生态效率
生态效率评价理论及方法的回顾与发展
生态效率评价理论及方法的回顾与发展作者：周韫力来源：《老区建设》2013年第14期提要可持续发展已经成为当今社会发展的主题，随着科技的进步和经济的发展，环境和经济二者之间的关系显得尤为突出，随之出现的生态效率这一新生概念吸引了研究学者的注意力。
通过综合20世纪以来国内外学者对生态效率概念及方法的研究进程，并提出相关的个人看法，可为实现可持续发展的战略目标及创造长期的生态经济价值提供参考。
关键词可持续发展；生态效率；评估方法一、对“生态效率”的不同理解生态效率这一概念越来越被人们所认知。
这一概念，最初于1990年，由德国学者Schaltegger和Sturm在学术界提出1。
他们将价值的增加和环境变化的比值作为生态效率的定义。
到1992年，世界可持续发展工商业委员会（WBCSD）首次将生态效率作为一种商业界概念，并加以规范的阐述：生态效率是通过提供能满足人类需要和提高生活质量的竞争性定价商品与服务，同时使整个生命周期的生态影响和资源强度逐渐降低到一个至少与地球的估计承载能力一致的水平来实现的，并同时达到环境与社会发展目标2。
经济合作与发展组织对生态效率的理解是：生态资源满足人类需要的效率，它可看做是一种产出除以投入的比值，其中“产出”指一个企业、部门或所有经济单位生产的产品和服务的价值，而“投入”指企业、部门或所有经济单位产生的环境压力的总和。
这是首次将生态效率概念扩大到政府、工业企业及其他组织（农业、服务业）。
欧洲环境署把生态效率定义为：生态效率是从更少的自然资源中获得更多的福利。
由于生态效率设计的领域很广，因此被广泛地发展并应用于宏观政策分析和微观决策分析，适用于全球、国家、地区、产业和企业，具有很强的实践指导性和可操作性。
国外企业在应用生态效率评价产品和生产过程的可持续性方面有较多的探究，在行业层次上也发展了对旅游业、工业的生态效率研究3。
本人认为，生态效率是一种灵活、相对的概念，并没有特定的限制来衡量其价值，衡量方法取决于分析目的和所能获取的信息。
国内城市生态效率研究热点与趋势——基于CiteSpace的可视化分析
国内城市生态效率研究热点与趋势——基于Cite Space的可视化分析（2.摘要：生态效率是衡量经济高质量发展和生态文明水平的重要指标，提高生态效率既是实现绿水青山的重要途径也是实现金山银山的有效保障。
本文收集整理了1990-2022年CNKI数据库中文文献656篇，运用CiteSpace软件进行知识图谱分析，研究发现：关于城市生态效率的研究进入高速发展时期，生态效率、环境规制、绿色发展的研究在近年来热度持续不减，说明绿色发展是生态效率研究主旋律之一，黄河流域则是关注热度较高的区域。
一、引言生态效率（Schaltegger和Sturm，1990）反映一定的经济增加值及其产生的生态环境负荷增加值的比值。
生态效率是衡量经济高质量发展和生态文明水平的重要指标，提高生态效率既是实现绿水青山的重要途径也是实现金山银山的有效保障，更是同时满足经济增长、资源节约和环境保护的必然选择。
因此，梳理现有研究文献，厘清生态效率的概念、研究热点、发展模式、内在联系、影响因素等内容，将有利于深化生态效率的研究，进一步探索生态文明建设的实践路径。
本文采用文献计量方法利用CiteSpace软件进行“城市生态效率”研究综述，通过发文量、主要研究作者和机构、关键词共现和突现等分析现有的研究热点和动态，为今后城市生态效率研究提供参考。
本文的数据以中国知网为来源，检索式：主题=“城市生态效率”，共得到656条有效数据。
时间皆限定为：1990年1月1日-2022年8月31日。
二、研究现状（一）文献数量2006年前发文量几乎为零，2007年关于城市生态效率研究才基本起步，2015开始快速发展，2018年发文量最大106篇，2019年有所回落但近两年研究热度再次上升。
图1 城市生态效率领域研究中文文献分布图（二）发文期刊发文量排名前十位的期刊共发文数量为264篇，占比约40.24%，说明国内城市生态效率领域的发文量在期刊上数量较多，集中度较高，城市生态效率研究领域的研究在国内形成了较为稳定的期刊群和比较有代表性的期刊。
什么是生态效率
什么是生态效率？生态效率是生态资源满足人类需要的效率，它是产出与投入的比值。
其中“产出”是指企业生产或经济体提供的产品和服务的价值；“投入”是指企业生产或经济体消耗的资源和能源及它们所造成的环境负荷。
在生物学中，生态效率是指生态系统中各营养级生物对太阳能或其前一营养级生物所含能量的利用、转化效率，以能流线上不同点之间的比值来表示。
生态效率一般分为两类：一类是本营养级与前一级相比；另一类是同一营养级内不同阶段间相比。
生态效率是食物链的各个营养级之间实际利用的能量占可利用能量的百分率。
能量在食物链的各个营养级之间不断地流动和转化。
绿色植物通过光合作用，把太阳辐射能转化为化学能，并以有机物的形式贮存于植物体内；草食动物以绿色植物为食物，摄取其中一部分能量；肉食动物以草食动物为食物，也摄取其中一部分能量。
这就是能量在食物链中不断传递的过程。
在每一步传递过程中，能量都有大量的损耗，每一级的生物都只能利用所食用的前一级生物提供的能量的一部分。
广义的生态效率一般包括：（1）能量摄取效率，即某一营养级(t)生物所摄取的能量(I t)占前一营养级(t-1)生物所摄取能量(I t-1)的百分率，以I t/I t-1表示。
初级营养级(绿色植物)能量摄取效率，是以光合作用总量(净生产量P G)占所吸收光量(L A)的百分率，以P G/L A来表示。
（2）同化效率，即某一营养级生物的同化量（A t）占前一营养级生物的同化量（A t-1）的百分率，以A t/A t-1表示。
对初级营养级（t=1）的生物来说，即等于能量摄取效率(A1/A1=I1/I1)。
（3）生产效率，即某一营养级的生物量(P t)占前一营养级的生物量(P t-1)的百分率，以P t/P t-1表示。
对初级营养级的生物来说，也等于能量摄取效率(P1/P1=I1/I1)。
（4）利用效率，即某一营养级的生物所摄取的能量或同化量占前一营养级生物换算成能量的生物量的百分率，以I t/P t-1或A t/P t-1来表示。
浅谈生态效率
面改善了公司的环境绩效,也扩大了公司的业务范 围,为公司带来了新的收益,也为社会提供了新的就
业机会 。
生态效率在循环经济中的应
用
从2002 年开始,循环经济的发展受到高度关注。国 内学者已就循环经济的以下四个方面达成共识: (1) 确立了“3R”即减量化 、再利用 、再循环为循环 经济的操作原则; (2) 把循环经济视为环境与发展 关系的第三阶段,它不同于以前的传统的线性经济 发展模式和末端治理模式; (3) 从可持续生产的角 度出发,对企业内部、生产之间和社会整体三个层 面的循环进行整合; (4) 从新型工业化的角度审视 循环经济的发展意义,认为循环经济是经济、环境 和社会三赢的发展模式。
国际范围企业生态效率的实
践
德国大众汽车: 朝向生态效率目标设计产品。
德国大众汽车公司在1999 年推出了生态效率型轿 车Lupo ,该车型的设计在整个生命周期内进行优化, 除了车轮之外的所有部件都重新设计,整个车身都 采用循环使用的材料,汽车经废弃物和污染减量化 处理,使用到年限时,支持简易拆卸和循环使用过程 处理。Lupo 汽车不仅在使用时耗能少(每100 公里 省油3 升) 、排放尾气少,而且驾驶舒适、价格便宜, 深得广大消费者的喜爱 。
不同组织提出的定义
其中,世界可持续发展工商业联合会(WBCSD) 的定义 被广泛接受,即“通过提供具有价格优势的服务和商品, 在满足人类高质量生活需求的同时,将整个生命周期中 对环境的影响降到至少与地球的估计承载力一致的水 平上,简单说来,就是影响最小化,价值最大化”。
与其他相关概念的比较
生态效率不但要表征所研究对象的环境影响,而且评价 其经济价值。
环境负荷或资源消耗的年下降率。研究表明， 只有当t值等于下式的tk值时，环境负荷或资源 消耗才会与GDP 增长“脱钩”。这个公式是：
循环经济的生态效率
绿色能源技术
清洁能源技术
01 开发太阳能、风能、水能等清洁能源技术，减少二氧化碳排放
节能技术
02 推广节能技术，提高能源利用效率，降低能源消耗
03
总结
循环经济的技术创新是推动循环经 济发展的关键。通过运用物联网技 术、生物技术、循环制造技术和绿 色能源技术，可以实现废弃物的高 效利用和资源循环利用，促进社会 可持续发展。各种技术的结合创新 将为循环经济带来更多可能性，为 建设资源节约型、环境友好型社会
产业升级 推动技术创新
全球合作
加强国际合作，共同应对全球资源和环境问题。 倡导绿色发展理念，实现全球循环经济的共同 发展。
人类福祉
社会繁荣
01 带来更可持续的发展
双赢局面
02 促进经济增长和环境保护
03
总结回顾
有效途径 推动经济转型升级
重要路径 实现可持续发展
个人责任 为循环经济发展贡献力量
共建美丽家园
设立专项基金 支持循环经济项目的开展。
产业支持
鼓励企业开展资源回收利用技术创新，提高再 生资源回收率。支持企业建立循环经济产业链， 促进产业升级和转型。
社会参与
加强公众环保意识宣传
引导人们改变生活方式 减少资源浪费。
鼓励社会组织参与
废弃物回收 资源再利用活动。
国际合作
开展国际环保合作
01 共同推动循环经济发展。
每个人都应为循环经济的发展贡献力量，共同 建设美丽的家园。循环经济是可持续发展的重 要路径，促进经济和环境的双赢局面。
THANKS
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循环经济的原则
资源节约和再利用 核心理念
倡导绿色生产和消费 重要方式
浅谈生态效率(1)
生态效率计算方法
此外，WBCSD给出了5 个一般性环境指标(能 量消耗、物质消耗、水消耗、温室气体排放、 破坏臭氧层物质的排放) 和2 个备选环境指标 (酸化气体排放、废物总量) 。 联合国贸易与发展会议（UNCTAD） 的报告则 列举了以排放量为基础的5 个环境指标,即不可 再生能源消耗、水资源消耗、温室气体排放、 破坏臭氧层物质的排放、固体和液体废弃物。
浅谈生态效率(1)
生态效率计算方法
（1）经济价值的计算 • 目前产品或服务价值的计算主要有两类方法:成本效益
分析(Cost-Benefit Analysis ,CBA) 和生命周期成本分析 (Life Cycle Costing ,LCC) 。LCC 计算了产品的整个生 命周期内市场相关成本和收益,而CBA 则除了市场相关 成本和收益外,还包括环境外部性经济成本。
浅谈生态效率(1)
生态效率计算方法
由于各种类型的环境影响无法像经济指标那样直接相 加,在集成之前需要对不同类型的环境影响赋予相应权 重,但是赋权方法尚未达成共识。常用的赋权方法一般 是借鉴环境经济学中确定物品环境价值的调查方法,其 主观成分较大。
浅谈生态效率(1)
生态效率计算方法
2 其他计算方法 • 数据包络分析(Data Envelopment Analysis , DEA)
生态效率计算方法
DEA 方法优点在于可以有效地减小环境指标赋权方法 的主观性影响,因为它摒弃了传统主观的赋权方法,采用 统计学方法自动赋权。但DEA 模型需要大量的可靠数 据和参考样本,所涉及的环境影响种类则受到数量限制, 因此,DEA 方法在生态效率计算中尚未广泛应用。
浅谈生态效率(1)
生态效率计算方法
是以“相对效率”概念为基础,根据多指标投入和 多指标产出对相同类型的决策单位(企业或者企业 内部门) 进行相对有效性或效益评价的一种系统分 析方法 。其经济指标和环境指标分为输入和输出 两类，本着输入最小化和输出最大化的原则,使用 数学规划模型来求取所评价企业在该行业中的相 对生态效率。
生态效率——企业环境绩效审计评价的一个重要指标
项 目是否 真正有 助于防 止环境 污染 ； 调
五洲公 司高 出 ２ ． ７个百分点 ， 而说 明江西海天公司的综合效绩 从 评价 比上海 五洲公 司高 。 从该表 中 ， 也可 以看 出 ， 江西海天公 司在 财务效益状况 和偿 债能力状况 这两方面 比上海五洲公 司好 ；而 上海 五洲公 司则 在 资产运营状况 与发展能力状 况上 比江西海 天公 司略胜一筹 ， 特 别是发展能 力上 ， 远比江西海 天公司高出好 多。
杂的物理化学过程 ；资源—环境 系统 的 质量对人类生产 、生 活与生态的 影响是 复杂 的物理化 学和经 济 决策的 过程 ； 最 后表现的经济损失和 其他社会成 本则是
和实用 价值 。
再者， 从层次分析框架 的最终结果看 ， 我们可 以了解到各个 指标 在不 同企 业中的具 体数值 ，从而可 以得知该企业与其他企
本文所 运用的企业效绩评价方法 ， 采用 了多层次 、 立体式 的 评价指标体系 ， 对企业财务效 益 、 资产 营运 、 偿债能力 、 发展能力 等 四方面的基本 内容进行详尽 阐述 ，并从不 同角度进行因素调
特姆 Ｓ ｈ ｌ ｇ ｅ／ｔ ｒ ８ ） ｃ ａ ｅ ｇ ｒ ｕｍｌ ９ 。这 个词 ｔ Ｓ ９
上式分子 的 “ 业绩 应加上双 引号 ，
是适血人类日益严峻的资源环境问题与
可持续发 展的要求而提 出的。生态 效率
“ 环境业绩” 其实是对资源环境的 “ 负的 贡献 该指标计量了单位价值的环境影 。
评价标准 ， 被审计单位在环 境资源利 对
而言之 ， 支出得当 ） 例如 ， 。 要在 Ａ地与 Ｂ 地之间建一条货 物运 输线 ， 建公路 、 是修 铁路还是利 用水路 ，这涉及到经济性 问 题 ； 里支出多少是 效率性问题 ； 每公 运行
环境规制对生态效率的影响
绿色生产
环境规制可以促使企业实施绿色 生产，通过优化生产流程、减少 能源消耗和废弃物排放等措施， 提高生态效率。
循环经济
环境规制还可以促使企业采用循 环经济的模式，实现资源的再生 利用和废弃物的综合利用，从而 提高生态效率。
环境规制对企业技术创新的影响
技术创新投入
环境规制可以刺激企业增加对技术创新 的投入，开发更高效、更环保的生产技 术和产品，提高企业的竞争力。
VS
技术创新合作
环境规制还可以促进企业与科研机构、高 校等开展技术创新合作，共同研发新技术 、新工艺，推动产业升级和转型。
05
环境规制的政策建议
强化环境规制的政策建议
制定严格的环境法规
通过制定严格的环境法规，限制企业和个人对环境的破坏行为， 以保护生态环境。
强化环境执法力度
加大环境执法力度，严厉打击环境污染和生态破坏行为，严格追究 相关人员的法律责任。
环境规制对生态效率 的影响机制主要包括 三个方面
2. 促进企业技术创新 和转型升级，提高资 源利用效率；
1. 直接限制企业的排 污行为，降低环境污 染程度；
环境规制的影响机制
3. 改变消费者和企业的行为和决策，推动绿色生产和可持续发展。
环境规制的实施可以带来一系列正向效应，如改善环境质量、提高生态效率、促进经济增长等。然而，在实际操作中，环境 规制也可能会带来一些负面影响，如增加企业成本、降低竞争力等。因此，政府在制定环境规制政策时需要权衡各种因素， 以实现环境保护和经济发展的平衡。
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03
环境规制对生态效率的 影响
环境规制对生产效率的影响
正面影响
合理的环境规制可以促进企业采取更环保、更高效的生产方式，进而提高生产效 率。例如，对于高污染行业，严格的环保法规可以促使企业改进生产工艺，采用 环保材料或技术，从而降低生产成本，提高生产效率。
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三、初级生产和次级生产
定义： 初级生产—植物等自养型生物固定太阳能或制 造有机物的过程，也第一性生产。 次级生产—动物和其他异养生物的生产，也第 二性生产。
㈠、初级生产
NP=GP-R
代表供给生态系统中其他营养级利用的能量。 单位为g/（㎡·年）或J/（ ㎡·年），故也称为 初级生产力。
生物量：某一时刻生态系统单位面源自内所积 累的活有机质的总量。 单位为g/㎡或J/㎡。
×100%
E——饲料转化效率；
P——产品、增重；
R——同期内消耗的饲料量，包括维持和生产。
②饲料能量利用率
总产出能量
饲料能量利用率=
×100%
总投入饲料能量
土地利用率
⑷土地利用率
一定时期内系统生产的 畜产品量（或牧草量） 土地利用率= 同时期内用于该畜产品（或牧×100% 草量）生产占用的土地面积
费者或分解者）所摄取的能量。
A（同化）：表示动物消化道内被吸收的能量。
R（呼吸）：新陈代谢和各种生命活动中所消耗
的能量。
P（生产量）：呼吸消耗后所净剩的能量。
植物—净初级生产量NP 动物—P=A-R
能流的各种效率 同化率﹙AInn﹚= 固吸定收的的日日光光能能（植物）
= 同摄化取的的食食物物能能（动物）
Pn
生长效率﹙An﹚=
n营养级的净生产能量 n营养级的同化能量
消费或利用效率﹙IPn+n1﹚=
n营养级的净生产能量 n营养级的同化能量
林德曼效率
林德曼效率（IIn+n 1）=
n+1营养级摄取的能量 n营养级净生产能量
一般10%的林德曼效率是一条重要的生态学规 律。从利用效率来看，随着营养级升高略有提 高（20%～25%）.
⑴系统生产率——系统的产出与其投入的能 量之比，即系统的产出投入比。
总产出能量
生产率=
×100%
总投入人工能量
光能利用率
⑵光能利用率
光能利用率=
总产出能量 总投射的太阳光能
×100%
饲料利用率
⑶饲料利用效率
①饲料转化率——将饲料转化为畜产品所表 现出来的生产能力，即初级生产到次级生产。
E=
P R
二、原理
初级消费者 摄入
粪便
初级消费者
同化
分
解 者 利
遗体 用于生长 残骸 发育繁殖
用
呼 吸
散 失
呼 吸
能量金字塔 散 失
次级消费者 摄入
…
呼吸
呼吸 呼吸
呼吸
太阳能
…
生产者 (植物)
初级消费者 次级消费者
(草食动物) （肉食动物)
三级消费者
(肉食动物)
分解者(细菌、真菌等）
呼吸
能流参数
I（摄取或吸收）：表示一个生物（生产者、消
五、应用
投入水平、产出水平、资源利用水平
1、投入水平 ①总输入量——人工投入畜牧生态系 统的辅助量。 ②各输入量占总输入量之比
产出水平
2、产出水平 产出总能量和净能量 产出总产量和净产量 各输出量占总输出量
产出水平与生态效率成正比关系
资源利用水平
3、 资源利用水平：生产率、光能利用率、 饲料利用率、土地利用率
生态系统效率——原理与应用
报告小组：陈禄 戴群 陈峰 钱跃 吴昊 牟莹莹
指导老师：冀德君
一、定义
在生物学中，生态效率是指生态系统中 各营养级生物对太阳能或其前一营养级 生物所含能量的利用、转化效率，以能 流线上不同点之间的比值来表示。
生态效率一般分为两类：一类是本营养 级与前一级相比，另一类是同一营养级 内不同阶段间相比。
六、可持续性
1、生态系统的资源利用与稳定
种群数量与群落结构 生态系统的稳定性与自我调节能力 生态系统的稳定性与自我调节能力成 反比。
2、生态系统的环境污染与生态安全
物质循环：N、C、S
3、生态平衡 环境的破坏 生物入侵
谢谢！
次级生产
异养生物不能直接利用太阳能，必须消耗初 级生产产物，净初级生产量是唯一来源。
C=A+FU
C——动物从外界摄取的能量；
A——被同化的能量； FU——粪尿损失的能量。
A=P+R
P=C-FU-R
四、意义
充分利用生态资源，最大限度的提高生产。 生态效率研究背景多半是站在人的角度去分析 生态系统中的各种形式的能量实际存在关系， 以指导人类的生产实践活动，是林德曼效率的 发展和升华。 能量传递，畜牧发展。