基于能值理论的城市生态经济系统可持续发展研究——以山东省威海市为例

王鹏成， 郑国璋

(山西师范大学 地理科学学院， 山西 临汾 041000)

基于能值理论的城市生态经济系统可持续发展研究
——以山东省威海市为例

王鹏成， 郑国璋*

(山西师范大学 地理科学学院， 山西 临汾 041000)

近年来，关于城市复合系统的可持续发展研究一直以来是人文地理学研究的重要领域.但基于能值理论对城市可持续发展能力的定量研究多集中在某一年度或某不连续的几个年度，缺乏对某一地区的持续动态研究，使得研究具有很大偶然性和预见性[1].以2005年～2014年的威海市生态经济系统为研究对象，运用能值理论对其可持续发展能力进行定量分析.从系统能值流10 a的动态变化中发现：1)生态经济系统的能值总量、经济反馈输出能值、不可更新资源能值总体呈现快速增加的态势，可更新资源能值和经济反馈输入能值变化不大；2)环境负载率从2005年的1.21上升到2014年2.11，2008年达到十年中环境负载率的最大值2.18，总体呈现不断上升的趋势；3)ESI的数值在3.5～7.5之间波动，EISD的数值在1～3之间波动，两个指标在数值上总体波动较大，并且总体态势呈现下降的趋势.上述发现表明：1)威海市生态经济系统中的高品质的能值不断流出，虽然整个系统的能值总量在增加但是系统真正获得能值财富在相对减少；2)威海市在社会经济快速发展的同时自然生态系统正在承受着越来越大的环境压力，应该引起重视；3)威海市生态经济系统可持续发展能力一般并且在反复波动中呈现减弱的趋势.

威海市； 能值理论； 生态经济系统； 可持续发展

“城市病”，作为城市化进程中的一种普遍现象，无法回避的出现在我国的城市化进程中.相比西方发达的资本主义国家，我国的城市化进程具有起步晚，地域差异大，发展势头强劲的特点.建国尤其是改革开放以来，我国的城市化率不断攀升，城市人口数量不断上升，1949年～1980年期间我国的城市化率由10.64%上升到19.39%.31年期间增加了8.75个百分点，平均每年增加0.28个百分点，1980年～2015年期间我国的城市化率由19.39%上升到56.10%，36年期间增加了36.71个百分点，平均每年增加1.04个百分点.在我国人口基数大和城市化进程时间短的前提下，如此大规模，快速化的城市化现象实属罕见.短时内的快速城市化使我国的城市化问题集中爆发出来，如何解决好人与自然的和谐共生，实现城市发展的绿色化，生态化，可持续化显得尤为紧迫.城市可持续发展能力的定量研究成为城市社会经济发展和生态环境保护研究的热点和重点[2].在众多的测评城市可持续发展能力的理论和模型中，能值理论以太阳能值为基准单位进行换算，实现了不同系统能量之间的统一换算和分析，成为连接生态学和经济学的桥梁，具有其他理论和模型所不具备的优点.能值分析理论则对对正确分析人类与自然、环境及社会经济价值的相互关系，及制定可持续发展战略有重要作用[3].

威海市作为山东半岛蓝色经济圈的重要组成部分，具有一定的代表性，且目前几乎没有学者采用能值理论对威海市生态经济系统的可持续发展能力进行定量研究.通过能值理论对威海市生态经济系统可持续发展能力的定量分析，其研究结果对山东半岛蓝色经济区的其他城市具有一定的参考价值.因此无论是基于理论或是实践角度都具有一定的研究意义.

1理论基础

1.1能值理论的形成与发展

在能值分析理论正式提出之前，克里夫奖得主Odum H T在能量分析理论的基础上经过了长达20多年的研究.Odum H T在20C60～90S的研究中，一直试图在寻找能够使能物流、信息流、货币流，三大系统之间的能量流进行内关联的基准单位，具体发展过程如表1所示.Odum H T于1987年正式提出能值概念，标志着能值分析理论的正式确立，从而使能物流、货币流、信息流三大系统之间的能量流以太阳能值为标准单位实现内在关联，进行定量分析.因此美国也就成为能值理论的发源地，并且作为中心地在国际间向其他国家和地区进行传播.第一阶段由美国向瑞典，瑞士，意大利等发达的西方国家进行传播.第二阶段由美国向亚非拉等发展中国家进行传播，比如中国，印度，墨西哥，厄瓜多尔，泰国，朝鲜，韩国等，具体如图1所示.

表1 能值理论的形成过程

图1 能值理论在国际间的传播Fig.1 Emergy value theory in international communication

1.2能值分析理论的基本概念

1.2.1能值 能值是一个新的科学概念和度量标准[4]，能值分析理论的创始人Odum.HT将能值概念定义为：一种流动或储存的能量所包含另一种类别能量的数量，称为该能量的能值.生态经济系统中的不同类型的能量都直接或是间接由太阳能转化，太阳能是最本源也是最重要的能源形式.因此以太阳能值为基准单位来衡量不同系统之间的能量，可以将不可直接比较，不同来源，不同类别等级的能量进行统一的比较和评价.

1.2.2能值转化率 能值转化率是从热力学和生态系统食物链中引申出来的一个概念，是指某种能量转化成能值时所需要另一种能量的数量.这里的另一种能量即指太阳能值，计量单位为焦耳，缩写为Sej.在不同的能值转化率下不同的能质量被转化成了不同类型等级的能量，一般来说在能量数量同等的前提下，该能量经过能值转化率之后得到的能值高，则表明该能量在系统中所处的等级高，并且能值转化率也高，反之亦然.

1.2.3能值分析 能值分析是指将自然界和人类社会中不可直接比较的能量转化为以太阳能值为基准单位的能量流，克服了传统能量分析方法中不同类别能量难以比较的问题，将传统货币分析方法并不考虑的环境贡献加入分析当中[5]，实现不同系统间内在功能的对接和定量分析.能值分析依据能值指标体系中的相关指标确定不同能量流在整个生态经济系统中的地位和作用，实现对生态经济复合系统进行全面客观的评析.

1.3能值理论的指标体系

能值分析理论的指标体系能够对符合生态经济系统中的各种能量流进行系统地分析和定量评价，客观反应出生态经济系统的真实状况，折射出社会经济系统与自然生态系统之间的关系，有利于正确处理人与自然地关系，更好地走可持续发展的道路，实现生态经济系统地和谐发展.能值分析理论的指标体系由一般指标、评价指标、可持续发展指标3个小的体系构成.能值分析指标体系的选取要根据具体情况因地制宜的选取，各地区能值指标体系的构成也不完全相同，因此也无法将所有的能值指标体系详尽列举，笔者只能将一些通用的一些指标体系进行列举，具体如表2所示.

表2 能值指标体系

2威海市简况

威海市(36°41'～37°35'N，121°11'～122°42'E)，位于中国海岸线的最东段，山东省地级市，我国早期对外开放的14个沿海开放城市之一，是大陆距离韩国和日本最近的城市.威海市东西最大横距 135 km，南北最大纵距 81 km，总面积 5797 km2其中市区面积 777 km2，海岸线长985.9 km.威海市下辖2市7区：荣成市、乳山市、环翠区、文登区、南海新区、经济技术开发区(国家级)、火炬高技术产业开发区(国家级)、临港经济技术开发区(国家级)、进出口加工保税区(国家级)，市政府驻地位于环翠区.威海市气候类型属于深受海洋影响的温带大陆性季风气候.威海市属于山脉低矮、起伏缓和、谷宽坡缓的波状低山丘陵区，并且无客水入境，大江大河较少.威海市位于东部地区，作为半岛蓝色经济圈的地级市之一，威海市社会经济较为发达.2005年～2014年间威海市的人均总收入(如图2)、人均可支配收入(如图2)都呈现不断增长的趋势.不仅在经济发展上威海市取得突出的成绩，在科教文卫等方面也领先全国平均水平.

图2 2005年～2014年威海市居民收入条形Fig.2 Residents income bar in Weihai City from 2005 to 2014

3实例分析

3.1数据来源

原始数据主要来源于《威海市统计年鉴》、《山东省统计年鉴》.生态经济系统中的能量折算系数和能值转换率主要参照Odum[6-8]、蓝盛芳[9-12]、隋春花[12]的研究成果.

3.2威海市生态经济系统的能值计算

威海市生态经济系统的能值计算具体分为可更新资源能值计算、可更新资源产品能值计算、不可更新资源产品能值计算、系统输入与输出能值计算、废弃物能值计算五部分，具体计算步骤就不在此一一展现，下面只展示可更新资源能值计算.可更新资源能值的计算包括太阳能、风能、雨水化学能、雨水势能、潮汐能、地球旋转能，经过初步计算得到相关数据后再参照对应的能值转换率(如表3)，进行转换即可得到最终的能值.

1) 太阳能

太阳能=土地面积*太阳年均辐射量=

5.797(E+09)m2*5434 J/m2=

3.1501E+19 J;

土地面积=5797 km2(威海市统计年鉴)=

5.797E+09 m2;

威海市太阳年均辐射量=5434 J/m2(威海市统计年鉴).

2) 风能

风能=(高度*空气密度)*涡流扩散系数*

风速梯度*总面积=

(1000 m)* (1.23 kg/m3)*(12.95 m3/sec)*

(3.93*10-3m/sec/m)2*

(3.154*107 sec/a)m2=

7.75928E+06 J/m2*5.797E+09 m2=

4.4981E+16 J.

3)雨水化学能

雨水化学能=土地面积*

降水的吉布斯自由能*水的密度*

年降水量=5.797E+09 m2*1.0E+

06 g/m3*4.94 J/g*0.9529 m=

2.7288E+16 J;

降水量的吉布斯自由能=4.94 J/g;

2005年的降水量=952.9mm (威海市统计年鉴);

水的密度=1.0E+6 g/m.

4) 雨水势能

雨水势能=土地面积*平均海拔*

水的密度*重力加速度*年降水量=

5.797E+09 m2*61.3 m*1.0E+

06 g/m3*9.8 m/s*0.9529 m=

3.4825E+18*0.9529 J=

3.3184E+18 J;

威海市平均海拔=61.3 m (威海市统计年鉴);

2005年的降水量=952.9 mm (威海市统计年鉴).

5) 潮汐能

潮汐能=海岸大陆架面积*0.5*

潮汐次数*潮高的平方*海水的密度*

重力加速度=3.0948E+16 J;

威海市海岸线长度为985.9 km2;

威海年均是潮汐次数为730次;

威海市所在海域潮高为2.5 m;

海水的密度为1.025E+06 g/m3.

6)地球旋转能

地球旋转能=区域面积*热通量=

5.797E+09 m2*1.0E+06 J/m2=

5.797E+15 J.

从《威海市统计年鉴》、《山东统计年鉴》中获得的关于威海市2005年～2014年的数据参照相应的能量折算系数(如表3)和能值转换率(如表4)进行计算得到2005年～2014年威海市的能值流量表，由于字数原因笔者只列举了2010年～2015年威海市生态经济系统的能值流量表(如表5).

表3 资源产品能量折算系数表

表4 部分项目太阳能值转化率表

表5 2010年～2014年威海市生态经济系统能值流量

续表5

3.3威海市2005年～2014年生态经济系统能值变化分析

3.3.1能值总量及其结构分析 2005年～2014年威海市生态经济系统能值结构变化趋势如图3所示，就总体趋势而言，除废弃物能值呈现动态下降趋势外，其余能值流均呈现上升的态势.2005年～2014年中威海市的能值总量呈现波浪式的增加，期间有增有减，但总体趋势上是增加的，2005年与2014年相比，能值总量在数值上从1.3077E+23sej变为2.0474E+23sej，增加7.3970E+22sej，而期间的波动变化具体表现为：能值总量在2005年～2007年快速增长，受全球金融危机影响后在2008年快速下降，直到2010年才呈现缓慢回升的态势，并在2012年达到最大值，2.2908E+23sej，之后2013年下降，2014年反弹.从2005年～2014年威海市的能值总量变化可以看出威海市的社会经济是发展的.

图3 2005年～2014年威海市生态经济系统能值结构变化趋势图Fig.3 The tread chart of emergy structure change in Weihai eco-economic system from 2005 to 2014

在能值总量的构成中，不可更新资源能值所占比重最大，占能值总量的百分比一直稳定在40%～56%之间，总体变化趋势与能值总量十年中的总体变化趋势呈现一致性，并且十年中的增速是较为明显的.生态经济系统中的可更新资源能值受自然环境的影响较大，而自然环境具有相对稳定性，故威海市的可更新资源能值在十年中只有小幅度的波动，总体变化却是不大的.可更新资源能值在数值上从2005年的5.9570E+22变为2014年的6.5921E+22sej，增加了6.351E+21sej，增长幅度较小.2005年～2014年中威海市的系统反馈输出能值是快速增长的，在数值上年均增长5.7551E+21sej，仅2009年与2008年相比在数值上是下降的，其余年份均是增加的.威海市十年间经反馈输入能值的变化表明威海市除2007年～2009年受全球金融危机的影响导致社会经济发展的速度有所减慢外，其余年份社会经济均是快速发展的.从2005年至2014年，威海市的经济反馈输入能值呈现持续增长的态势，但增速缓慢，十年间仅仅增长了9.042E+21sej.

3.3.2人均能值使用量与人均电力能值分析 人均能值使用量与人均电力能值共同点是都能比较客观全面的反应出所在地区人们生活的水准，不同之处在于人均电力能值还能反应出该地区人们生活方式的环保绿色.人均能值使用量作为能值总量与地区人口数量之比其数值变化受两者影响，由于威海市2005年～2014年常住人口数量变化不大，故如图4所示2005年～2014年期间威海市人均能值使用量的变化趋势与2005年～2014年威海市能值总量的变化趋势大致相同.十年中，威海市的人均能值变化趋势是波动增加的，这表明人们的生活水平是提升的.电力作为高品质的二次能源，具有清洁、高效的特点，对环境的污染较小.人均电力能值使用量较高不仅表明该地区人们的生活水准较高，也表明该地区人们的生活方式更加绿色环保.由图4可知，2005年～2014年期间威海市的人均电力能值时持续缓慢上升的，表明人们生活水准在不断提升的同时生活方式也更加的绿色健康.

图4 2005年～2014年威海市人均能值以及人均电力能值变化趋势图Fig.4 Per capita emergy and per capita electricity change trend chart in Weihai City from 2005 to 2014

3.3.3能值自给率、能值交换率、电力能值比率分析 如图5所示，2005年～2014年威海市的能值交换率中间虽有小幅度波动，但总体呈现出现将的趋势，从2005年的39.67%变为2014年的25.8%.总体下降的能值交换率表明威海市生态经济系统在经济发展的过程中系统本身真正的受益越来越少.虽然威海市的能值财富是不断增加的但是增长速度却是逐渐下降的.威海市的能值自给率十年中比较稳定，一直在87%上下两个百分点之间浮动，这表明威海市生态经济系统的自我开发程度高而稳定，自给自足的能力强.威海市2005年～2014年电力能值比率呈现波动上升，但浮动不大，在上下3个百分点左右，到2014年电力能值比率达到20%.十年间的电力能值比率变化表明：威海市的科技化水平、工业化水平是不断上升的，但也存在提高幅度不大的问题.

图5 2005年～2014年威海市能值自给率、能值交换率、电力能值比率变化曲线图Fig.5 The value of self-sufficiency rate， the value of the exchange rate， the rate of change in the power of the curve chart in Weihai City from 2005 to 2014

3.3.4能值货币比率分析 能值货币比率与地区经济发展水平呈反比例的关系.能值货币比率越小则该地区经济越发达，一般来说，发达国家的能值货币比率低于发展中国家的能值货币比率，城市地区低于农村地区.由图6可知，2005年～2014年威海市的能值货币比率总体呈现快速下降的趋势的.2005年～2006年、2010年～2011年两段时间内，威海市的能值货币相对稳定的，说明威海市在同一段时间内能能值总量的增幅是小于或是等于GDP的增幅的.2006年～2010年、2010年～2014年两段时间内，威海市的能值货币比率是快速下降的，说明威海市的社会经济发展水平总体是提高的.

图6 2005年～2014年威海市能值货币比率变化曲线图Fig.6 The value of the change in the rate of change in the curve char in Weihai City from 2005 to 2014

3.3.5废弃物能值比率分析 废弃物能值比率作为废弃物能值占能值总量的百分比，可以反映出系统对资源的利用效率.如果委屈无能值比率低则说明该地区生态经济系统对资源的利用效率高，产生的废弃物能值相对较少，也从侧面反映出该丢生态经济系统的可持续发展能力较好，如图7所示，2005年～2014年期间，威海市的废弃物能值比率呈现波动下降的趋势.2005年～2007年废弃物能值比率从0.76%下降到0.47%，但是2008年急速反弹并在2009年达到十年间的最高值0.83%，2009年～2011年之间持续下降，2011年～2014年又由小幅度上升.纵观威海市废弃物能值比率的十年变化趋势，没有一年达到0.9%，表明威海市生态经济系统对资源的利用效率较高，可持续发展能值一般.2005年～2014年中能值废弃物比率的反复升降，表明相关部门对有关政策环境保护政策执行力度具有摇摆性.

图7 2005年～2014年威海市废弃物能值比率变化趋势图Fig.7 Waste emergy ratio change trend chart in Weihai City from 2005 to 2014

3.3.6环境负载率与能值产出率分析 环境负载率作为生态经济系统发展的警示性指标，一方面体现地区经济发展的强度，另一方面体现自然生态系所承受的环境压力.由图8可知，2005年～2014年威海市的环境负载率虽然总体数值不大但趋势是上升的，从2005年的1.21上升到2014年2.11，2008年达到十年环境负载率的最大值2.18.2008年～2010年环境负载率持续下降，2011年～2014年呈现缓慢上升.十年间的环境负载率变化趋势表明威海市2005年～2014年中社会经济是快速发展的，但随着经济的快速发展自然生态系统承受着越来越大的压力.

能值产出率表明系统的产出效率，能值产出率高表明系统的生产效率高经济活动的竞争力大.由图8可知2005年～2014年威海市的能值产出率在7.0～8.5之间小幅度浮动，10 a之中的最大值和最小值分别是2007年的8.41和2013年的7.07.2005年～2007年能值产出率的浮动不大，2007年～2010年、2011年～2013年两段时间内威海市的能值产出率均呈现持续下降的趋势，表明这两段时间内威海市生态经济系统的生产效率低下，处于一种高耗能低产出的状态.2010年～2011年、2013年～2014年两段时间内威海市生态经济系统的能值产出率是上升的，但从时间点来看，这两段时间分别出现在2007年～2010年、2011年～2013年能值产出效率持续下降之后.在某种程度上说明威海市生态经济系统存在一定的问题，总是在能值产出率持续下降一段时间后，才开始意识到并进行一定程度的调整，但是这种调整又不具有坚定性，以致能值产出率在略有提高后又呈现持续下降.从威海市十年间能值产出率的变化中发现:能值产出率虽然不算很低，但是十年之中提升幅度不大，并且来回波动.因此威海市相关部门需要制定具有针对性的政策并坚定执行，以实现能值产出率的稳定大幅提高.

3.3.7能值可持续指标与系统可持续发展能力的能值指标分析 能值可持续发展指标与系统可持续发展能力的能值指标都能够衡量系统可持续发展的能值，但后者是前者的改进，将环境交换率与能值产出率的乘积作为分子，分母不变.EISD对系统可持续发展的评价更为合理和客观.

由图9所示，2005年～2014年威海市生态经济系能值可持续发展指标在3～7之间大幅度摆动，10 a中最大值为2015年的6.6，最小值为2008年的3.8.2005年～2006年、2007年～2008年、2009年～2013年3段时间内威海市能值可持续发展指标均呈下降趋势，2006年～2007年、2008年～2009年、2013年～2014年3段时间内则均呈上升趋势.按照能值可持续性等价划分可知，10 a间威海市生态经济系统比较具有活力和竞争力，但可持续发展能力一般，10 a中只有小部分时间属于强度可持续，大部分时间属于中度可持续，同时系统可持续的稳定性较差.系统可持续发展能力的能值指标将环境交换率与能值产出率的乘积作为分子，分母不变后，在数值上是要小于能值可持续指标.如图9所示，威海市的EISD在2005年～2014年期间总体变化趋势与ESI的变化趋势大致相似，但在数值上却是要小的.从2005年～2014年威海市EISD的变化趋势中可以发现：威海市生态经济系统具有一定的可持续发展能力，但其波动性较大，稳定性较差.

图9 2005年～2014年威海市ESI、EISD变化趋势图Fig.9 ESI and EISD change trend char in Weihai City from 2005 to 2014

4威海市在可持续发展中存在的问题及对策研究

4.1存在的问题

4.1.1不可更新资源能值占能值总量的比重过高 2005年～2014年威海市不可更新资源能值，在能值总量的构成比重中，一直是所占比重最大的部分，10 a间所占能值总量的百分比相对稳定的维持在40%～56%之间，一直高于经济反馈输入能值和可更新资源能值所占的百分比.

4.1.2能值产出率提升速度过慢 威海市能值产出率10 a间波动不大，在数值上处于中等水平，这表明威海市生态经济系统的生产效率处于中等水平，10 a中系统的生产效率没有大幅度的提高，经济实体的竞争力仍在原地徘徊.

4.1.3能值交换率不断下降 威海市能值交换率10 a中一直保持在20%～40%之间，呈现持续下降的趋势.威海市10 a中能值交换率的持续下降表明威海市生态经济系统中能值财富流出的越来越多相反能值财富的流入量却是越来越少的，整个系统获的真正能值财富是不断减少的，这将不利于威海市生态经济系统可持续发展能力的提高.

4.1.4资源环境负载率越来越高 2005年～2014年威海市资源环境的负载率在数值上总体较低，在整体态势上呈现持续上升.威海市10 a中环境负载率的变化特点，一方面表明威海市自然生态系统的整体压力还不是很大，系统的可持续发展能力相对较好，另一方面表明威海市的生态经济系统随着经济发展水平和强度的不断提高环境压力越来越大，系统可持续发展能力遭到不断削弱.

4.1.5可持续发展能力一般且稳定性差 由2005年～2014年威海市生态经济系统的ESI和EISD变化特点可知，威海市生态经济系ESI的数值在3.5～7.5之间波动，EISD的数值在1～3之间波动，两个指标在数值上总体波动较大，并且总体态势呈现下降的趋势.通过对威海市10 a间ESI和EISD变化特点的分析，可以总结出以下几点：1)威海市生态经济系统可持续发展能力一般；2)10a中威海市生态经济系统的可持续发展能力大部分时间属于中度可持续只有一少部分时间属于强度可持续；3)威海市生态经济系统的可持续发展能力稳定性差，极易出现大幅度的摆动.

4.2对策及建议

4.2.1政府层面

1) 牢固树立可持续发展的理念，并坚定不移的执行.政府相关职能部门不可以将可持续发展理念作为书面文件束之高阁，应该将可持续发展的理念落实到实际行动中去，并且坚定不移的执行，要坚持政策在执行过程中的一致性与连贯性，不应看到系统可持续发展能力在一段时间内联系提高后，就放松政策的执行力度，从而导致系统可持续发展能力有所降低.政策执行的松动在某种程度上容易导致系统可持续发展的能力出现反复摆动.

2) 加强对清洁能源的开发利用，优化能源结构和产业结构.政府应该加强对风能、太阳能、天然气、核能等清洁能源的开发利用，减少对石油、煤炭等高污染能源的使用，提高清洁能源在能源结构中的比例.清洁能源在能源结构中比例的提高必将减少污染物的排放，废弃物能值的减少将有利于实现生态经济系统的可持续发展.威海市不可更新能源能值比重过高，占到系统能值总量的40%～56%，更应该提高清洁能源在能源结构中的使用比例，减少对石油和煤炭等传统能源的依赖.在产业结构上，必须提高低耗能、低污染、高产出产业的比重，降低高耗能、高污染、低产出产业的比重，以实现产业结构的优化，促进生态经济系统的可持续发展.

3) 重视高科技尤其是尖端人才的效用，提高系统能值产出率.科技进步带来生产力的巨大飞跃，足以颠覆固有的社会生产关系，进而影响社会的发展进程.威海市政府应该重视高科技对社会经济发展的促进作用，通过将引进的高科技应用到社会生产上，以实现系统能值产出率的提高.在引进高科技的同时，威海市政府更应该引进高端人才，因为高科技源于尖端的人才.威海市在2005年～2014 10 a的发展中系统能值产出效率停滞不前，没有大幅度提高，因此威海市政府应该将引进的高科技和尖端人才视为一种先进的生产力，注入到原有的生态经济系统中，为其带来活力，以实现威海市生态经济系统能值产率的大幅提高.

4) 注重引进高能值资源，提高系统的能值交换率.生态经济系统是一个不断进行产出以及输入的耗散结构，要想使生态经济系统在能值流的产出和输入的过程获得较大的受益，就要注意输入与输出能值流的品质.威海市生态经济系统近10 a的能值交换率不断下降，表明系统输出的大多是高品质的能值资源而输入的却是一些低品质的能值资源，系统真正获得的能值财富在不断减少.因此威海市政府应从系统外输入高品质的能值资源以提高威海市不断下降的能值交换率，进而促进威海市可持续发展能力的提高.

4.2.2社会层面

1) 企业单位既要注重经济效益，也要担负环保义务.企业单位，作为社会经济系统的重要组成部分，以盈利为目的.传统的工业时代企业只顾追逐利益，不顾对自然环境的破坏造成了严重的环境污染以及环境灾害.在可持续发展理念深入人心的现代，企业单位不能够不顾对自然环境的破坏仅仅追逐经济效益.企业单位应该在追逐经济效益的同时也要关注环境效益、生态效益，担负起自身所应当承担的保护环境的义务.

2) 企业单位要注重高科技的运用以及生产设备的更新换代企业单位应当通过高新科技以及生产设备的更新换代实现生产过程的绿色化、低碳化，生产效率的高效化.企业单位“三化”的实现必将大大减少“三废”的排放，在提高自身经济效益的同时切实保护了生态环境，促进了生态经济系统地可持续发展.

3) 媒体舆论要做好“宣传员”和“监视器”的双重角色媒体舆论一方面要大力宣传可持续发展理念的必要性以及重要意义，另一方也要做好社会可持续发展的“监视器”，将那些破坏社会可持续发展的事件“记录”下来，并向全社会曝光.媒体舆论做好“宣传员”和“监视器”的双重角色将有利于促进社会的可持续发展.

4.2.3个人层面

1) 形成节约资源、保护环境的意识.个人应清楚的意识到浪费资源、破坏环境对人类和大自然的双向危害，深刻的觉察到人与大自然的和谐共生以及社会的可持续发展对人类和大自然的双向福音.自觉提高吱声的环境保护意识，积极将节约资源保护环境落实到自己的日常生活中去，为实现人与自然的和谐共生以及人类社会的可持续发展贡献自己的一份力量.

2) 倡导绿色生活、低碳生活.在自己的日常生活中尽量实现生活方式的绿色化、低碳化.在日常上下班的路途中尽量少地使用思私家车，尽量多地乘坐公交车、地铁等公共交通工具，以减少石化能源的使用和排放，从而实现低碳出行.拒绝使用一次性纸杯和筷子，间接保护森林资源.尽量使用太阳能、天然气、水电能等清洁能源，尽量不用石油、煤炭、火电能等对环境污染较重的石化能源，是实现生活方式的绿色化、低碳化.

[1] 孙兴丽. 河北省 2005 ～ 2014 年生态经济系统发展趋势及可持续性评价[J].生态经济， 2016(4):100-104．

[2] 李翠玲. 基于能值—生态足迹的吉林省辽河流域生态承载力与可持续发展研究[D].长春：吉林大学， 2016．

[3] 王楠楠， 章锦河， 刘泽华, 等. 九寨沟自然保护区旅游生态系统能值分析[J].地理研究， 2013(12):2357-2536．

[4] 翟会颖， 陈玲玲， 赵奎丽. 廊坊市生态经济系统的能值分析[J].区域经济， 2015(06):132-133．

[5] 孙海燕， 万书波， 李 林， 等. 山东省花生生产系统可持续发展能值分析[J].干旱区农业研究， 2016(11):258-264．

[6] ODUM H T， NILES P. Simulation and evaluation with energy systems blocks[J]. Ecological Modelling， 1996(93): 155-173．

[7] ODUM H T. Environmental Accounting: Emergy and Environmental Decision Making[M]. New York: John Wiley， 1996．

[8] ODUM H T. Folio #2，Emergy of global processes[C]//Handbook of Emergy Evaluation. Center for Environmental Policy，Environmental Engineering Sciences， University of Florida， Gainesville， 2000: 5-24．

[9] 蓝胜芳， 钦 佩， 陆宏芳. 生态经济系统能值分析[M].北京:化学工业出版社， 2002．

[10] 陆宏芳， 蓝盛芳， 俞新华， 等. 城市复合生态系统能值整合分析研究方法论[J].城市环境与城市生态， 2005， 18(4):34-37．

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[12] 隋春花， 蓝盛芳. 广州城市生态系统能值分析研究[J].重庆环境科学， 2001， 23(5):4-23．

Sustainable development of urban eco-economic system based on energy theory——a case study of Weihai city， Shandong Province

WANG Pengcheng， ZHENG Guozhang

(School of Geographical Sciences，Shanxi Normal University， Linfen， Shanxi 041000)

In recent years， sustainable development of urban complex system has been an important research field of human geography. In this paper， the ecological economic system of Weihai city from 2005 to 2014 was studied， and the sustainable development capacity of the ecological economic system was quantitatively analyzed by using the theory of energy value. It is found from the dynamic change of value flow in ten years that: 1) the energy amount， economic output feedback energy and nonrenewable resource value generally showed a rapid increase trend， while renewable resource value and economic value of feedback input changed little; 2) environmental load rate from 1.21 in 2005 to 2.11 in 2014 and reach the maximum of 2.18 in 2008， presenting an overall rising trend; 3) the value of ESI fluctuated between 3.5 to 7.5 and the EISD value fluctuated between 1 to 3. These two indicators exhibited overall downward fluctuation trend in the value. These findings indicate that: 1) the ecological economic system of Weihai city in the high-quality energy is flowing out continuously. The total energy value of the whole system increased while wealth value that the system actually obtained relatively reduced; 2) in the rapid social and economic development， ecological system of Weihai City is facing more and more environmental pressure， which should be paid attention to; (3) the sustainable development of ecological economic system in Weihai city is in general and tends to decrease in repeated fluctuations．

Weihai city; energy value theory; eco-economic system; sustainable development

2016-12-08.

山西师范大学科技开发与应用基金(ZK1402);山西省软科学研究计划项目(2008041032-03).

1000-1190(2017)03-0378-11

F062.2

A

*通讯联系人. E-mail: 835685626@qq.com