经济增长与资源消费的脱钩关系
梁涵玮 倪玥琦 董亮 戴铭 刘天宏 文一朵
摘要
实现经济增长与资源消费脱钩是“跨越环境高山”、实现可持续发展的重要路径，厘清增长模式与驱动因子是重要决策支撑。然而迄今针对亚太地区不同国家之间的对比研究与模式抽提相对较少。本文选取中国、日本、韩国三个典型的、处于不同经济发展阶段的东亚国家以及美国（作为发达国家参照）为研究对象，基于物质流分析框架和指标研究了1970—2008年四国的资源生产和消费（包括金属和工业用矿物、化石燃料、建筑材料、生物质能源四大类），对比了不同国家间经济发展水平、原材料资源国内消费量和资源利用效率的变化趋势和差异特征。在此基础上，利用环境负荷模型（IPAT）进一步探讨和分析了影响各国资源消费变化的驱动因子及其变化趋势，最后借助Tapio脱钩模型研究判断了国家经济增长与资源消费间的脱钩关系。研究结果表明：①中日韩美四国的人均GDP、人均资源开采和消费水平差异显著，资源禀赋优厚的美国与中国的资源开采量与消费量都处于世界前列，然而就人均GDP水平而言，中国远不如其他三个国家，美国和日本都是成熟的发达国家，韩国也步入了发达国家行列。②中日韩美四国的资源利用效率存在显著区别，过去三十年间日本资源效率赶超美国成为第一，韩国的资源利用效率排第三，中国的资源效率则最低。③中日韩美四国经济增长对原材料资源消费的依赖程度，以及资源消费的驱动因素及其贡献率也存在明显差异，日本经济增长在技術驱动下基本实现与资源消费的脱钩，韩国表现出和日本一样的趋势，美国则处于稳定弱脱钩状态，而中国的经济发展对资源消费的依赖度仍很大。 依托技术升级大幅度提升过程行业资源效率、持续推进区域生态工业发展是实现我国经济增长与资源消费脱钩的重要路径。
关键词 脱钩关系；物质流分析；资源消费；IPAT；资源效率
中图分类号 F062.1 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2018）05-0008-09 DOI：10.12062/cpre.20171203
第二次世界大战之后，随着人口快速增长和经济复兴，世界各地经济活动特别是工业生产步入高速发展阶段，人类对原材料资源的需求也急速上升。大量消耗资源的粗放型生产活动虽然在一定程度上促进了经济繁荣并提高了人类福祉，但由于环境承载能力有限，粗放型经济增长方式对资源和环境造成了巨大压力[1]。为了缓解人口、资源、环境矛盾，目前许多国家和地区从可持续发展角度出发，提倡在发展经济的同时，逐步提高资源利用效率，并减缓经济增长给环境带来的压力[2]。研究不同经济发展阶段和资源禀赋国家的资源消费模式，分析经济增长和资源消费的脱钩关系，对实现全球资源可持续管理利用和促进世界各国的社会经济可持续发展具有重要意义。具体到全球区域经济，近三十年来亚太地区是世界上经济最具活力的地区，同时也是最大的原生资源消费地区[3]，因此，厘清典型亚太国家资源消费与经济增长的关联对于全球可持续资源管理意义重大。然而，迄今对亚太地区不同国家间经济增长与资源消费脱钩关系的研究甚少。中国、日本、韩国是三个典型的处于不同经济发展阶段（发展中-初级发达国家-成熟发达国家）的东亚国家，而美国作为发达国家中的典范，可以为中日韩三国提供参照。所以本文以中日韩美四国为研究对象，借助物质流分析框架（MFA）、IPAT模型和Tapio脱钩模型等多种研究方法厘清其国家资源消费与经济增长的关联，资源效率与社会经济发展演化阶段的对应关系，试图多角度寻找经济增长和资源消费的发展周期规律，为世界上其他国家与地区的优化经济发展路径提供参照与启发。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
亚太地区是近三十年来世界上经济活动最为活跃的地区之一，其原材料资源消费所占的全球份额也是最大的。据报道，2009 年亚太地区能源消耗占全球能源消耗约60%，CO2排放量占全球 CO2排放量的 62.72%[3]。因此，无论从资源消费存量（例如高速经济增长下的工业发展，社会基建）还是未来资源消费增量（可期的时间段内，亚太地区仍将是世界经济增长最为快速的区域之一）角度，亚太地区都为资源效率研究提供了理想的实验室。进一步的，从演化角度，中日韩三国隶属于不同经济增长阶段，其中：中国为最大的发展中国家，处于快速工业化和城市化阶段；韩国为初级阶段的发达国家；日本为成熟的工业化发达国家。而美国是世界第一大经济体，也是中日韩三国的核心贸易伙伴，因此这四个具有代表性的国家为厘清经济增长、资源消费模式、驱动因子与发展阶段的演化关系，提供了良好的研究对象，从而为世界其他国家与地区的资源效率提升路径研究提供重要参照与启发。
1.2 数据来源
本文所用的中日韩美四国资源消费数据均来源于国际贸易统计局和CSIRO组织（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization）发布的亚太地区物质流分析（MFA）数据库。由于该数据库的更新周期较慢，目前大部分国家的资源消费数据只更新至2008年（美国数据更新到2005年）。因此，本文对中国、日本及韩国的研究时间尺度为1970—2008年，而对美国的是1970—2005年。该数据库中个别国家的国内资源消费量（DMC）、国内资源开采量（DE）和资源贸易差额（PTB）指标涉及到的具体资源类别有稍许差异，例如中国、日本及韩国的物质流指标主要被分为“生物质资源” “化石燃料” “建筑用矿物”以及“金属和工业用矿物”，而美国的指标则被细分为“生物质资源” “化石燃料” “矿石”以及“非金属矿物”。
另外，为了评估资源强度与资源效率等指标，本文采用了世界银行数据库发布的人口与GDP（以现价美元为基准）数据，而辅助IPAT分析讨论的国际贸易数据则来源于世界经济与综合贸易数据库（WITS）。
2 研究方法
2.1 物质流分析框架（MFA）
物质流分析框架（MFA）是以质量守恒定律为基本研究原则，通过定量研究社会经济系统的物质与能源的输入、储存、分解、输出之间的关系，来确认系统内物质资源消费和使用情况[4]。其中，经济系统物质流分析法（Economic wide material flow analysis， EW-MFA）是国家尺度资源代谢研究的主流方法，以其为基础的资源代谢表征指标和数据库建设日趋成熟[5]。自2001年欧盟统计局（Eurostat）出版了第一部EW-MFA指导方法后，欧盟成员国、日本、中国等多国学者在其指导下展开了研究，并形成了国家尺度的物质流数据库[6-16] 。
经济系统物质流框架能帮助人们了解社会经济系统内的物质流动特征，以实现各种资源利用的优化管理，为政策制定提供决策支持。本文主要依据Eurostat出版的EW-MFA指导方法，对中日韩美四个国家内的资源输入、输出、消费进行核算，主要用到国内物质消费（DMC）这一重要指标。国内物质消费（DMC）指的是在社会经济系统内由于经济活动所产生的资源消耗量，其数值上等于直接物质输入减去出口物质，其中不包含隐藏流的物质消耗。DMC可以细分为生物质资源、金属和工业用矿物、建筑用矿物以及化石燃料四大类。DMC等于直接物质输入减去出口物质，其中不包含隐藏流的物质消耗。
在DMC核心指标设计下，进一步集成社会经济指标，构建从总量、强度和效率三個维度综合表征资源利用情况和效率的物质流核算指标体系。具体如下：
2.1.1 资源强度指标
资源强度是衡量经济活动中产出每单位产品或服务所需的资源量，往往可以用每单位财政支出所对应的资源消费量来表示，即DMC与GDP的比值，相当于资源效率指标的倒数[14]。另外，人均资源消费量也可以用来衡量资源强度，本文研究中用DMC/人来表示资源消费的强度。
2.1.2 资源效率指标
资源效率是指单位资源所产生的对经济、社会、生态和环境等产生有益效果的相对数量。本文利用资源产出率作为衡量资源效率的指标。资源产出率相当于每单位资源消耗所贡献的经济产出量，本文用GDP/DMC来计算表示。
2.2 IPAT分析
IPAT模型起初是由Ehrlich在1970年代提出的[17]，它能够定量描述人文驱动力与环境压力之间的关系，是诊断因社会经济发展而产生的环境问题的有效工具[18]。由于它能够简便可行地定量描述环境压力与人文驱动力之间的关系，从提出之日起便得到同行们的广泛认可，之后人们在它的基础上不断改进并发展出多样的扩展模型，以满足不同研究需求[18]。不过仍然有许多学者使用经典的IPAT模型来分析环境压力的人文驱动因子，经常被学者们选择和分析的环境压力指标有：CO2排放量、生态足迹、水足迹、能源消费总量和耕地面积变化等[19-26]。在此，本文利用IPAT模型分别分析了四个国家主要驱动因素，即人口、富裕度和科技水平，对资源消费增长的贡献度。
IPAT模型可以表示为下式[27]：
I=P×A×T （1）
其中，I代表环境影响，在此用DMC表示；P代表人口（Population）；A代表富裕度（Affluence），在此以人均GDP表示；T代表科技技术水平（Technology），在此用DMC与GDP的比值来表示。由此，IPAT模型可被扩展为：
DMC=P×GDPP×DMCGDP （2）
为了定量分析P、A、T对DMC增长的贡献率，本文利用LMDI分解法将一段时期内的DMC增量从起始时期（t0）至结束时期（t1）进行分解，由此，DMC的变化量可以被表示为：
DMC=DMCt1-DMCt0=ΔP×ΔA×ΔT （3）
ΔP=∑DMCt1-DMCt0lnDMCt1-lnDMCt0×lnPt1Pt0 （4）
ΔA=∑DMCt1-DMCt0lnDMCt1-lnDMCt0×lnAt1At0 （5）
ΔT=∑DMCt1-DMCt0lnDMCt1-lnDMCt0×lnTt1Tt0 （6）
其中，DMC代表一段时期内DMC的变化量，ΔP、ΔA、ΔT则分别代表人口因素、经济因素和科技因素对DMC变化的贡献度。
2.3 Tapio脱钩模型
“脱钩”的概念来源于英文单词“decoupling”，与“coupling（耦合）”互为反义词，都被用来描述两个或两个以上的个体之间相互作用关系[28-29]。在环境经济学中，脱钩指打破环境压力与经济增长之间的关联性，资源消费不受经济水平发展的制约。在研究经济增长与资源消费脱钩关系的时候，Tapio脱钩模型是主要研究方法。Tapio模型是在传统脱钩模型（OECD模型）的基础上增加了脱钩弹性概念，其计算公式为：
X=EPt1-EPt0EPt0/DPt1-DPt0DPt0 （7）
其中，X表示脱钩弹性，EP指环境压力指标，DP指经济驱动力指标，t0表示基期，t1表示当期。在本文中，环境压力指标用国内物质消费总量（DMC）表示，经济驱动力指标用人均GDP表示[30]。根据弹性值范围，脱钩状态共分为增长负脱钩、强负脱钩、弱负脱钩、弱脱钩、强脱钩、衰退脱钩、增长连结、衰退连结八个等级（见表1），使得环境压力指标与经济驱动力指标的各种组合具有合理定位。
3 结果及分析
3.1 国内物质消费总量（DMC）和资源效率分析
首先，本文利用1970—2008年的国内资源消费数据（其中，美国仅有1970—2005年数据）对中美日韩四国的人均资源消费量和资源效率进行了分析。图1（a）展示了1970—2008年中日韩美各国的DMC动态变化。为了更清晰展示各国DMC的变化趋势特征，文中以1970年为基准年对数据进行了标准化处理，来消除四个国家间数量级的差别。其中，基准年1970年各国的DMC数值分别是
1 732 Mt（中国）、1 361 Mt（日本）、134 Mt（韩国）和5 533 Mt（美国）。从图1（a）中可以看出，日本和美国作为成熟的发达国家，在整个研究时间段内两个国家的DMC均保持接近零增速的平稳发展态势。韩国DMC在整个研究期的前半段呈快速增长态势，1998年后其DMC的增速放缓并趋于平稳状态。相比之下，中国的DMC一直呈快速增长的趋势，其2008年DMC相比1970年增大了12.5倍。
中美日韩四国的资源利用强度，即人均DMC特征如图1（b）所示。在整个研究时段内，日本和美国的资源利用强度保持相对稳定的发展态势，其中美国的人均DMC最高，约为日本的两倍，并远大于韩国和中国。日本在2000年之后人均DMC水平出现缓慢下降趋势。与美国和日本相比，中国和韩国的人均DMC起始水平较低而增速飞快。韩国1970年的人均DMC还不及日本的1/3，却在1990年赶超日本，随后受1998年金融危机的影响，其人均DMC明显下降，而后韩国人均DMC虽有波动但总体态势趋稳。中国庞大的人口基数导致其人均DMC在相当长的一段时期内都远低于其他三国，随时间推移由于其DMC总量的急剧增加，中国人均DMC于2003年赶超日本，之后几年呈赶超韩国的态势。
表1 Tapio脱钩模型划分标准
Tab.1 Classification of Tapio decoupling model
资源利用效率，即每单位资源消费所生产的经济效益（用GDP与DMC的比值来表示）。图2中四条上升的曲线代表了1970—2008年中日韩美四国的资源效率。在研究的起始年份1970年，资源效率最高的是美国，其次分别是日本、韩国和中国。在之后的38年中，日本由于长期推行有效的资源循环利用政策，其资源效率增幅最为显著，自1972年赶超美国之后，日本在四国中一直保持资源效率第一的位置。韩国的资源效率水平略低于美国，其曲线在整个研究时段内呈不断提高的态势。相比之下，中国的资源效率虽于1993年之后出现显著增长，但仍与其他三国存在巨大差距。
3.2 IPAT分析
IPAT在这里被用来分析中日韩美四国的资源消费（DMC）变化，以及在它背后的“人口（P）” “富裕度（A）”和“科技水平（T）”三项驱动因素的贡献度。本文以五年为划分点，将1970年内至2008年划分为八个时间段（最后一个时间段为2005—2008年，美国缺少这个时间段数据），并将LMDI分解法应用于各个时间段上。具体各国各项驱动因子的贡献率均被列入表2。
从图3综合来看，中国和美国人口基数大，其资源消费略微受到“P”因子的影响。而对于人口少的日本与韩国来说，其资源消费量则基本不受“P”因子影响。人口因素和经济因素都对四个国家的资源消费增长或多或少作出积极贡献，而“T”因子则抑制了资源消费的增长。除了日本部分时期的DMC变化主要由技术因素驱动，另外三个国家的DMC基本都在经济增长的主要驱动下而持续增长，可见日本在发展节约资源和提高资源效率相关技术的卓越成果。
在各个时间段内，尽管“P”与“A”因子都对中国的资源消费增长作出积极贡献，但其主要还是由“A”因子驱动，而“T”因子则在多个时间段内抵消了部分增长。在1995—2000年，“P” “A”和“T”因子对中国DMC增长的贡献率最为明显，分别是32%、312%和-244%。
当日本DMC增长时，如1970—1975年、1975—1980年和1985—1990年，“A”因子給予其积极贡献而“T”因子给予其消极贡献。当DMC减少时，如1980—1985年、1990—1995年等，此时“T”因子成为主导驱动因子，“A”因子给予其消极影响而“T”因子给予其积极影响。
“A”与“T”因子对韩国DMC的影响直到最后两个时间段才突显出来。尤其在2000—2005年这个时间段，“A”因子对DMC增长的贡献率高达2 355%，而“T”因子的贡献率则有-2 381%。
美国和中国情况类似，“P”及“A”因子对DMC增长作出积极贡献，而技术的进步则是减少资源消费的主要驱动力，但是经济因素仍在DMC变化中占主导地位。而和中国不同的是，从第四个时间段开始，美国三个因素的贡献度不同程度的降低了。
3.3 基于Tapio模型的脱钩分析
本文基于Tapio模型分别对中日韩美四国的经济增长与资源消费进行脱钩弹性计算，并在表3中展示了中日韩美四国总体和分不同时段的脱钩情形。从整个研究时段来看，中国、韩国和美国均处于弱脱钩状态，中国的环境压力指标（ΔEP）和经济指标（ΔDP）的增长都很明显。而日本是唯一显现出强脱钩状态的，在经济增长的同时资源消费量有所下降，这是十分理想的状态。
以五年为间隔把整个研究期划分为八个时段，将上述四国各时间分段的脱钩状态展示在表3中。中国前半段时间内的脱钩状态非常不稳定，反复处于弱脱钩与增长负脱钩，1975—1980年和1985—1990年中国表现出增长
负脱钩状态，资源消耗量增长率远大于人均GDP的增长率，对环境造成一定的压力。中国在1990年之后的四个时间段中一直稳定处于弱脱钩状态，资源利用效率有所提升。
图1 1970—2008年中日韩美国内物质消费总量和人均消费量的动态变化
Fig.1 DMC and per-capita DMC in four countries from1970 to 2008
注：左图中各年份数值均按起始年份（1970年）为基准进行标准化。
在各时间段中，当韩国处于弱脱钩状态时，其脱钩弹性系数都偏小，接近于0，说明总体而言韩国资源消费与经济增长的关系十分微弱，资源消费总量得到控制。2000—2005年和2005—2008年韩国DMC增长率均只有2%，未
来有望实现强脱钩。美国的资源消费和经济增长则在35年内一直处于弱脱钩状态，可见美国已经在各方面处于稳定发展的状态，其环境经济系统已经十分成熟。
3.4 结果讨论
在上述结果分析的基础上，本文在此进一步讨论中国、日本、韩国和美国四国的经济增长与资源消费之间的关系及其与所处经济发展阶段的联系，以期通过模式抽提，给其他国家和地区实现资源可持续发展提供建议。
中国作为四个国家中唯一的发展中国家，处于高速经济发展和快速工业化阶段，对资源的需求量也日益增加，可以说研究阶段中国的资源消费就是由经济增长驱动的。尽管科技水平有所提高，但仍不足以提高整体资源效率，其中资源密集的产业结构是关键问题之一。相较之下，日本已经处于成熟的发展阶段，对资源的需求量也处在稳定状态。值得一提的是，日本致力于发展科学技术，有效地降低了资源强度同时提高了资源效率。可以说，日本的资源消费与经济增长基本实现脱钩。而早中国一步开始工业化和城市化的韩国，起初和中国一样经历了经济的快速增长，同时也消耗了大量资源。不过随着时间的推移，在技术的驱动下，韩国显现出了经济增长与资源消费的弱脱钩，资源效率得到提升。而美国拥有丰富的资源禀赋，作为世界上经济最发达的国家，其资源消费也一直居高不下，不过从上述研究中可以看出，其经济增长与资源消费处于十分稳定的弱脱钩状态，资源效率也维持较高水平。
进一步，通过比较中日韩美四个国家均处于不同的发展阶段，可以归纳出经济增长与资源消费的发展规律。
图2 1970—2008年中日韩美四国的资源利用效率
Fig.2 Resource efficiency in four countries
from 1970 to 2008
表2 1970—2008年中日韩美DMC变化驱动因子
Tab.2 Drivers of change in domestic material consumption
（DMC） in China， South Korea， and Japan
between 1975 and 2008
图3 1970—2008年中日韩美IPAT分析
Fig.3 IPAT analysis for four countries from 1970 to 2008
表3 1970—2008年中日韩美脱钩状态及分段结果
Tab.3 Decoupling state of four countries between 1970 and 2008 in segmented periods
1970—2008年間，韩国的资源消费发展呈现出了重要的转折点，前期和中国一样快速增长，后期和日本一样保持稳定。从中可以看出中国、韩国和日本的经济构成了库兹涅茨曲线中资源消费与经济增长三阶段的典型关系。和中国一样的发展中国家可能将会经历和韩国一样的过渡时期，最终达到像日本一样的稳定时期。不过，这样的发展规律并不是定式，还受具体国情或是其他因素的影响。比如美国，资源丰富且需求量大导致了高资源强度，同时先进的科学技术成就了高资源效率。像美国一样地大物博的发展中国家，也可以从其经济发展与资源效率兼得中得到发展启示。
对于我国以及类似发展阶段国家来说，持续大力促进技术升级、优化其产业结构以及深入推进循环经济是提升资源效率和实现经济增长与资源消费脱钩的重要推手。通过DMC指标分析，金属矿物和非金属矿物消耗占据绝对主导地位，这和我国资源密集型产业发展（例如典型流程行业，钢铁、水泥、有色金属冶炼等）密切相关。从IPAT分析中可以看出推动科技发展是提升资源效率的重要驱动因子，一方面大力促进工业绿色化，促进技术升级，从而大幅度提高工业资源利用效率；另一方面，优化产业结构，大力发展战略性新兴产业，推进基于新一代信息技术的工业4.0，从产业链尺度优化资源效率。此外，区域贸易角度，作为“世界工厂”，我国亟待优化出口结构，实现资源密集型产业向技术密集型产业转型，提升产品附加值，从而提升资源产出率。最后，深入推进循环经济，构建区域生态工业发展模式（推进产业共生与生态工业园区），是针对处于重工业化中后期的我国，从工业系统和社会系统角度促进经济增长与资源消费脱钩的长效机制。
当然，政策的支持也能加快资源消费与经济增长的脱钩进程。最基本的是对于全民的环境教育，关于日常生活的政策也是十分有必要的，韩国与日本都有类似垃圾分类和循环体系，对于节约资源来说是非常有效的。就整体的资源管理政策而言，像韩国、日本和美国等一些发达国家实行的针对生产的节能减排、循环经济政策等能够直接减少大量资源消耗和废料的排放量，减小环境压力。另外，引进高新技术和技术人才、鼓励创新与革新生产工艺能帮助提高资源生产率和利用率，完成产业转型。对于像中国一样的仍在快速发展阶段，还未达至顶峰的发展中国家来说，吸取发达国家的历史教训和学习经验，为了实现发展的飞跃，相应的政策支持和技术支持都是不可或缺的。
4 总 结
本文分析了1970—2008年中日韩美四个国家国内物质消费的动态变化，借助IPAT模型深入分析了国内物质消费变化背后的驱动因子，并基于Tapio脱钩模型判断了四个国家的资源消费与经济增长的脱钩情况。从这些研究中可以看到国家之间经济-环境系统变化的差异，强调了日本经济增长与资源消费之间的脱钩，这得益于其科学技术做出的贡献。美国虽然资源消耗量大，但是其资源效率高，资源消费与经济增长也保持着稳定的弱脱钩关系。韩国在经历了快速发展并消耗了大量资源的阶段之后，也实行了诸多环境保护和资源管理政策，使其经济发展与消费资源之间的联系弱化。然而中国仍未达到资源消费的快速增加的顶峰，尽管其资源利用效率有些许上升，但是想要实现经济增长与资源消费的脱钩仍需时间。
本文从一系列对中日韩美的研究结果中得到了关于经济-环境系统发展的启示。资源消费与经济增长间的关系存在一定的规律，不过，和中国一样的新兴经济体应该尝试跳出这个发展定式，尽快实现过渡，以减少经济增长过程中给环境造成的负担。
当然，本文研究主要对经济-环境系统进行物质流定量分析，对国际贸易分析、资源管理政策的影响或具体的废料排放还有所欠缺。另外，本文进行的物质流分析也仅考虑了直接流，而没有核算其间接流或是隐藏流。这些研究将需要更多的资料与更庞大的数据量，核算过程也会更加细致复杂，由于精力与时间的有限，这可以作为未来的研究方向。
（编辑：李 琪）
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Decoupling relationship analysis between economic growth and resource
consumption in China， Japan， South Korea and the United States：
a transitional perspective
LIANG Han-wei1 NI Yue-qi1 DONG Liang2，3 DAI Ming4 LIU Tian-hong1 WEN Yi-duo1
（1.School of Geographic Science， Nanjing University of Information Science and Technology，
Nanjing Jiangsu 210044， China； 2.Institute of Environment Sciences， Leiden University，
Leiden 2333CC， The Netherlands； 3.National Institute for Environmental Studies， Ibaraki 305-8506， Japan；
4.Beijing Municipal Research Institute of Environmental Protection， Beijing 100037， China）
Abstract Clarifying the mode and driving factor of economic growth， as well as realizing the decoupling of economic growth and resource consumption are essential to achieve sustainable development. However， few studies have compared that economic development mode between different typical countries of the Pacific Rim. This study selected three typical North Asia-Pacific countries （China， Japan and South Korea） which are at different stages of economic development， and chose the United States （as developed reference） as the research objects. Based on the framework of material flow analysis， the production and consumption data of raw materials such as metal and industrial minerals， fossil fuels， construction minerals and biomass in four countries mentioned above from 1970 to 2008 were collected. Moreover， the change trends of economic development， domestic material consumption and extraction， and resource efficiency among different countries were compared. By using the IPAT model， driving forces for the material flow change were further investigated. Finally， Tapio decoupling model was applied to quantitatively distinguish the relationship between economic growth and resource consumption. Results showed that： ①GDP per capita and resource extraction and consumption per capita in four countries varied significantly. Resource extraction and consumption in the United States and China were in the forefront of the world for their abundant resources. In terms of GDP per capita， China was far less than the other three countries. In contrast， the United States and Japan were mature developed countries and South Korea had become a developed country.②Obvious differences of resource efficiency in four countries had been found. Over the past three decades， Japan had surpassed the United States to become the top. South Korea ranked third while Chinas resource efficiency is the lowest. ③The dependence of economic growth on material consumption and the driving forces for material flow change varied significantly among four countries. The economic growth had been decoupled with resource consumption in Japan driven by technology factor and South Korea presented the same trend with Japan. The United States was stably in a weak decoupling state. Chinas economic growth still depended on resource consumption to a large degree. Overall， this paper studies the characteristics of economic development and resource consumption in four different countries of Pacific Rim， which may not only provide advice for the future efficient global resource management policy， but also provide references and insights for other countries in the similar economic development stages. Relying on technology upgrading to enhance the efficiency of the process industry and promote the development of regional eco-industry is an important way to decouple the economic growth and resource consumption in China.
Key words decoupling relationships； material flow analysis； resource consumption； IPAT； resource efficiency
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摘要
实现经济增长与资源消费脱钩是“跨越环境高山”、实现可持续发展的重要路径，厘清增长模式与驱动因子是重要决策支撑。然而迄今针对亚太地区不同国家之间的对比研究与模式抽提相对较少。本文选取中国、日本、韩国三个典型的、处于不同经济发展阶段的东亚国家以及美国（作为发达国家参照）为研究对象，基于物质流分析框架和指标研究了1970—2008年四国的资源生产和消费（包括金属和工业用矿物、化石燃料、建筑材料、生物质能源四大类），对比了不同国家间经济发展水平、原材料资源国内消费量和资源利用效率的变化趋势和差异特征。在此基础上，利用环境负荷模型（IPAT）进一步探讨和分析了影响各国资源消费变化的驱动因子及其变化趋势，最后借助Tapio脱钩模型研究判断了国家经济增长与资源消费间的脱钩关系。研究结果表明：①中日韩美四国的人均GDP、人均资源开采和消费水平差异显著，资源禀赋优厚的美国与中国的资源开采量与消费量都处于世界前列，然而就人均GDP水平而言，中国远不如其他三个国家，美国和日本都是成熟的发达国家，韩国也步入了发达国家行列。②中日韩美四国的资源利用效率存在显著区别，过去三十年间日本资源效率赶超美国成为第一，韩国的资源利用效率排第三，中国的资源效率则最低。③中日韩美四国经济增长对原材料资源消费的依赖程度，以及资源消费的驱动因素及其贡献率也存在明显差异，日本经济增长在技術驱动下基本实现与资源消费的脱钩，韩国表现出和日本一样的趋势，美国则处于稳定弱脱钩状态，而中国的经济发展对资源消费的依赖度仍很大。 依托技术升级大幅度提升过程行业资源效率、持续推进区域生态工业发展是实现我国经济增长与资源消费脱钩的重要路径。
关键词 脱钩关系；物质流分析；资源消费；IPAT；资源效率
中图分类号 F062.1 文献标识码 A 文章编号 1002-2104（2018）05-0008-09 DOI：10.12062/cpre.20171203
第二次世界大战之后，随着人口快速增长和经济复兴，世界各地经济活动特别是工业生产步入高速发展阶段，人类对原材料资源的需求也急速上升。大量消耗资源的粗放型生产活动虽然在一定程度上促进了经济繁荣并提高了人类福祉，但由于环境承载能力有限，粗放型经济增长方式对资源和环境造成了巨大压力[1]。为了缓解人口、资源、环境矛盾，目前许多国家和地区从可持续发展角度出发，提倡在发展经济的同时，逐步提高资源利用效率，并减缓经济增长给环境带来的压力[2]。研究不同经济发展阶段和资源禀赋国家的资源消费模式，分析经济增长和资源消费的脱钩关系，对实现全球资源可持续管理利用和促进世界各国的社会经济可持续发展具有重要意义。具体到全球区域经济，近三十年来亚太地区是世界上经济最具活力的地区，同时也是最大的原生资源消费地区[3]，因此，厘清典型亚太国家资源消费与经济增长的关联对于全球可持续资源管理意义重大。然而，迄今对亚太地区不同国家间经济增长与资源消费脱钩关系的研究甚少。中国、日本、韩国是三个典型的处于不同经济发展阶段（发展中-初级发达国家-成熟发达国家）的东亚国家，而美国作为发达国家中的典范，可以为中日韩三国提供参照。所以本文以中日韩美四国为研究对象，借助物质流分析框架（MFA）、IPAT模型和Tapio脱钩模型等多种研究方法厘清其国家资源消费与经济增长的关联，资源效率与社会经济发展演化阶段的对应关系，试图多角度寻找经济增长和资源消费的发展周期规律，为世界上其他国家与地区的优化经济发展路径提供参照与启发。
1 研究区概况与数据来源
1.1 研究区概况
亚太地区是近三十年来世界上经济活动最为活跃的地区之一，其原材料资源消费所占的全球份额也是最大的。据报道，2009 年亚太地区能源消耗占全球能源消耗约60%，CO2排放量占全球 CO2排放量的 62.72%[3]。因此，无论从资源消费存量（例如高速经济增长下的工业发展，社会基建）还是未来资源消费增量（可期的时间段内，亚太地区仍将是世界经济增长最为快速的区域之一）角度，亚太地区都为资源效率研究提供了理想的实验室。进一步的，从演化角度，中日韩三国隶属于不同经济增长阶段，其中：中国为最大的发展中国家，处于快速工业化和城市化阶段；韩国为初级阶段的发达国家；日本为成熟的工业化发达国家。而美国是世界第一大经济体，也是中日韩三国的核心贸易伙伴，因此这四个具有代表性的国家为厘清经济增长、资源消费模式、驱动因子与发展阶段的演化关系，提供了良好的研究对象，从而为世界其他国家与地区的资源效率提升路径研究提供重要参照与启发。
1.2 数据来源
本文所用的中日韩美四国资源消费数据均来源于国际贸易统计局和CSIRO组织（Commonwealth Scientific and Industrial Research Organization）发布的亚太地区物质流分析（MFA）数据库。由于该数据库的更新周期较慢，目前大部分国家的资源消费数据只更新至2008年（美国数据更新到2005年）。因此，本文对中国、日本及韩国的研究时间尺度为1970—2008年，而对美国的是1970—2005年。该数据库中个别国家的国内资源消费量（DMC）、国内资源开采量（DE）和资源贸易差额（PTB）指标涉及到的具体资源类别有稍许差异，例如中国、日本及韩国的物质流指标主要被分为“生物质资源” “化石燃料” “建筑用矿物”以及“金属和工业用矿物”，而美国的指标则被细分为“生物质资源” “化石燃料” “矿石”以及“非金属矿物”。
另外，为了评估资源强度与资源效率等指标，本文采用了世界银行数据库发布的人口与GDP（以现价美元为基准）数据，而辅助IPAT分析讨论的国际贸易数据则来源于世界经济与综合贸易数据库（WITS）。
2 研究方法
2.1 物质流分析框架（MFA）
物质流分析框架（MFA）是以质量守恒定律为基本研究原则，通过定量研究社会经济系统的物质与能源的输入、储存、分解、输出之间的关系，来确认系统内物质资源消费和使用情况[4]。其中，经济系统物质流分析法（Economic wide material flow analysis， EW-MFA）是国家尺度资源代谢研究的主流方法，以其为基础的资源代谢表征指标和数据库建设日趋成熟[5]。自2001年欧盟统计局（Eurostat）出版了第一部EW-MFA指导方法后，欧盟成员国、日本、中国等多国学者在其指导下展开了研究，并形成了国家尺度的物质流数据库[6-16] 。
经济系统物质流框架能帮助人们了解社会经济系统内的物质流动特征，以实现各种资源利用的优化管理，为政策制定提供决策支持。本文主要依据Eurostat出版的EW-MFA指导方法，对中日韩美四个国家内的资源输入、输出、消费进行核算，主要用到国内物质消费（DMC）这一重要指标。国内物质消费（DMC）指的是在社会经济系统内由于经济活动所产生的资源消耗量，其数值上等于直接物质输入减去出口物质，其中不包含隐藏流的物质消耗。DMC可以细分为生物质资源、金属和工业用矿物、建筑用矿物以及化石燃料四大类。DMC等于直接物质输入减去出口物质，其中不包含隐藏流的物质消耗。
在DMC核心指标设计下，进一步集成社会经济指标，构建从总量、强度和效率三個维度综合表征资源利用情况和效率的物质流核算指标体系。具体如下：
2.1.1 资源强度指标
资源强度是衡量经济活动中产出每单位产品或服务所需的资源量，往往可以用每单位财政支出所对应的资源消费量来表示，即DMC与GDP的比值，相当于资源效率指标的倒数[14]。另外，人均资源消费量也可以用来衡量资源强度，本文研究中用DMC/人来表示资源消费的强度。
2.1.2 资源效率指标
资源效率是指单位资源所产生的对经济、社会、生态和环境等产生有益效果的相对数量。本文利用资源产出率作为衡量资源效率的指标。资源产出率相当于每单位资源消耗所贡献的经济产出量，本文用GDP/DMC来计算表示。
2.2 IPAT分析
IPAT模型起初是由Ehrlich在1970年代提出的[17]，它能够定量描述人文驱动力与环境压力之间的关系，是诊断因社会经济发展而产生的环境问题的有效工具[18]。由于它能够简便可行地定量描述环境压力与人文驱动力之间的关系，从提出之日起便得到同行们的广泛认可，之后人们在它的基础上不断改进并发展出多样的扩展模型，以满足不同研究需求[18]。不过仍然有许多学者使用经典的IPAT模型来分析环境压力的人文驱动因子，经常被学者们选择和分析的环境压力指标有：CO2排放量、生态足迹、水足迹、能源消费总量和耕地面积变化等[19-26]。在此，本文利用IPAT模型分别分析了四个国家主要驱动因素，即人口、富裕度和科技水平，对资源消费增长的贡献度。
IPAT模型可以表示为下式[27]：
I=P×A×T （1）
其中，I代表环境影响，在此用DMC表示；P代表人口（Population）；A代表富裕度（Affluence），在此以人均GDP表示；T代表科技技术水平（Technology），在此用DMC与GDP的比值来表示。由此，IPAT模型可被扩展为：
DMC=P×GDPP×DMCGDP （2）
为了定量分析P、A、T对DMC增长的贡献率，本文利用LMDI分解法将一段时期内的DMC增量从起始时期（t0）至结束时期（t1）进行分解，由此，DMC的变化量可以被表示为：
DMC=DMCt1-DMCt0=ΔP×ΔA×ΔT （3）
ΔP=∑DMCt1-DMCt0lnDMCt1-lnDMCt0×lnPt1Pt0 （4）
ΔA=∑DMCt1-DMCt0lnDMCt1-lnDMCt0×lnAt1At0 （5）
ΔT=∑DMCt1-DMCt0lnDMCt1-lnDMCt0×lnTt1Tt0 （6）
其中，DMC代表一段时期内DMC的变化量，ΔP、ΔA、ΔT则分别代表人口因素、经济因素和科技因素对DMC变化的贡献度。
2.3 Tapio脱钩模型
“脱钩”的概念来源于英文单词“decoupling”，与“coupling（耦合）”互为反义词，都被用来描述两个或两个以上的个体之间相互作用关系[28-29]。在环境经济学中，脱钩指打破环境压力与经济增长之间的关联性，资源消费不受经济水平发展的制约。在研究经济增长与资源消费脱钩关系的时候，Tapio脱钩模型是主要研究方法。Tapio模型是在传统脱钩模型（OECD模型）的基础上增加了脱钩弹性概念，其计算公式为：
X=EPt1-EPt0EPt0/DPt1-DPt0DPt0 （7）
其中，X表示脱钩弹性，EP指环境压力指标，DP指经济驱动力指标，t0表示基期，t1表示当期。在本文中，环境压力指标用国内物质消费总量（DMC）表示，经济驱动力指标用人均GDP表示[30]。根据弹性值范围，脱钩状态共分为增长负脱钩、强负脱钩、弱负脱钩、弱脱钩、强脱钩、衰退脱钩、增长连结、衰退连结八个等级（见表1），使得环境压力指标与经济驱动力指标的各种组合具有合理定位。
3 结果及分析
3.1 国内物质消费总量（DMC）和资源效率分析
首先，本文利用1970—2008年的国内资源消费数据（其中，美国仅有1970—2005年数据）对中美日韩四国的人均资源消费量和资源效率进行了分析。图1（a）展示了1970—2008年中日韩美各国的DMC动态变化。为了更清晰展示各国DMC的变化趋势特征，文中以1970年为基准年对数据进行了标准化处理，来消除四个国家间数量级的差别。其中，基准年1970年各国的DMC数值分别是
1 732 Mt（中国）、1 361 Mt（日本）、134 Mt（韩国）和5 533 Mt（美国）。从图1（a）中可以看出，日本和美国作为成熟的发达国家，在整个研究时间段内两个国家的DMC均保持接近零增速的平稳发展态势。韩国DMC在整个研究期的前半段呈快速增长态势，1998年后其DMC的增速放缓并趋于平稳状态。相比之下，中国的DMC一直呈快速增长的趋势，其2008年DMC相比1970年增大了12.5倍。
中美日韩四国的资源利用强度，即人均DMC特征如图1（b）所示。在整个研究时段内，日本和美国的资源利用强度保持相对稳定的发展态势，其中美国的人均DMC最高，约为日本的两倍，并远大于韩国和中国。日本在2000年之后人均DMC水平出现缓慢下降趋势。与美国和日本相比，中国和韩国的人均DMC起始水平较低而增速飞快。韩国1970年的人均DMC还不及日本的1/3，却在1990年赶超日本，随后受1998年金融危机的影响，其人均DMC明显下降，而后韩国人均DMC虽有波动但总体态势趋稳。中国庞大的人口基数导致其人均DMC在相当长的一段时期内都远低于其他三国，随时间推移由于其DMC总量的急剧增加，中国人均DMC于2003年赶超日本，之后几年呈赶超韩国的态势。
表1 Tapio脱钩模型划分标准
Tab.1 Classification of Tapio decoupling model
资源利用效率，即每单位资源消费所生产的经济效益（用GDP与DMC的比值来表示）。图2中四条上升的曲线代表了1970—2008年中日韩美四国的资源效率。在研究的起始年份1970年，资源效率最高的是美国，其次分别是日本、韩国和中国。在之后的38年中，日本由于长期推行有效的资源循环利用政策，其资源效率增幅最为显著，自1972年赶超美国之后，日本在四国中一直保持资源效率第一的位置。韩国的资源效率水平略低于美国，其曲线在整个研究时段内呈不断提高的态势。相比之下，中国的资源效率虽于1993年之后出现显著增长，但仍与其他三国存在巨大差距。
3.2 IPAT分析
IPAT在这里被用来分析中日韩美四国的资源消费（DMC）变化，以及在它背后的“人口（P）” “富裕度（A）”和“科技水平（T）”三项驱动因素的贡献度。本文以五年为划分点，将1970年内至2008年划分为八个时间段（最后一个时间段为2005—2008年，美国缺少这个时间段数据），并将LMDI分解法应用于各个时间段上。具体各国各项驱动因子的贡献率均被列入表2。
从图3综合来看，中国和美国人口基数大，其资源消费略微受到“P”因子的影响。而对于人口少的日本与韩国来说，其资源消费量则基本不受“P”因子影响。人口因素和经济因素都对四个国家的资源消费增长或多或少作出积极贡献，而“T”因子则抑制了资源消费的增长。除了日本部分时期的DMC变化主要由技术因素驱动，另外三个国家的DMC基本都在经济增长的主要驱动下而持续增长，可见日本在发展节约资源和提高资源效率相关技术的卓越成果。
在各个时间段内，尽管“P”与“A”因子都对中国的资源消费增长作出积极贡献，但其主要还是由“A”因子驱动，而“T”因子则在多个时间段内抵消了部分增长。在1995—2000年，“P” “A”和“T”因子对中国DMC增长的贡献率最为明显，分别是32%、312%和-244%。
当日本DMC增长时，如1970—1975年、1975—1980年和1985—1990年，“A”因子給予其积极贡献而“T”因子给予其消极贡献。当DMC减少时，如1980—1985年、1990—1995年等，此时“T”因子成为主导驱动因子，“A”因子给予其消极影响而“T”因子给予其积极影响。
“A”与“T”因子对韩国DMC的影响直到最后两个时间段才突显出来。尤其在2000—2005年这个时间段，“A”因子对DMC增长的贡献率高达2 355%，而“T”因子的贡献率则有-2 381%。
美国和中国情况类似，“P”及“A”因子对DMC增长作出积极贡献，而技术的进步则是减少资源消费的主要驱动力，但是经济因素仍在DMC变化中占主导地位。而和中国不同的是，从第四个时间段开始，美国三个因素的贡献度不同程度的降低了。
3.3 基于Tapio模型的脱钩分析
本文基于Tapio模型分别对中日韩美四国的经济增长与资源消费进行脱钩弹性计算，并在表3中展示了中日韩美四国总体和分不同时段的脱钩情形。从整个研究时段来看，中国、韩国和美国均处于弱脱钩状态，中国的环境压力指标（ΔEP）和经济指标（ΔDP）的增长都很明显。而日本是唯一显现出强脱钩状态的，在经济增长的同时资源消费量有所下降，这是十分理想的状态。
以五年为间隔把整个研究期划分为八个时段，将上述四国各时间分段的脱钩状态展示在表3中。中国前半段时间内的脱钩状态非常不稳定，反复处于弱脱钩与增长负脱钩，1975—1980年和1985—1990年中国表现出增长
负脱钩状态，资源消耗量增长率远大于人均GDP的增长率，对环境造成一定的压力。中国在1990年之后的四个时间段中一直稳定处于弱脱钩状态，资源利用效率有所提升。
图1 1970—2008年中日韩美国内物质消费总量和人均消费量的动态变化
Fig.1 DMC and per-capita DMC in four countries from1970 to 2008
注：左图中各年份数值均按起始年份（1970年）为基准进行标准化。
在各时间段中，当韩国处于弱脱钩状态时，其脱钩弹性系数都偏小，接近于0，说明总体而言韩国资源消费与经济增长的关系十分微弱，资源消费总量得到控制。2000—2005年和2005—2008年韩国DMC增长率均只有2%，未
来有望实现强脱钩。美国的资源消费和经济增长则在35年内一直处于弱脱钩状态，可见美国已经在各方面处于稳定发展的状态，其环境经济系统已经十分成熟。
3.4 结果讨论
在上述结果分析的基础上，本文在此进一步讨论中国、日本、韩国和美国四国的经济增长与资源消费之间的关系及其与所处经济发展阶段的联系，以期通过模式抽提，给其他国家和地区实现资源可持续发展提供建议。
中国作为四个国家中唯一的发展中国家，处于高速经济发展和快速工业化阶段，对资源的需求量也日益增加，可以说研究阶段中国的资源消费就是由经济增长驱动的。尽管科技水平有所提高，但仍不足以提高整体资源效率，其中资源密集的产业结构是关键问题之一。相较之下，日本已经处于成熟的发展阶段，对资源的需求量也处在稳定状态。值得一提的是，日本致力于发展科学技术，有效地降低了资源强度同时提高了资源效率。可以说，日本的资源消费与经济增长基本实现脱钩。而早中国一步开始工业化和城市化的韩国，起初和中国一样经历了经济的快速增长，同时也消耗了大量资源。不过随着时间的推移，在技术的驱动下，韩国显现出了经济增长与资源消费的弱脱钩，资源效率得到提升。而美国拥有丰富的资源禀赋，作为世界上经济最发达的国家，其资源消费也一直居高不下，不过从上述研究中可以看出，其经济增长与资源消费处于十分稳定的弱脱钩状态，资源效率也维持较高水平。
进一步，通过比较中日韩美四个国家均处于不同的发展阶段，可以归纳出经济增长与资源消费的发展规律。
图2 1970—2008年中日韩美四国的资源利用效率
Fig.2 Resource efficiency in four countries
from 1970 to 2008
表2 1970—2008年中日韩美DMC变化驱动因子
Tab.2 Drivers of change in domestic material consumption
（DMC） in China， South Korea， and Japan
between 1975 and 2008
图3 1970—2008年中日韩美IPAT分析
Fig.3 IPAT analysis for four countries from 1970 to 2008
表3 1970—2008年中日韩美脱钩状态及分段结果
Tab.3 Decoupling state of four countries between 1970 and 2008 in segmented periods
1970—2008年間，韩国的资源消费发展呈现出了重要的转折点，前期和中国一样快速增长，后期和日本一样保持稳定。从中可以看出中国、韩国和日本的经济构成了库兹涅茨曲线中资源消费与经济增长三阶段的典型关系。和中国一样的发展中国家可能将会经历和韩国一样的过渡时期，最终达到像日本一样的稳定时期。不过，这样的发展规律并不是定式，还受具体国情或是其他因素的影响。比如美国，资源丰富且需求量大导致了高资源强度，同时先进的科学技术成就了高资源效率。像美国一样地大物博的发展中国家，也可以从其经济发展与资源效率兼得中得到发展启示。
对于我国以及类似发展阶段国家来说，持续大力促进技术升级、优化其产业结构以及深入推进循环经济是提升资源效率和实现经济增长与资源消费脱钩的重要推手。通过DMC指标分析，金属矿物和非金属矿物消耗占据绝对主导地位，这和我国资源密集型产业发展（例如典型流程行业，钢铁、水泥、有色金属冶炼等）密切相关。从IPAT分析中可以看出推动科技发展是提升资源效率的重要驱动因子，一方面大力促进工业绿色化，促进技术升级，从而大幅度提高工业资源利用效率；另一方面，优化产业结构，大力发展战略性新兴产业，推进基于新一代信息技术的工业4.0，从产业链尺度优化资源效率。此外，区域贸易角度，作为“世界工厂”，我国亟待优化出口结构，实现资源密集型产业向技术密集型产业转型，提升产品附加值，从而提升资源产出率。最后，深入推进循环经济，构建区域生态工业发展模式（推进产业共生与生态工业园区），是针对处于重工业化中后期的我国，从工业系统和社会系统角度促进经济增长与资源消费脱钩的长效机制。
当然，政策的支持也能加快资源消费与经济增长的脱钩进程。最基本的是对于全民的环境教育，关于日常生活的政策也是十分有必要的，韩国与日本都有类似垃圾分类和循环体系，对于节约资源来说是非常有效的。就整体的资源管理政策而言，像韩国、日本和美国等一些发达国家实行的针对生产的节能减排、循环经济政策等能够直接减少大量资源消耗和废料的排放量，减小环境压力。另外，引进高新技术和技术人才、鼓励创新与革新生产工艺能帮助提高资源生产率和利用率，完成产业转型。对于像中国一样的仍在快速发展阶段，还未达至顶峰的发展中国家来说，吸取发达国家的历史教训和学习经验，为了实现发展的飞跃，相应的政策支持和技术支持都是不可或缺的。
4 总 结
本文分析了1970—2008年中日韩美四个国家国内物质消费的动态变化，借助IPAT模型深入分析了国内物质消费变化背后的驱动因子，并基于Tapio脱钩模型判断了四个国家的资源消费与经济增长的脱钩情况。从这些研究中可以看到国家之间经济-环境系统变化的差异，强调了日本经济增长与资源消费之间的脱钩，这得益于其科学技术做出的贡献。美国虽然资源消耗量大，但是其资源效率高，资源消费与经济增长也保持着稳定的弱脱钩关系。韩国在经历了快速发展并消耗了大量资源的阶段之后，也实行了诸多环境保护和资源管理政策，使其经济发展与消费资源之间的联系弱化。然而中国仍未达到资源消费的快速增加的顶峰，尽管其资源利用效率有些许上升，但是想要实现经济增长与资源消费的脱钩仍需时间。
本文从一系列对中日韩美的研究结果中得到了关于经济-环境系统发展的启示。资源消费与经济增长间的关系存在一定的规律，不过，和中国一样的新兴经济体应该尝试跳出这个发展定式，尽快实现过渡，以减少经济增长过程中给环境造成的负担。
当然，本文研究主要对经济-环境系统进行物质流定量分析，对国际贸易分析、资源管理政策的影响或具体的废料排放还有所欠缺。另外，本文进行的物质流分析也仅考虑了直接流，而没有核算其间接流或是隐藏流。这些研究将需要更多的资料与更庞大的数据量，核算过程也会更加细致复杂，由于精力与时间的有限，这可以作为未来的研究方向。
（编辑：李 琪）
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Decoupling relationship analysis between economic growth and resource
consumption in China， Japan， South Korea and the United States：
a transitional perspective
LIANG Han-wei1 NI Yue-qi1 DONG Liang2，3 DAI Ming4 LIU Tian-hong1 WEN Yi-duo1
（1.School of Geographic Science， Nanjing University of Information Science and Technology，
Nanjing Jiangsu 210044， China； 2.Institute of Environment Sciences， Leiden University，
Leiden 2333CC， The Netherlands； 3.National Institute for Environmental Studies， Ibaraki 305-8506， Japan；
4.Beijing Municipal Research Institute of Environmental Protection， Beijing 100037， China）
Abstract Clarifying the mode and driving factor of economic growth， as well as realizing the decoupling of economic growth and resource consumption are essential to achieve sustainable development. However， few studies have compared that economic development mode between different typical countries of the Pacific Rim. This study selected three typical North Asia-Pacific countries （China， Japan and South Korea） which are at different stages of economic development， and chose the United States （as developed reference） as the research objects. Based on the framework of material flow analysis， the production and consumption data of raw materials such as metal and industrial minerals， fossil fuels， construction minerals and biomass in four countries mentioned above from 1970 to 2008 were collected. Moreover， the change trends of economic development， domestic material consumption and extraction， and resource efficiency among different countries were compared. By using the IPAT model， driving forces for the material flow change were further investigated. Finally， Tapio decoupling model was applied to quantitatively distinguish the relationship between economic growth and resource consumption. Results showed that： ①GDP per capita and resource extraction and consumption per capita in four countries varied significantly. Resource extraction and consumption in the United States and China were in the forefront of the world for their abundant resources. In terms of GDP per capita， China was far less than the other three countries. In contrast， the United States and Japan were mature developed countries and South Korea had become a developed country.②Obvious differences of resource efficiency in four countries had been found. Over the past three decades， Japan had surpassed the United States to become the top. South Korea ranked third while Chinas resource efficiency is the lowest. ③The dependence of economic growth on material consumption and the driving forces for material flow change varied significantly among four countries. The economic growth had been decoupled with resource consumption in Japan driven by technology factor and South Korea presented the same trend with Japan. The United States was stably in a weak decoupling state. Chinas economic growth still depended on resource consumption to a large degree. Overall， this paper studies the characteristics of economic development and resource consumption in four different countries of Pacific Rim， which may not only provide advice for the future efficient global resource management policy， but also provide references and insights for other countries in the similar economic development stages. Relying on technology upgrading to enhance the efficiency of the process industry and promote the development of regional eco-industry is an important way to decouple the economic growth and resource consumption in China.
Key words decoupling relationships； material flow analysis； resource consumption； IPAT； resource efficiency
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