自1987年世界环境与发展委员会(WCED)提出可持续发展的概念以来,可持续发展已经成为众多学科研究的焦点,学术界关于持续发展的研究如火如荼,呈现出百家争鸣、百花齐放的局面。然而,可持续性发展迄今尚未建立统一的评价指标体系。目前的研究大致上分两类,一类是用环境经济学方法进行评价,如绿色GDP;一类是用社会经济统计学方法进行评价,如建立一系列综合指标体系。但这些评价方法受货币化计量以及指标体系庞杂的困扰,难有大的突破。
况且,可持续性发展的评价首先要求澄清增长与发展之间关系。如何定量地判断增长与发展之间的关系,是生态学、经济学及可持续发展相关学科讨论的一个重要问题。生物学家更偏向于从更小尺度或微观领域来寻求对所发生现象的解释。对于增长与发展,生物学家认为只能在分子领域寻求答案,这使增长与发展仍难以解释。因为成熟的生命体通常是非常复杂的系统,很难用分子理论解释,当研究对象是生态系统、社会结构、文化运动等系统时情形更是如此。美国理论生态学家乌拉诺维茨从宏观角度出发,以热力学、信息论、网络分析等为基础,提出用上升性这种新的形式来量化生态系统的增长与发展。按照生态经济学观点,经济系统是生态大系统的子系统,因而最新研究将上升性理论应用于经济系统中。经济系统判定的来源是经济流量,投入产出表中的部门经济关联数量矩阵为其提供了最好的数据基础。而且,单一的上升性指数较之以往的可持续评价指标更加简明清晰。
本研究利用上升性的理论和方法,以浙江省的投入产出表为依据,研究上升性理论在经济系统中的应用,试图从上升性的视角探讨经济增长与发展的关系,进而判断浙江省经济系统的可持续发展状况。这对澄清增长与发展之间的关系,尤其对定量化经济发展具有重要的借鉴意义。
一、浙江省1997-2007年上升性及相关数据计算
在经济系统货币网络流中,网络中的结点代表各个部门,和生态系统相同结点的数目可根据需要而定,且可将每

根据浙江省2002年6部门投入产出基本流量表(价值型),可勾勒出浙江省2002年由6部门组成的经济系统的货币网络流(见图1)。图1中,由系统外指向部门的箭头中,实线箭头表示部门的进口量,虚线箭头表示部门的增加值。由部门指向系统外的箭头表示部门的最终使用。弧线箭头表示部门对自身的投入。其他箭头则代表部门之间的相互流动。由图1,可将货币网络流用矩阵形式表达(见表1)。表1清楚地将图1中的流量信息用矩阵形式表达出来。
图1 浙江省2002年6部门经济系统的货币网络流(亿元/年)
表1 浙江省2002年6部门经济系统流量信息矩阵(亿元/年)
产出i 投入j | 进口 | 农业 | 工业 | 建筑业 | 运输 邮电 | 商业 饮食 | 其他 服务业 | 增加值 | 最终 使用 | Tj |
进口 | 0.0 | 299.9 | 5008.3 | 12.4 | 185.3 | 419.9 | 125.1 | 0.0 | 0.0 | 6050.8 |
农业 | 0.0 | 136.2 | 656.7 | 38.2 | 8.5 | 80.2 | 0.3 | 0.0 | 563.3 | 1483.3 |
工业 | 0.0 | 268.8 | 10564.4 | 1121.5 | 257.8 | 270.8 | 613.6 | 0.0 | 8581.9 | 21678.7 |
建筑业 | 0.0 | 0.0 | 5.0 | 0.0 | 5.0 | 38.3 | 52.6 | 0.0 | 1727.9 | 1828.8 |
运输邮电 | 0.0 | 8.3 | 439.8 | 60.0 | 67.6 | 68.3 | 206.6 | 0.0 | 389.4 | 1240.0 |
商业饮食 | 0.0 | 25.7 | 814.2 | 113.0 | 29.4 | 54.7 | 110.5 | 0.0 | 1184.7 | 2332.2 |
其他服务业 | 0.0 | 24.0 | 518.1 | 58.3 | 100.2 | 192.8 | 475.6 | 0.0 | 1707.3 | 3076.3 |
增加值合计 | 0.0 | 720.4 | 3672.3 | 425.5 | 586.1 | 1207.1 | 1492.0 | 0.0 | 0.0 | 8103.5 |
最终 使用 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 | 0.0 |
Ti’ | 0.0 | 1483.3 | 21678.7 | 1828.8 | 1240.0 | 2332.2 | 3076.3 | 0.0 | 14154.3 | 45793.6 |
注:表中j和i的取值均为0, 1, 2,…, 8。其中,0代表进口,1-6依表中顺序代表各个部门,7代表增加值,8代表最终使用。

表2 浙江省2002年6部门fij值
产出i 投入j | 进口 | 农业 | 工业 | 建筑业 | 运输 邮电 | 商业 饮食 | 其他服务业 | 增加值 | 最终 使用 |
进口 | 0.000 | 0.050 | 0.828 | 0.002 | 0.031 | 0.069 | 0.021 | 0.000 | 0.000 |
农业 | 0.000 | 0.092 | 0.443 | 0.026 | 0.006 | 0.054 | 0.000 | 0.000 | 0.380 |
工业 | 0.000 | 0.012 | 0.487 | 0.052 | 0.012 | 0.012 | 0.028 | 0.000 | 0.396 |
建筑业 | 0.000 | 0.000 | 0.003 | 0.000 | 0.003 | 0.021 | 0.029 | 0.000 | 0.945 |
运输邮电 | 0.000 | 0.007 | 0.355 | 0.048 | 0.055 | 0.055 | 0.167 | 0.000 | 0.314 |
商业饮食 | 0.000 | 0.011 | 0.349 | 0.048 | 0.013 | 0.023 | 0.047 | 0.000 | 0.508 |
其他服务业 | 0.000 | 0.008 | 0.168 | 0.019 | 0.033 | 0.063 | 0.155 | 0.000 | 0.555 |
增加值合计 | 0.000 | 0.089 | 0.453 | 0.053 | 0.072 | 0.149 | 0.184 | 0.000 | 0.000 |
最终使用 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 | 0.000 |
表2的横行可反映由室流入室的量占所有从室流出的量的百分比,即各部门及系统总进口和总增加值的使用情况。以农业为例,总供应中0.092用于对自身投入,0.443用于工业,0.026用于建筑业,0.006用于运输邮电,0.054用于商业饮食,0.380用于最终消费。可见,农业总供应主要用于工业和最终消费。
表3 浙江省2002年6部门Qj及Qi’值
进口 | 农业 | 工业 | 建筑业 | 运输 邮电 | 商业 饮食 | 其他 服务业 | 增加值 | 最终 使用 | |
Qj | 0.132 | 0.032 | 0.473 | 0.040 | 0.027 | 0.051 | 0.067 | 0.177 | 0.000 |
Qi’ | 0.000 | 0.032 | 0.473 | 0.040 | 0.027 | 0.051 | 0.067 | 0.000 | 0.309 |
表3中,表明了从室流出的量在系统总吞吐量中所占的分额,表明了流入室的量在系统总吞吐量中所占的分额。以工业为例,所有从工业部门流出的量占系统总吞吐量的0.473,所有流入工业部门的量也占系统总吞吐量的0.473。
参考表1~3,根据公式可求得平均相互信息为0.362比特,上升性为16568.11亿元/年比特,发展能力为105598.6亿元/年比特,多样性为2.306比特。在计算的过程中,流入和增加值两部分之和作为外界输入的汇。
同理,可求得以浙江省1997和2007年6部门作为研究系统时得到的上升性及相关数据(见表4)。
表4 浙江省1997-2007年6部门经济系统下的上升性及相关数据
1997年 | 2002年 | 2007年 | |
T(亿元/年) | 23723.2 | 45793.6 | 116860.7 |
I(比特) | 0.310 | 0.362 | 0.374 |
A(亿元/年 比特) | 7349.3 | 16568.1 | 43756.7 |
C(亿元/年 比特) | 50988.9 | 105598.6 | 255683.9 |
H(比特) | 2.149 | 2.306 | 2.188 |
注:各年投入产出表均来自浙江省统计局。其中1997年6部门投入产出表是由40部门合并得到,2002年和2007年6部门投入产出表分别由当年的42部门合并得到。计算过程中对数底数均取2,将平均相互信息用I表示,记作 。
二、结果分析
(一)浙江省1997-2007年间经济可持续发展情况
类似生态系统中关于富营养化状态的定义,在经济系统中当上升性的增加是由系统总吞吐量的增加及与之相伴随的平均相互信息的降低所引起的,则系统处于富营养状态。用经济学语言来说即系统处于不可持续的发展状态。而当上升性的增加是由系统总吞吐量及平均相互信息的增加共同引起的,则可通过和的增加率的变化来看系统的发展轨迹。但是当用吞吐量评价经济系统的运行情况时需考虑当年商品价格及资源使用情况,因此需要将价值型的系统总吞吐量转变为实物型。这可以通过将价值型系统总吞吐量乘以当年单位GDP能耗得出(详见表5)。
表5 浙江省经济系统总吞吐量从价值型到实物型的转化
1997年 | 2002年 | 2007年 | |
能源消费总量 (万吨标准煤) | 5447 | 8280 | 14533 |
GDP(亿元) | 4686.11 | 8003.67 | 18638.36 |
能源消费总量/GDP (万吨标准煤/亿元) | 1.16 | 1.03 | 0.78 |
T(亿元/年) | 23723.2 | 45793.6 | 116860.7 |
T.能源消费总量/GDP (万吨标准煤/年) | 27575.1 | 47374.6 | 91120.5 |
注:表中能源消费总量和GDP数据来自《浙江统计年鉴》。
由表5可见,在1997-2007年10年间系统总吞吐量(实物型)从27575.1万吨标准煤/年增加到91120.5万吨标准煤/年;系统的平均相互信息I(见表4)也从1997年的0.310比特增加到2007年的0.374比特;系统上升性A(见表4)在10年间增加了近6倍(从7349.3亿元/年比特增加到43756.7亿元/年 比特)。由上述可见,在1997-2007年10年间浙江省经济系统上升性的增加是由系统总吞吐量(实物型)的增加和平均相互信息的增加共同引起的。因此,目前还不能判断该系统是否处于可持续状态。
系统是否处于一种可持续的发展状态还需要进一步通过T的增加率的变化来看系统的发展轨迹。具体来讲,要使经济系统可持续发展,需要降低系统总吞吐量(实物型)对上升性的贡献即相对提高系统平均相互信息对上升性的贡献。而要提高平均相互信息则需提高资源在部门之间的流通性。
表6 系统吞吐量(实物型)和平均相互信息的增加率变化趋势
增加幅度 | 年均增加率 | |||
1997-2002 | 2002-2007 | 1997-2002 | 2002-2007 | |
T.能源消费总量/GDP | 71.80% | 92.34% | 11.43% | 13.98% |
I | 16.79% | 3.49% | 3.15% | 0.69% |
注:T.能源消费总量/GDP表示系统吞吐量的实物型
表6表明了10年间系统吞吐量(实物型)和平均相互信息的年均增加率的变化情况。从中可以看出,系统总吞吐量(实物型)年均增加率由1997-2002年的11.43%提高到了2002-2007年的13.98%,而系统平均相互信息的年均增加率由1997-2002年的3.15%大幅度降低到了2002-2007年的0.69%。10年间,系统吞吐量(实物型)对上升性的贡献不断提高,而系统平均相互信息对上升性的贡献不断降低。这表明10年间浙江省的经济系统朝着不可持续的方向进化。
(二)浙江省1997-2007年所处进化阶段
乌拉诺维茨将系统进化的模式分为4个阶段。第一阶段为增长阶段,由于在这个阶段系统的资源非常丰富,因此系统表现为以最快的速度提高系统总吞吐量(实物型)。第二阶段为发展阶段,在该阶段由于相对可获得资源的降低,系统总吞吐量(实物型)开始下降。在增长和发展阶段发展能力和上升性都提高,但上升性的增加量不如发展能力大。第三阶段为成熟阶段,在此阶段发展能力达到最大值后开始下降,而上升性以减少杂项开支为代价缓慢上升。第四阶段为衰老阶段,发展能力和上升性均降低。

浙江省1997-2007年间发展能力C和上升性A的进化轨迹如图2所示。由表4可见,在1997-2007年间,浙江省发展能力和上升性一直增加,且发展能力的增加值大于上升性的增加值,并且由表5可见,这10年间浙江省系统总吞吐量(实物型)一直不断增加。因此,根据乌拉诺维茨对系统进化的阶段划分,可知浙江省的经济系统在1997-2007年间还处于增长阶段,主要以提高系统总吞吐量使系统向前发展。考虑到浙江省资源的有限性,应使其尽快进入发展阶段以减轻对资源的压力。由(4)式
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可知提高发展能力是提高系统上升性的途径之一。
本研究以上升性理论为基础,借助浙江省的投入产出表,建立上升性理论的四类流在经济系统中的对应关系,研究上升性理论在经济系统中的应用。根据相关计算结果及对浙江省经济系统运行情况进行分析,从上升性的视角来探讨浙江省经济系统的可持续发展状况。结果表明:
1.浙江省经济系统的上升性A在10年间增加了近6倍,从7349亿元/年 比特增加到43757亿元/年比特。经济系统上升性的增加是由系统总吞吐量(实物型)的增加和平均相互信息的增加共同引起的。在1997-2007年10年间系统总吞吐量(实物型)从27575万吨标准煤/年增加到91121万吨标准煤/年;系统的平均相互信息I也从1997年的0.310比特增加到2007年的0.374比特。
2.系统总吞吐量(实物型)年均增加率由1997-2002年的11.4%提高到了2002-2007年的14.0%,而系统平均相互信息的年均增加率由1997-2002年的3.2%大幅度降低到了2002-2007年的0.7%。10年间浙江省经济系统吞吐量(实物型)对上升性的贡献不断提高,而系统平均相互信息对上升性的贡献不断降低。表明10年间浙江省的经济系统朝着不可持续的方向进化。
3.在1997-2007年间,浙江省发展能力C和上升性A一直增加,发展能力C的增加值大于上升性A的增加值,且这10年间浙江省经济系统总吞吐量(实物型)一直不断增加。根据乌拉诺维茨对系统进化的阶段划分,浙江省的经济系统在1997-2007年间还处于增长阶段,主要以提高系统总吞吐量使系统向前发展。
1997-2007年的10年间,浙江省经济系统总吞吐量(实物型)的增加率要远远高于系统平均相互信息的增加率,且系统总吞吐量的增加率呈增大趋势,系统平均相互信息的增加率呈减小趋势。
戴利认为“增长是指用以维持商品的生产和消费的经济活动的物质/能量流量在物理规模上的加剧,……而来源于技术知识的改善或是对目标的更深理解,由既定流量规模构成的使用中的性能改善,才被称之为发展”。GNP的扩张可以划分为数量性的物质组成(资源流量增长)和质量性的非物质组成(资源效率改进)。在传统的经济增长中,资源流量增长是主要的,而资源效率改进居于次要地位。戴利认为可持续发展就是“没有增长的发展”,人类必须停止物质资源流量的继续增长,用质量性改进(发展)的经济范式来代替数量性扩张(增长)的经济范式作为未来进步的道路。从戴利的可持续发展观来看,10年来浙江省经济系统以数量性扩张(增长)为主,质量性改进(发展)为辅,尚未达到“没有增长的发展”的可持续发展状态。这也从侧面说明1997-2007年间浙江省的经济发展仍处于不可持续的状态。
四、政策建议
2002-2007年间在全国经济快速增长的背景下,浙江省的经济增长较快,地区生产总值(GDP)一直保持着较高的增长速度。GDP增长速度(以不变价格计算)一直保持在12%以上,且远高于全国平均增长速度。然而,在经济迅速发展的同时,由于自然资源短缺、经济发展所引起的环境质量下降、资源效率不足等问题的存在,浙江省的经济系统距离可持续发展目标仍然相差甚远。
以能源为例,浙江省的能源短缺,且消耗较快。2007年浙江省一次能源生产总量为1169万吨标准煤(等价值),比上年下降3.8%,全省净调入和进口能源13173万吨标准煤,比上年增长10.7%。一次能源自产率仅占能源消费总量的3.3%(当量值),比上年再下降0.4个百分点。虽然随着技术进步和产业升级的影响,浙江省经济能耗强度出现了下降,2007年每万元GDP综合能耗为0.828吨标准煤(等价值),比上年下降4.18%,低于全国平均水平。但由于经济总量的迅速扩大,能源消费总量还是保持较高增长态势,2007年全省能源消费量为14533万吨标准煤,比上年增长9.9%。而且,浙江省在控制能源消费方面与世界水平比较还相差甚远。2007年浙江省每亿美元GDP的能源消费量为5.89万吨标准煤当量,而2005年全世界每亿美元GDP能源消费量为2.22万吨标准煤当量,OECD成员国平均仅为1.61万吨标准煤当量。由此可见,浙江省创造GDP过程中的能源消费代价较大。
从电力消费情况来看,2007年浙江省电力消费量为2189.4亿千瓦时,比上年增长14.7%;电力消费弹性系数为1.0,较前几年已有所降低,但与其它省市及世界平均水平相比,单位GDP产出对电的需求仍处于较高水平。2007年浙江省单位GDP(现价)消耗用电量1166千瓦时/万元,比上海、山东、广东、江苏分别高286、166、74和19千瓦时。根据国际能源机构统计资料,2005年全世界单位GDP电耗的平均水平仅为459千瓦时/万元,OECD成员国平均仅为368千瓦时/万元,电耗强度远远低于浙江,说明浙江省GDP创造过程中的电力消耗代价也是比较大的。
从环境来看,浙江省的经济增长带来了沉重的经济代价。杨丽霞[8]根据浙江省1981-2006年的环境与经济数据,运用三次环境库兹涅茨模型对浙江省工业“三废”排放量与经济发展的关系进行了模拟,结果表明:浙江省的“三废”排放量随经济总量的增加持续增长,浙江省的目前的高速经济增长是以牺牲环境为代价的。这也从侧面说明浙江省目前还未进入工业化后期,尚未出现倒“U”型的转变。


图3-3浙江工业固废产生量与人均GDP关系拟合曲线
从上升性理论来看,浙江省经济要向前发展就要提高系统的上升性,要实现经济系统可持续发展,就要降低系统总吞吐量(实物型)对上升性的贡献即相对提高系统平均相互信息对上升性的贡献。而要提高平均相互信息则需提高资源在部门之间的流通性。从可持续发展观来看,增长不同于发展,可持续发展是“没有增长的发展”,就是减缓物质资源流量的继续增长,用质量性改进(发展)的经济范式来代替数量性扩张(增长)。直观的讲,就是要依靠技术的进步与效率的提高来促进经济的增长。以能源为例,要实现能源对经济的可持续供给,就要求单位GDP耗能的下降速度高于经济增长的速度,这样才能够实现物质流量的减缓与经济的增长并存,保障经济的健康可持续发展。
考虑到浙江省地理条件差,由于受到资源的限制,上升性的提高需要以保持系统总吞吐量(实物型)不变或降低为前提。系统总吞吐量(实物型)的不变或降低,可以通过提高资源的利用效率、实现资源的循环利用等实现。一是调整经济结构,转变经济发展方式。经济增长所付出的代价过大,主要体现在产业结构不够合理,没有完全摆脱高投入、高消耗的路子。高消耗必然带来高排放和高污染,超过了环境承载能力势必造成环境污染和生态破坏。因此必须要转变经济发展方式,通过不断优化产业结构,引导具有较高科技含量的行业发展,取代利润率较低的劳动密集型或污染较为严重的产业。大力发展循环经济,增加资源的高效利用和循环利用,从根本上减轻环境污染,将经济社会活动对自然资源的需求和生态环境的影响降低到最小程度。转变经济发展方式,还必须大力发展服务业。服务业具有资源消耗较低,环境污染较少,就业弹性高等特点,特别是新兴服务业的发展能够有力支持第一、二产业,三次产业和产业内部结构的合理化能够推进经济发展走上高效益、低能耗、低污染良性循环。二是推进技术节能,加强环境污染治理。技术进步是能源利用效率提高的主要因素,是节能降耗的根本途径之一。因此要加快节能技术开发,积极开发推广资源节约、替代和循环利用技术和产品。同时也要加快节能新工艺、新设备、新材料的推广应用,促进高耗能行业的节能技术改造,对消耗高、污染重、危及安全生产、技术落后的工艺和产品实施强制淘汰制度。
在使系统总吞吐量(实物型)保持不变或降低的情况下要提高系统的上升性,可以从提高系统的平均相互信息及发展能力入手。提高系统的平均相互信息需要加强部门之间资源的流通性。而系统发展能力的提高,由C = TH可知,在资源受限情况下要提高系统的发展能力必须提高系统的多样性。系统多样性的提高可以通过公平地分配资源和增加新的经济活动部门来实现,但是增加新的经济活动部门对经济系统的影响比较复杂,且实现起来比较困难,因此应从公平性方面着手,即可通过提高资源分配的公平性来提高系统的上升性。
要改变要素配置的低效率,就必须建立完善要素市场,形成有效合理配置资源的市场机制。深化资源要素价格改革,形成反映资源稀缺程度、污染排放数量和市场供求关系的价格形成机制;推进土地要素市场化改革,探索有利于土地集约利用的工业用地竞争性供地方式;建立环境资源化、资源有偿化的有效机制,开展排污权交易、水权交易等工作,促进企业将环境保护成本主动纳入企业生产成本。另外,各级政府也应进一步转变职能,尽可能减少直接配置资源的行为,加强公共资源管理。