環(huán)境影響的IPAT模型再認(rèn)識

鐘興菊 龍少波

摘要 伴隨工業(yè)文明的發(fā)展，探究日益惡化環(huán)境問題的社會根源成為學(xué)術(shù)界激烈爭論的議題，從人口規(guī)模與技術(shù)水平的單因素爭論拓展到文化背景、政府類型和消費觀念等多因素論的討論，在橫向上從宏觀社會到微觀個體層次的解釋，最終形成經(jīng)典的環(huán)境影響的IPAT模型，試圖解釋環(huán)境問題產(chǎn)生的復(fù)雜社會動力機制。本文通過國內(nèi)外學(xué)者對IPAT模型的實證研究以及理論探討梳理發(fā)現(xiàn)：模型中的因變量環(huán)境影響I以及自變量人口數(shù)量P、富裕程度A和技術(shù)水平T的內(nèi)涵、完備性以及分析單位的適用性等方面?zhèn)涫軤幾h。為了克服變量的局限，首先通過分解IPAT模型中T變量，進一步拓展模型中可能被忽略的對環(huán)境影響的多重因素；同時為了避免模型中不同因素對環(huán)境影響的同比例線性變化的局限性，將IPAT模型轉(zhuǎn)化為非線性的STIRPAT隨機模型，使各變量值隨觀察值的變化而變化；其次為了克服研究中忽視個體對環(huán)境影響差異性的不足，以“雙重轉(zhuǎn)換”理論為基礎(chǔ)分析少數(shù)特權(quán)群體對環(huán)境造成不成比例的影響；最后面對分析單位以及分析情景的差異性與復(fù)雜性，基于“世界體系論”視角突破特定區(qū)域時空以國家間互動關(guān)系為分析單位對全球環(huán)境退化展開討論。研究表明，IPAT模型的發(fā)展演變表明環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展關(guān)系逐漸從悲觀的“零和”沖突走向協(xié)調(diào)發(fā)展的路徑，有利于探索更加有效的舉措應(yīng)對全球復(fù)雜而嚴(yán)峻的環(huán)境問題，同時對新常態(tài)下中國推進生態(tài)文明建設(shè)具有重要的理論和實踐意義。

關(guān)鍵詞 環(huán)境影響；IPAT模型；STIRPAT模型；雙重轉(zhuǎn)換論；世界體系論

中圖分類號C919文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號1002-2104（2016）03-0061-08

doi：10.3969/j.issn.1002-2104.2016.03.008

伴隨工業(yè)文明發(fā)展環(huán)境問題日益凸顯，以馬爾薩斯人口論為代表認(rèn)為“人口的極限增長是導(dǎo)致資源匱乏的關(guān)鍵因素”，這是人們關(guān)注環(huán)境問題“因何而生”的開端。有關(guān)學(xué)術(shù)界正式討論，始于著名的“康芒納——埃利奇”之爭：美國生物學(xué)家和生態(tài)學(xué)家巴里·康芒納（Commoner， B.）提出“技術(shù)決定論”，認(rèn)為工業(yè)技術(shù)是導(dǎo)致環(huán)境質(zhì)量惡化的最主要原因[1]；與此同時美國的人口學(xué)教授保羅·埃利奇（Paul Ehrlich）與能源學(xué)家約翰·霍爾登（J.P. Holdren）提出“人口增長論”認(rèn)為“如果人口太多，即使是最明智的管理技術(shù)也無法避免對環(huán)境造成壓力”，強調(diào)人口增長是環(huán)境變化與問題最重要驅(qū)動力[2]。隨后在未來學(xué)派中代表悲觀派的羅馬俱樂部通過模型分析認(rèn)為“到下個世紀(jì)初將達(dá)到全球性增長極限”而代表樂觀派的西蒙（Simon）等人卻認(rèn)為人類發(fā)展是一種“無極限的增長”與自然的平衡[3-4]。基于單因素決定論的局限性，學(xué)者逐漸綜合各單因素形成多元論模型和框架，如環(huán)境社會學(xué)創(chuàng)始人鄧?yán)眨―unlap）等人提出人類生態(tài)學(xué)理論解釋模型，史萊伯格（Schnaiberg）從社會體制視角探究的政治經(jīng)濟學(xué)模型以及沃勒斯坦的具有區(qū)域差異的世界體系理論解釋模型等對環(huán)境影響的分析。為了進一步修正多因素解釋模型的不足，埃利奇與霍爾登將人類對環(huán)境影響加以概念化，即IPAT模型，公式表達(dá)為：I（環(huán)境影響或壓力，Environmental Impact）=P（人口，Population）×A （富裕水平，Affluence）×T（技術(shù)，Technology，支持富裕水平的特定技術(shù)），將環(huán)境影響視為人口、技術(shù)和富裕程度的函數(shù)。為此，本文主要對IPAT環(huán)境影響模型中變量的內(nèi)涵及完備性，因素之間相互作用與權(quán)重關(guān)系以及模型分析單位等方面展開討論。

1IPAT模型相關(guān)因素的內(nèi)涵

1.1模型因變量：環(huán)境影響（I）的內(nèi)涵

IPAT模型將人為驅(qū)動力與環(huán)境問題爭論的核心因素結(jié)合起來形成了一個分析框

架。國家或地區(qū)對環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的影響（I）都是

其人口數(shù)量（P）和富裕水平（A）的產(chǎn)物，并被支持這種富裕程度的特定技術(shù)（T）所破壞，即I=PAT模型，也被稱之為環(huán)境壓力控制模型，其實質(zhì)是測量人類活動對環(huán)境的輸入性影響或壓力。從模型可知，在其他因素不變的情況下，人口規(guī)模增加（P）、人均資源消耗程度或消費水平提升（A）以及不斷增加的提供消費品的技術(shù)（T），都將導(dǎo)致環(huán)境破壞擴大[5]。該模型簡要解釋了環(huán)境問題產(chǎn)生的根源，其隱含了模型的線性假定，即將不同變量對I的影響視為均等，而事實上人口、富裕和技術(shù)程度等因素在不同國家對環(huán)境問題產(chǎn)生影響的權(quán)重和機會不同；如在欠發(fā)達(dá)國家人口因素可能是主要影響因素；而在發(fā)達(dá)國家則技術(shù)和富裕程度更可能導(dǎo)致環(huán)境問題的產(chǎn)生。一直以來大量學(xué)者集中于對“是人口和財富程度重要，還是技術(shù)策略更重要”等因素的激烈爭論，卻忽視了不同情境下的人類活動對環(huán)境影響的復(fù)雜性[1，6]。

通過國內(nèi)外學(xué)者對IPAT模型的經(jīng)驗研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境影響I主要包括大氣污染、水污染、土壤污染、生物多樣性退化、自然資源消耗短缺以及廢棄物排放等方面。由于現(xiàn)代工業(yè)化發(fā)展與化石能源的利用密切相關(guān)，學(xué)術(shù)界將CO2排放量作為測量環(huán)境影響I重要指標(biāo)之一。在國外，研究者集中于人類活動對潛在全球變暖GWP、能源使用、耕地質(zhì)量退化、碳足跡以及污染程度影響研究[7-9]。在國內(nèi)，有關(guān)IPAT模型的經(jīng)驗研究比較豐富，大多學(xué)者將環(huán)境影響的測量集中于生態(tài)足跡、水足跡、CO2排放量，虛擬水消費量、耕地面積變化、草原資源消耗、能源消費的總量和產(chǎn)生的污染等方面的探討[10]。

從大量經(jīng)驗研究表明環(huán)境影響I的測量存在缺陷，大部分研究主要以人們對環(huán)境的行為來測量環(huán)境影響，而非關(guān)注環(huán)境變遷的結(jié)果。從模型定義可知，I是人類對環(huán)境的輸入性影響，也即更加關(guān)注結(jié)果而非造成結(jié)果的行為，其主要原因在于人類活動和行為數(shù)據(jù)的不可獲得性而導(dǎo)致環(huán)境變化數(shù)據(jù)的缺失。如康芒納關(guān)注有機氮肥、合成有機農(nóng)藥、合成纖維以及含磷洗潔精的生產(chǎn)，而不是關(guān)心這些化合物對人類健康或生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能的影響。又如埃利奇和霍爾登關(guān)心的是能源消耗而不是能源使用對環(huán)境的影響[5，11]。此外，一些研究將環(huán)境影響I（如氣候變暖）操作化為CO2的排放量而不是大氣中CO2濃度變化的后果[12]。為了避免數(shù)據(jù)的不可獲得性而導(dǎo)致對環(huán)境影響后果測量的缺陷，學(xué)者做出了一系列的努力：

首先，有學(xué)者試圖通過測量縣域?qū)用妫–ountryLevel）溫室氣體（GHG）排放量，以此來考察排放量與人口、財富變量的二元關(guān)系的影響強度[13]。其次，關(guān)注多元而非單一指標(biāo)變量的影響。研究表明，采用單一指標(biāo)對環(huán)境影響進行測量的結(jié)果可能會受“荷蘭”效應(yīng)的誤導(dǎo)[2，5，11]，即國家的絕大部分環(huán)境影響可能通過逐漸擴大的進出口貿(mào)易和國際勞動分工取代；同時單一指標(biāo)忽視了社會系統(tǒng)中的可替代性，如一個國家人均消費產(chǎn)生的CO2排放量相對較低，可能是因為大量使用核能和水電能源取代化石燃料，但核廢料處理以及對河流生態(tài)系統(tǒng)的破壞會造成更大的環(huán)境問題。研究表明，任何單一指標(biāo)都無法全面把握一個概念，且每個指標(biāo)都受測量誤差影響，所以對環(huán)境影響（I）的多維度指標(biāo)測量優(yōu)于單一指標(biāo)，應(yīng)該更多關(guān)注物理和生態(tài)系統(tǒng)的變量。最后，有學(xué)者將環(huán)境影響I視為潛在變量，而具體的指標(biāo)如CO2排放，熱帶木材進口或物種危害作為觀察指標(biāo)或替代潛變量，這有助于權(quán)衡不同類型的影響以及評估一個國家整體影響對全球環(huán)境影響的作用[12]。

1.2模型自變量：環(huán)境影響因素的涵義

環(huán)境影響因素的討論最早可以追溯到馬爾薩斯強調(diào)人口增長與自然資源缺乏關(guān)系的探討；強調(diào)人口過剩問題是造成環(huán)境資源困境的關(guān)鍵因素，認(rèn)為緩解環(huán)境沖擊最急迫最重要的是減少人口；而“反馬爾薩斯模式”的學(xué)者認(rèn)為人口因素并不是對環(huán)境影響的一個重要動因，康芒納關(guān)心生產(chǎn)技術(shù)變革的影響[1]；也有樂觀派學(xué)者認(rèn)為人口增長可能甚至是有利因素，如西蒙和博塞拉普認(rèn)為人口密度增大會刺激效率提升，人口壓力促進農(nóng)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新從而促進糧食增產(chǎn)和有效的食品分配；有學(xué)者也提到造成環(huán)境危機的重要原因不僅是人口數(shù)量的膨脹，還包括富人中不斷增長的消費需求。除了上述人口規(guī)模、技術(shù)水平和富裕程度因素外，大量經(jīng)驗研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境影響因素還包括文化、經(jīng)濟政治和社會結(jié)構(gòu)層面等因素。

這里將重點對IPAT模型中三大自變量即P、A和T的內(nèi)涵及修正展開討論。

1.2.1自變量1：人口因素P（Population）

在經(jīng)典的IPAT模型中將P定義為人口規(guī)模（Population Size）[ 6]，模型表明國家人口（P）與環(huán)境影響呈線性關(guān)系，沒有任何閾限后果，也即是在其他條件不變的情況下，人口越多，對環(huán)境的影響越大，二者呈正比關(guān)系[12]。該結(jié)論質(zhì)疑了以西蒙為代表的樂觀派認(rèn)為“人口對環(huán)境幾乎沒有影響或者說有積極影響”觀點，從而為人們更加重視人口增長對環(huán)境影響提供有力的依據(jù)。同時，馬寅初先生認(rèn)為，中國面臨人口相對過剩的問題，指出人口太多、增長太快引起耕地面積減少以及資源短缺等環(huán)境壓力導(dǎo)致人口生態(tài)問題。

大量研究發(fā)現(xiàn)，由于人口因素自身的復(fù)雜性，如人口結(jié)構(gòu)變化、人口流動、地區(qū)分布差異等問題，僅僅以人口規(guī)模討論環(huán)境的影響存在很多弊端。首先，人口分布可能比人口規(guī)模因素對環(huán)境影響更重要。大量經(jīng)驗研究表明，利用IPAT模型分析可持續(xù)發(fā)展應(yīng)該優(yōu)先考慮人口的空間分布因素。由于不同地區(qū)和國家對于改變?nèi)丝谧兞縋的機會是不同的，與發(fā)達(dá)國家相比，欠發(fā)達(dá)的中東地區(qū)的人口因素P的貢獻(xiàn)更大；在國內(nèi)，農(nóng)村人口規(guī)模增長與密度對環(huán)境影響的貢獻(xiàn)可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于城市[14]。其次，人口流動與遷移對環(huán)境的影響差異。21世紀(jì)以來，人口遷移與流動是人口規(guī)模、地區(qū)分布和結(jié)構(gòu)變化的決定性因素，是影響環(huán)境的關(guān)鍵性因素之一。工業(yè)化與城市化進程使農(nóng)村人口流動加劇，中國社會由此形成了城市居民、農(nóng)村居民和流動人口的城鄉(xiāng)三元結(jié)構(gòu)。人們流動于城鄉(xiāng)之間，在城市居無定所缺乏歸屬感，對農(nóng)村的土地也逐漸陌生，鄉(xiāng)土觀念受到極大的沖擊，制造了人與環(huán)境之間不斷擴大的心理距離，從而使人們逐漸疏遠(yuǎn)環(huán)境而不能善待環(huán)境，導(dǎo)致環(huán)境問題的惡化。再次，人口年齡結(jié)構(gòu)也對環(huán)境具有差異化的影響。從長時段的縱向歷史維度考察人口因素對環(huán)境的影響具有重要的意義。因為兒童對環(huán)境的影響明顯小于成人；隨著低生育國家逐漸步入老齡化，資源消耗模式可能發(fā)生根本性改變，如服務(wù)型部門投資的增加影響環(huán)境變化；而在高生育國家，未來幾十年內(nèi)未成年群體迅猛增加，并且即將成家立業(yè)的人口規(guī)模也不斷增長，制造業(yè)部門的繁榮以及資源的消耗將會對環(huán)境造成較大影響。第四，人口增加速度影響一個國家創(chuàng)新能力，增長速度越快，對福利和資源的負(fù)擔(dān)越大，于是人口增長速度對環(huán)境影響的作用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了人口規(guī)模的影響[12]。

1.2.2自變量2：富裕程度因素A（Affluence）

在環(huán)境影響的單因素論的爭論中，由于技術(shù)與人口具有可量化操作的優(yōu)勢而導(dǎo)致二者論爭最為激烈，但社會科學(xué)家們更加關(guān)注具有社會學(xué)特征的富裕水平A因素，將A變量引入模型具有更加豐富的意涵。在經(jīng)典的IPAT模型中，A代表富裕程度，Affluence，是消費模式的縮寫和衡量國家收入的財富指標(biāo)，國際上通常以人均GNP以或人均GDP進行測量，但最近幾年來受到大量的批評。

一是對富裕程度A變量內(nèi)涵的簡化論。從社會學(xué)視角分析，僅僅關(guān)注富裕程度A本身會過分簡化環(huán)境問題中的社會維度，一方面由于它只是社會系統(tǒng)作用的結(jié)果之一，還包括文化價值和制度安排的影響。另一方面因為富裕程度是社會不平等連續(xù)普的一端，同時過分簡化了人為的影響。研究發(fā)現(xiàn)，處于社會不平等連續(xù)普上兩個極端的富人和窮人遠(yuǎn)遠(yuǎn)比位于中間段的人更可能破壞地區(qū)生態(tài)健康，貧窮對環(huán)境影響會更加糟糕。對富人（那些能夠付得起最新和高效產(chǎn)品的人）來說，富裕的生活方式更有可能導(dǎo)致他們消費超出其應(yīng)有份額的食物、能源、原材料、商品而破壞環(huán)境；而對窮人來說，貧窮驅(qū)使他們往往消費那些對單位環(huán)境影響更大的產(chǎn)品而破壞環(huán)境，如使用SO2排放量大的廉價汽車，社會不平等將窮人推向貧瘠的土地，在那里他們“以犧牲明天”的方式進行刀耕火種的農(nóng)業(yè)，砍伐森林、縮短休耕期等等，對當(dāng)?shù)刭Y源進行開發(fā)掠奪。我們發(fā)現(xiàn)，世界上最貧窮的地區(qū)總是遭受著最嚴(yán)重的生態(tài)破壞，且貧窮與生態(tài)破壞二者形成惡性循環(huán)。由此可見，富裕程度A應(yīng)該看作是具有社會性因素，如文化與制度安排、生活方式、消費結(jié)構(gòu)、社會不平等因素共同復(fù)雜作用的結(jié)果。

二是富裕與消費對環(huán)境影響的復(fù)雜性。康芒納認(rèn)為電視機和豪車并非真正的財富，更意味著一種消費，他試圖從物品運輸技術(shù)以及物品對人類福利的實際作用來區(qū)分消費和財富。如不可回收的啤酒瓶消費數(shù)量增加，但實際上人均啤酒消耗只漲了一點點。因此，對飲用啤酒的人來說，財富增加很少，但對于消費者無用的啤酒包裝和運輸技術(shù)對環(huán)境造成極大的代價[6]。市場經(jīng)濟逐漸拉大人們貧富差距同時卻在縮小消費差距，而無差別的消費無疑會加劇環(huán)境影響。研究發(fā)現(xiàn)其他財富指標(biāo)，如健康等，與經(jīng)濟測量相關(guān)程度不高[15]，為此有學(xué)者提出一些可替代性的指標(biāo)，如“物質(zhì)生活質(zhì)量指數(shù)（Physical Quality of Life Index， PQLI）”、不可再生資源消費的生產(chǎn)總值、軍事

開支等、預(yù)期壽命（Life Expectancy at Birth）等[12]。由于PQLI等測量指標(biāo)的單位具有隨意性等缺陷，而預(yù)期壽命是根據(jù)不同年齡組死亡率進行計算，當(dāng)其與人口相乘可以預(yù)期一個國家的國民在當(dāng)前生存狀況下的壽命年限等。一般情況下，預(yù)期壽命與富裕程度成正比，所以該指標(biāo)能更好的替代富裕程度測量。由此可見，可從兩個層面對A進行重新定義：一是分解“財富和消費”變量反映實際消費和生產(chǎn)的實踐；二是考察環(huán)境影響與生活質(zhì)量之間的關(guān)系[12]。

三是富裕與環(huán)境庫茲涅茲曲線效應(yīng)沒有必然相關(guān)性。從IPAT模型可知，富裕水平A與環(huán)境影響之間具有線性關(guān)系，也即是富裕程度越高，對環(huán)境壓力越大。但從庫茲涅茲環(huán)境曲線的實證研究發(fā)現(xiàn)，某些廢氣排放例如含硫廢氣（SO2）和含氮廢氣（NO3）符合倒U型曲線的關(guān)系，而CO2排放量并不完全符合倒U型曲線的關(guān)系，其可能存在兩方面的原因：一是CO2排放量與能源消（尤其是煤、石油和天然氣等）耗量呈正相關(guān)；二是CO2排放量與世界原油價格、煤炭價格高度相關(guān)。從經(jīng)驗研究表明，只有25%的最富裕的國家在環(huán)境庫茲涅茲曲線規(guī)律上是成立的，但對于絕大多數(shù)國家來說，持續(xù)的經(jīng)濟增長只能是增加而非減少CO2的釋放，也即是說，在一個國家正常的發(fā)展過程中，CO2釋放量隨著能源消耗量增加而增加，經(jīng)濟增長與環(huán)境質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)，很難找到環(huán)境質(zhì)量明顯好轉(zhuǎn)的曲線拐點；因此必須有目的地向減少CO2的釋放技術(shù)轉(zhuǎn)化。然而也有研究發(fā)現(xiàn)在人均國民生產(chǎn)總值水平非常高的情況下，富裕程度對于CO2發(fā)散量幾乎沒有任何影響，甚至有下降趨勢，這可能源于多方面原因，從而促進制造業(yè)經(jīng)濟向服務(wù)業(yè)經(jīng)濟的轉(zhuǎn)移以及富裕經(jīng)濟向能源有效投資的轉(zhuǎn)移，減少煤炭和石油等能源消費而增加核能、水電能等新能源的使用等舉措以緩解環(huán)境壓力[12]。

1.2.3自變量3：技術(shù)因素T（Technology）

在IPAT模型中，技術(shù)變量T（Impact per Unit of Consumption or Production，每單位消費或生產(chǎn)對環(huán)境的影響）不僅僅是康芒納所強調(diào)的生產(chǎn)技術(shù)[1]，還包括除P和A以外所有因素總和，有利于將可能被忽略的重要因素納入到模型中，如的文化、社會結(jié)構(gòu)和制度安排等[7]。經(jīng)驗研究表明，一般將T作為模型中的殘差項進行處理，不能進行直接評估，也即是在方程中充當(dāng)一個補充變量代表所有除人口和富裕水平之外可能涉及的因素。雖然埃利奇和霍爾登也意識到T的復(fù)雜性，由于缺乏測量T的理論而沒有對其進行詳細(xì)闡述[2，11]。

技術(shù)變量T作為剩余項，一方面該變量自身具有豐富的意涵，另一方面技術(shù)T與富裕水平A變量與人口P變量之間的關(guān)系復(fù)雜。在國外文獻(xiàn)中一般將技術(shù)變量T操作化為從事研究的科學(xué)家、工程師的數(shù)量或者專利申請量、授權(quán)數(shù)進行測量，而在國內(nèi)較多采用 R&D （研究與開發(fā)）比重、科技活動人員數(shù)等經(jīng)費籌集量、財政支出中的科技經(jīng)費比重等。有學(xué)者將第三產(chǎn)業(yè)或第二產(chǎn)業(yè)

比重作為技術(shù)水平的替代[16]。

經(jīng)驗研究表明，一些國家根據(jù)模型IPAT測量所得乘數(shù)與人們根據(jù)其富裕水平和人口規(guī)模所預(yù)期不同，存在超乎尋常的大乘數(shù)國家如保加利亞、津巴布韋和波蘭等，預(yù)示著他們對環(huán)境的壓力遠(yuǎn)比人們根據(jù)富裕水平和人口規(guī)模所預(yù)測要大；相反有小環(huán)境影響乘數(shù)國家，相較于人口規(guī)模和富裕水平預(yù)測有更少的CO2釋放量，如法國、西班牙和比利時。哈伯認(rèn)為環(huán)境影響結(jié)果差異源于特定技術(shù)結(jié)構(gòu)差異：由于保加利亞和波蘭消費了大量與富裕程度相當(dāng)?shù)牡V物燃料，而津巴布韋是一個大工業(yè)國家以及大礦物燃料生產(chǎn)國從而締造了大環(huán)境影響乘數(shù)國家；而法國廣泛利用核能，西班牙運用水電能以及較低的汽車擁有量，而比利時對于水電和液體天然氣充分利用等都是獲得小環(huán)境影響乘數(shù)國家的主要原因[17]。

從IPAT模型的各個因素變量涵義及其存在不足的分析表明，各個變量間的復(fù)雜關(guān)系共同作用環(huán)境影響。接下來將對模型的發(fā)展演變進行梳理，進一步探討模型因素的完備性。

2模型發(fā)展演變及變量間作用關(guān)系

通過大量IPAT模型的實證研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境影響因素的完備性備受爭議。通過IPAT模型發(fā)展演變的梳理，進一步拓展模型中可能被忽略的對環(huán)境影響的因素；同時為了克服已有研究忽視個體對環(huán)境影響差異性的不足，以“雙重轉(zhuǎn)換”理論為基礎(chǔ)分析少數(shù)特權(quán)群體對環(huán)境造成不成比例的影響。由于分析單位以及分析情景的差異與復(fù)雜性，基于“世界體系論”視角以國家間互動關(guān)系為分析單位對全球環(huán)境退化展開討論。

2.1模型演變歷程：T變量的分解與拓展

IPAT模型最早是在技術(shù)與人口兩大因素對環(huán)境影響的爭論中逐漸形成，而I=PAT等式是由I=P·F（F是人均影響的函數(shù)）等式發(fā)展而來[5]，最初使用I=P·F是為了強調(diào)人均影響對一個國家環(huán)境影響的作用。近年來有關(guān)IPAT模型的經(jīng)驗研究與發(fā)展，不斷納入除人口與富裕水平因素以外的變量，不斷拓展環(huán)境影響因素的完備性。

首先，瓦格納和奧蘇貝爾（Waggoner and Ausubel）以IPAT模型為出發(fā)點，提出ImPACT分析框架，將T拆分為人均GDP的消費（C）以及人均消費的影響（T），得到I=PACT等式，重點強調(diào)消費行為對環(huán)境的影響，該分析框架較IPAT模型更清晰呈現(xiàn)經(jīng)濟系統(tǒng)中生產(chǎn)和消費對環(huán)境影響，也回應(yīng)了康芒納對消費和“真正富裕”區(qū)分的重要性[18]。國內(nèi)有學(xué)者認(rèn)為現(xiàn)有環(huán)境影響分析框架中忽略了社會發(fā)展本身能夠調(diào)動社會資源以緩解和減輕環(huán)境影響的能力，于是將IPAT修正為ImPACTS等式，即I=PACT/ S，其中S代表社會發(fā)展，也就是社會資源的整體狀態(tài)，它與環(huán)境影響成反比。由此可見，I是環(huán)境與發(fā)展之間的損益比較，體現(xiàn)一種集合性的影響，同時強調(diào)人類能動性在于協(xié)調(diào)經(jīng)濟增長不能解決的超越可持續(xù)性尺度的問題。

其次，舒爾茨（Schultze）強調(diào)人的行為選擇（B）對環(huán)境的影響，將I=PAT修正為I=PBAT[19]。他認(rèn)為等式中A、T與行為選擇相互作用，但A、T不能影響行為決定，而個人的享樂主義或節(jié)儉主義等價值觀是決定選擇物質(zhì)消費或環(huán)境保護行為的關(guān)鍵。英里哈特（Inglehart）的后物質(zhì)主義價值觀表明，當(dāng)人們物質(zhì)享受富足之后更加關(guān)注政治、生活和社會環(huán)境質(zhì)量，可能引導(dǎo)更多的環(huán)境友好行為選擇。然而有學(xué)者對IPBAT等式提出異議，認(rèn)為在I=PAT公式中不應(yīng)該包含B，其主要有兩重原因：一是行為（B）已經(jīng)暗含在等式右邊的P、A、T各個因素相互作用中，避免重復(fù)計算；二是在IPAT公式右邊不能隨意增加因素。雖然舒爾茨在IPBAT等式中沒有明確定義行為（B）及其作用，但這是不斷擴展環(huán)境影響因素的一個有益嘗試[20]。

最后，將不同因素對環(huán)境影響的非線性關(guān)系公式轉(zhuǎn)化為一個隨機模型，模型中每一項值隨觀察單位（國家）的不同而不同。為了克服IPAT等式中影響因素的同比例線性變化的局限性，將其修正為關(guān)于人口、富裕和技術(shù)對環(huán)境影響I的隨機影響回歸模型，即STIRPAT模型（Stochastic Impacts by Regression on Population， Affluence， and Technology）[21]。其模型表達(dá)是為：

Ii=aPbi Aci Tdi ei。其中

a為常數(shù)項，bcd為各變量的估計指數(shù)，IPAT模型的比例假設(shè)為：a=b=c=d=1；為了進一步對等式中所有變量進行估計和假設(shè)檢驗，對其進行對數(shù)轉(zhuǎn)換得到，LnI=a+b（Ln P）+c（Ln A） +e（T變量通常包括在誤差項e中，不進行獨立的估計）。目前，STIRPAT模型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于估計相關(guān)因素對國際上CO2的排放和其它污染物排放的影響研究。有學(xué)者將STIRPAT模型擴展為POETICs（人口、組織、經(jīng)濟、技術(shù)、制度和文化）分析框架，強調(diào)制度（I）變量對CO2排放量的影響。臺灣學(xué)者陳右融將T操作化為制造業(yè)和服務(wù)業(yè)占國內(nèi)生產(chǎn)總額（GDP）的比例，考察人口增長對二氧化碳排放的影響[22]。

從IPAT模型的發(fā)展演變發(fā)現(xiàn)，基于技術(shù)T項的不斷分解與拓展，逐漸豐富了環(huán)境影響的變量。然而從現(xiàn)有的經(jīng)驗研究發(fā)現(xiàn)，有關(guān)變量之間的復(fù)雜關(guān)系以及權(quán)重差異、不同政府類型、區(qū)域間經(jīng)濟發(fā)展水平、技術(shù)革命對生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、生活方式、消費模式的改變等因素對環(huán)境壓力影響都有待進一步論證。

2.2模型變量關(guān)系：線性比例到隨機不成比例影響

現(xiàn)有大量關(guān)于環(huán)境影響的討論主要集中于探討人類活動對環(huán)境影響的總體或平均水平，而缺乏對產(chǎn)生環(huán)境影響主體的差異性及其作用關(guān)系進行考察。這里重點以“雙重轉(zhuǎn)換”理論為基礎(chǔ)討論環(huán)境污染源主體間差異的本質(zhì)及其原因，以此解釋不同主體對環(huán)境的不成比例的影響[23]。

在環(huán)境影響的IPAT模型以及修正的隨機回歸模型STIRPAT中，重點強調(diào)環(huán)境影響的總體或平均水平，將研究中的變異或極端值作為“例外”予以排除，忽視個體或小部分群體可能對環(huán)境影響產(chǎn)生的巨大差異[23]。隨著環(huán)境問題逐漸全球化，越來越多的學(xué)者認(rèn)識到不同污染源造成環(huán)境污染是不成比例（disproportionality），社會中小部分群體比大多數(shù)人消耗更多的資源并造成更大的環(huán)境污染[29]。少數(shù)富人和窮人遠(yuǎn)遠(yuǎn)比大多數(shù)的中產(chǎn)階級對環(huán)境造成更大的破壞。為此在環(huán)境影響研究中，需要特別重視極端情況如“超級污染源”對環(huán)境污染不成比例的影響，而不能將其排除或進行簡單化的統(tǒng)計極端值處理。為了解釋環(huán)境危害中的極端現(xiàn)象，弗羅伊登伯格（Freudenburg）等人在1990s提出關(guān)于環(huán)境破壞的“雙重轉(zhuǎn)換”理論（Double Diversion），主要包括兩方面內(nèi)容：一是比例失調(diào)（disproportionality）或權(quán)利/資源的特權(quán)轉(zhuǎn)移，即少數(shù)群體獲得環(huán)境權(quán)利和資源的特權(quán)，而大部分環(huán)境破壞是由于小部分享有自然資源特權(quán)的經(jīng)濟主體造成的；二是注意力轉(zhuǎn)移（distraction），主要是指社會大眾理所當(dāng)然的接受少部分人群獲得的特權(quán)資源，從而使資源不平等分配獲得合法性的可能[24]。也即是說，雙重轉(zhuǎn)換理論解釋了少數(shù)超級污染源對環(huán)境不成比例的影響原因是，小群體獲得不平等分配的環(huán)境權(quán)利和自然資源的特權(quán)，但這樣的事實在社會中獲得大眾合法性認(rèn)同。

比例失調(diào)觀點源于羅賓遜（Robinson）的生態(tài)謬誤（Ecological Fallacy），認(rèn)為以社會群體為分析單位的環(huán)境績效（Environmental Performance），并不意味著團體中任何人都有相同的行為[25]。例如，由于伐木、開采、農(nóng)業(yè)和郊區(qū)發(fā)展都導(dǎo)致環(huán)境退化，但并不意味著所有的伐木者、開采者、農(nóng)民或開發(fā)者都對環(huán)境退化具有同等作用。比例失調(diào)模型不同于早期的危害責(zé)任理論，也不同于IPAT模型對環(huán)境壓力的總體和平均水平的考察，最典型的例證是哈丁1968年的“公地悲劇”理論假設(shè)表明：每頭牛消耗的牧場承載力的數(shù)量是相同的，因此在恢復(fù)承載草場能力的管理中僅僅關(guān)注減少牛的數(shù)量，而忽視每頭牛對草場破壞能力的差異。

大量的經(jīng)驗研究表明，不同主體的實踐對環(huán)境影響具有巨大的差異性。首先，貧富差異導(dǎo)致個人消費方式對環(huán)境影響差異。有學(xué)者對溫室氣體的影響因素研究發(fā)現(xiàn)，人口是GHGs排放的關(guān)鍵因素，但并不認(rèn)為每個人對環(huán)境具有相同的影響，“人口問題”不能主要歸因于發(fā)展中國家，因為在富裕國家中的個人可能消費超出其應(yīng)有份額的食物、能源、原材料和商品等，從而對環(huán)境的影響更大[7]。其次，在農(nóng)業(yè)、工業(yè)和機動車污染排放方面存在嚴(yán)重的比例失調(diào)現(xiàn)象。有研究者觀察到威斯康辛州成千上萬農(nóng)民為了增加單位面積產(chǎn)量，肥料利用率嚴(yán)重失調(diào)，小部分農(nóng)民對營養(yǎng)鹽的使用量超過平均水平的若干倍，從而使土地鹽堿化加劇。在工業(yè)環(huán)境影響方面，美國大約60%的有毒物質(zhì)排放僅來自生產(chǎn)化學(xué)和金屬原料的兩個部門，但它們對GNP的貢獻(xiàn)不足5%，且實際上只提供了1.4%的就業(yè)機會[24]。弗羅伊登伯格以基尼系數(shù)的方法對工業(yè)有毒物質(zhì)排放的研究表明，在控制報酬和就業(yè)機會變量的情況下，特定行業(yè)中單個企業(yè)的污染排放占全部（333個SIC）企業(yè)有毒物質(zhì)排放總量的95%。在機動車污染方面，研究發(fā)現(xiàn)美國5%的車輛污染排放占總量的43%，這小部分“超級污染源”（Super Polluters）應(yīng)對整個不成比例的污染排放量負(fù)責(zé)[26]。特殊行業(yè)污染排放的比例失調(diào)更明顯，所以不能忽視極端案例，相反它可能作為提供更好理解“影響分布”的案例。由此可見，環(huán)境破壞的比例失調(diào)分析，實際上在一定程度上超越了傳統(tǒng)技術(shù)水平、富裕程度以及人口規(guī)模等因素對環(huán)境影響的控制，使人們更加關(guān)注造成環(huán)境壓力的特殊群體和行業(yè)主體實踐，以從不同維度不斷修正和完善影響環(huán)境模型變量的權(quán)重。

2.3模型的分析單位演變：微觀區(qū)域到宏觀世界

IPAT模型的經(jīng)驗研究大多集中于以特定國家和地區(qū)層面為分析單位，而忽略從全球?qū)用鎳抑g的關(guān)系為單位的分析。“世界體系”理論將國家劃分為“核心—半邊陲—邊陲”的分析框架，試圖超越傳統(tǒng)微觀結(jié)構(gòu)視角而走向宏觀系統(tǒng)視角對全球化的環(huán)境問題進行分析。

與傳統(tǒng)IPAT模型關(guān)注特定區(qū)域內(nèi)的環(huán)境影響因素（即人口規(guī)模、富裕程度和技術(shù)水平等）不同，世界體系理論主要從全球?qū)用嬗懻摳鱾€地區(qū)和國家的關(guān)系，表明處于從屬地位的國家在全球?qū)蛹夡w系中（核心—半邊緣—邊緣）會受到一系列國際的壓力，如邊陲國家為核心國家和半邊緣國家提供原材料和廉價勞動力，核心國家把邊陲國當(dāng)作垃圾回收站和加工廠，通過跨國公司把本國的污染工業(yè)和廢棄物向邊陲國家轉(zhuǎn)移，從而導(dǎo)致世界范圍內(nèi)地區(qū)差異性的環(huán)境退化[2]。

為超越經(jīng)典的IPAT模型，摩爾（Moore）強調(diào)以生態(tài)歷史視角重訪沃勒斯坦“世界體系理論”，結(jié)合馬克思的“代謝斷裂”理論，通過在全球范圍內(nèi)對長時段的社會生態(tài)變遷進行理論和歷史的綜合性研究，開創(chuàng)一種在現(xiàn)代化和全球化背景下分析環(huán)境與社會關(guān)系的“世界體系論的生態(tài)觀模型”[27]。模型突破了以國家為單位分析的架構(gòu)，將不同背景的國家納入到全球性的總體分析中，弱化政府類型因素對環(huán)境的影響，更加重視經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)生活方式等因素之間的相互依存關(guān)系。該模型以一種生態(tài)歷史方法整合歷史社會學(xué)和地理學(xué)，是對沃勒斯坦的世界體系理論進行一種生態(tài)解釋，它借用環(huán)境社會學(xué)創(chuàng)始人鄧普拉和卡頓共同反對的“人類豁免主義”的視角，同時與布羅代爾（Fernand Braudel）重視物理環(huán)境不同，強調(diào)生態(tài)關(guān)心是現(xiàn)代世界體系的核心。“世界體系論”生態(tài)歷史觀模型，將社會理論洞察力和自然納入世界歷史視角進行考察，重視資源、人口等人類發(fā)展的生態(tài)因素等，有利于在工業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，考察核心國家與邊緣性國家的經(jīng)濟結(jié)構(gòu)對環(huán)境影響。該模型是基于沃勒斯坦“世界體系論”發(fā)展而來，所以難以避免該理論自身的局限性，過多偏重經(jīng)濟因素和社會結(jié)構(gòu)的解釋，而忽視了特定背景下的制度、文化和政治經(jīng)濟因素對環(huán)境影響的重要性。

基于環(huán)境問題無邊界的特殊性，世界體系論將環(huán)境影響的分析單位從特定區(qū)域時空拓展到宏觀的全球體系，有利于從宏觀層面深入探討全球環(huán)境問題的應(yīng)對之策。

3模型發(fā)展趨勢：從“零和”沖突到協(xié)調(diào)發(fā)展

環(huán)境問題日益嚴(yán)峻，影響環(huán)境的因素也愈加復(fù)雜，不同理論范式不斷豐富IPAT模型意涵。與此同時，IPAT模型的發(fā)展演變表明，環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系逐漸從悲觀的“零和”沖突發(fā)展為積極的可協(xié)調(diào)的關(guān)系。

1970年代以來，關(guān)于環(huán)境與社會關(guān)系的討論主要集中于單因素爭論下的“零和”沖突關(guān)系。以馬爾薩斯為代表的悲觀主義傳統(tǒng)，認(rèn)為人口增長將會超過土地資源的生產(chǎn)能力，將會造成如人類財產(chǎn)縮水、饑荒，甚至戰(zhàn)爭等更嚴(yán)重的后果；隨后埃利奇在《人口炸彈》中進一步強調(diào)人口增長對環(huán)境的破壞性影響；同時保羅和安妮在《人口爆炸》一書中強調(diào)當(dāng)前最嚴(yán)重的全球變暖等環(huán)境問題與人口問題密切相關(guān)。與“人口決定論”不同的是，康芒納則關(guān)注生產(chǎn)技術(shù)與環(huán)境危機的密切關(guān)系，此類“零和”沖突關(guān)系主要體現(xiàn)在單因素論之間的爭論，如人口論抑或技術(shù)論對環(huán)境影響決定性作用，而忽視潛在的“多因素”對環(huán)境的影響。

1980年代期間，多因素爭論加劇了環(huán)境與社會間“零和”沖突。該時期出現(xiàn)了從社會體制和文化視角等多因素探討環(huán)境與社會之間的復(fù)雜關(guān)系。史萊伯格從社會體制視角提出“生產(chǎn)永動機制”（Treadmill of Production）形成的資本主義自我強化的增長鏈條從而導(dǎo)致環(huán)境破壞；鄧?yán)蘸涂D采用“生態(tài)學(xué)分析框架”，強調(diào)人口、技術(shù)以及文化等系統(tǒng)變量與環(huán)境之間相互影響；奧康納（OConnor）提出的“資本主義第二矛盾”導(dǎo)致持續(xù)的環(huán)境破壞，即認(rèn)為資本主義的經(jīng)濟擴張在于環(huán)境的持續(xù)剝奪……一系列研究范式反映了經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護悲觀的“零和”關(guān)系。

1980年代以后，以歐洲學(xué)者為代表的理論范式使環(huán)境與社會間的關(guān)系逐漸走向調(diào)和。最具有代表性的是由約瑟夫·哈伯（J·Huber）提出之后由摩爾（Arthur P.J.Mol）進一步發(fā)展的生態(tài)現(xiàn)代化理論（EMT）范式，該理論與悲觀主義不同，認(rèn)為環(huán)境問題可以通過技術(shù)創(chuàng)新的“超工業(yè)化”（Superindustrialization）而非“去工業(yè)化”路徑解決，強調(diào)協(xié)調(diào)生態(tài)與經(jīng)濟，通過轉(zhuǎn)變經(jīng)濟增長方式，實現(xiàn)經(jīng)濟增長與環(huán)境保護的雙贏[28]。同時后物質(zhì)主義與反思現(xiàn)代性理論共同預(yù)言“環(huán)境國家”（Environmental State）會出現(xiàn)，愿意為環(huán)境保護犧牲自己的財富，貢獻(xiàn)個人的力量。從環(huán)境與社會協(xié)調(diào)發(fā)展的趨勢表明，目前人們更加重視社會中潛在因素如價值觀、環(huán)境意識、文化背景、政府類型等對環(huán)境影響的作用，有利于從不同的視角認(rèn)識環(huán)境問題，同時以更加有效的方法和積極的態(tài)度應(yīng)對全球復(fù)雜的環(huán)境問題。

4模型反思與借鑒

近年來中國學(xué)術(shù)界關(guān)于IPAT模型的經(jīng)驗研究取得一定的成果，主要在三個方面：一是從宏觀層面探究國際之間經(jīng)濟增長與環(huán)境影響（以碳排放量測量為主）之間關(guān)系；二是在特定區(qū)域時空中以實證分析論證模型的適用性以及變量之間復(fù)雜關(guān)系；三是對模型變量的完備性結(jié)合中國特殊社會歷史背景進行修正和完善等。在一定程度上擴大了IPAT模型適用范圍，但該模型是基于西方理論與實踐而逐漸發(fā)展而來，其是否具有區(qū)域適用性仍具有爭議。

首先，IPAT模型受到最大質(zhì)疑在于簡化模型中變量自身存在重大缺陷。總體上模型解釋了環(huán)境問題產(chǎn)生的復(fù)雜社會動力機制，但通過P人口規(guī)模的測量，不能反映人口結(jié)構(gòu)、遷移、分布與密度對環(huán)境影響的差異性；對社會學(xué)家最感興趣的富裕水平A變量，具有豐富的社會性意涵，更加關(guān)注因為富裕水平而導(dǎo)致超額消費模式產(chǎn)生的資源消耗；技術(shù)T變量作為剩余項，為不斷拓展可能對環(huán)境影響的重要因素提供空間，但其因內(nèi)涵模糊很難進行操作化測量。由于模型關(guān)注從整體平均水平測量環(huán)境影響程度，忽略了少數(shù)特權(quán)群體對環(huán)境的不成比例壓力；另外有關(guān)不同變量對環(huán)境影響的權(quán)重差異在模型中也很難體現(xiàn)。

其次， IPAT模型演變在環(huán)境社會學(xué)理論范式發(fā)展鏈條中具有重要的位置，但核心問題是如何在特定區(qū)域時空中發(fā)展本土化的理論范式指導(dǎo)實踐？面對日益凸出的環(huán)境問題，人們更加關(guān)注環(huán)境問題“因何而生”，引發(fā)環(huán)境問題社會原因的解釋從單因素論到多因素論的爭論演變。在工業(yè)化發(fā)展背景下，環(huán)境保護與經(jīng)濟發(fā)展之間的關(guān)系逐漸由早期的零和沖突逐漸走向可協(xié)調(diào)共贏發(fā)展路徑。在中國新常態(tài)背景下，為環(huán)境影響因素從人口、生態(tài)、經(jīng)濟、政治、文化和心理等多方面拓展和完善IPAT模型提供了契機。

最后，IPAT模型以理論為基礎(chǔ)的概念化，是否具有廣泛的適用性？為了克服變量之間線性等比的缺陷發(fā)展了環(huán)境影響的隨機模型STIRPAT，使每一變量值隨觀測單位（國家）的不同而不同。在轉(zhuǎn)型背景下，IPAT模型對中國的本土化適用性提出挑戰(zhàn)性：如中國政府類型，改革開放信息技術(shù)發(fā)展，資本和人口的流動對生產(chǎn)結(jié)構(gòu)、生活方式、消費模式以及價值觀念的改變，中國地域的復(fù)雜性以及城鎮(zhèn)化發(fā)展等，有利于反思模型缺陷的同時不斷拓展因素的完備性。如果沒有基于中國實踐的理論自覺對模型的本土化解讀，簡單照搬、套用模型分析甚至規(guī)范中國的環(huán)境與社會關(guān)系討論，不僅可能使我們陷入理論誤區(qū)，甚至?xí)`導(dǎo)實踐。

（編輯：劉呈慶）

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