产业发展的资源环境效率研究进展

第29卷第12期2010年12月地理科学进展PROGRESSINGEOGRAPHYVol.29,No.12Dec.,2010收稿日期：2010-04；修订日期：2010-07.基金项目：国家自然科学重点基金项目(40635026)。作者简介：许旭(1984-)，女，河南南阳人，博士研究生，研究方向为经济地理与区域发展。E-mail:[e-mail]1509-1517页产业发展的资源环境效率研究进展许旭1,2,金凤君1,刘鹤1,2(1.中国科学院地理科学与资源研究所区域可持续发展分析与模拟重点实验室，北京100101；2.中国科学院研究生院，北京100049)摘要：产业发展的资源环境效率研究对于建设资源节约和环境友好型社会，实现“效率国土”具有重要意义。本文总结了该领域研究在理论、方法和实践等方面取得的最新进展，指出了当前研究的薄弱环节和空白领域，并展望了未来的研究方向。研究认为，目前资源环境效率问题已经引起足够关注。对资源环境的内涵、指标体系、计算方法、应用实践层面进行了系统分析；已经从产业结构变动、产业布局、产业集群等多角度对产业发展与资源环境的关系及作用机理进行探讨，初步探讨了资源环境效率的影响因素，尚未从资源环境效率的角度揭示产业发展与资源环境的关系及作用规律；研究方法上，以多指标综合评价法、数据包络分析法、火用、能值、生态足迹、物质流等生态热力学方法为主的定量分析方法开始应用于资源环境效率的评价之中。未来应加强系统的理论研究，加强对资源环境效率的机制的分析，在计算方法上需进一步的探索和改进。关键词：产业发展；资源环境效率；研究进展1引言产业发展是将产业作为一个有机的整体，探讨在工业化为主的经济发展中，产业内部各企业之间相互作用关系的规律、产业本身的发展规律、产业与产业之间互动联系的规律以及产业在空间区域中的分布规律等[1]。产业发展是经济社会发展的深层动力，一方面通过产业组织的变化、产业规模的扩大、技术的进步、效益的提高完善单个产业的进化，另一方面通过产业类型、产业结构、产业关联、产业布局的优化升级实现产业总体的演进，从而推动整个区域经济的发展和成熟。因此，产业发展一直是学者们关注的热点研究领域。近年来，随着我国工业化进程的推进，生产力水平不断提高，环境资源的供给和废物接受能力逐渐下降，生态环境和自然资源成为了经济发展重要的内生变量和刚性约束条件。工业化进程加速推进对资源环境的客观需求，与资源环境承载能力不足的严峻现实之间的矛盾，使得减少资源消耗和环境负荷，提高资源环境效率成为全社会必须关注的重大问题。2产业发展与资源环境关系研究的主要领域2.1产业结构与资源环境关系研究产业结构是一个“资源配置器”，同时也是资源环境的消耗和污染物产业的质和量的“控制体”[2]。产业结构对污染物种类、规模以及形成原因存在直接或间接影响[3]。其组合类型和强度在很大程度上决定了经济效益、资源利用效率和对环境的胁迫[4]。学者普遍认为产业结构是影响环境污染的重要变量，并对此进行了大量研究。目前国内有关产业结构与资源环境问题的研究分为两类：一类是探讨产业结构演变的资源环境效应。这一类研究成果丰富，涉及范围广泛。如徐颂从产业集中度、产业规模发展、企业素质、产业组织等方面分析珠江三角洲产业结构调整对生态环境的影响机理[5]；崔凤军等提出由经济效益、资源环境产出率和环境资源度三因子组成的评价指标体系和矩阵转换评价方法，对本溪市产业结构的生态影响进行评价[4]。王海建利用投入产出技术给出经济结构变动对环境污染物排放的影响分析模型[6]。刘文新等以鞍山地理科学进展29卷12期市为例，利用典型相关分析方法探讨资源型城市产业结构和环境质量的相互作用，发现以冶金工业为主导的产业结构使区域多种污染物排放量较高[7]。彭建等依据不同产业发展对生态环境影响的定性分析，构建不同产业类型的生态环境影响系数和区域产业结构的总体生态环境影响指数，以丽江为例，证实了重工业等高污染产业比例的下降对生态环境产生了明显的正效应[8]。周景博认为三次产业的环境影响程度存在较大差别。第二产业环境影响最大，并且因第二产业内部各行业资源使用种类、工艺流程、以及资源密集度不同，环境影响差异很大[9]。赵海霞等认为工业结构与布局是现阶段影响环境污染的重要变量，经济活动、工业结构重型化调整、产业布局是导致环境污染排放增加的主要因素[10]。赵雪雁分析甘肃省产业发展轨迹及不同产业发展的生态环境影响，利用不同产业生态环境影响指数计算年以来该省产业转型的生态环境效应。计算表明，产业转型轨迹及其引起的生态环境效应轨迹在变化趋势上存在一致性，呈明显波浪形，产业转型对生态环境影响滞后于产业转型[11]。另一类研究集中于分析资源与环境约束下的产业结构调整及主导产业选择。如晏晓林等建立了以多目标规划和系统分解协调优化为主体的系统双向耦合优化方法来研究区域工业结构与环境质量的关系[12]。张晓东等从资源供需平衡和环境容量入手，根据经济效益、资源效率和环境承载力三者的相互关系建立模型，初步分析了资源环境对怀柔产业结构的影响[13]。陈楷根等从资源和环境出发，建立产业结构综合相对势评价模型，评价福建工业内部各行业的综合相对势[14]。于法稳等用灰色关联分析方法研究重庆市主导产业对环境质量的影响程度、对资源的依赖状态，认为二氧化硫、工业粉尘和固体废物与工业各行业关联较大，行业对物资原材料的需求较大[15]。孙晓鸣等基于灰色关联分析和层次分析法，研究工业各行业的生态经济效益，并给出南京工业各行业的发展序列[16]。此类研究逐步由定性分析向定量与定性结合的方向发展。目前主要的方法有线性规划法、投入产出法、灰色系统分析法、系统动力学分析法、一般均衡法、GHG-2模型法等。总体来看，已有研究以特定区域的实证研究为主，机理分析尚未展开；研究尺度以省、市行政单元为主，分析对象有一定的局限性；采用数学模型进行分析，但多数研究方法相似，鲜有创新，且成功的研究结果较少，主要区别就是研究地区不同。对资源环境约束下产业结构如何调整优化问题研究较少，多数为定性阐述，深度不够，缺乏系统性分析。2.2产业布局与资源环境的相互作用研究产业布局是产业与生态环境相互作用的连接点。产业在空间的转移和集聚会引起资源空间配置效率及环境污染空间扩散和转移，从而导致区域环境污染结构的转变，对区域生态环境的可持续发展具有重要影响。目前有关产业布局与资源环境关系的研究侧重于基于资源、环境承载力的产业布局适宜性研究、产业布局的环境影响与评价两个方面。王云等利用区域环境承载力理论对城市工业布局进行探讨，提出工业布局合理度概念，并将其应用于北海市的城市环境规划之中，对其工业布局现状进行评价[17]。陈燕探讨环境承载力分析在嵩明县环境保护工业布局规划中的应用[18]。赵美鑫等采用灰色关联分析法分别对工业部门的能源消耗、工业布局与环境质量进行分析，认为哈尔滨市煤炭和焦炭“三废”排放量的影响最大，应转变能源消费结构、构建合理城市空间布局结构，以改善环境质量[19]。产业的集中与分散也对资源环境产生影响。多数学者认为，城市密集区空气质量的变化与该地区产业的规模化集聚有很强的相关性[20]。高度密集的产业集聚地区由于对资源和能源需求增势强劲，频繁出现能源全面短缺、土地资源强约束、水质性缺水等突出问题[21]。同时，人口、资本的过度集聚必然导致土地成本增加、生态环境恶化、交通拥挤等外部不经济现象[22]。蔺雪琴等在总结部分学者的观点后，提出产业集聚是造成城市群地区水资源短缺、土地占用、大气污染、生物多样性减少等一系列生态环境问题的主要原因之一[23]。但也有学者提出了不同的观点，认为城市生态环境的恶化并不是产业集聚本身造成的，而是由粗放型的生产方式等原因造成的,如果采取严格的环境管制，产业的集聚能够减轻污染天堂的效应[24-25]。总体来看，该部分研究较少，已有研究多为定性描述，而综合考虑布局因素对产业发展资源环境效率影响的研究也较少，缺少定量的分析。151029卷12期许旭等：产业发展的资源环境效率研究进展3产业发展的资源环境效率的研究3.1资源环境效率的概念及内涵可持续发展倡导的资源节约和效率提高的思想，直接架构了资源环境效率的理论核心。资源环境效率将可持续发展目标融入到区域、产业和企业的发展规划中，成为发展循环经济、建立节约型社会的有效途径。最早对资源环境效率问题的研究可以追溯到20世纪90年代初，如1990年Schalteg-ger等首次提出eco-efficiency（译作生态效率）概念，指增加的价值与增加的环境影响的比值[26]。该概念被广泛接受是通过世界可持续发展工商业联合会(WBCSD)在1992年出版的著作《改变航向：一个关于发展与环境的全球商业观点》。该书将生态效率定义为：“生态效率必须提供有价格竞争优势的、满足人类需求和保证生活质量的产品或服务，同时能逐步降低产品或服务生命周期中的生态影响和资源的消耗强度，其降低程度要与估算的地球承载力相一致”[27]。随后相关研究机构对该概念进行一系列的定义和研究，由于对资源环境概念范畴的定义不同，出现了诸如资源环境效率、生态效率、环境效率、资源生产率、生态经济效率等提法[28-32]。生态有耦合关系、系统知识与和谐状态3种内涵，是包括人在内的生物与环境之间关系的系统科学，表示了生命与环境关系之间的整体、协同、循环的组织和秩序，内涵广泛，已有的研究虽然多用“生态效率”一词，但基本反映都是资源环境消耗与经济产出的比值关系，大大缩小了生态的内涵。我国学者在90年代末期引入资源环境效率的概念，由于涉及环境的综合评价存在标准不一和实际数据获取困难等问题，目前已有的研究仍停留在定性研究为主，在介绍引进国外先进概念和理论方法的基础上，初步形成了一些适合中国国情的理论和方法。主要集中在生态效率概念的解释、生态效率与循环经济关系、基于生态效率的循环经济评价指标体系的建立以及循环经济模式的提出等方面[33-40]。3.2不同层面的资源环境效率研究进展目前，国外关于生态效率的研究主要集中在“产品、企业、行业、区域”4个层面。生态效率的概念最初应用于企业层面，后来逐步向更微观和宏观层面的应用深入，由于研究对象层次的差别和研究目的的不同，计算与评价方法也各有差异。例如运输行业特别关注能源消耗和大气污染，食品加工业则关注水资源消耗和废水排放。Morales等采用生态效率函数对墨西哥石化企业不同生产流程通过实施清洁生产产生的经济和生态效益进行分析，该函数以原材料使用量、产量及残余物的量作为变量[41]；Breedveld等就瓷砖行业在生产过程中会造成大气污染的问题为例，用生态效率识别不同生产技术环境绩效的优劣[42]。Charmondusit等采用WBCSD提供的指标分别对石油和石油化工行业的上中下游企业的物质—生态效率、能源—生态效率、水资源—生态效率、排放污染物—生态效率进行计算，分析生态效率变化趋势[43]。以区域或国家为研究对象的资源环境效率实践不多，目前尚无普遍认可的办法。区域竞争力的提高，生态效率是一个核心问题[44]。学者们在区域资源环境效率的计算方法上展开了探索。2002-2004年，芬兰在Kymenlaakso工业区进行了生态效率的项目研究，第一次提出在区域生态效率的评价指标中，必须引入社会方面的指标，通过对区域经济、环境和社会三方面综合考虑，对该工业区2000年的生态效率进行定量分析，进而对芬兰其他地区生态效率评价提供了准则[45]。Seppala等着重研究了与区域生态环境效率相关的环境和经济指标，环境影响指标的提出建立在区域的生命周期评价分析基础上，其中包括：压力指标(二氧化碳等温室气体的排放)，影响类型指标(如天气变化中二氧化碳的等价物)和总体影响指标(将各种影响清单结果合并为一个数值)；经济指标一般包括GDP、附加值[46]。Michwitz等对该项目中社会指标的建立进行分析，包括安全、教育、人口等，但社会发展指标仅作参考，不参与环境指标、经济指标的综合[47]。但也有学者认为生态效率