废弃物数量单位予以标准化(标准 单位为：重量-kg，气体-m3，电力-kwh)。 (3)计算每个单位排出物、废弃物的 lime 统一化系数。这个步骤计算复杂，具体 计算流程将在下文中给出。 (4)将标准化的正、负制品数量与 lime 统一化系数相乘，即得企业各主要物质的 环境影响。 (5)将各主要物质环境影响的核算结果集结汇总。 下面以 sus304 为例说明计算 lime 统一化系数的流程。sus304 即包括 18%的 cr 和 8% ni 的 18/8 不锈钢，它是日本 jis 标准材料，是日本 sus 系列奥氏体不锈钢 (相当于我国的 0cr18ni9，美国的 304)，它具有高的耐蚀性，在低温、室温及高温下均 有较高的塑归和韧性，以及较好的冷作成型和焊接性。 首先，按材料种类和排放源头分类，对各种材料和废弃物进行库存分析和 lcia， 然后以其结果为基础，从 lime 的数据库中引用对应的系数列表计算出每种材料的 lime 统一化系数。以下的 -与图 3.2 的 -对应： 数据项目(投入物/排出物)的明确化。首先，计算在 mfca 中被定义的投入材料 (物质)的使用量，在表 3.1 中整理被排放的废弃物。由于在 mfca 计算中定义的(品种、 样式)材料是原有的 lca 的库存，因此如果要采用的话就只要从 lca 数据库中找出相 近的进行替换。在表 3.1 中，右端名为“实施 lca 的成分”的一列是用来记载替换材 料名的，其目的是为了便于分析 lca 库存。 表表 3.1 lca 的影响评价结果汇总的影响评价结果汇总 mfca 定义的物质定义的物质 材料材料 详细的材料和部件详细的材料和部件(实施实施 lca 的成的成 分分) 区分区分 (物质和材料的名称物质和材料的名称)(产品所含物质成分名产品所含物质成分名 称称) 材料不锈钢(sus304) 树脂类材料abs 投 入 材料的投入 溶剂甲苯 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 10 - 图图 3.2 计算计算 lime 统一化系数的数据流转流程图统一化系数的数据流转流程图 选定库存数据库和对应数据。在进行库存分析时，要先选定库存数据库。库存 分析是采集并分析被分析对象(制品或零件)在原料的采掘、制造、搬运、使用、处理过 清洁剂表面活性剂 水资源的投入 电力电力公司能源的投入 天然气液化天然气 废弃物的排出残余材料不锈钢(sus304) 大气废弃物的排 出 溶剂(挥发)甲苯 产 出水系废弃物的排 出 排水(场外净化处理) 表面活性剂 mfca 材料材料 名名 lca 调查用材料调查用材料 名名 ecoinvent id名称名称类别类别 子类别子类别locationlime平均平均 lime适用对象适用对象 不锈钢 sus304 4116钢，转炉，铬钢 18/8 金属采掘rer(欧洲)1.50e+02 1.50e+02生产 4117钢，电力，铬钢 18/8 金属采掘rer(欧洲)1.46e+02 968铬钢 18/8金属采掘rer(欧洲)1.53e+02 if(废金属)6.39e-016.39e-01废弃 库存库存 id4116 inventory data(ecoinvent) inventorya:原单原单 位位 b:lime 值值 c=ab 能 源 碳 原油 天然气 材 料 镍 钼 锰 铁 石灰石 铬 铀 铝 大 气 排 放 粒子状物质(pm10) 浮游粒子状物质 (pm2.5) 二氧化硫 二氧化碳 铅 氮氧化物 水 系 排 放 铬 铅 磷酸盐 化学需氧量 氮 土 壤 排 放 铬 铅 镉 砷 汞 合计1kg 对象 id 的统一化系数(lime 值) (id4116) 1.50e+02 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 11 - 程中所消费的能源和排放量。所有数据都要求要自己测定，但这是不现实的，于是我 们可以采用已有数据库，比如 ecoinvent、aist-lca、产业互联表等。 现简要介绍 ecoinvent 数据库，这个数据库被分为生产、消费、废弃几个阶段，过 程和数据均被定义(例如本文所举 sus304 事例)，所以综合考虑各阶段对环境的影响是 非常有必要的。ecoinvent 的数据库按材料成分和制造过程的不同分成若干种数据，从 数据库中选定适合本文 lca 分析过程的数据要明确符合材料 id 的号码17。当在前项 中的数据项目(sus304)与 ecoinvent 里的数据不一致时，可以用与其相近的数据代替。 本事例按此作法，便可判断 id：4116、id：644117、id：968 这 3 种数据符合。 库存原单位(kg/kg)的定义。使用 1kg 材料(在这里使用的是不锈钢 sus304：ecoinvent id4116)所对应的必需的能源、材料和消耗量以及大气、水、土壤 等物质，其排放量可以采用 ecoinvent 的数据库进行定义，这个就被称为原单位(图 2.3 中 a 的单位是 kg/kg)。这类库存数据的种类相当多，图 3.2 的表示的只是库存数据 中的一部分。 定义每个库存项目的 lime 统一化系数。接下来进行库存对环境影响的评价 (lcia、影响评估)。这回用 lcia 法选定的 lime 特性化系数、损害系数和统一化系数。 通过这些系数，我们可以清楚了解到资源消耗、地球温室化效应、臭氧层破坏、有害 化学物质污染等许多项目对环境的影响，这便成为一个单一指标。每 1kg 库存数据的 消费或排放所造成的环境影响，其损害金额用列表的方式来表示。库存原单位(图 3.2 的 a， )与 lime 统一化系数(图 3.2 的 b)相乘(a 乘以 b)便可得出每 1kg 库存数据的消 费或者排放的 lime 统一化系数。 计算 id 单位的 lime 统一化系数。如果库存数据全部整合为 lime 的统一化系 数，就能用 ecoinvent 的 id 定义 lime 统一化系数。在制造 1kgsus304 事例的 id：4116 号材料时，环境影响的受损金额用 lime 统一化系数“1.50e+02”(图 3.2 ) 表示。 mfca 投入物/排放物的统一化系数。中提到的事例(sus304)的三个 ecoinvent id(4116、4117、968)是进行 lca 调查得到的。这三个 id lime 统一化系数是分别 id 4116：1.50e+02、id 4117：1.46e+02、id 968：1.53e+02。因此制造 sus304 时的 lime 统一化系数平均为 1.50e+02。研究事例(sus304)在废弃时的 lime 统一化系数 也是利用相同的次序求得。用表 3.1 定义的其他材料(abs 等)或能源等按照从-的 次序，即可求得各个 lime 统一化系数。 表表 3.2 lca 的影响评价结果总结的影响评价结果总结 材料、材料、 能源种类能源种类 投入投入/使使 用用/废弃废弃 mfca 材料名材料名 lca 调调 查用材料查用材料 名名 区分区分 () ecoinvent id() 按按 id 分类的分类的 lime 值值() 平均平均 lime 值值() 投入41161.50e+02 主材料 投入 不锈钢sus304生产 41171.46e+02 1.50e+02 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 12 - 投入9681.53e+02 废弃废弃 if(废金属) 6.39e-016.39e-01 投入15136.78e+00 投入 生产 15149.31e+00 8.04e+00 使用15893.30e+01 使用15905.96e+01 使用 消费 15921.42e+00 辅助 材料 废弃 切削油a 重油 废弃if(废油)1.42e+001.42e+00 投入20813.15e+00 投入22103.20e+00 投入22093.26e+00 投入23623.62e+00 投入23323.68e+00 能源 投入 电力电力生产 20483.21e+00 3.35e+00 以上的计算结果总结整理成表 3.2。在这个过程中，区分 / 消费是图 3.1 中 mfca 的计算对象在制造过程中能源消费对环境的影响评价。表 3.2 中“mfca 材料 名”项中的切削油在 lca 调查用的材料名叫做 a 重油，在中区分 / 消费时被标记 为三个 id (1580、1590、1592)的 lime 统一化系数。不过因为切削油不能燃烧，所以 按这三个 id 分类的 lime 统一化系数并不使用。但是当 lcia 把 a 重油作为燃料使 用时，会将生产阶段 lime 统一化系数的平均值和消费阶段 lime 统一化系数的平均 值合计使用。 3.2.2 物质流成本会计与生命周期评价物质流成本会计与生命周期评价统一核算统一核算 物质流成本会计从数量和金额两方面反映了企业的损益，将企业生产经营的环境 影响与物质流成本会计结合起来，即核算企业内各主要物质的生命周期影响，这样便 可达到经营管理和保护环境综合最优的双重目标。如图 3.3 所示，为物质流成本会计与 生命周期评价统一核算思想。 图图 3.3 物质流成本会计与生命周期评价统一核算思想物质流成本会计与生命周期评价统一核算思想 损失引起的环境负荷 环境影响 生命周期影响评价 物量中心 2 原材料 新投入物料 正制品 (物质有效 利用成本) 负制品(废弃物) (物质损失成本) 输入 物量中心 n 半成品半成品半成品 物量中心 1 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 13 - 物质流成本会计与生命周期评价统一核算流程如下： (1)计算 mfca 中的材料成本。图 3.4 表示在 mfca 中材料成本的计算法。一般是 按材料种类分类进行计算。这里再以 sus304 为例。按照每个工程所整理的各个材料 的投入量、正制品量、负制品量分别乘以购入材料时的单价，作为投入成本中的材料 费、正制品成本、负制品成本进行计算。同理，废弃物处理量乘以废弃物处理的单价 也可算出废弃物处理的费用。 (2)mfca-lime 统一计算。如图 3.5，表示的是 mfca-lime 统一化的计算方法， 按照每个工程所整理各个材料的投入量、正制品量、负制品量乘以那种材料环境影响 统一化系数的 lime 值可以计算出投入材料制造阶段的 lime 值，正制品的材料制造 阶段的 lime 值及负制品的材料制造阶段的 lime 值。 这类 mfca-lime 统一化计算可以构造下面的计算模式：例如在计算 mfca 时材 料购入的单价与该种材料生产时的 lime 值进行置换。废弃物处理单价可以与该种材 料废弃物处理时的 lime 值进行置换。在生产时，材料的 lime 值与在 mfca 的计算 中的购入单价替换，能应对那些材料废弃处理点的 lime 值替换废弃物处理单价计算 模式。 图图 3.4 mfca 的计算方法的计算方法 数量的计算（按材料分类：假设的数值）数量的计算（按材料分类：假设的数值） 材料数量 材料 lime 值 mfca-limemfca-lime 计算（按材料分类）计算（按材料分类） 材料种类：材料种类：sus304sus304 （单位：（单位：kgkg）材料产生的材料产生的 limelime 值：值：1.48e+021.48e+02（调查值）（调查值） （单位：元）（单位：元） 工程 1工程 2工程 3工程 1工程 2工程 3合计 新投入量 20000 新投入 lime 29,635.20.00.029,635.2 前期过渡进程投入量 010090 前期过渡进程投入 lime 0.014,817.613,335.8 每个工程投入量 20010090 每个工程投入 lime 29,635.214,817.613,335.8 正制品数量 1009050 正制品 lime 14,817.613,335.87,408.8 负制品数量 102030 负制品 lime 1,481.82,963.54,445.38,890.6 （单位：（单位：kgkg） 处理量 处理 lime 值 废弃物处理废弃物处理 limelime 值：值：6.39e-016.39e-01（调查值）（调查值） （单位：元）（单位：元） 废弃物处置量 102030 废弃物处置 lime 6.412.819.238.4 数量的计算（数量的计算（按材料分类：假设的数值）按材料分类：假设的数值） 材料数量 购入单价 mfcamfca 成本计算（按材料分类）成本计算（按材料分类） 材料种类：材料种类：sus304sus304 （单位：（单位： kgkg） 材料购入单价：材料购入单价：500500 元元/kg/kg（假设的数值）（假设的数值） （单位：（单位： kgkg） 工程 1工程 2工程 3工程 1工程 2工程 3合计 新投入量 20000 新投入的成本 100，000. 0 0.00.0 100，000. 0 前期过渡进程投入量 010090 前期过渡工程的成本 0.050,000.045,000.0 每个工程的投入量 20010090 每个工程的成本 100,000.050,000.045,000.0 正制品数量 1009050 正制品成本 50,000.045,000.025,000.0 负制品数量 102030 负制品成本 5,000.010,000.015,000.030,000.0 （单位：（单位：kgkg） 废弃物处理单价：废弃物处理单价：8 8 元元/kg/kg （单位：元）（单位：元） 废弃物处理量 102030 处理量 处理单价 废弃物处理 80.0160.0240.0480.0 湖南科技大学本科生毕业设计(论文) - 14 - 图图 3.5 mfca-lime 统一核算的结果统一核算的结果 (3)mfca 和 lca 统一核算结果的评价。mfca-lca 的计算结果如图 3.5，水平轴 表示 mfca 值(mfca 计算的制造成本和企业内部的成本)纵坐标轴表示与此对应的 lime 值(环境负荷的受损金额和社会负担成本)。计算结果向右侧表明制造成本高，向 左侧表明制造成本低；向上表示对环境的影响程度大，向下表示对环境的影响程度小。 比较 mfca 的计算和 mfca-lca 统一计算的时候，应将各方面的计算结果联系 起来。图 3.5 的 mfca-lca 统一计算的事例只属于一种情况，但实际上制造工程中会 投入多种材料、也会产生多种材料的废弃物，并且在评价制造成本和用 lime 值评价 的时候，对负制品成本、废弃物处理成本和 lime 值的变化进行讨论。 图图 3.6 mfca-lca 统一计算的评价统一计算的评价 如图 3.6 是 a、b、c 各自改善前后的表现。a 的 mfca 值和 lime 价值都变得小， 可以说这样的改善是环境与经济两全的改善。b