生态效率测度方法及应用研究综述 *
倪 颖1，文传浩2
( 1.2.重庆工商大学 长江上游经济研究中心，重庆 400067)
摘要： 生态效率可量化经济发展对生态环境的影响程度，在国内外得到广泛推广和应用。基于前人研究成果，本研究总结了生态效率概念的发展、评价方法的演变及实践应用：(1)生态效率的概念，在核算生态效率时大都遵循“较少的资源投入和环境成本获取较大的经济效益”这一核心思想；(2)评价方法主要有单一比值法、指标评价法、模型法(其中DEA模型使用较多)；(3)生态效率的应用，研究已从微观(企业)层面拓展到中观(行业)甚至宏观(区域)层面，但国内关于微观层面研究较少。
关键词： 生态效率；经济效益；环境效益
一、生态效率概念的发展
“生态效率”出自英文Eco-efficiency，解释为经济影响与环境影响的比值；“Eco”是economy(经济)与ecology(生态)共同的词根，efficiency表示效率，组合一起即同时考虑生态环境和经济社会的效率，促进企业、行业、区域或国家可持续发展[1]。
Schaltegger等在1990年率先提出生态效率的概念[2-3]，生态效率值指服务或产品产生价值与环境影响的比值，用于衡量经济社会发展与生态环境成本的投入产出效率。国外研究从不同角度延伸和完善了生态效率的概念与内涵，1992年世界可持续发展工商理事会《转变航向：关于环境与发展的一个全球视野》会议报告强调，人类生产社会活动中，商品和服务帮助经济社会发展时，要将对环境的影响和资源消耗控制在地球环境资源承载力范围内，即环境影响最小化，产品服务价值最大化[4]；1998年世界经济合作组织基于更宏观的视角强调生态效率即投入产出过程，资源投入越少，对环境的影响越小，经济产出越高，生态效率水平就越高，生态效率即投入要素和产出要素之间关系的度量[5]；Schol等(2000)[6]用经济绩效与环境绩效的提高之比来表示生态效率；尹科等(2012)[7]在研究中指出Fussler首先将生态效率概念引入我国。国内学者从不同视角解释和定义生态效率内涵，李丽萍等(2000)[8]基于OECD生态效率理解，即生态资源满足人类的效率，是投入与产出的比值；诸大建等(2005)[9]用生态效率解释循环经济本质，以经济社会发展增值量和资源环境消耗量比值评价我国循环经济发展概况，认为生态效率是循环经济的合适测度。
生1：詹天佑你是总工程师，应该只需在家搞搞设计，遥控指挥就行了，为什么要亲临场地呢？真是与民同苦，率先垂范呀！
国内学者还提出绿色效率[10-11]、低碳效率[12-14]、环境效率[15-16]等其它相关概念，使生态效率的概念及内涵得以定义和拓展。世界可持续发展工商业委员会的概念释义被广泛认可和使用，其主要思想是以最少的资源投入和环境代价获得最大的经济价值[17]。
谢瑞天是一家大型连锁超市的老板，他的店面遍布大江南北。在我之前，他和一个在IT公司上班的白领女人打得火热。这些是他告诉我的，他的玫瑰也是买给那个小白领的。
二、生态效率的评价方法
我国关于企业生态效率评价方面研究较少，主要原因是我国企业及其产品在生产过程中的数据具保密性，获取数据存在困难。吕斌(2007)等[36]分别运用生命周期评价和生命成本分析方法，对两种不同废物回收方法处理废弃电脑产生的环境影响和经济影响进行研究；夏凯旋等(2006)[37]以荷兰汽车共享服务为对象，测度其经济生态效率，并与北京市非正式汽车共享服务进行独臂分析，结果表明北京的生态经济效率低于荷兰，建议以国家政策支持提高北京汽车共享服务生态经济效率；Hua等[38](2010)采用非径向DEA模型对我国淮河流域32家纸厂进行经济效应研究；戴铁军等(2005)[39]从资源、能源和环境效率方面系统分析我国钢铁行业生态效率，评价了企业间废品和污染物共享的共生关系生态效率及其对企业资源、能源和环境效率产生的影响，结果表明，企业间在资源、能源和环境上可通过合理利用企业间废品和污染物的共生关系来解决。陈毅辉等[40](2018)运用超效率DEA模型及空间自相关对福建工业企业生态效率进行研究，结果表明福建工业企业生态效率呈上升趋势，但各企业差异较大，提升生态效率要重视发展科技。
(一)单一比值法
一般表现为经济价值和环境影响的比值[18]，计算公式简单，不同研究层次、研究对象，其比较内容也存在差异，还可根据研究情况来设计具体应用。Muller等(2001)[19]根据研究内容，用资源环境投入比经济价值产出，很好地评价了生态效率。但该方法考虑因素单一，无法体现不同环境条件下生态效率差异，且计算结果无等级区分度，不能合理评价生态效率[18,20]。
即根据研究层次、研究内容构建绿色发展效率评价指标体系，主要选取土地、水、电力、人力等资源投入指标，废水、废气、废物等环境影响指标，地区生产总值、公司或企业收入等经济产出价值指标。任胜刚等(2016)[21]从环境规制角度评价中国生态效率，选取土地、能源、水资源、人力等为投入要素，以经济发展总量为期望产出，以废水、废气、固废物排放为非期望产出；Moutinho等(2017)[22]在评价欧洲26国生态效率时，投入指标选取劳动效率、资本生产率、化石能源消耗量、可再生能源消耗量，产出指标为温室气体排放量占GDP比例；杨志江等(2017)[23]运用基于跨期生产前沿的SBM-DEA模型选取非能源投入、能源投入、期望产出和非期望产出为指标，非能源投入为各省从业人数，能源投入为标准煤能源消耗量，期望产出为地区生产总值，非期望产出为二氧化硫和化学需氧量，用网络DEA模型测算中国生态效率；谷平华等(2017)[24]基于物质流分析法，分析总结工业直接物质输入和生产过程输出情况，将物质流指标与工业增加值、区域面积相结合，并以湖南省为例在时间序列上作纵向比较，分析了工业物质流的结构，还对省域和全国工业生态效率进行比较研究。指标评价法较为全面地考虑各影响因素，但受限于指标体系赋予权重方法各异，无法判定赋权合理性，过于依赖权重，受主观影响较大，导致该方法目前应用较少。
(二)指标评价法
在国道丹阿公路鸡东至鸡西机场段工程建设中，王世君任指挥部计量工程师，并负责桥梁工程质量管理工作，通过他与同事们近两年日日夜夜的努力，打造出了鸡东县的公路精品工程。
(三)模型法
第三产业的研究。Kelly(2011)[50]对比不同旅游策略生态效率，结果表明生态效率较高的旅游策略更吸引游客。姚治国等(2016)[51]构建旅游生态效率模型，基于海南省2012年旅游生态效率值分析旅游生态效率区域差异成因机制，结果表明旅游活动和旅游住宿的生态效率值大于旅游交通，建议遵循“短距离、长停留、高消费”市场模式。彭征等(2018)[52]运用生态足迹分析评价海南省2016年旅游生态效率，提出打造生态文明的旅游业发展环境，要依靠创新产业结构，提升区域旅游核心竞争力，创新制度，合理配置跨区域资源，构建跨区域生态旅游产业机制。
三、生态效率的应用
第一产业生态效率研究。Willison(2009)[41]对海洋生物多样性生态效率进行研究，发现现有价格体系未能反映海洋渔业真实价值，过度捕捞严重破坏生物多样性，最终导致这部分损失未纳入核算且出现负生态效率。Rudenauer等[42](2005)运用生命周期成本法研究德国洗衣机行业生态效率。Evgeniimonastyrenko(2017)[43]研究了行业并购开放下，激增的并购对欧洲电力行业生态效率的影响情况。刘健等(2015)[44]采用DEA-RAM方法研究我国煤炭产业生态效率，结果显示：我国煤炭产业生态效率较低，2008年之前我国煤炭生态效率提升较为缓慢,2008年之后又呈现较快增长趋势。张子龙等(2014)[45]运用超效率SBM模型对某市农业生态效率进行时空演变分析，并对投入、产出要素冗余度进行研究，结果表明该市生态效率呈下降趋势，生态效率较低的区域大多是因为资源结构及投出产出要素比例不合理，提出要有效控制冗余度较高的要素投入，高效利用资源，严格控制污染物排放总量。郑宇梅等(2017)[46]基于15个省市2004—2013年林业产业集聚水平，利用数据包络分析法(DEA)模型测度同一时期各省林业产业生态效率，提出调整林业产业结构、加强基础设施建设和政策引导提高林业的生态效率。
(一)企业生态效率应用
国外的研究较为广泛，从简单效率评价到关乎企业制定可持续发展战略，如巴斯夫集团、日本富士以及索尼公司，都制定了企业自身可持续发展规划。有学者使用生命周期成本分析法对石油、天然气、智能窗户、冷压成形产品以及半硬质奶酪等生产加工企业不同阶段的生态效率展开研究[1]，对企业可持续发展战略具有参考价值；大型企业规模较大，资金雄厚，技术先进，往往能够独立地制定和实施企业的可持续发展战略[7]，而中小企业实施独立的生态效率发展战略有困难，研究表明需要控制产品成本来提高生态效率。C
té等(2006)[35]以加拿大25个中小企业的日常经营情况进行生态效率评价，构建类似企业适合的生态效率评价体系，指出产品成本的节约较之提升管理运行效率对生态效率影响更大，这对中小型企业提高生态效率具有现实意义。
生态效率评价方法有大量研究，主要有单一比值法、指标评价法和模型法。
(二)行业生态效率应用
随着生态效率研究方法不断完善，从企业、产品等微观层面研究拓展到行业层面；从三次产业研究热度看，第二产业生态效率一直是研究的热点，第一产业、第三产业研究也在增多。
生态效率主要从企业、行业、城市及区域展开应用，并受到认可和推广，其研究结果具有一定社会价值。
生态效率核心思想是“环境影响最小化——经济价值最大化”，无论是从企业、产品等微观层面，还是行业、区域乃至国家等宏观层面，都是为了投入成本最小化、较小环境影响及较大经济价值，最终实现经济社会可持续发展。Bringezu(2004)等[53]将生态效率理论原理应用于物质资源使用与经济增长关系研究，并对部分国家资源使用情况进行评价；韩永辉(2017)[54]建立基于Bootstrap-DEA模型的生态治理绩效评价指标体系，对中国省域生态治理绩效进行研究，结果显示2004—2014年全国生态效率水平均有提升，东部、中部，西部和东北部生态效率提升幅度较大，省际生态效率差距在缩小，生态环境的恶化是长期粗狂增长的经济发展模式所导致，要因地制宜地发展低碳经济，结合实际制定战略规划；杨皓然等(2017)[55]运用混合方向性距离函数模型和GML(Global Malmquist-Luenberger)指数对江苏省土地利用转型生态效率进行研究，结果显示江苏省大部分城市都处于低生态效率水平，加强技术引导，使资源强度和污染排放效率平均提高17%，科研技术是提升生态效率必要路径。黄建欢等(2018)[56]以191个地级及以上城市2003—2015年面板数据，测度经济增长和环境规制空间溢出高位压力和低位吸力及城市间经济增长竞争和环境规制竞争对城市生态效率提升的影响，结果显示邻近地区经济增长和环境规制空间溢出对生态效率具有显著影响差异。当然，宏观层面不确定因素很多，其研究结果仍需深入。
基于指标评价法构建模型，主要有生态足迹法[25-26]、数据包络分析法(Data Envelopment Analysis，即DEA)[27-28]及DEA拓展模型[29]等，DEA以及拓展模型近年在研究中运用较多。Mandal(2010)[30]运用传统DEA模型计算印度水泥行业能源效率，结果显示忽视非期望产出会导致能源效率计算结果产生偏差；涂正革等(2011)[31]采用考虑松弛变量的SBM模型对中国工业生态效率进行评价，弥补了传统DEA模型径向和角度缺陷，更有效地评价生态效率，明确改进方向。SBM模型评价结果会出现有效前沿决策单元生态效率值都为1的情况，无法对处于前沿面的决策单元进行排序和有效评价[32-33]。龙亮军等(2017)[34]采用改进的DEA模型(基于非期望产出的超效率SBM模型)对我国35个大中城市生态效率进行测算和评价，弥补了基于非期望产出的SBM模型不能对有效决策单元生态效率进行评价的缺陷。DEA模型在指标选取上考虑因素较为全面，且综合考虑非期望产出指标在模型中的应用，原始指标无需进行量纲处理，很大程度保持原始数据信息，能更有效正确地测度生态效率，在计算原理上采用统计方法直接给指标赋权重，弥补了采用主观赋权的缺陷。因此，DEA模型被广泛接受和使用，并不断改进。
(三)区域生态效率应用
第二产业生态效率研究。Kharel(2008)[47]对尼泊尔铁棒产业生态效率进行研究，结果表明热回收单元和新设备使用会提高总体生态效率。于会录等[48](2016)通过构建比较度量模型和工业循环经济纵向比较(发展绩效)度量模型，分析2005—2013年宁夏石嘴山市工业循环经济发展水平，发现环境效率和资源效率与同类型城市相比存在较大差异，内部环境效益优于资源效率。郭露等(2016)[49]运用超效率DEA模型以及Malmquist指数对中部六省工业生态效率进行综合评价，结果表明中部六省总体生态效率水平不高，省际差异不明显，提高工业生态效率取决于研发强度。
四、结论与讨论
生态效率的概念大多遵循“环境影响最小化—经济价值最大化”。世界可持续发展工商业委员会(WBCSD)的定义被广泛接受，即以最少的资源投入和环境代价获得最大的经济价值。
生态效率的评价方法主要有单一比值法、指标评价法、模型法。模型法被广泛接受，大多选择使用DEA模型进行研究，因为该模型能够考虑较多的影响因素，原始数据无需量纲处理，最大程度保留原始数据信息，弥补其他模型只考虑同向指标的缺陷，综合考虑影响因素加入非期望产出指标，对达到有效前沿面的决策单元同时进行比较分析，也能根据松弛变量结果分析出某一研究对象提高生态效率的可行路径。
在很久很久以前，有这么一天，长白山上有八个猎人正在打猎，突然大地颤抖，响声如雷，雾气腾腾，天暗地旋，长白山变成一片汪洋大海。又过了不多时候，水呢，都退了。八个猎人往山底下一看，所有的村庄房屋，都淹没了，大地也变了样。没办法，八个猎人只好留在山上。
生态效率的应用，研究层面经历企业—行业—区域的演变。微观层面，因为企业生产过程的数据较难获取，研究相对较少，只是对生态效率进行计算分析，并未付诸现实应用，随着研究增多，研究结果已经影响企业制定可持续发展战略；中观层面，第一产业和第三产业生态效率研究渐成为关注热点，第二产业生态效率研究，一直以工业行业为主；在宏观层面，多数立足某个行政区域或某个特色区域(如北京市、城市群、流域等区域)。
国内外关于生态效率的应用增多，并获得某些社会部门认可，但研究需要不断改进，研究结果还要结合实际情况进行深度探讨，使其为经济社会发展提供更大的参考价值。
基于BIM模型，进行空调系统的自动设计。主要由三步组成：（1）空调分区与负荷计算。由BIM模型通过计算导出轻量化模型，进行自动分区与负荷计算，输出房间负荷计算结果、空调系统分区结果、建筑基本几何信息；（2）理想系统的生成。输出理想系统描述文件（包含设备明细，连接关系）；（3）实际系统的生成。修正理想系统描述文件，生成实际空调系统图。在BIM大力发展的时代，通过空调系统的自动设计，来减轻工程师在设计中的繁重劳动，能将更多精力投入在方案的选择上。在实际工程中，减少与建筑、结构设计的时间滞后性，促使各部门之间及时地互联互通。
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A Summary of Research on Ecological Efficiency Measurement Methods and Applications
Ni Ying1,Wen Chuan-hao2
(1.2.Research Center of the Economy of the Upper Reaches of Yangtze River,Chongqing Technology and Business University,Chongqing 400067)
Abstract :Eco-efficiency can quantify the degree of impact of economic developmenton the ecological environment.and has been widely promoted and applied indomestic and foreign field.Based on the previousresearch results,this study summarizes the development of eco-efficiency concept,the evolution of evaluation methods and practical applications.The results show as follow:(1) Regarding the concept of eco-efficiency,most scholars follow the core idea of "less resource input and environmental cost to obtain greater economic benefits" when accounting for eco-efficiency;(2) The evaluation methods mainly include single ratio method,index evaluation method and model method (where DEA model is used more) (3) Regarding the application of ecological efficiency,relevant research at home and abroad has expanded from the micro-enterprise level to the meso-level industry level and the macro-level level.Meanwhile,there are few studies on micro-enterprises in China.
Key words :Ecological Efficiency;Economic Benefit;Environmental Benefit
*收稿日期： 2019-02-04
基金项目： 教育部人文社会科学重点研究基地重大项目“长江上游地区生态文明建设体系研究”(18JJD790018)；重庆工商大学校内课题“新时代教育公平视角下长江上游地区典型水利水电库区教育代际流动调查研究”(yjscxx201803-028-07)。
作者简介： 1.倪 颖(1995-)，女，重庆工商大学长江上游经济研究中心硕士研究生。研究方向：生态经济、区域经济。
通讯作者： 2.文传浩(1972-)，男，重庆工商大学长江上游经济研究中心教授，博士生导师。研究方向：流域经济与流域治理、生态经济、生态文明与生态产业、环境管理与规划。
中图分类号： F062.2
文献标识码： A
文章编号： 1671-9549(2019)01-0073-06
[责任编辑：毛会晶]
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