本章首先介紹生命週期評估與產品環境足跡，然後探討產品環境足跡評估之 相關研究。
2.1 生命週期評估 與產品環境足跡簡介
生命週期評估 (life cycle assessment; LCA) 是一種系統分析方法，係說明產品 或服務，從原物料取得至生產、使用、生命終結之處理、回收再利用及最終處置 (即 搖籃至墳墓)，整個產品生命週期中的環境考量面與潛在環境衝擊，包括能源使用、
資源耗用、污染排放等 (經濟部工業局，2017)。
生命週期評估的概念應用於環境管理上，可追溯至 1969 年，美國可口可樂公 司委託中西部研究所 (Midwest research institute; MRI) 對其飲料容器材質之能源 耗用量進行評估。1973 年起隨著美國省能及回收等環保意識的高漲，MRI、富蘭 克林公司 (Franklin associates Ltd.) 及美國環保署，針對飲料容器、尿布、毛巾等 日常用品，進行資源及環境的剖面分析 (profile analysis)。1980 年起，美國能源部 則開始分析各產業製程的能源流與物質流 (energy and material flows)，此即生命週 期評估之前身 (環保署，2017)。
1990 年，環境毒理化學協會 (society of environmental toxicology and chemistry;
SETAC) 所提出的「操作標準」(code of practice)，提出 LCA 的定義與架構。而國 際標準組織 (ISO) 則於 1996 年起，公布 ISO 14040 系列標準，制訂 LCA 應用至 環境管理上的標準評估架構及步驟。而於 2000 年各國環境行政長官所發表的 Malmo 宣言中，強調建立生命週期經濟體 (life-cycle economy) 的重要，以及 2002 年，世界高峰會所提出的促進較永續的消費及生產模式的呼籲，聯合國環境規劃 總署 (UNEP) 與 SETAC 共同合作，推行為期十年的生命週期計畫 (life cycle
initiative)，使 LCA 與生命週期思考 (life cycle thinking) 能實際應用至產業生產及 政府決策之中 (環保署，2017)。
2006 年，ISO 修訂 ISO 14040 與 ISO 14044，制定了 LCA 標準評估架構與步 驟。ISO 14040 系列是規範命週期評估的原則與架構，ISO 14044 系列是規範生命 週期評估的要求事項與指導綱要。根據 ISO 14040 系列的規範，生命週期評估分 為：目的與範疇定義、盤查分析、衝擊評估、及詮釋等四個階段 (或層面) (盧怡靜、
呂穎彬，2014)。
(1) 目的與範疇定義
生命週期評估的首重工作為目的與範疇定義，以藉此釐清生命週期評估的目 的、預期結果與溝通對象。在確認目的與範疇定義過程中，需考量之重點包括：
研究的系統、系統功能、功能單位、系統界限、分配程序、衝擊的種類與衝擊評 估的方法、原始數據的品質要求、假設條件、研究限制、及報告的類型與格式等。
(2) 盤查分析
生命週期評估的第二階段是盤查分析，包括資料的蒐集與計算程序兩大步 驟。資料的蒐集係依據前一階段所設定之目的與範疇進行各項投入與產出原物料 數據的蒐集與彙整，包括原物料、能資源、空氣、水及固體廢棄物的污染物排放 等。計算程序則可再細分為兩個部份，第一為依據功能單位，將各個單元的投入 產出數值轉換成相同計量單位，第二為將前述所得的標準化數據予以加總。基本 上，盤查分析的過程是需要反覆進行，以使盤查之資料可符合研究目的。
(3) 衝擊評估
生命週期評估的第三階段是衝擊評估，透過分類 (classification)、特徵化 (characterization) 與評價 (valuation) 等三個步驟，將生命週期盤查分析之結果與 相對應之潛在環境衝擊相互配比，再量化成相對應之當量，最後再透過加總或權 重化等方式，將複雜的計算結果彙整為決策者容易瞭解之資訊。
(4) 詮釋
生命週期評估的最終階段是詮釋，目的在於綜合盤查分析與衝擊評估的結果 或是將盤查分析的結果與目標及範疇一致化，以達成結論與建議。
2012 年 7 月，歐盟正式發布了基於生命週期的綠色產品評估方法指引，稱為 產品環境足跡 (PEF) 指引。根據歐盟產品環境足跡指引，產品環境足跡可定義為 以多標準 (multi-criteria) 評量產品或服務在整個生命週期過程中的環境績效 (environmental performance)。再者，根據歐盟產品環境足跡指引，產品環境足跡評 估包括歐盟國際生命週期資料數據參考 (international reference life cycle data system; ILCD) 所建議的 15 項衝擊類別，每一項均指定使用之評估模型與呈現方 式 (胡憲倫等，2014)。
2013 年 4 月 ， 歐 盟 執 委 會 發 布 了 新 的 環 保 政 策 通 知 “Communication on Building the Single Market for Green Products”，其核心是：未來歐盟市場將採用統 一的方法評估綠色產品，從而建立統一的綠色產品市場。並自2013年5月起，於歐 盟各行業別中尋找廠商，開始為期三年的試行計畫，在此階段開始時，歐盟召集 企業和行業組織，制訂各類產品的產品環境足跡類別規則 (PEFCR) (胡憲倫等，
2014)。
2.2 產品環境足跡相關研究
在產品環境足跡研究上，主要可分成兩類：
(1) 依據國際ISO組織制定之「ISO 14040/14044生命週期評估標準」(ISO, 2006) (2) 依據歐盟執委會制定之「產品環境足跡 (PEF) 指引」(EC, 2012)
ISO 14044生命週期評估標準並未建議該挑選哪些衝擊類別，但在其第4.4.2.2 節中規範了挑選衝擊類別之原則，譬如：挑選衝擊類別必須根據該研究之目的與 範疇來做判斷且具一致性、挑選衝擊類別必須反映被探討之產品系統的環境議題 (ISO, 2006)。
針對以上第 (1) 類，即依據ISO 14040、14044生命週期評估標準所完成的產 品環境足跡研究有很多，例如：PE Americas, 2010; Edwards and Fry, 2011。以下針 對這些研究稍作說明：
PE Americas (2010) 依據ISO 14040/14044生命週期評估標準探討北美鋁製飲 料罐 (aluminum beverage cans) 之產品環境足跡，系統邊界是搖籃到墳墓，功能單 位是一千罐鋁製飲料罐，一千罐之平均重量為13.34公斤，此研究納入五項衝擊類 別：氣候變遷 (全球暖化)、酸化、光化學臭氧形成、優養化、臭氧耗竭。
Edwards and Fry (2011) 依據ISO 14040/14044生命週期評估標準比較英國超級 市場常用的七種購物袋 (carrier bags) 之產品環境足跡，系統邊界是搖籃到墳墓，
功能單位是到超級市場採購一個月份量 (483品項) 所需購物袋，此研究納入九項 衝擊類別：氣候變遷 (全球暖化)、無生命資源耗竭、酸化、優養化、人類毒性、
對淡水生態毒性、對海水生態毒性、對陸地生態毒性、光化學臭氧形成。
歐盟執委會於 2012 年制定之「產品環境足跡 (PEF) 指引」，提供 15 項預設 之環境足跡衝擊類別，包括：氣候變遷、臭氧耗竭、對淡水生態毒性、人類毒性 - 癌症效應、人類毒性 - 非癌症效應等。產品環境足跡指引並指出，研究人員可根 據產品系統與特定應用，從中挑選適當之環境足跡衝擊類別，以縮減納入評估之 衝擊類別數量，但應說明未納入之衝擊類別的原因 (EC, 2012)。
歐盟執委會並針對產品環境足跡指引進行為期三年 (2013-2016年) 之試行計 畫，邀請公司、工業組織與其他利益相關團體來領導或參加特定產品群與特定部 門 群 的 產 品 環 境 足 跡 類 別 規 則 (product environmental footprint category rule;
PEFCR) 之研擬發展。測試期間過後，歐盟將進行結果審查與評估，然後做出如何 進一步應用產品環境足跡之政策性決定。試行階段之首要工作是徵求各相關團體 提議研擬PEFCR之產品類別，第一波徵求期共計收取90件申請案，通過審核之產 品類別包括：電池與蓄電池、裝飾用塗料、熱水與冷水供應管、家用洗潔劑、IT 設備等；第二波徵求期係以食品與飲料等相關產品項目為主軸 (于寧等，2014)。
由於歐盟產品環境足跡指引試行計畫於2016年結束，通過審核之產品類別的 PEFCR陸續公布，而與這些產品類別相關之產品環境足跡研究會逐漸推行。目前 針對第 (2) 類，即依據歐盟執委會制定之產品環境足跡指引所完成的產品環境足 跡研究並不多。以下針對PEFCR與產品環境足跡研究各舉一例 (即AISE, 2016;
Cristobal et al., 2016)，並稍作說明：
AISE (2016) 依據歐盟產品環境足跡指引研擬出重垢液體洗滌劑 (heavy duty liquid laundry detergent; HDLLD) PEFCR，HDLLD係作為洗衣機之衣物洗滌劑，此 PEFCR之系統邊界是搖籃到墳墓，分析單位 (即功能單位) 是洗衣機洗滌4.5公斤 衣物 (乾織物) 所需之HDLLD，此研究納入產品環境足跡指引所預設之所有環境 足跡衝擊類別。
Cristobal et al. (2016) 依 據 歐 盟 產 品 環 境 足 跡 指 引 探 討 三 類 生 物 經 濟 (bioeconomy) 價值鏈之環境足跡，並分別以：糖 (食物與飼料類)、生物燃料乙醇 (生物為基礎之產品類)、聚羥基脂肪酸酯 (生物能源類) 為個案進行分析，三類生 物經濟價值鏈之系統邊界分別是搖籃到大門、搖籃到墳墓、搖籃到大門，功能單 位分別是一公斤糖、一輛小客車行駛一公里所消耗生物燃料乙醇、一公斤聚羥基 脂肪酸酯，此研究納入產品環境足跡指引所預設之所有環境足跡衝擊類別。