生态学和经济学的桥梁——能值理论分析法述评

李苏

(北方民族大学商学院，宁夏银川750021)

生态学和经济学的桥梁
——能值理论分析法述评

李苏

(北方民族大学商学院，宁夏银川750021)

生态经济;生态系统;能值分析

20世纪80年代，奥德姆创立了能值理论及分析方法，被认为是连接生态学与经济学的纽带，具有巨大的理论和现实意义。能值分析法广泛应用于国家、省域、城市、县域、自然资源、工农业等各种生态系统或生态经济系统，表征和评价此区域的生态系统健康与否，从而为可持续发展提供可行的战略，由于创立时间较短，其在理论和研究方法上存在一些不足，如能源转化率计算、能值与可持续发展研究等方面。

能值分析理论和方法是美国著名生态学家、系统能量分析先驱奥德姆 (H.T.ODUM)于20世纪80年代创立的以能量为核心的系统分析方法。是在深入研究生态系统能量学，综合运用系统生态学、能量生态学、生态经济学等理论的基础上，创立了此理论方法。能值分析理论和方法在国际生态学界和经济学界引起强烈反响，被认为是连接生态学和经济学的桥梁，具有重大的科学和现实意义。

一 能值理论及方法概述

能值 (Emergy)不同于能量概念，是指某种流动或储存的能量中所包含的另一种能量的数量。能值分析以能量为基准，把生态系统或生态系统中不同种类的能量转化成统一标准的能指，以评价其在系统中的作用和功能。由于各种资源、产品或劳务的能量均直接或直接地起源于太阳能，实际研究工作中一般都以太阳能值作为统一标准来衡量各种不同能量资源的真实价值及其对生态经济系统的贡献，其单位为太阳能焦耳 (Solar Emergy Joules，或缩写sej)。

能值转化率是能值分析中的一个重要概念，是从生态系统食物链和热力原理引申出来的概念，即形成每单位物质或能量时，所需消耗的另一类能量之量。单位某能量或某物质相当于多少太阳能焦耳的能值转化而来。能值转化率是衡量物质或能量的能质等级的指标，它随着能量等级的提高而增加;系统中较高等级者具有较大的能值转换率，需要较大量低能质能量来维持，具有较高能质和较大控制力，在系统中扮演中心功能和作用。一般而言，处于自然生态系统和社会经济系统较高层次上的产品或生产过程具有较大的能值转化率。

能值货币率是每年总量能值使用量与当年国民生产总值的比率，反映了一个经济系统的发展程度。

能值自给率是环境资源能值占系统能值投入的比例，反映了系统发展对自然环境的依赖程度。

能值投资率是来自经济系统的购买能值与输入经济生产过程的自然资源无偿能值的比率，该指标衡量经济发展程度和环境资源条件对经济活动的负荷程度。

净能值产出率反映单位辅助能值投入所对应的能值产出量，是衡量系统生产效率的一种标准。

由于能值理论分析法应用的领域越来越广泛，相应的指标则也越来越丰富。

二 能值理论分析法应用述评

各种生态系统和人类社会经济系统均可视为能量系统，系统各组成部分及其作用无不涉及能量的流动、转化与储存，能量可用于表达和了解生命与环境、人与自然的关系。能值理论分析法应用的领域愈来愈广泛。

1 生态经济系统与可持续发展研究

运用能值分析法研究生态经济系统，目的是要揭示系统的可持续发展状况，为系统的优化提供相应的策略。在1997年美国生态学家Brown和意大利生态学家Ulgiati首次提出了能值可持续发展指标 ESI。我国学者严茂超(1998)、李加林 (2003)、李海涛 (2003)、陆宏芳(2005)、杜鹏 (2006)、隋春花 (2006)、彭建 (2006)、周建 (2007)、吴兵兵 (2008)和岳敏 (2009)等分别对西藏藏族自治区、江苏省、宁波市、新疆维吾尔自治区、甘肃省、广东顺德市、宁夏回族自治区和甘南藏族自治州等地域的生态经济系统及可持续发展作了研究。主要从可更新资源、本地可更新资源产品、不可更新资源产品消耗、货币流和废物流几部分建立框架，对环境负载率、能值自给率、能值货币比率、电力能值比率、人均能值用量、能值使用强度等指标进行分析，实现对生态经济系统发展水平和发展态势的定量研究，为生态经济系统可持续发展决策服务。

此类研究有着非常相似的研究思路和研究方法，研究的不足在于:一是没有根据各区域的实际情况，建立合理的框架指标。只有建立适合的框架指标，才能有助于准确作出生态系统的分析，从而制定适宜的发展战略;二是陆宏芳 (2002)等人认为以ESI来度量系统的可持续状况存在一些缺陷，如能值产出率并不完全正比于系统的可持续性，因为能值产出不仅包括对人类有益的正效益产出，还包括了难以利用的废弃物质和能量，甚至有害的负效益产出。

2 经济持续发展水平的能值研究

经济是人类文明所拥有的资源与能量的巨系统。论及一个国家或地区的经济，通常人们以金钱的多少作为标识。其实，从能值分析的角度来看，经济活动是利用资源和能量的问题。可用更好衡量一国或地区经济的标准是能值，即用于创造经济财富的太阳能值。实际上，货币只衡量了人的贡献，而能值分析则同时衡量人和环境对于经济发展的贡献。国内学者李双成、傅小锋和郑度 (2001)运用能值分析了中国经济持续发展水平。

此类研究以奥德姆能量分析 (EMA)为理论支持，定义和计算若干个基于能值流的指数，表征和度量了经济系统的运行和发展的可持续性。EMA分析提供了一种对经济系统演进可持续性判定的新途径。通过将环境要素纳入能值计算范畴，在评判指数中体现了环境及服务功能对于经济发展的贡献。作为一种新的评价途径，能值分析也有一些亟待解决的问题:一是需拓展EMA及ESI的应用范围;二是在经济系统异质性普遍存在的情况下，对于许多资源或产品使用单一的转换率不合适;三是经济的可持续发展常受到很多因子的制约，能值分析对限制因子关注不够。

3 能值价值论与市场价值论的结合问题

能值分析反映的是物质产生过程中所消耗的太阳能，从根本上而言是一种成本价值论的价值评价方法，不能反映人类对生态经济系统所提供产品和服务的偏好或需要。能值价值论认为金钱无法衡量环境对产品所作出的贡献，因为它只支付了人类劳动所付出的代价，而能值价值则包括了自然资源和人类劳动对产品生产的所有贡献，因而能有效衡量产品的真实价值。能值价值论不能反映人们对产品的需求和偏好情况，而经济学可以反映人们的需求对产品价值的影响，从而与市场价值论有效的结合，是对经济系统分析方法的评价和优化。

4 能值分析与区域经济分析整合的问题

奥德姆创立的能值评价指标中有一些能够满足评价和分析产业生态系统的基本特征，但并不能完全满足这种需求，而区域经济学的分析评价思路恰好为部分需求提供了极好的思路。在对能值评价指标进行挑选的基础上，根据需要进行能值分析指标与区域经济学分析指标的整合。

在对产业生态系统进行评价的时候要注意开放性、本土性和经济性的评价，应该选取一些更有代表性的指标，如能值密度、人均能值用量、环境负载率等，以进一步完善评价结果，为目标产业生态系统的进一步优化提供更系统更全面的参考。

5 能值转化率的计算问题

能值分析将各种能流、物流、信息流转化成可以统一比较的能值，因此首先要解决能值转化率的问题。奥德姆所计算的太阳能值转化率能满足较大范围区域、系统能值的需要，但对某些区域、系统能值分析的需要值得商榷。由于太阳能值和太阳能值转换率的数值依赖于到达特定状态所选择的路径，尽管自然产品和服务的太阳能值转换率因自然生态系统的高度自组织化而相对稳定，但对于人类经济产品的能指转化率会因产品的产地、生产方式以及生产过程中的技术条件、管理效率等因素的不同而产生差别，因此在具体的能值分析中还要计算适合具体研究对象的太阳能值转化率。

三 结论

奥德姆创立的能值理论与方法在国际生态学和经济学界引起强烈的反响，具有重大的科学意义。在理论上，能值分析为生态系统开辟了定量分析研究新方法，提供了一个衡量和比较各种能量的共同尺度，找到了生态系统的各种生态流进行综合分析的统一标准，发展和丰富了生态学与经济学的定量研究方法学。在实际意义上，应用能值可衡量分析整个自然和人类社会经济系统，定量分析资源环境与经济活动的真实价值以及它们之间的关系，有助于调整生态环境与经济发展，对自然资源的科学评价与合理利用、经济发展方针的制定，实施可持续发展战略有重要意义。由于此理论创立时间不长，理论发展不够，仍存在一些不足和缺陷，还需要学者在实践的基础上不断完善和发展。

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Key words:ecological-economic;ecosystem;emergy analysis

Abstract:At present，emergy theory and analysis is a heat research topic in the ecological economics，and was considered as a bridge to connect the ecology and economics，having tremendous and practical significance.Emengy-analysis method is used into ecology or economy system nationwide broadly，provinces and natural resource.And we use the theory to analyze the condition of the ecology in an certain area so that we can provide the feasible strategies for the sustainable development，however，there is some disadvantages in the theory，such as the calculation of enemgy conversion rate.

The Bridge of Ecology and Economy—Emergy Analysis

LI Su
(School of Business，North University for Nationalities，Yinchuan Ningxia 750021，China)

F 323.21

A

1673-2804(2010)06-0062-03

2009-11-13