謝清華，凌士顯

〔山東大學(xué)(威海)商學(xué)院，山東 威海 264209〕

資源使用、資源稀缺和資源效率等問題是國際社會也是中國比較關(guān)注的問題。改革開放以來,隨著中國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國已經(jīng)從對礦物、化石燃料和其他原材料消耗不大的國家發(fā)展成為全球第1資源消耗國[1]。中國對資源需求快速增長的同時(shí)也引發(fā)許多環(huán)境問題。例如,中國已經(jīng)是世界上最大的溫室氣體[2]和大氣汞排放國家[3],也是大氣氣溶膠的主要生產(chǎn)國[4]。因此,中國的可持續(xù)發(fā)展迫切需要研究如何對資源進(jìn)行可持續(xù)利用,需要加強(qiáng)經(jīng)濟(jì)增長和環(huán)境保護(hù)的協(xié)同關(guān)系,需要將經(jīng)濟(jì)增長與環(huán)境退化聯(lián)系起來進(jìn)行思考。隨著經(jīng)濟(jì)的快速增長以及經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生活方式的轉(zhuǎn)變,中國各地區(qū)面臨著物質(zhì)資源需求快速增長、資源消耗總量也迅速增加等問題,資源消耗的增加勢必對資源和環(huán)境產(chǎn)生更大的壓力。資源的可持續(xù)發(fā)展問題是政府、政策制定者、學(xué)者和公眾關(guān)注的一個(gè)重要問題。研究者需要從更加系統(tǒng)的角度分析中國資源的可持續(xù)利用狀況,經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流核算方法則提供了系統(tǒng)研究資源可持續(xù)利用的方法。經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流指標(biāo)可以有效測度人類經(jīng)濟(jì)行為對環(huán)境產(chǎn)生的壓力,區(qū)域物質(zhì)消耗(domestic material consumption,DMC)可以測度一個(gè)地區(qū)消耗的物質(zhì)資源,也可以表征資源消耗形成的環(huán)境壓力。而物質(zhì)足跡(material footprint,MF)是資源利用的另一個(gè)測度指標(biāo),它可以定量測度人類的消費(fèi)行為引起的原材料消耗。足跡是以環(huán)境、社會和經(jīng)濟(jì)為主題的,是測度可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要指標(biāo)。物質(zhì)足跡也可以反映資源可持續(xù)利用過程中環(huán)境壓力的轉(zhuǎn)移。因此,對物質(zhì)足跡的核算與研究具有重要意義。

1 基于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流核算方法的資源消耗研究分析

1.1 經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流核算方法

經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流核算方法(economy-wide material flow accounting,EW-MFA,簡稱MFA)可以產(chǎn)生一些與經(jīng)濟(jì)核算、能源核算和人口統(tǒng)計(jì)學(xué)核算相類似的概括性指標(biāo),所有這些核算指標(biāo)體系可以被進(jìn)一步分成許多具體信息。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是對信息的高度綜合,綜合的、緊密的信息具有很高的實(shí)際價(jià)值,當(dāng)然,簡化的特點(diǎn)也可能成為它的一個(gè)缺點(diǎn)。MFA核算框架是建立在數(shù)據(jù)一致的基礎(chǔ)上的,可以為了不同政策目的來分析環(huán)境經(jīng)濟(jì)間的相互作用。

MFA數(shù)據(jù)的另一個(gè)重要應(yīng)用是利用經(jīng)濟(jì)模型結(jié)合環(huán)境和資源使用來對貿(mào)易和就業(yè)中的經(jīng)濟(jì)政策進(jìn)行評估[5]。國家的物質(zhì)消費(fèi)可以在全球背景下進(jìn)行研究,例如,對世界資源供給需求的貿(mào)易物質(zhì)數(shù)據(jù)信息的分析結(jié)果可用于考察國家間的物質(zhì)流規(guī)模和資源相互依賴情況[6]。現(xiàn)在,一些研究關(guān)注于將物質(zhì)流數(shù)據(jù)信息和基于生命周期分析法核算得到的特殊物質(zhì)數(shù)據(jù)相結(jié)合來進(jìn)一步分析環(huán)境問題[7]。

1.2 中國物質(zhì)流研究現(xiàn)狀分析

近年來,許多學(xué)者已經(jīng)采用物質(zhì)流核算指標(biāo)作為資源使用核算工具,對全球和國家層面的資源消耗進(jìn)行研究。典型研究包括:SCHANDL等[8]、BEHRENS等[9]、KRAUSMANN等[10]、STEINBERGER等[11]對全球物質(zhì)資源進(jìn)行分析;BRINGEZU等[12]、WEISZ等[13]、RUSSI等[14]、KOVANDA等[15]、GILJUM等[16]、SCHANDL等[17]則比較分析了多個(gè)國家的物質(zhì)資源使用情況;PALM等[18]、GONZALEZ-MARTINEZ等[19]分析了墨西哥、澳大利亞等單個(gè)國家的物質(zhì)資源使用情況。劉濱等[20]、XU等[21]、王亞菲等[22]、薩日娜等[23]基于物質(zhì)流分析方法對中國資源的使用進(jìn)行了研究。而BRINGEZU等[12]從國際資源使用比較方面研究中國的資源使用,發(fā)現(xiàn)中國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的同時(shí)對資源的消耗也在迅速增加。根據(jù)文獻(xiàn)資料,已有許多學(xué)者通過一個(gè)或多個(gè)物質(zhì)流指標(biāo)對北京、天津、河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、上海、江蘇、浙江、安徽、福建、山東、河南、湖北、廣東、海南、四川、貴州(貴陽)、陜西、甘肅、青海、新疆等地區(qū)在省域?qū)哟紊系奈镔|(zhì)流進(jìn)行分析研究,山西、黑龍江、江西、湖南、廣西、重慶、云南、寧夏等地相關(guān)研究未查到。已有研究對區(qū)域物質(zhì)調(diào)入調(diào)出數(shù)據(jù)的核算還存在一定問題,有的直接用進(jìn)出口數(shù)據(jù)代替,有的用能源消耗數(shù)據(jù)代替,有的核算不明確。王亞菲等[24]較為全面地核算了中國30個(gè)省(直轄市、自治區(qū))的DMC,并利用可擴(kuò)展的隨機(jī)環(huán)境影響模型評估考察人口、財(cái)富、城鎮(zhèn)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和技術(shù)因素對中國區(qū)域資源消耗的影響,該文利用LI等[25]提出的利用價(jià)值投入產(chǎn)出表來估算區(qū)域間的調(diào)入調(diào)出進(jìn)而估算區(qū)域間的物質(zhì)流。

以上有關(guān)中國物質(zhì)消耗的研究文獻(xiàn)中采用不同的物質(zhì)消耗指標(biāo)測度了各省(直轄市、自治區(qū))的物質(zhì)消耗,得出的主要結(jié)論有:各地區(qū)物質(zhì)消耗隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展持續(xù)增加,經(jīng)濟(jì)的增長需要大量物質(zhì)投入來保證,大多數(shù)地區(qū)是高消耗的粗放式經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要大量自然資源的投入;資源消耗呈現(xiàn)生物質(zhì)消耗逐漸減少而非生物質(zhì)消耗逐漸增加的趨勢,也就是說經(jīng)濟(jì)的發(fā)展越來越依靠不可再生資源的投入。資源消耗與各地區(qū)的資源稟賦有關(guān):經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)而自然資源相對貧乏的地區(qū)主要依賴于進(jìn)口資源物質(zhì),北京、天津、廣東和山東等地區(qū)主要依靠區(qū)外資源支持本地經(jīng)濟(jì)發(fā)展;而四川省主要依靠增加資源的投入,特別是自身資源的投入來維持經(jīng)濟(jì)發(fā)展,內(nèi)蒙古地區(qū)拉動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長的主要物質(zhì)投入來自本地化石燃料的開采,青海省發(fā)展經(jīng)濟(jì)的主要渠道仍然依賴于本地的資源采集及利用,是傳統(tǒng)的粗放型發(fā)展模式。其中,一些研究也對經(jīng)濟(jì)增長與物質(zhì)消耗的相對增長率進(jìn)行比較分析,湖北省在2001—2007年期間經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境負(fù)荷尚未“脫鉤”[26];而遼寧省2001—2010年經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境壓力實(shí)現(xiàn)了暫時(shí)性“脫鉤”,遼寧省近年來可持續(xù)發(fā)展頗有成效[27];自2005年以來,山東省經(jīng)濟(jì)增長率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物質(zhì)消耗量,由以往的粗放型經(jīng)濟(jì)增長方式向集約型經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)變[28]。我國大多數(shù)地區(qū)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中需要大量的物質(zhì)投入。經(jīng)濟(jì)增長的初期階段往往需要物質(zhì)的大量投入,但是粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式隨著經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展需要改進(jìn),當(dāng)去物質(zhì)化在我國大部分地區(qū)依然只是美好愿望時(shí),資源利用可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵是提高資源利用效率,提高經(jīng)濟(jì)增長質(zhì)量,轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長結(jié)構(gòu)。我國需要節(jié)約資源,大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

資源消耗研究所采用的物質(zhì)流指標(biāo)還存在一些問題,比如,DMC僅僅指一個(gè)經(jīng)濟(jì)體直接消耗的資源量,沒有包含與進(jìn)口和出口相聯(lián)系的產(chǎn)品和服務(wù)的上游物質(zhì)流,這些物質(zhì)流來源于關(guān)注的經(jīng)濟(jì)體之外。切掉頂端可能會錯(cuò)誤地估計(jì)資源使用效率和自然資源的供給安全。隨著在全球供應(yīng)鏈中生產(chǎn)和消費(fèi)空間的分離越來越嚴(yán)重,資源使用和環(huán)境壓力在國家間發(fā)生轉(zhuǎn)移,而物質(zhì)足跡可以有效測度這種轉(zhuǎn)移。

2 物質(zhì)足跡概念評析

足跡是度量人類對地球造成的環(huán)境壓力的一個(gè)重要指標(biāo),是從生命周期角度評估個(gè)體或者群體的行為活動(dòng)造成的某些方面的環(huán)境壓力。比如,全球變暖主要是由于溫室氣體的排放造成的,可以表示為碳足跡[29],水的消費(fèi)和污染可以用水足跡來分析[30],過度消費(fèi)對地球生物圈的再生能力影響可以用生態(tài)足跡來評估[31]。

“生態(tài)足跡”是最早出現(xiàn)的足跡概念,由REES等[32]在20世紀(jì)90年代初期首次使用。生態(tài)足跡是在現(xiàn)有技術(shù)水平下特定區(qū)域范圍內(nèi)人們?yōu)槌掷m(xù)提供所消耗的所有資源和服務(wù)以及吸收分解所排放的所有廢棄物而需要的生產(chǎn)性土地和水域面積的總和,是一個(gè)生物學(xué)綜合指標(biāo)[33]。生態(tài)足跡采用消費(fèi)基礎(chǔ)的觀點(diǎn),包含滿足所有消費(fèi),也包括國際貿(mào)易產(chǎn)品對應(yīng)的生態(tài)學(xué)上的生產(chǎn)性土地。足跡概念出現(xiàn)后,很快被引入到許多其他環(huán)境核算概念上,比如在20世紀(jì)90年代對碳的核算存在“碳泄漏”問題[34],評估溫室氣體排放新方法的研究引起基于消費(fèi)者和生產(chǎn)者責(zé)任的討論。在消費(fèi)者責(zé)任原則下,即二氧化碳足跡觀點(diǎn),每個(gè)國家的最終使用對全球碳排放都是有貢獻(xiàn)的。而生產(chǎn)者責(zé)任認(rèn)為對全球的碳排放是一個(gè)國家的生產(chǎn)導(dǎo)致的。

最近,足跡被用來作為消費(fèi)導(dǎo)向指標(biāo),考慮由人類的最終需求而引致的水、土地和物質(zhì)需求總量。水足跡被定義為滿足國內(nèi)最終需求而進(jìn)行的產(chǎn)品和服務(wù)生產(chǎn)所需要的直接和間接新鮮水總量。土地足跡可用于估算滿足國內(nèi)最終消費(fèi)所需要的直接和間接的國內(nèi)和國外土地面積,這與生態(tài)足跡不同。碳足跡是目前為止研究最廣泛的指標(biāo),碳足跡指標(biāo)涵蓋了所有溫室氣體排放,包含由一個(gè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)引起的直接和間接的碳排放,囊括了一個(gè)國家消費(fèi)的產(chǎn)品在各個(gè)生命階段積累的碳排放總量[35]。消費(fèi)基礎(chǔ)的物質(zhì)流指標(biāo)等同于碳足跡,WIEDMANN等[36]建議使用物質(zhì)足跡(material footprint,MF)這個(gè)概念度量基于消費(fèi)的物質(zhì)資源使用。MF是為滿足一個(gè)經(jīng)濟(jì)體最終需求所使用的采掘的原材料總量,是對原材料全球再分配的度量。MF闡明了與一個(gè)國家最終消費(fèi)相關(guān)的全球、生命周期范圍的物質(zhì)開采和使用,不管是否發(fā)生在本國內(nèi)還是超過本國邊界。MF是生態(tài)包袱(ecological rucksacks)里的一個(gè)新的術(shù)語,生態(tài)包袱也是指涉及產(chǎn)品生命周期的廣泛的物質(zhì)投入。MF可以被用來關(guān)注使用的物質(zhì)開采(原材料消耗,raw material consumption,RMC),或者包括未被使用的物質(zhì)開采(總物質(zhì)消費(fèi),total material consumption,TMC)。

物質(zhì)足跡為間接資源利用指標(biāo),是資源消耗環(huán)境壓力的綜合測度。MF是以消費(fèi)為基礎(chǔ)的物質(zhì)流指標(biāo),是RMC的一種核算方法,即將與一個(gè)區(qū)域最終消費(fèi)相聯(lián)系的所有原材料消耗量進(jìn)行加和。消費(fèi)基礎(chǔ)的核算(consumption-based accounting,CBA),特別是對溫室氣體排放的核算,正越來越為政策制定者和決策者所關(guān)心,這種方法核算了沿著生產(chǎn)鏈每一個(gè)階段產(chǎn)生的分配到最終消費(fèi)產(chǎn)品的所有排放或資源消耗。基于消費(fèi)的核算使得政策和研究應(yīng)用的領(lǐng)域覆蓋到部門、國家及產(chǎn)品等范圍。從消費(fèi)角度分析資源消耗及其在地區(qū)或者國家間的轉(zhuǎn)移也變得越來越重要。SCHOER等[37]在核算歐盟(EU)各國的RMC時(shí),首次提到物質(zhì)足跡概念,但是仍然使用RMC來表示區(qū)域原材料的消耗。WIEDMANN等[36]在2013年開始第1次使用物質(zhì)足跡概念,核算分析了全球187個(gè)國家MF的時(shí)間序列,識別與全球生產(chǎn)和消費(fèi)網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)系的物質(zhì)流。MF在概念上等同于其他足跡,比如碳足跡、能源足跡和水足跡。MF是工業(yè)生態(tài)學(xué)領(lǐng)域?qū)W者比較關(guān)注的一個(gè)新的研究領(lǐng)域,可以分析國際間或者區(qū)域間的物質(zhì)流,特別是用于對稀缺和關(guān)鍵物質(zhì)流的分析,比如分析鐵礦和鋁土礦的物質(zhì)足跡[38]。MF的一個(gè)重要特性是它并沒有核算物質(zhì)在國家間的實(shí)際流動(dòng),而是它提供了生產(chǎn)國家(物質(zhì)資源被開采)和消費(fèi)國家(最終產(chǎn)品的消費(fèi))之間的物質(zhì)量化聯(lián)系,其提供一個(gè)生產(chǎn)鏈的起始端(原材料在何處被從自然界中開采出來)和末端之間的聯(lián)系(產(chǎn)品和服務(wù)在何處被消費(fèi)),這種聯(lián)系可能跨越很多國家和經(jīng)濟(jì)部門。

MF核算了與進(jìn)口和出口的產(chǎn)品和服務(wù)相聯(lián)系的上游的原材料當(dāng)量。因此,MF成為識別物質(zhì)資源在地區(qū)間轉(zhuǎn)移的一個(gè)強(qiáng)有力工具(這種轉(zhuǎn)移并不是實(shí)際的物質(zhì)轉(zhuǎn)移,而是區(qū)域間貿(mào)易隱含的物質(zhì)量),該指標(biāo)將物質(zhì)資源使用的供給鏈與經(jīng)濟(jì)活動(dòng)聯(lián)系起來,進(jìn)而可以識別資源消耗的環(huán)境壓力在區(qū)域間的網(wǎng)絡(luò)分布。

3 物質(zhì)足跡的核算方法研究現(xiàn)狀分析

足跡的計(jì)算方法主要有3類。第1類方法是基于各種形式的投入產(chǎn)出分析,該方法利用投入產(chǎn)出表結(jié)合資源消耗數(shù)據(jù)(物質(zhì)、水、土地使用)或者排放情況(溫室氣體)來核算足跡。投入產(chǎn)出分析是一種自上而下的方法,是基于宏觀經(jīng)濟(jì)(經(jīng)濟(jì)系統(tǒng))層次的估算方法,但是可以通過投入產(chǎn)出的經(jīng)濟(jì)部門將問題分解細(xì)化。投入產(chǎn)出模型可以依賴于一個(gè)地區(qū)(比如一個(gè)國家)或者多個(gè)地區(qū)(比如多區(qū)域或者多國家模型)。第2類是系數(shù)方法,從過程分析得到供給鏈過程中的資源強(qiáng)度系數(shù)來測度足跡,常用的方法有生命周期評估法或者類似方法。這種方法是一種自下而上的方法,適合單個(gè)產(chǎn)品或者產(chǎn)品組水平上的計(jì)算。第3類方法是混合方法,綜合利用投入產(chǎn)出方法和系數(shù)方法。該方法列出在核算中需要考慮的所有產(chǎn)品,一部分基于投入產(chǎn)出分析,另一部分基于資源強(qiáng)度系數(shù)。

投入產(chǎn)出法是使用最廣泛的方法,被用來量化分析與消費(fèi)或貿(mào)易活動(dòng)相聯(lián)系的資源使用(土地、原材料、水)和污染排放(溫室氣體)。在Wiedmann使用MF概念之前,大多數(shù)學(xué)者用RMC表示以消費(fèi)為基礎(chǔ)核算的物質(zhì)資源使用狀況。RMC涵蓋一個(gè)國家最終需求所需要的所有原材料物質(zhì)。一個(gè)群體消耗的物質(zhì)量已經(jīng)成為一個(gè)有用的工具用于測度環(huán)境壓力,RMC度量了涵蓋完全供給鏈(包括進(jìn)口)的物質(zhì)消耗。

有3種主要的投入產(chǎn)出模型可用于計(jì)算MF(或原材料當(dāng)量):基于國內(nèi)技術(shù)假設(shè)的投入產(chǎn)出模型(domestic technology-based assumption of I/O model,DTAIO)、混合的生命周期清單投入產(chǎn)出模型(mixed life-cycle inventory I/O model,LCI-IO)和多區(qū)域投入產(chǎn)出模型(multi-regional input-output model,MRIO)。表1展示了近幾年MF的相關(guān)研究及其使用的方法[36-37,39-49]。MRIO已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于原材料消耗當(dāng)量的核算,例如,BRUCKNER等[39]和WIEBE等[40]利用全球資源核算模型(GRAM)核算全球區(qū)域間貿(mào)易產(chǎn)品對應(yīng)的原材料當(dāng)量,前者關(guān)注全球53個(gè)國家和2個(gè)地區(qū)的資源貿(mào)易和資源消耗情況,后者關(guān)注6個(gè)新興經(jīng)濟(jì)體國家貿(mào)易間隱含的物質(zhì)和碳排放情況;WIEDMANN等[36]利用MRIO模型描述了全球187個(gè)國家與生產(chǎn)和消費(fèi)相聯(lián)系的全球物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)的特征,指出全球各國使用的非本地資源是總貿(mào)易量的3倍多;而MF僅僅是Moran利用MRIO模型分析全球187個(gè)國家8個(gè)環(huán)境壓力指標(biāo)中的一個(gè),表征物質(zhì)資源消耗的環(huán)境壓力[41]。GILJUM等[42]利用全球貿(mào)易分析數(shù)據(jù)庫和全球多區(qū)域投入產(chǎn)出表核算6大洲和11個(gè)主要國家的物質(zhì)足跡,并分析1997和2007年多個(gè)地區(qū)物質(zhì)足跡的變化,其中,中國物質(zhì)足跡由1997年的71.2億t上升到2007年的152.85億t,增長2倍多,占全球總物質(zhì)足跡的23%。

表1 消費(fèi)視角下的物質(zhì)消耗研究文獻(xiàn)梳理

Table 1 Collation of papers in literature on consumption-based material consumption

研究區(qū)域使用方法來源文獻(xiàn)巴西混合投入產(chǎn)出模型[43]拉丁美洲單區(qū)域投入產(chǎn)出模型[44]捷克混合投入產(chǎn)出模型[45]53個(gè)國家和2個(gè)地區(qū),分為4類多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[39]歐盟(EU)各國混合投入產(chǎn)出模型[37]EU-27國家、巴西、中國、印度、日本、俄羅斯和美國,世界其他地區(qū)多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[46]中國、印度、阿根廷、巴西、南非、俄羅斯等國家多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[40]EU-27國家混合投入產(chǎn)出模型和多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[47]捷克混合投入產(chǎn)出模型[48]全球187個(gè)國家多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[36]全球187個(gè)國家按照收入分為4類,MF是其中一個(gè)指標(biāo)多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[41]主要分析11個(gè)國家和6大洲多區(qū)域投入產(chǎn)出模型[42]澳大利亞混合投入產(chǎn)出模型[49]

在3種物質(zhì)足跡核算方法中,核算進(jìn)口產(chǎn)品對應(yīng)的原材料當(dāng)量(raw material equivalent,RME)需要根據(jù)產(chǎn)品出口國的生產(chǎn)技術(shù),當(dāng)數(shù)據(jù)比較受限而難以獲得時(shí),可以使用基于國內(nèi)技術(shù)假設(shè)(domestic technology-based assumption，DTA)的投入產(chǎn)出法,假設(shè)進(jìn)口產(chǎn)品是與國內(nèi)相一致的技術(shù)生產(chǎn)的,僅利用進(jìn)口國家單個(gè)國家的投入產(chǎn)出表即可以計(jì)算進(jìn)口產(chǎn)品對應(yīng)的原材料當(dāng)量。而WEINZETTEL等[43]認(rèn)為這種方法對估算國際貿(mào)易的原材料當(dāng)量不太合適,他們提出用LCI-IO方法來估算RME,該方法也是基于DTA,但是應(yīng)用了多區(qū)域進(jìn)口產(chǎn)品生命周期清單的額外信息。多區(qū)域投入產(chǎn)出法可以避免DTA,利用國家或者地區(qū)間的MRIO,可以估算進(jìn)口產(chǎn)品消耗的原材料當(dāng)量。SCHOER等[47]利用MRIO和LCO-IO這2種方法核算了EU 27個(gè)國家的RMC,結(jié)果顯示2種方法的核算結(jié)果比較接近。在計(jì)算MF時(shí)使用MRIO和LCI-IO,SCHOER等指出后者更適合。但是,LCI-IO對數(shù)據(jù)要求較高,需要對進(jìn)口產(chǎn)品進(jìn)行詳細(xì)分類,而目前我國區(qū)域間產(chǎn)品的調(diào)入調(diào)出數(shù)據(jù)很難獲得,因此,利用MRIO來核算中國區(qū)域物質(zhì)足跡是比較有效的方法。

4 物質(zhì)足跡的優(yōu)點(diǎn)及未來研究展望

物質(zhì)足跡作為資源消耗和環(huán)境壓力指標(biāo)有著自身的優(yōu)勢。一是該指標(biāo)在資源消耗分析上的優(yōu)勢,物質(zhì)足跡利用自上而下核算方法可以更有效地核算一個(gè)地區(qū)因最終需求引致的對原材料的總消耗量。對物質(zhì)足跡的分析可以為制定提高物質(zhì)資源有效利用方面的經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略方針提供幫助,比如通過指導(dǎo)資本投資和優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)來提高資源利用效率。另外,自上而下的分析方法可以識別自然資源消耗的關(guān)鍵部門,從資源消耗的整個(gè)供給鏈的生命周期角度發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品和服務(wù)最終消費(fèi)的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)者。二是在測度環(huán)境壓力方面的優(yōu)勢。資源消耗指標(biāo)也是環(huán)境壓力指標(biāo),消耗的資源越多,環(huán)境壓力就越大。物質(zhì)足跡不僅從資源總量上測度環(huán)境壓力,而且更能追蹤環(huán)境壓力的來源。中國各地區(qū)的物質(zhì)開采量是每個(gè)區(qū)域從自然界中攫取的資源量,一方面可以展示中國各區(qū)域從自然界中獲得自然資源量的多少,另一方面也是資源開采導(dǎo)致環(huán)境壓力的一個(gè)間接展示。資源開采過程中伴隨著許多環(huán)境影響,開采越多,對環(huán)境系統(tǒng)的壓力就越大。社會經(jīng)濟(jì)活動(dòng)推動(dòng)著自然資源在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)重新分配,也暗含著開采導(dǎo)致的環(huán)境責(zé)任的轉(zhuǎn)移。物質(zhì)足跡測度了因消費(fèi)引起的開采的資源在地區(qū)或者部門之間的重新分配,物質(zhì)足跡利用MRIO這種自上而下的資源使用核算方法,可以揭示從自然界開采的自然資源在各區(qū)域各部門之間消耗的虛擬物質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

中國各地區(qū)在資源使用方式、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、居民收入和消費(fèi)方式方面都不同。經(jīng)濟(jì)快速增長、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和生活方式的轉(zhuǎn)變會使得我們面臨著資源需求的進(jìn)一步快速增長。通過國際之間、省域之間的商品和服務(wù)貿(mào)易,地區(qū)經(jīng)濟(jì)緊緊聯(lián)系在一起,每個(gè)地區(qū)的消費(fèi)都與其他地區(qū)資源消費(fèi)有關(guān)。對資源消耗及其產(chǎn)生的環(huán)境壓力需要從需求端來量化管理,應(yīng)該考慮本地區(qū)和地區(qū)外之間貿(mào)易產(chǎn)生的原材料消耗。對以消費(fèi)為基礎(chǔ)的核算,特別是對碳排放的核算,正在越來越為政策制定者和決策者所采用,特別是基于MRIO的核算已經(jīng)被用來支持討論碳排放的責(zé)任如何在地區(qū)間分?jǐn)?許多學(xué)者也指出“碳足跡”的“消費(fèi)者承擔(dān)”原則更具科學(xué)性。物質(zhì)足跡產(chǎn)生的環(huán)境壓力分擔(dān)也應(yīng)該和碳排放的責(zé)任分擔(dān)一樣,應(yīng)該從消費(fèi)者角度進(jìn)行分?jǐn)?而不僅僅讓資源開采地區(qū)獨(dú)自承擔(dān)環(huán)境壓力?；谖镔|(zhì)足跡的未來研究可以利用MRIO識別資源消耗的關(guān)鍵部門和關(guān)鍵地區(qū),識別資源轉(zhuǎn)移的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);量化資源開采環(huán)境壓力在省域之間的轉(zhuǎn)移,可為資源開采環(huán)境壓力治理提供基礎(chǔ)。中國不同地區(qū)存在產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)差異和技術(shù)水平差異,資源利用效率不同,可以利用物質(zhì)足跡構(gòu)建資源產(chǎn)出率指標(biāo)進(jìn)一步研究分析中國資源消耗效率的區(qū)域差異及其影響因素。

5 結(jié)語

從物質(zhì)流角度分析中國資源消耗的研究已經(jīng)很多,但是現(xiàn)有的物質(zhì)流指標(biāo)存在一定缺陷,不能全面測度一個(gè)地區(qū)的資源物質(zhì)消耗。物質(zhì)足跡包含了與一個(gè)區(qū)域進(jìn)口和出口的產(chǎn)品和服務(wù)相聯(lián)系的上游原材料當(dāng)量的物質(zhì)消耗,可以更加全面地量化資源消耗?，F(xiàn)在物質(zhì)足跡研究主要集中于國家層次上的研究,基于區(qū)域?qū)哟紊系难芯亢苌?。多區(qū)域投入產(chǎn)出表的編制使研究者核算省級層次上的區(qū)域物質(zhì)足跡成為可能。隨著循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,物質(zhì)流研究范圍和深度逐漸加大,通過對物質(zhì)足跡的研究可以分析由消費(fèi)引起的物質(zhì)資源消耗在產(chǎn)業(yè)部門或者地區(qū)之間的重新分配,也是我們對在自然界中攫取的資源的重新分配,同時(shí)也是對環(huán)境壓力的一個(gè)測度。對物質(zhì)足跡進(jìn)行研究可以為探討地區(qū)之間或者部門之間生態(tài)環(huán)境公平性問題提供理論支持,也可為我國資源的可持續(xù)利用管理提供借鑒。

[1] WEST J,SCHANDL H.Recent Trends in Material Flows and Resource Productivity in Asia and the Pacific[R].[s. l.]:United Nations Environment Programme(UNEP),2013.

[2] GREGG J S,ANDRES R J,MARLAND G.China:Emissions Pattern of the World Leader in CO2Emissions From Fossil Fuel Consumption and Cement Production[J].Geophysical Research Letters,2008,35(8):135-157.

[3] PACYNA E G,PACYNA J M,SUNDSETH K,etal.Global Emission of Mercury to the Atmosphere From Anthropogenic Sources in 2005 and Projections to 2020[J].Atmospheric Environment,2010,44(20):2487-2499.

[4] CAO G L,ZHANG X Y,ZHENG F C.Inventory of Black Carbon and Organic Carbon Emissions From China[J].Atmospheric Environment,2006,40(34):6516-6527.

[5] GILJUM S.Material Flow-Based Indicators for Evaluation of Eco-Efficiency and Dematerialisation Policies[M]∥Sustainability Indicators in Ecological Economics.Cheltenham,UK:Edward Elgar Publishing,2006:376-398.

[6] DITTRICH M,BRINGEZU S.The Physical Dimension of International Trade:Part 1:Direct Global Flows Between 1962 and 2005[J].Ecological Economics,2010,69(9):1838-1847.

[7] VOET E V D,OERS L V,NIKOLIC I.Dematerialization:Not Just a Matter of Weight[J].Journal of Industrial Ecology,2004,8(4):121-137.

[8] SCHANDL H,TURNER G M.The Dematerialization Potential of the Australian Economy[J].Journal of Industrial Ecology,2009,13(6):863-880.

[9] BEHRENS A,GILJUM S,KOVANDA J,etal.The Material Basis of the Global Economy:Worldwide Patterns of Natural Resource Extraction and Their Implications for Sustainable Resource Use Policies[J].Ecological Economics,2007,64(2):444-453.

[10]KRAUSMANN F,GINGRICH S,EISENMENGER N,etal.Growth in Global Materials Use,GDP and Population During the 20th Century[J].Ecological Economics,2009,68(10):2696-2705.

[11]STEINBERGER J K,KRAUSMANN F,EISENMENGER N.Global Patterns of Materials Use:A Socioeconomic and Geophysical Analysis[J].Ecological Economics,2010,69(5):1148-1158.

[12]BRINGEZU S,SCHüTZ H,STEGER S,etal.International Comparison of Resource Use and Its Relation to Economic Growth:The Development of Total Material Requirement,Direct Material Inputs and Hidden Flows and the Structure of TMR[J].Ecological Economics,2004,51(1/2):97-124.

[13]WEISZ H,KRAUSMANN F,AMANN C,etal.The Physical Economy of the European Union:Cross-Country Comparison and Determinants of Material Consumption[J].Ecological Economics,2006,58(4):676-698.

[14]RUSSI D,GONZALEZ-MARTINEZ A C,SILVA-MACHER J C,etal.Material Flows in Latin America[J].Journal of Industrial Ecology,2008,12(5/6):704-720.

[15]KOVANDA J,HAK T.Changes in Materials Use in Transition Economies[J].Journal of Industrial Ecology,2008,12(5/6):721-738.

[16]GILJUM S,DITTRICH M,BRINGEZU S,etal.Resource Use and Resource Productivity in Asia:Trends Over the Past 25 Years[R].Vienna,Austria:Sustainable Europe Institute,2010.

[17]SCHANDL H,WEST J.Material Flows and Material Productivity in China,Australia,and Japan[J].Journal of Industrial Ecology,2012,16(3):352-364.

[18]PALM V,JONSSON K.Materials Flow Accounting in Sweden Material Use for National Consumption and for Export[J].Journal of Industrial Ecology,2003,7(1):81-92.

[19]GONZALEZ-MARTINEZ A C,SCHANDL H.The Biophysical Perspective of a Middle Income Economy:Material Flows in Mexico[J].Ecological Economics,2008,68(1/2):317-327.

[20]劉濱,向輝,王蘇亮.以物質(zhì)流分析方法為基礎(chǔ)核算我國循環(huán)經(jīng)濟(jì)主要指標(biāo)[J].中國人口·資源與環(huán)境,2006,16(4):65-68.[LIU Bin,XIANG Hui,WANG Su-liang.Key Index for Assessement of Circular Economy Development in China Based on the Material Flow Analysis[J].China Population,Resources and Environment,2006,16(4):65-68.]

[21]XU M,ZHANG T Z.Material Flows and Economic Growth in Developing China[J].Journal of Industrial Ecology,2007,11(1):121-140.

[22]王亞菲,余玥.中國經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)減量化與經(jīng)濟(jì)增長的關(guān)聯(lián)分析[J].中國人口·資源與環(huán)境,2010,20(7):112-119.[WANG Ya-fei,YU Yue.Linking Analysis on China′s Material Dematerialization and Economic Growth[J].China Population,Resources and Environment,2010,20(7):112-119.]

[23]薩日娜,齊金鵬.應(yīng)用TMR對我國物質(zhì)流的初步分析[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì),2013,29(1):44-46.[SA Ri-na,QI Jin-peng.Material Flow Analysis and Resource Efficiency[J].Ecology Economy,2013,29(1):44-46.]

[24]王亞菲,謝清華.中國區(qū)域資源消耗及其驅(qū)動(dòng)因素分析[J].統(tǒng)計(jì)研究,2014,31(11):66-71.[WANG Ya-fei,XIE Qing-hua.Regional Resource Consumption and Its Drivers in China[J].Statistical Research,2014,31(11):66-71.]

[25]LI Nan,ZHANG Tian-zhu.Estimation of Regional Physical Imports and Exports of EW-MFA in China Using Monetary Input-Output Tables[J].Frontiers of Environmental Science & Engineering,2013,7(2):242-254.

[26]張紀(jì)錄.湖北省經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的物質(zhì)流分析[D].武漢:華中科技大學(xué),2009.[ZHANG Ji-lu.Material Flow Analysis of Hubei Province′s Economic System[D].Wuhan:Huazhong University of Science and Technology,2009.]

[27]張雪源.基于MFA的遼寧省可持續(xù)發(fā)展研究[D].大連:東北財(cái)經(jīng)大學(xué),2012.[ZHANG Xue-yuan.The Study on Sustainable Development of Liaoning Province Based on the Material Flow Accounting[D].Dalian:Dongbei University of Finance & Economics,2012.]

[28]耿殿明,劉佳翔.基于物質(zhì)流分析的區(qū)域循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展動(dòng)態(tài)研究:以山東省為例[J].華東經(jīng)濟(jì)管理,2012(6):51-54.[GENG Dian-ming,LIU Jia-xiang.Dynamic Study of Regional Circular Economy Development Based on Material Flow Analysis:Take Shandong Province as an Example[J].East China Economic Management,2012(6):51-54.]

[29]HERTWICH E G,PETERS G P.Carbon Footprint of Nations:A Global,Trade-Linked Analysis[J].Environmental Science & Technology,2009,43(16):6414-6420.

[30]HOEKSTRA A Y,CHAPAGAIN A K.Water Footprints of Nations:Water Use by People as a Function of Their Consumption Pattern[J].Water Resources Management,2007,21(1):35-48.

[31]WACKERNAGEL M,SCHULZ N B,DEUMLING D,etal.Tracking the Ecological Overshoot of the Human Economy[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2002,99(14):9266-9271.

[32]REES W E,WACKERNAGEL M.Ecological Footprints and Appropriated Carrying Capacity:Measuring the Natural Capital Requirements of the Human Economy[J].Focus,1996,6(1):45-60.

[33]WWF.Living Planet Report 2012:Biodiversity,Biocapacity and Better Choices[R].Gland,Switzerland:WWF International,2012.

[34]ANDREW R M,PETERS G P.A Multi-Region Input-Output Table Based on the Global Trade Analysis Project Database (GTAP-MRIO)[J].Economic Systems Research,2013,25(1):99-121.

[35]WIEDMANN T,MINX J.A Definition of Carbon Footprint[J].Journal of the Royal Society of Medicine,2009,92(4):193-195.

[36]WIEDMANN T O,SCHANDL H,LENZEN M,etal.The Material Footprint of Nations[J].Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,2013,112(20):6271-6276.

[37]SCHOER K,WEINZETTEL J,KOVANDA J,etal.Raw Material Consumption of the European Union:Concept,Calculation Method,and Results[J].Environmental Science & Technology,2012,46(16):8903-8909.

[38]WIEDMANN T O,SCHANDL H,MORAN D.The Footprint of Using Metals:New Metrics of Consumption and Productivity[J].Environmental Economics and Policy Studies,2014,17(3):369-388.

[39]BRUCKNER M,GILJUM S,LUTZ C,etal.Materials Embodied in International Trade:Global Material Extraction and Consumption Between 1995 and 2005[J].Global Environmental Change,2012,22(3):568-576.

[40]WIEBE K S,BRUCKNER M,GILJUM S,etal.Carbon and Materials Embodied in the International Trade of Emerging Economies[J].Journal of Industrial Ecology,2012,16(4):636-646.

[41]MORAN D D,LENZEN M,KANEMOTO K,etal.Does Ecologically Unequal Exchange Occur?[J].Ecological Economics,2013,89:177-186.

[42]GILJUM S,BRUCKNER M,MARTINEZ A.Material Footprint Assessment in a Global Input-Output Framework[J].Journal of Industrial Ecology,2015,19(5):792-804.

[43]WEINZETTEL J,KOVANDA J.Assessing Socioeconomic Metabolism Through Hybrid Life Cycle Assessment[J].Journal of Industrial Ecology,2009,13(4):607-621.

[45]WEINZETTEL J,KOVANDA J.Structural Decomposition Analysis of Raw Material Consumption[J].Journal of Industrial Ecology,2011,15(6):893-907.

[46]ANDREONI V,INAKI A,CANTUCHE J M R,etal.Global Resources Use and Pollution:Vol.Ⅱ,Country Factsheets (1995-2008)[J].[s.l.]:Institute for Prospective and Technological Studies,Joint Research Centre,2012.

[47]SCHOER K,WOOD R,ARTO I,etal.Estimating Raw Material Equivalents on a Macro-Level:Comparison of Multi-Regional Input-Output Analysis and Hybrid LCI-IO[J].Environmental Science & Technology,2013,47(24):14282-14289.

[48]KOVANDA J,WEINZETTEL J.The Importance of Raw Material Equivalents in Economy-Wide Material Flow Accounting and Its Policy Dimension[J].Environmental Science & Policy,2013,29:71-80.

[49]SCHAFFARTZIK A,EISENMENGER N,KRAUSMANN F,etal.Consumption-Based Material Flow Accounting[J].Journal of Industrial Ecology,2014,18(1):102-112.