旅游生态效率模型及其实证研究

姚治国　陈田

摘要 旅游生态效率研究的本质在于通过平衡旅游经济增长与环境影响，促进旅游可持续发展。本文采用旅游生命周期评价（LCA）的方法，基于生态效率、旅游能源消耗、旅游经济效应等理论，提出旅游生态效率的概念和模型，以海南省为例，定量计算了海南省2012年旅游生态效率值并分析其部门差异特征。研究结果显示：①基于LCA的旅游生态效率模型以旅游能源消耗为环境影响变量，以旅游收益为经济影响变量，单位经济收益下能耗值越低说明旅游生态效率水平越优，旅游可持续发展潜力越大。②海南省2012年旅游总体生态效率值为7.353 MJ/￥，旅游交通生态效率值为15.461 MJ/￥，旅游住宿生态效率值为1.25 MJ/￥，旅游活动生态效率为1.142 MJ/￥。与此同时，旅游三部门生态效率值与人均能源消耗呈现反向的大小顺序关系。③从旅游生态效率值的部门分布差异看，2012年海南省旅游活动和旅游住宿生态效率水平优于旅游交通，因此，在旅游出行距离既定的情况下，优化旅游生态效率的措施在于：提高人均消费水平、延长平均停留时间、增加平均参与活动频次。也即，“短距离、长停留、高消费”的旅游市场结构有利于提升旅游生态效率水平，反之，“长距离、短停留、低消费”的旅游市场结构则拉低了旅游生态效率水平。④由于旅游生态效率受到旅游消费结构、平均出行距离、平均停留时间、旅游交通模式等诸多因素的影响，而且是一个相对比值，旅游部门之间生态效率差距的绝对值小于人均能耗差距的绝对值。

关键词 旅游；生命周期评价；旅游生态效率；模型；海南省

中图分类号 F59 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2015）11-0113-08

旅游与旅行（T&T）过程中化石能源的消耗是一个重要的环境问题，旅游过程必然需要消费一定的自然资源与能源，相应地也会产生温室气体排放问题[1]。旅游碳足迹与旅游能源消耗是一个问题的两个方面，在工业化国家，能源消费碳排放占其碳排放总量的90%以上[2]。许多学者对交通部门的二氧化碳排放、旅游过程能源消耗问题进行了分析[3-10]。旅游经济增长的同时带来环境压力对于旅游管理是一个“两难困境”，低碳旅游与旅游生态效率研究由此产生。自20世纪90年代以来，可持续性旅游成为旅游研究者和旅游行业的一致理念，时至今日，学术界均认为旅游开发必须遵循可持续发展原则，很明显，为了实现这个目标，旅游业的碳排放和能源消耗必须严格限定在门槛水平之下[11]。应用旅游生态效率理念可以获得双向效应（bieffect），也就是在创造新的市场就业机会的同时，降低成本和减少旅游业环境影响[12]。Gssling等对旅游业的环境影响和经济收益进行交互分析，对美国落基山国家山地公园、荷兰阿姆斯特丹、法国、塞舌尔等国家和地区的旅游生态效率进行了定量化研究，并对不同目的地旅游生态效率进行了比较，认为导致不同客源地市场生态效率差异的原因较多，主要包含旅游者的人均花费、逗留时长、客源地到目的地距离、旅游交通模式、旅游者行为习惯、度假地类型选择偏好等[13]。Susanne以瑞士阿尔卑斯山地区的达沃斯为例，将经济效益、土地利用、就业等指标数据，通过投入产出分析（IOA）模型，对旅游生态效率战略进行评价[14]。Joe Kelly利用离散选择实验（DCE）方法分析了旅游者对于土地利用、交通、休闲、环境管理创新等提高旅游生态效率措施的偏好差异[15]。在低碳旅游、旅游节能减排成为大趋势的背景下，旅游生态效率研究有机整合了旅游环境影响和经济效益两个变量，对旅游可持续发展分析提供了一个新的视角。本文在借鉴相关研究成果并构建旅游生态效率模型的基础上，实证分析了海南省2012年旅游生态效率及特征，对旅游生态效率的理论研究和实践应用，具有一定的价值。

1 研究模型与设计

1.1 旅游生态效率的概念

旅游生态效率的概念由生态效率衍生而来，两者具有属性上的继承性。Ayres认为生态效率是一个描述在产品和服务生产过程中如何在降低能源和自然资源消耗的同时，提升产品和服务的价值，并且减少浪费和污染物释放的概念[16]。相应地，旅游生态效率指为实现旅游经济效益最大化和环境影响最小化的“双重目标”，用旅游收益与环境影响的比值核算旅游生态效率值，是评价旅游可持续发展能力的一个指标。虽然生态效率的核心在于“最少投入，最大产出”，但世界上不同组织和机构给出了自己的定义[17]。

1.2 生命周期评价（LCA）方法

生命周期评价（Life Cycle Assessment， LCA）也称生命周期分析，最早出现在20世纪60年代末70年代初，起源于当时美国开展的对包装品的分析、评价，即资源与环境状况分析（REPA）。LCA研究的范围、边界和详细程度取决于研究的对象和应用意图。NaeWen Kuo，PeiHun Chen利用生命周期评价（LCA）的方法研究了岛屿型旅游地的能源消耗问题，计算了每个旅游者每次旅行产生的碳足迹和能源消耗均值[18]。其中，旅游生命周期被定义为旅游产品或旅游服务的消费过程系统，系统的边界是整个旅行过程，功能单位是每人每次旅行的环境载荷量，换句话说，旅游产品生命周期起始于去往旅游目的地之时，结束于完成整个旅程回到游客出发地。依据旅游生命周期评价理论，采用“自下而上”的方法，将旅游能源消耗产生的过程简化为旅游交通能耗、旅游住宿能耗、旅游活动能耗。相应地，旅游能耗模型包括旅游交通能耗模型、旅游住宿能耗模型、旅游活动能耗模型，三个模型汇总即得旅游能耗综合模型，进而得出基于LCA的旅游生态效率模型。

1.3 基于LCA的旅游能源消耗模型

1.3.1 旅游交通能源消耗模型

毫无疑问，交通是旅游活动重要的组成部分，旅游者到达目的地、返回常住地、在目的地内部运行和移动都需要交通系统的支持。旅游交通因为其能源消耗问题获得日益多的关注，研究显示旅游交通能源消耗占旅游系统能耗总量的大头，有时甚至超过90%[19-22]。旅游交通在旅游碳排放和能耗中显然占据重要地位，同样地，旅游交通节能减排也处于旅游节能减排的中心位置[23]。按照旅游交通能源消耗系数的定义，旅游交通能源消耗模型如下：

TEUt=∑n（αn×εn×Vn）

式中，TEUt指旅游交通能源消耗，单位为MJ；αn 为n种交通方式下的能源强度，单位是MJ/pkm或MJ/vkm；εn为n种交通方式的平均载荷系数，单位是人次，αn采用MJ/vkm作为单位时使用本指标；Vn指n种交通方式的旅游交通容量，单位是pkm或vkm。从不同交通模式能源消耗系数差异看，乘坐飞机旅行的能耗强度最大，能耗系数为2.0 MJ/pkm，其次为出租车、自驾车和长途客车，能源消耗系数为1.06 MJ/pkm，火车能源消耗系数为0.9 MJ/pkm，城市公交为0.75 MJ/pkm（见表1）。

1.3.2 旅游住宿能源消耗模型

旅游住宿能耗是旅游碳能耗的重要组成部分。星级酒店、社会宾馆、公寓、度假村、私家旅馆等是目前海南省的主要旅游住宿类型。在国家政策支持下，旅游住宿接待行业积极参与旅游接待低碳化行动之中，执行“绿色宾馆”计划，鼓励旅游者减少一次性生活日用品的使用、在住宿设施之内注意节约用电用水等，其中影响最大的措施是旅游住宿节能设施的投入、安装、使用，进而提高了旅游住宿设施的能源利用效率，降低旅游住宿能耗。以旅游能耗系数为依据，旅游住宿能源消耗模型如下：

TEUh=∑jHj×Nj×Kj×Pj

式中，TEUh指旅游住宿能源消耗，单位是MJ；Hj指j类旅游住宿方式人均每晚能源消耗值，单位是MJ/p visitor night；Nj指旅游者总数；Kj指旅游者平均留宿天数；Pj指j类旅游住宿设施利用率，等于选择该住宿类型旅游者数量与旅游者总数之比。从旅游住宿能源消耗系数看，星级酒店的能源强度最高，为每人每晚消耗130 MJ，其次为度假村，为每人每晚消耗90 MJ，社会宾馆每人每晚消耗87 MJ，最低的为家庭旅馆，每人每晚消耗41 MJ（见表2）。

1.3.3 旅游活动能源消耗模型

海南国际旅游岛是我国度假、会议、观光的旅游胜地，对于岛屿型目的地旅游活动能耗的研究具有典型意义。旅游活动开展过程中，必然需要消耗一定的能源，支持保障旅游娱乐活动得以进行，旅游能源消耗既有直接的能耗，也有间接的能耗，而且各项旅游娱乐活动能源消耗强度系数和参与人次不同，产生的环境影响也不同。结合已有研究成果及案例地实际，以旅游活动能源消耗系数概念为基础，构建旅游活动能源消耗模型如下：

TEUa=∑iAi×Fi×Ni×Pi

式中，TEUa指旅游活动能源消耗，单位是MJ；Ai指第i类旅游活动能源消耗系数，表示每位旅游者参与一次旅游活动的能源消耗量，单位是MJ/visitor frequency；Fi指第i类旅游活动旅游者平均参与频次；Ni指旅游者总人数；Pi为参与i类活动的旅游者数量比例，等于参与该项活动人数与旅游者总数之比。计算中旅游活动能源消耗系数借鉴Gssling S、NaeWen Kuo、Becken S等人的研究成果，而旅游者参与人数比例及其平均参与频次利用旅游者问卷进行统计。吸收已有学术研究结论并结合海南省实际，对海南省旅游活动进行分类，包含旅游吸引物、项目娱乐、体育休闲活动三个大类。子类中能耗系数最大的是游轮/游艇，为438.3 MJ/（人·次），其次为高尔夫（95.1 MJ）、潜水/游泳（67.1 MJ）、冲浪/沙滩（35.1 MJ）、垂钓（26.5 MJ）、观看演出（16.6 MJ）节庆会展（13.8 MJ）、主题公园（13.8 MJ）、温泉/休闲度假（13.0 MJ）、植物园（12.3 MJ）等（见表3）。

1.3.4 旅游能源消耗综合模型

依照旅游生命周期评价（LCA）理论，旅游产品与服务的消费过程，起始于离开常住地，终止于回到常住地。在分别建立旅游交通能源消耗模型、旅游住宿能源消耗模型、旅游活动能源消耗模型的基础上，得到适合旅游“能源消耗账单”核算的旅游综合能源消耗模型如下：

式中，TEU表示旅游能源消耗总量；TEUt表示旅游交通能源消耗；TEUh表示旅游住宿能源消耗，TEUa表示旅游活动能源消耗，单位均是MJ。

1.4 基于LCA的旅游生态效率模型

生态效率（EcoEfficiency）是一个兼顾生态和经济两个方面效率的指标[26]。目前普遍接受的生态效率计算公式是由WBCSD提出的计算模型[27-28]。

生态效率=产品或服务的价值/环境影响=产品或服务的增量/环境影响增量

式中：产品或者服务的增量、环境影响增量根据行业性质赋予具体值。一般地，在旅游生态效率计算中，用旅游能源消耗或旅游碳足迹代表环境影响，用旅游经济收益代表旅游产品服务价值，为了避免重复计算和简化运算过程，此处不包含间接经济效益。类似地，基于能源消耗的旅游生态效率模型为：

TEE =TEI/TR

式中，TEE为旅游生态效率，单位是MJ/￥；TR为旅游收入，单位是元（￥）；TEI为旅游环境影响，具体指旅游能源消耗，单位是MJ。该模型下生态效率值越小，说明生态效率水平越优，区域旅游可持续性越强。

1.5 研究设计

旅游生态效率本质是一个由旅游环境影响和旅游收入构成的复合变量体系。本文通过市场调研统计资料和文献研究的方法，获取旅游人数、旅游收入、旅游者客源地、旅游者消费结构、旅游者设施利用率、旅游者平均停留时间、旅游活动选择、旅行距离等数据，同时引用旅游交通、旅游住宿、旅游活动的能源消耗系数等变量常数，将这些数据输入旅游能耗模型和旅游生态效率模型即可进行旅游生态效率实证研究（图1）。

2 海南省2012年旅游生态效率实证分析

2.1 案例地简介

海南省位于中国最南端，由19个市县组成（其中三沙市设立于2012年6月21日），全省陆地国土面积35 400 km2，为我国第二大岛屿，至2012年末，海南省常住人口886.5万人。作为中国最大的经济特区和唯一的热带岛屿省份，海南省旅游业发展具有得天独厚的优势，全省拥有国家5A级景区3家，4A级景区11家。2012年海南省接待旅游者总数为3 320.36万人次，其中国内旅游者为3 238.8万人次，旅游总收入为379.12 亿元，其中国内旅游收入为365.79 亿元，全年旅游星级饭店接待的总人数为2 360.03万人次。

2.2 数据与资料来源

根据旅游生态效率模型，计算旅游生态效率，需要两类变量值，一是旅游能源消耗，二是旅游收益。旅游能源消耗计算所需数据中旅游三部门能耗系数直接引用国外已有研究成果；所需旅游者客源地空间结构、不同旅游交通方式利用率、旅游者消费结构、旅游者平均停留天数、旅游住宿设施利用率、旅游者活动平均参与频次、旅游活动参与者比例等数据来自2012年10月于海南省进行的市场调研，市场调研共发放问卷1 864份，收回1 842份，剔除无效问卷104份，实际有效问卷为1 738份，问卷有效回收率为94.35%，有效问卷数量和比率能够满足研究需要。海南省国际和国内旅游者人数、海南省旅游总体收入、海南省国际旅游者分国别人数等数据，均来自海南省旅游发展委员会的年度统计资料（2002-2012）。另外，旅游者旅行距离采用公共交通信息和GIS软件获取。旅游收益计算主要采用旅游者消费支出比例结构与旅游地综合收入两个指标进行计算，其中，海南省总体旅游收入来自官方统计资料，旅游者消费结构由问卷数据统计得到。旅游交通、旅游住宿、旅游活动三个部门的收入情况根据国际、国内两个市场的旅游总收入与旅游者消费结构进行估算。

2.3 旅游收益结构分析

旅游收益和消费的统计是一个复杂的过程，也是一个难以准确计算的结果。本文通过分析旅游者消费结构，确定目的地在旅游交通、旅游住宿和旅游活动中的部门收入，作为旅游经济收益值，计算旅游生态效率值。旅游接待人均收入反映了旅游经济发展水平的高低。2012年海南省人均旅游收入为1 141.80元/人，国内市场人均收入为1 101.61元/人，按照同期汇率换算，海外旅游市场人均收入为2 737.86元/人，旅游总收入为379.12亿元（见表4）。

市场调查统计结果显示，海南省2012年国内旅游者在旅游消费中支出比例为：交通（45.2%）、住宿（30.9%）、娱乐活动（7.9%）、餐饮（3.2%）、购物（11.8%）、其他（1%）。海外旅游者消费结构中交通、住宿、娱乐活动、餐饮、购物、其他的比例分别为33.1%、26.8%、11.0%、13.4%、10.8%、4.9%。将旅游者消费支出比例应用于海南省旅游收入计算，结果显示，2012年海南省旅游交通、旅游住宿、旅游活动的收入分别为168.66亿元、116.22亿元、30.65亿元（见表5）。

2.4 研究结果与分析

2.4.1 旅游交通生态效率

旅游交通是旅游过程最大的能源消耗来源，交通也是旅游消费的重要环节，因此基于能源消耗的旅游生态效率值对旅游环境影响的评价意义最大。海南省2012年旅游能源消耗总量为260 770.11×106 MJ，人均旅游交通能耗为7 853.67 MJ，旅游交通收入为168.66亿元，基于能耗的旅游交通生态效率值为15.461 MJ/￥，也即每创造1元旅游经济收入需要消耗15.461 MJ的能源（见表6）。

2.4.2 旅游住宿生态效率

旅游住宿是重要能源消耗部门，旅游住宿部门在创造经济收入的同时，也产生一定的环境影响。研究显示，海南省2012年住宿接待部门总能耗为14 486.49×106 MJ，人均能耗为436.29 MJ，旅游住宿部门总体接待收入为116.22亿元。基于能源消耗的旅游住宿生态效率值为1.25 MJ/￥，说明每获得1元的旅游住宿收入，需要消耗1.25 MJ的能源（见表7）。

2.4.3 旅游活动生态效率

旅游活动产生的能耗所占比例不大，但是旅游活动作为旅游地主要吸引物，计算旅游活动生态效率值并进行部门比较十分重要。海南省2012年各类旅游活动能耗总量为3 499.45×106 MJ，人均能耗为105.39 MJ，旅游娱乐活动服务项目的总收入为30.65亿元，基于旅游能源消耗的旅游活动生态效率值为1.142 MJ/￥，说明旅游活动部门每创造1元旅游经济收入需要消耗大约1.142 MJ的能源或资源（见表8）。

2.4.4 旅游总体生态效率

旅游总体生态效率的高低代表了旅游可持续性能力的大小。分析显示，2012年海南省旅游交通、旅游住宿、旅游活动三大旅游部门能源消耗总量为278 756.05×106 MJ，人均旅游能耗为8 395.36 MJ，旅游总收入为379.12亿元，基于旅游能源消耗的生态效率值为7.353 MJ/￥，也即旅游行业每创造1元旅游经济收益消耗的能源为7.353 MJ（见表9）。

2.4.5 旅游生态效率部门差异

Kian Foh Lee[29]认为生态效率模型的引入为分析旅游业环境影响和可持续发展开创了一条新思路。优化旅游地生态效率水平是旅游可持续发展的一个方向[30-31]。在基于能源消耗的旅游生态效率模型中，提升生态效率水平的途径主要有：经济收益不变，降低能源消耗强度；能源消耗强度不变，提高经济收益；能源消耗强度下降的同时经济收益增大。

2012年海南省旅游活动生态效率值为1.142 MJ/￥，旅游住宿生态效率值为1.25 MJ/￥，旅游交通生态效率值为15.461 MJ/￥，显然旅游活动和旅游住宿的生态效率优于旅游交通，这一方面说明了旅游活动、旅游住宿对旅游地经济的拉动作用更大，中短程的旅游市场更有利于旅游节能减排；另一方面，说明了在旅游外部交通距离既定的情况下，旅游者停留时间越长、人均消费越高、旅游活动参与频次越高，生态效率水平越优，旅游可持续能力越强。另外，从旅游三部门的比较看，生态效率值与人均能耗呈现反向的大小顺序关系，并且相差幅度缩小。

3 结论与讨论

旅游生态效率的研究方兴未艾，部分学者通过实证研究计算了不同旅游地的旅游生态效率值[32-33]。旅游生态效率研究的本质在于通过平衡旅游经济增长与旅游环境影响，促进旅游地获得可持续发展能力[34]。本文在引入生态效率概念的基础上，构建了旅游生态效率模型，将旅游收入作为经济影响变量，旅游能耗作为环境影响变量，以海南省为例，计算了2012年旅游生态效率值，并分析了旅游生态效率的部门差异和特征，实证分析显示：

（1）旅游生态效率本质是一个由旅游环境影响和旅游收入构成的复合变量体系。基于LCA的旅游生态效率模型以旅游能源消耗为环境变量，单位经济收益下能耗值越低说明旅游生态效率水平越优，旅游可持续发展潜力越大。

（2）海南省2012年旅游总体生态效率为7.353 MJ/￥，旅游旅游交通生态效率值为15.461 MJ/￥，旅游住宿生态效率值为1.25 MJ/￥，旅游活动生态效率值为1.142 MJ/￥。与此同时，旅游三部门生态效率值与人均能耗值呈现反向的大小顺序关系。

（3）从旅游生态效率值的部门分布差异看，2012年海南省旅游活动和旅游住宿生态效率水平优于旅游交通部门，因此，在旅游出行距离既定的情况下，提升旅游地旅游生态效率水平的措施在于：提高人均消费水平、延长平均停留时间、增加平均参与活动频次。也即，对旅游地而言，“短距离、长停留、高消费”的旅游市场结构有利于提升旅游生态效率水平，反之，“长距离、短停留、低消费”的旅游市场结构则拉低了旅游生态效率水平。

（4）由于旅游生态效率受到旅游消费结构、平均出行距离、平均停留时间、旅游交通模式等诸多因素的影响，而且是一个相对比值，旅游部门之间生态效率差距绝对值小于人均能耗差距的绝对值。

（编辑：刘呈庆）

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Abstract The core research target of Tourism EcoEfficiency （TEE） is to promote the sustainable development of tourism destination by balancing the tourism economic growth and the tourism environmental impacts. Based on the theory of tourism energy use， tourism ecoefficiency and tourism economic effects， using the life cycle assessment （LCA） method， the concept and the model of tourism ecoefficiency was proposed. Taking Hainan Province as a study object， the tourism ecoefficiency values of the tourism transport， tourism accommodation， and tourism activity of Hainan Province in 2012 were calculated quantitatively， and the sector differences analysis was also made. The results indicated that： ①The tourism energy consumption is regarded as a tourism environmental impact variable of tourism ecoefficiency model based on LCA，and the tourism revenue is an economic impact variable. The lower the tourism energy consumption per unit of economic benefits， the better the tourism ecoefficiency level and the tourism development sustainability.②In terms of the tourism ecoefficiency value of Hainan Province in 2012， the total value is 7.353 MJ/￥， and the corresponding value of tourism transport is 15.461 MJ/￥， the value of tourism accommodation is 1.25 MJ/￥，and the value of tourism activity is 1.142 MJ/￥. There is an inverse relationship between the values of tourism ecoefficiency and energy consumption per capita.③According to the result of the sector differences analysis， the tourism ecoefficiency levels of tourism activity and tourism accommodation are both better than the level of tourism transport. Therefore， under the circumstance of the same travel distance， there are some measures to improve tourism ecoefficiency level as follows： improving the level of per capita consumption， extending the average residence time， increasing the average frequency of participation of tourism activities. A tourism market structure with ‘shortdistance， long stay， high consumptionis conducive to optimizing tourism ecoefficiency， vice versa， a tourism market structure with ‘longdistance， short stays， lower consumptionis driving down the level of tourism ecoefficiency.④Due to the tourism ecoefficiency is influenced by many factors， such as the tourist consumption structure， the average trip distance， the average residence time， and tourist transport patterns etc.， the absolute values of tourism ecoefficiency differences in tourism industry sectors are less than the absolute values of tourism energy consumption differences per capita.

Key words tourism； life cycle assessment； tourism ecoefficiency； model； Hainan Province