近日,清华大学化工系朱兵课题组、中国发展规划研究院杨永恒课题组、人民大学周文戟课题组等在Resources, Conservation & Recycling (《资源节约与循环》,影响因子13.2)合作发表了题为“地球压力调整后的人类发展指数揭示出另一种中国南北差异”(Additional north-south differences in China revealed by the Planetary Pressure-Adjusted Human Development Index)的研究。该研究旨在通过“地球压力调整后的人类发展指数“(Planetary pressures–adjusted human development index,PHDI)这一试验性指标,对中国各省的发展进行深入评估与分析,同时在国际范围内进行比较,以揭示中国特色的发展模式与全球发展规律的异同,并深入理解经济增长向高质量发展转型过程中,中国各省份的变化态势、人类发展的全面提升以及相关环境影响的多维度因素。
人类发展指数(Human Development Index,简称HDI)由联合国开发计划署(UNDP)在1990年推出,主要衡量一个国家或地区在人类发展的三个方面的成就:健康长寿的生活、知识的获取和体面的生活水平。为了更好地反映经济、社会发展和环境保护,有许多呼声要求制定更好的指标系统。2020年,UNDP首次将人均“直接碳排放量”和“物质足迹”纳入人类发展的评价中,用以调整原有的人类发展指数,提出了地球压力调整后的人类发展指数(PHDI),旨在指导世界各国在提升发展水平的同时减少其对地球的压力。PHDI与HDI的主要区别在于,如果一个区域的环境足迹较高,其PHDI将低于其HDI。
研究团队测算了中国各省的PHDI,并在全球背景下开展比较分析。研究发现:
物质足迹最高的不仅包括经济较发达的沿海省份,也包括部分经济相对落后但近期发展迅速的西部省份。这一现象与我国的发展模式、发展阶段和人口分布密切相关。我国的发展模式在一段时间内以投资驱动为主,在西部大开发等政策引导下,基础设施建设、房屋建设和工业发展快速推进,推动了大量建筑和制造业相关的资源利用。
能源密集型及重工业密集型省份的本地人均碳排放较高。在2007-2015年间,全国范围内能源需求快速增长,这些能源密集型和重工业密集型省份为本地和全国其他地区提供了大量基于化石燃料的资源、电力和其他能源商品,导致其碳排放量迅速增加。
图1 2007年至2015年中国各省的物质足迹与碳排放对比。X轴和Y轴分别在2015年的全国人均平均物质足迹和碳排放处交汇。
PHDI显现中国南北发展差异。人类发展指数已揭示了我国各省发展水平差异,特别是东西部地区的差距。若采用地球压力调整后的人类发展指数(PHDI)作为衡量指标,则能进一步揭示南北地区间的发展差距。
从环境和资源角度反映出的中国区域间发展不均衡和不充分问题。即在相对欠发达的地区,人均直接碳排放和物质足迹偏高,其PHDI相较于HDI的下降幅度超过了一些相对发达的省份。在2007-2015年间,省份间的PHDI差异逐渐扩大,已经超过了HDI的差异。从资源和环境的视角来看,中国不仅东西之间的差异显著,南北之间的差异也变得尤为突出。
图2 中国各省的物质足迹、碳排放和HDI概况。(a) 人均物质足迹。(b) 人均碳排放。(c) 人类发展指数。(d) 地球压力调整后人类发展指数。实线柱状图显示2015年的结果,虚线柱状图显示2007年的结果。(e) 2015年人均物质足迹分布。(f) 2015年人均碳排放分布。(g) 2015年HDI分布。(h) 2015年PHDI分布。
图3 中国的PHDI分布。(a) 各省PHDI与HDI的比较。(b) PHDI分布。(c) 各省在PHDI和HDI下的排名。蓝色表示在PHDI排名中表现更好的省份,红色表示在PHDI排名中表现最差的省份。所有数据来源于2015年。HDI揭示了东西差异,但PHDI也突显了南北差异。
图4 随时间变化的HDI与PHDI关系。虚线表示1990年至2019年特定国家经济的轨迹。实线表示2007年至2015年中国各省经济的轨迹(注释字体略小)。西部省份用橙色表示,东部省份用浅蓝色表示,中部省份用浅橙色表示,东北省份用深蓝色表示。灰色点代表这里未单独突出的所有数据集。
研究还指出,可持发展目标之间存在的复杂的协同和权衡关系。尽管投资密集型基础设施和工业体系为促进人类福祉奠定了基础,但也显著提高了物质资源需求,产生了大量的温室气体排放。推动可持续发展目标不能以牺牲一个目标为代价来实现另一个目标。如何在良好健康与福祉、经济增长、负责任消费和生产、气候行动等不同的人类发展目标和环境目标之间实现平衡,考验着人们的智慧和执行能力。这不仅是对中国的挑战,对世界各国也是如此。
PHDI的计算方法
地球压力调整后的人类发展指数以人类发展指数为基础,引入了一个调整因子A,即标准化的碳排放和物质足迹的算术平均值。其设计原则是,当一个国家的直接碳排放和物质足迹过高时,说明其发展带来的环境代价过大,其人类发展水平应有所折扣,这个折扣即为调整因子A。因此,调整因子A的值在0至1之间变动。随着碳排放和物质足迹的增加,A值会逐渐降低,从而导致PHDI低于HDI。如果以PHDI而非HDI为衡量标准,2019年有超过50个国家从“极高人类发展水平”组别中降级,其中包括美国、新加坡以及大部分欧洲国家。
图5 地球压力调整后的人类发展指数概览
清华大学化工系博士毕业生、挪威科技大学博士后蒋萌和荷兰莱顿大学副教授保罗·贝伦斯(Paul Behrens)为本文共同第一作者,清华大学化工系教授朱兵、公共管理学院教授杨永恒和中国人民大学应用经济学院副教授周文戟为本文共同通讯作者。合作者包括荷兰莱顿大学教授阿诺德·图克(Arnold Tukker)、挪威科技大学教授埃德加·赫特威奇(Edgar Hertwich)、清华大学公共管理学院助理教授、中国发展规划研究院助理研究员龚璞、清华大学化工系副教授陈定江、研究生吕乐、曹煜恒,中科院地理所副研究员唐志鹏。
朱兵教授课题组致力于资源效率与循环经济理论、方法和政策应用研究。在国家自然科学基金委与联合国环境规划署合作研究项目“中国区域物质足迹核算与应用研究-基于环境拓展的多区域投入产出分析和物质流分析”支持下,该课题组及其合作者建立世界各国-中国省域物质足迹评估模型,深入理解复杂产业和贸易网络作用下的大国内部区域完整资源需求差异,从而为整体性和区域性的资源管理和环境治理提供科学支撑。相关研究成果先后发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)、《环境科学与技术》(Environmental Science & Technology)、One Earth等知名期刊。
杨永恒教授课题组致力于发展战略与规划、经济社会综合评价等领域研究。该课题组近年来承担了国家社科基金重大项目“中国各地HDI指数的编制和研究”,研究提出了地市级HDI指数编制方法,实现了我国国家、省、地市三级HDI指数的全覆盖;研究提出了地区人类协调发展监测指数,拓展了性别发展指数、不平等调节的人类发展指数在国家以下尺度的应用。相关研究成果先后发表在《经济研究》《经济学(季刊)》《经济学报》《社会指标研究》(Social Indicators Research)、One Earth等知名期刊,有关研究成果也为国家“十四五”规划编制及相关领域的重要政策规划提供了参考。
周文戟是中国人民大学应用经济学院能源经济系副教授。周文戟副教授课题组的主要研究方向为宏观能源经济系统建模、气候变化综合评估模型、气候政策与资源效率评估,该课题组在国家自科基金系列研究项目支持下开展我国双碳目标下多区域能源系统转型模型开发与情景分析工作。他曾担任《IPCC关于全球温升1.5度特别报告》全球能源投资部分贡献作者,联合国环境署(UNEP)、联合国亚太经社会(UNESCAP)国际评审专家,相关研究成果先后发表在Nature Energy、Climate Policy、One Earth等期刊。
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