李蘇

(北方民族大學(xué)商學(xué)院，寧夏銀川750021)

生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的橋梁
——能值理論分析法述評(píng)

李蘇

(北方民族大學(xué)商學(xué)院，寧夏銀川750021)

生態(tài)經(jīng)濟(jì);生態(tài)系統(tǒng);能值分析

20世紀(jì)80年代，奧德姆創(chuàng)立了能值理論及分析方法，被認(rèn)為是連接生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的紐帶，具有巨大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。能值分析法廣泛應(yīng)用于國(guó)家、省域、城市、縣域、自然資源、工農(nóng)業(yè)等各種生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，表征和評(píng)價(jià)此區(qū)域的生態(tài)系統(tǒng)健康與否，從而為可持續(xù)發(fā)展提供可行的戰(zhàn)略，由于創(chuàng)立時(shí)間較短，其在理論和研究方法上存在一些不足，如能源轉(zhuǎn)化率計(jì)算、能值與可持續(xù)發(fā)展研究等方面。

能值分析理論和方法是美國(guó)著名生態(tài)學(xué)家、系統(tǒng)能量分析先驅(qū)奧德姆 (H.T.ODUM)于20世紀(jì)80年代創(chuàng)立的以能量為核心的系統(tǒng)分析方法。是在深入研究生態(tài)系統(tǒng)能量學(xué)，綜合運(yùn)用系統(tǒng)生態(tài)學(xué)、能量生態(tài)學(xué)、生態(tài)經(jīng)濟(jì)學(xué)等理論的基礎(chǔ)上，創(chuàng)立了此理論方法。能值分析理論和方法在國(guó)際生態(tài)學(xué)界和經(jīng)濟(jì)學(xué)界引起強(qiáng)烈反響，被認(rèn)為是連接生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)的橋梁，具有重大的科學(xué)和現(xiàn)實(shí)意義。

一 能值理論及方法概述

能值 (Emergy)不同于能量概念，是指某種流動(dòng)或儲(chǔ)存的能量中所包含的另一種能量的數(shù)量。能值分析以能量為基準(zhǔn)，把生態(tài)系統(tǒng)或生態(tài)系統(tǒng)中不同種類的能量轉(zhuǎn)化成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的能指，以評(píng)價(jià)其在系統(tǒng)中的作用和功能。由于各種資源、產(chǎn)品或勞務(wù)的能量均直接或直接地起源于太陽(yáng)能，實(shí)際研究工作中一般都以太陽(yáng)能值作為統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量各種不同能量資源的真實(shí)價(jià)值及其對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的貢獻(xiàn)，其單位為太陽(yáng)能焦耳 (Solar Emergy Joules，或縮寫sej)。

能值轉(zhuǎn)化率是能值分析中的一個(gè)重要概念，是從生態(tài)系統(tǒng)食物鏈和熱力原理引申出來(lái)的概念，即形成每單位物質(zhì)或能量時(shí)，所需消耗的另一類能量之量。單位某能量或某物質(zhì)相當(dāng)于多少太陽(yáng)能焦耳的能值轉(zhuǎn)化而來(lái)。能值轉(zhuǎn)化率是衡量物質(zhì)或能量的能質(zhì)等級(jí)的指標(biāo)，它隨著能量等級(jí)的提高而增加;系統(tǒng)中較高等級(jí)者具有較大的能值轉(zhuǎn)換率，需要較大量低能質(zhì)能量來(lái)維持，具有較高能質(zhì)和較大控制力，在系統(tǒng)中扮演中心功能和作用。一般而言，處于自然生態(tài)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)較高層次上的產(chǎn)品或生產(chǎn)過(guò)程具有較大的能值轉(zhuǎn)化率。

能值貨幣率是每年總量能值使用量與當(dāng)年國(guó)民生產(chǎn)總值的比率，反映了一個(gè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的發(fā)展程度。

能值自給率是環(huán)境資源能值占系統(tǒng)能值投入的比例，反映了系統(tǒng)發(fā)展對(duì)自然環(huán)境的依賴程度。

能值投資率是來(lái)自經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的購(gòu)買能值與輸入經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)過(guò)程的自然資源無(wú)償能值的比率，該指標(biāo)衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度和環(huán)境資源條件對(duì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的負(fù)荷程度。

凈能值產(chǎn)出率反映單位輔助能值投入所對(duì)應(yīng)的能值產(chǎn)出量，是衡量系統(tǒng)生產(chǎn)效率的一種標(biāo)準(zhǔn)。

由于能值理論分析法應(yīng)用的領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，相應(yīng)的指標(biāo)則也越來(lái)越豐富。

二 能值理論分析法應(yīng)用述評(píng)

各種生態(tài)系統(tǒng)和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)均可視為能量系統(tǒng)，系統(tǒng)各組成部分及其作用無(wú)不涉及能量的流動(dòng)、轉(zhuǎn)化與儲(chǔ)存，能量可用于表達(dá)和了解生命與環(huán)境、人與自然的關(guān)系。能值理論分析法應(yīng)用的領(lǐng)域愈來(lái)愈廣泛。

1 生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)與可持續(xù)發(fā)展研究

運(yùn)用能值分析法研究生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，目的是要揭示系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展?fàn)顩r，為系統(tǒng)的優(yōu)化提供相應(yīng)的策略。在1997年美國(guó)生態(tài)學(xué)家Brown和意大利生態(tài)學(xué)家Ulgiati首次提出了能值可持續(xù)發(fā)展指標(biāo) ESI。我國(guó)學(xué)者嚴(yán)茂超(1998)、李加林 (2003)、李海濤 (2003)、陸宏芳(2005)、杜鵬 (2006)、隋春花 (2006)、彭建 (2006)、周建 (2007)、吳兵兵 (2008)和岳敏 (2009)等分別對(duì)西藏藏族自治區(qū)、江蘇省、寧波市、新疆維吾爾自治區(qū)、甘肅省、廣東順德市、寧夏回族自治區(qū)和甘南藏族自治州等地域的生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)及可持續(xù)發(fā)展作了研究。主要從可更新資源、本地可更新資源產(chǎn)品、不可更新資源產(chǎn)品消耗、貨幣流和廢物流幾部分建立框架，對(duì)環(huán)境負(fù)載率、能值自給率、能值貨幣比率、電力能值比率、人均能值用量、能值使用強(qiáng)度等指標(biāo)進(jìn)行分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)發(fā)展水平和發(fā)展態(tài)勢(shì)的定量研究，為生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展決策服務(wù)。

此類研究有著非常相似的研究思路和研究方法，研究的不足在于:一是沒(méi)有根據(jù)各區(qū)域的實(shí)際情況，建立合理的框架指標(biāo)。只有建立適合的框架指標(biāo)，才能有助于準(zhǔn)確作出生態(tài)系統(tǒng)的分析，從而制定適宜的發(fā)展戰(zhàn)略;二是陸宏芳 (2002)等人認(rèn)為以ESI來(lái)度量系統(tǒng)的可持續(xù)狀況存在一些缺陷，如能值產(chǎn)出率并不完全正比于系統(tǒng)的可持續(xù)性，因?yàn)槟苤诞a(chǎn)出不僅包括對(duì)人類有益的正效益產(chǎn)出，還包括了難以利用的廢棄物質(zhì)和能量，甚至有害的負(fù)效益產(chǎn)出。

2 經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展水平的能值研究

經(jīng)濟(jì)是人類文明所擁有的資源與能量的巨系統(tǒng)。論及一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的經(jīng)濟(jì)，通常人們以金錢的多少作為標(biāo)識(shí)。其實(shí)，從能值分析的角度來(lái)看，經(jīng)濟(jì)活動(dòng)是利用資源和能量的問(wèn)題?？捎酶煤饬恳粐?guó)或地區(qū)經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)是能值，即用于創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)財(cái)富的太陽(yáng)能值。實(shí)際上，貨幣只衡量了人的貢獻(xiàn)，而能值分析則同時(shí)衡量人和環(huán)境對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。國(guó)內(nèi)學(xué)者李雙成、傅小鋒和鄭度 (2001)運(yùn)用能值分析了中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展水平。

此類研究以?shī)W德姆能量分析 (EMA)為理論支持，定義和計(jì)算若干個(gè)基于能值流的指數(shù)，表征和度量了經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展的可持續(xù)性。EMA分析提供了一種對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)演進(jìn)可持續(xù)性判定的新途徑。通過(guò)將環(huán)境要素納入能值計(jì)算范疇，在評(píng)判指數(shù)中體現(xiàn)了環(huán)境及服務(wù)功能對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的貢獻(xiàn)。作為一種新的評(píng)價(jià)途徑，能值分析也有一些亟待解決的問(wèn)題:一是需拓展EMA及ESI的應(yīng)用范圍;二是在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)異質(zhì)性普遍存在的情況下，對(duì)于許多資源或產(chǎn)品使用單一的轉(zhuǎn)換率不合適;三是經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展常受到很多因子的制約，能值分析對(duì)限制因子關(guān)注不夠。

3 能值價(jià)值論與市場(chǎng)價(jià)值論的結(jié)合問(wèn)題

能值分析反映的是物質(zhì)產(chǎn)生過(guò)程中所消耗的太陽(yáng)能，從根本上而言是一種成本價(jià)值論的價(jià)值評(píng)價(jià)方法，不能反映人類對(duì)生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)所提供產(chǎn)品和服務(wù)的偏好或需要。能值價(jià)值論認(rèn)為金錢無(wú)法衡量環(huán)境對(duì)產(chǎn)品所作出的貢獻(xiàn)，因?yàn)樗恢Ц读巳祟悇趧?dòng)所付出的代價(jià)，而能值價(jià)值則包括了自然資源和人類勞動(dòng)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)的所有貢獻(xiàn)，因而能有效衡量產(chǎn)品的真實(shí)價(jià)值。能值價(jià)值論不能反映人們對(duì)產(chǎn)品的需求和偏好情況，而經(jīng)濟(jì)學(xué)可以反映人們的需求對(duì)產(chǎn)品價(jià)值的影響，從而與市場(chǎng)價(jià)值論有效的結(jié)合，是對(duì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)分析方法的評(píng)價(jià)和優(yōu)化。

4 能值分析與區(qū)域經(jīng)濟(jì)分析整合的問(wèn)題

奧德姆創(chuàng)立的能值評(píng)價(jià)指標(biāo)中有一些能夠滿足評(píng)價(jià)和分析產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的基本特征，但并不能完全滿足這種需求，而區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)的分析評(píng)價(jià)思路恰好為部分需求提供了極好的思路。在對(duì)能值評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行挑選的基礎(chǔ)上，根據(jù)需要進(jìn)行能值分析指標(biāo)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)學(xué)分析指標(biāo)的整合。

在對(duì)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)價(jià)的時(shí)候要注意開(kāi)放性、本土性和經(jīng)濟(jì)性的評(píng)價(jià)，應(yīng)該選取一些更有代表性的指標(biāo)，如能值密度、人均能值用量、環(huán)境負(fù)載率等，以進(jìn)一步完善評(píng)價(jià)結(jié)果，為目標(biāo)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化提供更系統(tǒng)更全面的參考。

5 能值轉(zhuǎn)化率的計(jì)算問(wèn)題

能值分析將各種能流、物流、信息流轉(zhuǎn)化成可以統(tǒng)一比較的能值，因此首先要解決能值轉(zhuǎn)化率的問(wèn)題。奧德姆所計(jì)算的太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)化率能滿足較大范圍區(qū)域、系統(tǒng)能值的需要，但對(duì)某些區(qū)域、系統(tǒng)能值分析的需要值得商榷。由于太陽(yáng)能值和太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)換率的數(shù)值依賴于到達(dá)特定狀態(tài)所選擇的路徑，盡管自然產(chǎn)品和服務(wù)的太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)換率因自然生態(tài)系統(tǒng)的高度自組織化而相對(duì)穩(wěn)定，但對(duì)于人類經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的能指轉(zhuǎn)化率會(huì)因產(chǎn)品的產(chǎn)地、生產(chǎn)方式以及生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)條件、管理效率等因素的不同而產(chǎn)生差別，因此在具體的能值分析中還要計(jì)算適合具體研究對(duì)象的太陽(yáng)能值轉(zhuǎn)化率。

三 結(jié)論

奧德姆創(chuàng)立的能值理論與方法在國(guó)際生態(tài)學(xué)和經(jīng)濟(jì)學(xué)界引起強(qiáng)烈的反響，具有重大的科學(xué)意義。在理論上，能值分析為生態(tài)系統(tǒng)開(kāi)辟了定量分析研究新方法，提供了一個(gè)衡量和比較各種能量的共同尺度，找到了生態(tài)系統(tǒng)的各種生態(tài)流進(jìn)行綜合分析的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，發(fā)展和豐富了生態(tài)學(xué)與經(jīng)濟(jì)學(xué)的定量研究方法學(xué)。在實(shí)際意義上，應(yīng)用能值可衡量分析整個(gè)自然和人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，定量分析資源環(huán)境與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的真實(shí)價(jià)值以及它們之間的關(guān)系，有助于調(diào)整生態(tài)環(huán)境與經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)自然資源的科學(xué)評(píng)價(jià)與合理利用、經(jīng)濟(jì)發(fā)展方針的制定，實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略有重要意義。由于此理論創(chuàng)立時(shí)間不長(zhǎng)，理論發(fā)展不夠，仍存在一些不足和缺陷，還需要學(xué)者在實(shí)踐的基礎(chǔ)上不斷完善和發(fā)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