附件：庆城县生态经济系统能值分析
能值分析理论由美国著名生态学家H．T．Odum提出，用以研究生态系统与人类社会经济系统，定量分析资源环境与经济活动的真实价值以及它们的关系。其理论依据是：生态经济系统是一个自组织系统，其中所有的任何形式的能都来自太阳能，随着能量在系统中的流动，一部分散失掉（熵），而同时形成具有较高能量等级的新形式的能。通过追溯研究，任何一种形式的能都可以用同一种形式的能来表示。不同类型的能量具有不同的能级和能质，随着能量从低等级的太阳能转化为较高质量的绿色植物的潜能，再传递和转化为更高质量和更为密集的各级消费者的能量，能量数量的递减伴随着能质和能级的提高。能值分析是以能值为基准，把生态系统或生态经济系统中不同种类、不可比较的能量通过能值转换率转换成同一标准的能值（如太阳能能值，solaremergy，简写为sej）来衡量和分析，从中评价其在系统中的作用和地位；综合分析系统中各种生态流（能量流、物质流、货币流、人口流和信息流），得出一系列能值综合指标（Emergy－Indices），定量分析系统的结构功能特征与生态经济效益。
1．净能值产出率（NEYR）
图2－2－3 历年庆城县净能值产出率变化趋势图（1988—2007）
该指标为系统输出能值与经济反馈能值之比，是衡量系统产出对经济贡献大小的指标，说明某一地区经济生产活动能值利用的效率。净能值产出率越高，表明系统获得一定的经济能值投入，生产出来的产品能值（产出能值）越高，即系统的生产效率越高。
从图反映出的变化趋势来看，1988年—2007年庆城县的净能值产出率分两个阶段变化。第一阶段：1988年—1998年以较高的起点呈上升趋势，1999年突变降低。第二阶段：1999年—2007年以较低的起点呈上升趋势。由于1997和1998年两年的原油生产量很高，分别达到了330万t和400万t，由此导致净能值产出率达到顶峰。1999年之后，原油生产量迅速下降到30万t左右，由此导致净能值产出率从一个较低的水平开始增长。第一阶段庆城县净能值产出率呈上升趋势，表明庆城县生产效率在提高，向外界输出的能值量较大，属于资源输出型的经济区域。由于原油产量的大幅度下降，导致向外输出能值大幅度减小，但是第二阶段曲线也呈现稳步的上升趋势，表明在对本地不可更新资源的依赖减小的情况下，生产效率也在稳步提高。
2．农业净能值产出率
图2－2－4 历年庆城县农业净能值产出率变化趋势图（1988—2007）
该指标是农业生产系统中农业产出能值与农业投入能值之比，反映农业生产系统中生产活动能值利用的效率。农业净能值产出率越高，说明农业生产系统的生产效率越高。对于农产品的出口具有很重要的意义，其值越高，说明出口产品越具有竞争能力。
1988年—2007年，庆城县的农业净能值产出率在波动中的缓慢下降，表明庆城县农业生产效率在逐步降低。随着农业的进一步发展，用于提高土壤肥力、防治农业病虫害以及使用农业现代化机械等高能值的投入越来越多，再加上庆城县目前还未形成较大的农业产业化规模，农副产品加工行业的发展比较滞后，这一系列原因综合作用的结果，导致农业净能值产出率不断下降。2001年之后，曲线表现出了缓慢的上升趋势，说明庆城县农业生产的效率逐渐提高，农业开始由粗放型向集约型、规模化发展。
3．能值投资率（EIR）
图2－2－5 历年庆城县能值投资率变化趋势图（1988—2007）
该指标是来自经济的反馈能值与来自环境的无偿能值输入之比，即经济能值／环境能值比率。该指标是衡量经济发展程度和环境负载程度的指标，其值越大，表明系统经济发展程度越高；越小，说明发展水平越低，对环境的依赖越强。能值投资率可用于确定经济活动在一定条件下的效益，并可测知环境资源条件对经济活动的负载率。如果某系统生产规模的能值投资率大大高于当地的平均能值投资率，那么该项生产规模可能超出当地环境条件承受能力。过大的经济投入，输进大量的能值，将使其生产的产品竞争能力降低，相反，如果某一生产系统具有较低的能值投资率，意味着经济投资低，需投入的能值少，其生产的产品可以较低价格出售，市场竞争力较强。
1988年—2007年庆城县的能值投资率变化趋势整体上可分为2个阶段。1988年—1998年呈近似水平的变化趋势，1999年—2007年基本上呈下降趋势。1988年—1998年，这段期间反馈输入能值与来自环境的无偿能值输入增长比率基本接近，导致近似水平的变化趋势，反映出这段时间经济发展程度缓慢。1999年由于原油产量急剧减少，来自环境的无偿反馈能值骤然降低，造成能值投资率突然上升。2000年—2007年，庆城县能值投资率呈稳步下降趋势，2007年，庆城县能值投资率0．056低于庆阳市平均水平0．18，较低的能值投资率说明庆城县的经济发展对环境的依赖性很强，同时也反映出庆城县的经济投资低，生产的产品可以以较低的价格出售，市场竞争能力较强。
4．环境负荷率
环境负荷率是系统不可更新资源投入能值总量与可更新能源投入能值总量之比，代表了系统能值利用强度和环境所承受的压力。环境负荷率是对经济系统的一种警示，若系统长期处于较高的环境负荷率下，系统将产生不可逆转的功能退化和丧失。从能值分析角度来看，过度开发本地不可更新资源是引起环境系统退化的主要原因。
庆城县环境负荷率曲线也表现出两个阶段的变化趋势，第一阶段：1988年—1998年波动中快速上升趋势；1999年由1998年的峰值骤降到20年来的最低谷；第二阶段：1999年—2007年缓慢上升阶段。1988年—1998年：环境负荷率迅速上升，主要是由于对原油不可更新资源投入的能值很大，经济的发展造成了巨大的环境压力。1999年—2007年，环境负荷率逐渐增大，表明庆城县经济的增长和综合实力的提高伴随着资源环境压力的快速增大，是以牺牲环境为代价的经济增长方式。1999年，原油的开采量骤然降低，造成了环境负荷率的骤降，通过1999年的迅速变化以及两个阶段环境负荷率增长速度可以看到原油开采虽然带来经济的增长但是造成了环境的巨大的压力。
图2－2－6 历年庆城县环境负荷率变化趋势图（1988—2007）
5．能值废弃率
该指标是系统排放的废气、废液、废固能值占可更新能值的比重，是衡量废弃物对环境压力的指标。庆城县的能值废弃率基本上呈波动上升的变化趋势，波动范围1．32%—1．79%，庆城县生态环境系统污染程度有增大趋势，由污染物排放导致的环境压力在逐渐增大，但幅度不大，这也表明通过一定的努力，庆城县在污染物防治以及环境质量建设上可以取得比较好的治理效果。
图2－2－7 历年庆城县能值废弃率变化趋势图（2001—2007）
6．能值—货币比率（EDR）
能值—货币比率（EDR）指单位货币相当的能值量，是指一个国家或地区单位时间内的能值使用量与当年的国内生产总值的比率。能值—货币比率高，代表每单位货币所购买的能值财富较多，经济开发程度较低；能值—货币比率低的国家，其自然资源对经济成长的贡献较小，表明该地区的开发程度大。农村地区的能值很多取自于自然环境而无需付费，因而农村的能值—货币比率较高。发展中国家具有较高的能值—货币比率，因为在这些国家或地区的经济活动所需要的能值多直接来自于无需付费的自然环境资源。发达国家由于货币周转迅速，GDP基数较大以及需要大量从外部购买资源，能值—货币比率通常较低。
图2－2－8 历年庆城县能值—货币比率变化趋势图（1988—2007）
庆城县1988年—2007年能值—货币比率总体上呈下降趋势，即从1988年的2．07×1014sej／＄，下降到2007年的3．78×1012sej／＄。1988年是2007年的54倍多，下降幅度非常大，且2007年庆城县能值—货币比率小于庆阳市平均水平6×1012sej／＄。通过整个曲线可以看到庆城县经济开发程度很好，处于庆阳市上游水平，并且近20年内经济开发程度不断加大。
7．人均能值量（EPC）
图2－2－9 历年庆城县人均能值量变化趋势图（1988—2007）
该指标为一个国家或地区总能值与该地区人口总数的比值。人均能值量，是从生态经济学角度反映居民生活水平高低，这一指标比人均收入占有量更能反映一个国家或地区的生活水平高低。人均能值使用量越高，表示该地区人均能够享受的能值越高，一般来说，生活水平也越高。
1988年—2007年，庆城县人均能值用量也同样表现出两个阶段的变化趋势，1988年—1998年快速波动上升趋势，1999年—2007年的缓慢上升。由于1999年总能值量迅速降低（原油开采量迅速减少）造成人均能值量的迅速降低。从生态学角度来说，两个阶段逐渐增长的变化趋势反映庆城县人均享受的能值在逐渐提高，人民的生活水平在逐渐提高；由于原油开采量的降低，对当地人民的生活水平造成了很大的影响。从而造成第二阶段人民的生活水平和提高速度都落后于第一阶段。
8．人口承载力
人口承载力是一个国家或地区可更新资源能值与人均能值量之比，反映在当时的生活标准下可更新资源所能承载的人口数。人口总数是否超过了区域可更新资源的人口承载力，是系统能否保持自稳性的一个重要指标。以1999年为中点，人口承载力表现出两个不同起点的下降趋势，但是1999年人均能值用量的迅速降低，造成从1999年开始，人口承载力以一个较高起点缓慢下降，下降的趋势说明人口承载能力在降低。可以明显地看到，稳步增长的实际人口数远远超过了人口的承载能力，人口压力很大，环境的自稳性较差，可持续发展的基础比较差。
图2－2－10 历年庆城县人口承载力变化趋势图（1988—2007）
9．能值密度
一个国家或地区能值总利用量和面积之比。这一指标反映了被评价对象的两个特性——经济发展强度和经济发展的等级。能值密度越大，表明该区域经济活动越频繁，能值流动密度越大，经济发展程度越高。一个国家或地区总是具有从农村到乡（镇）到城市的等级，整个世界系统有从不发达国家到欠发达国家到发达国家的等级。能值密度越大，说明经济越发达，在等级中的地位越高。
图2－2－11 历年庆城县能值密度变化趋势图（1988—2007）
1988年—2007年，庆城县能值密度也同样表现出两个阶段的不同变化，1988年—1998年以一个较高的起点快速上升，1999年—2007年以较低的起点缓慢上升。1998年，庆城县的能值密度4．05×1012sej／m2远远高于庆阳市平均水平5．37×1011sej／m2，说明当时庆城县的经济发展远远高于庆阳市平均水平。2007年，庆城县的能值密度1．19×1012sej／m2仍高于庆阳市平均水平6．55×1011sej／m2，虽然原油开采量减少对经济发展的有很大影响，但是庆城县经济发展水平仍然处于庆阳市上游水平。
10．持续发展指数（ESI）
图2－2－12 历年庆城县可持续发展指数变化趋势图（1988—2007）
该指标由净能值产出率与环境负荷率之比决定，用以综合评价系统的可持续发展能力。如果一个国家或一个地区的生态经济系统净能值产出率高而环境负荷率又相对较低，则它是可持续的，反之，是不可持续的。可持续发展指数（ESI）值在1和10之间，表明经济系统富有活力和发展潜力；ESI＞10是经济不发达的象征，表明对资源的开发利用不够；ESI＜1，为消费型经济系统，此时，系统的进口资源及劳务能值量在总能值量中所占比重较大，对本地不可更新资源的利用也较大，环境负荷率较高。
受净能值产出率和环境负荷率变化趋势的影响，1988年—2007年庆城县的可持续发展指数曲线总体上呈波动变化，很不稳定。1988、1989两年的可持续发展指数大于10，表明当时经济尚不发达。1990年之后，对资源的开发利用加大，经济有了一定的发展，并且曲线位于1和10之间，表明经济系统富有活力和发展潜力。
综合以上分析：根据Odum能值分析理论基础，计算了多个表征生态经济系统发展状态能值流分析指数，揭示并度量了经济系统的运行特征和发展的可持续性。通过研究认为：
庆城县经济发展程度和人民的生活水平较高，处于庆阳市上游水平，并且近20年内经济发展迅速，但经济发展对资源的依赖性较强，属于资源输出型的经济区域。
庆城县生态环境系统污染程度表现出增大趋势，环境压力越来越大。庆城县经济的增长和综合实力的提高伴随着资源环境压力的快速增大，是以牺牲环境为代价的经济增长方式。
近年内原油开采量的下降对当地的经济发展产生了一定的负面影响，但降低了经济发展对资源的依赖强度，与此同时也减轻了环境系统的压力。
2008年10月
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