基于ARMC的四川省城市層面資源產(chǎn)出率核算及分析

陳 雎，蔣 萌，吉 旭

(四川大學 化學工程學院，四川 成都 610065)

循環(huán)經(jīng)濟是指以“減量化、再利用、資源化”為原則，以更少的資源消耗，生產(chǎn)出更多的社會最終產(chǎn)品和勞務的一種經(jīng)濟發(fā)展模式[1]，其核心是提高資源效率，而資源產(chǎn)出率則是評價循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展水平的綜合性指標，它從資源的角度衡量經(jīng)濟發(fā)展模式[2]。建立一套適用于城市層面的資源產(chǎn)出率核算和評價體系對落實發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟具有十分重要的意義。

四川省是中國的工業(yè)大省和人口大省，但傳統(tǒng)的發(fā)展方式、生產(chǎn)方式和消費方式也在很大程度上制約了循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展[3]。將四川省省域層面資源產(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)濟發(fā)展提供有效途徑將具有顯著的價值和意義。

1 四川省城市層面資源產(chǎn)出率核算框架

資源產(chǎn)出率(resource productivity)定義為經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)地區(qū)經(jīng)濟產(chǎn)出總量(單位：元)與資源利用總量(單位：t)的比值[4]。對于城市層面，經(jīng)濟產(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，這是核算的重點和難點。

1.1 四川省城市層面資源產(chǎn)出率核算框架的構建

構建資源產(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)濟系統(tǒng)物質(zhì)流理論(EW-MFA)，物質(zhì)資源在經(jīng)濟系統(tǒng)的流動一般由開采、初加工、精加工、消費、廢棄5個過程組成，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，產(chǎn)品的種類越來越豐富，將其全部折算回一次資源在實際操作中并不可行：對于城市層面，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，將二次資源消費量折算至一次資源消耗當量，從而反映資源的總利用量。計算公式如下：

(1)

其中，ARMC為修正的原生資源消耗當量，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)計數(shù)據(jù)有限，公開數(shù)據(jù)中也未提供二次資源消費數(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)關于i資源二次資源消耗總量的占比。

1.2 四川省城市層面資源產(chǎn)出率計算方法

在計算出物質(zhì)流指標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)濟指標GDP處理方法使用GDP不變價計算，以排除價格變動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，Index為GDP指數(shù)，GDP2010為2010年現(xiàn)價地區(qū)生產(chǎn)總值。

1.3 資源賬戶的選取及二次資源界定

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，避免資源消費的重復計算,需要充分考慮各種資源在經(jīng)濟活動中的加工轉化過程,選擇易于統(tǒng)計且不易重復的靠近消費端的產(chǎn)品作為二次資源。同時在保證估算的準確性和合理性的基礎上，確定各資源的計算層面和估算方法，如表1所示。

表1 資源賬戶選取及二次資源的界定

2 資源消費量的估算方法

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量和相應折算系數(shù)的獲取。

國家對化石能源已有較完整的統(tǒng)計基礎和數(shù)據(jù)，因此不需要界定其二次資源。其統(tǒng)計單位通常為噸標準煤，依據(jù)《國家循環(huán)經(jīng)濟示范城市(縣)建設評價內(nèi)容解釋(試行)》提供的能源消費當量折算關系可計算化石能源消耗實物量：

Y=1.1274X

其中，Y為化石能源的消耗量(t)，X為化石能源消耗當量(噸標準煤)[7]。

其它資源并沒有像化石能源那樣完備的統(tǒng)計基礎和數(shù)據(jù)，二次資源消費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)鏈復雜程度相對不高，且可以獲得相關數(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調(diào)研、工藝倒推、投入產(chǎn)出分析等方法得到的轉化系數(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)進行資源追溯。從各地區(qū)磷肥和含磷復合肥施用量開始，通過磷肥/磷礦轉化系數(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)鏈相對復雜，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)關系緊密，故采用投資折算法。通過當年某地區(qū)集中消耗某種資源的行業(yè)的新增投資(或其他指標)，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)和基礎設施建設，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)計年鑒，各站算系數(shù)、占比系數(shù)通過文獻[7-14]、行業(yè)調(diào)研和公開報告得到。

3 核算結果與分析

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個地級市(州)作為核算對象，利用第三節(jié)估算方法和相關數(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 四川省地級市州2000年到2014年資源產(chǎn)出率估算結果

圖5 五大經(jīng)濟區(qū)2000年至2014年ARMC占比及總量

圖6 五大經(jīng)濟區(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、資源特點、發(fā)展趨勢等因素劃分為成都經(jīng)濟區(qū)(成都、眉山、綿陽、資陽、德陽)、攀西經(jīng)濟區(qū)(攀枝花、雅安、涼山彝族自治州)、川南經(jīng)濟區(qū)(瀘州、宜賓、自市、樂山、內(nèi)江)、川東北經(jīng)濟區(qū)(達州、遂寧、南充、廣安、廣元、巴中)和川西北生態(tài)經(jīng)濟區(qū)(甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州)。按經(jīng)濟區(qū)統(tǒng)計資源產(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”對大部分地區(qū)國民經(jīng)濟造成了一定程度的打擊，導致GDP增速放緩；同時之后的災后重建和國家經(jīng)濟扶持則又拉動了大量的資源消耗。兩者共同影響，導致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、資源特點、發(fā)展趨勢等因素劃分為成都經(jīng)濟區(qū)(成都、眉山、綿陽、資陽、德陽)、攀西經(jīng)濟區(qū)(攀枝花、雅安、涼山彝族自治州)、川南經(jīng)濟區(qū)(瀘州、宜賓、自市、樂山、內(nèi)江)、川東北經(jīng)濟區(qū)(達州、遂寧、南充、廣安、廣元、巴中)和川西北生態(tài)經(jīng)濟區(qū)(甘孜藏族自治州、阿壩藏族羌族自治州)。按經(jīng)濟區(qū)統(tǒng)計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)濟區(qū)的資源消耗總量小幅度下滑一方面是由于技術進步，冶煉工業(yè)轉化率提高，另一個方面也可能是經(jīng)濟增速放緩導致的資源需求下降。成都經(jīng)濟區(qū)的資源消耗總量近幾年占比下滑主要是上一輪大規(guī)模建設完成，建筑業(yè)和基礎設施所需的資源增速出現(xiàn)下降。

對比資源產(chǎn)出率變化可看出，四川省各經(jīng)濟區(qū)的資源產(chǎn)出率變化趨勢較為一致，但是數(shù)量上存在明顯差別?？傮w而言，資源產(chǎn)出率從高到低的排序為成都經(jīng)濟區(qū)、川南經(jīng)濟區(qū)、川東北經(jīng)濟區(qū)、攀西經(jīng)濟區(qū)和川西北經(jīng)濟區(qū)，基本和GDP排序一致。同時，成都經(jīng)濟區(qū)以第二產(chǎn)業(yè)、第三產(chǎn)業(yè)為主導，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，這對其資源產(chǎn)出率有積極的影響；而川西北經(jīng)濟區(qū)則屬于生態(tài)保護區(qū)，主要以第一產(chǎn)業(yè)為主，其基礎建設和經(jīng)濟工業(yè)水平較薄弱，使得其資源產(chǎn)出率偏低。

除川西北經(jīng)濟區(qū)外，其他地區(qū)的趨勢均為在2008年之前存在波動，2008年及之后幾年受到汶川地震、國家經(jīng)濟刺激計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年間總計上呈現(xiàn)上升趨勢。而川西北經(jīng)濟區(qū)由于受到地震破壞程度較大，并且其本身的發(fā)展程度相對較低，在快速大規(guī)模災后重建的影響下，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)濟的恢復，資源產(chǎn)出率開始逐年上升。

川南經(jīng)濟區(qū)資源產(chǎn)出率從2012年開始有下降的趨勢，主要是因為該地區(qū)許多城市多為傳統(tǒng)工業(yè)轉型城市，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)濟增長速度，導致資源產(chǎn)出率下降。

與此同時，川東北經(jīng)濟區(qū)資源產(chǎn)出率增速較為緩慢，且在2012年開始出現(xiàn)負增長，這主要是因為該地區(qū)天然氣儲量十分豐富，是川氣東送的起點；此外，煤、石油等礦產(chǎn)資源也很豐富，資源消費靠近上游，故資源效率相對較低，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?shù)亟?jīng)濟發(fā)展程度、產(chǎn)業(yè)結構等宏觀因素是相符合的。

4 結論

本文采用ARMC方法結合物質(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，并在此基礎上提出了基于公開統(tǒng)計數(shù)據(jù)的核算方法。通過對四川省各地級市(州)2000年至2014年資源產(chǎn)出率核算及分析，具體結論如下：

(1)從2000年至2014年，四川省總體的資源產(chǎn)出率變化趨勢較為平穩(wěn)，受“512汶川地震”和災后重建影響，其在2008至2012年間波動較大。

(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)四川省個經(jīng)濟區(qū)資源產(chǎn)出率變化趨勢大體一致。從高到低排序依次為成都經(jīng)濟區(qū)、川南經(jīng)濟區(qū)、川東北經(jīng)濟區(qū)、攀西經(jīng)濟區(qū)和川西北經(jīng)濟區(qū)?？傮w上，各地區(qū)資源產(chǎn)出率的水平與當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展程度、產(chǎn)業(yè)結構等宏觀因素相符合。

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