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1、 某省生态经济体系能值分析及情景预测 1 绪论在人类生存环境与经济发展之间矛盾日益尖锐的形势下，能值分析 理论与方法已被广泛应用于各个领域，在国内外也研究产生了大量 相关学术成果。该方法能够统一量化生态环境与社会经济活动的价 值，可以客观反映区域可持续发展的状况与问题。本文将能值分析 方法应用于黑龙江省生态经济系统的研究之上，明确研究内容与技 术路线以便进行有效研究分析，该方法的运用将会对黑此江省的可 持续发展起到重大积极意义。1.1 研究背景 在人口快速增长和经济飞速发展下，人类活动对地球的影响空前加 大，引发了一系列严重影响可持续发展甚至危及生存等问题，如人 口数量饱和、资源滥采耗竭、生态
2、环境破破严重等。这些由于经济 发展所造成的人口、资源、环境等尖锐矛盾，不仅对当代人的发展 构成威胁，而且严重的是危及到子孙后代的生存，由此世界各国便 开始寻找一条既不破坏生态环境又能推动社会进步的可持续发展之 路。如何正确分析与协调好经济、环境、人这三者之间的动态关系， 实现生态与经济的和谐可持续发展，正是人类亟待解决并且正在研 究的重大课题。所以，寻求一种能够同时衡量、分析人类经济关系 与生态环境的共同尺度是一直以来各国科学家和学者们不断努力的 探索方向。人类在这一漫长的探求统一衡量经济财富与生态资源标 准的历史进程中，研究提出了两类应用最为广泛也是最具代表性的 度量标准，它们分别为能量、货
3、币，相比之下，近些年来以货币为 度量标准的价值衡量方法在全世界范围内得到了显著的应用和改善， 例如各国常常运用国内生产总值（GDP)等指标在国民经济核算中定 量地去衡量、反映本国经济的整体发展水平。然而这些货币指标却 忽视了对生态资源环境的核算，没有考虑到生态资源环境对经济活 动的贡献，也没有反映出生态环境与人类经济之间的制约关系；而 能量指标虽然度量范围涉及生态环境与人类社会，但是不同类型的 能量所具有的能质与价值又是不相同的，因此无法将其进行简单地 累加，由此可以看出这两种度量方法都无法真实客观地反映出社会 经济与生态环境之间可持续发展的状况与问题。 能值理论及其分析方法是在 20 世纪
4、80 年代由 H.T.Ochmi 创立提出 的，该理论方法为准确有效地评价生态资源的价值提供了科学的衡 量标准。H.T.Odum 是美国著名生态学家、“系统生态学之父”及克 莱福奖得主，他从二十世纪五十年代开始从生态系统的角度开始对能量进行分析，七十年代时提出了系统生态学的理论方法，到八九 十年代研究发展出意义重大的能值分析理论方法，一方面该方法为 生态系统和生态经济系统的定量分析研究中提供了新思路，另一方 面提供了衡量生态资源经济度量标准一能位，而它同时也提供了度 量资源、环境、信息和发展决策的新尺度。在生态经济系统巾， 主要是以能值为标准，对能物流、货币流等综合评价，获得能够正 确反映系统
5、功能与结构的能值指标，这样有利于对可持续发展性能 进行评价和决策2。在能值分析方法中，运用新的科学度量概念一 能值及其转换单位（即能值转换率），使储存在系统内、并持续流 动的各种不具比较性的不同类型的物质与能量转化为同一度量标准 的太阳能值，进而可以合理地定量分析与研究人类经济社会活动及 生态资源的实际价值和其在所研究系统中的各自贡献程度。能值分 析方法的重要作用就是可以将人类社会经济活动与生态环境系统这 二者有机联系起来并进行统-度量，进而为全面系统研究自然一经 济一社会这一复合型生态经济系统的功能、结构及动态发展提供了 一条可行渠道。1.2 研究的目的和意义1.2.1 研究的目的 作为国家
6、重要粮食基地、木材基地的东北地区，其可持续发展状况 长期以来面临着一系列考验，振兴东北也成为国家的一项重要的经 济方针。东北三省中举足轻重的黑龙江省既是能源大省又是农业大 省，随着社会经济的快速发展，一系列严重问题也阻挡在黑龙江省 的发展道路上，本文研究主要有以下三点目的： (1)根据黑龙江的自然秉赋、资源环境与经济发展的实际情况，对黑 龙江省进行能值分析，客观评价黑龙江省生态经济系统发展情况。 (2)通过将黑龙江省的各项能值指标与其他地区进行比较分析，并作 时间序列分析，对黑龙江综合发展水平分别进行横向与纵向评估。 (3)通过构建黑龙江省能值利用情景预测模型进行情景预测分析，分 析关键因素(
7、即影响变量）对不可更新资源能值利用的影响程度，并 分析多种情景下黑龙江省能值利用情况，从而比较预测能值利用较 优的情景，以期为黑龙江省合理利用生态资源与科学制定经济发展 政策而提出具有一定可行性的可持续发展建议。2 能值分析理论能值分析方法目前已被各领域广泛应用，运用能值这一新的科学度量工具，有助于正确评价生态状况与人类活动、减少资源浪费和决策失误，进而 实现可持续发展的目标。通过对能值分析理论与方法的了解认识， 有利于我们准确掌握该方法的应用，以便最大地发挥其效用。2.1 能值分析的相关概念2.1.1 能值与能值分析 (1)能值 作为一个新的科学概念和度量工具，能值（Emergy)不同于能量
8、 （Energy)。H.T.Odum (1978)将能值定义为：在某种存或流动的能量 当中所含有的另外一种能量的数量，称之为该种能量的能值；还可 进一步解释为：当产品及劳务形成的时候会直接或间接利用到的某 种有效能量（Available energy),该能量就是该种产品或劳务的能值， 所以能值实质上即为“包含能量”。所谓“太阳能是万物之源”， 是因为如商品、劳务、资源等各种不同类型的能量或物质在形成的 过程中都会直接或间接地应用到太阳能，其所应用到的太阳能的数 量和就是该种能量或物质所具有的太阳能能值。因而太阳能能值就 可以把不同性质与类别的能量通通转化为一个共同的标准，从而解 决了不同种类
9、的能量没有可比性、不能相加减的问题。而且，能值 这一概念的提出，同时兼顾地考虑到了能量的数值大小与能量的质 量等级两大因素，因而它是一种能够定量分析并比较系统中不同等 级能量真实价值与贡献的度量工具。任何产品及劳务形成时所需要 太阳能的数量即为其所含有的太阳能值(Solar emergy),太阳能值的单 位是太阳能焦耳（Solaremegy joules)，记作 sej。3 黑龙江省生态经济系统的静态能值 24-41 3.1 黑龙江省生态经济系统发展状况 24-29 3.1.1 黑龙江省自然资源状况 24-25 3.1.2 黑龙江省经济发展状况 25-28 3.1.3 黑龙江省社会发展状况 2
10、8-29 3.2 黑龙江省生态经济系统能值指 29-33 3.2.1 构建框架 29-30 3.2.2 黑龙江省生态经济系统能值. 30-32 3.2.3 黑龙江省生态经济系统能值指标体系. 32-33 3.3 黑龙江省生态经济系统能值. 33-40 3.3.4 分析结果. 40 3.4 本章小结. 40-41 4 黑龙江省生态经济系统的动态能值分析.41-50 4.1 黑龙江省生态经济系统的能值流量.41-43 4.2 黑龙江省生态经济系统的能值指. 43-47 4.3 黑龙江省生态经济系统的可持续.47-48 4.4 分析结果. 48-49 4.5 本章小结 .49-50 5 黑龙江省生态
11、经济系统能值利用.50-59 5.1 情景预测法的概念与特点. 50-51 5.1.1 情景预测法的概念. 50 5.1.2 情景预测法的特点. 50-51 5.2 黑龙江省能值利用的情景设计. 51-53 5.2.1 影响变量的选定. 51-52 5.2.2 情景方案的设计 .52-53 5.3 黑龙江省能值利用的情景预测模型. 53-54 5.4 黑龙江省能值利用的情景预测分析 .54-58 5.5 分析结果. 58 5.6 本章小结. 58-59结论能值分析方法能够定量分析资源环境与经济活动的真实价值，对科 学评价与合理利用生态资源具有重要意义。本文运用能值分析方法， 进行了对黑龙江省生
12、态经济能值指标体系的静态与动态分析以及能 值情景预测，对黑龙江省可持续发展具有十分重要的理论意义与现 实意义，以期能够为解决黑龙江省可持续发展问题提供新的分析视 角与理论平台。论文的结论如下： (1)通过静态能值分析，剖析了黑龙江省生态经济系统的发展现状， 从而揭示其发展所存在的问题。根据数据资料测算黑龙江省生态经 济系统 2010 年的能值流量，建立能值指标体系，将能值指标结果与 其他地区进行横向比较可以得知，黑龙江省的资源自给能力较强， 对内部资源幵发程度相对较高，经济对进口能源依赖性较小，但是 由于过多地依赖自身资源，造成了资源过度开发的局面，经济发展 与人口过多都给环境带来巨大压力，同
13、时黑龙江省经济发展程度不 高，科技化、信息化的程度相对落后，进出口能值结构不合理，在 对外贸易中处于不利于自身可持续发展的地位。 (2)选取 2000-2010 年作为时间序列，建立能值流量汇总表对其进行 能值流量变化分析，再构建历年能值指标体系对能值指标动态变化 分析，最后对系统可持续发展指数进行动态变化分析。分析得出，2000?2010 年黑龙江省总能值利用量的增长主要依赖于对不可更新 资源的过度开发与利用，其中以消耗不可更新的化石燃料与矿物质 为主，对外界资源利用与外开放程度有所提高。然而在经济发展程 度的不断提高、人口压力的逐年加大的同时系统给环境造成的压力 也随之增大，并且可持续发展
14、性能指标 ESI 总体呈现逐步下降趋势， 表明黑龙江省生态经济系统的可持续发展性能在逐年退化。 (3)通过能值利用情景预测分析，为黑龙江省今后的自然环境资源的 合理利用以及“十二五规划”发展要求的有效完成提供了一定的科 学参考依据。依据“十二五规划”发展要求与现行发展态势进行合 理的情景设计，运用多元回归分析方法建立能值利用预测模型，对 黑龙江省不可更新资源的能值利用进行情景预测分析，计算推出 2011-015 年黑龙江省能值利用的预测结果与变化情况。情景预测表 明，“十二五”期间黑龙江省经济发展水平将大幅提高，但系统发 展的风险性与生态压力也将随之增加，未来几年的时间里影响黑龙 江省能值利用
15、增长的关键因素是化石能源，但资源消费的变化对能 值变化速率的影响要大于化石能源消费的变化对能值变化速率的影 响。 由于研究资料数据和笔者本人的能力、时间等方面的限制，本研究 还存在许多有待完善之处，例如生态经济系统是一个庞大且又复杂 的研究对象，虽然笔者力求全面，但是对数据信息的搜集处理仍然 存在疏漏，这是任何宏观研究难以避免的问题，从而在一定程度上 影响了研究的精确性，希望能在以后的研究中得以完善。生态系统能值分析J.城市问题,2005,(6);25-29. 5马世骇,王如松.社会-经济-自然复合生态系统J.生态学报， 1997,4(1):8-11 6熊晓波，代力民,邵国凡.生态经济系统的能值分析与可持续发展J. 生态学杂志，2004，23(5):206211. 7师谦友,王伟平.陕西省生态经济系统的能值分析及其可持续发展 评估J.统计与决策.2009,19(4)119112 8蓝盛芳，钦佩.生态系统的能值分析J.应用生态学报,2001，12(l): 129131 9总参谋部测绘局.中华人民共和国M.星球地图出版社,2006. 10黑龙江省统计局国家统计局黑龙江调查总队.2010 年黑龙江统计 年鉴M.巾国统计出版社,2011.
