臺灣博碩士論文加值系統

水是民生必需品，台灣地區自來水普及率已達9成以上，但依水源地不同，自來水的品質也會有所差異，家用濾水器因而成為家庭常用之配備。傳統的家用濾水器產品銷售模式是以增加銷售量為目的，這將造成能資源的浪費以及廢棄時對環境造成危害。消費者需要的乾淨的水並非濾水器本身，因此本研究發展產品服務系統，滿足消費者需求，同時尋求對環境之衝擊降至最低。產品服務系統(Product service system, PSS)可視為一連續性系統，由純販售產品的企業經營模式到純提供服務的企業，除滿足客戶對產品功能的需求外，亦可透過企業提供的服務減少產品的產出與銷售，藉此減少能資源消耗與汙染物產出；但企業可能會隨著提供服務功能的增加，可能付出較多的成本。為了有效找出複雜度較高的PSS環境與經濟績效，本研究以生命週期評估(Life Cycle Assessment, LCA)、生命週期成本評估(Life Cycle Costing Assessment, LCCA)及生態效益指標(Eco-efficiency Indicators, EEI)，探討家用濾水器產品服務系統各階段能資源使用情形及對環境造成的衝擊，並將LCA予以成本化，瞭解生命週期各階段成本與其經濟績效，最後以生態效益指標整合其環境與經濟績效，推導出最適合的產品服務系統指標。
研究結果顯示，家用濾水器生命週期各階段以使用階段環境衝擊較為明顯，約佔總衝擊的36%，該階段衝擊主要為能資源及濾水器零件的消耗，能資源消耗為濾水器製水過程與自來水廠的淨水程序，其餘各階段如元件階段及製造組裝等階段，環境衝擊與買斷模式相較之下皆有下降趨勢，顯示濾水器租賃模式環境效益較買斷模式佳。經濟績效方面，租賃模式因透過日常的維修保養，延長元件的使用壽命以及減少元件製造組裝的次數，皆可降低成本的支出，但運輸階段隨著提供服務的增加，成本支出也略為提升，整體而言，租賃模式較買斷模式總成本約可減少24%，顯示產品服務系統可行性甚高。生態效益指標方面，產品服務系統相較於傳統買斷模式所提升效益均屬於正面效益。

Water is essential in everyone''s lives. Although more than 90 percent families have been served by local public water works, there is still much concern of water quality in many areas of this island. The product sale model of the household traditional water filter takes increasing the sale volume as a goal. This leads depletion of resources and harm to the environment when discarded. Therefore, this research developed a product service system (PSS) to meet consumer’s demand while reducing the environmental impacts. The product service system is a continuous business model, categorized from product-oriented to service-oriented businesses. Aside from satisfying customers’ need to the product function, it may reduce the output and sales of the product via service delivery as well as the depletion of resources and the pollutant output. However, as the service function increased, enterprises may account for extra increased cost and faced the impact of other environment. In order to find out PSS environmental and economical performance effectively, this research took LCA, LCCA and EEI as basis. These methods were employed to aim at discussing the using of resources in every stage of water filter device PSS and its impact to the environment. Firstly, the environmental performance was evaluated by LCA case studies. Second, LCCA simulated the cost and economic performance produced at every stage of life cycle. Finally, the former two results were integrated into an EEI indicator and deduced the most appropriate PSS case.
The results indicate that the environmental impact appears more obviously when water filter device is in use stage of its life cycle. The impact in this stage, approximately 36% of total impact, is mainly contrbuted by power consumption consisting of water-producing process and water purification process in waterworks. This could attribute to thermal power dominated over Taiwan’s power system and overuse of the fossil fuel. The remaining stage such as component stage and manufacturing assembly stage are on a declining trend in comparison with environmental impact and buyout model. It indicated the environmental benefit of water filter leasing model is better than traditional sell model.
In terms of economical performance, through maintenance, leasing model extended the life of components and reduced the number of components being manufactured and assembled, which could lower the cost of expenditure. However, with the increase in service transport stage, cost slightly increased. Consequently, as compared with traditional sell model, leasing model could reduce approximately 24% of total cost which concluded high feasibility of PSS. In terms of EEI, the benefit which PSS enhanced is positive as it compared to the traditional sell model. In conclusion, both economical benefit and performance in water filter PSS are better than traditional sell model. It displays the positive benefit in both environment and economic success.

中文摘要 I
英文摘要 III
誌謝 V
目錄 VI
表目錄 XI
圖目錄 XIII
術語表 XV
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究流程 4
1.5 研究範圍與限制 6
1.6 論文內容概述 6
1.7 名詞解釋 8
第二章 文獻回顧 9
2.1 產品服務系統 9
2.1.1 產品服務系統之概述 9
2.1.2 產品服務系統之類型 11
2.1.3 產品服務系統之架構 13
2.1.4 產品服務系統之效益 14
2.1.5 產品服務系統面臨的問題 15
2.2 產品服務系統的發展策略 16
2.3 產品服務系統環境衝擊評估方法 17
2.3.1 產品服務系統的生命週期模式探討 19
2.3.2 產品服務系統案例應用 21
2.4 生命週期評估於產品服務系統之應用 23
2.5 產品服務系統之經濟效益分析 25
2.5.1 生命週期成本評估 26
2.5.2 生命週期成本評估之應用 28
2.6 環境與經濟效益指標 29
第三章 研究方法 33
3.1 生命週期評估之架構 33
3.1.1 目的與範疇界定 34
3.1.2 生命週期盤查分析 35
3.1.3 生命週期衝擊評估 36
3.1.4 生命週期闡釋 37
3.1.5 生命週期評估限制 37
3.2 生命週期評估分析軟體 38
3.3 生命週期衝擊評估方法 39
3.3.1 溫室效應 44
3.3.2 臭氧層破壞 44
3.3.3 酸化 45
3.3.4 優養化 46
3.3.5 重金屬污染 46
3.3.6 致癌性物質 47
3.3.7 夏季煙霧 48
3.3.8 冬季煙霧 48
3.3.9 能資源消耗 49
3.3.10 固體廢棄物 50
3.4 IPCC 2001 GWP100a 50
3.5 生命週期成本評估 51
3.5.1 元件成本 53
3.5.2 製造組裝成本 54
3.5.3 配銷成本 55
3.5.4 使用成本 58
3.5.5 棄置成本 60
3.6 環境與經濟評估指標 62
第四章 案例分析 64
4.1 案例假設說明 64
4.2 研究目的與範疇界定 67
4.2.1 範疇界定 68
4.2.2 功能與功能單位 70
4.3 生命週期環境衝擊評估 70
4.3.1 元件製造 71
4.3.2 組裝 73
4.3.3 配銷 74
4.3.4 使用 74
4.3.5 棄置 75
4.4 生命週期成本評估 75
第五章 結果與討論 77
5.1 台灣地區家用濾水器環境衝擊探討 77
5.1.1 台灣地區家用濾水器碳排放量探討 80
5.1.2 台灣地區家用濾水器與市售其餘水體比較 81
5.2 台灣地區家用濾水器經濟績效探討 82
5.3 台灣地區家用濾水器生態效益指標探討 91
第六章 結論與建議 94
6.1 結論 94
6.2 建議 95
參考文獻 96
附錄一 103
附錄二 105

表目錄
表2-1　產品服務系統之效益 15
表2-2　環境衝擊評估方法類別 19
表2-3　各國PSS案例應用 23
表2-4　生態效益指標架構 31
表3-1　Eco-indicator 99衝擊種類及其說明 42
表3-2　Eco-indicator 99損害評估之轉換因子 43
表3-3　Eco-indicator 99之常態化因子 43
表3-4　Eco-indicator 99之評價加權因子 43
表3-5　溫室效應氣體當量因子 44
表3-6　臭氧層破壞氣體當量因子 45
表3-7　酸化當量因子 45
表3-8　優養化當量因子 46
表3-9　重金屬污染當量因子 47
表3-10　致癌性物質當量因子 48
表3-11　夏季煙霧當量因子 48
表3-12　冬季煙霧當量因子 49
表3-13　能資源消耗當量因子 49
表3-14 各類指數年增率表 52
表3-15　國內油品年均價 57
表3-16　1,600c.c.國產小客車油耗資料(歐盟測試程序) 58
表3-17　1,200c.c.國產小貨車油耗資料(歐盟測試程序) 58
表3-18 各衍生物價格 61
表3-19 買斷及租賃模式各衍生物及委託處理(焚化)價格 61
表4-1　本案例假設說明 67
表4-2 買斷與租賃模式零件使用壽命假設 67
表4-3　家用濾水器各項零件重量 73
表4-4　家用濾水器租賃模式衍生物組成與處理成效(20年) 75
表5-1　產品服務系統提升之生態效益 92

圖目錄
圖1-1 本研究流程圖 5
圖2-1　產品服務系統之分類架構 12
圖2-2　產品服務系統之分類 13
圖2-3　產品服務系統之組成架構 14
圖2-4　產品生命週期模式之物質流向 18
圖2-5　服務為導向產品的生命週期模式 20
圖2-6　生命週期成本評估之範圍 27
圖3-1　生命週期評估原則與架構 34
圖3-2　Eco-Indicator 99衝擊評估流程 41
圖4-1 濾水器產品案例介紹圖 64
圖4-2　家用濾水器傳統買斷模式架構 65
圖4-3　家用濾水器租賃模式架構 66
圖4-4　家用濾水器傳統買斷模式生命週期範疇界定 69
圖4-5　家用濾水器租賃系統生命週期範疇界定 70
圖4-6 家用濾水器各零件示意圖 72
圖4-7 家用濾水器生命週期成本公式示意圖 76
圖5-1　傳統買斷模式與租賃模式單項得點結果 78
圖5-2　傳統買斷模式環境衝擊百分比 79
圖5-3　租賃模式環境衝擊百分比 80
圖5-4　家用濾水器買斷模式與租賃模式二氧化碳排放量比較 81
圖5-5　家用濾水器產出水與其他市售水體環境衝擊模擬結果 82
圖5-6　家用濾水器買斷模式與租賃模式生命週期各階段成本 83
圖5-7　買斷模式生命週期各階段成本百分比 84
圖5-8　租賃模式生命週期各階段成本百分比 85
圖5-9　傳統買斷模式與租賃模式成本比較 86
圖5-10　租賃模式較買斷模式每年可節省金額(累加) 86
圖5-11　利率0%時租金表現 87
圖5-12　利率1%時租金表現 88
圖5-13　利率2%時租金表現 88
圖5-14　利率3%時租金表現 89
圖5-15　利率4%時租金表現 90
圖5-16　利率5%時租金表現 90
圖5-17　利率0%-5%時租金表現 91

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