安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的脫鉤關(guān)系研究:基于物質(zhì)流分析

吳開亞，劉曉薇，朱 勤，張 浩

(1.復(fù)旦大學(xué) 公共管理與公共政策創(chuàng)新基地，上海200433;2.北京師范大學(xué) 環(huán)境學(xué)院，北京100875;3.復(fù)旦大學(xué) 環(huán)境科學(xué)系，上海200433)

0 引言

1973年美國社會學(xué)家丹尼爾·貝爾把人類社會的發(fā)展進程分為前工業(yè)社會(農(nóng)業(yè)社會)、工業(yè)社會和后工業(yè)社會3個階段［1］。在前工業(yè)社會，人類過著一種刀耕火種的生活，雖然經(jīng)濟不發(fā)達，但對環(huán)境的擾動較少。進入工業(yè)社會以來的200多年，經(jīng)濟的增長主要依靠高資源消耗和高污染排放來實現(xiàn)，對環(huán)境產(chǎn)生了巨大壓力，制約著人類社會的發(fā)展，經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力處于典型的耦合狀態(tài)。隨著西方發(fā)達國家的技術(shù)進步和工業(yè)體系的逐漸完備，20世紀七八十年代出現(xiàn)了大量的環(huán)境壓力增長速度低于經(jīng)濟增長速度的事實，此時雖然技術(shù)進步和工業(yè)體系的完備帶來了資源消耗強度的下降，但資源消耗的絕對量仍在增加，生態(tài)環(huán)境繼續(xù)惡化，B.Maria在向歐盟環(huán)境署提交的研究報告中將其稱為相對脫鉤［2］。這一現(xiàn)象引起了OECD國家的廣泛關(guān)注，并于2001年正式將解決相對脫鉤和絕對脫鉤的矛盾作為解決環(huán)境問題的重要議題［3］。后工業(yè)社會就是在經(jīng)濟增長的同時環(huán)境壓力下降，經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力實現(xiàn)絕對脫鉤狀態(tài)。目前，德國、法國、英國、意大利、荷蘭等一些發(fā)達國家已經(jīng)實現(xiàn)了經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤［4］，但絕大部分國家或地區(qū)仍處于相對脫鉤狀態(tài)，甚至有些國家還出現(xiàn)了經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力復(fù)鉤的趨勢［5］。

基于生態(tài)可持續(xù)性的觀點，脫鉤和復(fù)鉤分析對經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的關(guān)系進行了較全面的定性描述，結(jié)合EKC分析可以進一步揭示它們之間的定量關(guān)系，更好地解決經(jīng)濟發(fā)展過程中的環(huán)境瓶頸問題，以便提出實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標的具體措施。籍此思路，以安徽省為例，采用物質(zhì)流分析的輸入與輸出指標來表征環(huán)境壓力，基于脫鉤理論的總量評價方法，對1990—2007年安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力之間的關(guān)系進行整體趨勢分析;利用相對脫鉤和復(fù)鉤的概念模型，進一步剖析研究期內(nèi)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的脫鉤關(guān)系;結(jié)合EKC理論，分析安徽省的相對EKC和絕對EKC關(guān)系，為盡快實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤提供政策制定依據(jù)。

1 研究方法

1.1 環(huán)境壓力度量

環(huán)境壓力的度量指標有物質(zhì)流、生態(tài)足跡等指標。物質(zhì)流的基本觀點是人類活動產(chǎn)生的環(huán)境影響很大程度上取決于進入經(jīng)濟系統(tǒng)的自然資源和物質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量，以及從經(jīng)濟系統(tǒng)排入環(huán)境的廢棄物質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量。前者會引發(fā)環(huán)境擾動、資源耗竭和環(huán)境退化，后者則導(dǎo)致環(huán)境污染［6］。鑒于物質(zhì)流指標從物質(zhì)的輸入與輸出層面綜合反映經(jīng)濟活動對環(huán)境的影響，并且以物質(zhì)質(zhì)量作為度量單位的客觀性，本研究采用物質(zhì)流指標來綜合反映安徽省經(jīng)濟系統(tǒng)所受到的環(huán)境壓力。具體地，選取物質(zhì)流的輸入指標——直接物質(zhì)輸入(DMI)和輸出指標——生產(chǎn)過程排放(DPO)來表征經(jīng)濟活動產(chǎn)生的物質(zhì)擾動對環(huán)境的影響。

1.2 脫鉤模型

脫鉤是指用少于以往的物質(zhì)消耗產(chǎn)生多于以往的經(jīng)濟財富［7］，可分為相對脫鉤和絕對脫鉤［8］。前者是指經(jīng)濟增長對資源利用或者對環(huán)境壓力以一種相對較低的比率增加，即經(jīng)濟增長多，而資源利用和環(huán)境壓力增長得相對較少;后者則指在經(jīng)濟持續(xù)增長的同時，資源利用和環(huán)境壓力在減少。近年來，世界經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力之間多呈現(xiàn)一種相對脫鉤的狀態(tài)。脫鉤關(guān)系的評價有物質(zhì)利用強度曲線和總量比較兩種模式。但隨著技術(shù)進步與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，評價經(jīng)濟增長能否真正同物質(zhì)消耗“脫鉤”，總量比較的方法更加接近于真實情況［7］。本研究采用Jarmo Vehmas等［9］提出的相對脫鉤和復(fù)鉤的概念模型(圖1)，用以探究1990—2007年安徽省的經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的脫鉤關(guān)系。具體有:(1)將經(jīng)濟總量增長(△GGDP＞0)的同時，環(huán)境壓力和單位GDP的環(huán)境壓力均不斷降低(△ ES＜0，△(ES/GGDP)＜0)，稱為絕對脫鉤(Ⅳ區(qū))，這是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的理想狀態(tài)。(2)將經(jīng)濟總量降低(△GGDP＜0)，而環(huán)境壓力和單位GDP的環(huán)境壓力同時增加(△ES＞0，△(ES/GGDP)＞0)，稱為絕對復(fù)鉤(Ⅰ區(qū))，這是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展過程中最不利的狀態(tài)。(3)其他情況雖然也實現(xiàn)了單位GDP的環(huán)境壓力降低或提高，但還分別出現(xiàn)了經(jīng)濟總量和環(huán)境壓力的雙增或雙減的情況，并未實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的嚴格脫鉤或復(fù)鉤，細分為相對脫鉤(△ GGDP＞0，△ ES＞0，△(ES/GGDP)＜0，Ⅲ區(qū))、緊縮性脫鉤(△ GGDP＜0，△ ES＜0，△(ES/GGDP)＜0，Ⅴ區(qū))、相對復(fù)鉤(△ GGDP＜0，△ES＜0，△(ES/GGDP)＞0，Ⅵ區(qū))、擴張性復(fù)鉤(△ GGDP＞0，△ ES＞0，△(ES/GGDP)＞0，Ⅱ區(qū))4 種情況。

圖1 經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力相對脫鉤與復(fù)鉤分析的概念模型Fig.1 Conceptual model of relative de-linking and re-linking between economic growth and ES

1.3 EKC理論

EKC曲線描述了經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力脫鉤關(guān)系的自然實現(xiàn)過程，即隨著經(jīng)濟的增長，環(huán)境壓力達到一個峰值后會自動下降，從而與收入水平呈倒U型關(guān)系［10-11］，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤。但自然脫鉤的假設(shè)對于多數(shù)追求經(jīng)濟增長而忽視環(huán)境保護的國家或地區(qū)來說，實現(xiàn)脫鉤的過程是以大量的物質(zhì)投入和財力為代價的。這種放任式發(fā)展極有可能超出資源環(huán)境承載力，造成環(huán)境破壞不可逆轉(zhuǎn)的態(tài)勢。為了避免高代價或不可逆的狀態(tài)出現(xiàn)，要在EKC頂點到來之前就采取有效措施，使ECK曲線向左側(cè)移動以提前達到EKC頂點，同時實現(xiàn)EKC從“爬山式”到“穿山式”發(fā)展(圖2)，最終實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤。

圖2 EKC曲線與穿山策略Fig.2 EKC and tunneling strategy

2 數(shù)據(jù)來源

直接物質(zhì)輸入主要包括生物物質(zhì)、化石燃料、工業(yè)原料、建筑材料、金屬礦物以及實物進口量等;生產(chǎn)過程排放主要包括排放到空氣中的污染物(主要是CO2和SO2)、排放到水中的污染物(這里不包括水)、固體廢棄物以及耗散性損失。各物質(zhì)項的原始數(shù)據(jù)主要源于相關(guān)年份的安徽統(tǒng)計年鑒［12］和中國統(tǒng)計年鑒［13］，礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)來自安徽省國土資源廳的內(nèi)部統(tǒng)計資料。此外，有幾點需要說明:(1)工業(yè)原料僅考慮了原鹽。(2)建筑材料包括粘土、砂和各種石料的開采量，但限于數(shù)據(jù)缺乏，采用由石灰?guī)r生產(chǎn)的水泥產(chǎn)量代替。(3)燃料只考慮了原煤和原油，但進口統(tǒng)計中還包括了天然氣。(4)金屬礦物包括鐵、銅、鋁、鉛、鋅、金、錳、鉬、銻9種金屬礦石。(5)生物物質(zhì)包括農(nóng)作物、林產(chǎn)品、水產(chǎn)品和畜產(chǎn)品產(chǎn)量。為避免重復(fù)計算，凡人工飼養(yǎng)且以農(nóng)產(chǎn)品為飼料的水產(chǎn)品和畜產(chǎn)品均未計入。(6)由于沒有CO2排放的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以化石燃料燃燒排放的CO2量來計算CO2排放量［14］，即:

式中:m是CO2的排放量(折合成碳);Pi是第i種化石燃料的消耗量;Fi是第i種燃料的平均有效氧化系數(shù)，煤、石油、天然氣的平均有效氧化系數(shù)分別為0.982，0.918，0.98;Ci是單位燃料的含碳量，每噸標準煤的平均含碳量為0.85 t，每噸標準煤的燃油含碳量為0.707 t，每噸標準煤的燃氣含碳量為0.403 t。(7)由于物質(zhì)流測度的是物質(zhì)質(zhì)量，因此，不以時間變化而變化;而經(jīng)濟則受到通貨膨脹或緊縮的影響，GDP會隨著經(jīng)濟的變化而變化。本研究對兩者進行綜合比較時，以2000年不變價格將各年份GDP換算成真實GDP。

3 結(jié)果與討論

3.1 總量趨勢分析

以1990年GDP，DMI，DPO為基準值將各年份值與之相比，得到1990—2007年安徽省GDP，DMI，DPO的變化趨勢(圖3)?？梢钥闯觯?990年以來，全省GDP呈明顯增長趨勢，年均增長11.26%;DMI從94.81 ×106t增至251.93 ×106t，年均增長 5.92%;DPO 從 51.06 ×106t增至133.08 ×106t，年均增長5.80%。研究期內(nèi)全省的GDP增長率雖明顯高于DMI和DPO的增長率，但三者的變化趨勢基本同步，即DMI和DPO隨著GDP的增長而增加，并未實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤。DMI和DPO的增長率低于GDP增長率，說明全省的經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力處于相對脫鉤。經(jīng)濟高速增長在很大程度上還是依靠高物質(zhì)投入與高污染排放，面臨的環(huán)境壓力較大。

圖3 1990—2007年安徽省 GDP，DMI和DPO變化趨勢Fig.3 Trends of GDP，DMI and DPO in Anhui Province from 1990 to 2007

3.2 經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的相對脫鉤和復(fù)鉤關(guān)系

由1990—2007年安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力脫鉤關(guān)系的總量評價可知，二者實現(xiàn)了相對脫鉤。為進一步厘清研究期的經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的相對關(guān)系，這里再通過相對脫鉤和復(fù)鉤的概念模型，分別對全省經(jīng)濟增長與資源利用和污染物排放以及環(huán)境壓力的關(guān)系進行分析(表1)。由表1可知，經(jīng)濟增長與資源利用在1991年呈現(xiàn)絕對的復(fù)鉤關(guān)系，1997，1999年呈現(xiàn)絕對脫鉤，2002，2004年呈現(xiàn)擴張性復(fù)鉤，其他年份均為相對脫鉤。經(jīng)濟增長與污染物排放在1991年呈現(xiàn)緊縮性脫鉤關(guān)系，僅在1999年呈現(xiàn)絕對脫鉤，2001，2004，2007年呈現(xiàn)擴張性復(fù)鉤，其他年份均為相對脫鉤。經(jīng)濟增長與總的環(huán)境壓力在1991年呈現(xiàn)絕對復(fù)鉤關(guān)系，1997，1999年為絕對脫鉤，2004，2007年為擴張性復(fù)鉤，其他年份則為相對脫鉤。

總體來看，安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力間在絕大多數(shù)年份呈相對脫鉤關(guān)系，少數(shù)年份出現(xiàn)絕對復(fù)鉤、絕對脫鉤、擴張性復(fù)鉤和緊縮性脫鉤。表明全省經(jīng)濟增長與資源環(huán)境壓力脫鉤的趨勢并不穩(wěn)定，雖然出現(xiàn)了絕對脫鉤和相對脫鉤狀態(tài)，但在個別年份也出現(xiàn)了復(fù)鉤，尤其是近年來呈現(xiàn)的擴張性復(fù)鉤趨勢，說明全省在經(jīng)濟增長的同時不僅環(huán)境壓力沒有下降，反而物質(zhì)利用強度和污染物排放強度仍在增加，這種經(jīng)濟增長趨勢不利于可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。

表1 1990—2007年安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的脫鉤關(guān)系Tab.1 De-linking relationships of economic growth and environmental stress in Anhui Province from 1990 to 2007

3.3 經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力EKC分析

考慮到脫鉤模型有相對脫鉤和絕對脫鉤的區(qū)分，相應(yīng)地將環(huán)境庫茲涅茨曲線也區(qū)分為相對EKC和絕對EKC［4］供討論分析。從可持續(xù)性的觀點看，絕對EKC比相對EKC更具現(xiàn)實意義，實現(xiàn)了絕對EKC也就實現(xiàn)了絕對脫鉤。相對EKC與絕對EKC的橫坐標均為人均GDP，而相對EKC的縱坐標為資源投入強度(DDMI/GGDP)和污染物排放強度(DDPO/GGDP)，絕對EKC的縱坐標為直接物質(zhì)輸入DDMI和直接物質(zhì)輸出DDPO。

1990—2007 年安徽省相對EKC如圖4所示，R2均大于0.95，說明人均GDP與各強度指標二次多項式曲線擬合較好。曲線形狀近似于正U形，資源投入強度和污染物排放強度在人均7 300元左右達到最低，而人均7 300元之前呈下降趨勢，人均7 300元以后有上升趨勢?？梢?，隨著經(jīng)濟進一步增長，資源投入強度和污染物排放強度并未隨之下降，這不利于環(huán)境壓力的降低，與可持續(xù)發(fā)展的要求相悖。

圖4 1990—2007年間安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力相對EKCFig.4 Relative EKC of economic growth and environmental stress in Anhui Province from 1990 to 2007

從圖4還可看出，在人均7 300元時資源利用強度為萬元GDP物質(zhì)投入4 t左右，這不僅高于發(fā)達國家萬元GDP物質(zhì)投入自20世紀80年代以來始終保持的低于1.7 t的水平［15］，而且也高于2005年江蘇省的萬元GDP物質(zhì)投入3.1 t［16］。這表明安徽省資源利用效率尚有較大提升空間，即經(jīng)濟進一步增長的同時，資源投入強度仍可不斷下降。

1990—2007 年安徽省的絕對EKC如圖5所示，R2均大于0.95，說明安徽省人均GDP與各總量指標二次多項式曲線擬合較好。曲線形狀近似倒U形的左半段，處于繼續(xù)上升的趨勢，但尚未達到拐點，表明全省社會發(fā)展還未達到后工業(yè)化時期，環(huán)境壓力不斷上升的趨勢近期尚難以改善。

圖5 1990—2007年間安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對EKCFig.5 Absolute EKC of economic growth and environmental stress in Anhui Province from 1990 to 2007

根據(jù)EKC理論，經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤終會實現(xiàn)。如果僅依靠經(jīng)濟增長來自動調(diào)控物質(zhì)代謝水平，必然會需要消耗更多的物質(zhì)資源，產(chǎn)生更多的污染物，進而引起經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的復(fù)鉤，勢必延緩絕對脫鉤的進程。在自然資源有限的現(xiàn)實下，為了實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標，唯有改變現(xiàn)有的經(jīng)濟增長方式，降低高物質(zhì)消耗的行業(yè)比重，加快發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)，大力提高資源生產(chǎn)力，使EKC頂點往左移動的同時實現(xiàn)“穿山式”發(fā)展，也就是在消耗更少資源的前提下，提前實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤。

4 結(jié)論

本研究利用物質(zhì)流分析的指標和數(shù)據(jù)，采用脫鉤模型和EKC理論，分析了1990—2007年安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力之間的關(guān)系，得出以下主要結(jié)論:(1)1990—2007年安徽省GDP與DMI，DPO總體趨勢分析表明，經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力之間實現(xiàn)了相對脫鉤，經(jīng)濟高速增長仍主要依賴于高物質(zhì)投入與高污染排放。(2)脫鉤分析進一步驗證了安徽省經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力之間主要表現(xiàn)為相對脫鉤的關(guān)系，絕對脫鉤和絕對復(fù)鉤較少出現(xiàn);近年來出現(xiàn)的擴張性復(fù)鉤現(xiàn)象，說明全省經(jīng)濟增長的同時不僅環(huán)境壓力沒有下降，反而物質(zhì)利用強度和污染物排放強度也在增加。(3)相對EKC和絕對EKC分析表明，全省資源利用強度仍有較大提升空間，環(huán)境壓力依然處于上升趨勢。(4)經(jīng)濟增長與環(huán)境壓力的絕對脫鉤，要通過改變現(xiàn)有經(jīng)濟增長方式、降低高物質(zhì)消耗的行業(yè)比重、大力發(fā)展第三產(chǎn)業(yè)、提高資源生產(chǎn)力等途徑來實現(xiàn)。

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