（节选）

人类文明与自然环境的相互作用，必然有一系列的结果产生，而且是动态的。我们可以通过对自然环境和人类文明的状态识别，来分析这些结果。首先，将分析领域分为3个：自然环境对现代化的生态响应、人类文明的经济转型（生态经济）和社会转型（生态社会）；其次，将4个分析层次分为2个集合：生态效率和结构、生态制度和观念的时序分析。下面先讨论生态效率和结构。关于生态制度和观念的时序分析，将在第三部分专门进行。

在本报告里，生态效率指现代化过程中与资源、环境和生态相关的各种过程的效率，生态结构指现代化过程中与资源、环境和生态相关的各种组织和结构；它们是现代化与自然环境相互作用的物理体现。现在分析的是有统计数据的那部分变化。本章第一节介绍了时序分析的方法和国家样本，这里讨论其结果。前面提到，生态效率和结构的时序分析，有工业文明时期（1760～1960年）和生态转型时期（1970年以来）两个历史尺度，以后者为重点。

1、生态效率变迁的长期趋势

在过去300年里，世界现代化与自然环境的相互作用，导致了生态系统内部的巨大变化，也引发了现代化模式的生态转型，包括生态效率的变迁（表1-15）。当然，变化的进程是不同步的，存在很大的国际差距和地域差异。特别是，发达国家已经完成工业化并进入生态转型时期，而发展中国家尚没有完成工业化，两者的差距和差异是非常明显的。

表1-15 1700～2001年生态效率变迁的基本事实

参考资料：World Bank 2005，OECD 2004，FAO 2005，UN 1954，1964，1986，2005，UNEP 2000。

注：混合变量包括两个部分：（1）地域变量，有升有降和地域差异；（2）趋势不明的变量，有升有降。

本章第一节把生态变量分为七大类：上升变量、下降变量、转折变量、波动变量、随机变量、地域变量和数值饱和变量。由于波动变量和随机变量的国际可比性较差，所以，本报告重点分析其他五类变量。下面分别刻画各个领域生态效率的长期趋势。

（1）生态响应领域生态效率的长期趋势

上升变量：人口数量、人口密度（图1-8）、人均化石能源消费、人均生态足迹等。

下降变量：人均国土面积、人均可耕地面积（图1-9）、人均草地面积（图1-10）、人均淡水资源、生物多样性、人均森林面积等。

转折变量：森林砍伐率、人均钢铁生产（图1-11）、人均水泥生产（图1-12）、人均工业废水BOD排放、人均空气污染等。

混合变量：人均CO2排放（图1-13）、人均糖生产、人均能源生产（图1-14）、人均矿产生产、人均铝生产（图1-15）、人均铜生产、人均铅生产、人均锌生产等。

饱和变量：略。

（2）生态经济领域生态效率的长期趋势

上升变量：农业土地生产率、谷物单产（图1-16）、有机农业比例、人均国际旅游收入、物质经济生产率（图1-17）、人均物质产值、国土生产率、废物循环利用率（图1-18）等。

下降变量：略。

转折变量：经济物质密度（图1-19）、经济能源密度（图1-20）、化肥使用强度（图1-21）、工业钢铁密度、工业水泥密度、服务业木材密度、经济资源密度、经济钢铁密度、经济水泥密度、工业废水BOD排放强度（图1-22）、经济废气排放密度（CO2排放/GDP）（图1-23）等。

混合变量：人均直接物质投入（图1-24）、农药使用强度（图1-25）、人均木材生产、矿产生产率等。

饱和变量：略。

（3）生态社会领域生态效率的长期趋势

上升变量：预期健康寿命、人均服务收入（图1-26）、人均能源消费、人均电力消费、人均城市废物排放（图1-27）、人均家庭废物排放（图1-28）、城市废物和废水处理率等。

下降变量：儿童死亡率、成人死亡率等。

转折变量：城市空气污染、能源效率、电力传输损耗率等。

混合变量：农村人口密度（图1-29）、电力使用效率（图1-30）、人均粮食生产（图1-31）、人均粮食供应、人均糖消费、人均木材（锯木）消费、人均铝消费、人均铜消费、人均铅消费、人均镍消费、人均锡消费、人均锌消费等。

饱和变量：略。

2、生态效率变迁的世界前沿和国际差距

生态变量的时间系列数据显示，几乎每一个生态变量的国际差异都非常大，具有极大多样性。由于篇幅的限制，我们不可能分析每一个变量的国际差距和世界前沿。而且，地域变量本身就存在地域和国际差异。下面，我们从生态响应、生态经济和生态社会等三个领域，各选一个上升变量或下降变量为代表，分析它们的世界前沿和国际差距。

（1）生态响应领域生态效率的世界前沿和国际差距

生态响应是自然环境和生态系统对现代化的反应。不同国家的自然环境和生态系统的差异是巨大的，许多生态变量的国际差异是历史形成的，而不是生态系统对现代化的反应不同所造成的，这些是自然和人为双重决定的。所以，生态响应领域的许多变量，难以区分哪些是现代化过程中形成的国际差距，哪些是自然存在的国际差异。自然形成的国际差异，是现代化的约束条件，而不是现代化的后果。这里，分析人均国土面积指标的国际差异（表1-16）。它反映了世界用有限的土地，不仅养活越来越多的人口，而且提高人类的生活水平。

首先，人均国土面积的世界前沿。人均国土面积的变化决定于两个因素：历史形成的国土面积和人口规模，人口自然增长率。第一个因素是一种“历史因素”，第二个因素是“人为因素”。人均国土面积的变化，不能简单地识别，什么是“世界前沿”。

其次，人均国土面积的国际差异。不同国家的国土质量是不同的，有些国家可耕地和草原面积比较大，有些国家沙漠和高山面积比较大。如果不考虑质量因素，只考虑规模，那么，世界不同国家的人均国土面积相差巨大，2003年最大相对差距约为670倍。人均国土面积最大的国家为人均63万平方米，最小的国家约为人均1千平方米。

其三，人均国土面积的国家地位的转移。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率（表1-17）。在1950年到2003年的53年里，17%的人均国土面积最多的国家降级，25%的人均国土面积最小的国家升级。

（2）生态经济领域生态效率的世界前沿和国际差距

生态经济的变迁，既与国家的自然环境和经济水平有关，也与国家的经济活动有关。生态经济的生态效率的时序变化的共性特点有：物质经济生产率提高、资源和能源生产率提高、废物循环利用率提高、经济资源密度、物质密度和能源密度下降、经济废物密度下降等。这里，选用物质经济生产率指标为代表，分析其前沿、差距和转移概率（表1-18、表1-19）。

表1-18 1960～2001年物质经济生产率的世界前沿和国际差距 （单位：2000年价格美元）

数据来源：World Bank 2005。

表1-19 1970～2001年物质经济生产率的国家分组及其转移概率（马尔可夫链分析）

注：国家分组是根据国家数目的平均分组。第1组是生产率最高的国家，第4组是最低的国家。

首先，物质经济生产率的世界前沿。按2000年不变价格计算，从1960年到2001年，在分析样本国家中，物质经济生产率的最大值，从大约15900美元提高到87400美元。

其次，物质经济生产率的国际差距。在过去的41年里（1960～2001年），物质经济生产率的最大绝对差距，按2000年不变价格计算，从大约15700美元扩大到87200多美元，扩大了约5倍；最大相对差距，从100多倍扩大到700多倍。

其三，物质经济生产率的国家地位的转移概率。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率（表1-19）。在1970年到2001年的31年里，12%的高生产率国家（物质经济生产率最高组的国家）降级，22%的低生产率国家（物质经济生产率最低组的国家）升级。

（3）生态社会领域的世界前沿与国际差距

生态社会的变迁，既与国家自然环境和社会水平有关，也与国家社会政策和消费模式有关。生态社会的生态效率的时序变化的共性特点有：平均预期健康寿命延长、儿童和成人死亡率下降、物质劳动力比例下降、人均服务收入提高、可再生能源比例提高、城市废物处理率提高、城市废水处理率提高、空气污染下降、人均物质消费具有地域差异等。下面，选择人均服务收入指标为代表，分析其世界前沿、国际差距和转移概率（表1-20、表1-21）。

首先，人均服务收入的世界前沿。在分析样本国家中，人均服务收入的最大值，按2000年不变价格计算，从大约4400美元提高到25000美元。

其次，人均服务收入的国际差距。在过去的42年里（1960～2002年），人均服务收入的最大绝对差距，按2000年不变价格计算，从大约4400美元扩大到25000多美元，扩大了约5倍；最大相对差距，从600多倍扩大到1800多倍。

其三，人均服务收入的国家地位的转移概率。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率（表1-21）。在1970年到2002年的32年里，24%的高服务收入国家（人均服务收入最高组的国家）降级，28%的低服务收入国家（人均服务收入最低组的国家）升级。

3、生态结构变迁的长期趋势

前面讲到，生态结构指现代化过程中与资源、环境和生态相关的各种组织结构。在过去300年里，世界现代化与自然环境的相互作用，导致了生态系统内部的巨大变化，也激发了现代化模式的生态转型，生态结构的变化就是其主要内容（表1-22）。当然，变化的进程是不同步的，存在很大的国际差距和地域差异。国际差距和差异，既与国家的自然条件和发展水平有关，也与国家的应对生态转型的态度和行为有关。发达国家已经完成工业化并进入生态转型时期，而发展中国家尚没有完成工业化，两者的差距和差异十分明显。

表1-22 1700～2001年生态结构变迁的基本事实

参考资料：World Bank 2005，OECD 2004，FAO 2005，UN 1954，1964，1986，2005，UNEP 2000。

注：混合变量包括两个部分：（1）地域变量，有升有降和地域差异；（2）趋势不明的变量，有升有降。

（1）生态响应领域生态结构的长期趋势

上升变量：国家保护区比例、淡水资源利用比例等。

下降变量：略。

转折变量：空气污染（图1-32）、森林覆盖率等。

混合变量：CO2排放（图1-33）、温室气体排放（图1-34）、可耕地比例、草地比例、多年生作物用地比例、农业用地比例（图1-35）等。

饱和变量：略。

（2）生态经济领域生态结构的长期趋势

上升变量：有机农业比例提高等。

下降变量：农业用水比重、物质经济比例（图1-36）等。

转折变量：工业废水BOD排放（图1-37）等。

混合变量：耕地使用强度（图1-38）、环保投入、资源消耗比例（图1-39）、环境损失比例（图1-40）、海洋渔业比例、水产养殖比例等。

饱和变量：略。

（3）生态社会领域生态结构的长期趋势

上升变量：城市安全饮水和卫生设施比例、农村安全饮水和卫生设施比例、城市废水处理率、电力消费比例（图1-41）、长寿人口比例、服务收入比例（图1-42）等。

下降变量：物质劳动力比例（图1-43）、农村人口比例等。

转折变量：可再生能源比例等。

混合变量：能源进口比例、粮食安全、能源安全、环境安全等。

饱和变量：20世纪发达国家的一些生态变量的数值已经饱和，如城市安全饮水和卫生设施比例、城市废水处理率等，它们的数值已经达到或接近极限值（100%）。

4、生态结构变迁的世界前沿和国际差距

在过去的300年里，生态结构的变迁是不同步的，生态结构变化的世界前沿、国际差距和国际地位的变化存在很大的多样性。由于篇幅有限，我们不能对每一个指标的世界前沿和国际差距进行分析，只能以少数指标为代表。详细分析请参考第三节截面分析的结果。

（1）生态响应领域生态结构的国际差异

国家的自然环境是历史形成的，生态响应形成的生态结构变化，部分是人为的变化，部分是历史的延续。这里选用农业用地比例指标为代表，分析其变化（表1-23和表1-24）。

首先，农业用地比例的世界前沿。农业用地比例的变化决定于两个因素：历史形成的国土质量，土地利用的改变。第一个因素是一种“历史因素”，第二个因素是“人为因素”。农业用地比例的变化，难以判断什么是“世界前沿”，更多是国际差异。

其次，农业用地比例的国际差异。不同国家的国土结构是不同的，有些国家可耕地和草原面积比较大，有些国家森林和水体面积比较大。如果不考虑结构因素，只考虑比例变化，那么，世界不同国家的农业用地比例相差比较大，2002年最大相对差距约为12倍。农业用地比例最大的国家约为91%，最小的国家约为7%。

其三，农业用地比例的国家地位的转移。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率（表1-24）。在1965～2002年的37年里，32%的农业用地比例最大的国家降级，11%的农业用地比例最小的国家升级。土地使用的改变是明显的。

（2）生态经济领域生态结构变化的世界前沿与国际差距

生态经济领域的生态结构的时序变化的主要特点是：物质经济比例下降、有机农业比例上升等。这里选用物质经济比例指标为代表，分析其变化（表1-25和表1-26）。

首先，物质经济比例的世界前沿。在生态经济中，物质经济比例越低，经济水平越高。在过去103年里，物质经济比例从43%下降到22%。

其次，物质经济比例的国际差异。2003年，物质经济比例最大相对差距约为4倍；物质经济比例最低的国家约为22%，最高的国家约为84%。

其三，物质经济比例的国家地位的转移。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率（表1-26）。在1960～2002年的42年里，52%的物质经济比例最小的国家降级，39%的物质经济比例最大的国家升级。经济结构的变化是剧烈的。

（3）生态社会领域的生态结构的世界前沿与国际差距

生态社会领域的生态结构的时序变化的特点是：安全饮水和卫生设施比例提高、长寿人口比例提高、服务收入比例提高、现代可再生能源比例提高、物质劳动力比例下降等。这里选用长寿人口比例（65岁及以上人口比例）指标为代表，分析其变化（表1-27、表1-28）。

表1-27 1900～2003年长寿人口比例的世界前沿和国际差距

表1-28 1960～2003年长寿人口比例的国家分组及其转移概率（马尔可夫链分析）

注：国家分组是根据国家数目的平均分组，第1组是长寿人口比例最大组，第4组是最小组。

首先，长寿人口比例的世界前沿。在过去103年里，长寿人口比例从9%上升到19%。这从一个角度说明，在20世纪里，人类生活质量获得巨大进步。

其次，长寿人口比例的国际差异。2003年，长寿人口比例最大相对差距约为10倍；长寿人口比例最大的国家约为19%，最小的国家约为2%。

其三，长寿人口比例的国家地位的转移。利用马尔可夫链原理分析国家地位的转移概率（表1-28）。在1960～2003年的43年里，12%的长寿人口比例最大的国家降级，24%的长寿人口比例最小的国家升级。社会结构的变化同样是显著的。（摘自中国科学院中国现代化研究中心中国现代化战略研究课题组《中国现代化报告2007》 ）