Модель ввода-вывода отходов ⇐ Васина Википедия

[wiki_en]

'''Модель ввода-вывода отходов (WIO)''' — это метод, основанный на модели ввода-вывода|модели ввода-вывода, позволяющий тщательно отслеживать жизненные циклы продукта. Это делает его ценным инструментом для проведения оценки жизненного цикла|оценки жизненного цикла (LCA)
== Введение ==
Модель «Ввод-вывод отходов» «(WIO)» В отличие от традиционной модели «затраты-выпуск» | модели «затраты-выпуск», модель WIO явно включает этап завершения жизненного цикла, что позволяет провести комплексную оценку воздействия на окружающую среду на протяжении всего жизненного цикла продукта в рамках анализа «затраты-выпуск» (IO). ссылка>
== Модель ==

=== Баланс товаров и отходов ===
Пусть имеется n_{P} производящих секторов (каждый из которых производит один основной продуктПобочные продукты без первичных производителей классифицируются как отходы, тогда как сектора с первичными производителями могут регистрироваться как отрицательные затраты). >), n_{T} секторов переработки отходов и n_{w} категорий отходов.

Теперь давайте определим матрицы и переменные:

* X_{P: матрица n_{P} \times n_P, представляющая поток продуктов между производящими секторами.
* W_{P: матрица n_{W} \times n_P, представляющая чистый поток отходов (производство минус использование (переработка)) от производственных секторов.
* X_{T}: матрица n_W \times n_T, представляющая поток продуктов в секторах переработки отходов.
* W_T: матрица n_W \times n_T, представляющая чистое образование отходов в секторах переработки отходов.
* y_{P}: вектор n_P \times 1, представляющий конечный спрос на продукцию.
* w_{Y}: вектор n_W \times 1, представляющий образование отходов в секторах конечного спроса, таких как образование кухонных отходов и потребителей в конце жизненного цикла. Техника.
* x_{P}: вектор n_P \times 1, представляющий количество произведенной продукции n_{P}.
* w: вектор n_W \times 1, представляющий количество n_{w} отходов, подлежащих переработке.

Важно отметить, что переменные с X или x относятся к обычным компонентам, найденным в таблице ввода-вывода, и измеряются в денежных единицах. И наоборот, переменные с W или w обычно не отображаются явно в таблице ввода-вывода и измеряются в физических единицах.

Уравнение ниже иллюстрирует баланс между продуктами и отходами:

\begin{align}
\begin{pmatrix}
X_{P} и X_{T} \\
W_{P} и W_{T}
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
\iota_{P} \\ \iota_{T}
\end{pmatrix}
+
\begin{pmatrix}
y_{P} \\ w_{y}
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
x_{P} \\ w
\end{pmatrix}.
\end{align}

Здесь \iota_P обозначает вектор единиц (n_P \times 1), используемый для суммирования строк X_P, и аналогичные определения применимы к другим \iota термины. Важно отметить, что увеличение переработки сокращает количество отходов для переработки w.

=== Модель IO с отходами и переработкой отходов ===
Мы определяем матрицы входных коэффициентов A и коэффициенты образования отходов G следующим образом


\begin{align}
A_{P} = X_{P} \hat{x}_{P}^{-1},
A_{T} = X_{T} \hat{x}_{T}^{-1},
G_{P} = W_{P} \hat{x}_{P}^{-1},
G_{T} = W_{T} \hat{x}_{T}^{-1}.
\end{align}


Здесь \hat{v} относится к диагональной матрице, где элемент (i, i) является i-м элементом вектора. v.

Используя A и G, полученные выше, баланс ( \begin{align}
\begin{pmatrix}
A_{P} и A_{T} \\
Г_{П} и Г_{Т
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
x_{P} \\ x_{T}
\end{pmatrix}
+
\begin{pmatrix}
y_{P} \\ w_{y}
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
x_{P} \\ w
\end{pmatrix}.
\end{align}

Это уравнение (
x_{T} = ш


Это предположение (
=== Модель WIO ===
Шиничиро Накамура и Ясуси Кондо
\begin{align}
x_{T} = S w.
\end{align}


Здесь элемент S_{kl из S представляет долю отходов l, обработанных методом обработки k. Поскольку с отходами необходимо каким-то образом обращаться (даже если они были выброшены незаконно, что можно считать формой переработки), мы имеем:


{\iota_{T^{'} S ={ \iota_{w^{'}.


Здесь ' обозначает оператор транспонирования.
Обратите внимание, что матрица распределения S необходима для получения x_{T} из w.
Упрощающее условие (
Применение матрицы распределения S преобразует уравнение ( \begin{align}
\begin{pmatrix}
A_{P} и A_{T} \\
SG_{P} и SG_{T}
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
x_{P} \\ x_{T}
\end{pmatrix}
+
\begin{pmatrix}
y_{P} \\ S w_{y}
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
x_{P} \\ x_{T}
\end{pmatrix}
\end{align}
|

\begin{align}
\begin{pmatrix}
x_{P} \\ x_{T}
\end{pmatrix}
=
\begin{pmatrix}
Я - А_{Р} & -А_{Т} \\
- S G_{P} и I - S G_{T}
\end{pmatrix}^{-1}
\begin{pmatrix}
y_{P} \\ S w_{y}
\end{pmatrix}.
\end{align}


Тогда количество отходов, подлежащих переработке, можно определить по формуле:


\begin{align}
ш =
\begin{pmatrix}
Г_{П} и Г_{Т
\end{pmatrix}
\begin{pmatrix}
Я - А_{Р} & -А_{Т} \\
- S G_{P} и I - S G_{T}
\end{pmatrix}^{-1}
\begin{pmatrix}
y_{P} \\ S w_{y}
\end{pmatrix} + w_{y}.
\end{align}


Уравнение ( Этот уникальный атрибут отличает подход, поэтому он получил название «Отходы ввода-вывода» (WIO).

=== Расширение ресурсов и использования ===
В модели WIO (
== Таблицы и приложения WIO ==
Таблица WIO, составленная Министерством окружающей среды Японии (MOE) за 2011 год, является единственной общедоступной таблицей WIO, разработанной государственным органом на данный момент. В этой таблице MOE-WIO различаются 80 производственных секторов, 10 секторов переработки отходов, 99 категорий отходов и охватываются 7 парниковых газов (ПГ). Он доступен по предоставленной ссылке [https://zenodo.org/records/8088489]. Кроме того, многие исследователи независимо создали свои собственные наборы данных WIO и использовали их для различных приложений, охватывающих разные географические масштабы и сложности процессов

Промышленная экология

Экологическая экономика
Математические и количественные методы (экономика)
Модели экономики
Экономическое планирование
Концепции экологических социальных наук

Подробнее: https://en.wikipedia.org/wiki/Waste_Input-Output_Model