中国钢铁资源与生产流程结构的长期预测

钢铁是社会经济发展的重要基础材料,在钢铁生产过程中,“电炉短流程”比“高炉长流程”的能耗、排放与资源消耗都要低。作为“短流程”的重要原料,废钢是钢铁流程演变的重要驱动力。本文在1960-2009年钢铁相关数据的基础上,建立了以ARIMA- Logistic组合模型和动态物质流分析为主的系统研究框架展开研究。结果表明：ARIMA- Logistic组合模型比单一Logistic模型能更准确地预测中国钢铁积蓄量的增长;从2010年开始,折旧废钢量会快速上升而钢铁需求量相对保持平稳;“短流程”将会逐渐替代目前主流的“长流程”,并在2043年之后成为主流程。这将有效减少钢铁工业对铁矿石的依赖,同时,社会废钢回收变得十分重要。为此,政府应出台相关政策,指导钢铁生产企业通过合理调整生产结构来应对钢铁流程结构的演变,同时要引导社会建立废钢处理、拆解、利用的产业链。     

2011—2020年中国镥资源动态物质流分析

【目的】稀土镥是全球新材料产业的关键矿产之一,厘清镥资源在中国社会经济系统的代谢过程及动态演变规律是保障中国镥资源供应安全的重要基础。【方法】运用动态物质流分析法,本文定量刻画了2011—2020年中国镥资源的物质代谢全景图,追踪了镥资源在全生命周期各阶段的流动规律及关键驱动因素,分析了镥资源的存量分布及报废量,并提出针对性的镥资源管理建议。【结果】(1)2011—2020年中国镥资源的消费量持续增加,且在核医疗器械和激光器等新兴产业的消费占比稳步上升,其中正电子发射断层成像设备（PET）的消费增速最快,是镥资源的“明星”产品。(2)镥产业具有典型的需求驱动特征,新兴产业政策刺激终端产品消费量及其结构演变,并进一步驱动中上游的资源与材料供应。(3)中国镥资源的对外依存度大幅上升,进口成为满足国内强劲需求的重要途径,国际贸易政策及地缘政治风险是影响镥资源国际贸易格局的重要因素。(4)中国镥资源的社会存量和理论报废量均呈直线上升趋势,具有可观的二次资源开发潜力。【结论】在人口老龄化和产业政策的驱动下,中国镥资源的新兴战略价值正在凸显,具有多元化和高端化的应用趋势。然而,中国镥资源的国际供应...     

基于物质流分析的中国金属铜资源生态效率研究

铜是战略物资,其高效利用关系国民经济发展及国家工业化进程。本文运用物质流分析方法,建立了金属铜资源物质流模型,在此基础上,通过层次分析与熵权法构建了铜资源生态效率评价体系,对中国1990年、1995年、2000—2015年铜资源生态效率进行评价,结果显示：单位时间内铜资源生命周期内所产生的可有效利用的金属铜及其附属产品的物质及经济价值总量在1990—2015年间呈先降、后升、再降趋势;铜资源生产、加工、消费和回收过程中所消耗的能源总量及废弃物排放所产生的环境负荷自1990年开始逐年减小;生态效率在1990—2015年期间逐年攀升,于2011年进入中效状态。之后基于未来铜资源生态效率的三种情景进行分析,在情景1和情景2下：2050年中国铜资源生态效率分别达到3.10和3.65,是中效的中等水平和中效的偏高水平;在情景3中：2050年生态效率为4.45,分别为1990年、2000年、2010年、2015年生态效率的3.89、4.15、2.32、1.80倍,铜行业发展状态已达到“微耗损型发展,可持续”的初等水平,预计之后将稳定在4.45左右。依照以上研究结果,铜行业的发展应坚持经济效益和节能环保相结合的方式,以期未来走上绿色、可持续的发展道路。     

废钢资源对钢铁生产流程吨材能耗的影响

随着我国经济的稳步快速发展,以及环境压力的日益增大,钢铁企业利用废钢资源进行二次采矿已经成为一种必然,本文以物质流理论为基础建立一个废钢利用的经济模式,并定量计算各种废钢对吨材能耗的影响,期望可以为钢铁企业利用废钢,降本增效提供一定的指导意义。     

中国经济系统的物质循环结构分析

根据类比生态系统物质循环,并利用分室模型理论建立了经济-环境系统物质流模型,重点分析了我国经济系统的生产、消费和废弃物还原物质需求在未来30年的存量发展趋势,数值结果表明我国的经济结构调整虽然取得了相对物质减量化,但废弃物还原方面投入不足,生产物质、消费物质和废弃物排放量仍呈指数型增长,经济发展的资源和环境压力依然很大。     

基于物质流分析方法的区域可持续发展动态研究——以广东省为例

为探讨区域可持续发展的程度,本文综合运用物质流分析方法和IPAT方法,对广东省经济系统在1990年~2005年期间的自然物质输入与物质输出进行计算分析,并与江苏省进行了对比。结果表明,广东省的物质利用效率在1990年~2005年期间低于江苏省,物质输出效率在1990年~1996年、2000年~2005年期间高于江苏省,在1997年~1999年期间低于江苏省;物质消耗强度在1990年~2005年期间高于江苏省,物质输出强度在1990年~1996年、2003年~2005年期间低于江苏省,在1997年~2002年期间高于江苏省。2001年~2005年是其中发展最好的一个阶段,初步实现了可持续发展,在此期间,广东省经济系统在保持自然物质输入少量增加(DMI年均增长5.47%)的基础上实现了经济的较高速发展(GDP年均增长13.95%),同时污染物质排放量增长较小(RPO年均上升1.68%)。     

家用空调制冷剂物质流动态演化特征——以中国澳门特别行政区为例

由于制冷剂较高的臭氧层消耗潜势和气候变化影响,政府和公众对于制冷剂的重视程度正不断加深.《蒙特利尔议定书》虽从源头上限制了臭氧消耗类物质(ODS)的生产和使用,却忽略了ODS的产品生命周期过程中潜在的释放风险.基于物质流分析方法,本文构建了中国澳门特别行政区(以下简称澳门特区)家用空调制冷剂的动态分析框架,并从生命周期...     

基于物质流分析的中国塑料资源代谢研究

随着塑料生产和消费的快速增长,塑料资源浪费和环境污染也日益严重,对塑料资源代谢过程的研究对节约资源和保护环境十分重要。本文基于物质流分析方法,构建了塑料物质流分析动态模型,研究了1949—2018年中国的塑料从生产、使用到最终废弃的生命周期代谢过程。结果显示：①1949—2018年,塑料累计消费2205.6 Mt,共产生废塑料1404.8 Mt,其中30.0%被回收再利用,14.0%被焚烧,36.0%进入填埋场,20.0%未经处理直接进入环境;②塑料的使用存量为630.0 Mt,损失存量为870.2 Mt,其中66.7%堆积在填埋场中,33.3%被随意丢弃在环境里;③2018年,消费量为193.1 Mt,塑料消费产生了废塑料140.5 Mt,废塑料后续处理中,回收占32.0%,焚烧占26.0%,填埋占35.4%,废弃占6.6%。研究表明：中国塑料的代谢规模庞大,一次性塑料产品对塑料代谢影响非常大;废塑料是资源损失的关键节点,应加强对其的回收利用;对于已经进入环境中废塑料的污染管控非常重。因此,今后的研究重点应在于环境中废塑料的风险和污染机理以及提高废塑料的回收利用效率,以减少塑料资源损失,降低环境污染。     

基于物质流方法的中国铜资源社会存量研究

中国作为铜资源消费大国,保障铜资源的可持续供应是经济建设进程中的首要任务,科学地计算和评价中国铜资源的社会存量可为中国铜业的可持续发展及铜资源的循环利用提供重要的数据保障。本文运用动态物质流分析（MFA）方法、Weibull分布方法和生命周期方法并结合Minitab软件计算了1990-2013年中国铜产品的报废量和铜资源的社会存量。计算结果显示:①1990-2013年中国铜产品的理论报废总量为1521万t,社会蓄积量为6504万t;②2013年中国再生铜产量占精炼铜产量的38.4%,低于世界平均水平（40%）;③以国内废杂铜为原料的再生铜产量占再生铜总量的36.5%。研究结果揭示:中国国内铜资源报废量和社会蓄积量将会持续增加,未来将会保持这种增长趋势;中国国内的废杂铜没有得到有效利用;中国再生铜的原料主要源于进口废杂铜,在铜资源对外依存度居高不下的情况下还没有意识到中国国内废杂铜循环利用的重要性;在精炼铜消费量持续增长和自给能力有限以及进口受限的综合压力下,再生铜必将成为未来中国铜供给的主要来源。建议在中国铜资源禀赋条件差的条件下增强废杂铜的回收利用,提高废杂铜的利用效率,来保障中国铜资源的供给安全。     

基于物质流分析的中国机械行业铁资源代谢过程研究

科学分析金属资源代谢过程和计算金属制品报废量是新时代下推进资源节约和循环利用的关键性问题之一。本文使用了动态物质流与静态物质流相结合的方法、生命周期方法、Weibull分布模型和Minitab软件,计算了1949—2016年中国机械行业铁资源的理论报废量,并对13类机械产品在不同消费结构下的报废量进行动态对比。研究发现：① 1949—2016年中国含铁产品理论报废量为21.20亿t,其中机械行业理论报废量为4.10亿t,实际回收量分别为17.60亿t和2.80亿t;② 机械行业报废回收效率为68.3%,其中农业机械类、石油化工机械类、电工电器机械类和汽车（非交通运输类）等产品的报废量增长显著;③ 2016年铁资源生产阶段中国共投入铁矿石11亿t,经加工阶段后得到7.31亿t粗钢,进入社会终端消费量为6.73亿t,代谢过程资源损失率达38.8%;④ 2016年中国铁产品社会存量为83亿t,预计2025年将进入存量铁制品的快速报废期。未来中国钢铁产业的战略重点应侧重生产阶段的技术创新,以减少资源损失和环境影响,通过供给侧改革提高钢铁二次资源循环利用效率来解决一系列资源环境问题。     

环境经济系统物质流可持续性与循环经济物质流特征分析

目前物质流分析的理论研究明显滞后于实证方法.本文借助物质流分析原理和循环经济理论,建立了环境经济系统及循环经济系统的物质流分析模型,并利用模型中各段物质流之间的质量平衡关系,讨论了满足环境经济系统界面可持续约束条件下经济系统内部物质流动必须遵循的若干基本规律.通过对模型的解析研究,在物质运动规律分析的基础上论证得到以下结论:①满足环境经济系统界面可持续约束条件是实现经济系统物质流动可持续的基础;②为实现经济系统物质流的可持续,必须通过减少经济系统对环境系统稀缺性资源的消耗速率并同时降低经济系统对环境系统的废弃物排放速率有可能实现;③以往过分依赖于经济系统末端的残余物处理达到改善特定区域范围某一环境要素的局部环境质量的做法,只会加剧或导致经济系统的稀缺性资源输入及废弃物输出这两种物质流的不可持续;④实现环境经济系统之间可持续的物质流动,既取决于生产过程也取决于消费过程,二者缺一不可;⑤循环经济核心原则至少应增加Raise原则(即提高生产过程的物质累积在其整个物质产品结构中的比例.以及增加消费过程总物质输入在消费过程中的物质累积比例).     

矿产资源开发的物质流分析

我国是矿产资源的生产大国也是矿产资源的消费大国,矿产资源的开发利用在国民经济的发展中起着重要作用。而开展矿产资源开发的物质流分析可以有效的对矿产资源的开发环境进行压力分析,为矿业实现经济的可持续发展提供有力支持。本文主要从矿产资源开发物质流分析的原则出发,详细阐述了矿产资源开发物质流的分析方法,并就此提出了建构账户体系及指标体系的设想。     

中国钢结构建筑的物质流分析

钢结构建筑因自重较轻、施工方便成为主流的建筑类型,但过去对该产业评估研究较少,缺乏对其资源生产率及环境影响的充分认识。本文选择中国西部、东北和中部地区的15个钢结构建筑设施作为研究对象,利用物质流分析钢结构建筑物质流动过程中输入、输出物质种类和重量,结合钢结构建筑所产生的经济价值,核算其资源生产率,同时对钢结构建筑中钢铁的物质流全过程进行生命周期评价。结果表明：①生产过程中95%的钢铁得到利用,5%成为废钢铁,钢结构建筑中单位建筑面积资源消耗量从高到低排序为矿物、水、氧气、化石能源、生物质,其中东北地区钢结构建筑的矿物质消耗量最大,达到107 kg/m²;②根据钢结构建筑直接输入物质所占比例,西部地区、东北地区、中部地区钢结构建筑资源生产率分别约为692元/t、512元/t、610元/t;③钢结构生命周期对环境影响最大的阶段为钢铁生产阶段;如果考虑循环利用,其环境影响最大出现在钢结构加工阶段,且钢铁循环利用可显著降低钢结构产业的环境影响。依据以上研究结果,东北地区钢结构建筑资源生产效率最低,应提高其资源生产效率,大幅度促进循环利用,实现可持续发展。     

资源流研究的理论与方法探析

资源流研究是资源科学在新形势下需要重视的新的学术视角，目前国内外的研究比较零散，迄今为止还没有形成一个系统、科学的理论体系。资源流的内涵体现在复杂性、动态性和时空性3个方面。资源流的构成要素包括系统、物质、能量、价值、劳动力等。资源流主要研究资源在进入社会经济系统后的变化规律，阐明资源流动变化过程及其环境和经济效应，揭示资源在社会经济运动中与生态、环境相互作用的机理，为资源高效利用和可持续管理提供科学依据。目前资源流研究所用的方法主要有投入产出分析、物质流分析、工业代谢、生命周期评价等。这些方法来自不同的学科领域，从不同的角度探讨资源流动，具有各自的特点和局限性。未来资源流研究的重点主要有：按部门进行资源流研究、按地域进行资源流研究、战略性资源的流动研究、相关社会价值问题研究以及综合评价方法的研究。     

中国经济的直接物质投入与物质减量分析

一个国家的经济发展需要物质投入,投入的物质量越大,对自然资源的消耗越多,排放的废弃物也越多,因此造成的环境压力也就越大.降低环境压力实现可持续发展的根本途径在于减少经济系统运行所需的物质量.本文以德国Wuppertal气候、能源、环境研究所提出的物质流账户系统为基础,计算了1990年～2002年中国经济系统的直接物质投入,并对其进行了减量化分析和国际比较.结果表明:中国直接物质投入(Direct Material InputDMI)为27×108t～42×108t,DMI中90%以上是国内物质,这一比例比日本高约20个百分点,比荷兰高约40个百分点,说明我国经济发展主要依赖自身资源的支撑;中国的人均DMI量为3t左右,约为英国的1/5、荷兰的1/9;中国的DMI使用效率(单位DMI创造的GDP)也比发达国家低很多,1996年只有不到200美元/t,约为同年荷兰的1/5、日本的1/11;但中国的DMI使用效率在升高,过去8年的平均年增长率约为6%,说明我国经济实现了一定程度的物质减量;通过对未来50年中国人均GDP增长率的估计以及国家计划生育委员会对2050年中国人口的预测得出,若保持经济增长的同时实现DMI使用量的零增长,2050年中国的DMI使用效率应是现在的5倍或10倍,即年增长率达到3.35%或4.85%,实现这一目标是完全可能的.     

基于粒子群算法的危机信息网络动态配流模型

针对危机信息网络上信息传播拥塞问题,构建了危机信息流的动态配流模型,并采用粒子群算法对其进行求解.以汶川地震为背景进行算例分析,验证所研究内容的合理性和实用性.     

基于具有不确定性随机扩散模型的动态资产组合选择

假设资产收益服从随机扩散过程,运用随机控制方法获得动态资产组合的封闭解,并以上证综指为样本,实证研究模型参数不确定性与动态资产组合的关系.结果表明,模型参数不确定性导致资产组合存在对冲需求,并与风险规避程度、投资期、信息量有关;与独立的正态过程相比,模型参数不确定性效应可提升一阶自回归过程下动态资产组合的稳健性;动态资产组合问题只有在其投资期末才等价于静态资产组合问题.     

基于物质流核算的数据包络分析——国内19个主要城市的实证研究

文章介绍了物质流核算的基本思想和数据包络分析的基本方法,在对国内19个主要城市的物质流进行核算的基础上选取相关数据,并综合一些经济统计数据做了DEA分析,对于这19个城市的物质流基本状况进行了评价,为以后的城市循环经济政策制定提供了一种定量的分析工具。文章的主要结论有:(1)我国物质流输入量所带来的经济效益较欧美发达国家明显偏低,我们的先进城市大约相当于欧美发达国家20世纪90年代中期平均利用率的1/4,日本的1/9,这充分说明我国的经济增长方式主要还是粗放式的;(2)多个城市的物质流核算均由于基础设施建设过多导致的物质流动规模十分巨大,这从一个侧面说明了我国很多城市的经济增长对于固定资产建设的投资依赖十分明显;(3)在DEA分析中我们可以看出很大的物质流投入并不能带来同等的GDP和财政收入。     

基于物质流分析方法的安徽省环境载荷及其减量化研究

采用物质流分析方法构建了表征环境压力总量的环境载荷指标,对1990年-2007年安徽省环境载荷变化趋势及其减量化状态进行了定量分析。结果表明:全省环境荷载输出占环境总荷载的比重较小,经济发展的驱动力主要依靠省内资源的开发利用;环境效率提高产生的减量效应明显,全省环境载荷实现了一定程度的相对减量化,但经济增长引起的反弹效应强于环境效率提高产生的减量效应,省内环境总载荷增加,尚未实现环境载荷绝对减量化;全省环境效率处于较低水平,实现环境载荷零增长甚至负增长,仍需要实现环境效率的倍数革命;按照2020年GDP在2000年基础上翻两番的经济发展目标,初步预测2020年环境载荷要在2007年基础上实现零增长,则需实现环境效率约2倍数革命。     

基于MFA方法的陕西省物质减量化分析

运用MFA方法，依据欧盟统计局推荐的MFA基本指标和Schmidt-Bleek关于可持续发展的指标，设计了5类9个指标及7种可以直接采集数据的变量；在分析陕西省1996年～2003年生产、消费领域的物质输入、输出量的相关数据的基础上，推导并描述了陕西省当前发展阶段的物质输入、输出相关变量的函数关系；预测了陕西省物质输入、输出的发展态势。进一步证明了下述结论：①陕西省经济增长方式表现出典型的粗放型特征；②陕西省经济发展的弱可持续性趋势明显；③陕西省物质减量的潜力巨大。认为如果陕西省不从根本上改变现行经济增长方式，物质生产力将面临持续下降趋势。因此，发展循环经济，转变经济增长方式,实行源头控制，以期减少物质投入，提高物质利用强度，是陕西省实现可持续发展的根本途径。