物质流指标下的工业经济解耦问题研究

李虹　田生　理明佳

摘要 随着经济的快速发展，资源约束下环境问题日益突出，生态文明建设要求社会经济系统在经济增长的同时，环境和资源日益改善以满足循环经济的发展需求。为改善经济增长与环境资源状况的耦合现状，需要分析工业经济增长与矿产资源消耗、固废及废气排放的耦合程度。本文基于低碳试点省市工业系统的化石能源、矿产资源消耗统计和CO2排放测算，确定各省市工业系统物质流输入输出指标，采用解耦权重图解法对主要指标的组成部分分别赋予权重，并结合指数时间序列分析各指标组成部分的解耦程度。结果表明，试点省市工业总产值的快速增长是以较高的碳排放为前提，并且碳排放对工业经济增长的解耦贡献逐年升高，控制碳排放的关键在于进一步优化工业能源消耗模式，提高能源利用效率，降低能源强度并适度引入清洁能源。因此应从能源消费结构优化、矿产资源利用率提升等方面积极转变发展方式，以达到碳排放、固体废弃物减排等目标，实现中国工业经济的绿色增长，保障生态文明建设的顺利进行。

关键词物质流指标；工业经济；解耦权重

中图分类号F062.2文献标识码A文章编号1002-2104（2014）01-0132-08doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2014.01.019

资源约束条件下，资源过度开采和废弃物排放引发的资源短缺和雾霾等环境问题日益突出。其中，化石能源的利用、农产品的消耗及金属矿产的开采在迅速消耗有限资源和降低生物多样性的同时产生了大量的污染物排放，严重制约了中国经济水平和人民生活质量的提高。为更好地满足人民的生活需求，工业经济系统需像生物组织一样运行顺畅以提供必要的产品和服务。它从周边环境中吸收物质和能量，并将其转变为产品，然而最终这些产品将以废弃物的形式被排放到环境中。经济系统的输入端主要包括化石燃料、矿物质、生物质以及水分和氧气，输出端主要包括向水、空气和土壤中排放气体和液体污染物还有固体废弃物。这种物质流动成为工业和社会代谢中最为常见的物质转换过程。

1研究综述与问题的提出

社会代谢中的输入和输出流均会对环境产生一定的压力。目前，人类需求的满足（生活质量的改善）与这种压力成正相关性，经济可持续发展的总体目标是达到某种状态，即在人类生活质量提高的同时，环境压力呈现下降的趋势[1-5]，该现象称为解耦（如图1所示）。

存在一系列表征环境压力的指标可以用于解耦分析，经济合作与发展组织（OECD）为探讨如何打破环境质量下降与经济发展之间的耦合，通过测度经济增长与物质消耗投入、生态环境的压力和经济发展状态的评估，提出了“解耦”（decoupling）概念，促进了各国建立各类经济活动“解耦指标”的理论研究。OECD曾于2002年将这些指标运用到气候变化、空气污染、水体质量、废弃物管理和物质使用等领域[6]。欧盟环保局[7]和德国乌博特研究所[8]一致认为，在物质需求和物质生产力领域，基于经济系统物质流分析获取的一些指标成为解耦分析的一个高效的工具。Juknys[9]认为自然资源消耗与经济发展之间的解耦称为初级解耦（primary decoupling），环境污染与自然资源消耗的解耦称为次级解耦（second decoupling）。Bringezu，S[10-11]的研究结果发现，基于GDP的经济系统物质流分析指标主要集中于各个国家不同解耦程度驱动因素方面的研究。Petri Tapio[12]将弹性系数引入解耦研究，对1970-2001年间欧洲的交通业经济增长与运输量及CO2的解耦级别进行了测度，将解耦分为弱解耦、强解耦、扩张连结、衰退解耦等八项指标，推动了解耦指标构建的科学性与完整性，推动了脱钩理论的发展。

国内解耦的研究当前主要集中在三方面领域的研究。首先，是解耦理论对循环经济和低碳城市评价模式的研究。邓华等[13]通过介绍西方研究经济增长与物质消耗“解耦”理论中IU曲线和总量研究两种评价模式，并对其评价手段和过程做进一步比较和分析，提出IU曲线评价“解耦”存在一定缺陷，认为总量研究的评价模式更能深刻地体现循环经济实施过程中资源循环利用的迫切性。王明霞[14]从浙江循环经济发展的制约要素和生态效率的角度，结合解耦理论构建浙江省循环经济发展模式。王崇梅等[15]基于解耦理论和“3R”原则，分析了循环经济发展模式的重要理论因子，并从生态效率改善角度提出了烟台生态工业园循环经济发展新模式。刘竹等[16]以“脱钩”模式为目标层，经济发展、碳排放、污染物排放与经济发展为准则层，CO2排放等8个具体指标为指标层建立低碳城市评价指标体系，对单位GDP污染排放进行定量测算。

其次，是对经济发展与资源和能源消耗解耦关系的研究。赵一平等[17]依据“脱钩”与“耦合”的基本思想，对中国经济发展与能源消费的响应关系进行实证研究，对 “弱解耦”现象背后存在的深层次问题和主要矛盾进行识别和分析。王崇梅[18]利用解耦理论评价模式，基于解耦指数分析目前我国能源消耗与经济增长的关联，分析结果认为在一定阶段经济增长与能源消耗处于绝对解耦和相对解耦阶段。王鹤鸣，岳强，陆钟武[19]采用总物流分析方法对中国1998-2008年间直接物质输入的各项指标进行核算，并采用解耦指数和解耦曲线对资源消耗与经济增长的解耦情况进行分析。刘怡君等[20]对中国城市经济发展与能源消耗进行了解耦分析。

随着低碳经济的发展，更多学者注重将解耦指标运用于温室气体减排方面的研究。李忠民等[21]利用OECD脱钩指标与Tapio脱钩指标，对山西省工业部门的碳排放与经济增长之间的压力关系进行了测度，测试了山西工业部门低碳经济发展状态。徐盈之等[22]采用改进的拉氏因素分解法，对中国制造业1995-2007年间的碳排放驱动因素做了研究，并构建了碳排放解耦指数，对制造业碳排放解耦程度进行了测度。陆钟武等[23]从资源消耗、废物排放与经济增长的定量关系表达式出发得到了资源解耦指数和排放解耦指数。岳立等[24]基于Tapio解耦模型研究了CO2排放与甘肃经济增长的解耦程度。彭佳雯等[25]构建了经济与能源碳排放解耦分析模型，分析了二者解耦发展的时间和空间变化趋势。孙耀华等[26]基于Tapio脱钩指标对1999-2008年间各省区碳排放与经济增长之间的脱钩关系进行测度，结果显示绝大部分省区经济增长与碳排放之间呈现弱解耦状态。

综上所述，当前国内解耦分析方法主要集中于使用解耦指数及构建解耦模型对经济增长与资源和能源消耗及碳排放的解耦程度进行分析，使用物质流指标进行解耦分析的较少，大都限于直接物质输入和直接物质输出两项指标进行研究，而鲜有对物质流指标的组成部分做进一步细分进行更具体的研究。因此，本文拟对物质流指标做进一步细分，并分别赋予其权重，研究细分指标与经济增长的解耦程度，利于提出更符合实际、操作性更强的节能减排对策及建议，为生态文明建设提供一定的理论支撑。

2研究方法

2.1物质流分析方法

经济与环境通过物质和能量流动紧密联系，而这些流动正是引发日益严重的环境问题的关键原因，因此这些流动指标可以作为测算人类活动对环境压力的间接的评价指标。投入——产出分析被用于对人类活动相关的物质和能量流予以评估。

对于一个特定的经济社会系统，最具综合性和系统性的物质流分析方法如下所示：①通过追踪各个经济子系统之间的物质流动，构建投入产出表以打开经济活动中的黑箱；②在宏观层面建立总物质需求和输出的账户和平衡表。后者被称为经济系统的物质流分析，20世纪90年代，国际上一些研究院对该方法进行了系统深入的研究，包括世界资源研究院、乌博特气候、环境和能源研究所、奥地利跨学科研究中心和欧盟统计局，2001年欧盟统计局提出了一套系统标准化的经济系统物质流分析框架。

一系列的经济系统物质流分析指标可以被创建，最常用的指标被分为如下几个部分。①输入指标，直接物质输入（DMI）包括国内资源开采加上进口产品；总物质需求（TMR）包括国内使用和未使用的开采以及进口和相关的间接流动。②输出指标，国内生产输出（DPO）包括工业生产和家居生活中的空气排放物、固体废弃物、废水以及产品耗散性损失；总国内输出（TDO）包括国内生产输出及未使用的国内开采。③消耗指标，国内物质消耗（DMC）等于国内物质输入减去出口；总物质输出（TMC）等于总物质需求减去出口及其隐藏流；物质净存量（NAS）表示经济的物质增长率，每年都有新的物质进入经济存储，例如新建建筑物和耐用品，同时旧的建筑物等物质被拆除，成为废弃物。经济系统的物质流分析指标，经常以时间序列予以表现和分析，为使分析结果更具针对性和可操作性，并增加国家之间的可比性，这些指标可以与诸如人口数量、面积及经济输出等指标结合起来。

2.2解耦因素分析方法

国内外学者对环境和经济之间关系的研究已经经历了几十个年头。为了表达解耦关系，人们一般研究经济驱动力和环境压力的相互关系。环境压力可以用能源或物质的消耗、交通拥挤程度、废弃物的产生和排放状况，与此同时国内生产总值（GDP）被作为生活质量的一种标志，包括生存和福利情况，因此GDP被用来作为经济驱动力的指标。根据经济增长和环境压力指标的变化相关性，解耦分为相对“解耦”和绝对“解耦”两类。如图2所示，在一定期间内，当经济增长速率高于物质消耗或废弃物排放的速率时，在此时间段内，二者依然存在一定的耦合关系，称为相对“解耦”。随着经济的增长，物质消耗和废弃物排放反而减少，二者之间耦合关系破裂，称为绝对“解耦”。2002年经合组织建议使用解耦因素，该指标将以表格的形式体现以增加可视性。

综上所述，当前国内解耦分析方法主要集中于使用解耦指数及构建解耦模型对经济增长与资源和能源消耗及碳排放的解耦程度进行分析，使用物质流指标进行解耦分析的较少，大都限于直接物质输入和直接物质输出两项指标进行研究，而鲜有对物质流指标的组成部分做进一步细分进行更具体的研究。因此，本文拟对物质流指标做进一步细分，并分别赋予其权重，研究细分指标与经济增长的解耦程度，利于提出更符合实际、操作性更强的节能减排对策及建议，为生态文明建设提供一定的理论支撑。

2研究方法

2.1物质流分析方法

经济与环境通过物质和能量流动紧密联系，而这些流动正是引发日益严重的环境问题的关键原因，因此这些流动指标可以作为测算人类活动对环境压力的间接的评价指标。投入——产出分析被用于对人类活动相关的物质和能量流予以评估。

对于一个特定的经济社会系统，最具综合性和系统性的物质流分析方法如下所示：①通过追踪各个经济子系统之间的物质流动，构建投入产出表以打开经济活动中的黑箱；②在宏观层面建立总物质需求和输出的账户和平衡表。后者被称为经济系统的物质流分析，20世纪90年代，国际上一些研究院对该方法进行了系统深入的研究，包括世界资源研究院、乌博特气候、环境和能源研究所、奥地利跨学科研究中心和欧盟统计局，2001年欧盟统计局提出了一套系统标准化的经济系统物质流分析框架。

一系列的经济系统物质流分析指标可以被创建，最常用的指标被分为如下几个部分。①输入指标，直接物质输入（DMI）包括国内资源开采加上进口产品；总物质需求（TMR）包括国内使用和未使用的开采以及进口和相关的间接流动。②输出指标，国内生产输出（DPO）包括工业生产和家居生活中的空气排放物、固体废弃物、废水以及产品耗散性损失；总国内输出（TDO）包括国内生产输出及未使用的国内开采。③消耗指标，国内物质消耗（DMC）等于国内物质输入减去出口；总物质输出（TMC）等于总物质需求减去出口及其隐藏流；物质净存量（NAS）表示经济的物质增长率，每年都有新的物质进入经济存储，例如新建建筑物和耐用品，同时旧的建筑物等物质被拆除，成为废弃物。经济系统的物质流分析指标，经常以时间序列予以表现和分析，为使分析结果更具针对性和可操作性，并增加国家之间的可比性，这些指标可以与诸如人口数量、面积及经济输出等指标结合起来。

2.2解耦因素分析方法

国内外学者对环境和经济之间关系的研究已经经历了几十个年头。为了表达解耦关系，人们一般研究经济驱动力和环境压力的相互关系。环境压力可以用能源或物质的消耗、交通拥挤程度、废弃物的产生和排放状况，与此同时国内生产总值（GDP）被作为生活质量的一种标志，包括生存和福利情况，因此GDP被用来作为经济驱动力的指标。根据经济增长和环境压力指标的变化相关性，解耦分为相对“解耦”和绝对“解耦”两类。如图2所示，在一定期间内，当经济增长速率高于物质消耗或废弃物排放的速率时，在此时间段内，二者依然存在一定的耦合关系，称为相对“解耦”。随着经济的增长，物质消耗和废弃物排放反而减少，二者之间耦合关系破裂，称为绝对“解耦”。2002年经合组织建议使用解耦因素，该指标将以表格的形式体现以增加可视性。

综上所述，当前国内解耦分析方法主要集中于使用解耦指数及构建解耦模型对经济增长与资源和能源消耗及碳排放的解耦程度进行分析，使用物质流指标进行解耦分析的较少，大都限于直接物质输入和直接物质输出两项指标进行研究，而鲜有对物质流指标的组成部分做进一步细分进行更具体的研究。因此，本文拟对物质流指标做进一步细分，并分别赋予其权重，研究细分指标与经济增长的解耦程度，利于提出更符合实际、操作性更强的节能减排对策及建议，为生态文明建设提供一定的理论支撑。

2研究方法

2.1物质流分析方法

经济与环境通过物质和能量流动紧密联系，而这些流动正是引发日益严重的环境问题的关键原因，因此这些流动指标可以作为测算人类活动对环境压力的间接的评价指标。投入——产出分析被用于对人类活动相关的物质和能量流予以评估。

对于一个特定的经济社会系统，最具综合性和系统性的物质流分析方法如下所示：①通过追踪各个经济子系统之间的物质流动，构建投入产出表以打开经济活动中的黑箱；②在宏观层面建立总物质需求和输出的账户和平衡表。后者被称为经济系统的物质流分析，20世纪90年代，国际上一些研究院对该方法进行了系统深入的研究，包括世界资源研究院、乌博特气候、环境和能源研究所、奥地利跨学科研究中心和欧盟统计局，2001年欧盟统计局提出了一套系统标准化的经济系统物质流分析框架。

一系列的经济系统物质流分析指标可以被创建，最常用的指标被分为如下几个部分。①输入指标，直接物质输入（DMI）包括国内资源开采加上进口产品；总物质需求（TMR）包括国内使用和未使用的开采以及进口和相关的间接流动。②输出指标，国内生产输出（DPO）包括工业生产和家居生活中的空气排放物、固体废弃物、废水以及产品耗散性损失；总国内输出（TDO）包括国内生产输出及未使用的国内开采。③消耗指标，国内物质消耗（DMC）等于国内物质输入减去出口；总物质输出（TMC）等于总物质需求减去出口及其隐藏流；物质净存量（NAS）表示经济的物质增长率，每年都有新的物质进入经济存储，例如新建建筑物和耐用品，同时旧的建筑物等物质被拆除，成为废弃物。经济系统的物质流分析指标，经常以时间序列予以表现和分析，为使分析结果更具针对性和可操作性，并增加国家之间的可比性，这些指标可以与诸如人口数量、面积及经济输出等指标结合起来。

2.2解耦因素分析方法

国内外学者对环境和经济之间关系的研究已经经历了几十个年头。为了表达解耦关系，人们一般研究经济驱动力和环境压力的相互关系。环境压力可以用能源或物质的消耗、交通拥挤程度、废弃物的产生和排放状况，与此同时国内生产总值（GDP）被作为生活质量的一种标志，包括生存和福利情况，因此GDP被用来作为经济驱动力的指标。根据经济增长和环境压力指标的变化相关性，解耦分为相对“解耦”和绝对“解耦”两类。如图2所示，在一定期间内，当经济增长速率高于物质消耗或废弃物排放的速率时，在此时间段内，二者依然存在一定的耦合关系，称为相对“解耦”。随着经济的增长，物质消耗和废弃物排放反而减少，二者之间耦合关系破裂，称为绝对“解耦”。2002年经合组织建议使用解耦因素，该指标将以表格的形式体现以增加可视性。