1.1 研究動機
隨著全球經濟發展，全球總人口數、都市人口將分別由 2009 年的 68 億、29 億(約占總人口 50%)成長至 2050 年的 91 億、63 億(約占總人口 70%)，當中中產階 級人口亦將成長兩倍(UNDESA, 2009)，人口成長與生活條件改善的背後也意味著 對資源需求量增加，在地球負荷能力有限下有效的分配資源是需要克服的問題。諸 多資源當中，水、能源、糧食三項維持社會運作的基本資源最被廣泛討論，三項資 源顯著影響區域、國家或地區的穩定發展。國際可再生能源機構(IRENA)於 2015 年 所作的研究報告以當代對資源需求的成長幅度對未來資源需求做預測，推估到了 2050 年全球的水、能源、糧食需求將分別再增加 55%、80%和 60%，如何滿足這 些需求會是嚴峻的挑戰。
然而，分析水、能源、糧食安全性議題時，不能忽略掉資源間相互依賴的關係，
增加單一資源的供給，將使得對其他兩者的需求增加，以至於可能形成新的問題。
斯德哥爾摩環境組織於 2011 年在德國 Bonn 的研討會，首次使用水、能源、糧食 交織(WEF Nexus)一詞描述三項基本資源互相依賴的關係。該研討會會議報告強調，
以過去的經驗，傳統針對單一某項資源供需風險分析方法缺乏通盤的考量，將可能 造成其他資源的風險而做出錯誤決策，反之 Nexus 思維能強化整合性的資源效率
（Hoff, 2011）。以交織(Nexus)角度評估水、能源、糧食資源的方法遂逐漸在國際間 被討論(中技社，2016)。
WEF Nexus 相關研究的特色為通盤考量水、能源、糧食三個資源的互動，其 精神在於提高資源的使用效率的同時，希望減少資源衝突的情形，避免權衡(trade-off)。水能糧資源錯綜複雜的關係，若能透過建立定量評估工具，提供將議題數值
化的方法，將使決策者有更好的決策依據。然而因WEF Nexus 議題涉及的層面廣，
足跡(foot print)評估、生命週期評估、投入產出分析等等皆已出現 WEF Nexus 定量 評估上。其中物質流與能源流分析，透過了解特定時間下能資源空間的流量流向，
便於建立水能糧的鏈結系統模型利於操作交織關係與資源供需情境，然而常需要 搭配量化指標。生命週期評估則是量化環境衝擊的良好工具，比足跡評估工具能呈 現更多環境衝擊面向的資訊，其bottom-up 的盤查方式也較 IO 工具更具操作上的
彈性，然而也喪失如IO 等 top-down 方式的全面性，難以確定盤查邊界。本研究欲 將物質流分析與程序生命週期評估進行整合，藉由物質流分析彌補生命週期評估 宏觀分析上的不足，盤查我國水、能源、糧食資源從原料取得、處理到各部門使用 等階段的流量與流向並釐清資源間交織關係，再以生命週期評估將WEF Nexus 系 統所造成的環境衝擊量化，希望能對台灣WEF Nexus 系統的環境衝擊提出改善的 建議。
1.2 研究目的
WEF Nexus 議題核心旨在確定水、能源、糧食系統的權衡和協同作用，避免 衝擊轉移，以助於跨部門整合政策的制定。本研究欲整合物質流與生命週期評估方 法，由都市代謝的觀點以社會經濟體等大尺度之WEF Nexus 系統為目標，分析水 能糧環境衝擊之間的關聯性。運用物質流分析善於表達能資源時空特性，釐清水、
能源、糧食資源從生產到消費過程，以了解各社會經濟部門與水能糧資源部門的角 色與作用，並藉此將水、能源、糧食子系統彼此的供需流量關係加以鏈結，確立資 源間的交織關係。再以生命週期評估方法作為評估指標，量化分析WEF Nexus 系 統潛在的環境衝擊，特別區分水能糧子系統之衝擊結果與整體 Nexus 系統之衝擊 結果兩個面向作探討，評估不同情境在不同衝擊項目與不同系統之間環境衝擊結 果的關係。藉由發揮兩個工具的特點，以我國為案例，檢視我國WEF Nexus 系統 的環境衝擊，提出可能改善的空間，期望作為強化我國WEF Nexus 系統跨部門永 續決策的參考依據。
茲將本研究目的分述如下：
1. 以物質流分析方法建立我國之WEF Nexus 系統，並確立水能糧子系統間 之流量與流向交織關係。
2. 藉由物質流結合生命週期評估方法，量化分析大尺度WEF Nexus 系統之 環境衝擊，並比較物質流流量熱點與環境衝擊熱點。
3. 計算在滿足相同水能糧資源需求的前提下，資源交織關係變化位置不同 對環境衝擊結果之敏感度。
4. 評估未來水能糧不同部門策略情境對環境衝擊結果之交互影響。
1.3 研究架構
本研究研各章節架構及內容說明如下：
第一章、 前言
本章節說明本研究動機、研究目的與研究架構。