基于物質(zhì)流分析的大學(xué)校園投入產(chǎn)出研究

李恩敬 林 野 何 平 王 霜

(1.北京大學(xué)環(huán)境保護(hù)辦公室環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院，北京 100871;2.北京大學(xué)數(shù)學(xué)科學(xué)學(xué)院，北京 100871;3.北京大學(xué)實(shí)驗(yàn)室與設(shè)備管理部，北京 100871;4.北京大學(xué)節(jié)能辦公室，北京 100871)

黨的十八大明確提出，把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)各方面和全過(guò)程，努力建設(shè)美麗中國(guó)。生態(tài)文明建設(shè)在我國(guó)已經(jīng)提升為國(guó)家意志，教育領(lǐng)域中以大學(xué)為載體落實(shí)國(guó)家生態(tài)文明戰(zhàn)略，將現(xiàn)有教育資源綠色化，創(chuàng)建有可持續(xù)發(fā)展特色的綠色校園，是高校肩負(fù)的歷史使命，也是大學(xué)與世界接軌的重要標(biāo)志［1，2，3］。

大學(xué)具有城市生態(tài)系統(tǒng)的特性，是城市生態(tài)系統(tǒng)的縮影。同時(shí)邊界比較清晰，物質(zhì)流動(dòng)方向相對(duì)單一，不存在復(fù)雜經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)的不同部門之間的產(chǎn)品轉(zhuǎn)移的問(wèn)題，因此可以更客觀地、接近現(xiàn)實(shí)地反映作為城市生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)和能量代謝情況［4］。

社區(qū)是我國(guó)最小的行政單元，將北京大學(xué)塑造成完整、特殊的社區(qū)單元，尤其在北京這種“獨(dú)門獨(dú)院”的事業(yè)單位(如，高校、工業(yè)園區(qū)、事業(yè)單位、社區(qū)、大型遺址等)云集的特大城市，其研究具有現(xiàn)實(shí)的理論和推廣意義［5］。

目前，綠色校園建設(shè)更多停留在概念層面，定性描述多，定量表述少。對(duì)于一所大學(xué)是否建設(shè)成為綠色校園的評(píng)判依據(jù)模糊、衡量標(biāo)準(zhǔn)不清，并因評(píng)價(jià)主體的主觀經(jīng)驗(yàn)感受不同有較大差異。因而造成在建設(shè)綠色校園實(shí)踐中，缺少有的放矢的措施和途徑，使綠色校園建設(shè)流于形式和口號(hào)。系統(tǒng)掌握支撐校園發(fā)展的物質(zhì)、能量流動(dòng)規(guī)律及其驅(qū)動(dòng)因子，將為北京大學(xué)進(jìn)行綠色校園規(guī)劃與建設(shè)提供定量化依據(jù)，從而促進(jìn)我國(guó)大學(xué)中可持續(xù)發(fā)展辦學(xué)理念的推廣和大學(xué)可持續(xù)發(fā)展整體進(jìn)程［6－9］。

1 研究方法

本研究首先通過(guò)建立校園代謝核算體系(框架，圖1)，明確校園投入產(chǎn)出關(guān)系［10，11］。

圖1 北京大學(xué)校園物質(zhì)代謝過(guò)程及投入產(chǎn)出

其次，通過(guò)物質(zhì)流分析方法，測(cè)度和解析校園物質(zhì)輸入和輸出情況，以及支撐校園的資源和能源在時(shí)空的變化及消耗強(qiáng)度。物質(zhì)流分析方法指在一定時(shí)空范圍內(nèi)針對(duì)特定系統(tǒng)的物質(zhì)流動(dòng)和貯存的系統(tǒng)性分析，廣泛應(yīng)用于循環(huán)經(jīng)濟(jì)和可持續(xù)發(fā)展研究領(lǐng)域［12－17］。借鑒城市物質(zhì)代謝的過(guò)程，可以將校園代謝過(guò)程分為輸入、消耗和輸出三個(gè)過(guò)程。輸入包含重復(fù)利用消耗過(guò)程中產(chǎn)生廢物的過(guò)程，即回收利用。按國(guó)際通用的物質(zhì)劃分方法，將進(jìn)入經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的自然物質(zhì)分為生物物質(zhì)、固體非生物物質(zhì)、水和空氣4 類;將排出經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)分為固體廢棄物、廢水、廢氣和其他氣體物質(zhì)3 類。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中物質(zhì)使用量包括自然物質(zhì)和生態(tài)包袱(或隱藏流)的輸入［18－20］。從數(shù)據(jù)可獲取性和可控性角度，校園的輸入物質(zhì)重點(diǎn)考慮水和固體非生物物質(zhì)等三類，其中固體非生物物質(zhì)包括煤、建材、食物、電(隱藏流)等;校園的輸出物質(zhì)重點(diǎn)考慮廢水和固體廢棄物。

輸入:TMR=TMI=DMI+IF;其中，TMR:物質(zhì)需求總量;TMI:物質(zhì)總投入;DMI:直接物質(zhì)投入量;HF:隱藏流;

輸出:TMO=TDO;其中，TMO:物質(zhì)總排出量;TDO 園區(qū)內(nèi)總排出量。

最后，在梳理和統(tǒng)計(jì)北京大學(xué)校園物質(zhì)輸入與輸出量的基礎(chǔ)上，分析校園需求強(qiáng)度(人均、單位面積或單篇SCI 等)。根據(jù)需求強(qiáng)度研究，篩選需求變化較大的輸入項(xiàng)作為研究單元，通過(guò)假設(shè)和模型，研究影響該需求的驅(qū)動(dòng)因子，探討該輸入項(xiàng)與產(chǎn)出間的定量或半定量關(guān)系(本研究結(jié)果建立在部分假設(shè)前提和模型上，因此作者稱之為半定量關(guān)系)。

本文主要通過(guò)EXCEL 和SPSS 統(tǒng)計(jì)軟件，采用描述和統(tǒng)計(jì)，相關(guān)分析、偏相關(guān)分析和多元線性回歸分析方法，對(duì)北京大學(xué)歷年的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析，揭示其內(nèi)在規(guī)律和聯(lián)系。

表1 輸入與輸出項(xiàng)數(shù)據(jù)來(lái)源及相關(guān)說(shuō)明

2 物質(zhì)流分析

2.1 物質(zhì)輸入與輸出量

本研究邊界界定為北京大學(xué)校本部。由于學(xué)校統(tǒng)計(jì)口徑有差異，物理邊界以校發(fā)展規(guī)劃部界定的校本部邊界規(guī)劃圖和學(xué)校地圖為準(zhǔn)(圖2)。

圖2 學(xué)校本部邊界規(guī)劃圖

體現(xiàn)北京大學(xué)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的資源支撐能力的輸入因子基本包含5 方面，即水、電、煤、建材和食品。輸出因子由可獲取數(shù)據(jù)的角度列為煤渣、生活垃圾，綠化養(yǎng)護(hù)垃圾、危險(xiǎn)廢物和生活污水等5 方面。

2006－2009年的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，影響輸入量的最大影響因素是用水量，占比最大約為74.8%，其它依次為建材(13.7%)、供暖(5.5%)、用電(3.2%)、食物(2.7%)(圖3)。輸出因子中，除污水以外，比例從高到底的依次為，煤碴(45%)、生活垃圾(36%)、綠化養(yǎng)護(hù)垃圾(19%)和危險(xiǎn)廢物(接近0%)。北京大學(xué)校園系統(tǒng)的總輸入量和輸出量基本維持在35 萬(wàn)噸和22 萬(wàn)噸左右。輸出占輸入量的平均比值為63%(4)，略高于我國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)比值(物質(zhì)輸出總量約占物質(zhì)輸入總量的55%)22。。北京大學(xué)人均物質(zhì)輸入總量約為9 噸，每萬(wàn)平米建筑面積需求為657 噸。

2.2 需求強(qiáng)度(資源支撐)研究

圖3 各輸入因子結(jié)構(gòu)

圖4 各輸出因子平均結(jié)構(gòu)(不含污水)

圖5 北京大學(xué)物質(zhì)輸入量與輸出量，輸出占輸入比

圖6 北京大學(xué)人均和單位面積總輸入需求量變化

輸入量中最大影響因素的用水量可以細(xì)分為人均需水量、培養(yǎng)學(xué)生所需單位用水量和產(chǎn)出SCI 用水量，三者均呈逐年遞減趨勢(shì)。人均需水量從1998年的22.04噸減少到2012年的5.61 噸，減少75%，單篇SCI 產(chǎn)出所需平均用水量由2002年的307.58 噸減少到2011年的79.79 噸。

圖7 北京大學(xué)人均需水、科學(xué)研究和人才培養(yǎng)需水量變化圖

根據(jù)房屋建筑面積及房屋類型的調(diào)查，1999年和2000年間北京大學(xué)經(jīng)歷了一個(gè)大規(guī)模的擴(kuò)建過(guò)程，房屋占地面積明顯上升，此后呈現(xiàn)穩(wěn)定趨勢(shì);房屋建筑面積一直呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì)。房屋類型顯示，教學(xué)、科研、輔助用房及學(xué)生宿舍所占比例呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，行政辦公用房及教職工住宅并無(wú)明顯變化［l1］。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室及儀器設(shè)備的投入使用情況調(diào)查，近年實(shí)驗(yàn)室總使用面積、各類儀器設(shè)備數(shù)量、大型儀器設(shè)備數(shù)量均呈現(xiàn)明顯的上升趨勢(shì)，其中大型儀器設(shè)備投入占各類儀器設(shè)備的很大比重。實(shí)驗(yàn)室單位面積設(shè)備量的變化呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)(本文前述的建材用量是通過(guò)每年增加的建筑面積為基數(shù)計(jì)算而成，但是在這里僅介紹下房屋建筑面積情況及房屋類型)(圖8)。以實(shí)驗(yàn)室中單位面積的設(shè)備量的增長(zhǎng)速度，將很快就達(dá)到飽和，因此，盡快增加實(shí)驗(yàn)室面積是學(xué)校的當(dāng)務(wù)之急。

圖8 北京大學(xué)歷年實(shí)驗(yàn)室單位面積設(shè)備量變化

2006－2011年間，在供暖用煤的需求上，人均、單位面積和人才培養(yǎng)上均顯示較均衡增長(zhǎng)。但是，從生產(chǎn)每篇SCI 的角度衡量，供暖用煤量呈逐年遞減趨勢(shì)(表2)。

北京大學(xué)人均用電量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，2012年總用電量和人均用電量分別為1998年的3.6 倍和1.94 倍(圖9)。單位面積用電需求從2001年始保持穩(wěn)定并小幅增長(zhǎng)，產(chǎn)出每篇SCI 對(duì)應(yīng)電量關(guān)系在4.8 噸上下小幅波動(dòng)(圖10)。

人均食物量在1998－2010年間，基本保持在0.25噸/人·年的水平，沒(méi)有明顯變化。

3 主要輸入(電能)單元驅(qū)動(dòng)因子分析

3.1 基本思路

支撐北京大學(xué)發(fā)展的資源和食物中，用電量變化呈明顯增長(zhǎng)趨勢(shì)。其中，用電大戶是教學(xué)科研，且教學(xué)科研、行政辦公和后勤施工用電量和占比均明顯增加，學(xué)生宿舍和路燈用電量減少(圖11)。因此，本文擬以用電量為核心，通過(guò)數(shù)據(jù)分析，研究可能對(duì)用電量造成影響的因素，以及研究用電量的變化對(duì)教學(xué)科研成果帶來(lái)的影響。

表2 供暖用煤需求列表

圖9 人均用電量(標(biāo)準(zhǔn)煤，噸)變化圖

圖10 單位面積用電量(標(biāo)準(zhǔn)煤，噸)與科學(xué)研究產(chǎn)出關(guān)系變化圖

圖11 北京大學(xué)分用途用電情況及2004年和2012年不同用途用電量對(duì)比

為進(jìn)一步了解造成用電量變化的影響因子，通過(guò)搜集到的數(shù)據(jù)以及背景知識(shí)，假設(shè)總?cè)藬?shù)、設(shè)備量和建筑面積3 個(gè)因素會(huì)對(duì)用電量造成主要影響(除上述三項(xiàng)主要影響電量的因素外，人的用電行為是非常重要的一項(xiàng)，但是由于沒(méi)有多年累積的可統(tǒng)計(jì)的數(shù)據(jù)，因此，在這里沒(méi)有將此因素考慮再模型計(jì)算范圍內(nèi))。為了進(jìn)一步了解電量與另外三者的定量關(guān)系，我們先通過(guò)R 語(yǔ)言編程對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化。

如圖12 所示，從左到右可以看出人數(shù)、設(shè)備、建筑面積三者逐年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，點(diǎn)顏色的深淺代表用電量的多少。我們不難看出隨著人數(shù)、設(shè)備、建筑面積逐漸增加，點(diǎn)的顏色越來(lái)越紅，說(shuō)明用電量逐漸增加，且線性趨勢(shì)較明顯。多組數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖(圖13)，可以看出四個(gè)因素兩兩之間關(guān)系的直觀示意圖。

圖12 北京大學(xué)設(shè)備量、總?cè)藬?shù)、總面積三維散點(diǎn)圖

通過(guò)簡(jiǎn)單相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)，總?cè)藬?shù)、總設(shè)備價(jià)值和建筑面積與用電量的相關(guān)系數(shù)分別是0.914、0.970、0.971。接近1，說(shuō)明密切相關(guān)，假設(shè)成立。再通過(guò)偏相關(guān)分析結(jié)果，得出如下結(jié)論:當(dāng)控制總?cè)藬?shù)和總設(shè)備價(jià)值不變時(shí)，建筑面積和用電量的相關(guān)系數(shù)為0.791;當(dāng)控制總設(shè)備價(jià)值和建筑面積不變時(shí)，總?cè)藬?shù)和用電量的相關(guān)系數(shù)為0.493;當(dāng)控制總?cè)藬?shù)和建筑面積不變時(shí)，總設(shè)備價(jià)值和用電量的相關(guān)系數(shù)為0.672。由此可見(jiàn)，3個(gè)因素均與用電量相關(guān)，但影響用電量的主要因素的建筑面積，其次是設(shè)備價(jià)值，最后是總?cè)藬?shù)。為探究這三者具體如何影響用電量，并且能更好地預(yù)測(cè)用電函數(shù)，通過(guò)多元線性回歸分析的方法建立具體的數(shù)學(xué)模型。即，

圖13 總?cè)藬?shù)、總面積、設(shè)備量、總用電量多組數(shù)據(jù)的散點(diǎn)圖

總電量=人數(shù)×a+面積×b 設(shè)備價(jià)值×c+d

通過(guò)SPSS 得到方程:

總電量=人數(shù)×0.074+面積×2.742+設(shè)備價(jià)值×206.390－1659.566

該模型通過(guò)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)p 值為3.5 ×108，十分顯著。因此，可以得到如下結(jié)論:①用電量與人數(shù)、建筑面積、設(shè)備量均成正相關(guān)，即使用人員越多，或是使用面積越大，或是設(shè)備數(shù)量(價(jià)值)越大，用電量越多，且呈線性;②多元回歸方程的系數(shù)經(jīng)過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化后分別為0.169、0.475、0.378，說(shuō)明人數(shù)、建筑面積和設(shè)備量對(duì)于電量的貢獻(xiàn)百分比分別是16.5%、46.5%、37.0%。建筑面積影響最大，設(shè)備量次之，人數(shù)排最后。

該模型給出了用電量的具體算法。只要輸入1 個(gè)人數(shù)數(shù)據(jù)，1 個(gè)面積數(shù)據(jù)，1 個(gè)設(shè)備價(jià)值數(shù)據(jù)，就可以預(yù)測(cè)總的用電量大概取值。可以通過(guò)對(duì)以上3 個(gè)影響因素的改變趨勢(shì)進(jìn)行分析，進(jìn)而得到用電量的預(yù)測(cè)。

3.2 用電量的影響因素探究

3.2.1 模型一:總用電量控制

整個(gè)校園如何控制用電量，做到節(jié)約且高效，是綠色校園建設(shè)的關(guān)鍵問(wèn)題之一。通過(guò)該模型，我們可以解決若要控制人均用電量達(dá)到一定水平，其他資源該如何配置的問(wèn)題。例如，如果人均用電量減少10%，假設(shè)總?cè)藬?shù)維持穩(wěn)定不變的情況下，通過(guò)(1)式，代入2011年的數(shù)據(jù)，我們可以得到之后的預(yù)測(cè)曲線(圖14)。

因?yàn)楝F(xiàn)實(shí)中建筑面積減少的可能較小，因此要達(dá)到相同的節(jié)能效果，只有減少設(shè)備用電量來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)備量與面積具體的變化曲線如上圖所示，具體方程為:

建筑面積變化=－75.27 ×設(shè)備量變化－429.53

(建筑面積單位:1000m2，設(shè)備量單位:億元)

圖14 設(shè)備—面積變化曲線

方程具體表達(dá)的含義是，為達(dá)到人均節(jié)能10%的效果，在面積不變的情況下，需要減少5.70 億元的設(shè)備;而每減少1 億元設(shè)備，可以增加7.5 萬(wàn)m2的建筑面積。圖中標(biāo)注的幾個(gè)點(diǎn)是當(dāng)設(shè)備量減到與歷史某一時(shí)期的設(shè)備量持平時(shí)。例如241.1284615，那一點(diǎn)代表:當(dāng)建筑面積增加了24.1 萬(wàn)m2時(shí)，為了達(dá)到節(jié)能10%的效果，必須減少8.8 億元的設(shè)備量，這將回到2006年的設(shè)備量水平。另外3 個(gè)點(diǎn)分別對(duì)應(yīng)05、02、98年北京大學(xué)的設(shè)備量水平。

如果假設(shè)，總用電量要減少5%，而建筑面積增加了6.4%(通過(guò)計(jì)算得出建筑面積的年平均增長(zhǎng)率為6.4%)，那么，此時(shí)需要對(duì)設(shè)備量和人數(shù)進(jìn)行控制。當(dāng)人數(shù)減少到一定程度時(shí)，設(shè)備量甚至可以增加，依然可以達(dá)到節(jié)能的目標(biāo)。

具體方程:設(shè)備量變化=－3.59 ×人數(shù)變化－4.73×104(設(shè)備量單位:萬(wàn)元，人數(shù)單位:人)

圖15 顯示，當(dāng)人數(shù)減少1.3 萬(wàn)人時(shí)，達(dá)到拐點(diǎn)，此時(shí)設(shè)備量可以開(kāi)始增加。每減少錄取1 個(gè)人，節(jié)省電量可以多購(gòu)置3.59 萬(wàn)元的設(shè)備。圖中，最上邊的點(diǎn)代表如果人數(shù)恢復(fù)到98年的水平，則可多購(gòu)置2.6 億元的設(shè)備，依然能達(dá)到節(jié)能指標(biāo)。(第三象限的點(diǎn)代表恢復(fù)到2005年水平)。

圖15 人數(shù)和設(shè)備量的關(guān)系

3.2.2 模型二:教學(xué)科研用電量控制

雖然模型一反映了總用電量的影響因素，但是由于建筑面積這一因素未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是只會(huì)增加不會(huì)減少，所以該模型在討論如何控制總用電量的時(shí)候會(huì)受到一定限制。但是，如果以教學(xué)用電量為對(duì)象，與之相對(duì)應(yīng)的教學(xué)使用面積則可以減少，能夠達(dá)到較好的反映如何控制總用電量。

為獲得教學(xué)科研用電量與總?cè)藬?shù)、教學(xué)科研輔助用房面積和設(shè)備量之間的關(guān)系，根據(jù)教學(xué)科研的相關(guān)數(shù)據(jù)，擬合了多元線性方程，得到函數(shù):

教研用電量=人數(shù)×(－ 0.083)+ 教研面積×46.419+設(shè)備價(jià)值×1155.133－9816.971

(教研用電量:千度，教研面積單位:1000m2，設(shè)備價(jià)值:億元)

該模型通過(guò)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)p 值為0.036，顯著性較高。結(jié)果顯示，人數(shù)并不是影響教學(xué)科研用電量的主要因素。假設(shè)控制人數(shù)為定數(shù)，即可根據(jù)模型預(yù)測(cè)教研面積和設(shè)備量對(duì)節(jié)約教學(xué)用電的影響。如果想要使人均教學(xué)用電量保持在每年增幅均減少10%的程度，且一直持續(xù)到2018年，假定人數(shù)不變，此時(shí)需要同時(shí)控制教學(xué)科研使用面積和設(shè)備量的增幅。為了達(dá)到節(jié)能目標(biāo)，需要平均每年教研面積的漲幅保持在8.16 萬(wàn)m2，同時(shí)設(shè)備價(jià)值漲幅控制在1.63 億元以內(nèi)。

另外，當(dāng)用電量不變時(shí)，設(shè)備量與教研面積可以相互轉(zhuǎn)化。其具體關(guān)系式為:

設(shè)備量變化=－0.040 ×教學(xué)科研面積變化

也就是對(duì)于新增的教研面積與設(shè)備量來(lái)說(shuō)，預(yù)計(jì)新增的每減少1 萬(wàn)m2的教學(xué)科研面積，可以再多增加4000 萬(wàn)的設(shè)備價(jià)值，這對(duì)于教學(xué)用電量是幾乎沒(méi)有影響的，反之亦然。

3.3 用電量與科研產(chǎn)出間相關(guān)分析

3.3.1 用電量與SCI 論文數(shù)、科研項(xiàng)目數(shù)

通過(guò)SPSS 分別采用四種(S 型，J 型，線性，多項(xiàng)式型)可能類型，擬合分析2004－2011年電量與SCI 論文數(shù)和科研項(xiàng)目數(shù)。研究發(fā)現(xiàn)，電量與SCI 論文數(shù)的J型擬合較好，電量與科研項(xiàng)目數(shù)呈線性關(guān)系。說(shuō)明，北京大學(xué)處于科研工作穩(wěn)定發(fā)展、科研產(chǎn)出加速發(fā)展的階段。

3.3.2 生命科學(xué)與化學(xué)案例研究

通過(guò)分析研究部分理科院系(化學(xué)、生物)用電量與SCI 及其影響因子之間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)除生物專業(yè)2010年的SCI 文章情況外，各院系用電量基本呈現(xiàn)逐年上升趨勢(shì)，各院系SCI 文章數(shù)量及其與影響因子的綜合指標(biāo)均呈現(xiàn)整體的上升趨勢(shì)，且用電量與SCI 文章的數(shù)量及質(zhì)量呈現(xiàn)出正相關(guān)關(guān)系。通過(guò)對(duì)比生物及化學(xué)專業(yè)單篇SCI 的用電量，可以看出生物專業(yè)單篇SCI 的耗電量明顯高于化學(xué)專業(yè)，且化學(xué)專業(yè)單篇SCI 的耗電量呈現(xiàn)平穩(wěn)趨勢(shì)，而生物專業(yè)2010年單篇SCI 的用電量明顯高于其普通水平，波動(dòng)較為明顯。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

(1)北京大學(xué)校園系統(tǒng)的總輸入量和輸出量基本維持在35 萬(wàn)噸和22 萬(wàn)噸左右。輸出占輸入量的平均比值為63%。北京大學(xué)人均物質(zhì)輸入總量約為9 噸，每萬(wàn)平米建筑面積需求為657 噸。

(2)北京大學(xué)人均需水量、培養(yǎng)學(xué)生所需單位用水量和產(chǎn)出SCI 用水量均呈逐年遞減趨勢(shì)。北京大學(xué)1999年與2000年北京大學(xué)經(jīng)歷了一個(gè)大規(guī)模的擴(kuò)建過(guò)程，房屋占地面積明顯上升，此后一直呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢(shì);房屋類型方面，教學(xué)、科研、輔助用房及學(xué)生宿舍所占比例呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，行政辦公用房及教職工住宅并無(wú)明顯變化。供暖用煤方面，近年人均、單位面積和人才培養(yǎng)上均顯示較均衡增長(zhǎng)，但從生產(chǎn)每篇SCI 的角度分析，供暖用煤量呈逐年遞減趨勢(shì)。用電方面，人均用電量呈逐年增長(zhǎng)趨勢(shì)，單位面積用電需求保持穩(wěn)定并小幅增長(zhǎng)，產(chǎn)出每篇SCI 對(duì)應(yīng)電量關(guān)系在4.8 噸上下小幅波動(dòng)。食物方面，近年北京大學(xué)人均食物量基本保持在穩(wěn)定。

(3)通過(guò)相關(guān)分析可得如下結(jié)論:總?cè)藬?shù)、總設(shè)備價(jià)值和建筑面積與用電量緊密相關(guān)。其中影響用電量的主要因素的建筑面積，其次是設(shè)備價(jià)值，最后是總?cè)藬?shù)，人數(shù)、建筑面積和設(shè)備量對(duì)于電量的貢獻(xiàn)百分比分別是16.5%、46.5%、37.0%。

(4)同時(shí)，通過(guò)與電量相關(guān)的其他因素的分析，可以得出以下結(jié)論:北京大學(xué)現(xiàn)在科研水平仍處于加速發(fā)展階段。隨著電量投入增多，科研水平的增長(zhǎng)速率依然能維持在較穩(wěn)定階段。實(shí)驗(yàn)室中單位面積的設(shè)備量越來(lái)越多，逐年呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，因此設(shè)備對(duì)實(shí)驗(yàn)室的面積需求越來(lái)越大，應(yīng)當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)室的面積。

(5)在用電用途方面，北京大學(xué)用電量逐年呈增加趨勢(shì)，其中，北京大學(xué)用電大戶是教學(xué)科研，且教學(xué)科研、行政辦公和后勤施工用電量和占比均明顯增加，學(xué)生宿舍和路燈用電量減少。

4.2 建議

(1)北京大學(xué)在創(chuàng)建世界一流過(guò)程中，應(yīng)將綠色校園建設(shè)納入其重要的一項(xiàng)工作。同時(shí)，結(jié)合北京大學(xué)“三步走”建設(shè)目標(biāo)，北京大學(xué)有必要科學(xué)規(guī)劃和合理設(shè)計(jì)校園，確保在高速發(fā)展的階段，設(shè)備量及相對(duì)應(yīng)的建筑面積都要增長(zhǎng)的前提下，減少人均或單位面積資源支撐數(shù)量，做到節(jié)能降耗，將生態(tài)文明建設(shè)落到實(shí)處。

(2)隨著建設(shè)世界一流大學(xué)步伐的加速，北京大學(xué)科研用房及設(shè)備均將有大幅度的增長(zhǎng)。因此，有必要加強(qiáng)宣傳，提高師生的環(huán)境意識(shí)，不斷改進(jìn)環(huán)境行為，騰出更多的節(jié)能減耗的空間。

(3)北京大學(xué)管理隊(duì)伍龐雜，但是缺少為綠色校園建設(shè)提供專門管理和服務(wù)的部門。管理中沒(méi)有成體系的專門隊(duì)伍，就不會(huì)有合理的規(guī)劃和管理方案，沒(méi)有專門制度作為保障，更談不上落實(shí)。同時(shí)，學(xué)校設(shè)立專門機(jī)構(gòu)，有助于向校外爭(zhēng)取資源，宣傳成績(jī)，使北京大學(xué)成為落實(shí)生態(tài)文明的典范。

(4)為橫向?qū)Ρ葒?guó)內(nèi)外不同類型大學(xué)，定位北京大學(xué)在國(guó)際上投入產(chǎn)出情況，下一步開(kāi)展國(guó)內(nèi)外不同類型高校的投入產(chǎn)出研究。這將為建立我國(guó)綠色大學(xué)指標(biāo)體系的建立，提供重要的研究支撐。

［1］李恩敬，王霜．大學(xué)生態(tài)文明建設(shè)——綠色大學(xué)建設(shè)的現(xiàn)狀和問(wèn)題［J］．北京大學(xué)教育評(píng)論，2013年高等教育管理?？?/p>

［2］王大中．創(chuàng)建“綠色大學(xué)”實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展［J］．清華大學(xué)教育研究，1998，(4)．

［3］王民，蔚東英，何亞瓊，我國(guó)綠色大學(xué)建設(shè)與實(shí)踐［J］．環(huán)境保護(hù)，2010，19:44－47．

［4］Omidreza Saadatian，Kamaruzzaman Bin Sopian，Elias Salleh，Adaptation of sustainability community indicators for Malaysian campuses as small cities，Sustainable Cities and Society，2013，6:40－50．

［5］呂斌，闞俊杰，西方可持續(xù)校園評(píng)價(jià)指標(biāo)體系研究及其對(duì)我國(guó)的啟示［J］．國(guó)際城市規(guī)劃，2012，27(1):44－52．

［6］李廣軍，顧曉薇，王青等．沈陽(yáng)市高校生態(tài)足跡和生態(tài)效率研究［J］．資源科學(xué)，2005，27(6)．

［7］王菲風(fēng)，陳妃．福州大學(xué)城校園生態(tài)足跡和生態(tài)效率實(shí)證研究［J］．福建師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2008，24(5)．

［8］姚爭(zhēng)，馮長(zhǎng)春，闞俊杰．基于生態(tài)足跡理論的低碳校園研究——以北京大學(xué)生態(tài)足跡為例［J］．資源科學(xué)，2011，33(6):1163－1170．

［9］Velazquez，L．，Munguia，N．，Platt，A．，Taddei，J．，Sustainable university:what can be the matter，Journal of Cleaner Production ，2006，14:810－819．

［10］Ramon Farrenya，b，Jordi Oliver－ Solàa，b，Sangara Escuder－ Bonillaa，Montserrat Roca－ Martía， Eva Sevignéa， Xavier Gabarrella， c， Joan Rieradevalla，The metabolism of cultural services．Energy and water flows in museums，Energy and Buildings，2012，47:98－106．

［11］傅澤強(qiáng)，智靜．物質(zhì)代謝分析框架及其研究述評(píng)［J］．環(huán)境科學(xué)研究，2010，23(8):1091－1097．

［12］Peter W．G．Newman，Sustainability and cities:extending the metabolism model，Landscape and Urban Planning，1999，44:219±226．

［13］Bind，C．R．，F(xiàn)rom material flow analysis to material flow management Part I:social sciences modeling approaches coupled to MFA，Journal of Cleaner Production，2007，15:1596－1604．

［14］黃和平，畢軍．物質(zhì)流分析研究述評(píng)［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2007，27(1):368－379．

［15］張玲，袁增偉，畢軍．物質(zhì)流分析方法及其研究進(jìn)展［J］．生態(tài)學(xué)報(bào)，2009，29(11):6189－6195．

［16］王奇，葉文虎．人與環(huán)境系統(tǒng)的物質(zhì)流模型研究［J］．前沿論壇，2002，11:28－31．

［17］Kennedy，C．，Pincetl，S．，Bunje，P．，The study of urban metabolism and its applications to urban planning and design，Environmental Pollution，2011，159:1965－1973．

［18］郝琳琳，喬忠．生態(tài)工業(yè)園區(qū)物質(zhì)流探析［J］．科技管理研究［J］．2008，11:56－57．

［19］陳效逑，喬立佳．中國(guó)經(jīng)濟(jì)一環(huán)境系統(tǒng)的物質(zhì)流分析［J］．自然資源學(xué)報(bào)，2000，15(1):17－2．

［20］段寧，柳楷玲，孫啟宏等．中國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)代謝核算及環(huán)境壓力分析［J］．軟科學(xué)，2009，23(3)．

［21］農(nóng)業(yè)部信息中心，中國(guó)城鄉(xiāng)居民家庭人均食品消費(fèi)量比較［J］．世界農(nóng)業(yè)，2012，7(399):112．

［22］陳效逑，趙婷婷，郭玉泉等．中國(guó)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)輸入與輸出分析［J］．北京大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)，2003，39(4):538－546．