基于能值分析理论的汉中市绿色GDP核算研究

李晓刚，侯彦鹏，肖 杰，贾婷婷

(1.商洛学院 城乡规划与建筑工程学院，陕西 商洛 726000；2.陕西省澄城县尧头中学，陕西 澄城 715208；3.山西师范大学 地理科学学院，山西 临汾 041004；4.陕西省澄城县冯原镇中心学校，陕西 澄城 715211)

基于能值分析理论的汉中市绿色GDP核算研究

李晓刚1，侯彦鹏2，肖 杰3，贾婷婷4

(1.商洛学院 城乡规划与建筑工程学院，陕西 商洛 726000；2.陕西省澄城县尧头中学，陕西 澄城 715208；3.山西师范大学 地理科学学院，山西 临汾 041004；4.陕西省澄城县冯原镇中心学校，陕西 澄城 715211)

运用能值分析法，将汉中市生态经济系统内可更新资源、不可更新资源、可更新资源产品、输入能值、货币流、废物流各种不同种类的资源，通过能值转换率转换为统一标准的太阳能值，然后经计算分析得到汉中市2005～2014年的绿色GDP。结果表明：2005～2014年汉中市的能值/货币比率呈波动下降趋势，汉中市的经济水平不断提高，而绿色GDP呈曲折缓慢上升趋势，传统GDP中绿色GDP占比较小并有下降的趋势，说明汉中市的经济发展是以消耗资源和环境污染退化为代价来换取经济增长的不合理的发展模式，建议从构建循环产业体系、发展当地特色产业、发展农村信息产业和开发生态旅游等方面充分发挥本地资源优势，建立良性循环经济发展体系，为汉中地区相关部门制定科学的经济发展政策提供借鉴。

能值分析；绿色GDP；可持续发展；汉中市

随着社会经济的不断发展，科学发展观的观念逐渐深入人心，同时，全球气候变化和人类对自然资源的过度开发利用，导致人类的生存环境不断恶化，自然资源逐渐枯竭，人类开始重视人与自然的可持续发展，但是建立在以社会必要劳动时间基础上的、以货币为依据的传统GDP在衡量一个地区经济可持续发展上暴露出许多自身无法克服的缺陷。而基于能值分析理论的绿色GDP核算，不仅考虑了人类在利用自然资源时所付出的劳动量这部分价值，而且还考虑自然资源和环境自身价值对人类的作用，在传统GDP核算的基础上，减去自然资源损耗成本以及环境污染治理代价。这样的核算方式不仅能正确评估经济生产过程中的投入价值，而且反映了一个地区经济的综合增长水平，更体现了生态可持续发展的思想[1]。

20世纪70年代以来，一些国家和国际组织对绿色GDP进行了大量研究，逐步建立资源核算账户[2-4]，试图利用资源指标核算反映经济增长和环境资源压力的关系[5]。目前国际上已经建立的绿色GDP核算标准体系有联合国的《综合环境与经济核算体系》(简称为SEEA)[6]、菲律宾的《环境与自然资源核算体系》(简称为ENRAP)[7]、欧盟统计局的《欧洲环境的经济信息收集体系》(简称为SERLEE)[8]以及荷兰统计局的《包括环境账户的国民经济核算矩阵体系》(简称为NAMEA)[9]。

我国经过多年绿色GDP的核算研究，积累了大量的宝贵经验。杨友孝等[10]通过SEEA核算体系对我国1990～1996年农村资源和环境账户进行核算并且对可持续发展进行了评价，为绿色GDP核算研究提供了有效的借鉴；雷敏等[11]以陕西榆林市为例，对资源型城市绿色GDP提出新的核算方法；康文星等[12]运用能值分析法对2006年怀化市的绿色GDP进行了核算，讨论了绿色GDP核算中的科学性、合理性及其不足；李晓刚[13]运用能值分析法对2007年商洛市生态经济系统进行了分析，认为商洛市的发展模式主要是一种高资源消耗型经济；李涛等[14]运用能值分析方法对广西2004～2012年的绿色GDP进行了核算研究，发现广西GDP的增长需要生态损耗来拉动；此外，郭丽英[15]等运用能值分析法对商洛市2003～2012年的绿色GDP进行了核算研究，发现商洛市的经济发展方式是不可持续的，并提出了相应的建议。可见，此前对绿色GDP的核算研究主要集中于省、市层面，且取得了不小的进展。

能值分析法是著名生态学家Odum[16]于20世纪80年代创立的，以太阳能值为统一标准，将选取的产品资源指标和环境资源指标等不同计量单位的能流、物流、货币流等通过能值转化率转化为统一的能值，然后进行定量分析[17]，由于选取的指标范围扩大，各种资源计算的计量单位统一，因此，对绿色GDP的核算更加精确、科学。目前能值理论广泛用于可持续发展评价、生态经济、绿色农业发展、城市与人居环境、土地整理的效益评价等领域[15]，本文运用能值分析理论对汉中市2005～2014年的绿色GDP进行核算研究，揭示汉中市经济发展中存在的问题，为汉中市的可持续发展提供参考。

1 研究区概况及数据来源

1.1 研究区域概况

汉中市位于陕西省西南部，北界秦岭主脊，与陕西省宝鸡市、西安市为邻，南界大巴山主脊，与四川省广元市、巴中市毗连，东与陕西省安康市相接，西与甘肃省陇南市接壤(图1)。东经105°30′50″～108°16′45″，北纬32°08′54″～33°53′16″。地貌类型多样，但以山地为主，占总土地面积的75.2%，丘陵占14.6%，平坝占10.2%。汉中属于亚热带气候区，北有秦岭屏障，寒流不易侵入，气候温和湿润,年降水量为800～1000 mm，年平均气温14 ℃。汉中的森林覆盖率为52%，林草的植被率达60%，这在中国是不多见的。汉中境内有汉江、嘉陵江等河流567条，是国家“南水北调”中线工程的水源地。汉中主导风向为东风，受地形影响，风力较小，静风盛行，年均平均风速介于1～2.5 m/s之间。总面积2.7万km2，人口372万[18]。汉中市生物资源繁多，矿产资源富集，水能资源丰富，旅游资源独特，资源丰富，物华天宝，被誉为“西北小江南”和“秦巴聚宝盆”，经济潜力巨大。

图1 汉中行政区划图

1.2 资料来源

本文的研究时段为2005～2014年，所有基础数据[18]均来自于《汉中市统计年鉴》(2006～2015年)、《陕西统计公报》和《汉中市国民经济与社会发展统计公报》。能值的计算与分析是通过能值转换率来进行的，不同种类物质的能值转换率和能量折算系数主要参考的是蓝盛芳等[17]所编著的《生态系统的能值分析法》研究成果，本文与蓝盛芳等的研究都是基于同一全球能值理论基准。

2 研究方法、技术路线与数据处理

2.1 能值分析的相关概念

在进行能值的相关分析和计算时，首先要明白能量、有效能、能值等重要概念的含义，然后才能将计算结果精确地分析出来，得到准确的答案。这些重要名词的解释如表1所示。

2.2 研究方法和技术路线

应用能值分析理论目前常用的绿色GDP核算方法，绿色GDP是从传统GDP中减去自然资源消耗成本和环境污染代价所得。为了计算方便，对目前常用的绿色GDP计算公式做了一些改进，改进后的计算公式如下：

绿色GDP=传统GDP-∑A-∑B-∑C

式中，∑A为整个经济系统中消耗所有的不可更新资源的能值-货币价值之和，∑B是系统外部输入系统中的能值-货币价值之和，包括外部输入的不可更新资源，∑C为系统中处理废水、废气、固体废弃物的能值-货币价值之和。

表1 能值分析相关概念

将收集的数据经过加工整理之后，从自然资源耗减核算、输入资源耗减核算、环境污染耗减核算、经济与可持续发展协调程度分析4个方面,运用能值分析理论对汉中市2005～2014的绿色GDP进行核算研究，具体的技术路线如图2所示。

2.3 数据处理

对收集的原始数据进行分类，分为可更新资源、不可更新资源、可更新资源产品、输入资源、货币流以及废物流共六大类。其中可更新资源包括太阳能、风能、雨水势能、雨水化学能和地球旋转能5项；不可更新资源包括表土层损失、原煤、铁矿、水泥、钢材5项：可更新资源产品包括木材、水产品、粮食、油料、水果、蔬菜、中草药、肉类、禽蛋9项；输入能值包括当年电力用量、原煤、化肥用量、农业机械总动力4项；货币流包括当年的旅游收入、GDP、进口总额、出口总额4项；废物流包括每年的废气、废水、固体废弃物3项。各类资源太阳能值的计算公式如表2所示。

图2 绿色GDP核算研究技术路线

类别计算公式可更新资源、不可更新资源和输入资源的太阳能值计算公式各产品的太阳能值=产品的消耗量×能量折算系数×太阳能值转换率货币流类各资源的太阳能值计算公式各种货币流的太阳能值=以美元为单位的货币数额×太阳能值转换率废物流类各资源太阳能值计算公式各种废物流的太阳能值=废物生产量×能量折算系数×太阳能值转换率

其中，能值/货币比率是该地区全年使用的总太阳能值除以该地以美元为单位的国内生产总值得到，能值-货币价值等于各类资源产品的太阳能值与能值/货币比率的比值。

3 计算结果与分析

3.1 汉中市生态经济系统能值分析

根据各项指标的原始数据和相对应的能量折算系数，把地区的GDP转换为美元进行换算，最后经过能值转化率计算得到表3。

总太阳能值为每年可更新环境资源、不可更新资源、可更新资源产品、输入能值、货币流、废物流的总能值之和。从表3和图3可知，2005～2014年，汉中市投入的总太阳能值大体上呈逐年增加的趋势，2014年汉中市生态经济系统中的总太阳能值总量为3.97E+23sej，而2005年总太阳能值总量为1.13 E+23sej，是2005年的3.51倍，说明汉中市发展经济同时环境问题日益凸显。

总的能值用量反映了一个国家或地区拥有的总财富及经济规模的大小，为符合生态经济系统的发展奠定了物质基础[13]。

因此，根据2005～2014年汉中市总能值的增长趋势可以得出汉中市的经济发展正在稳步推进，经济总量不断上升。由表3可知，在总太阳能值中，总体变化小的是可更新环境资源部分，各年度的变化幅度主要是由年平均降水量引起的；不可更新资源的太阳能值变化明显，由2005年的6.96E+22sej增长为2014年的2.43E+22sej，增长了3.5倍，对总太阳能值变化影响大，是汉中市绿色GDP变化的主要影响因素之一；可更新资源产品波动幅度较小，说明汉中市农、畜产品在2005～2014年间产量比较稳定，对汉中市经济增长有一定贡献；输入能值部分的太阳能值10年间的变化幅度较大，说明为促进经济增长，每年在自然系统中投入到工业和农业中的电力、原煤、化肥、农业机械总动力需求逐年增长，对总太阳能值的贡献较大；货币流10年间的波动变化较为明显，其中进出口商品和旅游对其影响较大，对汉中市经济的增长具有一定的贡献；废物流也是造成绿色GDP变化的一个很重要因素，其太阳能值增长也很明显，2005年为4.34E+21sej，2014年为1.01E+22sej，共增长了2.34倍，显示出汉中市经济发展的同时环境污染也与日俱增。

表3 汉中市生态经济系统能值分析表

注：E+n为×10n。

图3 汉中市2005～2014年总太阳能值

3.2 能值/货币比率和能值-货币价值分析

能值/货币比率是汉中市当年的能值投入总量除以当年以美元为单位的GDP总量得出。能值/货币比率可以反映出一个地区的经济发展程度，发达国家的能值货币比率远低于发展中国家[14]。由图4可知汉中市能值/货币比率呈波动下降趋势，该变化趋势与徐子涵等[19]研究的桂林市(2003～2008年)和张虹等[20]研究的福建省(2001～2006年)的能值/货币比率变化趋势相似，都呈现出下滑的趋势，表明了这些地区在对应的时间段里，经济发展水平在不断提高。

能值-货币价值是指能值相当的市场货币价值，也就是把能值折算成统一市场货币时，能值相当于多少货币，它是市场经济中具体的表现形式。能值-货币价值由当年太阳能值总量除以当年的能值-货币比率得到，它能够从宏观角度直接了解这些资源能值对本区域经济的作用[17]。取得最大能值-货币价值的系统必然是有最大能值产出的系统，它可以持续发展且具竞争力[21]。由图5可以看出，从2005～2014年汉中市能值-货币价值呈现出递增趋势，这表明在该时间段内汉中市的经济得到持续增长。

图4 汉中市2005～2014年能值/货币比率

图5 汉中市2005-2014年能值-货币价值

3.3 自然资源耗减核算

汉中市环境—生态经济系统中的可再生资源，对于这些资源的消耗，系统本身是可以自行恢复弥补的，但是系统中的其他不可更新资源：表土损耗、原煤、铁矿石、水泥、钢材的消耗在短期内是不会在系统中自行恢复的。

由表4可知：自然资源的损耗其能值从2005年的1.65E+09美元增加到了2014年的1.02E+10美元，增加了6.18倍，反映出汉中市这10年来的经济发展对自然资源中的不可更新资源依赖较大，对矿产资源需求大，且需求增长幅度大。2005年汉中市传统GDP为2.67E+09美元，而2014年的传统GDP为1.59E+10美元，增长了5.96倍，10年间自然资源的消耗速度高于GDP的增长速度，说明汉中市经济的发展对自然资源的消耗速度高于GDP增长速度，此外这些资源本身价值量就很大，因此具有特别重要的核算意义。

表4 2005～2014年汉中市自然资源、输入资源及环境污染价值核算

美元

从图6可以看出，2005～2008年间不可更新自然资源消耗增长缓慢，但是在2008年之后开始呈现大幅度的增长趋势，这是由于2008年汶川大地震波及汉中，灾后重建消耗了大量的水泥、钢材、原煤、铁矿石等不可更新资源造成的。2013年之后增长趋势变缓，这是由于在“十八大”坚持“可持续发展战略”的指引下，转变了经济发展方式，对不可更新资源的消耗有了一定的遏制。

图6 汉中市2005～2014年不可更新资源消耗

由图7可知，2005～2008年不可更新资源的损耗所占的比例是巨大的，在3类消耗资源中，自然资源损耗占到了85%以上，且比列基本上呈上升趋势，自然资源损耗日益严重，可见目前汉中经济的发展是建立在过度消耗不可更新资源上的不持续经济。

3.4 输入资源耗减核算

汉中市的输入资源一部分为投入到工业之中的电力和原煤，另一部分是投入到农业生产当中的化肥和农业机械动力，根据表4和图5可知，经能值/货币比率转换后2005年能值-货币价值为2.09E+08美元，2014年为7.69E+08美元，增加了3.68倍。2005年输入资源消耗占3类消耗资源的10%,由图7可知：2014年占比明显小于10%，且每年该类资源的消耗呈下降趋势，此外由于本身所占的比例就比较小，所以对汉中市绿色GDP的核算影响并不显著。

3.5 环境污染耗减核算

汉中市环境污染耗减主要是由经济发展过程中产生的废水、废气、固体废弃物排放到自然环境中造成的。由图8可知，汉中市2005～2014年废水、废气及固体废弃物的排放总量总体上处于波动上升趋势，2007年“三废”排放总量达到最大，之后2008、2009、2010年稍有下降，但是2010年之后呈现出逐年增加趋势，根据线性模拟趋势可知将来“三废”的排放总量还有增加的势头。根据系统当年的能值/货币比率可以求得2005年汉中市环境污染消耗的宏观经济价值为1.03E+08美元，2014年为4.24E+08美元，增加了4.12倍，高于输入资源10年间耗减价值的增长速度。这说明汉中市经济的发展对环境损害严重，造成的环境问题将会日益突出。由图7和表4可知，在经济发展过程中除了对自然资源的消耗外，环境资源消耗比例也较大，环境污染耗减是造成汉中市绿色GDP核算变化的另一个重要原因。

3.6 绿色GDP核算

将汉中市各年度在环境—生态经济系统中损耗的自然资源能值、输入资源能值以及环境三废消耗能值根据系统中能值/货币比率换算成宏观经济价值，然后从传统GDP中扣除，就可以算出汉中市各年度的绿色GDP。汉中市2005～2014年绿色GDP核算结果如图9和图10所示。

根据图9可知：汉中市传统GDP比绿色GDP曲折，反映出在当地的经济发展过程中，依托自然资源损耗和环境污染的比重较大，由此导致汉中市2005～2014年的绿色GDP虽然存在上升趋势，但是较为缓慢。汉中市绿色GDP总量从2005年的7.10E+08美元增加到2014年的4.50E+09美元，10年间共增加了6.34倍，而传统GDP由2005年的2.67E+09美元增加到2014年的1.59E+10美元，10年间共增加了5.96倍，增长幅度小于绿色GDP，但是从整体来看，传统GDP增长趋势要明显大于绿色GDP。

图8 汉中市2005～2014年废物流消耗

图9 汉中市传统GDP与绿色GDP的变化比较

图10 汉中市2005～2014年绿色GDP核算

由图10可知，2005～2014年绿色GDP占传统GDP的比重呈波动变化趋势，其中2005～2006年呈持续上升状态，2007～2011年表现出波动下降状态，之后又表现出缓慢上升趋势。2005年绿色GDP占传统GDP的比重是27%，2014年占28%，波动变化总体增幅很小，这与生态旅游城市的理想产值相差甚远。从图10还可以得出，3类资源消耗占传统GDP的比重10年间居高不下，基本上都在60%以上，对传统GDP的影响很大，说明汉中市传统GDP很大一部分是靠牺牲自然资源和环境污染为代价换取的。

3.7 经济与可持续发展协调程度分析

经济与可持续发展协调程度：是指一定时期内的绿色GDP占传统GDP的比重，其公式表达为：经济与可持续发展协调程度=一定时期的绿色GDP数量/一定时期的GDP总量，该公式可以综合反映经济、社会发展与人口资源的相协调程度[22]。

由图11和图12可以看出：2005～2014年10年间汉中市绿色GDP总量占传统GDP总量的22%，所占的比例较小，说明汉中市经济、社会发展与人口资源的相协调程度很低，经济发展过多地利用自然资源，环境污染治理成本大，是一种高资源消耗、比较粗放的经济发展方式。

图11 汉中市2005～2014年绿色GDP总量占传统GDP总量比重

图12 汉中市2005～2014年GDP构成百分比图

4 结论与建议

4.1 结论

经过对汉中市2005～2014年绿色GDP的核算研究，结果表明近年来汉中市的经济发展主要存在以下几个问题：(1)经济发展过度依赖于自然资源和输入资源的消耗，尤其是不可再生资源，其中的原煤、铁矿石、钢材、水泥等是最主要的资源耗费种类，这与汉中市的建筑行业和矿业的快速发展有关，与此同时也反映出了汉中市的经济发展较为粗放，集约程度低。(2)汉中市经济发展过程中环境污染严重，在“三废”污染中，尤其以固体废弃物最为突出，这与汉中市大力发展采矿业有关，同时反映出采矿业在汉中的经济发展中占有重要地位。此外，由于开采加工技术滞后，有效利用程度低，资源浪费严重。(3)2005～2014年汉中市的绿色GDP比例波动变化，增长幅度较小，占传统GDP的比重也很小，说明汉中市的经济发展是一种以自然资源损耗和环境污染退化为代价来换取经济增长的不科学的发展模式，这种发展模式是不可持续的，长期下去，不利于建立区域良性循环经济发展体系。

4.2 建议

根据汉中市目前的发展现状，本文对汉中市今后的经济发展提出以下几点建议：(1)构建循环产业体系，拓展资源消耗型产业的产业链，大力发展相关产业，加强科技与人才的投入，提高资源利用效率，减少“三废”排放，降低环境污染治理成本，实现“绿色经济”的稳步增长。(2)发展当地特色产业，汉中地处秦巴山地南麓，气候湿润，降水充沛，适合多种植被生长，像西乡的茶叶，城固的小橘子，勉县的蔬菜种植，汉中盆地的水稻等都可以利用现代农业技术打造为特色农业，提高其经济效益。(3)大力发展农村信息产业，打造区域经济品牌。汉中地处南过渡地段，独具天时地利，物华天宝，应利用互联网+的大趋势，借助互联网平台，充分挖掘农村的特色资源，通过大力发展农村淘宝，打造略阳乌鸡、汉中大鲵等区域经济品牌，坚持“走出去”与“引进来”发展战略，使农村得天独厚的绿色资源能够拥有更加广阔的市场，推进区域经济的整体发展。(4)大力发展生态旅游，汉中地处南水北调的重要水源地，许多重工业发展受到了限制，这反而为发展生态旅游提供了契机。汉中市是汉文化的发祥地，历史悠久，名胜古迹众多，同时自然风光俊秀，旅游资源丰富，通过大力打造“魅力汉中”生态旅游城市，充分挖掘本地旅游资源，整合当地旅游资源如举办油菜花节、宣传武侯祠文化等，建立吃、住、娱、购的完整旅游体系，提高其当地的绿色经济收入。

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(责任编辑：管珊红)

Accounting of Green GDP in Hanzhong City Based on Emergy Analysis Theory

LI Xiao-gang1, HOU Yan-peng2, XIAO Jie3, JIA Ting-ting4

(1. College of Rural Planning and Architectural Engineering, Shangluo University, Shangluo 726000, China; 2. Yaotou Middle School of Chengcheng County in Shaanxi Province, Chengcheng 715208, China; 3. College of Geography Science, Shanxi Normal University, Linfen 041004, China; 4. Fengyuan Town Center School of Chengcheng County in Shaanxi Province, Chengcheng 715211, China)

Emergy analysis method was used to convert the renewable resources, non-renewable resources, renewable resource products, input emergy, money flow, waste stream and so on within the ecological and economic system of Hanzhong city to the unified solar energy value through emergy conversion rate, and then the green GDPs of Hanzhong city during 2005～2014 were calculated and analyzed. The results showed that: from 2005 to 2014, in Hanzhong city, the emergy-currency ratio declined fluctuantly, the economic level increased continuously, while the green GDP rose slowly and circuitously, and the proportion of green GDP in the traditional GDP was relatively small and revealed a downward trend, indicating that the economic development of Hanzhong city is unreasonable and at the cost of resource consumption as well as environmental pollution and degradation. In order to sufficiently exert the advantages of local resources in Hanzhong city, and build a good circular economic development system, it is recommended to build the recycling industrial system, develop the local characteristic industries, develop rural information industry, and exploit ecological tourism.

Emergy analysis; Green GDP; Sustainable development; Hanzhong city

2016-09-27

陕西省商洛市科技计划项目(SK2014-01-05)。

李晓刚(1983—)，男，山西吕梁人，副教授，博士，研究方向：自然地理学与区域发展。

F127；F205

A

1001-8581(2017)03-0144-07