前言：本站為你精心整理了物質流分析方法建立經濟指標范文，希望能為你的創作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

1物質流分析

1.1定義

物質流分析方法描述了人類從自然界獲取資源,進行人類生產和消費的經濟活動,并產生出廢棄物,以及廢棄物的再使用和資源化再生利用的過程中物質的實物流量和流向,圖1表示出這種物質的循環過程。中的虛線邊框表示了系統的邊界,邊界內是人類生產和消費的經濟活動,邊界外是自然環境。因為物質流核算體系主要用來研究一個國家的物質循環,因此這個系統邊界以一個國家為界線。

1.2物質循環系統中涉及的主要指標

1.2.1直接物質投入量(DMI,DirectMaterialInput)直接物質投入即為人類經濟活動的輸入端,按照MFA核算體系,一個國家經濟活動的直接物質投入量,除了包括國內開采的資源量之外,還包括了從國外進口的物質量,以及再生資源的利用量。表示為:直接物質投入量(DMI)=國內開采資源量+進口物資量+再生利用物資量國內開采的資源包括國內開采的一次能源、礦產資源,以及農作物和森林產品,主要有以下類型的自然資源:(1)一次能源:原煤、原油、天然氣;(2)建筑用材料:碎石、砂、石塊;(3)工業用非金屬礦石:①用于建材生產:砂、石膏、石灰;②用于化工原料生產:鹽、硫礦石、磷礦石;(4)工業用金屬礦石:鐵礦石、銅礦石、鋁礬土;(5)森林制品:建筑用原木、造紙用材、薪柴等;(6)農產品:糧食、秸稈、水果蔬菜、奶制品、畜產品、甘蔗、油料作物、棉麻等。進口的物資不僅包括從國外進口的一次能源、礦產品、農產品、林產品等資源性物質,也包括了半制成品和制成品的商品類物質,甚至包括了廢紙、廢塑料、廢鋼、廢銅等回收利用的廢棄物。再生利用的物資是指國內產生的廢棄物經資源化處理后的再生物資。

1.2.2國內資源開采過程中伴生的隱性物質流(HMF,HiddenMaterialFlow)隱性物質了流主要包括了三種類型:(1)伴生物質流,指那些隨礦產品一起開采出來,在洗選過程殘留下的尾礦;(2)開挖物質流,指礦藏的覆蓋層,農業生產導致的水土流失,以及建筑物和基礎設施建設開挖的土石方;(3)農業秸稈和森林殘留物,指隨農作物和森林產品一起收割,但不進入商品經濟活動的廢棄物。這些物質流沒有商品價值,因此未進入到社會生產和消費經濟活動的邊界之內。但是這些物質流對于自然環境生態產生了不利的影響,這些物質往往侵占了大片的土地,破壞了周圍的景觀,塵土飛揚,影響大氣質量,隨雨水沖刷,污染水體。

1.2.3國內過程產出(DPO,DomesticProcessedOutput)投入的物質經過生產活動產生出各類的產品和服務,與此同時一些物質成為副產品或下腳料,稱之為廢棄物;有一些消費類產品在消費過程中被消耗掉了,變成為廢棄物。這些廢棄物從經濟活動邊界內排出,進入到自然環境中。廢棄物進入到周圍自然環境的主要途徑包括大氣、水和土壤,根據進入到周圍環境的第一排放點對廢棄物進行分類,包括:

(1)排入大氣的廢棄物。包括化石燃料燃燒、工業生產過程、工業和城市垃圾填埋場和垃圾焚燒產生的氣體廢棄物,如CO2、SO2、CO等。

(2)排入到水中的廢棄物。包括酸、堿、化學品、糞便等。

(3)最終處置的工業和城市垃圾固體廢棄物。工業和城市垃圾中經過處置,將其中可利用的廢棄物如廢鋼、廢銅、廢紙、廢塑料、廢玻璃,經過回收處理變成為再生利用的資源重新加以利用,一些工業發達國家將城市垃圾進行焚燒處理,將焚燒產生的熱回收利用。因此,應將這些物質流從工業和城市垃圾的廢棄物加以扣除,其余的固體廢棄物計算進為最終處置的廢棄物。

(4)流散的廢棄物。流散的廢棄物是一類難于控制和處置的廢棄物,包括農村散落于田間的人和牲畜的糞便、施用農田的化肥、農藥、用于溶化積雪撒到路面的鹽等,一些過程的損耗,例如汽車輪胎的摩擦落下的顆粒,從剎車片摩擦掉下的顆粒,以及包括溶解油漆的材料揮發后進入到環境中。

1.2.4增加的資產存量人類經濟活動生產的產品,一部分產品出口到國外,一部份為消費品,其余的產品成為新增加的資產存量(Stockchange),仍留在人類的經濟活動邊界內。新增加的資產存量是指使用到新建筑物、新的基礎設施中的物質,使用于制造新的工業設施和交通工具中的物質,以及家電、家具等耐用消費品中的物質,包括:(1)建筑物;(2)基礎設施:公路、鐵路、港口、航空港、輸油管等;(3)機械設備和車輛;(4)耐用消費品:家用電器、家具、服裝等。為了界定新增加的資產存量,以一年為核算的基礎,也即只要在一年內仍存留在經濟活動邊界內的物質,都計入到新增加的資產存量中。同樣,對于使用期超過一年以上的消費品,也應考慮為耐用消費品計入到新增加的資產存量中。隨耐用消費品淘汰而拋棄的物質除非作再循環利用,其余的也均算作為國內過程的產出,稱為當年折舊的資產存量。因此,凈增加的資產存量=新增加的資產存量-折舊的資產存量。

1.3物質流的核算

從物質流平衡考慮,直接物質投入應為國內過程產出、凈增加資產存量,以及出口物質之和。但是由于在生產和消費過程中,原物質中的水分會蒸發到大氣中去,大氣中的氧會參與反應成為廢棄物中的成分,使得這種衡算變得復雜。考慮到這些影響因素,對于凈增加資產存量可以采用兩種核算方法。第一種方法是間接核算方法,按直接物質投入、國內過程產出、經濟活動過程中吸收的氧,以及排放出的水分進行物質流的重量平衡加以計算,可以表示如下的關系式:凈增加資產存量=直接物質投入量-國內過程產出量+燃燒和工業過程中獲取的氧-排放出的水分式中,國內過程產出量包括了當年淘汰的資產存量。另一種核算的方法就是直接核算的方法。也即直接計算當年新增加到建筑物和基礎設施中的物質流;制造工業設備和交通運輸工具中新投入的物質流;制造成耐用消費品的物質流,以及增加庫存的物質流,再扣除原有資產存量當年折舊的物質流。在進行物質流核算時利用了下列的平衡關系式:直接物質投入=能源消費+凈增加的資產存量+非耐用消費品+出口產品+工業廢棄物非耐用消費品中,能源消費產生二氧化碳和水作為氣體排放物進入大氣,但二氧化碳中的氧和水中的氧不計入氣體排放物的重量;工業廢棄物包括了當年淘汰的資本存量。此關系式表示,直接物質投入除了其中的能源消費轉變為二氧化碳和水作為氣體排放物進入大氣外,均轉入到凈增加的資產存量、非耐用消費品、出口產品和工業廢棄物的物質中。包括食品、衣物、紙張、包裝等,其中食品為人使用,形成人的新陳代謝,吐出的二氧化碳和水進入大氣,排出的糞便進入廢水排泄,其余的非耐用消費品均變成為城市垃圾,以及農村流散廢棄物。國內過程產出即為各類廢棄物的總和,表示為:國內過程產出=氣體廢棄物(含能源消費廢棄物)+工業和城市垃圾+廢水+流散廢棄物其中,在工業廢棄物和城市垃圾中包括了淘汰的舊資產存量(舊機器、舊建筑物、舊家電等)中的物質。

2基于MFA的日本循環經濟發展目標

日本在推進循環經濟發展上,走在世界的前列。在建立循環經濟法律體系的基礎上,明確制定出循環型社會推進計劃,并采用MFA方法制定了具體的發展目標[3]。日本的循環型社會發展目標有3個主要指標:物資生產率、再利用和再使用率、最終處置量。物資生產率是指單位物資投入量所生產的GDP。日本確立該指標的方法見圖2。根據MFA方法核算出1980-2000年的歷史數據,得出物資生產率的年變化趨勢,然后再根據該趨勢外推出2010年的發展目標。再利用和再使用率是指再利用和再使用物資的數量與總物資投入數量的比值。總物資投入既包括直接物資投入,也包括再利用和再使用物資的投入。采用MFA方法對過去20年數據的分析,根據20世紀90年代的再利用和再使用率變化趨勢可以得出2010年的預期目標為14%。最終處置量是指那些無法再利用和再使用,最終成為廢棄物的物資的數量。通過MFA分析可以看出(見圖4),日本從20世紀90年代初開始,最終處置量呈現快速下降趨勢。考慮到繼續減少最終處置量的難度會越來越大,因而在將趨勢外推的時候,最終處置量在2000-2010年期間的下降趨勢要稍緩于1990-2000年期間。2010年的最終處置量的預期目標定為約3000萬t。日本的實踐經驗表明,MFA方法所核算出來的一些重要指標(尤其是將3R定量化的指標)是制定循環型社會發展目標的理論依據。通過對我國的資源利用情況進行MFA分析,也可以為我國建立循環經濟指標體系,確立具體而明確的循環經濟發展目標提供直接有力的理論依據。

3循環經濟評價指標體系

循環經濟是一種以資源的高效利用和循環利用為核心,以“減量化、再利用、資源化”為原則的經濟增長模式。因此,循環經濟的評價指標體系也應以評價資源利用的效率和效益、廢棄物的產生量和最終處置量,廢棄物的再利用和資源化為主要目標。我國的循環經濟指標體系應包括以下幾方面指標:

3.1資源利用的評價指標

資源利用的評價指標主要包括:資源消費總量、人均資源消費量、資源消費強度、資源生產率等。

3.1.1資源消費總量資源消費總量可以表示為某一種資源(如石油、鋼鐵等)、某一類資源(如能源、礦產資源),或各類資源綜合的消費總量。MAF方法中的直接物質投入即表示為一國資源綜合的消費總量。

3.1.2人均資源消費量同樣,人均資源消費量可以表示為某一種資源、某一類資源,或各類資源綜合的人均消費量。人均直接物質投入即表示為一國人均資源綜合的消費量。

3.1.3資源消費強度資源消費強度系指單位社會經濟指標的資源消費量,大多以創造單位GDP所投入的資源量來表示。單位GDP的直接物質投入量即表示了資源綜合消費強度,即資源綜合消費強度=直接物質投入量/GDP國際上還經常采用GDP的能耗強度、GDP的水消耗強度等指標,表示創造單位GDP的能源消費量、水資源消費量等某一種資源的消費強度。資源消費強度是一種表示資源利用經濟效益的指標,資源消費強度與產業結構、產品結構,以及資源利用效率等因素有關,其中資源利用效率是屬于技術性的指標,例如生產單位重量產品的能耗、材耗等。國際上也有的采用資源生產率表示資源利用經濟效益的指標,資源生產率是資源消費強度的倒數,是指單位資源投入量所創造的GDP。

3.2資源循環再利用的評價指標

廢棄物的循環利用包括了廢棄物的再利用和廢棄物的資源化再利用。再利用是指產品多次使用或修復、翻新或在制造后繼續使用,盡可能地延長產品的使用周期,防止產品過早地成為垃圾;資源化是指廢棄物最大限度地轉化為資源,變廢為寶、化害為利,既可減少自然資源的消耗,又可減少污染物的排放。

3.2.1物質平均使用周期

物質平均使用周期建議用作為廢棄物再利用的評價指標。物質平均使用周期是指,從物質作為直接物質投入進入到社會經濟活動邊界內,直到作為廢棄物離開社會經濟活動邊界為止的年限。物質平均使用周期是衡量資源利用效益的重要因素,延長物質平均使用周期可有效地提高資源的利用效益。目前我國建筑物和基礎設施經常拆了又蓋,蓋了又拆的,使用年限短,資源浪費很大。物質平均使用周期可以表達為物質資產存量年淘汰率的倒數,即:物質平均使用周期(年)=1/物質資產存量年淘汰率(年-1)物質資產存量年淘汰率可以由物質資產存量關系式來求得。物質資產存量可表示為,At=Bt(1-a)+SSt-1•b(1)SSt=SS0+∑ti=1Bi-At(2)將(2)代入(1)中,得到At=Bt•(1-a)+SS0•b+(∑t-1i=1Bi-At-1)b(3)其中:SSt為第t年物質的資產存量;At為第t年物質廢棄物的產生量;Bt為第t年新投入的物質量;a為生產和消費過程物質損耗率;b為物質資產存量的淘汰率。因而根據(3)可以得到回歸方程:At=C+α•Bt+β•Dt+(4)其中,At是被解釋變量,C是常數項,C=SS0•bα,β是回歸系數,α=1-a,β=bBt,Dt是解釋變量,Dt=∑t-1i=1Bi-At-1,并且令Dt=0是隨機擾動項。其中,物質廢棄物年產生量為物質加工和消費過程廢棄物年產生量,以及物質資產存量年淘汰量之和,物質年新投入量即為物質年表觀消費量。這兩組時間序列數據可以從統計中獲得,通過對上述的關系式進行最小二乘法處理,可求得物質資產存量的年淘汰率,再由物質資產存量的年淘汰率取倒數,即可得到物質平均使用周期。

3.2.2廢棄物資源化再利用的評價指標

(1)廢棄物回收利用率為廢棄物資源化利用量占廢棄物產生量的比例。實際上,廢棄物回收利用率包括了廢棄物回收率和回收廢棄物的資源化利用率兩項指標。廢棄物回收率是指回收的廢棄物占廢棄物產生量的比重,表示了廢棄物回收工作的成效;另一項指標是廢棄物資源化利用量占回收廢棄物的比重。廢棄物產生量可能難于從統計上獲得,而廢棄物回收量是可能由統計獲得的。

(2)資源循環利用率為廢棄物資源化利用量/直接物質投入量。廢棄物回收利用率和資源循環利用率兩類指標可用于一種物質、一類物質,或各類物質的總和。對于我國可持續發展,更關注于能源資源、鐵資源、銅資源、鋁資源、森林資源和造紙原料等物質的循環利用。應對這些物質建立資源再利用的指標,如鋼鐵物質的回收利用率和循環利用率等。廢棄物的資源化再利用可劃分為以下幾類:生物類、土石類、金屬類和油脂類。此外,廢棄物等的焚燒處理時,通過發電,蒸汽,熱水利用等進行熱能回收,但只占很少比例。

3.3廢棄物排放量

廢棄物排放量即以MFA中國內過程產出量為評價指標。

4結論

MFA方法是目前世界上一些國家表述國家資源投入、廢棄物產生和廢棄物再生利用的概況,并在此基礎上,建立循環經濟的評價指標體系的重要工具。以MFA方法為基礎,建立我國的循環經濟發展指標體系是我國當前推進循環經濟發展的當務之急。這個指標體系不僅會為我國制定循環經濟發展目標、推進循環經濟發展提供理論依據,也會成為社會經濟發展中我國與國際比較,找出差距,調整戰略的重要技術指標。