（節選）

人類文明與自然環境的相互作用，必然有一系列的結果產生，而且是動態的。我們可以通過對自然環境和人類文明的狀態識別，來分析這些結果。首先，將分析領域分為3個：自然環境對現代化的生態響應、人類文明的經濟轉型（生態經濟）和社會轉型（生態社會）；其次，將4個分析層次分為2個集合：生態效率和結構、生態制度和觀念的時序分析。下面先討論生態效率和結構。關于生態制度和觀念的時序分析，將在第三部分專門進行。

在本報告里，生態效率指現代化過程中與資源、環境和生態相關的各種過程的效率，生態結構指現代化過程中與資源、環境和生態相關的各種組織和結構；它們是現代化與自然環境相互作用的物理體現。現在分析的是有統計數據的那部分變化。本章第一節介紹了時序分析的方法和國家樣本，這里討論其結果。前面提到，生態效率和結構的時序分析，有工業文明時期（1760～1960年）和生態轉型時期（1970年以來）兩個歷史尺度，以后者為重點。

1、生態效率變遷的長期趨勢

在過去300年里，世界現代化與自然環境的相互作用，導致了生態系統內部的巨大變化，也引發了現代化模式的生態轉型，包括生態效率的變遷（表1-15）。當然，變化的進程是不同步的，存在很大的國際差距和地域差異。特別是，發達國家已經完成工業化并進入生態轉型時期，而發展中國家尚沒有完成工業化，兩者的差距和差異是非常明顯的。

表1-15 1700～2001年生態效率變遷的基本事實

參考資料：World Bank 2005，OECD 2004，FAO 2005，UN 1954，1964，1986，2005，UNEP 2000。

注：混合變量包括兩個部分：（1）地域變量，有升有降和地域差異；（2）趨勢不明的變量，有升有降。

本章第一節把生態變量分為七大類：上升變量、下降變量、轉折變量、波動變量、隨機變量、地域變量和數值飽和變量。由于波動變量和隨機變量的國際可比性較差，所以，本報告重點分析其他五類變量。下面分別刻畫各個領域生態效率的長期趨勢。

（1）生態響應領域生態效率的長期趨勢

上升變量：人口數量、人口密度（圖1-8）、人均化石能源消費、人均生態足跡等。

下降變量：人均國土面積、人均可耕地面積（圖1-9）、人均草地面積（圖1-10）、人均淡水資源、生物多樣性、人均森林面積等。

轉折變量：森林砍伐率、人均鋼鐵生產（圖1-11）、人均水泥生產（圖1-12）、人均工業廢水BOD排放、人均空氣污染等。

混合變量：人均CO2排放（圖1-13）、人均糖生產、人均能源生產（圖1-14）、人均礦產生產、人均鋁生產（圖1-15）、人均銅生產、人均鉛生產、人均鋅生產等。

飽和變量：略。

（2）生態經濟領域生態效率的長期趨勢

上升變量：農業土地生產率、谷物單產（圖1-16）、有機農業比例、人均國際旅游收入、物質經濟生產率（圖1-17）、人均物質產值、國土生產率、廢物循環利用率（圖1-18）等。

下降變量：略。

轉折變量：經濟物質密度（圖1-19）、經濟能源密度（圖1-20）、化肥使用強度（圖1-21）、工業鋼鐵密度、工業水泥密度、服務業木材密度、經濟資源密度、經濟鋼鐵密度、經濟水泥密度、工業廢水BOD排放強度（圖1-22）、經濟廢氣排放密度（CO2排放/GDP）（圖1-23）等。

混合變量：人均直接物質投入（圖1-24）、農藥使用強度（圖1-25）、人均木材生產、礦產生產率等。

飽和變量：略。

（3）生態社會領域生態效率的長期趨勢

上升變量：預期健康壽命、人均服務收入（圖1-26）、人均能源消費、人均電力消費、人均城市廢物排放（圖1-27）、人均家庭廢物排放（圖1-28）、城市廢物和廢水處理率等。

下降變量：兒童死亡率、成人死亡率等。

轉折變量：城市空氣污染、能源效率、電力傳輸損耗率等。

混合變量：農村人口密度（圖1-29）、電力使用效率（圖1-30）、人均糧食生產（圖1-31）、人均糧食供應、人均糖消費、人均木材（鋸木）消費、人均鋁消費、人均銅消費、人均鉛消費、人均鎳消費、人均錫消費、人均鋅消費等。

飽和變量：略。

2、生態效率變遷的世界前沿和國際差距

生態變量的時間系列數據顯示，幾乎每一個生態變量的國際差異都非常大，具有極大多樣性。由于篇幅的限制，我們不可能分析每一個變量的國際差距和世界前沿。而且，地域變量本身就存在地域和國際差異。下面，我們從生態響應、生態經濟和生態社會等三個領域，各選一個上升變量或下降變量為代表，分析它們的世界前沿和國際差距。

（1）生態響應領域生態效率的世界前沿和國際差距

生態響應是自然環境和生態系統對現代化的反應。不同國家的自然環境和生態系統的差異是巨大的，許多生態變量的國際差異是歷史形成的，而不是生態系統對現代化的反應不同所造成的，這些是自然和人為雙重決定的。所以，生態響應領域的許多變量，難以區分哪些是現代化過程中形成的國際差距，哪些是自然存在的國際差異。自然形成的國際差異，是現代化的約束條件，而不是現代化的后果。這里，分析人均國土面積指標的國際差異（表1-16）。它反映了世界用有限的土地，不僅養活越來越多的人口，而且提高人類的生活水平。

首先，人均國土面積的世界前沿。人均國土面積的變化決定于兩個因素：歷史形成的國土面積和人口規模，人口自然增長率。第一個因素是一種“歷史因素”，第二個因素是“人為因素”。人均國土面積的變化，不能簡單地識別，什么是“世界前沿”。

其次，人均國土面積的國際差異。不同國家的國土質量是不同的，有些國家可耕地和草原面積比較大，有些國家沙漠和高山面積比較大。如果不考慮質量因素，只考慮規模，那么，世界不同國家的人均國土面積相差巨大，2003年最大相對差距約為670倍。人均國土面積最大的國家為人均63萬平方米，最小的國家約為人均1千平方米。

其三，人均國土面積的國家地位的轉移。利用馬爾可夫鏈原理分析國家地位的轉移概率（表1-17）。在1950年到2003年的53年里，17%的人均國土面積最多的國家降級，25%的人均國土面積最小的國家升級。

（2）生態經濟領域生態效率的世界前沿和國際差距

生態經濟的變遷，既與國家的自然環境和經濟水平有關，也與國家的經濟活動有關。生態經濟的生態效率的時序變化的共性特點有：物質經濟生產率提高、資源和能源生產率提高、廢物循環利用率提高、經濟資源密度、物質密度和能源密度下降、經濟廢物密度下降等。這里，選用物質經濟生產率指標為代表，分析其前沿、差距和轉移概率（表1-18、表1-19）。

表1-18 1960～2001年物質經濟生產率的世界前沿和國際差距 （單位：2000年價格美元）

數據來源：World Bank 2005。

表1-19 1970～2001年物質經濟生產率的國家分組及其轉移概率（馬爾可夫鏈分析）

注：國家分組是根據國家數目的平均分組。第1組是生產率最高的國家，第4組是最低的國家。

首先，物質經濟生產率的世界前沿。按2000年不變價格計算，從1960年到2001年，在分析樣本國家中，物質經濟生產率的最大值，從大約15900美元提高到87400美元。

其次，物質經濟生產率的國際差距。在過去的41年里（1960～2001年），物質經濟生產率的最大絕對差距，按2000年不變價格計算，從大約15700美元擴大到87200多美元，擴大了約5倍；最大相對差距，從100多倍擴大到700多倍。

其三，物質經濟生產率的國家地位的轉移概率。利用馬爾可夫鏈原理分析國家地位的轉移概率（表1-19）。在1970年到2001年的31年里，12%的高生產率國家（物質經濟生產率最高組的國家）降級，22%的低生產率國家（物質經濟生產率最低組的國家）升級。

（3）生態社會領域的世界前沿與國際差距

生態社會的變遷，既與國家自然環境和社會水平有關，也與國家社會政策和消費模式有關。生態社會的生態效率的時序變化的共性特點有：平均預期健康壽命延長、兒童和成人死亡率下降、物質勞動力比例下降、人均服務收入提高、可再生能源比例提高、城市廢物處理率提高、城市廢水處理率提高、空氣污染下降、人均物質消費具有地域差異等。下面，選擇人均服務收入指標為代表，分析其世界前沿、國際差距和轉移概率（表1-20、表1-21）。

首先，人均服務收入的世界前沿。在分析樣本國家中，人均服務收入的最大值，按2000年不變價格計算，從大約4400美元提高到25000美元。

其次，人均服務收入的國際差距。在過去的42年里（1960～2002年），人均服務收入的最大絕對差距，按2000年不變價格計算，從大約4400美元擴大到25000多美元，擴大了約5倍；最大相對差距，從600多倍擴大到1800多倍。

其三，人均服務收入的國家地位的轉移概率。利用馬爾可夫鏈原理分析國家地位的轉移概率（表1-21）。在1970年到2002年的32年里，24%的高服務收入國家（人均服務收入最高組的國家）降級，28%的低服務收入國家（人均服務收入最低組的國家）升級。

3、生態結構變遷的長期趨勢

前面講到，生態結構指現代化過程中與資源、環境和生態相關的各種組織結構。在過去300年里，世界現代化與自然環境的相互作用，導致了生態系統內部的巨大變化，也激發了現代化模式的生態轉型，生態結構的變化就是其主要內容（表1-22）。當然，變化的進程是不同步的，存在很大的國際差距和地域差異。國際差距和差異，既與國家的自然條件和發展水平有關，也與國家的應對生態轉型的態度和行為有關。發達國家已經完成工業化并進入生態轉型時期，而發展中國家尚沒有完成工業化，兩者的差距和差異十分明顯。

表1-22 1700～2001年生態結構變遷的基本事實

參考資料：World Bank 2005，OECD 2004，FAO 2005，UN 1954，1964，1986，2005，UNEP 2000。

注：混合變量包括兩個部分：（1）地域變量，有升有降和地域差異；（2）趨勢不明的變量，有升有降。

（1）生態響應領域生態結構的長期趨勢

上升變量：國家保護區比例、淡水資源利用比例等。

下降變量：略。

轉折變量：空氣污染（圖1-32）、森林覆蓋率等。

混合變量：CO2排放（圖1-33）、溫室氣體排放（圖1-34）、可耕地比例、草地比例、多年生作物用地比例、農業用地比例（圖1-35）等。

飽和變量：略。

（2）生態經濟領域生態結構的長期趨勢

上升變量：有機農業比例提高等。

下降變量：農業用水比重、物質經濟比例（圖1-36）等。

轉折變量：工業廢水BOD排放（圖1-37）等。

混合變量：耕地使用強度（圖1-38）、環保投入、資源消耗比例（圖1-39）、環境損失比例（圖1-40）、海洋漁業比例、水產養殖比例等。

飽和變量：略。

（3）生態社會領域生態結構的長期趨勢

上升變量：城市安全飲水和衛生設施比例、農村安全飲水和衛生設施比例、城市廢水處理率、電力消費比例（圖1-41）、長壽人口比例、服務收入比例（圖1-42）等。

下降變量：物質勞動力比例（圖1-43）、農村人口比例等。

轉折變量：可再生能源比例等。

混合變量：能源進口比例、糧食安全、能源安全、環境安全等。

飽和變量：20世紀發達國家的一些生態變量的數值已經飽和，如城市安全飲水和衛生設施比例、城市廢水處理率等，它們的數值已經達到或接近極限值（100%）。

4、生態結構變遷的世界前沿和國際差距

在過去的300年里，生態結構的變遷是不同步的，生態結構變化的世界前沿、國際差距和國際地位的變化存在很大的多樣性。由于篇幅有限，我們不能對每一個指標的世界前沿和國際差距進行分析，只能以少數指標為代表。詳細分析請參考第三節截面分析的結果。

（1）生態響應領域生態結構的國際差異

國家的自然環境是歷史形成的，生態響應形成的生態結構變化，部分是人為的變化，部分是歷史的延續。這里選用農業用地比例指標為代表，分析其變化（表1-23和表1-24）。

首先，農業用地比例的世界前沿。農業用地比例的變化決定于兩個因素：歷史形成的國土質量，土地利用的改變。第一個因素是一種“歷史因素”，第二個因素是“人為因素”。農業用地比例的變化，難以判斷什么是“世界前沿”，更多是國際差異。

其次，農業用地比例的國際差異。不同國家的國土結構是不同的，有些國家可耕地和草原面積比較大，有些國家森林和水體面積比較大。如果不考慮結構因素，只考慮比例變化，那么，世界不同國家的農業用地比例相差比較大，2002年最大相對差距約為12倍。農業用地比例最大的國家約為91%，最小的國家約為7%。

其三，農業用地比例的國家地位的轉移。利用馬爾可夫鏈原理分析國家地位的轉移概率（表1-24）。在1965～2002年的37年里，32%的農業用地比例最大的國家降級，11%的農業用地比例最小的國家升級。土地使用的改變是明顯的。

（2）生態經濟領域生態結構變化的世界前沿與國際差距

生態經濟領域的生態結構的時序變化的主要特點是：物質經濟比例下降、有機農業比例上升等。這里選用物質經濟比例指標為代表，分析其變化（表1-25和表1-26）。

首先，物質經濟比例的世界前沿。在生態經濟中，物質經濟比例越低，經濟水平越高。在過去103年里，物質經濟比例從43%下降到22%。

其次，物質經濟比例的國際差異。2003年，物質經濟比例最大相對差距約為4倍；物質經濟比例最低的國家約為22%，最高的國家約為84%。

其三，物質經濟比例的國家地位的轉移。利用馬爾可夫鏈原理分析國家地位的轉移概率（表1-26）。在1960～2002年的42年里，52%的物質經濟比例最小的國家降級，39%的物質經濟比例最大的國家升級。經濟結構的變化是劇烈的。

（3）生態社會領域的生態結構的世界前沿與國際差距

生態社會領域的生態結構的時序變化的特點是：安全飲水和衛生設施比例提高、長壽人口比例提高、服務收入比例提高、現代可再生能源比例提高、物質勞動力比例下降等。這里選用長壽人口比例（65歲及以上人口比例）指標為代表，分析其變化（表1-27、表1-28）。

表1-27 1900～2003年長壽人口比例的世界前沿和國際差距

表1-28 1960～2003年長壽人口比例的國家分組及其轉移概率（馬爾可夫鏈分析）

注：國家分組是根據國家數目的平均分組，第1組是長壽人口比例最大組，第4組是最小組。

首先，長壽人口比例的世界前沿。在過去103年里，長壽人口比例從9%上升到19%。這從一個角度說明，在20世紀里，人類生活質量獲得巨大進步。

其次，長壽人口比例的國際差異。2003年，長壽人口比例最大相對差距約為10倍；長壽人口比例最大的國家約為19%，最小的國家約為2%。

其三，長壽人口比例的國家地位的轉移。利用馬爾可夫鏈原理分析國家地位的轉移概率（表1-28）。在1960～2003年的43年里，12%的長壽人口比例最大的國家降級，24%的長壽人口比例最小的國家升級。社會結構的變化同樣是顯著的。（摘自中國科學院中國現代化研究中心中國現代化戰略研究課題組《中國現代化報告2007》 ）