Miljöutvidgad input–output analys

Environmentally extended input-output analysis (EEIOA) används i miljöredovisning som ett verktyg som speglar produktions- och konsumtionsstrukturer inom en eller flera ekonomier. Som sådan håller det på att bli ett viktigt tillägg till materialflödesredovisning .

Introduktion

Som ett erkännande av den ökande betydelsen av global resursanvändning förmedlad av internationell handel för miljöredovisning och miljöpolitik, har nya perspektiv utvecklats och håller på att utvecklas inom miljöredovisning. De mest framträdande bland dessa är konsumtionsbaserade räkenskaper sammanställda med hjälp av miljöutvidgad input-output-analys. Konsumtionsbaserade indikatorer för materialanvändning kallas vanligen för "materialfotavtryck" (jämförbara med koldioxidavtryck och vattenavtryck ) eller som råvaruekvivalenter (RME) för importerade och exporterade varor. Råvaruekvivalenter eller materialavtryck för omsatta varor omfattar de materialinsatser som krävs längs hela leveranskedjan i samband med deras produktion. Detta inkluderar både direkta och indirekta flöden: Till exempel skulle malmen som bryts för att utvinna metallen i en mobiltelefon samt det kol som behövs för att generera den elektricitet som behövs för att producera metallkoncentraten inkluderas. För att allokera inhemsk utvinning till exporterade varor krävs information om en ekonomis produktions- och handelsstruktur. I monetära termer finns information om produktionsstrukturen i allmänt tillgängliga ekonomiövergripande input-output-tabeller (IOT) som nyligen har kombinerats med handelsstatistik för att bilda multiregionala IO (MRIO)-tabeller.

Input-Output Analysis för EEIOA

I det följande ges en kort introduktion till input-output-analys och dess miljöutvidgning för beräkning av materialavtryck eller RME-indikatorer. Flödena mellan branscherna inom en ekonomi bildar en n × n matris Z och den totala produktionen för varje industri bildar en n × 1 vektor x . Genom att dividera varje flöde i en industri (dvs varje element av Z ) med den totala produktionen av samma industri, får vi en n × n matris av så kallade tekniska koefficienter A . I matrisalgebra lyder detta som följer:

$A=Z\times {\hat {x}}^{-1}$

var:

${\hat {x}}$ representerar vektorn x diagonliserad till en matris ( ${\hat {x}}=I{\vec {x}}$ )

Matris A innehåller multiplikatorerna för de indata mellan industrin som krävs för att leverera en enhet av industriproduktion. En viss total ekonomisk produktion x krävs för att tillfredsställa en given nivå av slutlig efterfrågan y . Denna slutliga efterfrågan kan vara inhemsk (för privata hushåll såväl som den offentliga sektorn) eller utländsk (export) och kan skrivas som en n ×1 vektor. När denna vektor för slutbehov y multipliceras med Leontief -inversen ( I − A ) ⁻¹ , får vi total uteffekt x . I är identitetsmatrisen så att följande matrisekvation är resultatet av ekvivalensoperationer i vår tidigare ekvation:

${\vec {x}}=\left(IA\right)^{-1}\times {\vec {y}}$

Leontief-inversen innehåller multiplikatorerna för de direkta och indirekta indata mellan industrin som krävs för att ge 1 enhet utdata till slutlig efterfrågan. Utöver flöden mellan branscherna registrerade i Z kräver varje bransch ytterligare insatser (t.ex. energi, material, kapital, arbetskraft) och output (t.ex. utsläpp) som kan införas i beräkningen med hjälp av en miljöutvidgning. Detta tar vanligtvis formen av en m × n matris M av totala faktoringångar eller utdata: Faktorer anges i totalt m rader och de branscher som de krävs för ingår längs n kolumner. Fördelning av faktorer till de olika branscherna vid sammanställningen av utbyggnadsmatrisen kräver noggrann genomgång av branschstatistik och nationella utsläppsinventeringar. Vid bristande data kan expertutlåtanden eller ytterligare modellering krävas för att uppskatta förlängningen. När det är klart M omvandlas till en direktfaktorkravsmatris per enhet användbar utdata F , och beräkningen är analog med bestämning av den monetära direkta multiplikatormatrisen A (se första ekvationen):

$F=M\times {\hat {x}}^{-1}$

Konsumtionsbaserad redovisning av resursanvändning och utsläpp kan utföras genom att eftermultiplicera den monetära input-output-relationen med de branschspecifika faktorkraven:

$E=F(IA)^{-1}\ gånger {\vec {y}}$

Denna formel är kärnan i miljömässigt utökad input-output-analys: Den slutliga efterfrågevektorn y kan delas upp i en inhemsk och en utländsk (export) komponent, vilket gör det möjligt att beräkna materialinsatserna som är associerade med var och en.

Matrisen F integrerar materialflödesdata i input-output-analys. Det tillåter oss att allokera ekonomiomfattande materialkrav till specifika branscher. Med hjälp av koefficienterna i Leontief-inversen ( I − A ) ⁻¹ kan materialbehoven allokeras till inhemsk eller utländsk (export) slutlig efterfrågan. För att beakta variationer i produktionsstrukturer mellan olika ekonomier eller regioner, kombineras nationella input-output-tabeller för att bilda så kallade multi-regional input-output (MRIO)-modeller. I dessa modeller är summan av resurser allokerade till slutlig konsumtion lika med summan av utvunna resurser, som registrerats i materialflödeskontona för var och en av regionerna.

Kritiska frågor

En miljömässigt utökad input-output-analys kommer med ett antal antaganden som måste beaktas vid tolkning av resultaten av sådana studier:

Produkters homogenitet : Beräkningar baserade på standard IO-modellen gör det nödvändigt att anta att varje ekonomisk aktivitet endast producerar en fysiskt homogen produkt. I verkligheten leder emellertid den höga nivån av aggregering av aktiviteter (t.ex. i de flesta europeiska IO-tabeller, all gruvdrift i samma verksamhet oavsett det specifika materialet) till inhomogena resultat. Dessutom genererar många industrier biprodukter (t.ex. kan ett pappersbruk också producera sågspån); och detta bryter dessutom mot antagandet om homogenitet av utgångar. På samma sätt, när denna metod används för att tillskriva miljöpåverkan, har inte alla produkter i en viss sektor samma utsläpp. Ett genomsnitt används. Men till exempel när det gäller kraftproduktion är utsläppen från kolbaserad kraftproduktion mycket annorlunda än utsläppen från solenergi. Här görs ett antagande om att den globala blandningen används, när faktiskt kraftproduktion endast kan vara tillgänglig från en källa.

Prisernas homogenitet : Vid användning av standardmodellen för IO är det också nödvändigt att anta att varje bransch säljer sin karakteristiska produktion till alla andra ekonomiska aktiviteter och till slutkonsumenter till samma pris. I verkligheten är detta dock inte alltid sant, vilket illustreras av exemplet med el som kostar mindre i primära sektorer än i tertiära sektorer och/eller slutkonsumtion. Dessutom kommer den tidigare nämnda heterogeniteten i industriproduktionen att göra att detta antagande bryts: Till exempel kommer en sektor som köper mestadels aluminium från icke-järnmetallindustrin att betala ett annat pris än en sektor som mest köper sällsynta jordartsmetaller.

Constant Return to Scale : IO-modeller antar att när produktionen skalas, skalas alla ingångar och utgångar med samma faktor.

Allokering av investeringar : För att skapa en konsumtionsbaserad redovisning av materialflöden är det nödvändigt att bestämma hur investeringarna fördelas inom produktions- och konsumtionsstrukturen. I nationalredovisningen redovisas investeringar som en del av slutlig efterfrågan. Ur ett konsumtionsbaserat perspektiv kan de också ses som en insats i produktionsprocessen (t.ex. är maskiner och produktionsinfrastruktur nödvändiga insatsvaror för produktionen). Sättet på vilket kapitalinvesteringar inkluderas och hur (eller om) de skrivs av påverkar i hög grad resultaten som erhålls för exportens råvaruekvivalenter. Om infrastrukturinvesteringar (antingen i monetära termer eller som inhemsk utvinning av byggmaterial) inte skrivs av över tiden, kommer import av en och samma produkt från en framväxande ekonomi som för närvarande håller på att bygga upp sin infrastruktur att vara förknippad med mycket mer inbyggt material än att importera den från en mogen ekonomi som har investerat avsevärt i sin infrastruktur tidigare.

Att förstå effekterna och så småningom lösa dessa metodfrågor kommer att bli viktiga punkter på agendan för miljöredovisningsforskning. Samtidigt växer redan intresset för tolkningsbarheten av resultaten av sådana konsumtionsbaserade tillvägagångssätt. Det har ännu inte fastställts hur ansvaret för materiella investeringar i produktionen av export ska delas i allmänhet: Även om det är sant att den importerande ekonomin får fördelen av den färdiga produkten, är det också sant att den exporterande ekonomin får förmån av inkomst.

Se även

• Antropogen metabolism
• Miljöredovisning
• Miljöräkenskaper
• Inbäddade utsläpp
• Redovisning av växthusgasutsläpp
• Industriell metabolism
• Input-output modell
• Materialflödesredovisning
• Materialflödesanalys
• Social metabolism
• Urban metabolism
• Wassily Leontief

externa länkar

• LIAISE KIT: Ekonomiövergripande konton
• Miljömässigt utökade input-output tabeller och modeller för Europa