第二章 产业代谢与物流分析

产业代谢与物流分析

IndustrialEcology一、产业代谢概念的提出1989年美国环境生态学家R.A.Frosch首次通过模拟生物新陈代谢过程和生态系统的循环再生过程提出“产业代谢”的概念；其后N.E.Gallopoulos等人提出了“产业生态系统”的概念。产业代谢分析是模拟生物和自然生态系统代谢功能的一种系统分析方法。一、产业代谢概念的提出与自然生态系统相似，产业生态系统同样包括四个基本组成，即生产者、消费者、再生者和外部环境，通过分析系统结构的变化，进行功能模拟和分析产业流来研究产业生态系统的代谢机能和控制方法。在本质上，产业代谢是把原材料和能源以及劳动在一种（或多或少）稳态条件下转化为最终产品和废物的所有物理过程完整集合。一、产业代谢概念的提出作为新兴的学科领域，产业生态学的一个核心内容就是对产业代谢的研究，其研究目的是分析我们社会的物质基础、产业系统内部以及与环境之间的物质和能量交换。当前的产业代谢造成了资源耗竭，并对环境产生了巨大压力。那么如何才能使其可持续发展呢？通常认为，最有效的方法是通过物质回收、最优化能源利用、提高物质利用效率等途径最小化其与环境系统的物质交换，从而实现产业系统的可持续发展。一、产业代谢概念的提出目前产业代谢的研究成果对公共政策的影响非常微弱，应用范围也极其狭窄。原因有很多：一、是理论研究与具体政治目标的脱节；二、是缺少有效的产业代谢分析工具，再者就是在理论研究和政策制定过程中，没有充分重视经济和自然生态系统中物质流动的作用。一、产业代谢概念的提出20世纪70年代，开始对特定污染物的末端控制；

20世纪80年代，开始提倡污染物综合防治，与此同时兴起了对绿色化学和清洁生产技术的研究。随着资源减少和环境污染日趋严重，人们又将研究重点转向对产业代谢的研究。一、产业代谢概念的提出1992年，Schmidt一Bleek提出10倍因数的概念，指出在未来的50年应该提高发达国家的物质生产力，使全球物质需求减少一半。

1995年Weizsaecker又提出更为适度的4倍因数概念。二、产业代谢研究内容可以在有限的区域内追踪某些污染物。可以分析研究一组物质，如某些重金属。产业代谢研究也可以仅限于某种物质成分，以确定其不同形态的特性及其与自然生物地球化学循环的相互影响。比如硫、碳等的工业代谢分析。产业代谢也可以研究不同的与这样那样的产品相联系的物质与能量流，例如德国乌拍塔尔研究院曾经就多种日用消费品进行了产业代谢分析，典型的例子是对澄汁的产业代谢分析。二、产业代谢研究内容德国是世界上人均橙汁消费量最高的国家，每人年消费橙汁21升。欧洲消费的橙汁中80％以上来自世界上最主要的橙汁生产国巴西。橙汁从巴西到德国要经过12000公里的长途运输。为了运输的经济性，橙汁要浓缩成原来状态8％的总量，并在零下18度的条件下冷藏。二、产业代谢研究内容橙汁生产的主要原料是水和石油。石油主要用于生产蒸汽，用于橙汁浓缩加工。生产1吨橙汁需要8.1千克石油。如果包括运输与冷藏在内，每吨橙汁约需100千克石油。水的消耗同样不可小视：每一杯橙汁至少需要22杯水，主要用于浓缩过程中产生蒸汽和运到德国后稀释浓缩橙汁。二、产业代谢研究内容分析表明在德国生产1升橙汁需要25千克其他物质消耗，还不包括所谓的生态包袱。即为了取得生产橙汁所需的石油与水而需要消耗的能源与原料。而物质流分析方法将会对此进行研究。比如说，生产1千克石油约需0.5—20升的水。如果我们想做一全面分析，就应把这些水也包括进去；同样地，也应该包括在橙汁运输分销过程中需要大量的小规格包装物料（用于适应航空与铁路运输的独立小包装）以及由此产生大量的废料。我们可从以下两个角度使橙汁生产与消费更为“生态化”：一是生产者应设法减少这25千克的物质消耗，例如让浓缩过程更为有效；另一角度，看起来难以实现，那就是减少橙汁消费。二、产业代谢研究内容就德国而言，每人每年喝掉21升橙汁，如果按照“生态足迹”来计算，生产这21升橙汁相当于需要24平方米的土地。换句话说，德国每年消费的橙汁总量，相当于需要巴西的150000公顷良田，这相当于瑞士国土百积的3倍以上。由此可见对于社会一环境系统的物质流分析可以重新审视我们的经济活动，引导经济系统中物质和能源流动向更可持续的方向发展。近年的研究成果也表明，对于产业代谢的研究应该基于对经济和环境系统中物质流的分析，因此国内外专家学者纷纷将研究重点转向对物质流的分析，并且已经取得了一定成绩。三、物质流分析的概念及发展人类社会经济系统与自然环境之间是依靠各种物质流（materialflow）联系起来的，产业代谢分析实质上是对这些物质流的研究与分析。20世纪80年代后期，人们逐渐认识经济系统中的物质流动对于物质的全球循环具有重大的影响；另外经济系统还影响自然生态系统的物质和能源消耗。因此许多学者认为，人类的经济系统是自然生态系统的子系统。三、物质流分析的概念及发展经济系统中的物质与能量流动与生态系统中的物质和能量流动相类似，但具有以下特性：1．经济系统与生态系统之间的物质交换量大而迅速；2．经济子系统内部物质流动迅速；3．经济子系统内物质利用率低。三、物质流分析的概念及发展简单说来，物质流分析主要是对社会经济或环境系统中的物质输入和输出进行量化，建立物质流账户，以便进行以物质流为基础的优化管理。它具体是通过物理单位（如质量）对物质从开采、生产、消费、循环使用直到最终处置进行结算，其分析的物质可以是元素、原材料、产品、制成品，也可以是废弃物以及向空气、水的排放物等等。三、物质流分析的概念及发展20世纪90年代初，德国Wuppertal研究所的研究人员提出了生态包袱（ecologicalrucksacks）的概念，后来也称其为隐藏流（hiddenflows）。此后形成了

较为完善的物质流分析框架，并广泛应用于各国研究当中。例如德国、荷兰、美国、日本、澳大利亚、奥地利、芬兰意大利、波兰、瑞典、英国、法国等主要发达国家先后对本国的资源物质利用情况与经济发展进行了分析，近年来，中国、巴西、委内瑞拉等少数发展中国家也开始进入该研究领域。物质流分析研究因其强烈的政策导向和对政策的指导意义而受到国际上的关注，通过物质流分析，可以控制有毒有害物质的投入和流向，分析物质流的使用总量和使用强度，为环境政策提供了新的方法和视角。四、物质流分析的理论基础（一）质量平衡定律（massbalance）质量平衡定律适用于一切层次上的物质流分析，任何物质流无论其形态如何变化，其总的质量是守恒的。物质平衡公式为：物质输入量＝物质输出量＋物质储存量物质平衡是物质流分析的理论基础，它可以叙述某种特殊要素在时间点的流动，包括向环境的散失，并能够估计原料流动系统每个阶段的输入和输出，从而提出与原料相连的全部途径的分析观点。

20世纪90年代，美国矿产局基于此完成了对As、Cd、Pb、Zn等金属和矿物的研究。四、物质流分析的理论基础（二）生命周期评价生命周期评价是评价产品从摇篮到坟墓的整个生命周期过程中对环境产生的影响的系统方法。它首先辨识和量化整个生命周期和能量的消耗及环境释放，然后评价这种消耗和释放对环境的影响，最后辨识减少这些影响的机会。目前生命周期评价作为一种产品环境特征分析和决策支持工具技术上已经日趋成熟，并得到较广泛的应用。四、物质流分析的理论基础（二）生命周期评价利用生命周期评价来进行物质流分析可以发现不易引起注意的隐藏流，它要求对产品整个生命周期中的间接物质流进行计算。它是一个很有用的分析工具，可以评价产品整个生命周期中的物质输入，包括所谓的“生态包袱”。生态包袱是指那些不会进入经济系统、产生经济效益，却是产品整个生命周期中必不可少的物质，根据定义“生态包袱”等于生命周期中总的物质输入减去产品本身质量。四、物质流分析的理论基础（二）生命周期评价基于生命周期评价的物质流分析方法主要适用于对生物质或非生物质原材料以及初级加工产品的研究。而在分析成品半成品时，由于需要大量的、每个生产阶段的物质输入数据，所以可能会耗费大量的时间和精力，并且系统边界的定义也相当困难。分析宏观水平上的物质流有一个更为简便的方法，即投入产出分析。四、物质流分析的理论基础（三）投入产出分析（Input一outputAnalysis,IOA)投入产出分析方法作为一种经济核算方法，其思想在18世纪由法国经济学家首先提出。

20世纪70年代初，西方国家的一些经济学家将经济范畴的投入产出表扩展到环境一经济系统中，构成了环境－经济投入产出表。投入产出分析法有助于寻求经济系统中所有直接流和间接流，并能确定一套相应指标。四、物质流分析的理论基础（三）投入产出分析（Input一outputAnalysis,IOA）投入产出分析的一个重要应用是计算单位最终需求的物质投入总量。通过分析，人们不仅可以获得部门生产的直接物质需求，还可以得出由其他部门的产品供应引起的间接物质需求，从而可确定最终需求（如私人消费、出口）所需的总物质投入。四、物质流分析的理论基础（三）投入产出分析（Input一outputAnalysis,IOA）资源利用投入产出分析有两种途径：一是货币投入产出表（monetaryinput-outputtables,MIOTs)；一是实物投入产出表（physicalinput-outputtables,PIOTs）。四、物质流分析的理论基础（三）投入产出分析（Input一outputAnalysis,IOA）理论上PIOTs更适合计算间接资源需求，因为资源投入的种类是多种多样的，然而PIOTs重要的缺陷在于不容易获得数据，因此应该将两者结合使用。与生命周期评价方法相比，投入产出分析在研究国家层次的物质流时，只需知道总的物质投入和实物出口，然后再根据MIOTs来确定经济系统中的直接和间接物质投入，以及所有部门的物质生产力。五、物质流分析方法分类MFA有多种不同研究方法，但其最终目的都是为了维持产业代谢的可持续性。实现此目的的策略又有两种，一种策略是把降低物质流的毒性（detoxification）和环境污染程度作为重要目标；另一种策略是将物质减量化(dematerialization）和生态重组看作环境可持续的先决条件，因此无论是单位物质流的潜在影响还是物质流的数量和结构都要进行分析。需要指出的是，这两者对实现可持续发展都是必须的，因此应该将其看作是互补的而不是互斥的。五、物质流分析方法分类第一种类型的物质流分析可以用来控制环境有害物质（如重金属）的流动。SFA(Substanceflowanalysis）可确定这些物质向环境排放的主要途径、与之相关的过程、产业系统内部的物质存储和流动、以及这些物质在环境中的最终浓度。SFA的结果既可以用于决策制定，也可用于产业系统本身的调节，尤其是研究单个产品时。20世纪80年代欧洲主要应用第一种类型的物质流分析，而90年代开始第二种类型的物质流分析方法被广泛应用于各国经济系统物质流分析中，于是就有了较为完善的经济系统物质流分析方法。五、物质流分析方法分类物质流分析方法也可以根据所研究的系统边界来划分，按照地理边界可以分为：水域、森林、农田等等；按照行政区域划分为：企业MFA、区域MFA、国家MFA。由于MFA方法过于繁多，使得不同研究之间的相互比较相当困难，于是迫切需要建立统一的MFA框架或方法体系，并对MFA方法作适当简化。六、物质流分析方法——SFA法SFA是一种重要的物质流分析方法，它基于投入产出分析，着重于环境流的分析，有时也称为环境投入产出分析。SFA主要分析的是一些与特定环境影响相关的某一种或者某一组物质，如重金属、氮元素、碳元素、氯以及能源物质等等，其核心是物质平衡理论，依据这个理论可以发现那些潜在的或预料不到的物质流和排放物。SFA有静态和动态之分，静态SFA模型可以评估污染问题的起源，还可以评估在经济系统材料管理中一定变化的影响；动态SFA模型则可以评价将来排放的发展趋势和废物的产生。六、物质流分析方法——SFA法SFA尤其侧重于对有害物质的研究，该方法需要首先了解不同物质流之间的相互关系，某种有害物质的各种问题转移机制，以及经济系统中的物质积累可能造成的环境影响。SFA有助于制定预防性的、主动的环境政策，从而调整这些有害物质在整个生命周期中的流动情况，尽可能减少其潜在环境影响。一般情况下，SFA要对进出经济实体（区域、国家甚至全球）的某种物质流绘制流动图，建立分析模型，并进行结果解释。这个流动图包括物质的进口、开采、生产、出口、消费以及最终环境排放等过程。六、物质流分析方法——SFA法vanderVoet在1996年给出SFA的基本框架，它主要包括：研究目的及系统边界定义；数据清单及分析模型的建立；分析结果解释。根据研究目的不同，每个具体过程又包含不同具体内容。1．定义目的及系统边界研究的目的是通过物质流分析，得出提高物质利用效率和减少废物产生的方法，研究降低物质利用强度的方法，从而指导国家政策和经济活动。系统边界的定义应考虑到物质、空间、时间、经济/环境特征等四个变量。六、物质流分析方法——SFA法1．定义目的及系统边界系统边界的定义首先要选择一种或一组物质，物质的选择通常是由该地区的主要环境问题决定的。例如重金属镉和铬对比利时佛兰德斯的环境具有较大的影响。重金属镉在西方国家属于优先污染物，它具有很强的毒性，且应用广泛，以污染物状态排放到环境后能够不断富集，严重危害环境，而且可能造成资源耗竭。铬也是优先污染物，但是它的毒性取决于其价态：六价铬的毒性比三价铬大，但它仍会造成严重的环境污染。因此我们就需要对镉和铬的流动情况进行系统分析。六、物质流分析方法——SFA法1．定义目的及系统边界系统边界划分的第二个内容是空间上的界定。对于区域大小并没有特殊要求，对任何范围进行物质流分析都是可能的。最好按照行政区划分，因这样易获得统计数据。接下来就应该确定时间范围。对于物质流动的研究本身就包含了时间因素，因为物质流动是用单位时间内质量流动来表示的。从数据的可获得性和政策实施角度来看，通常以一年为时间界限。将物质流分析进行细化更能显示环境和经济系统之间的相互影响，通常分为两个子系统：(1)社会子系统，也称为经济子系统或技术圈。这个子系统包括可以人为控制的物质储存和流动。(2)环境子系统，也称为生物圈，这个子系统包括环境系统中的物质储存和流动。六、物质流分析方法——SFA法1．定义目的及系统边界另外也可以将这两个子系统进一步划分，例如环境子系统可以分为生物圈、大气圈和水圈。表3—2给出了在研究重金属镉、铬的案例中需要考虑的经济活动。六、物质流分析方法——SFA法2．建立数据清单和分析模型将总体物质储存和流动进行量化的方法有两种，一种是构建帐户，另外一种是静态模拟。(1)构建帐户实际上是指事先将物质流动和累积情况进行簿记，然后再归纳整理，使得决策者能够发现其趋势、评估一定政策变化可能带来的影响。如果是用来描述社会流动，我们通常可以省略物质储存，而只需要物质流动相关的数据。研究者可向区域内的企业或者组织发放调查问卷，这当然需要很长时间，而且需要这些企业和组织的积极配合。然而仍有一些物质流是无法量化的，因为根本得不到相关信息。有些缺失的数据可以通过间接数据来推算。环境数据大多可以从环境保护部门直接得到。六、物质流分析方法——SFA法2．建立数据清单和分析模型(2)静态模拟在静态模型中物质流是通过一系列数学方程来表示的，这些方程能够反映不同过程中输入和输出流之间的关系。一方面，静态模型详细说明了物质储存和流动之间的关系，使决策者找出污染问题的根源。另一方面，静态模型能够评估所采取措施的有效性。整个物质流动网络被转换成一个个独立的方程。在此必须详细说明不同储存和物质流过程之间的关系。过程的特性参数可以作为这些方程的系数，例如排放系数、转化输出、分配系数等。在静态模型中质量守恒原则仍然适用。六、物质流分析方法——SFA法3.SFA结果解释SFA的研究角度不同，其结果表达的方式也不同。我们仅介绍两种主要的结果表达方式。当然他们有一定交叉或者包含相似参数，见下表。有时为了将多个SFA进行比较分析，我们可以将以上两者结合起来。通常我们选择与特征类型直接相关的指标。所谓的直接相关是指这些指标可以直接提供物质流特征相关的信息。然而有些指标则要排除，因为他们可能既是不可以计算的也是不相关的。表3—4是用于比较性分析的SFA结果解释框架。七、经济系统物质流分析方法（一）经济系统物质流分析（Economy一wideMFA）概念及分类经济系统MFA及其相关指标是用来描述社会/经济系统中物质和能量流动信息的工具。经济系统MFA以吨为单位对一经济系统每年的物质输入和输出量进行分析，其中包括环境输入和输出以及进出口物流量。存量净增长等于输入输出之差，图3-2表示的是经济系统的物质平衡框架。由于水和气在所有物质流中占了相当大的份额，为了不至于影响最终结果，一般对其进行单独分析。主要指农业上使用的农药和化肥，以及产品使用中的损耗等七、经济系统物质流分析方法（一）经济系统物质流分析（Economy一wideMFA）经济系统中的物质流分析分为三个层次：宏观层次上是国家物质流分析；中观层次上是区域物质流分析；微观层次就是针对具体企业的物质流分析。目前开展最多的是国家层次上的物质流分析和企业的物质流分析，而对于区域层次上的物质流研究较少。七、经济系统物质流分析方法（一）经济系统物质流分析（Economy一wideMFA）区域MFA和国家MFA的主要不同在于数据的来源。国家层次上研究所需的数据一般可以直接从官方统计数据中得到，研究过程中需要的几乎所有的物质投入和贸易数据都是可得的。而区域层次物质流数据则较难搜集，并且需花费很长时间，因为这些数据是分散在各个机构的，不能集中从一个机构（例如国家统计局）获得。另外，有些物质流根本没有用物理单位表示的数据，这就需要通过其他可得数据来推测。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类物质输入量＝物质输出量＋物质储存量Input＝output＋△Stock系统边界的定义通常由两方面决定：一方面由从自然环境中开采的原材料以及向环境中排放的物质来定义边界；另一方面是从行政区角度来决定的，即物质的进出口。社会代谢所定义的物质输入是指由于人类活动引起的自然资源的开采和流动，输出是指人类无法控制的环境排放。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类物质储存通常是指：道路、建筑、水坝、运输工具（船舶、飞机、汽车）、机器设备等人造资本（Man-MadeCapital）和消费性耐用商品，如冰箱、电视和家电。理论上，人口的增加、人类体重的变化以及牲畜总量的增加也应视为储存，但是它与其他物质储存相比数量非常小，因此在研究中可以忽略不计。有些研究把牲畜数及其重量的变化作为社会的输入量计算，这是错误的，因为在人类的社会经济圈中，牲畜同人一样，是代谢的主体部分，它们吃草吃料而排出粪便；吸入新鲜空气而排出废气。因此，牲畜的重量应作为物质储存来处理，奶和肉的生产、消费都不能视为物质输入。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类农作物包括粮食和经济作物，按照奥地利的经验(Fischer一Kowalski,1997）作为投入处理。森林、渔业产品与农产品一样也应视为物质输入。当社会代谢的物质输入大于输出时，社会物质储存总量便不断增长，例如楼房、道路的扩建；机器设备的生产等。物质输入与输出的差值就是物质存量净增长。社会代谢物质输入输出量相等，物质净存量不变化的情况是否会出现，目前尚无预测报告，不过美国经济学家Daly强调的稳态型经济（SteadyStateEconomy）就是指物质代谢的进出平衡、存量恒定的可持续状态。而战争引起的人口减少或设施破坏可能会导致物质输入小于输出，社会物质储存量减少。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类在分析过程中，为了维持物质输入输出平衡需要引入平衡项。例如，为使污染空气与燃料之间的计算平衡，必须在输入面考虑平衡项“氧”，因为燃烧是氧化过程，燃料燃烧的结果是废气（包括CO2

）与水蒸气以及其它固体残余（如灰渣的产生）,CO2

排放量中碳的重量占27%，其余73％为氧。除了人类、动物新陈代谢以及某些技术过程所消耗的氧气之外，人类、动物体的水蒸发也都应该在输入面引入平衡项；在输出面，燃烧过程的水蒸发（燃料中的水成分和燃料中的氢氧成分）以及人和动物代谢过程中的水蒸发也应列入平衡项。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类非直接流（Indirectflows）是指：在欧洲的物质流分析中，把国内物质开采所需的隐藏流叫做非使用国内开采(DomesticUnusedExtraction)，把进口和出口物质对应的称为非直接流，它包括使用的和非使用的，使用的非直接流如进口钢铁制品的上游铁矿石，非使用的非直接流如进口来源国为开采这些铁矿石发生的剥离量。直接物质输入（DirectMaterialInputs,DMI）是衡量自然环境对经济系统的直接物质投入，即所有具有经济价值的、在生产和消费活动中直接动用的物质，它等于国内物质开采与进口物质的数量加和。DMI主要受经济总量、经济结构和消费结构等因素的影响。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类总物质输入（Totalmaterialinput,TMI）包括DMI以及非使用的国内开采，即经济活动动用的却没有用于生产或消费过程中的物质资源。非使用的国内开采有时也称为“国内隐藏流”。表3一7是隐藏流的估算方法。物质需求总量（TotalMaterialRequirement,TMR

）是衡量经济系统年度资源消耗总量指标，计入国内物质开采过程中产生的隐藏流和进口物质的隐藏流。虽然隐藏流并不直接服务于生产和消费活动，但却成为自然环境的生态包袱，资源利用技术进步的一个重要目的就是尽可能减少物质开采过程中产生的隐藏流数量，因此，TMR还受技术水平和物质循环利用状况的影响。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类国内物质消费（Domesticmaterialconsumption,DMC）衡量的是经济系统直接利用的物质总量，这其中不包括非直接流。DMC等于DMI减去出口。总物质消费（Totalmaterialconsumption,TMC）可以用来衡量国内生产和消费活动所需的总物质量，包括与进口相关的非直接流，但不包括出口及与之相关的非直接流。TMC等于TMR减去出口以及与之相关的非直接流。存量净增长（Netadditionstostock,NAS）可以衡量经济系统的实物增长，即用于建筑和其他设施的新建筑材料，以及与用生产耐用产品（如汽车、生产设备、家电）的物质量。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类实物贸易平衡（Physicaltradebalance,PTB）用来衡量实物贸易的盈余和赤字情况，PTB等于进口减出口。总物质输出（TotalMaterialOutput,TMO）用来衡量离开经济系统的物质总量。TMO受TMR的影响，它等于TDO减去出口。国内生产输出（Domesticprocessedoutput,DPO)是指从国内开采的或进口的物质，在进入环境系统之前，被用于国内经济生产的总重量。这些物质流包括生产一消费链中加工、生产、使用以及最终处置等各个阶段所使用的物质。DPO向大气排放的物质、填埋的工业和生活垃圾、在产品使用过程中产生的废水以及物质耗散（耗散性流失）等。回收物质流一般不包含在DPO内。七、经济系统物质流分析方法（二）MFA中的物质分类国内总输出（Totaldomesticoutput,TDO）是DPO和国内隐藏流的加和。这个指标指出经济活动向环境的总物质输出。物质消耗强度（IntensityorMaterialConsumption,IMC)是衡量经济系统年度人均资源消耗量的指标。主要受经济总量、人口基数、经济结构、消费结构和技术水平等因素的制约。物质生产力（MaterialProductivity,MP）表示单位物质消耗所创造的经济价值，是衡量经济系统年度资源利用效率的指标。主要与一个国家或地区生产力水平有关，另外也受经济结构的影响。国内生产总值（GDP):GDP＝C+I+X一M（总消费加上总投资加上出口减去进口）。八、经济系统物质流分析方法可能遇到的问题建立可靠、时效性的国家物质流数据库对于其他相关研究有所助益，但是也可能遇到一些困难：共同度量单位的选择。描述物质的单位有很多，如体积、能源含量、毒性等，如何选择共同度量单位来描述不同物流是很困难的事情。各国目前常用的单位是重量，虽然以重量为标准并不完全，但是重量容易进行比较，并且可表示物质的移动及消费数量。同时也应将相对于重量的货币价值加以比较，表示价值的增加及流失状况。需要注意的是，这里的重量是以干物质的净重来计量的，即排出物质中的水分后的重量。八、经济系统物质流分析方法可能遇到的问题在计算过程中，由于物质繁多，因此要有所取舍。在计算时，需要排出生物呼吸或工业生产过程中所需要的大气中的氧气，但要求计算氮氧化物及氨生产所用掉的大气中的氮数量。此外，计量时还应排出制造所得的化学产品及副产品的重量。数据资源的可用性问题因为物质流分析所需数据并不是由专门机构负责收集的，而是从各种不同的单位或渠道得到的（主要来自政府机关以及有政府数据的文献）。这些数据体现的是各自部门的要求。因此在将这些数据用于物质流分析时，必须定义清楚；避免重复或遗漏计算。不同物质流对环境的损害有较大的差异，以重量相加不能真正体现其对环境的影响程度，这也是物质流分析的固有缺陷。九、天津市经济—环境系统物质流分析系统边界空间边界：包括天津市整个行政区域。1995年至2004年，天津市的辖区面积保持一致。时间边界：选择的时间范围为九五和十五规划期间（1995年一2004年）,2004年天津的地区生产总值较1995年增长了3.2倍，对该时间段进行分析具有较强的针对性。九、天津市经济—环境系统物质流分析天津市物质流分析数据来源资源投入及中间消耗的历年数据主要来自天津市统计年鉴。污染物排放的历年数据取自天津市环境质量报告书。农作物进出口数据取自中国农业年鉴，土石方数据取自中国水利年鉴，其余数据取自国家正式发行的统计年鉴以及网络数据库。九、天津市经济—环境系统物质流分析天津市物质流指标分析结果物质需求总量物质需求总量（TotalMaterialRequirement,TMR）是衡量一个区域的经济系统动用整个自然界物质总量的指标。直接物质输入量＝区域内物质输入＋进口物质需求总量＝直接物质输入量＋直接物质隐藏流＋进口物质隐藏流九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析物质输出物质输出主要包括排放到环境中的大气污染、水污染物、固体废弃物和耗散性物质（农药、化肥和农家肥等）。九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析环境纳污饱和度环境纳污饱和度（SaturationofEnvironmentalCapacity,SEC）是衡量区域环境状况的指标，它能反映区域环境容量的使用情况。主要受区域内向大气、水体中排放的污染物影响。环境纳污饱和度＝（大气、水体）污染物排放量/污染物的环境容量九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析物质消耗强度

物质消耗强度（IntensityofMaterialConsumption,IMC）是衡量经济系统年度人均资源消耗量的指标。主要受经济总量、人口基数、经济结构、消费结构和技术水平等因素的影响。物质消耗强度＝物质需求总量/人口数九、天津市经济—环境系统物质流分析九、天津市经济—环境系统物质流分析物质生产力物质生产力（MaterialProductivity,MP)表示单位物质消耗所创造的经济价值，是衡量经济系统年度资源利用效率的指标。主要与区域的生产力水平有关，另外也受经济结构的影响。物质生产力＝GDP/物质需求总量九、天津市经济—环境系统物质流分析国内外物质流分析实例&物质减量化一、我国国家物质流分析结果（二）物质消耗强度和物质生产力根据数据分析可知，中国物质消耗强度具有一定的波动性，美国物质消耗强度却呈下降趋势。与其他国家相比，中国的物质消耗强度比较小，但这不能说明中国的资源实现了可持续利用，而是因为中国人民生活水平还比较低。与发达国家相比，中国的物质生产力水平很低，例如1996年，中国的物质生产力为14.8美元/吨，美国为312.4美元/吨，日本为769.8美元/吨，德国为367.7美元/吨。物质生产力