2000—2014年中國經濟系統物質流核算與資源產出率研究

楊威杉，馬國霞，趙學濤，於方*

（1. 中國科學院科技戰略咨詢研究院，北京 100190；2. 環境保護部環境規劃院，北京 100012）

2000—2014年中國經濟系統物質流核算與資源產出率研究

楊威杉1,2，馬國霞2，趙學濤2，於方2*

（1. 中國科學院科技戰略咨詢研究院，北京 100190；2. 環境保護部環境規劃院，北京 100012）

本文利用經濟系統物質流分析框架核算了我國2000—2014年的主要物質流、資源產出率等指標。結果表明：①2000—2014年本地采掘物質量、進口量和本地處置后排放均有較快增長。2011—2014年本地采掘中生物質采掘量逐年穩步增長，非金屬礦石和化石燃料采掘量處于下降趨勢。本地處置后排放中空氣排放物貢獻了絕大部分比例并逐年增長，水污染排放物逐年下降。②2000—2014年人均資源的采掘、投入和消耗量均有大幅增長，2014年人均物質消耗量比2000年增長1倍以上。資源產出率和單位GDP本地采掘、投入物質量處于波動式增長趨勢，本地采掘每噸物質所貢獻的GDP已連續三年超過資源產出率。③2014年中國資源產出率約為歐盟28國平均水平的1/4。2010年我國省級資源產出率差異較大，小部分地區已超過歐盟同期水平，但仍有大部分地區的資源產出率較低，未達到全國平均水平。

中國；經濟系統；物質流核算；資源產出效率

引言

經濟系統與環境通過物質流動聯系起來，經濟系統從環境中攫取水、能源、礦物質和生物質等資源，經過生產和消費過程轉換后向環境排放各種污染物。傳統的價值指標無法完全揭示經濟系統與環境的相互關系以及經濟發展對環境的影響，而物質流核算方法則可以全面反映經濟系統與環境的相互關系，可以考察經濟系統的資源利用效率和生產強度，通過調控現有的線性物質代謝模式，提高資源的利用效率，促進經濟增長與可持續發展。

經濟系統物質流分析（economic-wide material fl ow analysis, EW-MFA）起源于社會代謝論和工業代謝論。20世紀90年代開始，奧地利[1]和日本[2]分別開展了國家層面的物質流核算研究，此后物質流分析就形成一個快速發展的科學研究領域，大量學者集中研究如何統一不同的物質流分析方法。歐盟于2001年出臺了標準化的EW-MFA編制方法導則[3]，為物質流分析方法提供了第一個國際性的官方指導文件，并于2009年和2011年推出了新的修訂版[4]，使得EW-MFA物質流核算方法得到了規范和延續，核算結果也具有國際和區域可比性。2008年，OECD工作組在2001年歐盟導則的基礎之上發布2012歐盟資源生產率核算框架[5]。利用歐盟物質流編制導則，德國烏波塔爾研究院[6]開展了歐洲國家的物質流核算研究，系統地核算了1980—1999年歐洲各國主要物質流核算指標。研究結果表明，在這段時間內歐洲各國總體物質投入量沒有明顯下降，物質消耗量增速與經濟增長趨勢一致，物質總需求量從1990年開始與GDP增長呈現脫鉤趨勢。歐盟統計署[7]核算了2002—2013年歐盟各國資源投入、使用和進出口數量，并以2002年GDP為基期，計算了2002—2013年歐盟各國的資源生產率，其計算方法是GDP/本地物質投入或本地物質消耗。研究結果表明，自2008年開始，資源產出率與GDP增長呈現脫鉤趨勢，幾乎同時本地資源消耗量與GDP呈強脫鉤趨勢并保持到2013年。

最近二十年來，我國學者也開展了大量物質流核算方面的研究和探索。邢芳芳等[8]探討了在我國開展經濟系統物質流核算的研究和政策意義，并提出了國家層面和區域層面物質流核算框架和主要指標。王亞菲[9]基于EW-MFA框架核算了1990—2008年我國物質流總量指標，結果顯示，我國物質流指標在此期間呈現逐年增長的趨勢。李楠等[10]利用歐盟EW-MFA核算框架完成了2000—2010年我國資源產出率的測算，研究認為，我國單位資源消耗的GDP產出從2000年開始逐年增長并在2007年和2008年有所放緩，與發達國家對比，我國單位資源消耗和投入的GDP產出仍然較低。除了國家層面外，一些研究還利用物質流核算框架分析了省級層面和區域層面物質流動情況與資源產出效率，例如，徐明等[11]核算了遼寧省1990—2003年物質代謝變化過程，并計算了物質生產效率水平，發現其不僅低于全國水平，更遠低于國際發達水平；李剛等[12]計算了江蘇省1990—2007年經濟系統物質輸入和輸出情況，結果表明，江蘇省資源生產率高于全國平均水平，但仍低于美國等發達國家；戴鐵軍等[13]核算了2005—2012年京津冀地區物質代謝量與資源生產率，總體而言，京津冀地區物質代謝規模呈現上升趨勢，但北京資源生產率呈下降趨勢且整體上低于河北和天津。

根據《國家中長期環境經濟預測模型系統》對我國資源消耗和環境污染排放的模擬，王金南等[14]指出，未來10年我國資源消耗漲幅將進入“收窄期”，但環境承載力依然處于嚴重“超載期”。掌握各級層面物質流代謝情況與資源產出效率，有利于科學制定資源經濟政策，引導資源開采和消費的可持續發展，同時也可為資源資產負債表編制[15]和資源資產審計工作提供支撐[16]。雖然過往的核算方法遵循EW-MFA基本物質平衡理論和系統邊界定義，保持核算口徑一致，在總賬戶上保證測算結果具備國際可比性，但是核算框架針對我國現階段的重點領域、重點物質并未進行物質的細分。本文利用歐盟EW-MFA核算框架建立了國家層面上物質流核算框架，核算了2000—2014年主要物質流指標和資源產出率結果，并根據管理需要分別核算了2011—2014年本地采掘和本地處置后排放的子賬戶，力求使核算結果貼近我國資源效率管理的實際需求。

1 方法和數據

1.1 物質流核算賬戶與方法

根據EW-MFA核算框架指標定義，國家層面物質流包括直接流和衍生流兩部分。

直接流包括本地采掘DEU（domestic extraction used）、進口貨運量IM（import）、出口貨運量EX（export）和本地處置后排放DPO（domestic processed output）四個指標。

其中，本地采掘DEU指的是從本經濟系統資源環境采集挖掘，進入本經濟系統用作生產和消費的所有液態、固態和氣態資源（由于水的開采量的數量級比其他本地開采的流量大，核算時不計入）。本地采掘指標可以分為四個子賬戶：生物質、金屬礦石、礦石和化石燃料。

進口IM和出口EX指的是通過本經濟系統海關口岸進入或流出本經濟系統的所有商品。進口和出口商品包括原材料、半制成品和制成品。由于進出口統計中已進行分類，所以這兩個指標不再細分子類。

本地處置后排放DPO指從經濟系統流入自然環境中的物質，即所有生產和消費過程中產生并在處置后排入環境的物質。本地處置后排放包括排放至大氣中的污染物、固體廢物和排放至水體的污染物。其中，排放至大氣中的固體廢物由兩部分組成：生產過程中的固廢排放和末端消費活動中的固廢排放。本地處置后排放在核算中可以分為四個子賬戶：空氣排放物、水污染排放物、固體廢物和產品使用耗散性損失。

衍生流賬戶指可以根據直接流核算結果進行計算的間接物質流動賬戶。由于進出口核算賬戶無法細分子類，因此衍生流賬戶無法進行拆分。衍生流包括本地物質消耗DMC（domestic material consumption）、本地物質投入DMI（domestic material input）、本地物質輸出DMO（domestic material output）和物質貿易平衡PTB（physical trade balance）四個指標。

其中本地物質投入DMI用來衡量經濟系統生產消費活動所需的直接物質供給量。它包括本地采掘、進口兩部分，故其表征的是本地經濟系統對廣義資源環境（全球資源環境）產生的壓力。計算公式為：

本地物質消耗DMC衡量的是經濟系統的物質使用量，計量的是經濟系統直接使用的總物質量。本地物質消耗與能源消耗量等其他物理消耗指標的定義方法類似，可簡單歸結為本地輸入減去出口得到。計算公式為：

本地物質輸出DMO指本地經濟系統向外輸出的物質總和，包括本地處置后排放與出口兩部分。計算公式為：

物質貿易平衡PTB由進口減去出口得到，可反映經濟系統物質貿易的順差和逆差，順差表明本經濟系統資源輸出大于外部資源輸入，逆差表明本經濟系統資源輸出小于外部資源輸入。但由于進出口是商品形式，包含半成品及最終成品，在平衡過程中會存在不對等性。計算公式為：

1.2 數據來源

在考慮數據可獲得性和權威性的基礎上，選取國家官方數據來源進行核算。所有的數據均來自國家級別的統計年鑒。其中，國內采掘與本地處置后排放部分使用國家級別的綜合及行業年鑒數據。部分核算項目，如秸稈、牧草的產出、二氧化碳排放、化肥揮發等，均選擇權威期刊發表文章中的系數進行估算，為保證數據的一致性，所有選取系數在各年的核算中保持不變。為解決不同來源的數據差異性問題，在考慮數據來源可信度和有效性的基礎上，研究篩選出了物質流核算所需的主數據源，核算賬戶數據來源見表1。國家物質流核算框架包括直接流和衍生流共8個賬戶和對應的數據來源，見圖1。

表1 全國物質流核算主要指標數據來源

圖1 國家物質流核算框架和數據來源

2 結果分析

2.1 物質流動總體趨勢

截至2017年，根據官方數據的可獲得性，本研究計算了2000—2014年全國物質流代謝總體情況，結果見表2。2014年我國本地采掘物質量為118.18億噸，本地處置后排放達到111.45億噸，分別比2000年上漲了212%和249%，增長幅度巨大。其中，本地采掘2011年之前穩步上升并于2011年達到峰值，在經歷了2012年和2013年小幅回落后，2014年又有一定的增長。本地處置后排放2006年之后有小幅下降，應與我國“十一五”期間實施總量減排政策相關，2010年后開始大幅度攀升主要與二氧化碳排放高速增長有關，見圖2。我國2009年以前出口貨物量大于進口貨物量，物質貿易平衡為負，這代表國內物質進口的需求量低于物質出口量，2009年開始物質進口量大幅度提升，出口量雖沒有顯著下降，但是物質貿易平衡由負轉正并得到大幅度的增長，并于2013年達到峰值約10億噸。

表2 2000—2014年全國物質流主要指標值 單位：×106t

圖2 中國物質流核算2000—2014直接流賬戶

衍生流方面，物質投入在2011年達到高峰，但是2014年再次破峰，主要是由于進口量的高速上漲，同時出口量的下降也使得本地物質消耗量在2014年達到頂峰。總體而言，我國本地物質投入和消耗在“十一五”期間有快速增長，“十二五”期間出現了先下降再增長的趨勢。“十二五”期間物質消耗與GDP增長趨勢較為一致，“十二五”表現出的趨勢與GDP增長率并沒有趨同，說明我國經濟結構正在調整之中，對物質較高的需求不能立刻反映在GDP的增速上，見圖3。

為了貼近管理服務需要，更準確地掌握資源采掘和排放情況，根據數據的可獲得性與核算框架統計項目定義，本研究同時核算了2011—2014年各子賬戶的本地采掘和本地處置后排放情況，結果見表3。根據對2011—2014年各子賬戶的本地采掘和本地處置后排放核算可以發現，其中本地采掘的生物質物質量逐年穩步上升。金屬礦石僅在2014年略有下降。非金屬礦石2011—2012年降幅較大，但2013年又上漲了約1億噸。化石燃料2011—2014年逐年下降。從物質構成可以看出，本地采掘2011—2014年的上漲主要依靠了生物物質和金屬礦石的供給增長，相反，在此期間經濟系統對非金屬礦石和化石燃料的需求量有所減少。

圖3 本地物質投入、本地物質消耗與GDP增長率

表3 2011—2014本地采掘和本地處置后排放分指標結果單位：×106t

2011—2014年，本地處置后排放的核算結果顯示，空氣排放物（包括常規污染物、顆粒物、溫室氣體等）貢獻了絕大多數的排放物，并且每年以10億噸級的增量高速上漲。固體廢物（市政垃圾、工業固廢等）的排放在2012年達到峰值，并在2013年和2014年有所回落。水污染物（氨氮、磷、重金屬和其他有機物等）逐年下降，2011—2014年減少了600萬噸。產品使用耗散性損失（各種肥料、農藥、溶劑、耗散性損失等）在此期間也有一定幅度的下降，相比2011年，2014年的產品使用耗散性損失減少了9000萬噸。總體而言，空氣排放物，特別是二氧化碳的增長是本地處置后排放增長的主要因素。

人均物質占有率指標，如本地采掘/人口、本地物質投入/人口、本地物質消耗/人口，分別用來表征平均滿足單位人口需求所需采掘、投入和消耗的物質量，該指標的數據越高，表明人均物質的需求量越大，為滿足社會經濟發展全社會投入的物質量也越高，同時對資源環境的壓力也越大。

人均占有的本地采掘、本地物質投入、本地物質消耗指標，結果見表4，可以看出，2000—2014年本地采掘、本地物質投入、本地物質消耗量穩步上升，其中本地物質投入的高速上升與最近幾年進口貨物量的增加有緊密關系。本地物質消耗和本地采掘變化趨勢高度一致，表明人均物質消耗主要依靠本地采掘。進口貨物量雖然超過出口貨物量，但是差額部分在物質消耗總量中占的比重依然不高。2014年人均本地物質投入比2013年增加較多，人均本地采掘和本地物質消耗量在2012年和2013年下降后有小幅回升，這主要是GDP增速減緩并且物質消耗降低共同造成的。最近十年我國的人口增長率持續保持一個較低的增速，但是本地采掘和消耗的量增速較快，導致人均本地采掘、物質投入、物質消耗增長迅速并達到一個較高的水平，這一方面說明我國經濟發展對物質投入和消耗需求巨大，另一方面也反映出我國目前物質需求對資源環境的壓力依然很大，見圖4。

2.2 資源產出效率對比

圖4 人均本地物質消耗、本地物質投入和本地采掘

根據2000—2014年物質流核算結果，可計算經濟系統資源產出率。資源產出率是指消耗一次資源，包括煤、石油、鐵礦石、有色金屬稀土礦、磷礦、石灰石、沙石、生物質等，所產生的國內生產總值，其計算公式為：地區資源產出率=地區生產總值（不變價）GDP/本地物質消費（DMC），單位為元/噸。除資源產出率外，結合主要物質流指標還可以衍生出兩大類比較重要的經濟效率類指標。

（1）本地采掘的GDP產出。GDP/本地采掘（DEU）用來表示本地采掘單位物質量能產生多大經濟價值，根據公式（1）+（2）：DMC=DEU+IM–EX，與資源產出率相比，GDP/本地采掘用來表示不含進出口物質量的純本地物質資源產出效率。

（2）GDP/本地投入（DMI）用來表示本地投入單位物質所產生的經濟價值，根據公式（1）DMI=DMC+EX，與資源產出率相比GDP/本地物質投入用來表示物質消耗和出口總和的單位GDP產出效率，如果一個經濟系統中有物質出口，理論上GDP/本地物質投入應永遠小于資源產出率。與資源產出率的判斷標準相同，這兩項指標的數據越高，表明在不同邊界條件下物質的資源產出效率越高。

為了避免通貨膨脹影響由于技術、管理水平進步造成的真實的資源產出率提高，本研究采用以2000年為基期來計算歷年的GDP不變價，從而測算2000—2014年我國的資源產出率和其他效率指標，結果見表4。

表4 2000—2014年全國人均資源占有率與資源產出率指標計算結果

2000—2014年我國資源產出率一直保持上升趨勢，從2000年的1750元/噸上升至2014年的2916元/噸，僅在“十一五”期間出現了小幅下降。從2007—2008年這兩年的物質流分項數據和經濟指標來看，資源產出率下降主要是因為GDP增速的放緩以及本地物質消耗在2007年之后的高速增加。GDP在“十一五”前，大部分年度較上一年增幅超過12%，而“十一五”期間的GDP增幅則在9%左右，從2009年開始再次出現上升的趨勢。同時，2000—2014年每噸本地采掘所貢獻的GDP逐年攀升并于2013年達到峰值，當年每噸本地采掘可以貢獻3 197元GDP。在加上進口貨物量后，每噸本地物質投入所貢獻的GDP在“十二五”期間保持了較高的增長，并于2013年開始突破2500元/噸。一個值得注意的變化趨勢是每噸本地采掘所貢獻的GDP已連續三年超過每噸本地物質消耗所貢獻的GDP，這說明，一方面我國進口貨品持續超過出口貨品數量，另一方面也說明本地采掘所貢獻的資源在GDP的構成中占有越來越重要的位置。見圖5。

將中國與歐盟國家2000—2014年資源產出率進行對比來看（其中歐盟數據來源于歐盟統計署數據庫官方統計，歷年數據按照2000年不變價進行換算，歐元和人民幣按照統一匯率1:7.17進行換算），中國資源產出率較歐盟28國平均水平仍有較大差距（圖6），但同一時期中國資源產出率增速較歐盟增長更快，2000年時中國資源產出率僅是歐盟平均水平的1/5，2014年這一比例變為接近1/4，且依然具有較大的增長潛力。

省際間的物質流核算涉及各省份之間物質的調入調出數據，需要參考政府編制的投入產出表進行計算，由于投入產出表涉及工作量大、更新速度慢，因此本研究無法逐年更新省級物質流動情況，根據現有的2010年省級物質消耗量和當年分省GDP可以計算2010年各省份資源產出率，見圖7。數據表明，我國各省份資源產出率差異較大，其中上海、廣東和北京三地的資源產出率遠超過同期歐盟平均水平11 200元/噸，但其他各省份均未有超過6000元/噸，并且有一半以上的省份未超過全國平均水平，資源產出率較低的省份多集中在我國西南、西北和東北地區。

圖5 單位GDP本地采掘量、本地物質投入量和資源產出率

圖6 GDP/資源產出率對比：中國-歐盟

圖7 2010年分省資源產出率

3 結論與建議

通過建立物質流核算賬戶，持續不斷地跟蹤和計算我國物質流動情況和資源生產率可以掌握了解我國資源利用情況，為可持續資源利用的宏觀政策提供依據。本文分別核算了2000—2014年主要物質流指標，計算了2000—2014年資源產出效率，核算了2011—2014年分子類別的本地采掘和本地處置后排放指標，比較了2000—2014年中國與歐盟資源產出率的差距和2010年中國各省份資源產出率的差異。

從主要物質流指標核算可以發現，我國自2000年以來本地采掘物質量增速較快，同時為滿足國內市場物質消耗的需求，物質進口量也逐年增長，2009年起物質進口量高于物質出口量，貿易平衡由負變正。本地處置后排放在“十一五”期間受總量減排政策影響有了小幅下降，但是由于二氧化碳排放持續增加，“十二五”期間本地處置后排放開始高速增長。本地物質投入和本地物質消耗在2010年之前與GDP增長率變化保持一致，在2010年之后雖然繼續保持增長趨勢，但是和經濟增長之間的相關關系并不明顯，這說明我國經濟結構在這一時期處在調整之中，對物質較高的需求沒有立刻反映在GDP的增速上。

通過對2011—2014年本地采掘和本地處置后排放的子賬戶分解可以發現：生物質本地采掘量逐年穩步增長，金屬礦石采掘量保持穩定，非金屬礦石和化石燃料采掘量處于下降趨勢。空氣排放物貢獻了本地處置后排放的絕大部分比例并逐年增長，水污染排放物逐年下降，產品消耗性損失也在逐年下降，固體廢物于2012年達到峰值后開始有所下降。

資源生產率方面，計算結果表明，最近15年來人均資源的采掘、投入和消耗量均有大幅增長，到2014年人均物質消耗量已經達到9.2噸，比2000年增長一倍以上。雖然近10年我國的人口增長率持續保持一個較低的增速，但是物質采掘和消耗的量比較大，導致人均物質采掘、投入和消耗量比較高，環境壓力較大。單位GDP物質采掘、投入、消耗量處于波動式增長趨勢，說明我國物質的資源產出率正在穩步提高，每噸本地采掘所貢獻的GDP已連續三年超過資源產出率，這說明本地采掘資源在GDP的構成中占有越來越重要的位置。

在和國際相同指標的對比發現，雖然我國資源產出率增速較快，但目前我國資源產出率僅為歐盟28國平均水平的1/4，仍有較大差距。2010年分省資源產出率計算結果表明，我國省級資源產出率差異較大，雖然有小部分地區已超過歐盟同期水平，但仍有大量地區資源產出率較低，未達到全國平均水平。

建議在后續研究中繼續對物質采掘、本地處置后排放進行分賬戶核算，以長期掌握不同類型物質代謝情況。系統地開展省級和地市層面的物質流和資源生產力空間分布研究，鼓勵有條件的地區將資源生產力納入政府考核指標體系，促進資源生產率的提高，為資源經濟政策提供決策依據，進一步優化經濟結構，促進地區的可持續發展。開展精細化資源流動管理工作，包括開展資源開采補償和資源稅等研究，通過調整資源政策，進一步平衡全國資源生產率分布不均這一現狀，全面提升我國資源生產力水平。

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2000—2014 Study on China Economic-Wide Material Flow and Productivity Accounting

YANG Weishan1,2, MA Guoxia2, ZHAO Xuetao2, YU Fang2*
( 1. Institutes of Science and Development, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190;2. China Academy for Environmental Planning, Beijing 100012)

This article adopted economy-wide material flow accounting and analysis (EW-MFA) framework to account China’s main material flow and resource productive in 2000-2014. The results indicated that (1) DEU, IM and DPO had growing rapidly in 2000-2014, and biomass increased steadily, but non-metallic and fossil fuel was decline. Air materials contributed most parts of DPO, water pollutants decreased gradually. (2) DEU, DMI and DMC per capita had all increased very fast, in which DMC per capita was doubled from 2000 to 2014. Unit GDP supply per DEU/DMI/DMC had increased in overall but not gradually, and GDP/DEU had succeeded GDP/DMC for three consecutive years. (3) China’s resource productivity in 2014 is only quarter of EU average level. And China’s provincial productivity in 2010 showed a huge variety with only small parts of the region exceed EU level, but most provinces did not reach to national average level.

China; economy-wide; material flow accounting; resource productivity

X196；F224.12

1674-6252（2017）06-0071-08

A

10.16868/j.cnki.1674-6252.2017.06.071

國家自然科學基金（41371533）。

楊威杉（1984—），男，博士，助理研究員，主要研究方向為環境經濟核算、環境績效評估，Email: yangws@caep.org.cn。

*責任作者： 於方（1972—），女，博士，研究員，主要研究方向為環境經濟核算、環境損害評估。