一、研究背景
建立以物質流動為基礎的資源管理系統，對於企業體不只能探討各種原物料物質在製程系統的流動現象，以及分析評估其環境影響的潛在問題，更是未來能夠進階到資源成本的分析與關鍵原物料掌握的必要手段。緣此，將以國內企業之關鍵資源物質利用為例，來介紹以物質流分析為基礎的企業資源管理系統之架構方法，是如何應用於企業內部的管理建議。
研究團隊目前已以研究鋼鐵業的『鐵』，以及面板業的『磷』為資源管理系統的範例，來介紹其分析方法的建置過程，其物質流分析的系統架構，以及應用面向的討論。鋼鐵業的『鐵』使用，以及面板業的『磷』(營養鹽)，是處於資源必須有效利用，廢棄物必須資源化，以及汙染必須減量的產業資源。因此，被選為此資源管理系統的應用研究對象。以物質流指標於企業層級的應用相當廣泛，常用的資源利用率、能源效率、能源生產力、單位產量之汙染強度等皆屬之，在企業間應用物質流指標可具有的內部與外部效益如下所示：
內部效益
- 支持企業符合當地法規標準。
- 提供製程改變、原物料篩選與採購的評估方法。
- 偵測可能的環境問題與風險。
- 強化資源效率，節省企業成本，增加資源成本估算的精確性與可信度。
- 直接減少廢棄物質的環境排放，增加各項資源的回收率。使企業可達成永續發展的目標。
外部效益
- 改善與大眾或相關主管機關的溝通。
- 藉由考量關鍵資源利用面向與環境衝擊面向，可而取得競爭優勢。
- 對於工業生態領域的創新做出具體的貢獻案例。
二、企業資源管理系統使用之規劃方法
2.1 物質流分析(Material Flow Analysis, MFA)
鋼鐵業的『鐵』以及面板業的『磷』，基本上屬於元素流分析(substance flow analysis, SFA)，是用於分析特定時間空間之目標系統內單一化學元素或分子之流向及流量，包括元素的來源(source)、流動途徑(pathway)、中間媒介(intermediate)以及最終沉沒(final sink)。元素流分析可用於量化企業製程之化學元素流動平衡，元素可以不同型態與不同氧化態存在，而元素在一選定系統中之輸入(input)、輸出(output)與累積(accumulation)必須符合質量守恆原則(principle of mass balance)。以下為進行企業物質流分析的一般步驟原則：
1. 問題、系統及工作方案確認：評估系統建立、建立製程流程圖、物質輸送路徑確認。
2. 現場盤查、數據資料收集：盤查表單建立、標準化製程投入產出表、資料加總/匯整檢核等。
3. 模式化分析：質量平衡確認、圖型工具與原始資料同步連結、物質流系統圖建立。
4. 結果產出與詮釋：模式化分析計算、建立物質流之系統動態方程式、製程情境模擬、參與循環型產業之決策提供建議。
2.2 物質流成本分析(Material Flow Cost Accounting, MFCA)
一個源於德國IMU，並在日本獲得實踐和發展的物質流成本分析(MFCA)，預計以ISO14051的ISO制度編號，於未來公開成為ISO14000制度的一項物質流管理標準化系統，由於目前制定的進度是處於”committee draft stage”的階段。根據日本經濟產業省從2001年的企業案例實踐與理論研究，已有超過100家的企業執行過MFCA，並且於2007年由日本產業技術環境局、環境政策課和環境協調產業推進室共同發佈了全球第一份物質流成本分析指南。該指南為各國發展循環經濟與低碳經濟提供了非常重要的資源管理/環境管理的工具技術。因此，此文將以目前在日本企業正在推行的MFCA制度，作為執行的標準化準則。而由於物質流成本分析(MFCA)所盤查的資料對象，除了物質的項目與數量外，還需要運作成本的揭露，這牽涉到公司的營業與技術機密，因此，此工具的應用必須與合作企業有密切的配合方可有結果的詮釋。
MFCA利用物質流分析方法來詳細計算企業各製程的物質成本，透過每一程序物質質量與成本的計算讓物質的隱藏成本「可視化」，其模式計算的各種成本項目包括：Material Cost (MC) : 製品的直接材料、間接材料、加工附屬材料等；System Cost (SC) : 人工成本、設備償還費、間接人工成本等；Energy Cost (EC) : 電力費、燃料費；Waste Treatment Cost (WTC) : 廢棄物處理費、委外處理費、再利用加工費等。