基于能值足迹模型的我国生态经济可持续发展分析

周斌+陈虎

内容摘要：本文基于能值分析的方法计算生态足迹来分析我国2008-2013上半年的生态经济可持续状态，并得出相关结论。这预示我国仍面临着巨大的生态环境危机，生态经济的协调发展依旧是我国经济改革的重大课题。

关键词：能值足迹 生态经济 可持续发展

自1978年实施改革开放以来，我国经济建设得到突飞猛进的发展，同时自然资源也因过度开发利用而导致生态系统遭到破坏。2008年我国在海口举行的经济发展-生态建设国际合作大会，这次大会上我国提出了生态系统与经济发展同样重要，要改变“先经济，后治理”的战略，我国意识到发展生态经济的必要与紧迫。笔者查阅相关资料目前对中国生态足迹的最近的研究是到2007年，对各省市区域最近的研究到2008年。

生态足迹模型是由加拿大生态经济学家Willian Rees提出，他的学生Mathis Wackernagel 逐步完善的。经过众多学者的研究，这一方法得到了进一步的发展与完善。徐中民、杨开中等学者在2000年将生态足迹的概念引入到国内，很快被众多学者关注与研究。逐渐在国内形成了有关亚洲国家尺度的生态足迹模型。

能值分析法计算生态足迹的模拟实验

（一）理论基础

能值（Emergy）是由美国生态学家奥德姆（H. T. Odum）于1986年创立并将其定义为：一种流动或贮存的能量中所包含的另一种类别能量的数量。能值分析是一种新的生态经济系统的研究方法，通过能值转换率把生态经济系统中不同种类、不同等级的能量转换成同一标准的能值来衡量和分析。

（二） 基于能值理论的生态足迹的计算

本文基于能值分析的方法来计算生态足迹和生态承载力。以太阳能为标准，通过能值转换率把区域内的各项目能量流统一换算成太阳能值，再经过能值密度，来计算生态足迹和生态承载力，这样计算出的结果更加准确具有可比性。最后根据结果作图分析其生态经济发展状况。

人均太阳能值的计算。根据太阳能值转换率（见表1），将计算区域内的各消费账户的太阳能值，计算公式为：太阳能值（ci）=消费账户有效能×能值转换率 （1）

生态足迹（EF）的计算。首先计算区域能值密度（P2），P2=区域总能值/区域土地面积，这里的能值指的是可再生资源的能值，例如太阳能、风能、雨水势能和化学能，地球旋转能等。但由于生物圈的作用，能量是流动的，所以在计算时取最大的能值项目作为研究区的总能值来避免重复计算。

下面应用能值分析的方法来计算生态足迹，其计算式为：式中：ef表示人均生态足迹，ai表示人均生态足迹，ci表示第i种消费项目的人均太阳能值，i表示不同的消费项目，p2表示区域能值密度。

本文考虑到不同年份，技术水平不同，对可再生资源的利用也存在很大不同，所以进一步改进计算方法，使结果更加严密准确。计算公式如下：

（2）

式中：EFi，j为第i项消费项目在第j年的生态足迹，Dei，j为第i项目在第j年的研究区产量， Imi，j为第i项目在第j年的进口量，Exi，j为第i项目在第j年的出口量，Tri为项目i的能值转换率，Pri为第j年研究区域内在所有可利用的可再生资源能值密度。

应用此式计算生态足迹，既有对能值的统一，又有对年份不同资源利用状况不同的充分考虑，将能值分析与生态足迹两种计算思想完美的融合到了一起。

生态承载力（EC）的计算。自然资源分为可再生资源和不可再生资源，由于只有可更新的再生资源是有承载力的，所以在计算时只考虑可再生资源，计算公式为：

ec=e/p1 （3）

式中：ec表示人均生态承载力，e表示可再生资源中最大项目的人均太阳能值，p1为全球平均能值密度。本文取可再生资源人均太阳能值中的最大值，这样计算出的人均生态承载力可有效避免重复计算。

（三）数据来源及结果分析

本文所用的原始数据来源有2008-2013上半年《中国统计年鉴》、FAO数据库、中国经济发展统计数据库和中国科学院地理与资源研究所自然资源数据库等。全球的年均总能值为全球平均能值密度p1，本文所用数据是根据Odum的相关研究结果而来，根据式（2）和式（3）计算出我国2008-2013（上）年人均生态足迹和生态承载力（见表2）。

由表2数据可以看出，中国的生态足迹在2008-2013（上）年是呈缓慢上升的趋势，平均每年增幅为1.4109%，生态承载力总体上是在逐年下降，平均每年下降1.4255%。这表明虽然我国开始重视生态经济的发展建设，但我国生态依然处在不可持续发展状态，年均每人的生态足迹与生态承载力依旧呈现背向的恶化的发展趋势。我国经济发展与环境建设的矛盾依然存在。

表3是周巧和向书坚在2010年对中国2001-2007年的生态足迹的研究，将此数据与本文的2008-2013（上）年的数据做成图表综合研究分析。由图1可以看出，从2008-2013（上）年的生态足迹明显比2001-2007年的生态足迹增长缓慢很多，生态承载力也一直处在平缓的下降趋势。这样看来，我国的生态环境与经济发展的矛盾有缓和的趋势。这是在2008年我国开展生态经济、循环经济下所取得的成就。

EFI和EFE对中国生态经济可持续性的动态分析

（一）生态足迹指数

生态足迹指数（Ecological footprint index，EFI）是指区域将来生态可持续发展的潜力，其计算公式为：

（4）

由上式结果可以分析，若 EFI=100%，表示几乎没有人类生态足迹，如无人居住的岛屿或沙漠；若0

生态足迹效率（Ecological footprint efficiency，EFE）是一个国家的经济系统产生单位生态足迹（EF）能够获得的国内生产总值（GDP），即万元GDP生态足迹 的倒数。计算公式为：

EFE=人均GDP/人均EF （5）

（二）2006-2013上半年中国生态经济的动态分析

2006-2013上半年中国生态足迹指数（EFI）。由图2可知，近几年来中国生态足迹指数（EFI）在波动中急剧下降，从2006年的-112.374%下降到2013上半年的-164.178%，总体下降了51.804%，年均下降了6.9072%。2008年之后中国生态足迹指数下降趋势趋于平缓。

生态足迹效率（EFE）的动态变化。由图3可以看出，生态足迹效率（EFE）随着经济的快速发展开始大幅上升；2006年为0.0491万元/hm2；到2013上半年达到了0.9336万元/hm2。

虽然图3上中国的生态足迹效率是大幅提升的，这是我国大力开展经济建设的结果。但是综合考虑，目前中国生态环境处于超负荷状态，生态承载力供不应求，中国需要采取措施来保持我国的生态资源。

结论与讨论

2008-2013上半年，中国人均生态足迹与生态承载力依旧朝着恶性相反的方向发展，生态足迹在缓慢上升，从2008年的3.7436 hm2到2013上半年的3.8212hm2，平均每年增长率为1.4109%。中国人均生态承载力则在波动中不断下降，2008年为1.3762hm2，2013上半年为1.2978hm2，年均减少率为1.4255%。与2001-2007年生态足迹与生态承载力的走势比较后发现，2008年之后中国的生态足迹上升极其缓慢，人类对资源的开发利用有所调整与改善。但由于我国改革开放后大力发展经济时期对生态资源过度依赖和掠夺式开发，导致我国严重的生态赤字现象，所以在短时间内还解决不了我国的生态赤字现象。

近几年，中国生态足迹指数在波动中不断下降，这表明中国生态可持续发展的潜力在急剧降低。在2008年后生态足迹指数下降趋势略有缓和，这是我国对生态经济重视开发发展的结果。但是目前我国的生态经济尚处于探索、研究、试点的运筹启动阶段，还未形成普遍的经济模式。我国需要在考虑我国实际国情的基础上建立切实可行的政策，减少生态赤字，缓解生态压力，使我国生态经济健康而稳定的发展。

本文采用能值分析的方法计算生态足迹，使得数据比传统的计算结果更加完整，结果更加准确。克服了传统生态足迹模型数据误差大，评价标准不统一，研究结果可比性差等缺陷。

本文在计算生态足迹和生态承载力的基础上分析了生态足迹指数和万元GDP生态足迹效率，对中国2006-2013上半年的生态可持续性进行长时间序列的动态评估，不仅使得整篇论文更加深刻严密，而且丰富和完善了生态足迹分析法对生态经济发展的度量指标体系，对我国制定生态经济方针政策提供更加明确的科学依据。

参考文献：

1.刘淼，胡远满，常禹，张文广，张薇.基于能值理论的生态足迹方法改进[J].自然资源学报，2008，3

2.唐宁，廖铁军.基于能值分析的土地生态经济系统可持续性评价[J].安徽农业科学，2007，2

3.吴隆杰.基于生态足迹指数的中国可持续发展动态评估[J].中国农业大学学报，2005，6

4.陈成忠，王晖.基于生态足迹模型的中国生态可持续性动态分析[J].安徽农业科学，2009，10

5.付晓，吴钢，刘阳.生态学研究中的分析与能值分析理论[J].生态学报，2004，11

6.周巧，向书坚.中国2001-2007年间生态足迹的动态测算与分析[J]. 中南财经政法大学研究生学报，2010，3

7.崔健.生态经济不同发展阶段我国政府的生态责任探析[J].世纪桥，2012，3endprint

生态足迹效率（Ecological footprint efficiency，EFE）是一个国家的经济系统产生单位生态足迹（EF）能够获得的国内生产总值（GDP），即万元GDP生态足迹 的倒数。计算公式为：

EFE=人均GDP/人均EF （5）

（二）2006-2013上半年中国生态经济的动态分析

2006-2013上半年中国生态足迹指数（EFI）。由图2可知，近几年来中国生态足迹指数（EFI）在波动中急剧下降，从2006年的-112.374%下降到2013上半年的-164.178%，总体下降了51.804%，年均下降了6.9072%。2008年之后中国生态足迹指数下降趋势趋于平缓。

生态足迹效率（EFE）的动态变化。由图3可以看出，生态足迹效率（EFE）随着经济的快速发展开始大幅上升；2006年为0.0491万元/hm2；到2013上半年达到了0.9336万元/hm2。

虽然图3上中国的生态足迹效率是大幅提升的，这是我国大力开展经济建设的结果。但是综合考虑，目前中国生态环境处于超负荷状态，生态承载力供不应求，中国需要采取措施来保持我国的生态资源。

结论与讨论

2008-2013上半年，中国人均生态足迹与生态承载力依旧朝着恶性相反的方向发展，生态足迹在缓慢上升，从2008年的3.7436 hm2到2013上半年的3.8212hm2，平均每年增长率为1.4109%。中国人均生态承载力则在波动中不断下降，2008年为1.3762hm2，2013上半年为1.2978hm2，年均减少率为1.4255%。与2001-2007年生态足迹与生态承载力的走势比较后发现，2008年之后中国的生态足迹上升极其缓慢，人类对资源的开发利用有所调整与改善。但由于我国改革开放后大力发展经济时期对生态资源过度依赖和掠夺式开发，导致我国严重的生态赤字现象，所以在短时间内还解决不了我国的生态赤字现象。

近几年，中国生态足迹指数在波动中不断下降，这表明中国生态可持续发展的潜力在急剧降低。在2008年后生态足迹指数下降趋势略有缓和，这是我国对生态经济重视开发发展的结果。但是目前我国的生态经济尚处于探索、研究、试点的运筹启动阶段，还未形成普遍的经济模式。我国需要在考虑我国实际国情的基础上建立切实可行的政策，减少生态赤字，缓解生态压力，使我国生态经济健康而稳定的发展。

本文采用能值分析的方法计算生态足迹，使得数据比传统的计算结果更加完整，结果更加准确。克服了传统生态足迹模型数据误差大，评价标准不统一，研究结果可比性差等缺陷。

本文在计算生态足迹和生态承载力的基础上分析了生态足迹指数和万元GDP生态足迹效率，对中国2006-2013上半年的生态可持续性进行长时间序列的动态评估，不仅使得整篇论文更加深刻严密，而且丰富和完善了生态足迹分析法对生态经济发展的度量指标体系，对我国制定生态经济方针政策提供更加明确的科学依据。

参考文献：

1.刘淼，胡远满，常禹，张文广，张薇.基于能值理论的生态足迹方法改进[J].自然资源学报，2008，3

2.唐宁，廖铁军.基于能值分析的土地生态经济系统可持续性评价[J].安徽农业科学，2007，2

3.吴隆杰.基于生态足迹指数的中国可持续发展动态评估[J].中国农业大学学报，2005，6

4.陈成忠，王晖.基于生态足迹模型的中国生态可持续性动态分析[J].安徽农业科学，2009，10

5.付晓，吴钢，刘阳.生态学研究中的分析与能值分析理论[J].生态学报，2004，11

6.周巧，向书坚.中国2001-2007年间生态足迹的动态测算与分析[J]. 中南财经政法大学研究生学报，2010，3

7.崔健.生态经济不同发展阶段我国政府的生态责任探析[J].世纪桥，2012，3endprint

生态足迹效率（Ecological footprint efficiency，EFE）是一个国家的经济系统产生单位生态足迹（EF）能够获得的国内生产总值（GDP），即万元GDP生态足迹 的倒数。计算公式为：

EFE=人均GDP/人均EF （5）

（二）2006-2013上半年中国生态经济的动态分析

2006-2013上半年中国生态足迹指数（EFI）。由图2可知，近几年来中国生态足迹指数（EFI）在波动中急剧下降，从2006年的-112.374%下降到2013上半年的-164.178%，总体下降了51.804%，年均下降了6.9072%。2008年之后中国生态足迹指数下降趋势趋于平缓。

生态足迹效率（EFE）的动态变化。由图3可以看出，生态足迹效率（EFE）随着经济的快速发展开始大幅上升；2006年为0.0491万元/hm2；到2013上半年达到了0.9336万元/hm2。

虽然图3上中国的生态足迹效率是大幅提升的，这是我国大力开展经济建设的结果。但是综合考虑，目前中国生态环境处于超负荷状态，生态承载力供不应求，中国需要采取措施来保持我国的生态资源。

结论与讨论

2008-2013上半年，中国人均生态足迹与生态承载力依旧朝着恶性相反的方向发展，生态足迹在缓慢上升，从2008年的3.7436 hm2到2013上半年的3.8212hm2，平均每年增长率为1.4109%。中国人均生态承载力则在波动中不断下降，2008年为1.3762hm2，2013上半年为1.2978hm2，年均减少率为1.4255%。与2001-2007年生态足迹与生态承载力的走势比较后发现，2008年之后中国的生态足迹上升极其缓慢，人类对资源的开发利用有所调整与改善。但由于我国改革开放后大力发展经济时期对生态资源过度依赖和掠夺式开发，导致我国严重的生态赤字现象，所以在短时间内还解决不了我国的生态赤字现象。

近几年，中国生态足迹指数在波动中不断下降，这表明中国生态可持续发展的潜力在急剧降低。在2008年后生态足迹指数下降趋势略有缓和，这是我国对生态经济重视开发发展的结果。但是目前我国的生态经济尚处于探索、研究、试点的运筹启动阶段，还未形成普遍的经济模式。我国需要在考虑我国实际国情的基础上建立切实可行的政策，减少生态赤字，缓解生态压力，使我国生态经济健康而稳定的发展。

本文采用能值分析的方法计算生态足迹，使得数据比传统的计算结果更加完整，结果更加准确。克服了传统生态足迹模型数据误差大，评价标准不统一，研究结果可比性差等缺陷。

本文在计算生态足迹和生态承载力的基础上分析了生态足迹指数和万元GDP生态足迹效率，对中国2006-2013上半年的生态可持续性进行长时间序列的动态评估，不仅使得整篇论文更加深刻严密，而且丰富和完善了生态足迹分析法对生态经济发展的度量指标体系，对我国制定生态经济方针政策提供更加明确的科学依据。

参考文献：

1.刘淼，胡远满，常禹，张文广，张薇.基于能值理论的生态足迹方法改进[J].自然资源学报，2008，3

2.唐宁，廖铁军.基于能值分析的土地生态经济系统可持续性评价[J].安徽农业科学，2007，2

3.吴隆杰.基于生态足迹指数的中国可持续发展动态评估[J].中国农业大学学报，2005，6

4.陈成忠，王晖.基于生态足迹模型的中国生态可持续性动态分析[J].安徽农业科学，2009，10

5.付晓，吴钢，刘阳.生态学研究中的分析与能值分析理论[J].生态学报，2004，11

6.周巧，向书坚.中国2001-2007年间生态足迹的动态测算与分析[J]. 中南财经政法大学研究生学报，2010，3

7.崔健.生态经济不同发展阶段我国政府的生态责任探析[J].世纪桥，2012，3endprint