陳 雎,蔣 萌,吉 旭
(四川大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)院,四川 成都 610065)
循環(huán)經(jīng)濟(jì)是指以“減量化、再利用、資源化”為原則,以更少的資源消耗,生產(chǎn)出更多的社會(huì)最終產(chǎn)品和勞務(wù)的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式[1],其核心是提高資源效率,而資源產(chǎn)出率則是評(píng)價(jià)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的綜合性指標(biāo),它從資源的角度衡量經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式[2]。建立一套適用于城市層面的資源產(chǎn)出率核算和評(píng)價(jià)體系對(duì)落實(shí)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有十分重要的意義。
四川省是中國(guó)的工業(yè)大省和人口大省,但傳統(tǒng)的發(fā)展方式、生產(chǎn)方式和消費(fèi)方式也在很大程度上制約了循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展[3]。將四川省省域?qū)用尜Y源產(chǎn)出率核算拓展至城市層面,追蹤四川省主要城市在不同時(shí)間段的資源利用情況,研究資源效率變化,為四川省循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供有效途徑將具有顯著的價(jià)值和意義。
資源產(chǎn)出率(resource productivity)定義為經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)地區(qū)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出總量(單位:元)與資源利用總量(單位:t)的比值[4]。對(duì)于城市層面,經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出總量可由GDP衡量,而資源利用總量則需要通過物質(zhì)流分析(MFA)確定,這是核算的重點(diǎn)和難點(diǎn)。
構(gòu)建資源產(chǎn)出率核算框架,首先要考慮“資源利用總量”的核算方法。根據(jù)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)物質(zhì)流理論(EW-MFA),物質(zhì)資源在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的流動(dòng)一般由開采、初加工、精加工、消費(fèi)、廢棄5個(gè)過程組成,資源種類包括一次資源、二次資源、最終產(chǎn)品和廢棄物4種[5],以一次資源、二次資源、最終產(chǎn)品為節(jié)點(diǎn)的資源代謝過程如圖1所示。
圖1 物質(zhì)資源代謝示意圖
隨著產(chǎn)業(yè)鏈的增長(zhǎng),產(chǎn)品的種類越來越豐富,將其全部折算回一次資源在實(shí)際操作中并不可行:對(duì)于城市層面,資源調(diào)入和調(diào)出量較難獲??;將全部不同層級(jí)的資源折算回一次資源,在折算系數(shù)的處理方面同樣難度較大。而修正的一次資源消耗當(dāng)量(ARMC)方法[6]則可開這些難題。
采用二次資源消耗量作為核算節(jié)點(diǎn),將二次資源消費(fèi)量折算至一次資源消耗當(dāng)量,從而反映資源的總利用量。計(jì)算公式如下:
(1)
其中,ARMC為修正的原生資源消耗當(dāng)量,CS為二次資源消耗量,rR為二次資源折算系數(shù),CSi為i種資源的二次資源消耗量,rRi為i種資源的二次資源折算系數(shù)。
由于部分城市的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)有限,公開數(shù)據(jù)中也未提供二次資源消費(fèi)數(shù)據(jù),需要通過投資額等方法估算。一般可根據(jù)某種資源消耗行業(yè)投資額和該行業(yè)單位投資資源消耗量得到,再通過加和或基于物質(zhì)流分析的該行業(yè)資源消耗占總量的份額折算確定,具體公式如下:
CSij=Ij×uij
(2)
(3)
其中,CSij為i種資源在j行業(yè)的二次資源消耗量,Ij為j行業(yè)的投資額,uij為j行業(yè)單位投資額的i種資源消耗量,pj為基于物質(zhì)流分析的j行業(yè)關(guān)于i資源二次資源消耗總量的占比。
在計(jì)算出物質(zhì)流指標(biāo)ARMC之后,由資源產(chǎn)出率(RP)的定義可得到以下公式:
(4)
其中經(jīng)濟(jì)指標(biāo)GDP處理方法使用GDP不變價(jià)計(jì)算,以排除價(jià)格變動(dòng)引起的通貨膨脹或緊縮的因素。本研究以2010年為基年,各年的GDP均為2010年不變價(jià)GDP,由2010年GDP和各年GDP指數(shù)得到。
(5)
(6)
其中:GDPi為i年的2010年GDP不變價(jià),Index為GDP指數(shù),GDP2010為2010年現(xiàn)價(jià)地區(qū)生產(chǎn)總值。
基于ARMC的四川省城市層面資源產(chǎn)出率核算的第一步是關(guān)于資源的選取和二次資源的界定。本文選取了化石能源、金屬(鐵、銅、釩、鈦)、非金屬(石灰石、磷)和生物質(zhì)(工業(yè)用糧、原木)等四大類,共9種資源。
二次資源是介于一次資源和最終產(chǎn)品之間的中間資源。為了減小核算難度,避免資源消費(fèi)的重復(fù)計(jì)算,需要充分考慮各種資源在經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的加工轉(zhuǎn)化過程,選擇易于統(tǒng)計(jì)且不易重復(fù)的靠近消費(fèi)端的產(chǎn)品作為二次資源。同時(shí)在保證估算的準(zhǔn)確性和合理性的基礎(chǔ)上,確定各資源的計(jì)算層面和估算方法,如表1所示。
表1 資源賬戶選取及二次資源的界定
根據(jù)以上核算框架,基于ARMC的城市層面資源產(chǎn)出率核算方法的核心是二次資源消費(fèi)量和相應(yīng)折算系數(shù)的獲取。
國(guó)家對(duì)化石能源已有較完整的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù),因此不需要界定其二次資源。其統(tǒng)計(jì)單位通常為噸標(biāo)準(zhǔn)煤,依據(jù)《國(guó)家循環(huán)經(jīng)濟(jì)示范城市(縣)建設(shè)評(píng)價(jià)內(nèi)容解釋(試行)》提供的能源消費(fèi)當(dāng)量折算關(guān)系可計(jì)算化石能源消耗實(shí)物量:
Y=1.1274X
其中,Y為化石能源的消耗量(t),X為化石能源消耗當(dāng)量(噸標(biāo)準(zhǔn)煤)[7]。
其它資源并沒有像化石能源那樣完備的統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)和數(shù)據(jù),二次資源消費(fèi)量的獲取分別采用下游反算法和投資折算法。
圖2 下游反算法主要資源反算途徑
工業(yè)用糧、釩、鈦和磷資源產(chǎn)業(yè)鏈復(fù)雜程度相對(duì)不高,且可以獲得相關(guān)數(shù)據(jù),故采取二次資源下游反算法。下游反算法是通過確定資源代謝鏈下游靠近消費(fèi)端的二次資源,通過物質(zhì)元素流分析,沿產(chǎn)業(yè)鏈倒推,通過獲取的下游二次資源消耗量和由文獻(xiàn)調(diào)研、工藝倒推、投入產(chǎn)出分析等方法得到的轉(zhuǎn)化系數(shù)及消耗占比,從而最終折算原生資源消耗量的方法。以磷資源為例,首先確定其二次資源主體流向。四川省是農(nóng)業(yè)大省,決定了其磷資源主要流向是化肥行業(yè),故選擇磷肥行業(yè)進(jìn)行資源追溯。從各地區(qū)磷肥和含磷復(fù)合肥施用量開始,通過磷肥/磷礦轉(zhuǎn)化系數(shù)和化肥行業(yè)磷礦消耗占比推算至各地區(qū)磷礦消耗量。具體反算途徑和反算系數(shù)如圖2和表2所示。
此外,鐵、石灰石和原木資源的產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)復(fù)雜,在城市層面通過物質(zhì)流追溯較為繁瑣,加上這些資源的消耗與建筑業(yè)關(guān)系緊密,故采用投資折算法。通過當(dāng)年某地區(qū)集中消耗某種資源的行業(yè)的新增投資(或其他指標(biāo)),和單位投資資源消耗以及該行業(yè)資源消耗占全行業(yè)的占比比例,來確定某種資源的二次資源消耗。以鐵資源為例,其主要下游消耗是建筑業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),依據(jù)其每年新增的房屋竣工面積和基建投資數(shù)據(jù),由轉(zhuǎn)換系數(shù)和占比系數(shù)估算鋼鐵消耗量。具體折算途徑如圖3和表3所示。
圖3 投資折算法主要資源折算途徑
表3(續(xù))
本次研究所用始數(shù)據(jù)均來源于公開統(tǒng)計(jì)年鑒,各站算系數(shù)、占比系數(shù)通過文獻(xiàn)[7-14]、行業(yè)調(diào)研和公開報(bào)告得到。
基于第二節(jié)城市層面資源產(chǎn)出率核算框架,選取四川省21個(gè)地級(jí)市(州)作為核算對(duì)象,利用第三節(jié)估算方法和相關(guān)數(shù)據(jù),得到其2000年至2014年的資源產(chǎn)出率,如圖4所示。其中紅色虛線為四川省總體資源產(chǎn)出率變化曲線。
圖4 四川省地級(jí)市州2000年到2014年資源產(chǎn)出率估算結(jié)果
圖5 五大經(jīng)濟(jì)區(qū)2000年至2014年ARMC占比及總量
圖6 五大經(jīng)濟(jì)區(qū)2000年至2014年資源產(chǎn)出率
四川省根據(jù)各城市區(qū)位優(yōu)勢(shì)、資源特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)等因素劃分為成都經(jīng)濟(jì)區(qū)(成都、眉山、綿陽(yáng)、資陽(yáng)、德陽(yáng))、攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)(攀枝花、雅安、涼山彝族自治州)、川南經(jīng)濟(jì)區(qū)(瀘州、宜賓、自市、樂山、內(nèi)江)、川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)(達(dá)州、遂寧、南充、廣安、廣元、巴中)和川西北生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州)。按經(jīng)濟(jì)區(qū)統(tǒng)計(jì)資源產(chǎn)出率和ARMC如圖5、圖6所示。
可以看出,四川省總體的資源產(chǎn)出率變化趨勢(shì)較為平穩(wěn)。但在2008年至2012年有一定的跌幅,主要原因可能是“512汶川地震”對(duì)大部分地區(qū)國(guó)民經(jīng)濟(jì)造成了一定程度的打擊,導(dǎo)致GDP增速放緩;同時(shí)之后的災(zāi)后重建和國(guó)家經(jīng)濟(jì)扶持則又拉動(dòng)了大量的資源消耗。兩者共同影響,導(dǎo)致2008年至2011年資源產(chǎn)出率的下降,2012年之后開始逐步回升。在資源消耗方面,2014年的消耗量相比于2000年提高了3.39倍,低于GDP的增速(4.36倍)。
四川省根據(jù)各城市區(qū)位優(yōu)勢(shì)、資源特點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)等因素劃分為成都經(jīng)濟(jì)區(qū)(成都、眉山、綿陽(yáng)、資陽(yáng)、德陽(yáng))、攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)(攀枝花、雅安、涼山彝族自治州)、川南經(jīng)濟(jì)區(qū)(瀘州、宜賓、自市、樂山、內(nèi)江)、川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)(達(dá)州、遂寧、南充、廣安、廣元、巴中)和川西北生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)(甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州)。按經(jīng)濟(jì)區(qū)統(tǒng)計(jì)ARMC和資源產(chǎn)出率變化如圖5、6所示。
從資源消耗ARMC方面來看,五大經(jīng)濟(jì)區(qū)的全省占比并沒有較大幅度的改變。其中,川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)的資源消耗總量占比增加主要是由于天然氣田的發(fā)現(xiàn)和天然氣化工的特色發(fā)展;攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)的資源消耗總量小幅度下滑一方面是由于技術(shù)進(jìn)步,冶煉工業(yè)轉(zhuǎn)化率提高,另一個(gè)方面也可能是經(jīng)濟(jì)增速放緩導(dǎo)致的資源需求下降。成都經(jīng)濟(jì)區(qū)的資源消耗總量近幾年占比下滑主要是上一輪大規(guī)模建設(shè)完成,建筑業(yè)和基礎(chǔ)設(shè)施所需的資源增速出現(xiàn)下降。
對(duì)比資源產(chǎn)出率變化可看出,四川省各經(jīng)濟(jì)區(qū)的資源產(chǎn)出率變化趨勢(shì)較為一致,但是數(shù)量上存在明顯差別。總體而言,資源產(chǎn)出率從高到低的排序?yàn)槌啥冀?jīng)濟(jì)區(qū)、川南經(jīng)濟(jì)區(qū)、川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)、攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)和川西北經(jīng)濟(jì)區(qū),基本和GDP排序一致。同時(shí),成都經(jīng)濟(jì)區(qū)以第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo),第一產(chǎn)業(yè)占比極低,且近年來大力推展高新產(chǎn)業(yè)發(fā)展,這對(duì)其資源產(chǎn)出率有積極的影響;而川西北經(jīng)濟(jì)區(qū)則屬于生態(tài)保護(hù)區(qū),主要以第一產(chǎn)業(yè)為主,其基礎(chǔ)建設(shè)和經(jīng)濟(jì)工業(yè)水平較薄弱,使得其資源產(chǎn)出率偏低。
除川西北經(jīng)濟(jì)區(qū)外,其他地區(qū)的趨勢(shì)均為在2008年之前存在波動(dòng),2008年及之后幾年受到汶川地震、國(guó)家經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃等因素的影響出現(xiàn)一定的下跌,之后在2011年左右開始回升,15年間總計(jì)上呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。而川西北經(jīng)濟(jì)區(qū)由于受到地震破壞程度較大,并且其本身的發(fā)展程度相對(duì)較低,在快速大規(guī)模災(zāi)后重建的影響下,資源產(chǎn)出率有較大幅度的下跌,之后隨著重建的完成和經(jīng)濟(jì)的恢復(fù),資源產(chǎn)出率開始逐年上升。
川南經(jīng)濟(jì)區(qū)資源產(chǎn)出率從2012年開始有下降的趨勢(shì),主要是因?yàn)樵摰貐^(qū)許多城市多為傳統(tǒng)工業(yè)轉(zhuǎn)型城市,其剛經(jīng)歷了快速的工業(yè)化和城市化發(fā)展,資源消耗量大幅增加,超過了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)速度,導(dǎo)致資源產(chǎn)出率下降。
與此同時(shí),川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)資源產(chǎn)出率增速較為緩慢,且在2012年開始出現(xiàn)負(fù)增長(zhǎng),這主要是因?yàn)樵摰貐^(qū)天然氣儲(chǔ)量十分豐富,是川氣東送的起點(diǎn);此外,煤、石油等礦產(chǎn)資源也很豐富,資源消費(fèi)靠近上游,故資源效率相對(duì)較低,大規(guī)模的資源開采和輸送,使其資源增速高于GDP增速,資源產(chǎn)出率出現(xiàn)了一定程度的下滑。
總體來看,各地區(qū)資源產(chǎn)出率的水平與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展程度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等宏觀因素是相符合的。
本文采用ARMC方法結(jié)合物質(zhì)流分析,建立了一套適用于四川省城市層面資源產(chǎn)出率核算框架,并在此基礎(chǔ)上提出了基于公開統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的核算方法。通過對(duì)四川省各地級(jí)市(州)2000年至2014年資源產(chǎn)出率核算及分析,具體結(jié)論如下:
(1)從2000年至2014年,四川省總體的資源產(chǎn)出率變化趨勢(shì)較為平穩(wěn),受“512汶川地震”和災(zāi)后重建影響,其在2008至2012年間波動(dòng)較大。
(2)在資源消耗方面,四川省 2014年的消耗量相比于2000年提高了3.39倍,低于GDP的增速(4.36倍)。其中化石能源和金屬資源的占比較高。
(3)四川省個(gè)經(jīng)濟(jì)區(qū)資源產(chǎn)出率變化趨勢(shì)大體一致。從高到低排序依次為成都經(jīng)濟(jì)區(qū)、川南經(jīng)濟(jì)區(qū)、川東北經(jīng)濟(jì)區(qū)、攀西經(jīng)濟(jì)區(qū)和川西北經(jīng)濟(jì)區(qū)??傮w上,各地區(qū)資源產(chǎn)出率的水平與當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展程度、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等宏觀因素相符合。
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