基于能值足跡模型的我國生態(tài)經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展分析

周斌+陳虎

內(nèi)容摘要：本文基于能值分析的方法計算生態(tài)足跡來分析我國2008-2013上半年的生態(tài)經(jīng)濟可持續(xù)狀態(tài)，并得出相關(guān)結(jié)論。這預(yù)示我國仍面臨著巨大的生態(tài)環(huán)境危機，生態(tài)經(jīng)濟的協(xié)調(diào)發(fā)展依舊是我國經(jīng)濟改革的重大課題。

關(guān)鍵詞：能值足跡 生態(tài)經(jīng)濟 可持續(xù)發(fā)展

自1978年實施改革開放以來，我國經(jīng)濟建設(shè)得到突飛猛進的發(fā)展，同時自然資源也因過度開發(fā)利用而導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞。2008年我國在海口舉行的經(jīng)濟發(fā)展-生態(tài)建設(shè)國際合作大會，這次大會上我國提出了生態(tài)系統(tǒng)與經(jīng)濟發(fā)展同樣重要，要改變“先經(jīng)濟，后治理”的戰(zhàn)略，我國意識到發(fā)展生態(tài)經(jīng)濟的必要與緊迫。筆者查閱相關(guān)資料目前對中國生態(tài)足跡的最近的研究是到2007年，對各省市區(qū)域最近的研究到2008年。

生態(tài)足跡模型是由加拿大生態(tài)經(jīng)濟學(xué)家Willian Rees提出，他的學(xué)生Mathis Wackernagel 逐步完善的。經(jīng)過眾多學(xué)者的研究，這一方法得到了進一步的發(fā)展與完善。徐中民、楊開中等學(xué)者在2000年將生態(tài)足跡的概念引入到國內(nèi)，很快被眾多學(xué)者關(guān)注與研究。逐漸在國內(nèi)形成了有關(guān)亞洲國家尺度的生態(tài)足跡模型。

能值分析法計算生態(tài)足跡的模擬實驗

（一）理論基礎(chǔ)

能值（Emergy）是由美國生態(tài)學(xué)家奧德姆（H. T. Odum）于1986年創(chuàng)立并將其定義為：一種流動或貯存的能量中所包含的另一種類別能量的數(shù)量。能值分析是一種新的生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)的研究方法，通過能值轉(zhuǎn)換率把生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)中不同種類、不同等級的能量轉(zhuǎn)換成同一標準的能值來衡量和分析。

（二） 基于能值理論的生態(tài)足跡的計算

本文基于能值分析的方法來計算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力。以太陽能為標準，通過能值轉(zhuǎn)換率把區(qū)域內(nèi)的各項目能量流統(tǒng)一換算成太陽能值，再經(jīng)過能值密度，來計算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力，這樣計算出的結(jié)果更加準確具有可比性。最后根據(jù)結(jié)果作圖分析其生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展狀況。

人均太陽能值的計算。根據(jù)太陽能值轉(zhuǎn)換率（見表1），將計算區(qū)域內(nèi)的各消費賬戶的太陽能值，計算公式為：太陽能值（ci）=消費賬戶有效能×能值轉(zhuǎn)換率 （1）

生態(tài)足跡（EF）的計算。首先計算區(qū)域能值密度（P2），P2=區(qū)域總能值/區(qū)域土地面積，這里的能值指的是可再生資源的能值，例如太陽能、風能、雨水勢能和化學(xué)能，地球旋轉(zhuǎn)能等。但由于生物圈的作用，能量是流動的，所以在計算時取最大的能值項目作為研究區(qū)的總能值來避免重復(fù)計算。

下面應(yīng)用能值分析的方法來計算生態(tài)足跡，其計算式為：式中：ef表示人均生態(tài)足跡，ai表示人均生態(tài)足跡，ci表示第i種消費項目的人均太陽能值，i表示不同的消費項目，p2表示區(qū)域能值密度。

本文考慮到不同年份，技術(shù)水平不同，對可再生資源的利用也存在很大不同，所以進一步改進計算方法，使結(jié)果更加嚴密準確。計算公式如下：

（2）

式中：EFi，j為第i項消費項目在第j年的生態(tài)足跡，Dei，j為第i項目在第j年的研究區(qū)產(chǎn)量， Imi，j為第i項目在第j年的進口量，Exi，j為第i項目在第j年的出口量，Tri為項目i的能值轉(zhuǎn)換率，Pri為第j年研究區(qū)域內(nèi)在所有可利用的可再生資源能值密度。

應(yīng)用此式計算生態(tài)足跡，既有對能值的統(tǒng)一，又有對年份不同資源利用狀況不同的充分考慮，將能值分析與生態(tài)足跡兩種計算思想完美的融合到了一起。

生態(tài)承載力（EC）的計算。自然資源分為可再生資源和不可再生資源，由于只有可更新的再生資源是有承載力的，所以在計算時只考慮可再生資源，計算公式為：

ec=e/p1 （3）

式中：ec表示人均生態(tài)承載力，e表示可再生資源中最大項目的人均太陽能值，p1為全球平均能值密度。本文取可再生資源人均太陽能值中的最大值，這樣計算出的人均生態(tài)承載力可有效避免重復(fù)計算。

（三）數(shù)據(jù)來源及結(jié)果分析

本文所用的原始數(shù)據(jù)來源有2008-2013上半年《中國統(tǒng)計年鑒》、FAO數(shù)據(jù)庫、中國經(jīng)濟發(fā)展統(tǒng)計數(shù)據(jù)庫和中國科學(xué)院地理與資源研究所自然資源數(shù)據(jù)庫等。全球的年均總能值為全球平均能值密度p1，本文所用數(shù)據(jù)是根據(jù)Odum的相關(guān)研究結(jié)果而來，根據(jù)式（2）和式（3）計算出我國2008-2013（上）年人均生態(tài)足跡和生態(tài)承載力（見表2）。

由表2數(shù)據(jù)可以看出，中國的生態(tài)足跡在2008-2013（上）年是呈緩慢上升的趨勢，平均每年增幅為1.4109%，生態(tài)承載力總體上是在逐年下降，平均每年下降1.4255%。這表明雖然我國開始重視生態(tài)經(jīng)濟的發(fā)展建設(shè)，但我國生態(tài)依然處在不可持續(xù)發(fā)展狀態(tài)，年均每人的生態(tài)足跡與生態(tài)承載力依舊呈現(xiàn)背向的惡化的發(fā)展趨勢。我國經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境建設(shè)的矛盾依然存在。

表3是周巧和向書堅在2010年對中國2001-2007年的生態(tài)足跡的研究，將此數(shù)據(jù)與本文的2008-2013（上）年的數(shù)據(jù)做成圖表綜合研究分析。由圖1可以看出，從2008-2013（上）年的生態(tài)足跡明顯比2001-2007年的生態(tài)足跡增長緩慢很多，生態(tài)承載力也一直處在平緩的下降趨勢。這樣看來，我國的生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟發(fā)展的矛盾有緩和的趨勢。這是在2008年我國開展生態(tài)經(jīng)濟、循環(huán)經(jīng)濟下所取得的成就。

EFI和EFE對中國生態(tài)經(jīng)濟可持續(xù)性的動態(tài)分析

（一）生態(tài)足跡指數(shù)

生態(tài)足跡指數(shù)（Ecological footprint index，EFI）是指區(qū)域?qū)砩鷳B(tài)可持續(xù)發(fā)展的潛力，其計算公式為：

（4）

由上式結(jié)果可以分析，若 EFI=100%，表示幾乎沒有人類生態(tài)足跡，如無人居住的島嶼或沙漠；若0

生態(tài)足跡效率（Ecological footprint efficiency，EFE）是一個國家的經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生單位生態(tài)足跡（EF）能夠獲得的國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP），即萬元GDP生態(tài)足跡 的倒數(shù)。計算公式為：

EFE=人均GDP/人均EF （5）

（二）2006-2013上半年中國生態(tài)經(jīng)濟的動態(tài)分析

2006-2013上半年中國生態(tài)足跡指數(shù)（EFI）。由圖2可知，近幾年來中國生態(tài)足跡指數(shù)（EFI）在波動中急劇下降，從2006年的-112.374%下降到2013上半年的-164.178%，總體下降了51.804%，年均下降了6.9072%。2008年之后中國生態(tài)足跡指數(shù)下降趨勢趨于平緩。

生態(tài)足跡效率（EFE）的動態(tài)變化。由圖3可以看出，生態(tài)足跡效率（EFE）隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展開始大幅上升；2006年為0.0491萬元/hm2；到2013上半年達到了0.9336萬元/hm2。

雖然圖3上中國的生態(tài)足跡效率是大幅提升的，這是我國大力開展經(jīng)濟建設(shè)的結(jié)果。但是綜合考慮，目前中國生態(tài)環(huán)境處于超負荷狀態(tài)，生態(tài)承載力供不應(yīng)求，中國需要采取措施來保持我國的生態(tài)資源。

結(jié)論與討論

2008-2013上半年，中國人均生態(tài)足跡與生態(tài)承載力依舊朝著惡性相反的方向發(fā)展，生態(tài)足跡在緩慢上升，從2008年的3.7436 hm2到2013上半年的3.8212hm2，平均每年增長率為1.4109%。中國人均生態(tài)承載力則在波動中不斷下降，2008年為1.3762hm2，2013上半年為1.2978hm2，年均減少率為1.4255%。與2001-2007年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的走勢比較后發(fā)現(xiàn)，2008年之后中國的生態(tài)足跡上升極其緩慢，人類對資源的開發(fā)利用有所調(diào)整與改善。但由于我國改革開放后大力發(fā)展經(jīng)濟時期對生態(tài)資源過度依賴和掠奪式開發(fā)，導(dǎo)致我國嚴重的生態(tài)赤字現(xiàn)象，所以在短時間內(nèi)還解決不了我國的生態(tài)赤字現(xiàn)象。

近幾年，中國生態(tài)足跡指數(shù)在波動中不斷下降，這表明中國生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的潛力在急劇降低。在2008年后生態(tài)足跡指數(shù)下降趨勢略有緩和，這是我國對生態(tài)經(jīng)濟重視開發(fā)發(fā)展的結(jié)果。但是目前我國的生態(tài)經(jīng)濟尚處于探索、研究、試點的運籌啟動階段，還未形成普遍的經(jīng)濟模式。我國需要在考慮我國實際國情的基礎(chǔ)上建立切實可行的政策，減少生態(tài)赤字，緩解生態(tài)壓力，使我國生態(tài)經(jīng)濟健康而穩(wěn)定的發(fā)展。

本文采用能值分析的方法計算生態(tài)足跡，使得數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)的計算結(jié)果更加完整，結(jié)果更加準確?？朔藗鹘y(tǒng)生態(tài)足跡模型數(shù)據(jù)誤差大，評價標準不統(tǒng)一，研究結(jié)果可比性差等缺陷。

本文在計算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的基礎(chǔ)上分析了生態(tài)足跡指數(shù)和萬元GDP生態(tài)足跡效率，對中國2006-2013上半年的生態(tài)可持續(xù)性進行長時間序列的動態(tài)評估，不僅使得整篇論文更加深刻嚴密，而且豐富和完善了生態(tài)足跡分析法對生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展的度量指標體系，對我國制定生態(tài)經(jīng)濟方針政策提供更加明確的科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

1.劉淼，胡遠滿，常禹，張文廣，張薇.基于能值理論的生態(tài)足跡方法改進[J].自然資源學(xué)報，2008，3

2.唐寧，廖鐵軍.基于能值分析的土地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)可持續(xù)性評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，2

3.吳隆杰.基于生態(tài)足跡指數(shù)的中國可持續(xù)發(fā)展動態(tài)評估[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，6

4.陳成忠，王暉.基于生態(tài)足跡模型的中國生態(tài)可持續(xù)性動態(tài)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，10

5.付曉，吳鋼，劉陽.生態(tài)學(xué)研究中的分析與能值分析理論[J].生態(tài)學(xué)報，2004，11

6.周巧，向書堅.中國2001-2007年間生態(tài)足跡的動態(tài)測算與分析[J]. 中南財經(jīng)政法大學(xué)研究生學(xué)報，2010，3

7.崔健.生態(tài)經(jīng)濟不同發(fā)展階段我國政府的生態(tài)責任探析[J].世紀橋，2012，3endprint

生態(tài)足跡效率（Ecological footprint efficiency，EFE）是一個國家的經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生單位生態(tài)足跡（EF）能夠獲得的國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP），即萬元GDP生態(tài)足跡 的倒數(shù)。計算公式為：

EFE=人均GDP/人均EF （5）

（二）2006-2013上半年中國生態(tài)經(jīng)濟的動態(tài)分析

2006-2013上半年中國生態(tài)足跡指數(shù)（EFI）。由圖2可知，近幾年來中國生態(tài)足跡指數(shù)（EFI）在波動中急劇下降，從2006年的-112.374%下降到2013上半年的-164.178%，總體下降了51.804%，年均下降了6.9072%。2008年之后中國生態(tài)足跡指數(shù)下降趨勢趨于平緩。

生態(tài)足跡效率（EFE）的動態(tài)變化。由圖3可以看出，生態(tài)足跡效率（EFE）隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展開始大幅上升；2006年為0.0491萬元/hm2；到2013上半年達到了0.9336萬元/hm2。

雖然圖3上中國的生態(tài)足跡效率是大幅提升的，這是我國大力開展經(jīng)濟建設(shè)的結(jié)果。但是綜合考慮，目前中國生態(tài)環(huán)境處于超負荷狀態(tài)，生態(tài)承載力供不應(yīng)求，中國需要采取措施來保持我國的生態(tài)資源。

結(jié)論與討論

2008-2013上半年，中國人均生態(tài)足跡與生態(tài)承載力依舊朝著惡性相反的方向發(fā)展，生態(tài)足跡在緩慢上升，從2008年的3.7436 hm2到2013上半年的3.8212hm2，平均每年增長率為1.4109%。中國人均生態(tài)承載力則在波動中不斷下降，2008年為1.3762hm2，2013上半年為1.2978hm2，年均減少率為1.4255%。與2001-2007年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的走勢比較后發(fā)現(xiàn)，2008年之后中國的生態(tài)足跡上升極其緩慢，人類對資源的開發(fā)利用有所調(diào)整與改善。但由于我國改革開放后大力發(fā)展經(jīng)濟時期對生態(tài)資源過度依賴和掠奪式開發(fā)，導(dǎo)致我國嚴重的生態(tài)赤字現(xiàn)象，所以在短時間內(nèi)還解決不了我國的生態(tài)赤字現(xiàn)象。

近幾年，中國生態(tài)足跡指數(shù)在波動中不斷下降，這表明中國生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的潛力在急劇降低。在2008年后生態(tài)足跡指數(shù)下降趨勢略有緩和，這是我國對生態(tài)經(jīng)濟重視開發(fā)發(fā)展的結(jié)果。但是目前我國的生態(tài)經(jīng)濟尚處于探索、研究、試點的運籌啟動階段，還未形成普遍的經(jīng)濟模式。我國需要在考慮我國實際國情的基礎(chǔ)上建立切實可行的政策，減少生態(tài)赤字，緩解生態(tài)壓力，使我國生態(tài)經(jīng)濟健康而穩(wěn)定的發(fā)展。

本文采用能值分析的方法計算生態(tài)足跡，使得數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)的計算結(jié)果更加完整，結(jié)果更加準確?？朔藗鹘y(tǒng)生態(tài)足跡模型數(shù)據(jù)誤差大，評價標準不統(tǒng)一，研究結(jié)果可比性差等缺陷。

本文在計算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的基礎(chǔ)上分析了生態(tài)足跡指數(shù)和萬元GDP生態(tài)足跡效率，對中國2006-2013上半年的生態(tài)可持續(xù)性進行長時間序列的動態(tài)評估，不僅使得整篇論文更加深刻嚴密，而且豐富和完善了生態(tài)足跡分析法對生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展的度量指標體系，對我國制定生態(tài)經(jīng)濟方針政策提供更加明確的科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

1.劉淼，胡遠滿，常禹，張文廣，張薇.基于能值理論的生態(tài)足跡方法改進[J].自然資源學(xué)報，2008，3

2.唐寧，廖鐵軍.基于能值分析的土地生態(tài)經(jīng)濟系統(tǒng)可持續(xù)性評價[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，2

3.吳隆杰.基于生態(tài)足跡指數(shù)的中國可持續(xù)發(fā)展動態(tài)評估[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，6

4.陳成忠，王暉.基于生態(tài)足跡模型的中國生態(tài)可持續(xù)性動態(tài)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，10

5.付曉，吳鋼，劉陽.生態(tài)學(xué)研究中的分析與能值分析理論[J].生態(tài)學(xué)報，2004，11

6.周巧，向書堅.中國2001-2007年間生態(tài)足跡的動態(tài)測算與分析[J]. 中南財經(jīng)政法大學(xué)研究生學(xué)報，2010，3

7.崔健.生態(tài)經(jīng)濟不同發(fā)展階段我國政府的生態(tài)責任探析[J].世紀橋，2012，3endprint

生態(tài)足跡效率（Ecological footprint efficiency，EFE）是一個國家的經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生單位生態(tài)足跡（EF）能夠獲得的國內(nèi)生產(chǎn)總值（GDP），即萬元GDP生態(tài)足跡 的倒數(shù)。計算公式為：

EFE=人均GDP/人均EF （5）

（二）2006-2013上半年中國生態(tài)經(jīng)濟的動態(tài)分析

2006-2013上半年中國生態(tài)足跡指數(shù)（EFI）。由圖2可知，近幾年來中國生態(tài)足跡指數(shù)（EFI）在波動中急劇下降，從2006年的-112.374%下降到2013上半年的-164.178%，總體下降了51.804%，年均下降了6.9072%。2008年之后中國生態(tài)足跡指數(shù)下降趨勢趨于平緩。

生態(tài)足跡效率（EFE）的動態(tài)變化。由圖3可以看出，生態(tài)足跡效率（EFE）隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展開始大幅上升；2006年為0.0491萬元/hm2；到2013上半年達到了0.9336萬元/hm2。

雖然圖3上中國的生態(tài)足跡效率是大幅提升的，這是我國大力開展經(jīng)濟建設(shè)的結(jié)果。但是綜合考慮，目前中國生態(tài)環(huán)境處于超負荷狀態(tài)，生態(tài)承載力供不應(yīng)求，中國需要采取措施來保持我國的生態(tài)資源。

結(jié)論與討論

2008-2013上半年，中國人均生態(tài)足跡與生態(tài)承載力依舊朝著惡性相反的方向發(fā)展，生態(tài)足跡在緩慢上升，從2008年的3.7436 hm2到2013上半年的3.8212hm2，平均每年增長率為1.4109%。中國人均生態(tài)承載力則在波動中不斷下降，2008年為1.3762hm2，2013上半年為1.2978hm2，年均減少率為1.4255%。與2001-2007年生態(tài)足跡與生態(tài)承載力的走勢比較后發(fā)現(xiàn)，2008年之后中國的生態(tài)足跡上升極其緩慢，人類對資源的開發(fā)利用有所調(diào)整與改善。但由于我國改革開放后大力發(fā)展經(jīng)濟時期對生態(tài)資源過度依賴和掠奪式開發(fā)，導(dǎo)致我國嚴重的生態(tài)赤字現(xiàn)象，所以在短時間內(nèi)還解決不了我國的生態(tài)赤字現(xiàn)象。

近幾年，中國生態(tài)足跡指數(shù)在波動中不斷下降，這表明中國生態(tài)可持續(xù)發(fā)展的潛力在急劇降低。在2008年后生態(tài)足跡指數(shù)下降趨勢略有緩和，這是我國對生態(tài)經(jīng)濟重視開發(fā)發(fā)展的結(jié)果。但是目前我國的生態(tài)經(jīng)濟尚處于探索、研究、試點的運籌啟動階段，還未形成普遍的經(jīng)濟模式。我國需要在考慮我國實際國情的基礎(chǔ)上建立切實可行的政策，減少生態(tài)赤字，緩解生態(tài)壓力，使我國生態(tài)經(jīng)濟健康而穩(wěn)定的發(fā)展。

本文采用能值分析的方法計算生態(tài)足跡，使得數(shù)據(jù)比傳統(tǒng)的計算結(jié)果更加完整，結(jié)果更加準確?？朔藗鹘y(tǒng)生態(tài)足跡模型數(shù)據(jù)誤差大，評價標準不統(tǒng)一，研究結(jié)果可比性差等缺陷。

本文在計算生態(tài)足跡和生態(tài)承載力的基礎(chǔ)上分析了生態(tài)足跡指數(shù)和萬元GDP生態(tài)足跡效率，對中國2006-2013上半年的生態(tài)可持續(xù)性進行長時間序列的動態(tài)評估，不僅使得整篇論文更加深刻嚴密，而且豐富和完善了生態(tài)足跡分析法對生態(tài)經(jīng)濟發(fā)展的度量指標體系，對我國制定生態(tài)經(jīng)濟方針政策提供更加明確的科學(xué)依據(jù)。

參考文獻：

1.劉淼，胡遠滿，常禹，張文廣，張薇.基于能值理論的生態(tài)足跡方法改進[J].自然資源學(xué)報，2008，3

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3.吳隆杰.基于生態(tài)足跡指數(shù)的中國可持續(xù)發(fā)展動態(tài)評估[J].中國農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2005，6

4.陳成忠，王暉.基于生態(tài)足跡模型的中國生態(tài)可持續(xù)性動態(tài)分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，10

5.付曉，吳鋼，劉陽.生態(tài)學(xué)研究中的分析與能值分析理論[J].生態(tài)學(xué)報，2004，11

6.周巧，向書堅.中國2001-2007年間生態(tài)足跡的動態(tài)測算與分析[J]. 中南財經(jīng)政法大學(xué)研究生學(xué)報，2010，3

7.崔健.生態(tài)經(jīng)濟不同發(fā)展階段我國政府的生態(tài)責任探析[J].世紀橋，2012，3endprint