(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023079116
(43)【公開日】2023-06-07
(54)【発明の名称】ＬＣＡ環境影響評価方法。
(51)【国際特許分類】
G06Q 10/0633 20230101AFI20230531BHJP
【ＦＩ】
G06Q10/06 324
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021192581
(22)【出願日】2021-11-26
(71)【出願人】
【識別番号】716004512
【氏名又は名称】一般社団法人サステイナビリティ技術設計機構
(74)【代理人】
【識別番号】100147740
【弁理士】
【氏名又は名称】保坂 俊
(72)【発明者】
【氏名】原田 幸明
【テーマコード（参考）】
5L049
【Ｆターム（参考）】
5L049AA07
(57)【要約】
【課題】LCAの簡単で迅速な環境影響評価方法を提供する。
【解決手段】本発明は、複数のプロセスから構成されるシステムバンダリにおいて、プロセス流れ図を作成する手段、各プロセスにおけるインベントリ量を求める手段（インベントリ量算出手段）、前記インベントリ量算出手段で求めたインベントリ量を用いて各プロセスの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量を求める手段（プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段）、各プロセスにおける入力および出力をもとにプロセス稼働度を求める手段（プロセス稼働度算出手段）、および前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段により求めたプロセス単位稼働度環境ストレス因子量と前記稼働度算出手段により求めたプロセス稼働度とを用いてシステムバンダリにおける環境ストレス因子量を求める手段（システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段）を含むＬＣＡ環境影響評価方法である。
【選択図】図１
【解決手段】本発明は、複数のプロセスから構成されるシステムバンダリにおいて、プロセス流れ図を作成する手段、各プロセスにおけるインベントリ量を求める手段（インベントリ量算出手段）、前記インベントリ量算出手段で求めたインベントリ量を用いて各プロセスの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量を求める手段（プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段）、各プロセスにおける入力および出力をもとにプロセス稼働度を求める手段（プロセス稼働度算出手段）、および前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段により求めたプロセス単位稼働度環境ストレス因子量と前記稼働度算出手段により求めたプロセス稼働度とを用いてシステムバンダリにおける環境ストレス因子量を求める手段（システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段）を含むＬＣＡ環境影響評価方法である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数のプロセスから構成されるシステムバンダリにおいて、
プロセス流れ図を作成する手段、各プロセスにおけるインベントリ量を求める手段（インベントリ量算出手段という）、前記インベントリ量算出手段で求めたインベントリ量を用いて各プロセスの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量を求める手段（プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段という）、各プロセスにおける入力および出力をもとにプロセス稼働度を求める手段（プロセス稼働度算出手段という）、および前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段により求めたプロセス単位稼働度環境ストレス因子量と前記稼働度算出手段により求めたプロセス稼働度とを用いてシステムバンダリにおける環境ストレス因子量を求める手段（システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段という）を含むＬＣＡ環境影響評価方法。
プロセス流れ図を作成する手段、各プロセスにおけるインベントリ量を求める手段（インベントリ量算出手段という）、前記インベントリ量算出手段で求めたインベントリ量を用いて各プロセスの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量を求める手段（プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段という）、各プロセスにおける入力および出力をもとにプロセス稼働度を求める手段（プロセス稼働度算出手段という）、および前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段により求めたプロセス単位稼働度環境ストレス因子量と前記稼働度算出手段により求めたプロセス稼働度とを用いてシステムバンダリにおける環境ストレス因子量を求める手段（システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段という）を含むＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項2】
前記プロセス流れ図はシステムバンダリのすべてのプロセスの前後関係を明確にすることにより作成されたものであり、前記インベントリ量算出手段におけるインベントリ量は各プロセスにおける単位稼働度あたりのインベントリ量（プロセス単位稼働度インベントリ量という）であり、
前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段において、各プロセスにおける前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量は前記単位稼働度インベントリ量の関数値の総和であり、ここで、前記関数とは、インベントリ量が環境ストレス因子量へ変換するときの換算関数であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段において、各プロセスにおける前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量は前記単位稼働度インベントリ量の関数値の総和であり、ここで、前記関数とは、インベントリ量が環境ストレス因子量へ変換するときの換算関数であることを特徴とする、請求項１に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項3】
前記プロセス稼働度算出手段は、正方行列を作成する手段、プロセス稼働度を変数とする列ベクトルと前記正方行列との積がシステム基準量を含む定数ベクトルとなる連立方程式を作成する手段、前記正方行列が正則である場合に前記正方行列の逆行列を求める手段を含み、前記プロセス稼働度は前記逆行列と前記定数ベクトルの積から求められることを特徴とする、請求項１または２に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項4】
前記正方行列を作成する手段は、システムバンダリにおいて、各プロセスにおける入出力フローの数（ｍ）を行数とし、プロセスの数（ｎ）を列数とするm×ｎの行列を作成する手段（A手段という）、プロセス流れ図からループを探索しループがあればループ処理を行なう手段（B手段という）、プロセス流れ図から結節を探索し結節があれば結節処理を行なう手段（C手段という）を含むことを特徴とする、請求項３に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項5】
A手段による行列は、各プロセスの入出力単位稼働量を係数とする係数行列であり、ここで前記プロセスの入出力単位稼働量とは、プロセス単位稼働度におけるプロセスの入出力であることを特徴とする、請求項４に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項6】
B手段におけるループは併進および／または循環であり、B手段におけるループ処理は、ループがＧ個あればＡ手段による行列においてＧ個の列を増やすことを特徴とする、請求項４または５に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項7】
Ｃ手段における結節は分岐および／または合流であり、Ｃ手段における結節処理は、結節に関与するプロセスの数がＨ個あればＡ手段による行列においてＨ―１個の行を増やす処理であることを特徴とする、請求項４～６のいずれかの項に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項8】
前記システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段において、
システムバンダリ内環境ストレス因子量は、各プロセスにおける環境ストレス因子量の全プロセスについての総和であり、前記各プロセスにおける環境ストレス因子量は各プロセスのプロセス単位稼働度環境ストレス因子量に各プロセスのプロセス稼働度を乗じたものであることを特徴とする、請求項１～７のいずれかの項に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
システムバンダリ内環境ストレス因子量は、各プロセスにおける環境ストレス因子量の全プロセスについての総和であり、前記各プロセスにおける環境ストレス因子量は各プロセスのプロセス単位稼働度環境ストレス因子量に各プロセスのプロセス稼働度を乗じたものであることを特徴とする、請求項１～７のいずれかの項に記載のＬＣＡ環境影響評価方法。
【請求項9】
複数製品を生産するシステムバンダリにおけるアロケーションによるLCA環境影響評価方法であって、
各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、各製品単独で生産した場合の請求項８に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量に重みづけ係数を乗じたものであり、
複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、前記各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量の総和であることを特徴とするLCA環境影響評価方法。
各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、各製品単独で生産した場合の請求項８に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量に重みづけ係数を乗じたものであり、
複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、前記各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量の総和であることを特徴とするLCA環境影響評価方法。
【請求項10】
前記重みづけ係数は、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量が複数製品を生産した場合の請求項８に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量でもあることから、等式が成立するように求めることができることを特徴とする、請求項９に記載のLCA環境影響評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ＬＣＡの環境影響評価の定量化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
ライフサイクルアセスメント（LCA：Life Cycle Assessment）とは、ある製品・サービスのライフサイクル全体（資源採取―原料生産―製品生産―流通・消費―廃棄・リサイクル）又はその特定段階における環境負荷を定量的に評価する手法である。LCAは、製品・サービスのライフサイクル全体での環境負荷を明らかにすることにより、より環境に配慮した製品・サービスを検討するための有用なデータを提供する。近年、地球温暖化が差し迫った問題になりつつあり、温暖化をもたらす原因の大きなものとして人間の諸活動で発生する二酸化炭素（CO２）の削減が喫緊の課題となっており、LCAを用いて製品・サービスのCO２削減を行なう試みが活発に行われている。
【0003】
たとえば、図１１は、FAX（機械）のライフサイクル（LC）システムを表すプロセス流れ図である。何らかの処理を行なう工程をプロセスと呼びTi（ｉ＝１、２，・・・）で示す。FAXのライフサイクルでは１４のプロセス（T1～T１４）がある。これらのプロセスのそれぞれにインベントリ（Ii：材料、部品、電力等）の入出力があり、図１１では代表的な１６個のインベントリ（I１～I１６）を示すが、他のインベントリも多数入出力する。プロセスの流れの一部を説明する。プロセスT３のプリント配線基板プロセスでは、前プロセスT2で作製されたプリント板に前プロセスT1で作製されたICが搭載される。次工程のＴ８のＦＡＸ組み立てプロセスでは、前プロセスで作製されたプリント配線基板、線材、筐体樹脂成形品を組み立ててＦＡＸ機械（製品）を作製する。ＦＡＸ製品はＴ９の流通プロセスで流通し販売される。ＦＡＸ製品を購入したユーザーはＴ１０の使用プロセスで使用する。使用済みのＦＡＸ製品はＴ１１の処分プロセスで処分されるが、ここでは廃棄せずにＴ１２のリサイクルプロセスでリサイクルし、一部はＴ１３の鉄スクラッププロセスに入り、他はＴ１４のＰＳ（プラスチック）再生プロセスに入り、ＦＡＸ組み立てプロセス（Ｔ８）の前段プロセスである筐体樹脂成形プロセスで完全リサイクルされる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】（非特許文献１）一般社団法人日本電機工業会（LC-CO２）排出量簡易算出手法。URL：www.jema-net.or.jp/Japanese/env/02_LCA_tools/index.html
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来のLCAの定量化は、たとえば製品製造段階のCO２排出量の算出に関して、システム全体で使用・排出されるインベントリを調べて、CO２排出量に換算し製造された生産数で割って、対象製品１台あたりのCO2排出量として計算する。（非特許文献１）しかし、この方法では、図１１に示すような多数のプロセスからなる製品の製造の場合は、個別の製造プロセスがどの程度CO２を排出しているか自明でないため、効果的なCO２排出量の低減ができない。そこで、従来のLCAでは次のステップとして製造段階における個々のプロセスについてインベントリを調べていき、個々のプロセスにおけるCO２排出量を計算するということを行なっている。しかし、この方法では、プロセスの前後関係のみを考えてプロセスのCO2排出量を求めるので、計算が煩雑であるとともに、これらの総和とシステム全体のCO2排出量との相違が大きくなり、全体の整合性が取れないことも多い。そのため何度も計算し直したりして多大な時間を要し、最後は都合よくデータを合わせるということも行なわれている。本発明は、対象とするシステム内のフォアグラウンドデータを基にして、LＣＡの環境影響評価は複雑で正確でないという考え方を転換する手法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、システムバンダリ（システム境界、LCAを対象とする範囲）におけるプロセス間およびプロセス全体のマテリアルフローを考慮してLCAを行なう簡便で迅速に実行できる手段を提供する。すなわち、本発明は、対象とするシステムバンダリにおけるすべてのプロセスの流れを明確にし、個々のプロセス稼働度を変数とした行列を用いた連立方程式を解くことにより、すべてのプロセス稼働度を一挙に求めて、その得られたプロセス稼働度から環境負荷を定量化する。具体的には、以下の特徴を有する。
（１）本発明は、複数のプロセスから構成されるシステムバンダリにおいて、プロセス流れ図を作成する手段、各プロセスにおけるインベントリ量を求める手段（インベントリ量算出手段という）、前記インベントリ量算出手段で求めたインベントリ量を用いて各プロセスの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量を求める手段（プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段という）、各プロセスにおける入力および出力をもとにプロセス稼働度を求める手段（プロセス稼働度算出手段という）、および前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段により求めたプロセス単位稼働度環境ストレス因子量と前記稼働度算出手段により求めたプロセス稼働度とを用いてシステムバンダリにおける環境ストレス因子量を求める手段（システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段という）を含むＬＣＡ環境影響評価方法である。
（１）本発明は、複数のプロセスから構成されるシステムバンダリにおいて、プロセス流れ図を作成する手段、各プロセスにおけるインベントリ量を求める手段（インベントリ量算出手段という）、前記インベントリ量算出手段で求めたインベントリ量を用いて各プロセスの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量を求める手段（プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段という）、各プロセスにおける入力および出力をもとにプロセス稼働度を求める手段（プロセス稼働度算出手段という）、および前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段により求めたプロセス単位稼働度環境ストレス因子量と前記稼働度算出手段により求めたプロセス稼働度とを用いてシステムバンダリにおける環境ストレス因子量を求める手段（システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段という）を含むＬＣＡ環境影響評価方法である。
【0007】
（２）本発明は、（１）に加えて、前記プロセス流れ図はシステムバンダリのすべてのプロセスの前後関係を明確にすることにより作成されたものであり、前記インベントリ量算出手段におけるインベントリ量は各プロセスにおける単位稼働度あたりのインベントリ量（プロセス単位稼働度インベントリ量という）であり、前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量算出手段において、各プロセスにおける前記プロセス単位稼働度環境ストレス因子量は前記単位稼働度インベントリ量の関数値の総和であり、ここで、前記関数とは、インベントリ量が環境ストレス因子量へ変換するときの換算関数であることを特徴とする。
【0008】
（３）本発明は、（１）および／または（２）に加えて、前記プロセス稼働度算出手段は、正方行列を作成する手段、プロセス稼働度を変数とする列ベクトルと前記正方行列との積がシステム基準量を含む定数ベクトルとなる連立方程式を作成する手段、前記正方行列が正則である場合に前記正方行列の逆行列を求める手段を含み、前記プロセス稼働度は前記逆行列と前記定数ベクトルの積から求められることを特徴とし、また前記正方行列を作成する手段は、システムバンダリにおいて、各プロセスにおける入出力フローの数（ｍ）を行数とし、プロセスの数（ｎ）を列数とするm×ｎの行列を作成する手段（A手段という）、プロセス流れ図からループを探索しループがあればループ処理を行なう手段（B手段という）、プロセス流れ図から結節を探索し結節があれば結節処理を行なう手段（C手段という）を含むことを特徴とし、またA手段による行列は、各プロセスの入出力単位稼働量を係数とする係数行列であり、ここで前記プロセスの入出力単位稼働量とは、プロセス単位稼働度におけるプロセスの入出力であり、B手段におけるループは併進および／または循環であり、B手段におけるループ処理は、ループがＧ個あればＡ手段による行列においてＧ個の列を増やすことを特徴とし、さらにＣ手段における結節は分岐および／または合流であり、Ｃ手段における結節処理は、結節に関与するプロセスの数がＨ個あればＡ手段による行列においてＨ―１個の行を増やす処理であることを特徴とする。
【0009】
（４）本発明は、（１）～（３）に加えて、前記システムバンダリ内環境ストレス因子量算出手段において、
システムバンダリ内環境ストレス因子量は、各プロセスにおける環境ストレス因子量の全プロセスについての総和であり、前記各プロセスにおける環境ストレス因子量は各プロセスのプロセス単位稼働度環境ストレス因子量に各プロセスのプロセス稼働度を乗じたものであることを特徴とする。
（５）本発明は、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるアロケーションによるLCA環境影響評価方法であって、各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、各製品単独で生産した場合の（４）に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量に重みづけ係数を乗じたものであり、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、前記各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量の総和であることを特徴とするLCA環境影響評価方法であり、前記重みづけ係数は、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量が複数製品を生産した場合の（４）に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量でもあることから、等式が成立するように求めることができることを特徴とする。
システムバンダリ内環境ストレス因子量は、各プロセスにおける環境ストレス因子量の全プロセスについての総和であり、前記各プロセスにおける環境ストレス因子量は各プロセスのプロセス単位稼働度環境ストレス因子量に各プロセスのプロセス稼働度を乗じたものであることを特徴とする。
（５）本発明は、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるアロケーションによるLCA環境影響評価方法であって、各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、各製品単独で生産した場合の（４）に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量に重みづけ係数を乗じたものであり、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量は、前記各製品のシステムバンダリ内環境ストレス因子量の総和であることを特徴とするLCA環境影響評価方法であり、前記重みづけ係数は、複数製品を生産するシステムバンダリにおけるシステムバンダリ内環境ストレス因子量が複数製品を生産した場合の（４）に記載のシステムバンダリ内環境ストレス因子量でもあることから、等式が成立するように求めることができることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明は、行列を用いた連立方程式を作成してその解をシステムバンダリ内の各プロセスの稼働度として求めて、環境負荷を環境ストレス因子量として定量化する手法なので、簡便でしかも一挙に環境負荷を見積もることができる。従って、迅速にLCAによる環境影響を評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【発明を実施するための形態】
【0012】
ライフサイクルアセスメト（ＬＣＡ：Life Cycle Assessment）とは、ある製品・サービスのライフサイクル全体（資源採取―原料生産―製品生産―流通・消費―廃棄・リサイクル）又はその特定段階における環境負荷を定量的に評価する手法である。環境負荷は環境に影響を及ぼすものを意味するが、環境に影響を与えるものは種々の物質（（例：CO2、NOx、SOｘ）やエネルギーなどがあり、それらを本願では環境ストレス因子または環境負荷因子とも呼ぶ。本発明は、対象とするシステムバンダリ（システム境界）内における環境に影響を及ぼす環境ストレス因子の量（環境ストレス因子量と呼ぶ）を簡便にしかも一挙に求める手段を提供するものである。環境ストレス因子量は、たとえばシステムバンダリ内で発生するCO2量やNOx量であり、環境負荷の程度（環境負荷量）と考えても良い。
【0013】
図８は、製品作成の工程手順（プロセス流れ図）の一例を示したものである。図８に示す工程手順は、５つの工程（プロセスという）からなる。プロセスT３で作製した作製物（フロー物品入出力（量）ｄ）、プロセスT４で作製した作製物（フロー物品入出力（量）ｅ）、およびプロセスT５で作製した作製物（フロー物品入出力（量）ｆ）を受け入れ、その一部をプロセスＴ１（フロー物品入出力（量）ｂ）で処理して物品（フロー物品入出力（量）ａ）を作製し、Ｍ製品（物品量Q：システム基準量）として系外（または次プロセス）へ出す。システム基準量とは、システムの機能単位に相当する物品量である。また、他（残り）をプロセスＴ２（フロー物品入出力（量）ｃ）で処理する。プロセスT３、Ｔ４およびＴ５で作製した作製物は同じ物品であり、プロセスT１およびＴ２へ入力する物品も同じものであるから、これをフロー（物品）ｍ１とする。また、プロセスＴ１から出力されるものをフロー（物品）ｍ０とする。すなわち、ｍ０、ｍ１とはプロセス間でやりとりされる物品を表す。ここで、物品とは、通常の製品等の物以外にエネルギーやサービスも含み、有償無償を問わず経済行為の対象となるものである。尚、物品には図８に示すようなプロセス間でやりとりされるもの以外に、図９に示すようなインベントリでそれぞれのプロセス毎にやりとりされるものがある。プロセスT1～Ｔ５におけるプロセス稼働度（単位稼働量に対してどの程度稼働したかを表す量）をそれぞれｐ１～ｐ５とし、また、プロセスT1、T3、Ｔ４、T5における出力側の単位稼働度（たとえば、稼働度１に相当）あたりのフロー物品入出力（量）（プロセス単位稼働度入出力稼働量）をそれぞれα、δ、ε、φ、とし、プロセスT１およびＴ２における入力側の単位稼働度のフロー物品入出力（量）（プロセス単位稼働度入出力稼働量）をそれぞれβ、γとすると、ａ＝α×ｐ１、ｂ＝β×ｐ１、ｃ＝γ×ｐ２、ｄ＝δ×ｐ３、ｅ＝ε×ｐ４、ｆ＝φ×ｐ５およびｂ＋ｃ＝ｄ＋ｅ＋ｆとなる。またａ＝Ｑである。
【0014】
図９は、個々のプロセスTｉにおけるインベントリ量ｘijの入出力状態を模式的に示した図である。図９は、中間製品１をプロセスTｉで処理して中間製品２を製造する流れを示しており、そのプロセス処理において、そのプロセスへの環境負荷に関わる投入物インベントリ量ｘijが入出力する。ここでｊはインベントリ（の種類）を示す。たとえば、ｊは資源、部品、エネルギー（電力、熱など）、材料などすべての投入物または排出物である。本願では、インベントリ量ｘijはインベントリｊがプロセスＴｉの単位稼働度あたりに必要な（または、生じる）量（単位稼働度インベントリ量ｘijとも呼ぶ）である。たとえば、製品２を１単位（台、重量等）製造するのに必要な（または、生じる）インベントリ量である。あるいは、入力側からみても良い。たとえば、製品１を処理するのに必要な（または、生じる）インベントリ量である。プロセスTiが途中のプロセスである場合は、最終製品を１単位（台、重量等）製造するのに必要な（または、生じる）インベントリ量としても良い。あるいは、この単位稼働度インベントリ（量）は、工場全体が１つのプロセスと考えれば、工場等で使用または排出されたインベントリの総量を全生産量で割ることによって求められるものである。
【0015】
ＬＣＡでは、各インベントリは環境に影響を与えるもの（環境ストレス因子ｋ）の量に変換する必要があるので、その換算関数（または変換関数）をｆk（ｘ）とすれば、インベントリｊのプロセスＴｉにおける単位稼働度（たとえば、稼働度１）あたりの環境ストレス因子量は、ｆk（ｘij）となる。たとえば、プロセスＴｉの単位稼働度あたりのインベントリｊ（石炭）に関わる環境ストレス因子（たとえば、ｋはＣＯ２）量はｆk（ｘij）であることを意味する。尚、換算関数は環境ストレス因子（の種類）により当然変化し、一般にｆkとｆk+i（ｋとｋ＋ｉは異なる環境因子である）は異なる関数である。
【0016】
このプロセスTｉにおける中間製品１の入力側の単位稼働度あたりのフロー物品入力（量）＜これをプロセス単位稼働量（入力）という）＞をπｉ、出力側の単位稼働度あたりのフロー物品出力（量）＜これをプロセス単位稼働量（出力）という）＞をσｉで表し、プロセスTｉにおけるプロセス稼働度（単位稼働量に対してどの程度稼働したかを表す度合）をｐiとする。このプロセスＴi（ｉ＝１～５）におけるインベントリJの単位稼働度あたりのインベントリ量をｘijとすると、そのインベントリｊによる単位稼働度当たりの環境ストレス因子量は、単位稼働度インベントリ量ｘijの関数となる。たとえば、プロセスで使用されるインベントリｊである材料Ａを環境ストレス因子量（たとえばＣＯ２量）に換算するときの関数をｆｋｊ（インベントリｊに関する関数）とすれば、インベントリｊである材料Ａの単位稼働度あたりのインベントリ量はｘｉｊ｛＝ｘｉ(材料Ａ)}であり、インベントリｊである材料Ａの単位稼働度あたりの環境ストレス因子量（たとえばＣＯ２量）はｆｋｊ（ｘｉｊ）である。プロセスＴｉにおける他のインベントリｊについても同様である。
【0017】
単位稼働度当たりのｋ環境ストレス因子量をｂki（ｉ＝１～５）とすると（ここで、ｋは環境ストレス因子（の種類）を示す、たとえば、CO２、SOｘ、ＮＯｘ）、ｂkiはプロセスＴiにおける単位稼働度当たりのインベントリ量（プロセス単位稼働度インベントリ量という）ｘijの関数値の総和となり、式１で与えられる。（ここで、ｊはインベントリの種類であり、プロセスＴiにおけるすべての単位稼働度インベントリ量の関数値の和を取る。）尚、インベントリが異なると換算関数も異なるので、ｆｋｊとｆｋ（ｊ＋１）などの関数は一般に同じではない。すなわち、式１は、ｂki＝ｆｋ１(ｘi1)＋ｆｋ２(ｘi2)＋・・・・＋ｆｋｎ(ｘin)であり、ｆｋ１、ｆｋ２、・・・、ｆｋｎは同じ関数ではない。
（式１）
（式１）
【数1】
【0018】
このとき、プロセスＴi（ｉ＝１～５）における環境ストレス因子量はｂki×ｐiとなり、図８に示す系（system boundary）全体の環境ストレス因子総量Zkは、式２で与えられる。プロセスがｎ個あるシステムバンダリではｎ個についての和となる。
（式２）
LCAを行なうには、上記のＺkを求めれば良い。すなわち、あるシステム（バンダリ）内におけるある環境ストレス因子ｋ（たとえば、ＣＯ２）による環境ストレス因子（総）量Ｚkが分かれば、そのシステムバンダリがたとえば地球温暖化にどの程度影響を与えているかを定量的に把握できる。また、物理量であるから、他のシステム（バンダリ）との比較も可能であり、最終製品が同じ（システム基準量Ｑが同じ）であれば、どちらのシステムを使用すれば地球温暖化により良い効果を与えるか（たとえば、ＣＯ２を少なくできるか）も知ることができる。
（式２）
【数2】
【0019】
上記の式において、未知数なのはプロセス稼働度ｐiである。他の値（α、β、・・・、ｘij）は各プロセスの基本的なデータとして事前に得られたものであり、Ｑはそのシテム全体のアウトプット（出力（量））として得られる。Qはシステム基準量であり、システム（バンダリ）の機能単位に相当する物理量である。また、ｂkiも事前に計算できている。あるプロセスの入出力（量）（ａ、ｂ、・・・）が分かれば、前述した式（たとえば、ａ＝αｐi、・・・）から個別に稼働率を出すことはできるが、各プロセス毎に行なう必要があり、時間もかかり煩雑である。本発明は、コンピュータを使って、係数行列を用いた連立方程式から一挙にシステムバンダリ内のすべてのプロセス稼働度ｐiを求めることができる。
【0020】
図１は、本発明のライフサイクルアセスメント（ＬＣＡ）の（環境ストレス因子量を求める）手段・方法を示す流れ図である。本発明では、最初に本発明のＬＣＡを行なう範囲（システムバンダリ）を定める。製品の原料採掘から廃棄・リサイクルまでの全体を対象にするか、あるいは特定の範囲、たとえば、部品・材料の調達から製品出荷までの範囲で行うかなどを決定し、そのシステムバンダリ内におけるすべてのプロセスをリストアップして、それぞれのプロセスについてすべてのインベントリを明確にする。そして図１１に示すようなプロセスの流れ図（プロセス流れ図）を作成する。個別プロセスの前後関係を明確にすれば、自動的にプロセスの流れ図とインベントリの入出力の関係を表現することもできる。手動で作製することもできるが、プロセスの数が多い場合は複雑で面倒であるから、自動計算をコード化してもちいるのが良い。
【0021】
各プロセスにおけるインベントリ（各プロセスへの環境負荷に関わる投入物・排出物：原材料、素材、エネルギー、部品、製品等）を量的に取得して、インベントリ項目を入力し、各プロセスのプロセス単位稼働度あたりの環境ストレス因子量（環境に影響を及ぼす種目(環境ストレス因子ｋ：CO２、NOX、SOX、TMR、各種排出物、各種廃棄物など）の量）を求める。たとえば、環境ストレス因子ｋに関して、プロセスTｉにおいて、各種（ｊ）のインベントリ（プロセス単位稼働度インベントリ量ｘij）のプロセス単位稼働度あたりの環境ストレス因子量（ｂki）は、（式１）で示したように、ｘijの関数の総和{ｂki＝Σｆkj（ｘij）（ｊについての総和）}となる。
【0022】
次に、プロセス間でやり取りされる物品（フローという）について、各プロセスのプロセス単位稼働度ごとのフローの入出力（量）をデータ取得する。プロセス（Ti）の数（Tｉmax）とフロー物品（ｍL）の数(mLmax)とシステムバンダリにおけるシステムの機能単位に相当する出力（物品量、またはサービス量）（システム基準量：Q）を基にして、各プロセス（Ti）におけるプロセス稼働度（ｐi）を変数としたシステムバンダリ内全体の連立方程式を作る。たとえば、プロセス間フロー物品（ｍL：L＝１，２、３・・・）ごとに、プロセス稼働度ｐiとプロセスTiのプロセス単位稼働度当たりの入出力（α、β、γ、・・・）の関係を示した連立方程式を作ると、その係数行列は[A]で示され、各プロセス稼働度ｐiから構成される変数列ベクトル（ｐ）およびシステム基準量Qから構成される定数ベクトル（Q）の関係式は、[A](ｐ)＝(Ｑ)で表される。この連立方程式の係数は（mＬmax行×Tｉmax列）の係数行列となる。行（mLに対応）と列（ｐiに対応）が等しく、行列の階数がｉの数と等しい場合には、[A]は正方行列で＜［A］の行列式｜A｜≠０＞であれば正則となり、ｐiを行列の計算で得ることができる。すなわち、[A]の逆行列を[A－１]とすれば、（ｐ）＝[A－１]（Ｑ）となる。コンピュータにデータを与えれば、行列[A]は自動的に作成されるので、行列[A]が正方行列になるかどうか、行列[A]が正則であるかどうかもコンピュータで容易に表現し判別でき、行列[A]が正則であれば逆行列[A－１]も容易に求まり、（ｐ）も簡単に求められる。
【0023】
正則行列の必要な条件として正方行列である必要があり、行列[A]が正方行列でなければ、次にプロセス流れ図にループや結節があるかどうか調べる。すなわち、システムバンダリ全体のプロセス流れ図を俯瞰してループを探索し、ループがあればループ処理する。たとえば、ループが１個あれば係数行列の列を１個増やし、ｎ個のループがあれば係数行列の列をｎ個増やす（列の拡張）。次にシステムバンダリ全体のプロセス流れ図を俯瞰して結節を探索し、結節があれば結節処理をする。たとえば、結節が１個ある場合、その結節に関与するプロセスの数をｎ個あるとすると、係数行列の行をｎ－１個増やす（行の拡張）。複数の結節があればそれぞれの結節に関与するプロセスの数を調べて同様に行の拡張を行なう。これらのループ探索・ループ処理や結節探索・結節処理はコンピュータを使えば短時間で実行できる。
【0024】
これらの探索および処理により係数行列として正方行列（［A］）を得ることができる。一般に＜［A］の行列式｜A｜≠０＞であるから、［A］の行列式の逆行列（［A－１］）が存在する（［A］は正則行列である）ので、連立方程式＜［A］（ｐ）＝（Ｑ）＞は解けて＜（ｐ）＝［A－１］（Ｑ）＞、このように、各プロセスの稼働度（ｐ）を一挙に求めることができる。環境ストレス因子ｋに関して、各プロセスのインベントリによるプロセス単位稼働度あたりの環境ストレス因子量（ｂki）のシステムバンダリ内のプロセス全体の総和（Ｚk）（プロセス全体の環境ストレス因子量）は、式２に示すようにＺk＝Σｂki×ｐi（ｉに関する総和）で求めることができる。
【0025】
次に、具体的な例を示す。図２は、２つのプロセスがシリアルにつながった簡単なプロセス流れ図とそれに基づいて作成される行列を示す図である。図２（ａ）から分かるように、プロセスT１からのアウトプット（出力）したフロー物品ｍ１はプロセスT２へ入力（インプット）し、プロセスT２で処理されてアウトプット（出力）し、フロー物品ｍ０としてシステム基準量Ｑを得る。逆にシステム基準量Qとなるｍ０、ｍ１と考えることもできる。ｐ１、ｐ２はプロセスＴ１，Ｔ２のプロセス稼働度であり、α、β、γはプロセス単位稼働度当たりのフロー物品入出力（量）である。図１に示す流れ図に従うと、プロセスＴｉの数（Tｉmax）は２、フロー物品ｍＬの数（ｍＬmax）は２であるから、係数行列[A]として図２（ｂ）に示すように２行２列の正方行列が得られる。一般には行列式｜A｜≠０であるから、プロセス稼働度（p1、p2）を求めることができる。ここで、図１の流れ図に示す手順は終了となる。尚、このシステムバンダリではループ、結節はないから、先に手順を進めても同じことである。これから、環境負荷（環境ストレス因子）ｋに対して図２に示すシステムバンダリ内の総環境ストレス因子（環境負荷）量Ｚｋを得ることができる。
【0026】
図３は、結節の例を示すプロセス流れ図である。結節には、合流および分岐がある。図３（ａ）はプロセス（Ｔi）がシリアルに接続する単純な流れ図であり、結節はない。図２で示したもののプロセスを多数続けた場合である。すなわち、プロセスから次のプロセスへの入力および出力が１つの場合であり、ｍＬの数とｐiの数は等しく、正方（正則）行列を作ることができるので、常に解くことができる。
【0027】
図３（ｂ）は結節（分岐）が１つある例で、１つのプロセスからのフローが２つのプロセスへ分岐する。たとえば、プロセスＴ１で製作した部品を分けて（分岐して）次の２つのプロセス（Ｔ２、Ｔ３）で使用（処理）する場合である。ｍＬの数は２（ｍＬmax＝２）、プロセスの数は３（Ｔｉmax＝３）であり、異なる（ｍＬmax≠Tｉmax）から、［A］は２行３列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。
【0028】
図３（ｃ）は結節（分岐）が２つある例で、２つのプロセスへ分岐するものが２つ接続する例である。ｍＬの数は３（ｍＬmax＝３）、プロセスの数は５（Tｉmax＝５）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は３行５列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。
【0029】
図３（ｄ）は結節（分岐）が１つであるが、３つのプロセスへ分岐する例である。ｍＬの数は２（ｍＬmax＝２）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は２行４列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。
【0030】
図３（ｅ）は結節（合流）が１つある例で、２つのプロセスからの出力が合流する。たとえば、プロセスＴ１で作製した部品と同じ部品をプロセスＴ３でも作製して一緒にしてプロセスＴ２で使用する場合である。ｍＬの数は２（ｍＬmax＝２）、プロセスの数は３（Tｉmax＝３）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は２行３列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。
【0031】
以上の例で示されるように、結節には分岐と合流がある。図３（ｆ）は結節のようであるが、実は結節でないものの例である。たとえば、プロセスＴ１で作製した部品Ａとその際の副産物Ｂがあり、部品Ａは次のプロセスＴ２で使用し、また副産物Ｂは次のプロセスＴ３で使用する場合である。ｍＬの数は３（mＬmaｘ＝３）、プロセスの数は３（Tｉmax＝３）であり、等しい（mＬmax＝Tｉmax）から、［A］は３行３列の正方行列となるので（［A］の行列式｜A｜≠０として）、この段階で（ｐ）の解を得ることができる。
【0032】
図４は、結節（分岐、合流）がある場合の結節検索・処理の方法を示す図である。プロセスT１、T2、T3の稼働度（単位稼働量の何倍稼働したかの程度）をそれぞれｐ1、ｐ2、ｐ3で示す。ギリシャ文字（α、β、γ、δ、ε）はプロセス稼働基準（単位稼働度）当りのフロー物品の入出力（量）（（プロセス）単位（入出力）稼働量という）を表す。英文字（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ）はプロセス間のフロー物品ごとの入出力である。たとえば、ａ＝α×ｐ1、ｂ＝β×ｐ2、ｃ＝γ×ｐ1、ｄ＝δ×ｐ2、ｅ＝ε×ｐ3となる。
【0033】
図４（ａ）は、図３（ｅ）と同じプロセス流れ図で、合流する場合である。結節探索前の行列は、図４（ａ）の左側の連立方程式で示すように、２行３列の行列となる。これを結節検索・処理すると、結節が１つで、そこに合流するプロセスが２つあるので、図４（ａ）の右側の連立方程式で示すように、行列[Ａ]は３行目を増やす。すなわち、１行を増やす。ここで、フロー物品入出力のバランスから、δe＝δ×ｅ、εd＝ε×ｄが得られる。このようにプロ物品入出力のバランス関係を使って、結節検索・処理をすることによって、行列[Ａ]は３行３列の正方（正則）行列になるので、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。
【0034】
図４（ｂ）は、図３（ｂ）と同じプロセス流れ図で、分岐する場合である。結節探索前の行列は、図４（ｂ）の左側の連立方程式で示すように、２行３列の行列となる。これを結節検索・処理すると、結節が１つで、そこから分岐するプロセスが２つあるので、図４（ｂ）の右側の連立方程式で示すように、行列[Ａ]は３行目を増やす。すなわち、１行を増やす。ここで、γd＝γ×ｄ、δｃ＝δ×ｃである。このように、結節検索・処理をすることによって、行列[Ａ]は３行３列の正方（正則）行列になるので、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。
【0035】
以上のように、結節（分岐、合流）があった場合、結節するプロセスTiの数ｎ個に対して、ｎ－１個の行を付加する。連立方程式の方程式をｎ－１個増やすと言っても良い。結節が複数個あれば同じように行を増やす操作を行なう。この結節検索・処理により、行列[Ａ]は正方（正則）行列になるので、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。尚、図４の場合は、ループがないので、結節検索・処理だけを行なえば良い。
【0036】
図５は、ループの例を示すプロセス流れ図とループ探索・処理を示す図である。ループには、循環および併進がある。図５に示すプロセスフローは、すべて４つのプロセス（T1、T2、T3、T4）から構成される。図５（ａ）はループ（併進）の例である。プロセスT1からのフローは２通り存在し、１つはプロセスT２に入り、T2からのフローはT3に入る。もう１つはプロセスT４に入り、T４からのフローはT3に入る。ただし、T2からのフローとT４からのフローは合流せずT３に入る。すなわち、ループ（併進）は複数のプロセス（図５（ａ）ではＴ２、Ｔ３）が前プロセス（図５（ａ）ではＴ１）から出て、後ろプロセス（図５（ａ）ではＴ３）に入るようなルートであり、プロセスと後ろプロセスの間（図５（ａ）ではT２とT3、T４とT3の間）に別の1個または複数のプロセスが介在しても良い。
【0037】
ｍＬの数は５（mＬmax＝５）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は５行４列の行列（図５（ｃ）で示す矢印で示す５列目のないもの）となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。各プロセスTi（i＝１～４）にプロセス稼働基準（稼働度１）当りの物品の入出力（プロセス単位稼働量という）α、β、γ、δ、ε、μ、φ、η、λおよびシステム基準量Qを図５（ｂ）に示すように割り当てると、上述したように［A］は５行４列の行列（図５（ｃ）で示す行列の矢印で示す５列目のないもの）となる。ここで併進ループのマテリアルフローの間にストックＳ（ストック量ｓ）があるものとして行列［A］に列を１つ加える。このとき、ｓは列ベクトル(ｐ)の最後の行にくるが、これに対応する行の最後の列を１とする。（図４（ｃ）では５行５列目）これにより、［A］は図５（ｃ）で示す５行５列の正方（正則）行列となるから、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。
【0038】
図５（ｄ）はループ（循環）の例である。プロセスＴ２へ入るフローはプロセスＴ１およびＴ４の２通りある。プロセスＴ２から出るフローは２通りあり、１つはプロセスＴ３に入り、もう１つはＴ４に入る。プロセスＴ４からプロセスＴ２へ入り、プロセスＴ２からプロセスＴ４へ入るルートは循環しておりループを形成する。この場合、ループ（循環）のフローは他のフローと分岐も合流もしない。尚、プロセスＴ２とプロセスＴ４の間やプロセスＴ４とプロセスＴ２の間に別の１つまたは複数のプロセスが介在しても良い。
【0039】
ｍＬの数は５（mＬmax＝５）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は５行４列の行列（図５（ｆ）で示す行列の矢印で示す５列目のないもの）となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。
【0040】
各プロセスTi（i＝１～４）にプロセス稼働基準（稼働度１）当りの物品の入出力（プロセス単位稼働量という）α、β、γ、δ、ε、μ、φ、η、λおよびシステム基準量Qを図５（ｅ）に示すように割り当てると、上述したように［A］は５行４列の行列（図５（ｃ）で示す行列の矢印で示す５列目のないもの）となる。ここで循環ループのマテリアルフローの間（ここでは、T4とT2の間）にストックＳ（ストック量ｓ）があるものとして行列［A］に列を１つ加える。このとき、ｓは列ベクトル(ｐ)の最後の行にくるが、これに対応する行の最後の列を１とする。（図５（ｆ）では５行５列目）これにより、［A］は図５（ｆ）に示す５行５列の正方（正則）行列となるから、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。
【0041】
図６は、ループ（循環、併進）の他の例を示す図である。図６（ａ）はループ（併進）を示す図で、図５（ａ）と類似するが、プロセスＴ１から出たフローが分岐してプロセスＴ４に入り、プロセスＴ４から出たフローとプロセスＴ２から出たフローと合流してプロセスＴ３へ入力する。すなわち、ループ（併進）の中に結節（分岐、合流）が含まれる。ｍＬの数は３（mＬmax＝３）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は３行４列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。
【0042】
図５（ｃ）で示す行列と比べると結節（分岐、合流）があるのでｍＬの数が２つ（行列の行が２行）少ない。ここで、図１に示す手順に従って、ループ探索・処理（ループが１つあるので列を１つ増やす）と結節探索・処理（結節が２つあり、それぞれ２つのプロセスが関与するので行を２つ増やす）をすることにより、［A］は５行５列の正方（正則）行列となるので、（ｐ）の解を得ることができる。
【0043】
図６（ｂ）はループ（循環）を示す図で、図５（ｂ）と類似するが、プロセスＴ２から出たフローが分岐してプロセスＴ４に入り、プロセスＴ４から出たフローはＴ１から出たフローと合流してプロセスＴ２へ入力する。ｍＬの数は３（mＬmax＝３）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は３行４列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。図５（ｆ）で示す行列と比べると結節（分岐、合流）があるのでｍＬの数が２つ（行列の行が２行）少ない。ここで、図１に示す手順に従って、ループ検索・処理（ループが１つあるので列を１つ増やす）と結節検索・処理（結節が２つあり、それぞれ２つのプロセスが関与するので行を２つ増やす）をすることにより、［A］は５行５列の正方（正則）行列となるので、（ｐ）の解を得ることができる。
【0044】
図６（ｃ）はループ（併進）を示す図で、図５（ａ）と類似するが、プロセスＴ４から出たフローがプロセスＴ２から出たフローと合流してプロセスＴ３へ入力する。この場合、ｍＬの数は４（mＬmax＝４）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、等しい（mＬmax＝Tｉmax）から、［A］は４行４列の正方（正則）行列となるので、この段階で（ｐ）の解を得ることができる。図５（ｃ）で示す行列と比べると結節（合流）があるのでｍＬの数が１つ（行列の行が１行）少ない。この段階で行列［A］は正方（正則）行列となるので、ループ検索・処理および結節検索・処理は行なう必要はないが、敢えて図１に示す手順に従って、ループ検索・処理（ループが１つあるので列を１つ増やす）と結節検索・処理（結節が１つあり、２つのプロセスが関与するので行を１つ増やす）をすることにより、［A］は５行５列の正方（正則）行列となるので、同様に（ｐ）の解を得ることができる。すなわち、この場合も図１で示す手順が成立する。
【0045】
図６（ｄ）はループ（循環）を示す図で、図５（ｂ）と類似するが、プロセスＴ４から出たフローがプロセスＴ１から出たフローと合流してプロセスＴ２へ入力する。この場合、ｍＬの数は４（mＬmax＝４）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、等しい（mＬmax＝Tｉmax）から、［A］は４行４列の正方（正則）行列となるので、この段階で（ｐ）の解を得ることができる。図５（ｆ）で示す行列と比べると結節（合流）があるのでｍＬの数が１つ（行列の行が１行）少ない。この段階で行列［A］は正方（正則）行列となるので、ループ検索・処理および結節検索・処理は行なう必要はないが、敢えて図１に示す手順に従って、ループ検索・処理（ループが１つあるので列を１つ増やす）と結節検索・処理（結節が１つあり、２つのプロセスが関与するので行を１つ増やす）をすることにより、［A］は５行５列の正方（正則）行列となるので、同様に（ｐ）の解を得ることができる。すなわち、この場合も図１で示す手順が成立する。
【0046】
図６（ｅ）はループ（併進）を示す図で、図５（ａ）と類似するが、プロセスＴ１から出たフローが分岐してプロセスＴ２とＴ４へ入力する。この場合、ｍＬの数は４（mＬmax＝４）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、等しい（mＬmax＝Tｉmax）から、［A］は４行４列の正方（正則）行列となるので、この段階で（ｐ）の解を得ることができる。図５（ｃ）で示す行列と比べると結節（分岐）があるのでｍＬの数が１つ（行列の行が１行）少ない。この段階で行列［A］は正方（正則）行列となるので、ループ検索・処理および結節検索・処理は行なう必要はないが、敢えて図１に示す手順に従って、ループ検索・処理（ループが１つあるので列を１つ増やす）と結節検索・処理（結節が１つあり、２つのプロセスが関与するので行を１つ増やす）をすることにより、［A］は５行５列の正方（正則）行列となるので、同様に（ｐ）の解を得ることができる。すなわち、この場合も図１で示す手順が成立する。
【0047】
図６（ｆ）はループ（循環）を示す図で、図５（ｂ）と類似するが、プロセスＴ２から出たフローが分岐してプロセスＴ３とＴ４へ入力する。この場合、ｍＬの数は４（mＬmax＝４）、プロセスの数は４（Tｉmax＝４）であり、等しい（mＬmax＝Tｉmax）から、［A］は４行４列の正方（正則）行列となるので、この段階で（ｐ）の解を得ることができる。図５（ｆ）で示す行列と比べると結節（分岐）があるのでｍＬの数が１つ（行列の行が１行）少ない。この段階で行列［A］は正方（正則）行列となるので、ループ検索・処理および結節検索・処理は行なう必要はないが、敢えて図１に示す手順に従って、ループ検索・処理（ループが１つあるので列を１つ増やす）と結節検索・処理（結節が１つあり、２つのプロセスが関与するので行を１つ増やす）をすることにより、［A］は正方（正則）５行５列の行列となるので、同様に（ｐ）の解を得ることができる。すなわち、この場合も図１で示す手順が成立する。
【0048】
図６（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）および（ｆ）のように、ループ（循環、併進）の中に結節（分岐、合流）を含むと、ｍＬの数（階数に相当）とプロセスの数（変数に相当）が一致して、正則になる場合が生じることがある。この場合は、この段階で（ｐ）の解を得ることができる。もちろん、上記したように図１で示す手順に従って、ループ検索・ループ処理、および結節探索・結節処理を行なっても良い。
【0049】
図７は結節とループが含まれるプロセス流れ図の他の例を示す図である。プロセスTｉは５つ（ｉ＝１～５）ある。プロセスＴ３、Ｔ４およびＴ５から出たフローの一部はＴ１に、その他はＴ２に入力し、プロセスＴ１から出力したフローがシステム基準量（Ｑ）となる。またプロセスＴ２からの出力はプロセスＴ５へ入力する。図７（ａ）に示すプロセス流れ図では、ｍＬ（ｍ０、ｍ１、ｍ２）の数は３（mＬmax＝３）、プロセスの数は４（Tｉmax＝５）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、［A］は３行５列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。各プロセスTi（i＝１～５）にプロセス稼働基準（稼働度１）当りの物品の入出力（プロセス単位稼働量という）α、β、γ、δ、ε、μ、φ、η、およびシステム基準量Qを図７（ａ）または図７（ｃ）に示すように割り当てると、この３行５列の行列は、図７（ｂ）に示すものとなる。
【0050】
図７（ａ）のプロセス流れ図は図７（ｃ）のプロセス流れ図に示すように、結節（ノード）が１つ存在する。しかし、この結節は合流（Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５からのフロー）と分岐（Ｔ１、Ｔ２へのフロー）を含むので、結節は２つと数えることができる。この合流は３つのプロセスからのフローの合流であるから、それぞれからのフローの関係（比率）を考える必要があるが、２つの関係が分かれば残りは自ずと分かる（結節に関係するプロセスが３つある）ので、ｍＬに関係する行を２つ増やす。また、分岐の方は、２つのプロセスへの分岐であるから、一方のフローが分かれば他方のフローは分かる（結節に関係するプロセスが２つある）ので、ｍＬに関係する行を１つ増やす。一般には、ｎ個のプロセスからのフローが合流する場合は、ｎ－１個の行を増やし、フローがｎ個のプロセスへ分岐する場合も、ｎ－１個の行を増やす操作を行なう。これが結節処理である。図７の場合には、図７（ｂ）の行列に対して、３つの行を増やす。すなわち、図７（ｄ）に示すように、Ｖで示した枠内の行を増やす。
【0051】
図７に示すプロセス流れ図では、ループはプロセスＴ２からのフローがプロセスＴ５へ入力するルートであり循環になり、ループの数は１つである。従って、列を１つ（１列）増やす。すなわち、循環ループのマテリアルフローの間にストック（ストック量ｓ2）があるものとして行列［A］に列を１つ加える。すなわち、図７（ｄ）に示すように、Ｕで示した枠内の列を増やす。このとき、ｓ2は列ベクトル(ｐ)の最後の行にくるが、これに対応する行の最後の列を１とする。（図７（ｄ）では３行６列目）これにより、［A］は６行６列の正方（正則）行列となるから、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。一般には、ｎ個のループがある場合は、ｎ個の列を増やす操作を行なう。これがループ処理である。尚、δｅ＝δ×ｄ、εｅ＝ε×ｅ、фｆ＝ф×ｆ、βｂ＝β×ｂ、γｃ＝γ×ｃである。
【0052】
図１０は、図８に示すプロセス流れ図における係数行列を用いた連立方程式を示す図である。図７のプロセス流れ図でループがない場合、すなわち前述した図８に示すプロセス流れ図において、ループ探索・処理および結節検索・処理前の係数行列は図１０（ａ）に示すように、ｍＬの数は２（mＬmax＝２）、プロセスの数は５（Tｉmax＝５）であり、異なる（mＬmax≠Tｉmax）から、行列［A］は２行５列の行列となるので、この段階では（ｐ）の解を得ることはできない。ここで、図１に示す手順に従って、ループ探索・処理（ループはないので列は増えない）と結節探索・処理（結節が２つあり、１つの結節（合流）では３つのプロセスが関与するので行を２つ増やし、１つの結節（分岐）では２つのプロセスが関与するので行を１つ増やす）をすることにより、［A］は図１０（ｂ）に示す５行５列の正方（正則）行列となるので、（ｐ）の解を得ることができる。
【0053】
図１１のFAX（機械）のプロセス流れ図では、プロセスが１４（T1～T１４）で、ｍＬが１４(ｍ１～ｍ１４)であるから、この段階で［A］は１４行１４列の正方（正則）行列となるので、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、（ｐ）の解を得ることができる。しかし、ループ（循環）が１つある（ループ探索により、ｍ１４のループがある）ので列を１つ増やし（ループ処理）、また結節が１つある（結節探索により、ｍ５で２つのプロセス（Ｔ４、Ｔ５）が合流）ので行を１つ増やす（結節処理）。従って、［A］は１５行１５列の正方（正則）行列となるので、[Ａ](ｐ)＝(Ｑ)の連立方程式は解けて、ループ検索・処理および結節検索・処理を行なっても（ｐ）の解を得ることができる。１５行１５列の高次行列でもコンピュータを使えば短時間に逆行列を求めることができる。このように本発明は多数のプロセスからなるシステムバンダリにおいても簡単に（ｐ）を求めることができ、環境負荷（環境ストレス因子）ｋに対してその環境負荷量（総環境ストレス因子量）Ｚｋを得ることができる。
【0054】
図１２、図１３および図１４は、図１１に示すFAX（機械）のライフサイクル（LC）を表すプロセス流れ図をもとにして、本発明を用いて環境ストレス因子量を求めた結果を示す図（表）である。図１２および図１３は各プロセスにおけるインベントリ量等を示すデータシートの記載例である。たとえば、プリント配線板組立工程（図１１における＜プリント配線基板＞工程）では、２つのプロセス（IC製造工程、プリント板製造工程）から入力する。それぞれのプロセスからの製品名（物品・役務名）とその数量（単位稼働度当たり）をデータシートに記載する。また、このプリント配線板組立工程におけるすべてのインベントリ名とその数量（単位稼働度当たり）をデータシートに記載する。また、このプリント配線板組立工程の出力は、製品組み立て工程（図１１における＜FAX組み立て＞工程）に入るが、この製品名（物品・役務名）と数量（単位稼働度当たり）をデータシートに記載する。他のプロセスについても同様である。これらのデータを記載（入力）してコンピュータで計算すると、図１４に示すような環境ストレス因子量をプロセス毎に求めることができる。ここでは、環境ストレス因子量としてCO２量とＴＭＲ量（Total Material Requirement：関与物質総量）について示されている。このように、各プロセスにおける基本データとプロセス間の関連性が分かれば、本発明を用いて簡単に環境ストレス因子量を求めることができる。
【0055】
本発明は、対象とするシステムバンダリ内で複数の製品が出力されるときにアロケーションする場合にも適用できる。図１５は、２製品ａとｂが生産されるときに環境負荷のアロケーションする場合における本発明の適用の一例を示す図である。図１５（ａ）は、そのプロセス流れ図である。最終プロセスT1（プロセス単位稼働度当たりのフロー物品入出力（量）α）から製品ａ（入出力量ｍa）が生産され、最終プロセスT２（プロセス単位稼働度当たりのフロー物品入出力（量）β）から製品ｂ（入出力量ｍb）が生産され、これらの製品を受け入れたシステム基準量はｍである。また、最終プロセスT1およびT2の前段プロセスは１つまたは複数存在するが、それらをまとめてプロセス群＜B＞としている。
【0056】
図１５（ｂ）は、システム全体の行列（行列[A]とする）を用いた連立方程式を示す図である。ｐ1、p2、・・・は各プロセスT1、T２、・・・のプロセス稼働度であり、またプロセス群＜B＞の行列は[B]で示す。この行列[A]が正方行列で正則であれば、前述したように逆行列が存在するので、列ベクトル（ｐi）の解を得ることができる。この行列が正方行列でない場合でも、結節処理やループ処理を行なうことにより、正方行列に変換できるので、その正方行列が正則であれば、やはり列ベクトル（ｐi）の解を得ることができる。すなわち、各プロセスT1、T２、・・・のプロセス稼働度ｐi（ｉ＝１，２，・・・）を求めることができる。従って、このシステムバンダリ内の全環境負荷（環境ストレス因子）（量）Zｋは、Zｋ＝Σ（ｂki・ｐi）となる。＜（式１）を参照）＞
【0057】
２製品ａ、ｂが生産される場合、全環境負荷Ｚkは、製品ａだけにかかわる環境負荷Ｚkａと製品ｂだけにかかわる環境負荷Ｚkｂにアロケーション（配分）することができる。すなわち、Ｚk＝Wａ・Ｚkａ＋Ｗｂ・Ｚkｂである。ここで、ＷａおよびＷｂは、それぞれａ製品およびｂ製品に関する重みづけ係数である。本発明を適用すれば、以下に示すようにＺkaやZkbも求めることができる。
【0058】
システムバンダリ内の各プロセスにおいて、製品ａだけを生産する場合の行列を用いた連立方程式は図１５（ｃ）で示される。ここで、ｐａｉは、プロセスTiにおける製品ａだけを生産する場合のプロセス稼働度である。この連立方程式は解くことができて、列ベクトル（ｐａｉ）の解を得ることができる。同様に、システムバンダリ内の各プロセスにおいて、製品ｂだけを生産する場合の行列を用いた連立方程式は図１５（ｄ）で示される。ここで、ｐｂｉは、プロセスTiにおける製品ｂだけを生産する場合のプロセス稼働度である。この連立方程式は解くことができて、列ベクトル（ｐbｉ）の解を得ることができる。
【0059】
これらの結果から、製品ａ（だけ）を生産する場合の全環境負荷Ｚｋａは、Ｚｋａ＝Σ（ｂki・ｐａi）である。また製品ｂ（だけ）を生産する場合の全環境負荷Ｚｋｂは、Ｚｋｂ＝Σ（ｂki・ｐａi）である。従って、システムバンダリの全環境負荷Ｚｋは、Ｚｋ＝Ｗａ・Σ（ｂkｉ・ｐａ
ｉ）＋Ｗb・Σ（ｂki・ｐｂ
i）で表すことができる。尚、この重みづけ係数Wａ、Ｗｂは、ＬＣＡの評価目的に応じて決めることができ、たとえば物理的パラメータにより決めたり、経済的価値（たとえば、売上）に基づいて決めたりすることができる。また、重みづけ係数WaおよびWｂはＺｋ＝Σ（ｂki・ｐi）＝Wａ・Ｚkａ＋Ｗｂ・Ｚkｂ＝Wａ・Σ（ｂki・ｐａi）＋Ｗｂ・Σ（ｂki・ｐａi）が成立するように決めることができる。すなわち、Ｗａ＝｛Σ（ｂki・ｐi）－Ｗｂ・Σ（ｂki・ｐａi）｝／{Σ（ｂki・ｐａi）}である。
【0060】
以上まとめると、システムバンダリ内の複数製品の産出においてLCAのアロケーションをする場合、各製品を単独で生産した場合の各プロセスにおける稼働度を列ベクトルとして行列を用いた連立方程式を作成して、各製品の各プロセスにおける稼働度を求め、求められた各製品の稼働度を用いて各プロセスの環境負荷(環境ストレス因子量)を算出する。この各プロセスの環境負荷の総和が各製品を単独で生産した場合の環境負荷（各製品単独の環境負荷）である。システムバンダリ内の全環境負荷は、各製品単独の環境負荷に各製品に重みづけをしたものの総和となる。（図１５（ｃ）、（ｄ））一方、システムバンダリ内の全環境負荷は、複数製品を生産した場合の各プロセスにおける稼働度を列ベクトルとして行列を用いた連立方程式を作成して、各プロセスにおける稼働度を求め、求められた稼働度を用いて各プロセスの環境負荷を算出し、その各プロセスの環境負荷の総和としても与えられる。（図１５（ｂ））
【0061】
以上のように、システム全体の環境負荷は、システムバンダリ内の各製品の環境負荷にアロケーションする（重みづけする）ことにより、求めることができる。尚、上記および図１５では２製品についてＬＣＡのアロケーションを説明したが、本発明は、３製品以上の製品が生産される場合も同様に、各製品のＬＣＡのアロケーションにも適用できることは言うまでもない。
【0062】
本発明によれば、システムバンダリ内における各プロセスについてプロセス稼働度という概念を入れると、各プロセスにおける環境因子量を求めることができ、システムバンダリ内環境負荷量（総環境ストレス因子量）は各プロセスにおける環境因子量の総和で求められる。各プロセスの単位稼働度あたりの入出力を係数とした係数行列と各プロセスの稼働度を変数とする列ベクトルの積は、システムの機能単位に相当する物品量であるシステム基準量を含む定数ベクトルとなる。従って、係数行列が正方正則行列であれば、各プロセス稼働度は、この係数行列の逆行列とシステム基準量を含む定数ベクトルの積になる。係数行列が正方行列でなければ、正方正則行列になる操作をすることができるので、結局各プロセス稼働度を求めることができる。各プロセスの単位稼働度あたりの入出力はデータとして取得できるものである。これらのデータとシステム基準量を入力すれば、コンピュータを使用することによって、係数行列は容易に作成でき、この係数行列の正方正則化も容易に実行できるから、各プロセスの稼働度は一挙に求められる。その結果、環境負荷量も分かるので、LCAの環境影響評価を迅速にしかも正確に進めることが可能となる。尚、本明細書において、明細書のある部分に記載し説明した内容について記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。さらに、前記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が前記実施形態に限定されないことも言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0063】
本発明のLCAの環境影響評価方法は、事業者の原料調達・製造・物流・販売・廃棄など一連の流れ全体（サプライチェーン）についても適用できる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
