經(jīng)濟體系物質(zhì)投入產(chǎn)出核查結(jié)構(gòu)設(shè)計

1、經(jīng)濟體系物質(zhì)投入產(chǎn)出核查結(jié)構(gòu)設(shè)計 一、引言 過去幾十年間，對環(huán)境問題的關(guān)注激發(fā)了國民經(jīng)濟核算體系中環(huán)境衛(wèi)星賬戶的研究，各種類型的環(huán)境衛(wèi)星賬戶已在“環(huán)境經(jīng)濟綜合核算體系”中進行了總結(jié)(unitednations，2003)。seea中的部分核算賬戶使用物質(zhì)單位，如經(jīng)濟系統(tǒng)物質(zhì)流核算，包含環(huán)境賬戶的國民經(jīng)濟核算矩陣，物質(zhì)供給和使用表(psut)，物質(zhì)投入產(chǎn)出表(piot)，廢棄物賬戶和資源賬戶等。其中，piot記錄了國民經(jīng)濟核算體系(sna)定義的經(jīng)濟活動中的全部物質(zhì)流，包括物質(zhì)產(chǎn)品的流量、來自自然環(huán)境的物質(zhì)開采、排放到自然環(huán)境的廢棄物供給和使用以及存量變化。由于piot與傳統(tǒng)的價值型投入產(chǎn)出表(

2、miot)使用相同的生產(chǎn)活動分類，因此，piot也可用于核算和建模;而且，piot和miot的數(shù)據(jù)可以結(jié)合起來作為支撐環(huán)境經(jīng)濟分析和政策建模的有效工具。piot在國民經(jīng)濟核算中具有兩個優(yōu)點。一是類似于miot，piot可以作為不同數(shù)據(jù)來源的綜合框架。piot的數(shù)據(jù)來源較多，包括能源核算、廢棄物核算、生產(chǎn)統(tǒng)計、循環(huán)利用數(shù)據(jù)、排放物統(tǒng)計和國際貿(mào)易統(tǒng)計等。應(yīng)用物質(zhì)平衡原理能夠?qū)?shù)據(jù)資源進行連貫一致的整合;可以使分類和數(shù)據(jù)收集方法達到同質(zhì)性的要求;還可以進行誤差識別。piot的第二個優(yōu)點是可以改進國民經(jīng)濟核算的價值型統(tǒng)計數(shù)據(jù)質(zhì)量。由于它是對同一個經(jīng)濟系統(tǒng)的經(jīng)濟活動度量采用了物質(zhì)維度，因此piot可以驗

3、證并改進現(xiàn)有的miot。然而，piot的編制尚處于起步階段，只有丹麥、歐盟、德國、芬蘭、意大利、荷蘭、新西蘭和西班牙等幾個國家編制過國家層面的物質(zhì)投入產(chǎn)出表。大多數(shù)的編制年份在1990年代，只有丹麥將其piot更新到了2002年(mulalic，2007)。其主要原因在于piot的設(shè)計與編制，以及建模技術(shù)方面，還沒有形成協(xié)調(diào)一致的標準方法。為了展示經(jīng)濟系統(tǒng)的物質(zhì)結(jié)構(gòu)，為政策制定者提供一個全面分析環(huán)境經(jīng)濟關(guān)系的工具，本文討論piot核算框架的設(shè)計問題。首先給出了基本的piot;其次是擴展的piot框架，它將生產(chǎn)過程分為結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程和輔助生產(chǎn)過程，這個方法最初由konijnetal(1995)提出

4、;最后，提出了對該框架的一個新擴展，包括包裝物、廢棄物、循環(huán)物質(zhì)和存量變化，即完整的piot框架。 二、基本的物質(zhì)投入產(chǎn)出核算框架 本文所構(gòu)建的物質(zhì)投入產(chǎn)出核算框架的起點如表1所示。其中，經(jīng)濟系統(tǒng)劃分為若干生產(chǎn)過程。假設(shè)miot與piot都遵循投入產(chǎn)出模型的同質(zhì)性生產(chǎn)假設(shè):每個生產(chǎn)過程生產(chǎn)一種產(chǎn)品，每種產(chǎn)品由一個生產(chǎn)過程產(chǎn)生。而且，除了主要產(chǎn)品，部分生產(chǎn)過程還生成廢棄物。殘余的副產(chǎn)品記錄為負投入?；镜膒iot核算包括與經(jīng)濟過程相關(guān)的全部物質(zhì)、產(chǎn)品和廢物流。表1劃分個生產(chǎn)過程，類初始投入，類原材料和類殘余物?；镜膒iot和miot假設(shè)具有相同的生產(chǎn)過程和最終需求類型。中間產(chǎn)品矩陣z與z和最終

5、需求向量y與y具有相同的維度。本文假設(shè)服務(wù)不產(chǎn)生任何物質(zhì)產(chǎn)品，那么miot包含了全部生產(chǎn)過程的產(chǎn)出數(shù)據(jù)，而piot僅記錄了具有物質(zhì)維度的貨物流量。但piot記錄了供給經(jīng)濟系統(tǒng)其他生產(chǎn)過程的殘余副產(chǎn)品(w)和排放到大自然的殘余(e)。miot只記錄具有價格的殘余的供給(w)。生產(chǎn)過程使用的殘余記錄在矩陣r與r中。另外，基本的piot和miot具有不同的初始投入。對于miot來說，這些是初始投入k，如勞動和資本折舊;對基本piot來說，它們是記錄在矩陣d中的原材料開采。價值平衡:zi+ki+riwi=zi+y=q(1)物質(zhì)平衡:zi+di+riwi+ei=zi+y=q(2)其中，i，i，i和i是合

6、適的求和向量。記錄在矩陣d和e中的物質(zhì)流不完全與環(huán)境相關(guān)，許多投入與產(chǎn)出對環(huán)境沒有或幾乎沒有影響。例如，化石燃料燃燒對氧的消耗不必作為環(huán)境問考慮，水的蒸發(fā)也不是環(huán)境問題。然而，這些流量構(gòu)成了piot描述全面物質(zhì)流的重要組成部分。miot和基本的piot分別展示了價值平衡和物質(zhì)平衡(見式(1)與式(2)?；镜膒iot和miot之間的關(guān)系在式(3)中體現(xiàn)。z=zpy=ypw=wpr=rp(3)向量p是單位質(zhì)量的貨物價格，p是單位質(zhì)量的廢棄物價格向量。由于生產(chǎn)過程中沒有生成物質(zhì)產(chǎn)品的部分miot與基本的piot之間沒有關(guān)系。因此，式(3)中的z和y只對物質(zhì)產(chǎn)品成立，服務(wù)的貨幣價值可以從miot中得

7、到。 三、擴展的物質(zhì)投入產(chǎn)出核算框架 miot與擴展的piot關(guān)系如圖1所示。其中，價值核算使用的是活動活動的miot。物質(zhì)核算即“擴展的piot”被分為幾個部分。在konijnetal(1995)給出的實證分析中，價值型經(jīng)濟體與物質(zhì)經(jīng)濟體的基礎(chǔ)不同，這也是價值型中間投入與物質(zhì)中間流量不存在聯(lián)系的原因。miot具有活動活動的結(jié)構(gòu)，而中間最終使用具有活動次級物質(zhì)分類，使用形成具有次級物質(zhì)次級物質(zhì)結(jié)構(gòu)。在該應(yīng)用中，次級物質(zhì)的細分類高于其活動的分類。這種處理方法可以構(gòu)建詳細的物質(zhì)賬戶，而不必與miot相對應(yīng)。擴展的piot在進行物質(zhì)產(chǎn)品分析時尤其有用。與環(huán)境分析有關(guān)的其他物質(zhì)流，例如殘余物、存量變化

8、和包裝物不包括在本框架中;對經(jīng)濟體中交易的貨物而言，循環(huán)物質(zhì)也包括在konijnetal(1995)提出的實證應(yīng)用中。 四、完整的物質(zhì)投入產(chǎn)出核算框架 這部分本文將提出一個更新的框架，它包括對循環(huán)物質(zhì)、存量變化和包裝廢棄物以及排放物的完整描述。我們將其稱為“完整的piot”。這里我們將圖1中的“使用形成”納入“結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程”，將中間“最終使用”稱為“輔助生產(chǎn)過程”。這樣命名可以更好地反映生產(chǎn)過程中物質(zhì)的技術(shù)功能?！按渭壩镔|(zhì)”和“初始物質(zhì)”分別被“中間投入”和“原材料”替代。這樣避免與次級物質(zhì)混淆。表2展示了完整piot框架，其中有個生產(chǎn)單位，類原材料，類殘余物，類存量變化。將貨物分為包裝物、循

9、環(huán)物質(zhì)和其他貨物三類;將服務(wù)分為垃圾填埋、焚燒和其他服務(wù)。消費分成耐用品消費和非耐用品消費。基本piot和完整piot之間的關(guān)系由式(4)給出。基本piot變量在式(4)左邊給出，完整piot變量在式(4)右邊給出。結(jié)構(gòu)投入與輔助投入分別用下標str和aux表示?；緋iot的最終需求向量(y)是投資(f)和消費(c)矩陣的合計。 z=zstr+zauxy=fi+cid=dstr+dauxr=rstr+rauxw=wstr+wauxe=estr+eaux(4)生產(chǎn)過程的四種物質(zhì)投入與產(chǎn)出可以分為:結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程、輔助生產(chǎn)過程、投資貨物和有害物質(zhì)投入與產(chǎn)出。結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程包括所有用于生產(chǎn)貨物的物質(zhì)流

10、。結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的投入有:包裝產(chǎn)品投入(zstr)、原材料(dstr)和殘余物使用(rstr);結(jié)構(gòu)產(chǎn)出是生產(chǎn)過程的產(chǎn)品，它被銷售給其他生產(chǎn)過程(zstr，zaux和f)或用于消費(c);但不是所有的結(jié)構(gòu)投入都可以轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品;殘余物可能來自于結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的結(jié)果，可以供應(yīng)給其他生產(chǎn)過程(wstr)和排放到自然界(estr)。存量變化也可能存在(sstr)。結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的物質(zhì)平衡關(guān)系為:列和等于其行和，如式(5)所示。其中，包裝物被看作是生產(chǎn)過程中的結(jié)構(gòu)投入，因為它伴隨提供給消費者的最終產(chǎn)品而存在。由于服務(wù)沒有產(chǎn)生物質(zhì)產(chǎn)品，因此不存在生產(chǎn)過程的結(jié)構(gòu)投入。結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的物質(zhì)平衡關(guān)系為:zstri+ds

11、tri+rstriwstriestrisstri=zstri+zauxi+fi+ci=q(5)除了那些用于結(jié)構(gòu)生產(chǎn)過程的物質(zhì)流外，輔助生產(chǎn)過程包括全部有助于生產(chǎn)過程的物質(zhì)流。物質(zhì)投入不包括在最終產(chǎn)品的物質(zhì)結(jié)構(gòu)中，而是用于其他方面。輔助生產(chǎn)過程的物質(zhì)流也不同于投資貨物，因為它們用于核算期內(nèi)的投入產(chǎn)出表。輔助生產(chǎn)過程使用包裝物(zaux)和原材料(daux)。殘余物(raux)可以由垃圾填埋和焚燒部門使用。這些廢棄物的轉(zhuǎn)換過程是為了存儲或轉(zhuǎn)換這些殘余物。輔助產(chǎn)出是殘余物(waux和eaux)和存量變化(saux)。例如，燃燒過程需要能源和氧氣(輔助性的)投入，而二氧化碳可以考慮為輔助產(chǎn)出。輔助生產(chǎn)

12、過程的質(zhì)量平衡關(guān)系如式(6)所示:zauxi+dauxi+rauxiwauxieauxi_sauxi=0(6)投資貨物在生產(chǎn)的過程中非常必要。它們可以促進生產(chǎn)，但不能作為最終產(chǎn)品，這類似于輔助投入，差別在于投資貨物的使用通常持續(xù)多個時期，而輔助投入一般是一次性消耗。投資貨物的物質(zhì)平衡關(guān)系如式(7)所示。包裝投資貨物由其他生產(chǎn)過程(f)提供。在矩陣f中，循環(huán)物質(zhì)行和包裝物行可以忽略。類似地，原材料或殘余物沒有用在投資貨物核算中。在輸出方，資本貨物供給經(jīng)濟系統(tǒng)中的其他部門(winv)。這些資本貨物可以銷售給其他經(jīng)濟部門，或者銷售給循環(huán)物質(zhì)、垃圾填埋和焚燒生產(chǎn)過程。存量變化(sinv)也包括在投資賬

13、戶中:finviwinvisinvi=0(7)有害物質(zhì)在生產(chǎn)過程中不存在技術(shù)函數(shù)，可以進入或離開生產(chǎn)過程。投入不存在技術(shù)函數(shù)的最好例子是包裝層伴隨著所有的結(jié)構(gòu)投入、輔助投入和投資投入。包裝層通常在交通運輸和存儲階段需要，但在生產(chǎn)過程本身并不發(fā)揮作用。最終需求也遵循物質(zhì)平衡關(guān)系，如式(8)所示。消費者從生產(chǎn)過程(c)購買包裝產(chǎn)品。這些產(chǎn)品中的部分物質(zhì)，如化石燃料燃燒驅(qū)動汽車，需要原材料氧(dcons)。少量的殘余物也被消費者使用(rcons)。消費的產(chǎn)出是殘余物，它供給其他經(jīng)濟類型(wcons)或排放到環(huán)境中(econs)或形成存量變化(scons)。對于非耐用貨物，存量變化很小，不用加以考慮。

14、ci+dconsi+rconsiwconsieconsisconsi=0(8)經(jīng)濟整體的物質(zhì)平衡關(guān)系在式(9)中定義。經(jīng)濟系統(tǒng)的原材料投入(di)與產(chǎn)出保持一致，即排放(ei)和存量變化(si)為:di=ei+si(9)其中，d=dstri+dauxi+dconsir=rstri+rauxi+rconsiw=wstri+wauxi+winvi+wconsie=estri+eauxi+econsis=sstri+sauxi+sinvi+sconsi表2中的廢棄物處置流量需要進一步進行分類。殘余物由生產(chǎn)過程和消費生成，這些廢棄物一部分排放到環(huán)境中(estr、eaux、einv和econs)，另一部分供給經(jīng)濟部門(wstr、waux、winv和wcons)。供給經(jīng)濟部門的殘余物流量在生產(chǎn)過程中作為結(jié)構(gòu)投入(rstr)和輔助投入(raux)使用，一小部分可能被消費者使用(rcons)。因此，經(jīng)濟系統(tǒng)的殘余物供給等于殘余物的使用，如式(10)所示。w=r(10)用作結(jié)構(gòu)投入的殘余物(rstr)是循環(huán)流，它們用于體現(xiàn)物質(zhì)貨物。殘余物的循環(huán)可以兩種方式體現(xiàn)。一種是:它們直接用于生產(chǎn)過程，例如，用非金屬生產(chǎn)原料金屬;另一種是:它們供給可處置殘余物流量進行再利用的循環(huán)部門。殘余物的輔助投入(raux)是來自輔助生產(chǎn)過程的殘余物使用。這些流量包括垃圾填埋和焚燒生產(chǎn)過程中的殘余物投入。在