安徽省经济增长与环境压力的脱钩关系研究:基于物质流分析

吴开亚，刘晓薇，朱 勤，张 浩

(1.复旦大学 公共管理与公共政策创新基地，上海200433;2.北京师范大学 环境学院，北京100875;3.复旦大学 环境科学系，上海200433)

0 引言

1973年美国社会学家丹尼尔·贝尔把人类社会的发展进程分为前工业社会(农业社会)、工业社会和后工业社会3个阶段［1］。在前工业社会，人类过着一种刀耕火种的生活，虽然经济不发达，但对环境的扰动较少。进入工业社会以来的200多年，经济的增长主要依靠高资源消耗和高污染排放来实现，对环境产生了巨大压力，制约着人类社会的发展，经济增长与环境压力处于典型的耦合状态。随着西方发达国家的技术进步和工业体系的逐渐完备，20世纪七八十年代出现了大量的环境压力增长速度低于经济增长速度的事实，此时虽然技术进步和工业体系的完备带来了资源消耗强度的下降，但资源消耗的绝对量仍在增加，生态环境继续恶化，B.Maria在向欧盟环境署提交的研究报告中将其称为相对脱钩［2］。这一现象引起了OECD国家的广泛关注，并于2001年正式将解决相对脱钩和绝对脱钩的矛盾作为解决环境问题的重要议题［3］。后工业社会就是在经济增长的同时环境压力下降，经济增长与环境压力实现绝对脱钩状态。目前，德国、法国、英国、意大利、荷兰等一些发达国家已经实现了经济增长与环境压力的绝对脱钩［4］，但绝大部分国家或地区仍处于相对脱钩状态，甚至有些国家还出现了经济增长与环境压力复钩的趋势［5］。

基于生态可持续性的观点，脱钩和复钩分析对经济增长与环境压力的关系进行了较全面的定性描述，结合EKC分析可以进一步揭示它们之间的定量关系，更好地解决经济发展过程中的环境瓶颈问题，以便提出实现可持续发展目标的具体措施。籍此思路，以安徽省为例，采用物质流分析的输入与输出指标来表征环境压力，基于脱钩理论的总量评价方法，对1990—2007年安徽省经济增长与环境压力之间的关系进行整体趋势分析;利用相对脱钩和复钩的概念模型，进一步剖析研究期内经济增长与环境压力的脱钩关系;结合EKC理论，分析安徽省的相对EKC和绝对EKC关系，为尽快实现经济增长与环境压力的绝对脱钩提供政策制定依据。

1 研究方法

1.1 环境压力度量

环境压力的度量指标有物质流、生态足迹等指标。物质流的基本观点是人类活动产生的环境影响很大程度上取决于进入经济系统的自然资源和物质的数量与质量，以及从经济系统排入环境的废弃物质的数量与质量。前者会引发环境扰动、资源耗竭和环境退化，后者则导致环境污染［6］。鉴于物质流指标从物质的输入与输出层面综合反映经济活动对环境的影响，并且以物质质量作为度量单位的客观性，本研究采用物质流指标来综合反映安徽省经济系统所受到的环境压力。具体地，选取物质流的输入指标——直接物质输入(DMI)和输出指标——生产过程排放(DPO)来表征经济活动产生的物质扰动对环境的影响。

1.2 脱钩模型

脱钩是指用少于以往的物质消耗产生多于以往的经济财富［7］，可分为相对脱钩和绝对脱钩［8］。前者是指经济增长对资源利用或者对环境压力以一种相对较低的比率增加，即经济增长多，而资源利用和环境压力增长得相对较少;后者则指在经济持续增长的同时，资源利用和环境压力在减少。近年来，世界经济增长与环境压力之间多呈现一种相对脱钩的状态。脱钩关系的评价有物质利用强度曲线和总量比较两种模式。但随着技术进步与产业转移，评价经济增长能否真正同物质消耗“脱钩”，总量比较的方法更加接近于真实情况［7］。本研究采用Jarmo Vehmas等［9］提出的相对脱钩和复钩的概念模型(图1)，用以探究1990—2007年安徽省的经济增长与环境压力的脱钩关系。具体有:(1)将经济总量增长(△GGDP＞0)的同时，环境压力和单位GDP的环境压力均不断降低(△ ES＜0，△(ES/GGDP)＜0)，称为绝对脱钩(Ⅳ区)，这是实现可持续发展的理想状态。(2)将经济总量降低(△GGDP＜0)，而环境压力和单位GDP的环境压力同时增加(△ES＞0，△(ES/GGDP)＞0)，称为绝对复钩(Ⅰ区)，这是实现可持续发展过程中最不利的状态。(3)其他情况虽然也实现了单位GDP的环境压力降低或提高，但还分别出现了经济总量和环境压力的双增或双减的情况，并未实现经济增长与环境压力的严格脱钩或复钩，细分为相对脱钩(△ GGDP＞0，△ ES＞0，△(ES/GGDP)＜0，Ⅲ区)、紧缩性脱钩(△ GGDP＜0，△ ES＜0，△(ES/GGDP)＜0，Ⅴ区)、相对复钩(△ GGDP＜0，△ES＜0，△(ES/GGDP)＞0，Ⅵ区)、扩张性复钩(△ GGDP＞0，△ ES＞0，△(ES/GGDP)＞0，Ⅱ区)4 种情况。

图1 经济增长与环境压力相对脱钩与复钩分析的概念模型Fig.1 Conceptual model of relative de-linking and re-linking between economic growth and ES

1.3 EKC理论

EKC曲线描述了经济增长与环境压力脱钩关系的自然实现过程，即随着经济的增长，环境压力达到一个峰值后会自动下降，从而与收入水平呈倒U型关系［10-11］，实现经济增长与环境压力的绝对脱钩。但自然脱钩的假设对于多数追求经济增长而忽视环境保护的国家或地区来说，实现脱钩的过程是以大量的物质投入和财力为代价的。这种放任式发展极有可能超出资源环境承载力，造成环境破坏不可逆转的态势。为了避免高代价或不可逆的状态出现，要在EKC顶点到来之前就采取有效措施，使ECK曲线向左侧移动以提前达到EKC顶点，同时实现EKC从“爬山式”到“穿山式”发展(图2)，最终实现经济增长与环境压力的绝对脱钩。

图2 EKC曲线与穿山策略Fig.2 EKC and tunneling strategy

2 数据来源

直接物质输入主要包括生物物质、化石燃料、工业原料、建筑材料、金属矿物以及实物进口量等;生产过程排放主要包括排放到空气中的污染物(主要是CO2和SO2)、排放到水中的污染物(这里不包括水)、固体废弃物以及耗散性损失。各物质项的原始数据主要源于相关年份的安徽统计年鉴［12］和中国统计年鉴［13］，矿产资源数据来自安徽省国土资源厅的内部统计资料。此外，有几点需要说明:(1)工业原料仅考虑了原盐。(2)建筑材料包括粘土、砂和各种石料的开采量，但限于数据缺乏，采用由石灰岩生产的水泥产量代替。(3)燃料只考虑了原煤和原油，但进口统计中还包括了天然气。(4)金属矿物包括铁、铜、铝、铅、锌、金、锰、钼、锑9种金属矿石。(5)生物物质包括农作物、林产品、水产品和畜产品产量。为避免重复计算，凡人工饲养且以农产品为饲料的水产品和畜产品均未计入。(6)由于没有CO2排放的统计数据，以化石燃料燃烧排放的CO2量来计算CO2排放量［14］，即:

式中:m是CO2的排放量(折合成碳);Pi是第i种化石燃料的消耗量;Fi是第i种燃料的平均有效氧化系数，煤、石油、天然气的平均有效氧化系数分别为0.982，0.918，0.98;Ci是单位燃料的含碳量，每吨标准煤的平均含碳量为0.85 t，每吨标准煤的燃油含碳量为0.707 t，每吨标准煤的燃气含碳量为0.403 t。(7)由于物质流测度的是物质质量，因此，不以时间变化而变化;而经济则受到通货膨胀或紧缩的影响，GDP会随着经济的变化而变化。本研究对两者进行综合比较时，以2000年不变价格将各年份GDP换算成真实GDP。

3 结果与讨论

3.1 总量趋势分析

以1990年GDP，DMI，DPO为基准值将各年份值与之相比，得到1990—2007年安徽省GDP，DMI，DPO的变化趋势(图3)。可以看出，1990年以来，全省GDP呈明显增长趋势，年均增长11.26%;DMI从94.81 ×106t增至251.93 ×106t，年均增长 5.92%;DPO 从 51.06 ×106t增至133.08 ×106t，年均增长5.80%。研究期内全省的GDP增长率虽明显高于DMI和DPO的增长率，但三者的变化趋势基本同步，即DMI和DPO随着GDP的增长而增加，并未实现经济增长与环境压力的绝对脱钩。DMI和DPO的增长率低于GDP增长率，说明全省的经济增长与环境压力处于相对脱钩。经济高速增长在很大程度上还是依靠高物质投入与高污染排放，面临的环境压力较大。

图3 1990—2007年安徽省 GDP，DMI和DPO变化趋势Fig.3 Trends of GDP，DMI and DPO in Anhui Province from 1990 to 2007

3.2 经济增长与环境压力的相对脱钩和复钩关系

由1990—2007年安徽省经济增长与环境压力脱钩关系的总量评价可知，二者实现了相对脱钩。为进一步厘清研究期的经济增长与环境压力的相对关系，这里再通过相对脱钩和复钩的概念模型，分别对全省经济增长与资源利用和污染物排放以及环境压力的关系进行分析(表1)。由表1可知，经济增长与资源利用在1991年呈现绝对的复钩关系，1997，1999年呈现绝对脱钩，2002，2004年呈现扩张性复钩，其他年份均为相对脱钩。经济增长与污染物排放在1991年呈现紧缩性脱钩关系，仅在1999年呈现绝对脱钩，2001，2004，2007年呈现扩张性复钩，其他年份均为相对脱钩。经济增长与总的环境压力在1991年呈现绝对复钩关系，1997，1999年为绝对脱钩，2004，2007年为扩张性复钩，其他年份则为相对脱钩。

总体来看，安徽省经济增长与环境压力间在绝大多数年份呈相对脱钩关系，少数年份出现绝对复钩、绝对脱钩、扩张性复钩和紧缩性脱钩。表明全省经济增长与资源环境压力脱钩的趋势并不稳定，虽然出现了绝对脱钩和相对脱钩状态，但在个别年份也出现了复钩，尤其是近年来呈现的扩张性复钩趋势，说明全省在经济增长的同时不仅环境压力没有下降，反而物质利用强度和污染物排放强度仍在增加，这种经济增长趋势不利于可持续发展目标的实现。

表1 1990—2007年安徽省经济增长与环境压力的脱钩关系Tab.1 De-linking relationships of economic growth and environmental stress in Anhui Province from 1990 to 2007

3.3 经济增长与环境压力EKC分析

考虑到脱钩模型有相对脱钩和绝对脱钩的区分，相应地将环境库兹涅茨曲线也区分为相对EKC和绝对EKC［4］供讨论分析。从可持续性的观点看，绝对EKC比相对EKC更具现实意义，实现了绝对EKC也就实现了绝对脱钩。相对EKC与绝对EKC的横坐标均为人均GDP，而相对EKC的纵坐标为资源投入强度(DDMI/GGDP)和污染物排放强度(DDPO/GGDP)，绝对EKC的纵坐标为直接物质输入DDMI和直接物质输出DDPO。

1990—2007 年安徽省相对EKC如图4所示，R2均大于0.95，说明人均GDP与各强度指标二次多项式曲线拟合较好。曲线形状近似于正U形，资源投入强度和污染物排放强度在人均7 300元左右达到最低，而人均7 300元之前呈下降趋势，人均7 300元以后有上升趋势。可见，随着经济进一步增长，资源投入强度和污染物排放强度并未随之下降，这不利于环境压力的降低，与可持续发展的要求相悖。

图4 1990—2007年间安徽省经济增长与环境压力相对EKCFig.4 Relative EKC of economic growth and environmental stress in Anhui Province from 1990 to 2007

从图4还可看出，在人均7 300元时资源利用强度为万元GDP物质投入4 t左右，这不仅高于发达国家万元GDP物质投入自20世纪80年代以来始终保持的低于1.7 t的水平［15］，而且也高于2005年江苏省的万元GDP物质投入3.1 t［16］。这表明安徽省资源利用效率尚有较大提升空间，即经济进一步增长的同时，资源投入强度仍可不断下降。

1990—2007 年安徽省的绝对EKC如图5所示，R2均大于0.95，说明安徽省人均GDP与各总量指标二次多项式曲线拟合较好。曲线形状近似倒U形的左半段，处于继续上升的趋势，但尚未达到拐点，表明全省社会发展还未达到后工业化时期，环境压力不断上升的趋势近期尚难以改善。

图5 1990—2007年间安徽省经济增长与环境压力的绝对EKCFig.5 Absolute EKC of economic growth and environmental stress in Anhui Province from 1990 to 2007

根据EKC理论，经济增长与环境压力的绝对脱钩终会实现。如果仅依靠经济增长来自动调控物质代谢水平，必然会需要消耗更多的物质资源，产生更多的污染物，进而引起经济增长与环境压力的复钩，势必延缓绝对脱钩的进程。在自然资源有限的现实下，为了实现可持续发展的目标，唯有改变现有的经济增长方式，降低高物质消耗的行业比重，加快发展第三产业，大力提高资源生产力，使EKC顶点往左移动的同时实现“穿山式”发展，也就是在消耗更少资源的前提下，提前实现经济增长与环境压力的绝对脱钩。

4 结论

本研究利用物质流分析的指标和数据，采用脱钩模型和EKC理论，分析了1990—2007年安徽省经济增长与环境压力之间的关系，得出以下主要结论:(1)1990—2007年安徽省GDP与DMI，DPO总体趋势分析表明，经济增长与环境压力之间实现了相对脱钩，经济高速增长仍主要依赖于高物质投入与高污染排放。(2)脱钩分析进一步验证了安徽省经济增长与环境压力之间主要表现为相对脱钩的关系，绝对脱钩和绝对复钩较少出现;近年来出现的扩张性复钩现象，说明全省经济增长的同时不仅环境压力没有下降，反而物质利用强度和污染物排放强度也在增加。(3)相对EKC和绝对EKC分析表明，全省资源利用强度仍有较大提升空间，环境压力依然处于上升趋势。(4)经济增长与环境压力的绝对脱钩，要通过改变现有经济增长方式、降低高物质消耗的行业比重、大力发展第三产业、提高资源生产力等途径来实现。

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