基于能值-成本的資源型省域綠色GDP核算及可持續發展評價

張建勇，趙艷玲，付亞潔，何廳廳，田帥帥，鄒玉珠，劉慧芳

(中國礦業大學(北京)土地復墾與生態重建研究所，北京 100083)

綠色礦業

基于能值-成本的資源型省域綠色GDP核算及可持續發展評價

張建勇，趙艷玲，付亞潔，何廳廳，田帥帥，鄒玉珠，劉慧芳

(中國礦業大學(北京)土地復墾與生態重建研究所，北京 100083)

為了評價資源型省域的可持續發展水平，本文研究資源型省域綠色GDP的核算體系，選取典型研究區，綜合運用能值分析法和成本法，將不可更新資源、環境損耗中的各種能量轉換成能值-貨幣價值，并在傳統GDP中扣除，得到資源型省域的綠色GDP值與年際變化，再構建可持續發展評價指標體系，分析研究區的可持續發展狀況并提出對策。結果表明：以山西省為例，在2000～2014年間，傳統GDP增長速度較快，綠色GDP增長相對比較緩慢且2013～2014年保持平穩趨勢，綠色GDP在傳統GDP中所占比重不斷下降，總體的可持續發展水平較低。這與能值交換率顯著相關，有賴于山西省的產業結構、經濟增長依靠煤炭等不可更新資源的特點，省內資源開發程度較高，對外界資源依賴性較低，對外貿易以輸出能值為主。因此，在去產能的新常態下，山西省必須加快產業結構調整，轉變經濟發展方式，提高經濟發展的質量和效益，實現綠色可持續的發展。

綠色GDP；能值分析法；成本法；資源型省域；可持續性評價

0 引 言

資源型區域的發展是社會關注和學者研究的問題[1-2]，當前常用國內生產總值(GDP)來衡量區域經濟狀況和發展水平。近年來，隨著經濟的高速發展和環境問題的日益惡化，生態文明建設即將成為各區域的重要考核方面。越來越多的學者意識到傳統的GDP只反映了經濟總量的增長，而沒有體現自然資源和環境對經濟活動的貢獻，因而不能客觀的反映經濟的增長[3]。綠色GDP彌補了傳統GDP的不足，考慮自然資源和環境因素，更精確的解釋了經濟增長過程中數量與質量的關系，反映了可持續發展的思想和要求[4]。20世紀70年代以來，西方國家對綠色GDP進行了大量的研究，以期反映經濟增長與自然資源和環境壓力之間的關系。我國從1998年開始引入綠色GDP的相關研究，并取得了一定的進展。目前主要集中在核算方法(包括能值分析[5]、生態系統服務價值[6]、非貨幣化[7]、能值分析與物質流分析結合[8])、生態系統類型(包括農業[9]、工業[10]、森林[11])、空間尺度(包括全國[12]、省際[3]、市域[13]、縣域[6])、時間尺度(包括短期1年[9]、中長期6年[14]、12年[12]、長期29年[15])等多樣化領域和多尺度研究。這一理論針對資源型區域的可持續發展研究表現出潛力，目前的認識和研究尚不充足。

能值理論和分析方法是20世紀80年代美國著名生態學家H.T.Odum創立的，當前廣泛用于綠色GDP的核算。能值是產品或勞務形成過程中直接或間接投入應用的一種有效能總量。以能值為基準，通過能值轉換率，可以將不同種類、不同類別的能量轉換成同一標準的能值，進行比較分析[16]。對于自然資源和不可再生資源，采用能值分析法才能體現它們的真實價值；但對于環境損耗因素，采用能值分析法體現的是污染物的存在價值，而考慮將環境修復好則體現修復的成本代價[5]，目前的研究報道尚不多。

本文選取典型的資源型省域為研究區，將能值分析和成本法相結合，構建資源型省域的綠色GDP核算體系，核算其資源開發的黃金期與轉型初始期(2000～2014年)綠色GDP的發展變化，并基于此提出可持續發展的評價方法，以期科學評價和認識研究區的可持續發展水平，為資源型區域的綠色發展和生態文明建設考核等提供指導和依據。

1 研究區概況

我國典型的資源型省域有山西、內蒙古、陜西、山東、安徽、黑龍江等省(區)，其中山西、內蒙古和陜西的GDP與原煤產量顯著相關性(圖1)，且山西省的單位GDP能耗與其他五個省(區)相比而言是最高的(圖2)，由此可見山西省的GDP與原煤產量不僅相關性高，經濟發展對原煤產量的依賴程度也很高，是非常典型的資源型省域，因此選取為本文的研究區。

圖1 典型資源型省域的GDP及原煤產量

圖2 典型資源型省域的單位GDP能耗

山西省位于太行山與黃河中游峽谷之間，地理位置為東經110°15′～114°33′，北緯34°34′～ 40°43′，總面積15.626 6萬 km2，多為山地與丘陵地貌，人口3 647.96萬人(2014年末)；屬于溫帶大陸性季風氣候，年平均氣溫3～14℃，晝夜溫差大，南北溫差也大，年平均降雨量400～650 mm；主要糧食作物有小麥、高粱、玉米、豆類和薯類；經濟作物有棉花、煙葉、甜菜、胡麻、油菜籽等。礦產資源以煤、鋁土、鐵等為主，工業以能源、冶金為主，輕工業相對薄弱。

山西省是全國最主要的煤炭生產基地，煤炭產量約占全國煤炭產量的25%左右，調出外省市煤炭量占該省煤炭產量的70%左右(圖3)，為國家的經濟發展提供了能源保證，但是付出了資源環境的巨大代價。原煤產量從2000年的25 152萬 t上升到2014年的92 793萬 t。工業“三廢”排放對環境產生了較大影響，2014年廢水排放總量為49 250萬t，是2000年的1.5倍；廢氣排放量為230 645億 m3，是2000年的5.4倍；固體廢棄物產生量為30 221萬t，是2000年的3.9倍。傳統GDP是以最終產品和服務的市場交換價值來計量的，不能完全反映產品、服務生產過程中消耗的各種資源、環境的價值，而扣除不可更新資源、環境因素后的綠色GDP，能夠反映區域經濟的可持續發展狀況。

2 研究方法

2.1數據來源

本文選擇我國煤炭行業發展的黃金期與轉型初始期(2000～2014年)為研究時段，更能體現資源型省域的發展態勢。社會經濟數據主要來源于《山西省統計年鑒》和《中國城市統計年鑒》，并以《中國統計年鑒》和山西省歷次國民經濟和社會發展統計公報等為補充，自然資源和能源的能量轉換率主要參考《生態經濟系統能值分析》，能量折算系數來源于《農業技術經濟手冊》，環境損耗中的單位治理成本(2004年)參考《中國環境經濟核算技術指南》，其余年份按照居民消費價格指數計算。

2.2太陽能值計算

太陽能值是資源或產品形成所需直接和間接應用的太陽能量，經過計算可將各項指標換算為同一標準下的能值加以比較和分析。對于自然資源和不可再生資源，采用能值分析法；對于環境損耗因素，采用成本法更能體現將環境修復好的成本代價，而不是污染物的存在價值，具體見表1。

圖3 山西省煤炭產量占全國煤炭產量比重、調出外省市煤炭比重

表1 太陽能值計算

注：能量折算系數是將資源或產品所含的能量折算為標準能量值的比例系數。

2.3綠色GDP計算

參考康文星等[5]、郭麗英等[13]的研究方法，對目前常用的綠色GDP的計算公式進行改進，其表達式見式(1)。

綠色GDP=傳統GDP-∑R-∑E

(1)

式中：∑R為系統中不可更新資源的能值-貨幣價值之和(包括不可更新自然資源和不可更新資源產品、輸入資源產品的能值-貨幣價值之和)；∑E為系統中環境損耗的能值-貨幣價值之和。

2.4可持續發展評價

傳統的可持續發展評價指數與能值產出率、能值交換率和環境負載率密切相關，計算公式見式(2)。

(2)

式中：能值產出率為系統總產出能值與社會經濟反饋投入能值之比；能值交換率為系統輸入能值與輸出能值之比；環境負載率為系統中不可更新資源能值與輸入能值的總和與系統中可更新資源能值的比值。

傳統的EISD只考慮了不可更新資源對環境的壓力，沒有考慮廢棄物對環境的壓力，因此將傳統的EISD調整為式(3)。

(3)

式中，廢棄物與可更新能值比為系統中廢棄物能值與系統中可更新資源能值的比值。NEISD越高，表明單位環境壓力下的社會經濟效益越高，系統的可持續發展性能越好。

3 結果與分析

3.1山西省環境-生態-經濟系統投入的太陽能值

在我國煤炭行業的黃金時期，山西省依靠煤炭資源優勢取得快速發展。由表2可知：山西省15年的太陽能值總量整體呈上升趨勢，僅在個別年份有所下降。通過相關性分析可知，太陽能值總量與可更新自然資源、不可更新資源產品呈極顯著正相關，與不可更新自然資源、可更新資源產品、輸入能值呈正相關，但相關性不顯著?？筛伦匀毁Y源能值的變化主要是由降雨量的變化引起的，且是太陽能值總量的主要組成部分，與太陽能值總量的變化趨勢一致。不可更新資源產品能值呈現逐年遞增趨勢，對太陽能值總量的變動貢獻大，僅在2008～2009年略微下降和2013年后轉折下降，這可能是因為2008年全球金融危機和2012年煤炭產能過剩的影響，分別給煤炭市場帶來了沖擊所導致。不可更新自然資源的能值呈波動變化，變化幅度明顯，對太陽能值總量的變化有一定程度的貢獻?？筛沦Y源產品除2007年肉類產品供給異常偏少外，其能值變化幅度比較小，說明15年間農產品、水產品、畜產品的產量比較穩定。輸入能值呈先上升后下降再上升的趨勢，2008年、2014年分別達到頂峰；這與所需外省市調入山西省的煤炭資源量密切相關。輸出能值整體呈上升趨勢，山西省特殊的地理位置使其成為全國經濟發展的重要推動力，大量的煤炭資源的輸出使得山西省的輸出能值與輸入能值極度不平衡，流失了大量的財富。

貨幣流是影響綠色GDP的一個主要因素，15年間的貨幣流能值呈現波動變化(表2)，商品輸入和輸出、實際利用外資是主要影響因素；除此之外，2014年旅游總收入是2000年的34倍，發展尤為迅猛，對山西省綠色GDP的貢獻率增大。作為煤炭開采大省，粗放的開采方式導致了嚴重的生態環境問題，因而廢物流是影響綠色GDP的另一個主要因素。而15年間的廢物流能值整體呈下降趨勢，說明山西省的環境質量在逐步改善，但是由于大量歷史遺留問題的存在，環境形勢仍然很嚴峻。能值/貨幣比率是總太陽能值與傳統GDP的比值，反映的是經濟開發程度；能值/貨幣比率越高，經濟開發程度越低。山西省的能值/貨幣比率低于西藏自治區，高于福建、江蘇、浙江等省，也高于世界平均水平[17-18]，這是由于山西省的經濟總量主要來源于資源環境，產業競爭力不強。

表2 2000～2014年山西省環境-生態-經濟能值分析表

3.2山西省綠色GDP的核算

將山西省各年度環境-生態-經濟系統中消耗的不可更新自然資源、不可更新資源產品、輸入能值利用各年度的能值/貨幣比率轉換成能值貨幣價值，并在傳統GDP中予以扣除；經濟發展過程中產生的廢物對環境造成的各種破壞需要資金、人力、物力去改善，也要在傳統GDP中扣除，最終得到山西省2000～2014年的綠色GDP(圖4)。

圖4 2000～2014年山西省綠色GDP的核算

根據核算結果可知：15年間綠色GDP的能值-貨幣價值整體呈上升趨勢，但其增長率明顯低于傳統GDP的增長率，且綠色GDP在傳統GDP中所占比重整體呈下降趨勢，2000年(86%)到2014年(68%)的降幅達18%。而不可更新資源產品的能值-貨幣價值占傳統GDP的比重有所上升，2000年(12%)到2014年(31%)的漲幅達19%，且后兩年的比重平穩保持在30%，其中煤炭資源的能值-貨幣價值占不可更新資源產品的比重一直保持在40%左右。這是由于山西省是典型的資源型省域，經濟發展以工業為主，特別是以煤炭為為主，研究時段內工業生產總值占傳統GDP的比重一直在50%左右。2014年(5 471.01億 元)工業產值是2000年(748.65億 元)的7.3倍。工業的高速發展需要消耗大量的不可更新資源產品，特別是煤炭產量，而后2014年出現下降趨勢。山西省的經濟發展是以資源，特別是煤炭資源的大量消耗為基礎的。

山西省2014年環境損耗的能值-貨幣價值是2000年的4.9倍，占傳統GDP的比重下降43.9%，說明山西省的環境狀況在逐步改善。這得益于山西省環保力度的加大，藍天碧水工程的實施，重點污染區域的整治，取締、關閉、治理、改造等多種措施的并行。但是長期粗放、大規模的煤炭開采造成了嚴重的環境問題，治理一直落后于污染，經濟發展與環境治理不能同步，仍然是“先污染、后治理”，舊賬未清，又添新賬。因此，山西省的環境狀況不容樂觀，仍需加大治理力度。

3.3山西省可持續發展評價

圖5 2000～2014年山西省能值交換率的變化

山西省的煤炭產量占全國煤炭產量的25%左右，調出外省市的煤炭量占山西省煤炭產量的70%左右。山西省是產煤大省，也是輸出煤炭大省。2000～2014年的研究時段內，山西有三分之一左右的不可更新資源產品能值用以輸出外省及出口國外(圖5)，且輸出產品基本是以煤炭、焦炭等初級產品的形式進行出售，損失了大量財富。輸入能值與輸出能值的比值反映的是對外交流的利益得失，根據核算結果知：山西省輸出能值高于輸入能值，2004年兩者差異達最大，2009年兩者差異最小，本地的輸出能值大于輸入的能值，地區經濟發展是難以可持續的。商品交換中的能值平衡將引導長遠的更可持續的發展，因此，作為煤炭資源大省，山西省應改變傳統的經營模式，發展先進技術，充分發揮資源能值的作用，盡量輸出最終產品，避免財富的損失。

環境負載率是系統中不可更新資源能值與輸入能值的總和與系統中可更新資源能值的比值，環境負載率越大，經濟系統中能值的利用強度越大，環境壓力也就越大。山西省的環境負載率高于青海、西藏等省(區)，低于世界平均水平，處于較低水平[19-20]。但是研究時段15年內，環境負載率從0.15(2000年)上升到0.46(2012年)，而后下降至0.44(2014年)(表3)，表明山西省環境和資源的負荷率增大，而近年來表現出降低的趨勢。2000～2003年，環境負載率增長比較緩慢，年平均增長率為13.34%；2004～2008年，煤炭等資源的大量開采與利用給環境帶來了巨大的壓力，環境負載率隨之增大，年平均增長率達到21.3%；2009～2012年間煤炭資源整合、資源型經濟轉型等措施實施過程中，煤炭資源產能穩定中持續上升；此后2013～2014年煤炭產能過剩問題顯現，產量有所降低，環境負載率略有降低。雖然山西省的煤炭市場結構發生了巨大變化，環境負載率的年平均增長率降低為18.89%，但是環境壓力仍然很大。

廢棄物與可更新能值的比值反映的是廢棄物對環境的壓力，該值與廢棄物對環境的壓力成正比。在15年間，廢棄物與可更新能值的比值呈波浪型下降趨勢，這主要是由于過去粗放的開采方式給環境造成了嚴重的破壞，而山西省越來越重視環境問題，采取了各種強有力的措施整治環境，環境狀況得到有效改善。

可持續發展評價指標(NEISD)越高，單位環境壓力下的社會經濟效益越高，系統的可持續發展性能越好。山西省NEISD的高低主要取決于能值交換率的大小(表4)，能值交換率越高，即輸入能值與輸出能值的差距越小，可持續發展性能越好。山西省在中國能源戰略中的重要地位，導致山西省的輸出能值一直遠高于輸入能值，能值交換率一直都小于1，在經濟發展中處于不利地位。“十一五”以來，大型煤炭基地建設規劃的批復、煤炭工業“十一五”規劃的出臺、《煤炭產業政策》的頒布與實施、《國務院關于促進煤炭工業健康發展的若干意見》的發布為煤炭行業的可持續發展提供了良好的外部環境，2008年的金融危機為山西省提供了改革的契機，2009年開始煤炭資源的兼并重組，2010年開始資源型經濟轉型的試點，這一系列措施的實施使得山西省的經濟發展方式發生轉變，產業結構逐步調整，可持續發展性能得到提高。2012年煤炭資源整合煤礦兼并重組完成，2013年此后煤炭產能過剩問題凸顯，而新興產業處于起步階段，歐債危機日益嚴重，國際市場需求萎縮，國內經濟增速放緩，減少了對能源原材料的市場需求。經濟發展緩慢，能值產出率和能值交換率降低是可持續發展評價指標驟然降低的主要因素；化石燃料的大量消耗以及廢棄物的排放給環境造成了很大壓力，這是可持續發展評價指標驟然降低的重要因素。

表3 2000～2014年山西省可持續發展性能指標(NEISD)

表4 可持續發展性能指標(NEISD)與各評價指標的相關性

注：**表示在0.01 水平(雙側)上顯著相關。

4 結論與討論

4.1結論

當前，生態文明建設已納入發展的評價考核體系，綠色GDP核算體系對于資源型區域的適用性較好。基于能值分析與成本法的綠色GDP核算，能夠實現資源型區域可持續發展的科學評價。山西省2000～2014年間傳統GDP增長速度較快，綠色GDP增長相對比較緩慢，且綠色GDP在傳統GDP中所占比重降幅達18%，可持續發展水平整體趨向于更低。山西可持續發展水平與能值交換率顯著相關，特別是2006年以來與外省市之間大量調入與調出煤炭資源；2013年為其轉折點，環境負載率、綠色GDP占比等保持平穩。這與山西省的產業結構、經濟增長依賴煤炭等不可更新資源有關。山西省在全國經濟發展中的特殊地位決定了對外貿易以輸出能值為主，內部資源開發程度較高，對外界資源的依賴程度較低，但產業競爭力不強，經濟活力趨于減弱。這與刁麗瓊等[15]對山西省1980～2008年可持續發展的評價結果基本一致，認為山西省的經濟發展是以消耗資源和環境取得的，可持續發展能力降低，且逐年研究可發現其中微小的變化趨勢。

經過綠色GDP核算，發現可持續發展的短板，為科學調整與制定發展策略提供支持。山西省長期以來以能源原材料為主導，高度依賴煤炭的產業結構對資源環境造成了極大的壓力，經濟發展與生態環境的矛盾越來越突出，必須加快產業結構調整，轉變經濟發展方式，提高經濟發展的質量和效益。采用高新技術改造提升傳統產業，向集約生產轉變，大力發展循環經濟，延長，發展煤焦化、煤氣化、煤液化、煤電鋁、煤電材，提高資源轉化率、原材料深加工率；加快發展制造業、新型工業，大力發展信息技術、節能環保等高新技術產業，提高新型產業在傳統GDP中的比重；統籌發展各類服務業，重點發展旅游業，提高景區的開發力度，完善景區的配套設施，促進旅游與文化的協調發展。

4.2討論

能值分析法將資源與經濟聯系起來，將不能量化的資源轉換為可用以比較分析的能值、能值-貨幣價值，彌補了傳統經濟學的資源定價缺陷。但仍然存在一些不足之處：不同尺度的能值轉換率應在現有的能值轉換率的基礎上進行修正，彌補地域的差異；能值分析法沒有考慮自然資源對環境、人體的損害，比如洪澇、暴雨等自然災害造成的土壤侵蝕、人員傷亡等，需進一步完善。

采用成本法核算環境損耗，雖然能夠體現將污染物修復好的成本代價，但是沒有考慮自然資源的自修復能力、環境污染對人的健康、農業、森林以及各種材料、設備的損害情況，需要進一步修正。

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GreenGDPcalculationandassessmentofsustainabilitydevelopmentforresources-basedregionsbyenergyanalysisandcostmethod

ZHANG Jianyong，ZHAO Yanling，FU Yajie，HE Tingting，TIAN Shuaishuai，ZOU Yuzhu，LIU Huifang

(Institute of Land Reclamation and Ecological Restoration，China University of Mining and Technology(Beijing)，Beijing100083，China)

In order to evaluate the sustainable development level of resource-based regions and discuss the accounting system of green GDP，this paper combines the energy analysis with cost method，transfers from all kinds of energy of non-renewable resources and environmental loss to currency value，deducts from the traditional GDP，and obtains green GDP value and annual change of resources-based regions.Then assessment system of sustainability development is established to analysis sustainable situation of study area，and proposes the corresponding measures.The results show that the traditional GDP increases rapidly，but the green GDP increases relatively slowly with a stable trend in2013and2014and continuous decrease of ratio to GDP from2000to2014in Shanxi province，which is a typical example of resources-dependent region.The sustainable ability of Shanxi province is evaluated as a low level，which has a significant relationship with energy exchange rate.It can be resulted in the industrial structure and method of economic growth，which is heavily relied on coal and other non-renewable resources，and it is characterized by high-development of internal resources，self-sufficiency resources，and export-oriented foreign trade.Therefore，under the new normal economy of overcapacity reduction，Shanxi province must accelerate the adjustment of industrial structure and transformation of economic development mode to improve the quality and efficiency of economic development，and realize green，sustainable development.

green GDP；energy analysis；cost method；resources-based region；sustainability assessment

2017-01-22責任編輯：宋菲

“采煤沉陷地綠色綜合治理與生態修復關鍵技術”項目資助(編號：2016ZDJS11A02)

張建勇(1989-)，男，漢族，陜西安康人，博士研究生，主要從事土地復墾與生態重建方面的研究，E-mail：zjy_xkd@126.com。

趙艷玲(1976-)，女，教授，博士生導師，主要從事土地復墾與礦區生態修復方面的教學與研究工作，E-mail：zhaoyl7677@163.com。

X196；F407.1

：A

：1004-4051(2017)09-0104-07