2000—2014年中国经济系统物质流核算与资源产出率研究

杨威杉，马国霞，赵学涛，於方*

（1. 中国科学院科技战略咨询研究院，北京 100190；2. 环境保护部环境规划院，北京 100012）

2000—2014年中国经济系统物质流核算与资源产出率研究

杨威杉1,2，马国霞2，赵学涛2，於方2*

（1. 中国科学院科技战略咨询研究院，北京 100190；2. 环境保护部环境规划院，北京 100012）

本文利用经济系统物质流分析框架核算了我国2000—2014年的主要物质流、资源产出率等指标。结果表明：①2000—2014年本地采掘物质量、进口量和本地处置后排放均有较快增长。2011—2014年本地采掘中生物质采掘量逐年稳步增长，非金属矿石和化石燃料采掘量处于下降趋势。本地处置后排放中空气排放物贡献了绝大部分比例并逐年增长，水污染排放物逐年下降。②2000—2014年人均资源的采掘、投入和消耗量均有大幅增长，2014年人均物质消耗量比2000年增长1倍以上。资源产出率和单位GDP本地采掘、投入物质量处于波动式增长趋势，本地采掘每吨物质所贡献的GDP已连续三年超过资源产出率。③2014年中国资源产出率约为欧盟28国平均水平的1/4。2010年我国省级资源产出率差异较大，小部分地区已超过欧盟同期水平，但仍有大部分地区的资源产出率较低，未达到全国平均水平。

中国；经济系统；物质流核算；资源产出效率

引言

经济系统与环境通过物质流动联系起来，经济系统从环境中攫取水、能源、矿物质和生物质等资源，经过生产和消费过程转换后向环境排放各种污染物。传统的价值指标无法完全揭示经济系统与环境的相互关系以及经济发展对环境的影响，而物质流核算方法则可以全面反映经济系统与环境的相互关系，可以考察经济系统的资源利用效率和生产强度，通过调控现有的线性物质代谢模式，提高资源的利用效率，促进经济增长与可持续发展。

经济系统物质流分析（economic-wide material fl ow analysis, EW-MFA）起源于社会代谢论和工业代谢论。20世纪90年代开始，奥地利[1]和日本[2]分别开展了国家层面的物质流核算研究，此后物质流分析就形成一个快速发展的科学研究领域，大量学者集中研究如何统一不同的物质流分析方法。欧盟于2001年出台了标准化的EW-MFA编制方法导则[3]，为物质流分析方法提供了第一个国际性的官方指导文件，并于2009年和2011年推出了新的修订版[4]，使得EW-MFA物质流核算方法得到了规范和延续，核算结果也具有国际和区域可比性。2008年，OECD工作组在2001年欧盟导则的基础之上发布2012欧盟资源生产率核算框架[5]。利用欧盟物质流编制导则，德国乌波塔尔研究院[6]开展了欧洲国家的物质流核算研究，系统地核算了1980—1999年欧洲各国主要物质流核算指标。研究结果表明，在这段时间内欧洲各国总体物质投入量没有明显下降，物质消耗量增速与经济增长趋势一致，物质总需求量从1990年开始与GDP增长呈现脱钩趋势。欧盟统计署[7]核算了2002—2013年欧盟各国资源投入、使用和进出口数量，并以2002年GDP为基期，计算了2002—2013年欧盟各国的资源生产率，其计算方法是GDP/本地物质投入或本地物质消耗。研究结果表明，自2008年开始，资源产出率与GDP增长呈现脱钩趋势，几乎同时本地资源消耗量与GDP呈强脱钩趋势并保持到2013年。

最近二十年来，我国学者也开展了大量物质流核算方面的研究和探索。邢芳芳等[8]探讨了在我国开展经济系统物质流核算的研究和政策意义，并提出了国家层面和区域层面物质流核算框架和主要指标。王亚菲[9]基于EW-MFA框架核算了1990—2008年我国物质流总量指标，结果显示，我国物质流指标在此期间呈现逐年增长的趋势。李楠等[10]利用欧盟EW-MFA核算框架完成了2000—2010年我国资源产出率的测算，研究认为，我国单位资源消耗的GDP产出从2000年开始逐年增长并在2007年和2008年有所放缓，与发达国家对比，我国单位资源消耗和投入的GDP产出仍然较低。除了国家层面外，一些研究还利用物质流核算框架分析了省级层面和区域层面物质流动情况与资源产出效率，例如，徐明等[11]核算了辽宁省1990—2003年物质代谢变化过程，并计算了物质生产效率水平，发现其不仅低于全国水平，更远低于国际发达水平；李刚等[12]计算了江苏省1990—2007年经济系统物质输入和输出情况，结果表明，江苏省资源生产率高于全国平均水平，但仍低于美国等发达国家；戴铁军等[13]核算了2005—2012年京津冀地区物质代谢量与资源生产率，总体而言，京津冀地区物质代谢规模呈现上升趋势，但北京资源生产率呈下降趋势且整体上低于河北和天津。

根据《国家中长期环境经济预测模型系统》对我国资源消耗和环境污染排放的模拟，王金南等[14]指出，未来10年我国资源消耗涨幅将进入“收窄期”，但环境承载力依然处于严重“超载期”。掌握各级层面物质流代谢情况与资源产出效率，有利于科学制定资源经济政策，引导资源开采和消费的可持续发展，同时也可为资源资产负债表编制[15]和资源资产审计工作提供支撑[16]。虽然过往的核算方法遵循EW-MFA基本物质平衡理论和系统边界定义，保持核算口径一致，在总账户上保证测算结果具备国际可比性，但是核算框架针对我国现阶段的重点领域、重点物质并未进行物质的细分。本文利用欧盟EW-MFA核算框架建立了国家层面上物质流核算框架，核算了2000—2014年主要物质流指标和资源产出率结果，并根据管理需要分别核算了2011—2014年本地采掘和本地处置后排放的子账户，力求使核算结果贴近我国资源效率管理的实际需求。

1 方法和数据

1.1 物质流核算账户与方法

根据EW-MFA核算框架指标定义，国家层面物质流包括直接流和衍生流两部分。

直接流包括本地采掘DEU（domestic extraction used）、进口货运量IM（import）、出口货运量EX（export）和本地处置后排放DPO（domestic processed output）四个指标。

其中，本地采掘DEU指的是从本经济系统资源环境采集挖掘，进入本经济系统用作生产和消费的所有液态、固态和气态资源（由于水的开采量的数量级比其他本地开采的流量大，核算时不计入）。本地采掘指标可以分为四个子账户：生物质、金属矿石、矿石和化石燃料。

进口IM和出口EX指的是通过本经济系统海关口岸进入或流出本经济系统的所有商品。进口和出口商品包括原材料、半制成品和制成品。由于进出口统计中已进行分类，所以这两个指标不再细分子类。

本地处置后排放DPO指从经济系统流入自然环境中的物质，即所有生产和消费过程中产生并在处置后排入环境的物质。本地处置后排放包括排放至大气中的污染物、固体废物和排放至水体的污染物。其中，排放至大气中的固体废物由两部分组成：生产过程中的固废排放和末端消费活动中的固废排放。本地处置后排放在核算中可以分为四个子账户：空气排放物、水污染排放物、固体废物和产品使用耗散性损失。

衍生流账户指可以根据直接流核算结果进行计算的间接物质流动账户。由于进出口核算账户无法细分子类，因此衍生流账户无法进行拆分。衍生流包括本地物质消耗DMC（domestic material consumption）、本地物质投入DMI（domestic material input）、本地物质输出DMO（domestic material output）和物质贸易平衡PTB（physical trade balance）四个指标。

其中本地物质投入DMI用来衡量经济系统生产消费活动所需的直接物质供给量。它包括本地采掘、进口两部分，故其表征的是本地经济系统对广义资源环境（全球资源环境）产生的压力。计算公式为：

本地物质消耗DMC衡量的是经济系统的物质使用量，计量的是经济系统直接使用的总物质量。本地物质消耗与能源消耗量等其他物理消耗指标的定义方法类似，可简单归结为本地输入减去出口得到。计算公式为：

本地物质输出DMO指本地经济系统向外输出的物质总和，包括本地处置后排放与出口两部分。计算公式为：

物质贸易平衡PTB由进口减去出口得到，可反映经济系统物质贸易的顺差和逆差，顺差表明本经济系统资源输出大于外部资源输入，逆差表明本经济系统资源输出小于外部资源输入。但由于进出口是商品形式，包含半成品及最终成品，在平衡过程中会存在不对等性。计算公式为：

1.2 数据来源

在考虑数据可获得性和权威性的基础上，选取国家官方数据来源进行核算。所有的数据均来自国家级别的统计年鉴。其中，国内采掘与本地处置后排放部分使用国家级别的综合及行业年鉴数据。部分核算项目，如秸秆、牧草的产出、二氧化碳排放、化肥挥发等，均选择权威期刊发表文章中的系数进行估算，为保证数据的一致性，所有选取系数在各年的核算中保持不变。为解决不同来源的数据差异性问题，在考虑数据来源可信度和有效性的基础上，研究筛选出了物质流核算所需的主数据源，核算账户数据来源见表1。国家物质流核算框架包括直接流和衍生流共8个账户和对应的数据来源，见图1。

表1 全国物质流核算主要指标数据来源

图1 国家物质流核算框架和数据来源

2 结果分析

2.1 物质流动总体趋势

截至2017年，根据官方数据的可获得性，本研究计算了2000—2014年全国物质流代谢总体情况，结果见表2。2014年我国本地采掘物质量为118.18亿吨，本地处置后排放达到111.45亿吨，分别比2000年上涨了212%和249%，增长幅度巨大。其中，本地采掘2011年之前稳步上升并于2011年达到峰值，在经历了2012年和2013年小幅回落后，2014年又有一定的增长。本地处置后排放2006年之后有小幅下降，应与我国“十一五”期间实施总量减排政策相关，2010年后开始大幅度攀升主要与二氧化碳排放高速增长有关，见图2。我国2009年以前出口货物量大于进口货物量，物质贸易平衡为负，这代表国内物质进口的需求量低于物质出口量，2009年开始物质进口量大幅度提升，出口量虽没有显著下降，但是物质贸易平衡由负转正并得到大幅度的增长，并于2013年达到峰值约10亿吨。

表2 2000—2014年全国物质流主要指标值 单位：×106t

图2 中国物质流核算2000—2014直接流账户

衍生流方面，物质投入在2011年达到高峰，但是2014年再次破峰，主要是由于进口量的高速上涨，同时出口量的下降也使得本地物质消耗量在2014年达到顶峰。总体而言，我国本地物质投入和消耗在“十一五”期间有快速增长，“十二五”期间出现了先下降再增长的趋势。“十二五”期间物质消耗与GDP增长趋势较为一致，“十二五”表现出的趋势与GDP增长率并没有趋同，说明我国经济结构正在调整之中，对物质较高的需求不能立刻反映在GDP的增速上，见图3。

为了贴近管理服务需要，更准确地掌握资源采掘和排放情况，根据数据的可获得性与核算框架统计项目定义，本研究同时核算了2011—2014年各子账户的本地采掘和本地处置后排放情况，结果见表3。根据对2011—2014年各子账户的本地采掘和本地处置后排放核算可以发现，其中本地采掘的生物质物质量逐年稳步上升。金属矿石仅在2014年略有下降。非金属矿石2011—2012年降幅较大，但2013年又上涨了约1亿吨。化石燃料2011—2014年逐年下降。从物质构成可以看出，本地采掘2011—2014年的上涨主要依靠了生物物质和金属矿石的供给增长，相反，在此期间经济系统对非金属矿石和化石燃料的需求量有所减少。

图3 本地物质投入、本地物质消耗与GDP增长率

表3 2011—2014本地采掘和本地处置后排放分指标结果单位：×106t

2011—2014年，本地处置后排放的核算结果显示，空气排放物（包括常规污染物、颗粒物、温室气体等）贡献了绝大多数的排放物，并且每年以10亿吨级的增量高速上涨。固体废物（市政垃圾、工业固废等）的排放在2012年达到峰值，并在2013年和2014年有所回落。水污染物（氨氮、磷、重金属和其他有机物等）逐年下降，2011—2014年减少了600万吨。产品使用耗散性损失（各种肥料、农药、溶剂、耗散性损失等）在此期间也有一定幅度的下降，相比2011年，2014年的产品使用耗散性损失减少了9000万吨。总体而言，空气排放物，特别是二氧化碳的增长是本地处置后排放增长的主要因素。

人均物质占有率指标，如本地采掘/人口、本地物质投入/人口、本地物质消耗/人口，分别用来表征平均满足单位人口需求所需采掘、投入和消耗的物质量，该指标的数据越高，表明人均物质的需求量越大，为满足社会经济发展全社会投入的物质量也越高，同时对资源环境的压力也越大。

人均占有的本地采掘、本地物质投入、本地物质消耗指标，结果见表4，可以看出，2000—2014年本地采掘、本地物质投入、本地物质消耗量稳步上升，其中本地物质投入的高速上升与最近几年进口货物量的增加有紧密关系。本地物质消耗和本地采掘变化趋势高度一致，表明人均物质消耗主要依靠本地采掘。进口货物量虽然超过出口货物量，但是差额部分在物质消耗总量中占的比重依然不高。2014年人均本地物质投入比2013年增加较多，人均本地采掘和本地物质消耗量在2012年和2013年下降后有小幅回升，这主要是GDP增速减缓并且物质消耗降低共同造成的。最近十年我国的人口增长率持续保持一个较低的增速，但是本地采掘和消耗的量增速较快，导致人均本地采掘、物质投入、物质消耗增长迅速并达到一个较高的水平，这一方面说明我国经济发展对物质投入和消耗需求巨大，另一方面也反映出我国目前物质需求对资源环境的压力依然很大，见图4。

2.2 资源产出效率对比

图4 人均本地物质消耗、本地物质投入和本地采掘

根据2000—2014年物质流核算结果，可计算经济系统资源产出率。资源产出率是指消耗一次资源，包括煤、石油、铁矿石、有色金属稀土矿、磷矿、石灰石、沙石、生物质等，所产生的国内生产总值，其计算公式为：地区资源产出率=地区生产总值（不变价）GDP/本地物质消费（DMC），单位为元/吨。除资源产出率外，结合主要物质流指标还可以衍生出两大类比较重要的经济效率类指标。

（1）本地采掘的GDP产出。GDP/本地采掘（DEU）用来表示本地采掘单位物质量能产生多大经济价值，根据公式（1）+（2）：DMC=DEU+IM–EX，与资源产出率相比，GDP/本地采掘用来表示不含进出口物质量的纯本地物质资源产出效率。

（2）GDP/本地投入（DMI）用来表示本地投入单位物质所产生的经济价值，根据公式（1）DMI=DMC+EX，与资源产出率相比GDP/本地物质投入用来表示物质消耗和出口总和的单位GDP产出效率，如果一个经济系统中有物质出口，理论上GDP/本地物质投入应永远小于资源产出率。与资源产出率的判断标准相同，这两项指标的数据越高，表明在不同边界条件下物质的资源产出效率越高。

为了避免通货膨胀影响由于技术、管理水平进步造成的真实的资源产出率提高，本研究采用以2000年为基期来计算历年的GDP不变价，从而测算2000—2014年我国的资源产出率和其他效率指标，结果见表4。

表4 2000—2014年全国人均资源占有率与资源产出率指标计算结果

2000—2014年我国资源产出率一直保持上升趋势，从2000年的1750元/吨上升至2014年的2916元/吨，仅在“十一五”期间出现了小幅下降。从2007—2008年这两年的物质流分项数据和经济指标来看，资源产出率下降主要是因为GDP增速的放缓以及本地物质消耗在2007年之后的高速增加。GDP在“十一五”前，大部分年度较上一年增幅超过12%，而“十一五”期间的GDP增幅则在9%左右，从2009年开始再次出现上升的趋势。同时，2000—2014年每吨本地采掘所贡献的GDP逐年攀升并于2013年达到峰值，当年每吨本地采掘可以贡献3 197元GDP。在加上进口货物量后，每吨本地物质投入所贡献的GDP在“十二五”期间保持了较高的增长，并于2013年开始突破2500元/吨。一个值得注意的变化趋势是每吨本地采掘所贡献的GDP已连续三年超过每吨本地物质消耗所贡献的GDP，这说明，一方面我国进口货品持续超过出口货品数量，另一方面也说明本地采掘所贡献的资源在GDP的构成中占有越来越重要的位置。见图5。

将中国与欧盟国家2000—2014年资源产出率进行对比来看（其中欧盟数据来源于欧盟统计署数据库官方统计，历年数据按照2000年不变价进行换算，欧元和人民币按照统一汇率1:7.17进行换算），中国资源产出率较欧盟28国平均水平仍有较大差距（图6），但同一时期中国资源产出率增速较欧盟增长更快，2000年时中国资源产出率仅是欧盟平均水平的1/5，2014年这一比例变为接近1/4，且依然具有较大的增长潜力。

省际间的物质流核算涉及各省份之间物质的调入调出数据，需要参考政府编制的投入产出表进行计算，由于投入产出表涉及工作量大、更新速度慢，因此本研究无法逐年更新省级物质流动情况，根据现有的2010年省级物质消耗量和当年分省GDP可以计算2010年各省份资源产出率，见图7。数据表明，我国各省份资源产出率差异较大，其中上海、广东和北京三地的资源产出率远超过同期欧盟平均水平11 200元/吨，但其他各省份均未有超过6000元/吨，并且有一半以上的省份未超过全国平均水平，资源产出率较低的省份多集中在我国西南、西北和东北地区。

图5 单位GDP本地采掘量、本地物质投入量和资源产出率

图6 GDP/资源产出率对比：中国-欧盟

图7 2010年分省资源产出率

3 结论与建议

通过建立物质流核算账户，持续不断地跟踪和计算我国物质流动情况和资源生产率可以掌握了解我国资源利用情况，为可持续资源利用的宏观政策提供依据。本文分别核算了2000—2014年主要物质流指标，计算了2000—2014年资源产出效率，核算了2011—2014年分子类别的本地采掘和本地处置后排放指标，比较了2000—2014年中国与欧盟资源产出率的差距和2010年中国各省份资源产出率的差异。

从主要物质流指标核算可以发现，我国自2000年以来本地采掘物质量增速较快，同时为满足国内市场物质消耗的需求，物质进口量也逐年增长，2009年起物质进口量高于物质出口量，贸易平衡由负变正。本地处置后排放在“十一五”期间受总量减排政策影响有了小幅下降，但是由于二氧化碳排放持续增加，“十二五”期间本地处置后排放开始高速增长。本地物质投入和本地物质消耗在2010年之前与GDP增长率变化保持一致，在2010年之后虽然继续保持增长趋势，但是和经济增长之间的相关关系并不明显，这说明我国经济结构在这一时期处在调整之中，对物质较高的需求没有立刻反映在GDP的增速上。

通过对2011—2014年本地采掘和本地处置后排放的子账户分解可以发现：生物质本地采掘量逐年稳步增长，金属矿石采掘量保持稳定，非金属矿石和化石燃料采掘量处于下降趋势。空气排放物贡献了本地处置后排放的绝大部分比例并逐年增长，水污染排放物逐年下降，产品消耗性损失也在逐年下降，固体废物于2012年达到峰值后开始有所下降。

资源生产率方面，计算结果表明，最近15年来人均资源的采掘、投入和消耗量均有大幅增长，到2014年人均物质消耗量已经达到9.2吨，比2000年增长一倍以上。虽然近10年我国的人口增长率持续保持一个较低的增速，但是物质采掘和消耗的量比较大，导致人均物质采掘、投入和消耗量比较高，环境压力较大。单位GDP物质采掘、投入、消耗量处于波动式增长趋势，说明我国物质的资源产出率正在稳步提高，每吨本地采掘所贡献的GDP已连续三年超过资源产出率，这说明本地采掘资源在GDP的构成中占有越来越重要的位置。

在和国际相同指标的对比发现，虽然我国资源产出率增速较快，但目前我国资源产出率仅为欧盟28国平均水平的1/4，仍有较大差距。2010年分省资源产出率计算结果表明，我国省级资源产出率差异较大，虽然有小部分地区已超过欧盟同期水平，但仍有大量地区资源产出率较低，未达到全国平均水平。

建议在后续研究中继续对物质采掘、本地处置后排放进行分账户核算，以长期掌握不同类型物质代谢情况。系统地开展省级和地市层面的物质流和资源生产力空间分布研究，鼓励有条件的地区将资源生产力纳入政府考核指标体系，促进资源生产率的提高，为资源经济政策提供决策依据，进一步优化经济结构，促进地区的可持续发展。开展精细化资源流动管理工作，包括开展资源开采补偿和资源税等研究，通过调整资源政策，进一步平衡全国资源生产率分布不均这一现状，全面提升我国资源生产力水平。

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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

国家自然科学基金（41371533）。

杨威杉（1984—），男，博士，助理研究员，主要研究方向为环境经济核算、环境绩效评估，Email: yangws@caep.org.cn。

*责任作者： 於方（1972—），女，博士，研究员，主要研究方向为环境经济核算、环境损害评估。