基于物质流核算的区域生态效率评估研究

邱　凌，王丽娟，赵　磊，吴　婷

(四川省环境保护科学研究院，成都　610041)

· 环境评价 ·

基于物质流核算的区域生态效率评估研究

邱凌，王丽娟，赵磊，吴婷

(四川省环境保护科学研究院，成都610041)

随着经济增长的资源环境压力日益增大，衡量地区经济发展质量，评价区域生态效率水平和变化趋势，对促进区域可持续发展，实施生态文明制度是极为重要的。本文在生态效率评价方法的基础上，将资源消耗指标拓展为物质消耗、水资源消耗和环境资源消耗3部分并进行货币化，其中物质消耗是基于物质流分析下的物质消耗；环境资源消耗是将环境污染和碳排放影响作为一种非期望产出指标引入，进而构建了基于物质流的区域生态效率评估模型，并运用该模型对四川省以及各市州的区域生态效率进行了评估分析，根据各地区的生态效率水平区将各市州划分为两级四组，研究结果表明，2010年～2013年四川省随着我省经济发展水平和劳动生产率的提高，其生态效率水平是趋于明显改善的。宜宾市、攀枝花市、达州市和凉山彝族自治州4个地区均属于矿产、煤炭、天然气资源富集区，相应的这些地区也是重点开发区，但生态效率水平低，表明这些资源型城市的经济发展的资源环境代价大，亟需改变这些地区高资源消耗、高生态环境成本的经济发展方式。

物质流；生态效率；评估；货币化

随着经济发展的资源环境压力日益增大，甚至给人民的生活和健康造成了严重的影响，如何衡量经济发展的质量、考核地方政府工作绩效再次成为热点。当前我国对于区域发展评价已不单单从GDP总量大小进行衡量，更趋向对于资源、环境的综合利用情况进行评价。十八大报告明确提出“要把资源消耗、环境损害、生态效益纳入经济社会发展评价体系，建立体现生态文明要求的目标体系、考核办法、奖惩机制。”，“十二五”我国社会经济发展规划，首次列入了资源产出效率指标。国际环境经济核算发展趋势与国内资源-能源-环境管理工作对地区资源环境产出效率即生态效率评估提出了现实要求。因此，评价各区域生态经济系统的效率和发展状况，对促进区域可持续发展、实施生态文明制度是极为重要的。

本研究在总结前人研究成果的基础上，为规避数据的缺乏以及物质流指标与环境影响之间的关系表述的局限性带来的问题，在现有生态效率评价方法的基础上，构建了基于物质流核算的生态效率评价指标，并将环境污染和碳排放影响作为一种非期望指标引入到生态效率评估模型。试图建立一个科学合理、实践操作较强的评价方法和模型，具有一定的理论及学术价值。本研究运用区域生态效率模型对四川省以及各市州的区域生态效率进行了评估分析，综合了资源、环境与经济各因素，可全面衡量区域经济发展过程中对于资源和生态环境的冲击，可作为区域政绩考核的重要内容。

1　评估模型构建及数据来源

1.1物质流核算

经济系统的物质流核算分析(EW-MFA)是一个在国家层面对经济系统的物质代谢过程进行系统全面实物量核算的系统工具，其基本内容是定量刻画一个经济系统的资源能源输入与废物产生或排放的状态。物质流核算分析方法反映经济系统与资源环境之间的相互关系，度量经济系统的可持续发展状态。

1.1.1本地物质消耗核算

根据欧盟2001年出版经济系统范围的物质流帐户及相关指标的方法导则，我们重点关注本地物质消耗指标，针对省级范围其表达式为：

DMC=DEU+IM+IIM-EX-IEX

(1)

式(1)中，DMC为本地消耗，DEU(Domestic extraction used)为本地采掘，是指从本省资源环境采集挖掘，进入本省经济系统用作生产和消费的所有液态、固态和气态资源(由于水的开采量的数量级比其他本地开采的流量大，核算时不计入。本地采掘分为4类：生物质、金属矿石、非金属矿石和化石燃料。IM(Import)为进口，指通过本省海关口岸进入本省经济系统的所有商品，包括：原材料、半制成品和制成品。IIM(Internal import)为调入，指从国内其他省份进入本省经济系统的所有商品，包括原材料、半制成品和制成品。EX(Export)为出口，指通过本省海关口岸流出本省经济系统的所有商品，包括：原材料、半制成品和制成品。IEX(Internal export)为调出，指从本省经济系统流入国内其他省份的所有商品，包括：原材料、半制成品和制成品。

1.1.2物质流核算的难点和局限性

经济系统物质流分析所需要的数据，在国家尺度上几乎都可以找到，但是小区域尺度的相关数据由于一些客观原因(如统计内容的局限、当地大公司和企业的垄断等)很难获得，这也限制了经济系统物质流分析方法的使用范围[1]。金属矿石与非金属矿物采矿量、进出口商品量、调入与调出量等数据的缺乏是物质流核算的难点。一些研究通过调查当地主要资源的品种、储量及产量，主要产品的种类、数量及销售情况，以及当地资源、中间消耗及产品情况来估算出物质进出口的数量[2,3]。

现行的物质流分析只考虑物质的质量，各种污染物排放所产生的环境影响并不是重量的直接相加，对不同物质流可能带来的不同的环境影响视而不顾，弱化了物质流指标与物质流动带来的环境影响之间的联系。实际上，物质流的大小与其带来的环境影响之间的关系并不是成正比的。一些小的物质流，可能会带来很大的负面环境影响，比如含汞原料的流动。因此，经济系统物质输入的减少，只是实现可持续发展的必要条件，而不是充分条件[4]。

1.2基于物质流核算的生态效率评估模型

世界可持续发展工商理事会(WBCSD)对生态效率的定义为：通过创造有价格竞争优势的产品和服务来满足人类的需求并提高生活质量，同时将其环境影响和资源利用强度控制在地球的承载力水平之内[5]。经济与合作组织(OECD)则定义为：生态资源用于满足人类需求的效率。欧盟环境署的定义为：从更少的资源中获得更多的福利。尽管各组织机构对于生态效率的定义不同，从广义上来看，都可看成是“产出/投入”比[6]。其中“产出”指标绝大多数直接采用地区经济发展总量用地区生产总值(GDP)，也有采用年总能值产出来度量该地区的年总财富[7]。“投入”指标普遍采用环境影响、物质资源消耗和环境影响来表征。而污染物是影响环境生态的无效的非期望产出，如果要降低污染物的环境影响，提高生态经济效率，必须追加污染物治理投资[8]。因而，可以将污染物作为投入指标来处理。简单来说，生态效率就是“产多耗少”，用更少的资源(包含自然资源、能源和环境资源)，创造更多的价值。

结合直接物质输入(DMI)、本地物质输出(DPO)和GDP 的生态效率指标是当前循环经济的合适度量指标[9]。物质资源消耗和环境压力指标可以借助物质流账户中的物质输入和物质输出类指标，但物质输入与废物排放对环境产生的影响的复杂性决定了其无法像经济指标那样可以直接相加，采用的赋权法主观性较大，因此，为了规避统计数据的缺乏以及物质流指标与环境影响之间的关系表述的局限性带来的问题，本研究在生态效率评价方法的基础上，将资源消耗指标拓展为物质消耗、水资源消耗和环境资源消耗三部分并进行货币化，其中物质消耗是基于物质流分析下的物质消耗(DMC)；环境资源消耗是将环境污染和碳排放影响作为一种非期望产出指标引入。基于物质流的区域生态效率评估模型如下：

式(2)中，地区经济发展总量用地区生产总值(GDP)来衡量，即一定时期内，一个国家或地区的经济中所生产出的全部最终产品和劳务的价值，亿元。资源消耗进行货币化，包括物质消耗价值量、水资源消耗价值量以及环境资源消耗价值量，亿元。

物质消耗的价值量是对基于物质流核算下的本地物质消耗(DMC)进行货币化，具体核算内容见表1。该数据来源于2011年～2013年《四川省统计年鉴》[10]。计算公式如下：

V1=VD+VIM+VIMI-VEX-VEXI

(3)

式(3)中：V1为本地物质消耗的经济价值，亿元，VD、VIM、VIMI、VEX、VEXI分别为本地采掘、进口、调入、出口、调出物质流的经济价值，亿元。

表1　基于物质流分析的省级物质消耗项目的价值量核算

值得注意的是，在进行更小区域一级尺度的地区(市、州)的物质消耗核算时，由于以市州为边界的调入、调出数据，进口、出口总额无法获得，因此，在市州一级核算时不考虑进出口、调入调出数据，只考虑本地采掘的数据。社会经济活动还会带来部分所动用的而未被使用的物质量，这些被动用的物质量没有进入代谢过程，却是必须的“投入”。如为了开采铁矿石，必须掘进巷道或剥离表土和覆岩，这些物质并没有进入代谢过程，被代谢主体所消费，所以称其为隐藏流或生态包袱(eco-rucksack)[11]，尽管弱化了地区进出口、调入调出的情况，仅将本地采掘核算项目作为物质消耗无形中强调了类似生态包袱的作用，从某种程度上说，能更充分更全面地反映该地区人类经济活动对自然资源的消耗和对生态环境的冲击。

水资源消耗运用市场价值法计算水资源消耗的经济价值，计算公式如下：

V2=∑Qi×Pi

(4)

式(4)中：V2为水资源消耗的经济价值，亿元；Qi为居民生活用水、工业用水、城镇公共用水和农业生产用水的用水量，亿m3；该数据来源于2011年～2013年《四川省水资源公报》[12]。Pi为生活用水、工业用水和农业生产用水的市场价格，元/m3。运用自来水单价[13](不含污水处理费)计算生活和工业用水的经济价值，以应收农业水费作为农业用水的价值。

环境资源消耗包含环境污染影响和碳排放影响，其中环境污染影响用虚拟治理成本表示，虚拟治理成本根据中国环境经济核算总体框架[14]，并结合四川省实际采用治理成本法进行核算，污染物排放量等环境基础数据来源于四川省环境统计数据库。碳排放影响则根据以下公式计算。

V3=(E-S)×N

(5)

式(5)中：V3是指除去生态系统的固碳效果，将目前排放到环境中的CO2的采用生物固碳措施提高生态系统的碳吸收和储存能力，从而减少二氧化碳在大气中的浓度所需要的支出，亿元；E为地区CO2排放量,亿t;本研究基于能源消费量与IPCC的碳排放因子核算获得；S为该地区生态系统(包括草地、森林和湿地生态系统)的固碳量，亿t；根据植物光合作用和呼吸作用反应方程式，推算得出每生产1g干物质，可以固定1.62g CO2进行计算；N为固碳成本，采用瑞典碳税率150 US/tC来计算[15]，换算成吸收CO2的税率为40.94 US/tCO2，并根据当年人民币对美元的平均汇率进行换算，单位为元/tCO2。

由于数据的可获性等原因，本研究针对全省和市州范围构建了资源消耗核算项目如表2。

表2　不同区域范围的资源消耗核算项目组成情况

2　实证分析——以四川省及各市州为例

2013年四川省的资源消耗支出达到7843.18亿元，其中物质消耗占全部资源消耗支出的89%，水资源消耗比重为2.8%，环境资源消耗比重为8.2%，其中环境污染影响和碳排放影响比重分别为3.2%和5%(见图1)。2010年～2013年四川省的经济总量从17185.48亿元增加到26260.77亿元，平均增长率为12.5%，社会劳动生产率从36009元/人提高到54513.3元/人，生态效率也逐年提高从2.68提升到3.19(见图2)，平均增长率为7.9%，表明随着我省经济发展水平和劳动生产率的提高，其生态效率水平是趋于明显改善的，即随着经济的快速增长，我省的资源利用效率的不断提高，资源配置不断优化，资源利用和环境压力在持续减少。

2010年～2013年四川省经济增长速度放缓，从15.1%下降到10%，同时，单位GDP的物质和水资源消耗支出从33.9%下降到27.4%，单位GDP的环境资源消耗支出从3.6%下降到2.5%(见图3)，说明放缓经济增长速度，可以给环境和资源一个缓冲的机会，腾出经济发展的环境资源空间，但我省要保持经济总量持续增长，又要实现产业结构调整，应当说环境保护的压力丝毫没有减轻，反而加大了。

图1　2013年四川省资源消耗构成Fig.1　Resource consumption composition of Sichuan Province in 2013

图2　2010年～2013年四川省生态效率Fig.2　Eco-efficiency of Sichuan Province during 2010～2013

2013年全省21个市州生态效率的核算结果如图4。根据核算结果，将我省所有的市州区分为两级四组，两级为高于全省平均水平和低于全省平均水平两级，其中高于全省水平级的分为最高水平组和高水平组两组，低于全省水平级的分为中等水平组和低水平组两组。各地区的生态效率发展水平存在较大差异(见图5)，具体区分如下。

图3　2010年～2013年四川省单位GDP资源消耗支出Fig.3　Resource consumption expenditure per unit of GDP in Sichuan Province during 2010～2013

图4　2013年四川省各市州生态效率比较Fig.4　Comparison of eco-efficiency of the cities in Sichuan Province 2013

图5　2013年四川省各市州生态效率分级分布Fig.5　Distribution of eco-efficiency levels of the cities in Sichuan Province 2013

2.1最高水平组1个：成都市。成都的生态效率为10.97。这主要是由于成都市经济总量占全省近1/3，尽管资源消耗支出绝对值仍位居全省首位，但相对于经济规模来说是最小的。这与周边资源向成都聚集、经济环境产业结构和发展方式优于其他地区密切相关。

2.2高水平组7个：阿坝州、自贡、乐山、泸州、德阳、绵阳、雅安。以上7个地区的生态效率分别为4.02、3.95、3.68、3.67、3.45、3.41和3.35，均高于四川省平均水平3.25。

2.3中等水平11个：眉山、内江、宜宾、攀枝花、资阳、广安、遂宁、甘孜州、南充、广元、巴中。这些地区的生态效率在2.2～3.2范围内，处于中等水平。

2.4低水平2个：达州和凉山州。达州和凉山州的生态效率分别为1.92和1.54，远低于全省平均水平。相对来说，这两个地区经济发展是资源最不节约和环境最不友好的。

我们可以明显的看到宜宾、攀枝花、达州和凉山彝族自治州4个地区均属于矿产、煤炭、天然气资源富集区，相应的这些地区也是重点开发区，但生态效率水平低，均排在全省靠后的位置，尤其是达州和凉山州垫底，表明这些资源型城市的经济发展的资源环境代价大，亟需改变这些地区高资源消耗、高生态环境成本的经济发展方式。

3　结论与建议

本文构建了基于物质流的区域生态效率评估模型，并运用该模型对四川省以及各市州的区域生态效率进行了评估分析，得出以下结论：(1)2010年～2013年随着四川省经济发展水平和劳动生产率的提高，其生态效率水平是趋于明显改善的。

(2)2010年～2013年四川省经济增长速度放缓，单位GDP的资源消耗也有所下降，表明放缓经济增长速度，可以给环境和资源一个缓冲的机会，但要实现环境管理既优化经济持续增长，又满足公众的要求，仍是一个很大的挑战。(3)从空间分布看，四川省各市州生态效率水平差异大，成都市的生态效率水平最高，而宜宾、攀枝花、达州和凉山彝族自治州4个地区均属于矿产、煤炭、天然气资源富集区，也是重点开发区，其生态效率均排在全省靠后的位置，表明这些资源型城市的经济发展的资源环境代价巨大。

基于以上结论，提出以下建议：(1)转变经济增长方式。要使四川省经济发展在资源环境压力方面符合可持续发展的要求，还需转变经济增长方式，以产业规划、产业导向调控投资方向和资源配置，引导产业健康协调发展，大力培育新的经济增长点和竞争优势，促进产业结构优化升级，不断提高经济发展质量和效益。(2)努力提高区域生态效率水平。巩固节能减排成果，扩宽节能减排领域，把握好区域经济增长和资源消耗的度，综合考虑经济、资源、环境等因素，努力提高区域生态效率水平，践行生态文明制度。(3)重视资源型城市的可持续发展。生态效率水平低的资源型地区应从调整产业结构和转变经济增长方式入手、整合资源优势、加快淘汰落后的工业生产技术和工艺，提高关键技术和重大装备制造水平，加大资源环境治理投资，将资源使用效率和环境评价作为产业发展政策的重要量化指标。同时，把矿产资源开发导致的环境污染外部成本转化为企业生产经营成本，让价格真实反映资源的稀缺程度，促进环境治理和结构调整的价格机制和价格体系的形成。

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Research of Regional Eco-Efficiency Evaluation based on Material Flow Accounting

QIU Ling, WANG Li-Juan, ZHAO Lei, WU Ting

(SichuanResearchInstituteofEnvironmentalProtection,Chengdu610041,China)

Along with the increasing pressure of resources and the environment because of the economic growth, it is extremely important for the promotion of regional sustainable development and the implementation of the ecological civilization system to measure the quality of regional economic development, and evaluate the regional eco-efficiency levels and variation trends. Based on eco-efficiency evaluation method, the resource consumption was expanded as three parts: material consumption, water consumption and environmental resource consumption and then monetized. The material consumption was based on material flow analysis, and the impact of environment pollution and carbon emissions were introduced into the environmental resource consumption as an unexpected output indicator to establish a regional eco-efficiency evaluation model. The model was based on the material flow, and utilized for the evaluation and analysis of regional eco-efficiency in the province and cities of Sichuan. The cities were divided into two groups according to the regional eco-efficiency level. The results showed that along with the improvement of the economic development level and labor productivity in Sichuan Province during 2010～2013, the eco-efficiency level tended to be significantly improved. But four regions as the key zones of development, Yibin City, Panzhihua City, Dazhou City and Liangshan with the characteristics of rich in mineral, coal, natural gas resources, showed a high cost of resources and a low level of eco-efficiency, which indicated the economic development approach of high resource consumption and high ecological environment cost cities was urgently to be transformed.

Material flow; eco-efficiency; evaluation; monetization

2014-12-11

四川省财政环境保护专项资金项目“四川省环境经济年度核算(2011年、2012年、2013年)”(2011-032-A6，2012006-1，2013005-1)；环境保护部A类财政专项“建立环境经济核算技术支撑体系与应用体系”子课题(2012A144)。

邱凌(1978-)，女，四川江油人，2007年毕业于四川大学环境科学专业，硕士，工程师，现从事环境经济学研究与环境统计方面的工作。

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1001-3644(2015)02-0090-07