循環經濟及區域代謝研究綜述 1 循環經濟理念的提出及其應用

循環經濟理念最早提出於20 世紀 60 年代。1966 年鮑爾丁（K.E. Boulding）發 表《未來太空船地球經濟學（The Economics of the Coming Spaceship Earth）》，提出

“地球是一艘孤獨的太空船，沒有無限物質的儲備庫，既沒有開採也不能被污染，人 類必須要到自己在生態系統循環中的位置，進行物質再生產”。隨後，皮爾斯和圖 奈（Pearce & Turner）在《自然資源與環境經濟學》一書的第三章中，首次提出“循 環經濟”（circular economy）這一概念，其目的是建立可持續發展的資源管理規則，

使經濟系統成為生態系統的組成部分，即建立“經濟和環境和諧的條件”。循環經濟 的“3R 原則”（3R principles）強調“減量化、再利用和再循環”（Reduce，Reuse，

Recycle）則是實現這一目標的途徑。

發達國家首先在這一理念的引導下，探索了以廢物再生利用為主的循環經濟發 展模式。例如，德國的綠點回收體系和日本的循環型社會建設等。自2005 年起，

循環經濟開始成為中國的國家戰略政策之一，根據中國經濟社會在現階段的國情特 點，不僅關注資源的循環利用，也更加重視從源頭的減量化（即，減少資源的投 入），在各個領域開展了積極的探索和試點。

1.2 區域代謝研究

區域代謝這一概念，是將區域類比於生物體，研究用於維持區域居民生產和生 活所需的包括能源、水、資源和廢物在內的所有流入和流出區域的物質的流動和儲 存狀況。Wolman 在 1965 年針對一個虛擬的擁有 100 萬人口的美國城市構建了第一 個區域代謝模型。隨著可持續發展理念的逐步發展，區域物質代謝的研究及其管理 上的應用得到了越來越多的重視，形成了一批各有特色的方法學。

1.2.1 傳統區域代謝研究

傳統區域代謝研究，其主要特點是仍然保持著與Wolman 創造的區域代謝模型 同樣的模式，以為人類提供相關服務直接密切相關的物質門類作為分析對象。許多 學者開展了諸如香港、多倫多等城市的區域代謝及其在發展過程中的變化。這些研 究都是基於截面資料的，缺乏連續時間序列資料的支援，也因此難以獲得區域代謝 的影響因素和驅動模式，以及區域代謝隨著城市發展中的演變規律。

1.2.2 物質流分析

物質流分析（Material Flow Analysis，MFA）是應用最為廣泛的區域代謝分析 手段。歐盟統計局[15] 建立了一個標準的 MFA 分析框架——經濟系統物質流分 析（Economy Wide- Material Flow Accounting，EW-MFA），用於分析經濟體的物質 流動情況。這一方法首先被用於國家層面，以歐盟15 國為代表的國家完成了 EW-MFA 的分析工作。後來這一方法被用於城市尺度物質流動分析，部分城市利用面 板資料對城市代謝的變化進行了分析。也有學者基於MFA 框架開展了不同國家的 國際比較研究，並初步探討了資源代謝的驅動因素。在這些研究中，人均國內物質 投入量（Domestic Material Input，DMI）和人均國內物質消費量（Domestic Material Consumption，DMC）被作為資源代謝強度的表徵，研究了其與經濟發展水準之間的 關係。然而這些研究無法解釋相同經濟發展水準的國家為何物質代謝會存在差異，

有研究認為，工業結構也是城市物質代謝的重要影響因素。

MFA 方法是當前區域物質代謝評估和分析比較完善的方法，但由於其基於重量 對所有材料進行綜合的方法，忽視了不同材料在價值和環境影響上的差異，造成的 缺陷也顯而易見 ：

（1） 大宗物質決定了所有綜合指標和誤差，較小的物質流的資訊往往被淹沒在大宗 物質流的指標中，而這些相對較小的物質流往往具有較大的環境影響。如何在 綜合指標內反映這些小宗的但具有重要影響的物質流還未解決；

（2） 由於採用重量的指標，因此難以估計實際的環境影響；單單進行資源綜合利用 不足以滿足環境可持續性的需求，減量化物件仍然需要進一步探討；

（3） 與經濟資料密切相關的指標（如資源生產力、生態效率指標等），需要反映物 質的經濟交叉，重量不能反映其經濟價值，而綜合的資源生產力指標的政策意 義較低。

1.2.3 元素流分析

元素流分析（Substance Flow Analysis，SFA）是以某一種元素為研究物件，研 究其在開採、加工、製造、消費和廢棄全過程的代謝情況。Yale 開發的存量流量模 型（Stock and Flow，STAF），是比較經典的元素流分析模型，基於自上而下和全生 命週期，對生產、消費和廢棄各個環節的元素流動情況分析，構建了全球和國家層 面元素的存量和流量的分佈模型。

在城市層面，元素流分析往往被用於分析與人體健康風險密切相關的重金屬元 素的流動和儲存情況。例如，Mansson 等進行了瑞典斯德哥爾摩的鎘、鉛和汞的元素 流分析，旨在研究其人體健康風險。在研究區域元素代謝時，應根據不同產品、廢 物中的元素含量以及產品、廢物的流量進行估算分析。然而，傳統的物質流分析仍 然以描述性的方法為主，主要是對區域典型元素的存量和流量進行分析，無法直接 用於區域循環經濟的相關實踐。

1.2.4 與循環經濟相關的指標體系

循環經濟主要關注物質投入強度和資源循環利用情況。我國還處在相對落後的 發展階段，發展經濟的任務很重，在物質循環的過程也重視經濟性。傳統的區域代 謝研究和物質流分析都是基於品質進行統計，以分析區域代謝的物理規模為目標。

只有在EW-MFA 以經濟系統為研究物件後，出現了資源生產力，即單位物質投入所 產生的經濟效益這一概念，往往用單位GDP 的 DMI 和 DMC 來表徵。已有研究對應 用該框架開展了國際比較，但對於造成差異的原因的討論較少。

日本在評估循環型社會建設水準的相關指標體系做了較早的研究探索。日本國 立環境研究所的Seiji Hashimoto 等借鑒 MFA 方法，創新性地構建了用於描述社會物 質代謝的六種指標，這一方法對我國具有較好的借鑒意義。

中國循環經濟評價指標體系仍然處於探索階段，針對中國建設循環經濟的發展 階段，循環經濟指標體系不僅應重視資源的再生利用，還需要關注經濟發展水準。

由於這兩個指標之間的不相容性，我國的循環經濟指標往往採用層次分析法，對多 種指標進行賦權，從而評價區域、城市的循環經濟發展水準，是當前中國循環經濟 指標的主要手段。然而，由於權重的設定實際上人為因素比較大，資源循環利用和 經濟發展指標之間不存在替代關係，使得評估結果準確反映不同地區循環經濟發展 水準上的差別。因此，迫切需要建立適合我國的循環經濟發展的分析手段和指標體 系。