生態學和經濟學的橋梁
——能值理論分析法述評

李蘇

(北方民族大學商學院，寧夏銀川750021)

生態學和經濟學的橋梁
——能值理論分析法述評

李蘇

(北方民族大學商學院，寧夏銀川750021)

生態經濟;生態系統;能值分析

20世紀80年代，奧德姆創立了能值理論及分析方法，被認為是連接生態學與經濟學的紐帶，具有巨大的理論和現實意義。能值分析法廣泛應用于國家、省域、城市、縣域、自然資源、工農業等各種生態系統或生態經濟系統，表征和評價此區域的生態系統健康與否，從而為可持續發展提供可行的戰略，由于創立時間較短，其在理論和研究方法上存在一些不足，如能源轉化率計算、能值與可持續發展研究等方面。

能值分析理論和方法是美國著名生態學家、系統能量分析先驅奧德姆 (H.T.ODUM)于20世紀80年代創立的以能量為核心的系統分析方法。是在深入研究生態系統能量學，綜合運用系統生態學、能量生態學、生態經濟學等理論的基礎上，創立了此理論方法。能值分析理論和方法在國際生態學界和經濟學界引起強烈反響，被認為是連接生態學和經濟學的橋梁，具有重大的科學和現實意義。

一 能值理論及方法概述

能值 (Emergy)不同于能量概念，是指某種流動或儲存的能量中所包含的另一種能量的數量。能值分析以能量為基準，把生態系統或生態系統中不同種類的能量轉化成統一標準的能指，以評價其在系統中的作用和功能。由于各種資源、產品或勞務的能量均直接或直接地起源于太陽能，實際研究工作中一般都以太陽能值作為統一標準來衡量各種不同能量資源的真實價值及其對生態經濟系統的貢獻，其單位為太陽能焦耳 (Solar Emergy Joules，或縮寫sej)。

能值轉化率是能值分析中的一個重要概念，是從生態系統食物鏈和熱力原理引申出來的概念，即形成每單位物質或能量時，所需消耗的另一類能量之量。單位某能量或某物質相當于多少太陽能焦耳的能值轉化而來。能值轉化率是衡量物質或能量的能質等級的指標，它隨著能量等級的提高而增加;系統中較高等級者具有較大的能值轉換率，需要較大量低能質能量來維持，具有較高能質和較大控制力，在系統中扮演中心功能和作用。一般而言，處于自然生態系統和社會經濟系統較高層次上的產品或生產過程具有較大的能值轉化率。

能值貨幣率是每年總量能值使用量與當年國民生產總值的比率，反映了一個經濟系統的發展程度。

能值自給率是環境資源能值占系統能值投入的比例，反映了系統發展對自然環境的依賴程度。

能值投資率是來自經濟系統的購買能值與輸入經濟生產過程的自然資源無償能值的比率，該指標衡量經濟發展程度和環境資源條件對經濟活動的負荷程度。

凈能值產出率反映單位輔助能值投入所對應的能值產出量，是衡量系統生產效率的一種標準。

由于能值理論分析法應用的領域越來越廣泛，相應的指標則也越來越豐富。

二 能值理論分析法應用述評

各種生態系統和人類社會經濟系統均可視為能量系統，系統各組成部分及其作用無不涉及能量的流動、轉化與儲存，能量可用于表達和了解生命與環境、人與自然的關系。能值理論分析法應用的領域愈來愈廣泛。

1 生態經濟系統與可持續發展研究

運用能值分析法研究生態經濟系統，目的是要揭示系統的可持續發展狀況，為系統的優化提供相應的策略。在1997年美國生態學家Brown和意大利生態學家Ulgiati首次提出了能值可持續發展指標 ESI。我國學者嚴茂超(1998)、李加林 (2003)、李海濤 (2003)、陸宏芳(2005)、杜鵬 (2006)、隋春花 (2006)、彭建 (2006)、周建 (2007)、吳兵兵 (2008)和岳敏 (2009)等分別對西藏藏族自治區、江蘇省、寧波市、新疆維吾爾自治區、甘肅省、廣東順德市、寧夏回族自治區和甘南藏族自治州等地域的生態經濟系統及可持續發展作了研究。主要從可更新資源、本地可更新資源產品、不可更新資源產品消耗、貨幣流和廢物流幾部分建立框架，對環境負載率、能值自給率、能值貨幣比率、電力能值比率、人均能值用量、能值使用強度等指標進行分析，實現對生態經濟系統發展水平和發展態勢的定量研究，為生態經濟系統可持續發展決策服務。

此類研究有著非常相似的研究思路和研究方法，研究的不足在于:一是沒有根據各區域的實際情況，建立合理的框架指標。只有建立適合的框架指標，才能有助于準確作出生態系統的分析，從而制定適宜的發展戰略;二是陸宏芳 (2002)等人認為以ESI來度量系統的可持續狀況存在一些缺陷，如能值產出率并不完全正比于系統的可持續性，因為能值產出不僅包括對人類有益的正效益產出，還包括了難以利用的廢棄物質和能量，甚至有害的負效益產出。

2 經濟持續發展水平的能值研究

經濟是人類文明所擁有的資源與能量的巨系統。論及一個國家或地區的經濟，通常人們以金錢的多少作為標識。其實，從能值分析的角度來看，經濟活動是利用資源和能量的問題。可用更好衡量一國或地區經濟的標準是能值，即用于創造經濟財富的太陽能值。實際上，貨幣只衡量了人的貢獻，而能值分析則同時衡量人和環境對于經濟發展的貢獻。國內學者李雙成、傅小鋒和鄭度 (2001)運用能值分析了中國經濟持續發展水平。

此類研究以奧德姆能量分析 (EMA)為理論支持，定義和計算若干個基于能值流的指數，表征和度量了經濟系統的運行和發展的可持續性。EMA分析提供了一種對經濟系統演進可持續性判定的新途徑。通過將環境要素納入能值計算范疇，在評判指數中體現了環境及服務功能對于經濟發展的貢獻。作為一種新的評價途徑，能值分析也有一些亟待解決的問題:一是需拓展EMA及ESI的應用范圍;二是在經濟系統異質性普遍存在的情況下，對于許多資源或產品使用單一的轉換率不合適;三是經濟的可持續發展常受到很多因子的制約，能值分析對限制因子關注不夠。

3 能值價值論與市場價值論的結合問題

能值分析反映的是物質產生過程中所消耗的太陽能，從根本上而言是一種成本價值論的價值評價方法，不能反映人類對生態經濟系統所提供產品和服務的偏好或需要。能值價值論認為金錢無法衡量環境對產品所作出的貢獻，因為它只支付了人類勞動所付出的代價，而能值價值則包括了自然資源和人類勞動對產品生產的所有貢獻，因而能有效衡量產品的真實價值。能值價值論不能反映人們對產品的需求和偏好情況，而經濟學可以反映人們的需求對產品價值的影響，從而與市場價值論有效的結合，是對經濟系統分析方法的評價和優化。

4 能值分析與區域經濟分析整合的問題

奧德姆創立的能值評價指標中有一些能夠滿足評價和分析產業生態系統的基本特征，但并不能完全滿足這種需求，而區域經濟學的分析評價思路恰好為部分需求提供了極好的思路。在對能值評價指標進行挑選的基礎上，根據需要進行能值分析指標與區域經濟學分析指標的整合。

在對產業生態系統進行評價的時候要注意開放性、本土性和經濟性的評價，應該選取一些更有代表性的指標，如能值密度、人均能值用量、環境負載率等，以進一步完善評價結果，為目標產業生態系統的進一步優化提供更系統更全面的參考。

5 能值轉化率的計算問題

能值分析將各種能流、物流、信息流轉化成可以統一比較的能值，因此首先要解決能值轉化率的問題。奧德姆所計算的太陽能值轉化率能滿足較大范圍區域、系統能值的需要，但對某些區域、系統能值分析的需要值得商榷。由于太陽能值和太陽能值轉換率的數值依賴于到達特定狀態所選擇的路徑，盡管自然產品和服務的太陽能值轉換率因自然生態系統的高度自組織化而相對穩定，但對于人類經濟產品的能指轉化率會因產品的產地、生產方式以及生產過程中的技術條件、管理效率等因素的不同而產生差別，因此在具體的能值分析中還要計算適合具體研究對象的太陽能值轉化率。

三 結論

奧德姆創立的能值理論與方法在國際生態學和經濟學界引起強烈的反響，具有重大的科學意義。在理論上，能值分析為生態系統開辟了定量分析研究新方法，提供了一個衡量和比較各種能量的共同尺度，找到了生態系統的各種生態流進行綜合分析的統一標準，發展和豐富了生態學與經濟學的定量研究方法學。在實際意義上，應用能值可衡量分析整個自然和人類社會經濟系統，定量分析資源環境與經濟活動的真實價值以及它們之間的關系，有助于調整生態環境與經濟發展，對自然資源的科學評價與合理利用、經濟發展方針的制定，實施可持續發展戰略有重要意義。由于此理論創立時間不長，理論發展不夠，仍存在一些不足和缺陷，還需要學者在實踐的基礎上不斷完善和發展。

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Key words:ecological-economic;ecosystem;emergy analysis

Abstract:At present，emergy theory and analysis is a heat research topic in the ecological economics，and was considered as a bridge to connect the ecology and economics，having tremendous and practical significance.Emengy-analysis method is used into ecology or economy system nationwide broadly，provinces and natural resource.And we use the theory to analyze the condition of the ecology in an certain area so that we can provide the feasible strategies for the sustainable development，however，there is some disadvantages in the theory，such as the calculation of enemgy conversion rate.

The Bridge of Ecology and Economy—Emergy Analysis

LI Su
(School of Business，North University for Nationalities，Yinchuan Ningxia 750021，China)

F 323.21

A

1673-2804(2010)06-0062-03

2009-11-13