中國區域生態效率評價

季丹

[摘 要]對區域生態效率進行了界定，通過引入生態足跡方法，給出區域生態效率計算的模型。以2007年截面數據為樣本，對我國30個地區的生態效率進行了計算與分析。研究表明：中國區域生態效率差異明顯，總體呈東高西低”的格局，區域發展不平衡；聚類顯示，中國各區域生態效率呈5級分布；能源消耗對各地生態效率影響較大；調整產業結構，平衡各地區發展，提高資源利用效率勢在必行。

[關鍵詞]生態效率；生態足跡；聚類分析；可持續發展

[中圖分類號]F062.2；X32 [文獻標識碼]A [文章編號]1673-0461（2013）02-0057-06

一、引 言

可持續發展是一種全新的發展戰略和發展觀，但要將這種發展理念變成可操作的發展模式，就必須定量測度發展的可持續性狀態。生態空間、生態面積、生態包袱、環境賬戶、生態效率等都可作為定量測度的指標，但考慮到概念內涵的復合型與實用性，生態效率是最有效的[1][2]。生態效率強調經濟效率和環境效益的統一，將宏觀尺度上的可持續發展目標有效的融入到微觀（企業）和中觀（區域）的發展規劃和管理中，成為企業和相關政策制定者的重要參考。但生態效率的定義與計算方法目前尚未達成共識，相關研究成為國內外生態經濟學的熱點[3]。本文通過比較分析，建立起生態效率計算的概念模型。在此基礎上，引入生態足跡方法，獲得可計算的操作模型。以中國2007年統計數據為基礎，對全國30個省市的生態效率進行了計算與分析，以便對全國各地區的發展狀況進行正確的評價，為我國區域可持續發展規劃提供決策依據和理論支撐。

二、生態效率的內涵：一個比較性分析框架

生態效率譯自英文Eco-eficiency，由Economical和Ecological兩詞組合而成，這意味著應該同時兼顧生態和經濟兩個方面的效率，促進企業、區域以及國家的可持續發展。這一概念最早由德國學者Schaltegger和Sturm（1990）提出[4]。1992年，世界可持續發展工商業委員會（WBCSD）首次將生態效率作為一種商業概念加以闡述[5]，認為“生態效率是通過提供能滿足人類需要和提高生活質量的競爭性定價商品與服務，同時使整個生命周期的生態影響和資源強度逐漸降低到一個至少與地球的估計承載力一致的水平來實現的，并同時達到環境與社會發展目標”。世界經濟合作與發展組織（OECD，1998）將生態效率的概念擴大到政府、工業企業以及其他組織，認為“生態效率是指生態資源滿足人類需要的效率，它可看作是一種產出與投人的比值，其中產出是指一個企業、行業或整個經濟體提供的產品與服務的價值，投入是指由企業、行業或經濟體造成的環境壓力”，意味著“用更少的資源實現更大的價值”[1]。隨著全球氣候變化影響加劇，各國政府在政策研究中發現作為一個可靠的分析方法和政策工具，生態效率具有其他方法不可替代的優點，因而相關研究大量涌現，比較有代表性的如表1所列。

從上述定義來看，生態效率希望能夠在最優的經濟目標和最優的環境目標之間建立一種最佳鏈接，成為連接經濟與資源環境的節點指標，從而避免片面追求經濟增長或者離開發展談環保的傾向。由于兼顧了經濟與環境，生態效率將組織發展帶來的環境外部性予以內部化，能夠合理評價一個組織對社會發展的綜合影響，受到了世界各國的青睞。比如，歐洲經合組織（OECD）建議在各成員國推進旨在提高商業部門生態效率的國家戰略。

進一步分析有關生態效率的各種定義，可以發現目前基本能夠達成共識的是生態效率的表達形式，即它是一個比值，體現經濟與生態環境在某一程度上的統一。我們可以將生態效率的概念模型定義如式1所示。

生態效率= （1）

由于對產品或服務價值和資源消耗與環境影響的認識與統計口徑不同，因此各類研究在具體計算生態效率時有一定差異。如WBCSD認為環境影響可以采用原材料消耗、能源消耗、水消耗、溫室氣體排放和酸性氣體排放5項指標進行測量，而產品或服務的價值則可以用工業增加值來測量[12]。德國的環境經濟賬戶給出的指標中，除了上述5項環境影響指標，還包括土地、勞動力和資本的消耗[13]。根據OECD的研究，生態效率可以在不同的層面上進行計量，其方法根據對象的變化也各不相同。如在產品層面上，國際標準化組織（ISO）目前正在制定的ISO14045《生態效率評價》中，采用產品生命周期方法，將生態效率定義為LCA與LCC的比值[14]。在企業層面上，OECD、加拿大、德國等研究認為企業可以根據自身的產品結構和工藝技術，選擇適合的具體指標進行計算。而在區域層面上，由于影響區域環境的因素多且復雜，更加難以統一。因此，當前區域生態效率計量的難點在于如何選取能體現兩方面主要影響的合理因素，以及如何用這些因素進行可比性分析。這也是本文要解決的關鍵問題。

三、基于生態足跡的區域生態效率計算方法

如何測度區域生態效率至今尚無定論，一些文獻通過單個環境壓力指標來測度生態效率，還有一些文獻則是分別測算多個基于單個環境壓力指標的生態效率，然后綜合考慮生態效率的高低。顯然，前者過于簡單，后者雖然綜合考慮了各種環境壓力，但是卻忽視了經濟活動中不同環境壓力之間的不可替代性。為彌補上述缺陷，一些研究運用數據包絡分析（Data Envelopment Analysis，DEA）進行相對有效性評價[15][16]。DEA克服了人工賦權的主觀性，但其結果只反映評價單元之間的相對有效性，無法在不同的范圍內進行橫向比較，并且難以進行有意義的時序分析，因此在很多研究中都不適用，也經常容易遭到誤用。

針對現有方法的不足，本文將生態足跡概念引入區域生態效率計算與評價中。生態足跡最早由加拿大環境經濟學家William（1992）提出[17]，代表任何已知人口所消費的資源和消納廢物所需的生態生產性土地面積，反映既定技術條件和消費水平下特定人口對資源的需求和對環境的影響規模。使用人口進行統計使得它可以在各個層面上（個人、城市、國家、社區）被計算，有很好的適用性。并且，世界自然基金會（WWF）每年都會對生態足跡計算所需的6類生態生產性土地的等價因子進行調整，使得該方法的科學性和可比性有較好的保障。

本文將區域生態效率的計算模型定義如下：

區域生態效率＝

＝ （2）

在2式中，我們采用區域GDP來表示區域內所生產的產品或服務的價值。雖然GDP作為一個統計指標有這樣或那樣的不足，但在我國目前的統計口徑中，仍然是最有代表性和最具通用性的指標。而在資源消耗與環境影響中，本文采用區域生態效率進行測算。

生態足跡的計算基于以下兩點事實：①人類可以確定自身消費的絕大多數資源及所產生的廢棄物數量；②這些資源和廢棄物能轉換成相對應的生物生產面積。計算時把人類使用的生物生產土地面積分為6種類型：化石燃料土地、可耕地、林地、草場、建筑用地和水域。因此，計算出區域內人類消費的所有資源和吸納由人類消費產生的全部廢棄物所需要的生物生產性總面積，即生態足跡。本文主要采用William和Wackernagel（1996）的模型[18]，并參考了文獻[19][20]的研究成果，具體的計算模型如下：

ef=（i×γi）=（ci/pi×γi）

ef=（i×γi）=（ci/pi×γi） （3）

（3）式中：

ef ——人均生態足跡；

i ——人均第i種交易商品折算的生物生產面積；

γi——均衡因子；

ci——第i 種交易商品的人均消費量；

pi ——第i 種交易商品平均生產能力。

由于耕地、化石燃料土地、草地、林地等單位面積的生物生產能力差異很大，在每種生物生產面積前乘上一個均衡因子，根據文獻[18][21]的研究，本文采用的化石能源地、可耕地、草地、森林、建成地以及海洋水域的均衡因子分別為1.1，2.8，0.5，1.1，2.8 和0.2。

四、中國區域生態效率的計算與結果討論

本文計算所需的數據主要來源于兩方面：統計資料和文獻資料。統計資料主要包括2008年的《中國統計年鑒》、《中國農業統計年鑒》、《中國農村統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《中國可持續發展報告》以及聯合國糧農組織數據庫等。文獻資料包括相關專著、學術論文、研究報告等。

根據我國現有統計口徑，本文將生物資源消費分為農產品（谷物、豆類、薯類和蔬菜）、動物產品（豬肉、牛肉、羊肉、家禽、蛋類、乳類）、水產品、林產品等共計12種。

能源消費量共統計9類能源，分別是煤、柴油、煤油、汽油、燃料油、原油、焦炭、天然氣和電力。根據2008年《中國能源統計年鑒》中列出的各地區能源消費總量數據和人口數計算人均消費量。

根據（3）式所列的生態足跡計算模型，本文測算出中國2007年各地區人均生態足跡值，再將結果和各地區人均GDP代入（2）式，得到各地區的生態效率。計算結果及各地區排名，見表2所示。

根據表2結果，對各地區生態效率值，進行分層聚類分析，可以將不同區域生態效率評價結果分為5個層級，第一層級生態效率表現最為優秀，依次類推，第五層級生態效率相對最低，區域生態效率評價值及聚類結果見表3。

由表3可知，北京市的生態效率排名第一，而且遠遠高于其他地區，這得益于其高人均產出（全國第2）和低環境影響（生態足跡全國第10）的綜合結果，說明其資源環境利用效率很高。這一結果與北京以第三產業為主的經濟結構相符合。北京近年來不斷地調整一、二、三產業的產業結構，第三產比重已經達到了70%以上，人均產出不斷上升的同時，所需消耗的資源能源水平不斷下降。總體來看，北京的發展富有效率。

第二層級以東部沿海發達地區為主，經濟水平高，同時相應的生態足跡的水平在全國業處于較高水平。例如，上海的人均生態足跡很大（全國第4），但是相應的人均經濟產出量也較大（全國第1），因此資源利用效率相對較高。

第三層級的省份主要集中在中部、東北及西部地區，資源消耗和環境影響人均水平不高，但總體利用效率也不算高。如江西、廣西等省份，生態足跡值很低，但是通過環境和經濟的雙重衡量后，其生態效率并沒有相應的提高。

第四和第五層級的省份主要集中在西部經濟不發達地區。山西的生態效率排名落后主要是因為其生態足跡過高，能耗太重。而寧夏、貴州排名靠后主要是因為其經濟發展本身太落后。

從表3所示的結果來看，我國的東中西部地區的生態效率具有較大差距，在效率最高的前10位中，除江西外（第10位）都屬于東部比較發達地區。而排名最后的省市中，西部地區占了絕大部分。進行以地區為控制變量的單因素方差分析，可以發現我國區域生態效率差異比較明顯，總體呈“東高西低”的格局，整體區域發展不平衡（F=10.993，P=0.000）。從表4顯示的事后比較結果來看，東部地區的生態效率顯著高于中西部地區，中部地區雖然從均值來看要高于西部地區，但并不顯著。

此外，具體分析生態足跡的內部結構可以發現，能源的消耗對生態足跡的影響比較大。其中，化石能源地占到60%以上，說明化石能源的消耗是經濟活動對自然造成沖擊的最主要方面。山西、內蒙、寧夏、上海、遼寧等省份化石能源的消耗比重較大，導致其各自整體生態效率下降。因此，要降低某地區的生態足跡最主要的途徑就是降低單位經濟產出的能源消耗量，提高其利用效率。

五、小 結

本文比較研究了生態效率的各種定義，總結出區域生態效率的概念模型與計算公式。通過引入生態足跡，把一個地區的生態投入與產出進行綜合評價，比較客觀的反映了當地的生態效率水平。與其他區域生態效率評價方法相比，本文發展的模型具有以下優點：①有比較完整的理論支撐（生態足跡）。生態足跡理論是目前一種廣泛用于衡量人類對自然資源的利用程度及自然為人類提供的生命支持服務功能的方法（周靜，管衛華，2012），該方法通過測定人類為維持自身生存與發展而利用的自然量來評估人類對生態系統的影響，是一種度量可持續發展程度的生物物理評價方法，被廣泛應用于生態研究及生態相關的能源、旅游和貿易等各個領域。本研究將生態足跡法應用于區域生態效率研究中，克服了以往研究中的各種不足之處，科學、系統的將影響生態效率的因素綜合進行考慮。②所需數據的可獲得性較好。本模型所需的數據來源主要都可直接從2008年的《中國統計年鑒》、《中國農業統計年鑒》、《中國農村統計年鑒》、《中國能源統計年鑒》、《中國可持續發展報告》以及聯合國糧農組織數據庫中獲得，根據生態足跡理論，依據模型思想，從中選取相應的數據進行換算，從而獲得可比較的值。③評價結果的橫向與縱向可比性較好。本模型換算出的區域生態效率值是通過人均GDP與人均生態足跡兩個指標進行換算而得，既能反映地區產出，亦能反映出地區為此產出進行的投入量，結果可以在不同區域之間進行生態效率進行比較；亦可以按照歷史順序，對同一地區歷年的生態效率變化狀況進行評估，能夠獲得較好的比較結果。

利用該方法對我國30個省、自治區和直轄市的截面數據進行計算，可以發現我國各地區之間的生態效率具有很大差異，總體呈現“東高西低”態勢，東部沿海發達地區盡管生態足跡較大，但人均產出更高，從而生態效率較高，中部、東北及西部地區盡管生態足跡不大，但人均產出亦不高，從而造成生態效率偏低；西部經濟不發達地區，則由于生態足跡過重，造成生態效率非常低。能源消耗不同及產出效率的不同造成生態效率的差異。而分層聚類結果顯示，經濟發達地區的生態效率普遍較高，而欠發達地區則相對較低。這從一個側面解釋了我國目前資源空間配置結構的形成。

為減少人均生態足跡，提高區域生態效率，降低人類對生態環境的影響程度，可采取：①加強節能理念的宣傳，運用相關環保節能政策進行合理引導，在提高地區人均產出的同時，緩解能源過度消耗帶來的生態影響。②進一步保護和合理利用現有能源，避免一味提高人均產出而進行的資源過度浪費與消耗，提高資源的利用效率與綜合利用水平，遏制生態環境的惡化。③大力提倡與發展地方循環經濟。進一步促進生產方式轉變，向集約型與環保型方式轉變，大力倡導循環經濟，努力減少對各種自然資源的消耗，建立起以循環經濟為核心的經濟體系，實現廢物的循環利用。這是降低生態足跡，提高區域生態效率最根本的途徑。

另外，本文所進行的測算僅僅是本研究模型的一個簡單應用，在后續的研究中，至少還可從兩個方面進行深化：一是將歷年數據進行測算，通過時間序列分析，研究我國各地區生態效率的時序變化；二是結合各地區的其他統計指標，分析生態效率與經濟社會發展之間的關聯關系。相信可以得出更多有益的研究成果。

[參考文獻]

[1] Organization for Economic Co-operation and Development. Eco-efficiency[R]. OECD， 1998： 7-11.

[2] 諸大建，邱壽豐.生態效率是循環經濟的合適測度[J].中國人口.資源與環境，2006（5）.

[3] 呂彬，楊建新.生態效率方法研究進展與應用[J]. 生態學報，2006，26（11）：3898-3906.

[4] Schaltegger S， Sturm A. kologische Rationalitat[M]. Die Unternehmung Nr4，1990：273-290.

[5] Stigson B. Eco-efficiency： Creating more value with less impact[R]. WBCSD， 2000：5-36.

[6] European Environment Agency， Making Sustainability Accountable： Eco-efficiency， Resource Productivity and Innovation[M]. Copenhagen： EEA， 1999.

[7] Saling P， Kicherer A， Dittrich-Kramer B，et al. Eco-efficiency Analysis by BASF： The Method[J]. The International Journal of Life Cycle Assessment， 2002，7（4）：1-15.

[8] International Finance Corporation[M/OL]. http：//www.ifc.org/ifcext/enviro.nsf/Content/CleanerProduction.

[9] United Nations Conference on Trade and Development. Integrating Environmental and Financial Performance at the Enterprise level： A methodology for standardizing Eco-efficiency Indicators[M]. United Nations Publication，2003： 29-30.

[10] Australian Government： Department of the Environment and Heritage[M/OL]. http：//www.deh.gov.au/.

[11] Industry Canada. Eco-efficiency： Good Business Sense[M/OL].

http：//strategis.ic.gc.ca/epic/internet/inee-ee.nsf/2002.

[12] WBCSD. Measuring eco-efficiency[R]. 2000.

[13] Hoh H.， Scoer K， Seibel S. Eco-Efficiency Indicators in German Environmental- Economic Accounting [R]. Federal Statistical Office， Germany， 2001.

[14] ISO. Environmental management—Eco-efficiency assessment—Principles and requirements[S].2009.

[15] Korhonen P J，Luptacik M. Eco-efficiency analysis of power plants： An extension of data envelopment analysis[J]. European Journal of Operational Research，2004，154（2）：437-446.

[16] Dyckhoff H， Allen K. Measuring ecological efficiency with data envelopment analysis（DEA）[J]. European Journal of Operational Research，2001，132（2）：312-325.

[17] William E R. Ecological footprints and appropriated carrying capacity： what urban economics leaves out[J]. Environment and Urbanisation，2009，4 （2）： 121-130.

[18] Wackernagel M， William R. Our Ecological Footprint：Reducing Human Impact on the Earth[M]. Gabriola Island：New Society Press，1996.

[19] Wackernagel M，Monfreda C.，Deumling D．Ecological Footprint of Nations（November 2002 Update）[M]．Oakland：Redefining Progress，2002.

[20] 劉宇輝，彭希哲.中國歷年生態足跡計算與發展可持續性評估[J].生態學報，2004，24（10）：2257-2262.

[21] Worldwide Fund for Nature （WWF）. Living Planet Report 2002[R].2004.

Evaluation on Chinas Regional Eco-efficiency

——Based on Ecological Footprint Methodology

Ji Dan

（ Shanghai Jiao Tong University，Shanghai 200２４０，China ）

Abstract： This paper defines regional eco-efficiency and establishes a model of regional eco-efficiency evaluation by using the ecological footprint methodology. Based on the data drawn from Chinas 30 provinces in 2007， the model is used to evaluate the differences of regional ecology efficiency. The results indicate： The difference in regional eco-efficiency is notable with the pattern of high in the east and low in the west， indicating that the regional development is not in balance； There appear hierarchical clusters with five classes in China's regional eco-efficiency. Energy consumption greatly affects eco-efficiency everywhere. Therefore， some proposals are put forward： adjusting industrial structure， balancing regional development， improving resources efficiency.

Key words： ecological efficiency； ecological footprint； cluster analysis； sustainable development

（責任編輯：張丹郁）