生命周期评价第四章：ISO生命周期评价标准——目标和范围作者：美国卡内基梅隆大学HScottMatthews教授

1、第四章：ISO 生命周期评价标准目标和范围到目前为止，我们已经讨论了不少完成一个严格的生命周期评价所必备的技能。现在，我们来展示规划和组织这项研究的标准框架。在本章中，我们补充了在生命周期评价的官方ISO 标准中找到的信息。我们只总结和详述最重要的部分，因此本章并不旨在作为阅读和研究整个ISO标准的的代替品（可能需要通过不止一次的阅读、研究才能充分地理解）。研究 ISO 标准的基本原理是为了建立一个坚实的基础，在此基础上理解在生命周期评价学界内使用的专用术语，并从ISO 标准和我们的共同经验中直接学习哪些是生命周期评价中必需的，哪些则是可选的。我们从已完成的生命周期评价研究中选取了节选和例子来

2、强调重要的考虑因素，因为ISO标准中一般缺少例子。因此，本章旨于帮助你从实践角度理解术语的含义，而非重新定义所用的术语。本章学习目标经过本章的学习，你应该掌握以下能力：1. 描述ISO 生命周期评价标准的四个主要阶段2. 列举所有ISO 生命周期评价标准的研究设计参数（SDPs）3. 审查为一项生命周期评价研究所给出的SPDs，评估它们的适用性并预测其在使用中的潜在挑战4. 为你选择的一项生命周期评价研究生成特定的SDPsISO 和生命周期评价标准概述在专门讨论生命周期评价标准之前，我们先大致回顾一下标准。标准是被创建来使某些活动和过程相一致，或者至少是使用相同的指南或方法完成的。它们也可能是

3、为了特定市场的公平竞争环境而被建立的，以确保每个人在以同样的方式做事。标准因为各种原因而被创建，并存在于许多层面中，下达当地建筑法规，上至全球标准。在土木工程和建筑中有混凝土的标准；例如，招标书可能会要求产品符合“ASTM C94 混凝土”标准。这意味着该项目中的任何一种混凝土都必须符合由ASTM 国际组织制定的ASTM C94 标准中规定的检测标准。世界各地有很多组织致力于开发和推广标准的使用。正如上面提到的ASTM 国际组织，为特定的检测和材料开发标准已经有超过100 年的历史。ISO（国际标准化组织的缩写，此缩写在法语中也适用）是一家国际组织，创建了更倾向于安全、质量和管理标准的一系列标

4、准，世界各地的公司和单位都遵守这些标准。每个组织创建标准的实际流程各不相同，但是 ISO 的流程包括以下几个组成部分：标准需要（1）响应市场需求；（2）基于专家的意见；（3）由多方利益相关者团队共同开发；（4）协商一致后方获批准。实际标准是根据全球专家组成的技术委员会的意见进行起草，编辑，修改，直到达到统一（75%同意）后得到的版本（ISO 2012）。进行生命周期评价（生命周期评价）有多种框架，但主要的、全球公认的方式是遵循ISO生命周期评价标准（主要由两款相关的标准组成，14040： 2006 和14044： 2006），我们假设你已经独自接触并阅读过。我们将这两款基本标准统称为ISO 标

5、准。符号“14040：2006”指的是“ISO 14000”系列标准中的ISO 生命周期评价标准，” ISO1 4000”系列标准是环境管理方面的全球性标准，包括追踪和监视排放量和排放行为的多种其他进程。编写本书时， ISO生命周期评价标准的最新版本更新于2006年。ISO 生命周期评价标准的第一版发布于 1997 年。你现在可能明白的一件事是很多在第一章提到的基础生命周期评价研究（例如Hocking，Lave 等人著述的）在生命周期评价标准正规化之前就已经完成了。这并不意味着它们不是合理的研究这只是意味着在当今世界中，这些研究不能被冠以“ ISO 认证”的字样，此处提及的“ISO 认证”意味

6、着那些发表的工作遵循了ISO 标准。尽管这看起来微不足道，但符合诸多ISO 标准通常被那些寻求全球接受和认可的机构视为目标。这不仅仅是在生命周期评价领域汽车供应链企业寻求“ ISO 9000 质量体系认证”以证明他们公司已经制定了符合 ISO标准的质量计划，从而使他们能够在大至全球市场做生意。本书第十三章将更多地讨论同行审查以及为生命周期评价研究进行ISO标准认证评估。针对生命周期评价的标准为何可取应当是显而易见的。如果没有一套正式的要求和/或者指南，任何人都能根据自己的个人观点进行生命周期评价研究（例如自己决定应当如何开展研究，决定用何种方法比较适宜等）。最终，十个不同的派别对同一产品进行各

7、自的生命周期评价时，可能产生十种不同的答案。生命周期评价标准有助于使这些工作标准化。然而，正如我们下面将要看到的，它的规则和指南并没有过多的限制。十个派别在按照同一标准评价时，依然可能产生十种不同的答案。有人可能会说，在生命周期评价的领域内，需要的是思想和方法的多样性，因此，一个规范性的标准会扼杀方法或者研究结论的发展。正如你私下阅读过的，ISO 生命周期评价标准为了执行生命周期思维以支持决策，将定量模型与会计需求正规化了。ISO 14040:2006 是目前标准的“原则和框架”，是为管理人员编制的，而ISO 14044:2006 是“要求和指南”，是为从业者编制的。既然你已经阅读了标准（并且

8、有已定义的术语词汇表可以帮助和指导你），你应该已经熟悉了输入，输出和流的基本概念。站在大局的角度，图4-1 总结了 ISO生命周期评价标准的四个阶段：定义目标和范围、清单分析、影响评价和解释。目标和范围是对你研究意图的声明，也是我们所谓的研究设计参数的一部分（下面讨论）。目标和范围明确指出你做研究的原因以及研究范围。在清单分析阶段，你收集和记录所需的数据（例如，能源使用量和温室气体排放量）以满足既定的目标和范围。在影响评价阶段，你从追查简单的清单结果如温室气体排放，过渡到其影响，例如气候变化。最后，在解释阶段审视你的研究结果，将其转化为研究得出的观点，并且有可能提出改进建议或其他改变以减少影响

9、。294-1: ISO 生命周期评价框架概述（来源：ISO 14040:2006 ）能认识到所有双向箭头意味着四个阶段是迭代的这一点非常重要，也就是说，你可能会在收集清单数据时意识到这项工作的挑战太大，而后调整目标和范围。你可能在达到解释阶段时意识到收集到的数据不能回答你想要的问题，然后因此修改前面的部分。你可能得到了意想不到的结果从而难以得出结论，那么则需要加入其他的影响评价。因此，直到整个研究完成之前，没有一个阶段是真正完整的。据以往的经验，每次你做研究的过程中你都会不断修改它。这并不是意味着有纰漏或者失败；当你通过课后习题对产品体系有了更多 了解后，你会知道这是完善研究的规定方式。正如

10、ISO 所提到的，遵循标准但不包括影响评价阶段的研究是十分常见的，这些研究被简单地称为生命周期清单研究（生命周期解释s）。也就是说，他们最终成果只是类似于会计的工作，量化总投入和总产出，而并不考虑任何影响。你可以将这解释为影响评价并不是一个必须的部分，但是更准确的解释应该是它在生命周期评价研究中是必需的，而在生命周期解释中则不是。这就是说，正如业界的习惯，我们一般使用“生命周期评价”这个词代表生命周期评价或生命周期解释。同样值得注意的是生命周期评价代表的是生命周期评价而不是生命周期分析，其认识到对于相应的研究来说通常所需的评价是有价值的。除此之外,若无做出价值判断，客观的生命周期评价也就可能无

11、法实现。图 4-1 右侧给出了如何使用生命周期评价的例子。前两个对于产品改进和战略规划的例子很常见。在本书中，我们更注重“重大决定”，涉及到各种活动，如通报公共政策（例如，哪种激励政策能使纸张回收更加有效率？），以及评估市场公告1（市场公告意指告知消费者你的产品是如何生产出来的，如养牛户需告知他们的牛是如何养殖及屠宰的）。这些领域研究的基础可能是比较相似产品或技术。在本章剩余的部分，我们将专注于生命周期评价的目标和范围阶段。后续章节会更详细地 讨论清单、解释和影响评价。ISO 生命周期评价研究设计参数如上所述，ISO需要生命周期评价研究提供一系列的定性和定量参数，在本文中我们把这些参数称为研究

12、设计参数（SDPs），详见图4-2。在本节中，我们针对每个参数的基本需求提供了附加细节与讨论，同时，我们还将讨论符合ISO一致性的假定参数声明和值。1 市场公告意指告知消费者你的产品是如何生产出来的，如养牛户需告知他们的牛是如何养殖及屠宰的-译者（weiran） 注范围条目：产品系统系统边界功能单位输入和输出清单LCIA 方法运用图 4-2: ISO 生命周期评价框架的研究设计参数(SDPs )SDPs 认为是生命周期评价中最重要的组织方面的总结。研究设计参数是一个生命周期评价研究中所需元素的一个子集，但是通常是最重要的考虑因素，因此只要看一眼这些参数就会告诉你关于该研究要做什么以及不要做什么

13、。因此，这些条目需要被精心挑选和记录，以免产生误解。在记录你的研究时，你应该专门使用标准中所示的关键词(例如，“这项研究的目标是”，“功能单位是”，等等)。下面对 ISO 生命周期评价标准中所写的内容进行展开，我们将讨论SDP中的各项条目。SDP 1. 目标和任何研究的目标一样，生命周期评价的目标需要被明确地说明。ISO 要求目标陈述毫无歧义，这包括：(1)预期的应用；(2)进行研究的原因；(3)受众；(4)结果是否能被用于公开发布的对比论断。有一个简单的方法可以用来思考生命周期评价报告中目标声明，即它必须完全回答两个问题：“谁会在意这一研究以及为什么会在意？”和“为什么我们要去做它和我们将要

14、做什么？”。如上所述，生命周期评价的主要部分是相互迭代的。因此，你可能可以先定一个目标并由此开始一项生命周期评价研究，随着你投入的努力，你可能会发现研究比原计划多了，或是少了，目标也就随之改变。以下是摘自一项生命周期评价研究的目标陈述，其比较了美国人造和天然圣诞树的购买情况 2( PE Americas 2010)。“这项研究的成果意图作为针对美国圣诞树消费者的教育对外交流和市场营销的基础。”“本生命周期评价的目的是为了了解和分析比较最常见的人造圣诞树和最常见的天然圣诞树的环境影响。”“这次比较研究预计将被 ACTA(美国圣诞树联盟)公之于众，以驳斥天然和人造圣诞树相对不同的环境影响的谣言和误

15、解。”2 基于完全公开的原则，本书作者之一(HSM )为该研究的有偿审稿人。从以上三个句子，我们清楚地认识到ISO要求的目标陈述所应有的四个组成部分。预期的应用为外部市场营销。研究原因是为了消除误解。受众是美国的圣诞树消费者。最后，这项研究将计划公开发行（可以在网站上看到）。我们将在本书的后面进一步讨论公众研究的意义。上述的例子能帮助我们组织一个良好的目标陈述。应该明确的是，跳过四个必需的组成部分中的任何一个，或者为了目标的可读性而尝试精简都会导致不恰当的目标陈述。例如，这句“这项研究是为了找到发电厂的能源使用”是清晰简单的，但是只满足了四个必需的目标元素中的一项。并且这句话没有使用“目标”这

16、个词，这会被视为在陈述该研究没有目标。除了已经陈述的目标，我们还可以考虑有什么没有被写进目标里。上面的陈述中，对于零售商来说似乎该研究并没有明显的用途，例如，决定是否进货某一种树而不是另一种。思考研究报告的读者或审稿人在考虑你的目标陈述时会想什么是非常有用的。审稿人对偏见和矛盾是非常敏感的，如果你创造性地使用SDP 中的假设，可能使得某一个备选方案备受青睐，那么审稿人对此也同样敏感。同样，如果你所得的各类结论可能是由你所选的目标得出的，他们可能会很敏感。所以你应当想要以一种能够避免审稿人这般解读的方式组织研究目标。科学家尝试使用生命周期评价的一个主要原因是为了做对比论断，当你比较多个产品或者系

17、统，比如两种不同类型的包装时，对比论断使你能够得出结论和说明（特别是做一个声明）某一个比另外一个好（有较低的影响）。如上所述，ISO 生命周期评价标准要求将这类意图包含在目标陈述中。范围虽然 ISO 仅仅简略地列出“目标和范围”，目标陈述几句话就能说明，而范围可能需要写上几页纸。研究范围不仅仅是一个单一的陈述，而是一系列表明什么将被纳入研究中的定性及定量信息，以及用来描述研究是如何完成的所需要的关键参数。大多数SDPs 是范围的一部分。ISO 对于范围的要求中列有14个独立的条目，但是我们只关注其中作为SDPs部分的五个条目：用于研究的产品系统，功能单位，系统边界，产品清单与/或要跟踪的影响评

18、价。其它10 个条目也是重要的（也是ISO 认证所要求的），但是具体内容在ISO标准或在本书其它部分中已有充分的说明。尽管这五个独立的SDPs 范围在下文被分开讨论，它们彼此之间高度依赖，因而很难对其单独定义。我们承认这种术语上的相互依赖性会使大多数读者混淆，因为每个SDPs 范围的定义包含了另一个SDP 的术语。然而，能清楚地理解这些术语对于开展一项严谨的研究至关重要。我们推荐你配合ISO标准多次阅读以下章节，直到你了解这些定义的区别为止。SDP2. 功能单位尽管我们只列出作为一个SDP的功能单位，ISO标准还要求对产品体系的功能进行讨论。一个产品系统（定义见ISO14040： 2006，下

19、面有所扩展）是提供某种功能的过程的集合。功能代表了产品系统的性能特点，或者通俗的说是“它能做什么？”。一个发电厂是一个产品系统，具有发电的功能。圣诞树的产品系统的功能想必是提供圣诞节的乐趣和庆祝节日。厕所的空气干手机其功能是干手。灯泡的功能是发光。总之，描述功能是非常直截了当的，但是倘若只讨论产品系统本身，读者可能会产生困惑或者自己提出假设，描述功能就是为了澄清这些可能的困惑与假设。另一方面，功能单位必须是一种明确和定量的测量，将功能和待研究的输入输出值联系在一起。不幸的是，这就是ISO标准上提供的所有描述了。这种ISO标准上的模棱两可是研究中对功能单位表达的普遍不恰当的部分原因。一个功能单位

20、应该能够量化功能，让它能够与相关的输入和输出产生联系（想象一个比例的表示）。正如第一章讨论的那样，输入就比如能量或资源消耗等条目，输出就比如排放或废物产生等条目。因此，你需要一个功能单位来连接功能和输入或者输出。你的功能单位应该明确规定单功能单位规范化。基于上述例子，一个燃煤发电厂的功能单位可能是“每生产一千瓦时的电”。那么，煤的输入可以被描述为“每生产一千瓦时的电所消耗的千克煤炭量（千克煤炭 /千瓦时）”，输出可能被表述为“每生产一千瓦时的电排放的千克二氧化碳量（千克CO2/千瓦时）”。一棵圣诞树的功能单位可能是“一段假期”，因为尽管有的家庭会留下一棵圣诞树长达一个月，而另一个家庭则可能只留

21、下短短一个星期，这两棵圣诞树在节日里都履行了提供圣诞节欢乐的功能。对于一个空气干手机，功能单位可能是“一双被烘干的手”。对于一个灯泡功能单位可能是“提供一个小时 100 流明的光（亦称，100 流明-小时）”。所有这些功能单位都是合适的，因为它们定量地讨论了功能，并且可以和研究成果相关联。图4-3 总结了上述四个产品系统的功能、功能单位和可能的生命周期解释结果之间的联系。虽然没有明确涉及到功能，你可以开展功能单位是“每生产一个部件”的研究，它将涵盖制造产品的“从摇篮到大门”系统。产品系统功能功能单位ICI 结果举例发电厂产电每生产一千瓦时的电每生产一千瓦时的电排放的千克二 氧化碳量圣诞树提供节

22、 日欢乐基于一段假期的一棵未被装饰的树每一段假期中每棵未被装饰的树的MJ 能量值干手机干手一双被烘干的手每一双被烘干的手的MJ 能量值灯泡照明提供一个小时100 流明的光（亦称，100流明-小时每提供一个小时100 流明的光消耗的水银量4-3: 假设生命周期评价研究中功能、功能单位和生命周期解释结果案例功能单位应当尽可能地与产品功能而不是实体产品相关联。例如，“座椅支撑一个人在电脑前工作一年”相比于 “一个电脑工作室办公椅”、 “在 -18C 情况下200cm3 冷冻仓储能力”相比于 “一台200cm3的冰箱” 和 “在一个10cm2工作区域内30lux照度下的年照明量”相比于“灯泡一年提供3

23、0000 流明 ”更贴近于功能单位。以这种方式，可以确保所有的强制性属性以及产品性能的持续时间得以解决。既然我们已经提供了一些关于功能单位的明确讨论，现在我们来讨论研究中对于功能单位 表述的常见问题。一个常见的功能单位问题是没有定量地表达功能或者根本就没有给出单 位。通常情况下，建议的功能单位听起来更像一个功能描述，例如，对于发电厂，“功能 单位是发电”。这不是可行的功能单位因为它既没有定量，也没有指出单位。请注意，单 位不需要是国际单位制。单位可以是只与特定产品系统有关的独特单位，正如“一双被烘 干的手”。另外一个定义研究中功能单位的常见问题是将功能单位与要研究的输入和输出混淆了。例如，你打

24、算使用“CO2 的重量（吨）”在你的清单分析中，但是这不是一个合适的功能单位，因为它并没有测量该功能，它测量的是产品系统的温室气体排放输出。同样的，功能单位“每千瓦时产生的CO2 重量（千克）”也是不合适的，因为CO2排放尽管是一个相关的输出，但与功能的表达无关。进一步来说，由于结果将被统一到功能单位，这一研究中后续温室气体排放的单位将是“千克CO2每千克CO2每千瓦时”，这是没有意义的。因此，在功能单位的定义中没有产品系统的输入和输出的位置。对于包含产品系统比较的生命周期评价研究，功能单位的选择尤为重要，因为研究的功能单位在所有备选方案中都需要是唯一和一致的。例如，一个比较燃料的生命周期评价

25、需要比较功能上等同的单位。它可能被误解为比较一加仑乙醇和一加仑汽油（亦即功能单位为一加仑的燃料），因为燃料的能源含量是相当不同的（汽油约为115,000BTU/加仑，而乙醇（E100）约为75,000BTU/加仑）。就功能和实用性而言，同样使用一加仑的量，汽油能够比乙醇使你的车开得远多了。你可以转化为加仑汽油当量（gallons of gasolineequivalent， GGE）或者使用基于燃料能量含量（例如BTU）的功能单位，或是基于行驶1 英里的功能单位。同样的，如果比较煤炭和天然气发电，合适的功能单位应该为每千瓦时或每兆瓦时，而不是每兆焦的燃料。希望你能明白，使用不适当的功能或者功能

26、单位，如果之后在审查研究时发现它是错误的可能会导致做大量的无用功。例如，如果你要使用没有实际单位的功能单位，你可能会得出不能被规范化的结果。如果在研究完成后不得不再回去检查纠正，实际上就相当于做了 一个全新的研究。SDPs 3 及 SDPs 4. 产品系统和系统边界在讨论一个ISO 生命周期评价产品系统之前，让我们先来讨论一下产品，产品可以是任何类型的商品或者服务。这可能意味着诸如一个零部件这样的实物对象，亦或是软件或者服务。过程，与输入到输出的转变活动相似。正如我们已经提过的，一个ISO 生命周期评价产品系统是相关过程和流的定义，这些过程和流与所选产品的生命周期相关，并能导致一个或多个功能。

27、即使是如软件（或者云服务）这样的虚拟产品，也需要很多过程去创造它们。产品是这种系统的输出，产品流代表一个产品在产品系统之间的连接（它可能是一个产品系统的输出，又是另一个产品系统的输入）。例如，木材厂的过程所输出的产品木板，可能是家具制造过程的输入。同样的，石油是石油提炼过程的产品输出，也可以是 炼油过程的输入，且炼油过程也会有如汽油及柴油的产品输出。一个产品系统包含各种如下定义的子部分，但一般包含的是各种过程和流。根据陈述的研 究目标，系统边界指出产品系统的所有过程与流的集合中哪些子集合才是研究的一部分。尽管不是必需的，图表在帮助人们领会产品系统的复杂性和其定义的系统边界方面是至关重要的。图表

28、是被研究作者创造出来的（虽然它可能是由研究中使用的生命周期评价软件生成的）。图表应当标出系统的主要过程，然后明确指出选择的系统边界，理想情况下，还应把研究所包含的过程用一个名为“系统边界”的方框给框起来。或者，也可以用不同的颜色标识那些边界内的过程和流。即使有一个很好的产品系统图，研究仍然需要在文本中详细讨论各种流程和过。图4-4 显示了在ISO14040:2006中提供的通用的产品系统和系统边界的示例图。如果你研究包含或者比较了多种产品，那么你必须定义多个产品系统。产品系统图（也称为过程流图）中有一些关键组成部分。这些图中的方框代表了各种形式的过程，箭头代表各种流，与质量衡算或物质流分析相似

29、。方框（或者虚线方框）可能代表系统边界。从最普遍的角度来说（如图4-4），一个产品系统的表示可能会是这样的：根据整个集合的生命周期阶段（原材料、生产和使用等）描绘过程方框，正如我们在第一章中所讨论的那样。在现实中，每个集合的阶段都可能包含更多的过程，我们将在下面讨论。我们值得去更详细地讨论一下如何设置系统边界的艺术。给一个复杂产品做一套完整的生命周期评价（其中包括产品系统中的每一个过程）是不可能的。一辆汽车有大约30000个零件。这牵扯了成千上万的过程包括开采矿石，建造用于运输材料的船支、卡车和轨道车，冶炼材料，制造零件和组装车辆。然而，产品系统可以实现合理地集合生命周期评价，其包含所有相关的

30、方面但舍弃部分与过程有关的细节。4-4: ISO 14040 产品系统和系统边界案例生命周期评价模型能够捕捉系统的直接和间接影响。一般来说，直接影响是我们所关心的 过程中的活动所直接导致的影响。间接影响也是活动发生的结果，但包含这一活动的并非 我们所关心的过程。例如，制造钢铁直接需要铁矿石和氧气，但是也需要电力、环境咨询、 天然气勘探、生产、管道、房地产服务和律师。制造汽车直接或间接地囊括了整个经济， 而得到整个经济的物质流及能量流无疑是天方夜谭。由于进行完整的生命周期评价是不可能的，那么我们能做什么呢？正如我们下面将要看到的， ISO 标准提供了简化我们分析的方式，所以我们不用跟踪每个可能的

31、流。但是我们仍然需要做出能够最终导致模型简化的关键决定（例如，关于包括哪些阶段）。只着眼于产品本身而忽视生命周期内的其他所有部分会导致结果不准确和有偏差，如第一章中所提及的电池动力车例子。90 年代中期，美国三个主要的汽车制造公司，亦即“三巨头”，派出代表开展了一项针对普通美国客运汽车的生命周期评价。这项研究仔细研究了提取矿石和石油以及制造汽车所使用的钢铁、铝和塑料的过程。它也同样详细研究了制造汽车的主要零件及组装汽车的过程。由于上述的复杂性，这项研究被迫做出妥协，选择少部分钢铁厂和塑料厂作为所有工厂的“代表”。类似的，研究也只分析了少数零件厂和组装厂。这些被选择的工厂是否真的能够代表所有的工

32、厂我们不得而知。最后，汽车的很多方面都没有被研究，例如大部分材料及燃料的运输和那些“次要”的零件。然而，研究进行了两年（超过 10 个研究人员多年的努力），估计花费了数百万美元。因此，系统边界应当是合理的。除了对研究中所使用的系统边界进行可视化的呈现及文字描述，作者还应该解释是什么样的选择与因素使得研究最终选择及使用了这一系统边界。通过证明系统边界的合理性，你可以让受众更好的领会研究中面临的一些挑战和权衡。针对系统边界选择的其它证明可能包括如下陈述：某一过程被假设为或被发现其影响微乎其微，或者在一个对比研究中，相同的过程同时存在于两个产品系统，因而对比较没有影响。如上所述，投入巨大精力寻找数据

33、依然可能失败，这可能导致研究不得不排除某一过程。相似备选过程中的代用数据可取而代之。过程流产品系统有基本流的进出。按照ISO14044定义，基本流是“取自环境，进入所研究系统之前没有经过人为转化的物质或能量，或者是离开所研究系统，进入环境之后不再进行人为转化的物质或能量”换言之，基本流指的是在模型的输入端或输出端不需要其他过程来代表它们的纯流。为了便于讨论，假设图4-4 是一部手机的产品系统和边界图。正如方框边界所定义的那样，图 4-4 说明了手机的产品系统有关于输入产品的产品流和基本流。输入产品（图左）与其它产品系统相连，并处在系统边界之外。同样地，图的右边，手机的“产品流”是其它系统的输入

34、。作为一个例子，图左侧的产品流可以代表手机随第三方打印的纸质教程一起进入系统（但是这第三方的工作并不纳入本研究），而右侧的产品流则可以代表手机作为一种设备能被用于无线语音和数据网络系统（这些设备的生命周期在本研究的范围之外）。这并不是说手机的使用没有被模型纳入，如图4-4 所示边界内有一个“使用阶段”的过程方框，但是它可能只是指为手机充电这一过程。该研究的作者选择了这样的边界可能是因为他们是手机制造商，只能直接控制在上述边界内的过程和流。只要他们的研究目标和研究范围内的条目与边界保持一致，就不存在任何问题。然而也有例外，比如若是研究目标或者范围激发了使用手机进行送货上门的网上购物的想法，那么目

35、前系统的边界则需要进行修改以考虑其它系统的影响，例如将右侧的产品系统方框纳入边界。人们可能认为图4-4 暗示了基本流在系统边界之外，故它们不是研究的一部分。然而这是错误的，因为这些基本流虽然不是系统的一部分但却可能是激发了研究中利益的输入和输出，例如能量输入或者温室气体排放输出。总之，它们在研究之中却在系统之外。产品系统图可能是分层的。高层图（如图4-4）可能有详细的子图，以及描述低层过程如何进行交互的解释。这些层次结构可以跨越集合的多个层级。在最低的层级，一个单元过程是分析中考虑到量化输入和输出数据的最小元素。图4-5 显示了三个可能是某一产品系统的子部分的单元过程之间通用的交互序列。4-5

36、: 单元过程（来源：ISO 14040:2006 ）图 4-6 给出了一个例子，教我们如何以图4-5 的形式，细化图4-4 中高层级的“废物处理”过程，其中三个单元过程对应三个基本步骤收集，拆卸和电子垃圾的分类。此外，垃圾的处置也可以作为单元过程（图中未给出）。4-6: 电子垃圾处理的过程示意图正是在单元处理的层级上，输入和输出才真正与产品系统相互作用。尽管在第一章中我们已经定义过输入、输出等概念，ISO专门给出了如下定义：输入是“进入一个单元过程的产品、物质或能量流”，还可能包括原材料、中间产物和副产品。输出是“离开一个单元过程的产品、物质或能量流”，还可能包括原材料、中间产物、副产品和排放

37、物，例如（污染）排放和废物。原材料是“用于生产某种产品的初级和次级材料”，废物是“需处置的物质或物品”。中间产物在单元过程之间流动（例如逐步组装起来的组件）。副产品是同一单元过程或产品系统中产出的两种或两种以上的产品。研究要测定的整体输入和输出应该是基本流。这就是为什么“电”通常不被视为一种输入的原因，亦即在没有转化的情况下，我们无法从环境里直接得到它。电代表了那些经由发电过程转化了的煤、天然气、阳光或者水。另一方面，“能量的兆焦数”则可以代表那些没有转化过的能量输入。上文比较人工和天然树木的圣诞树生命周期评价中，使用了下列文字（作为图表的附加）：“对人工树木，系统边界包括：（ 1 ）从摇篮到

38、大门视角下材料对环境的影响；（2）使用中国制造的支架的人工树木的生产；（3）树木及支架至美国零售商的运输，及之后至消费者家中的运输；（4）树木和所有包装的处置。”SDP5. 清单输入和输出你研究的定义部分需要明确指出你会在分析中关注的输入和/或输入。这是因为你的分析不需要考虑领域内所有潜在的输入和输出。它可以只考虑输入（例如，能量使用足迹），也可以只考虑输出（例如，碳排放足迹），或者两者都考虑。ISO 标准中并没有明确定义过范围中对输入和输出的说明部分。想必ISO 标准的制定者们是意图将这一部分包含在标明了输入和输出流的完整产品系统图中。按照上面的例子，你的手机研究选择追踪水、能量或两者的输入

39、都是可以的，但是你需要进行说明。通过明确说明你重点关注的输入和/或输出，它将帮助受众更好的了解为什么你选择了这个系统边界、产品系统和功能单位等。如果你没有明确说明你将在研究中考虑哪些定量输入和输出（或者例如，画出一个只写着“输入”和“输出”四个字的通用产品系统图），那么受众就只好自己考虑或者假设哪些输入输出对于你的系统来说比较合适，这将和你所意图的或实际的输入和输出有出入。第五章将更详细地讨论生命周期评价中的清单分析部分。SDP 6. 影响评价ISO14040 要求你明确列出“选择的影响类型和影响评价的方法学，以及后续要用到的解释”。尽管我们把针对影响评价的更详细的讨论留到了第十二章，在这里我

40、们还是会提供一些简单的讨论和例子，帮助你理解影响评价的选择是如何和为何会影响你对其他SDP 的选择的。正如我们在第一章讨论的，在输入和输出的清单（清算）间，以及它们的影响类型之间有很大的区别。尽管我们可以追踪能量使用和/或温室气体排放的输入和输出，在生命周期中这些活动的影响可能是资源损耗、全球变暖或者气候变化。在影响评价中，我们着眼于后面的问题（资源损耗等）。这样做将要求我们使用其它已经被开发能与生命周期评价结合的方法来帮助我们评价影响。具体来说，有考虑累计能源需求（CED）和评价全球变暖潜能值（GWP）的影响评价方法。如果我们选择在研究中考虑这些影响，我们就得在SDP 中明确陈述它们及基本方

41、法。同样的，之所以要明确说明是为了保证读者在通读你的研究结果之前就能够一目了然的领会你在前面所做的决定。如上指出，研究目标和范围中还有其他必需的条目，但是SDPs 是最重要、最耗时的部分。它们是研究范围的条目中最需要被仔细斟酌用字及评估的。结语：对比论断和公共研究只有当生命周期模型是使用相同的研究设计参数来构建的，例如相同的研究目标和范围、功能单位及系统边界，方可进行对比研究。ISO 标准在多处强调了当你想进行对比论断时所需要做的事情。根据ISO的指导做出这样的论断，你就相当于在说你应用了ISO标准，因而你获准做出声明。例如，对于对比论断，ISO 要求研究必须是一个生命周期评价而不仅仅是一个生

42、命周期解释，并且研究中需完成一个特殊的敏感性分析。当你想做对比论断时，还有一些相关的规则需要遵守，这些规则既能保证工作的高质量，又能保护标准的公信力。如果一些高知名度的研究在完成时并没有做这些特殊的考虑，那么其结果就将被认为是可疑的，而标准本身可能也容易受到批判。同样，如果对比结果是要对公众发布的，ISO 要求这样的一个生命周期评价要经由同行审核。这意味着一个专家小组（一般是三人）需要审核研究，写一份研究的优点报告，并评估它是否符合ISO标准（例如，是否所有的研究目标、范围等条目都根据标准中的内容完成）。大多数完成的生命周期评价是不会被公众看到的，因此这些生命周期评价并没有经由同行审核。这不是

43、说它们不符合ISO 标准，只是说明它们未经由上述的审核，因而也就没有被标识为“ISO认证”。我们将在第十三章中讨论更多同行审核的问题。电子资源：在www.LCA 网站，第四章的文件夹，有一个表格列出了来自世界各地、针对不同产品、向公众开放的生命周期评价研究。除此之外，这个表格还显示了研究是否经由同行审核（这很有趣，因为它们全都“向公众开放”但是并没有全都经由同行审核）。大多数在列的研究都有PDF 文件可用。左侧的图标被用于标记在本书中可在www.LCA 网站上获得的资源。我们敦促读者阅读一个或多个他们感兴趣的公共研究，以熟悉生命周期评价研究。本章总结ISO 生命周期评价标准是国际公认的对于开展生命周期评价研究的框架，并已被人们与时俱进地发展和修订以指导从业者开展高质量的生命周期评价研究。任何生命周期评价从业者都应该先阅读和了解标准