2.6 城市新陈代谢指标体系

如果将城市新陈代谢系统视为只有输入和输出的黑箱的话，城市新陈代谢效率评价指标的核心即是输入、输出端的投入产出比，通常涉及“投入指标”资源输入（生产）和“产出指标”（David等，2009；Liang等，2012）两大类指标。总体而言，投入类与产出类指标集中在城市的资源消耗、环境污染、经济发展和社会福利四个方面（刘勇，2010），见表2-4。

对于城市新陈代谢“黑箱”整体的测度，其代谢程度则可以分解为代谢通量、代谢存量、代谢效率等指标（张妍等，2007a）。其中代谢通量反映城市代谢的流通能力，以集约使用的本地不可更新资源的能值和购买能值（N 1 +IMP）与城市人口数量（P）的比值来表征城市代谢通量；代谢存量表征城市生态经济系统为将来的发展所存储的后备资源，包括可更新资源能值、本地不可更新资源能值以及进口的货物资源和服务的能值；代谢效率则衡量生态经济系统的竞争力、活力（李芳等，2009）。

基于能值理论的城市新陈代谢指标体系见表2-5。

从狭义的角度，城市新陈代谢可以理解为城市代谢废弃物的回收处理，因而部分学者重点从垃圾处理的角度对城市新陈代谢进行了研究。David等（2009）通过物质消耗与垃圾处理率组成的函数得出了爱尔兰城市-区域的物质代谢低效指标，由1996年的0.13%下降到0.09%。Liang等学者（2012）采用投入产出模型和情景分析法，预测了四种固体废弃物回收对苏州2015年的城市新陈代谢影响效果：食品废物回收利用、废旧轮胎回收利用、粉煤灰回收利用和污泥回收。

城市新陈代谢研究的最直接目的即是提升城市生态环境系统的效率水平方面。因而，生态效率、碳排放等生态环境指标就成为城市新陈代谢“黑箱”系统环境效益研究的热点。城市新陈代谢的生态效率测度不仅描述和反映城市经济与环境、资源的关系状况，而且综合衡量资源、环境各领域之间的协调程度（张妍等，2007b）。对城市代谢系统发展的环境效应研究热点集中在城市发展的生态环境问题解析；城市新陈代谢发展对生态环境演变影响；城市产业发展规模与生态环境之间的相互作用等方面。Virkanen认为芬兰南部地区工业集聚是造成波及水环境和大气环境重金属污染的主要原因（Virkanen，1998）；盖文启（2000）认为劳动力和资本密集型产业主导的产业结构造成了我国沿海地区城市发展的高耗能和重污染，而城市群内部各城市工业结构的趋同化则带来了资源的不合理利用和环境污染迭加等生态环境问题。此外，低碳经济成为时代发展的潮流，因而碳流通也是城市新陈代谢的重要指标，通过城市碳平衡投入/产出网络的整体构建，城市不同部门之间的碳流通效率可以反映出城市新陈代谢的整体表现（Chen等，2012）。

在对城市新陈代谢系统与生态环境的协同性研究方面，环境库兹涅茨曲线（EKC）是近期的研究热点，它是 Grossman 和Krueger在1991年研究北美自由贸易协定的环境影响时，参照经济学中的库兹涅茨曲线提出的（韩贵锋等，2006）。一般意义上的EKC 指的是，在经济发展的初期环境污染或环境破坏会随经济的增长而加重，当经济发展到某一水平时环境污染程度达到最大，而后经济继续发展, 环境污染却随之下降，环境质量逐渐变好，即倒U型曲线。许广月等在环境库兹涅茨曲线理论的基础上，选用1990—2007年中国省域面板单位根和协整检验方法，研究了中国碳排放环境库兹涅茨曲线的存在性，研究结果表明，中国及其东部地区和中部地区存在人均碳排放环境库兹涅茨曲线，但是西部地区不存在该曲线（许广月，宋德勇，2010）。蔡之兵等分析了江苏省1999—2009 年各市GDP 数据与各市环境污染三废数据的关系，提出江苏省环境污染情况并不完全符合环境库兹涅茨曲线。该文采用面板模型对苏南、苏中、苏北的三废污染数据与经济增长水平的数据的关系曲线进行分析描绘，结果发现在江苏三大区域九种经济与三废污染的关系曲线形状中，有的呈现“N”型，有的呈现“－”型，有的呈现“S”型（蔡之兵，李宗尧，2012）。

虽然城市新陈代谢研究尚处于起步阶段，但学者们从投入产出视角对城市生态环境消耗已早有研究。如Wassily采用投入产出法，考虑农业和制造业两个部门，对经济结构变化的生态响应进行了评价。用特定的消耗或生产过程来度量污染的排放程度，如二氧化碳的排放量与各种形式的发动机的燃油量相对应，排入河流的污水和钢铁、造纸、纺织等高耗水行业发展相关（Wassily，1970）。蔺雪芹、方创琳也从环境影响和资源利用的角度出发，构建工业生态环境影响指数，定量对武汉城市群工业发展的生态环境影响进行综合评价。结果表明：1997—2006年，武汉城市群经济结构调整战略推动工业结构演变，呈现出轻工业比重下降、重工业比重上升与高新技术产业快速发展的态势；工业生态环境影响指数在时间序列上表现出先下降后上升的趋势，空间上表现为各城市间影响指数分异趋于明显，特别是位于城市群东部的黄石、鄂州、黄冈三市，工业发展对生态环境的影响突出（蔺雪芹，方创琳，2010）。

由学者们对于城市新陈代谢的指标体系研究来看，对新陈代谢“黑箱”系统的输入、输出端量化；系统整体效率测度和系统的环境效率为指标体系构建的核心。差异点在于，学者们对于新陈代谢的经济产出、社会福祉、生态效益方面各有侧重。 6719AFMk91xBCKUIEZBkPlkMEWUziW2HaE2kDatsdqXBJKv9Om4FhlIPd5nhxpS5