（管理科学与工程专业论文）建设项目能值效益及评价研究.pdf

中文摘要 建设项目能值效益及评价研究 研究生：李玫 摘要 指导老师：李启明 建设项目的实施与社会、经济、环境的发展是密切相关的。建设项目投资数额巨大，寿命期长， 在其建设、维护和使用的过程中需要消耗大量的自然资源和社会资源，对生态环境的影响巨大。同 时，建设项目是城市、地区乃至国家经济和社会系统中的基础性的组成要素，其实施对促进经济、 社会的和谐发展，科学技术的进步以及自然环境和社会环境的改变具有重要的作用。 目前，我国在可行性研究阶段对建设项目的效益评价忽视了自然环境系统与社会经济系统之间 的相互作用。能值分析理论和方法应用于建设项u 的研究较少，对能值效益的形成机理没有深入研 究，也没有建立科学合理的能值效益评价指标体系。现有的能值指标缺乏对系统整体实施效益的量 化测度，也无法对系统未来的发展进行模拟和预测。 本文应用能值分析理论研究可行性研究阶段的建设项目效益及评价，在深入研究建设项目能值 效益定义、内涵和形成机理的基础上，建立建设项目能值效益评价指标体系以及综合量化测度方法， 并进行实证研究，从而为建设项目评价建立一个新的视角。主要研究成果有以下几点： 1 提出建设项目能值效益的理念，并建立了系统的建设项目能值效益的评价指标体系。通过指 标的分解得到各结构效益指标的变化路径。 2 通过分析建设项目在建设阶段和使用维护阶段的贮存能值变化曲线，得出建设项目能值效益 的形成机理。 3 建立了建设项目能值效益综合指数( c o m p r e h e n s i v ei n d e xo f e m e r g ye f f i c i e n c y , c i e e ) 作为建 设项目能值效益实现程度的考量。 4 在实证研究中，对南京地铁南北线一期工程在可行性研究阶段的静态和动态能值效益进行了 评价。得出了影响项目能值效益和结构效益指标变动的关键因素，并预测了项目能值效益的动态发 展。 本文的研究成果具有良好的理论意义和实际应用价值，对于目前建设项目在可行性研究阶段的 效益评价是一个有益的补充。同时能够改善入们看待建设项目的视角。降低项目对自然环境的压力， 促进建设项目与经济、社会、环境的共同协调发展。 关键词：能值效益，评价，建设项目 英文摘要 s t u d yo ne m e r g ye f f i c i e n c ya n de v a l u a t i o n o fc o n s t r u c t i o np r o j e c t g r a d u a t es t u d e n t ：l im e i s u p e r v i s e db y ：p r o f l iq i m i n g a b s t r a c t t h ei m p l e m e n t a t i o no fc o n s t r u c t i o np r o j e c ti sc l o s e l yr e l a t e dt ot h ed e v e l o p m e n to fs o c i e t y , e c o n o m y a n de n v i r o n m e n t w i t hh u g ei n v e s t m e n ta n dl o n gp e r i o d , c o n s t r u c t i o np r o j e c tn e e d st oc o n s u m el a r g e a m o u n to fn a t u r a la n ds o c i a lr e s o u r c e sd u r i n gc o n s t r u c t i o n ，m a i n t e n a n c ea n du s e ，w h i c he x t r e m e l ya f f e c t s c o o - e n v i r o n m e n t m e a n w h i l e ，a st h ef o u n d a t i o ne s s e n t i a lo fe c o n o m i ca n ds o c i a ls y s t e m so fc i t y , a r e aa n d t h ec o u n t r y , c o n s t r u c t i o np r o j e c tp l a y sa ni m p o r t a n tp a r ti ns t i m u l a t i n gh a r m o n i o u sd e v e l o p m e n to f e c o n o m ya n ds o c i e t y , s c i e n t i f i ca n dt e c h n o l o g i c a lp r o g r e s sa n dc h a n g eo f n a t u r a la n ds o c i a le n v i r o n m e n t a tp r e s e n t , b e n e f i te v a l u a t i o no fc o n s t r u c t i o np r o j e c ti nf e a s i b i l i t ys t u d ys t a g ei no u rc o u n t r yn e g l e c t s t h ei n t e r a c t i o n so fn a t u r a le n v i r o n m e n t a la n ds o c i a le c o n o m i cs y s t e m s t h e r ea r ef e wr e s e a r c hp a p e r so n t h ea p p l i c a t i o no fe m e r g yt h e o r ya n dm e t h o di nc o n s t r u c t i o np r o j e c ta n dn oi n t e n s i v es t u d yo nt h e f o r m a t i o nm e c h a n i s mo fe m e r g ye f f i c i e n c y t h e r ei sa l s on os c i e n t i f i ca n dr e a s o n a b l ei n d e xs y s t e mo f e m e r g ye f f i c i e n c ye v a l u a t i o n c u r r e n te m e r g yi n d e x e sa r el a c ko fq u a n t i t a t i v em e a s u r e m e n to ft h ew h o l e b e n e f i to fs y s t e ma n dt l i e yc 柚n o ts i m u l a t ea n dp r e d i c tf u t u r ed e v e l o p m e n to fs y s t e m i nt h i s 群i p i 葛e m e r g yt h e o r yi sa p p l i e di n e f f i c i e n c ya n de v a l u a t i o no fc o n s t r u c t i o np r o j e c t i n f e a s i b i l i t ys t u d ys t a g e o nt h eb a s i so fi n t e n s i v er e s e a r c h o i ld e f i n i t i o n , c o n n o t a t i o na n df o r m a t i o n m e c h a n i s mo fe m e r g ye f f i c i e n c yo fc o n s t r u c t i o np r o j e c t , e v a l u a t i o n 。i n d e xs y s t e ma n dc o m p r e h e n s i v e q u a n t i t a t i v em e a s u r i n gm e t h o do fe m e r g ye f f i c i e n c yo fc o n s t r u c t i o np r o j e c ta r ee s t a b l i s h e d ，f o l l o w e db ya n e m p i r i c a l 咖d y t h u se s t a b l i s han e w v i s i o nf o rc o n s t r u c t i o np r o j e c te v a l u a t i o n t h em a i na c h i e v e m e n t sa r e a sf o l l o w s ： 1 t h ec o n c e p to fe m e r g ye f f i c i e n c yo fc o n s t r u c t i o np r o j e c ti sr a i s e da n de v a l u a t i o ni n d e xs y s t e mi s e s t a b l i s h e d t h ec h a n g ep a t ho fe a c hi n d e xo fs t r u c t u r a le f f i c i e n c yi so b t a i n e dt h r o u g hi n d e x d e c o m p o s i t i o n 2 t h ef o r m a t i o nm e c h a n i s mo fe m e r g ye f f i c i e n c yo fc o n s t r u c t i o np r o j e c ti ss e tt h r o u g ha n a l y s i so f c h a n g i n gc u r v eo f s t o r e de m e r g yo fc o n s t r u c t i o np r o j e c ti ns t a g e so fc o n s t r u c t i o n ，m a i n t e n a n c ea n du s e 3 c o m p r e h e n s i v ei n d e xo fe m e r g ye f f i c i e n c y ( c i e e ) i se s t a b l i s h e dt om e a s u r et h er e a l i z a t i o nd e g r e e o f e m e r g ye f f i c i e n c yo f c o n s t r u c t i o np r o j e c t 4 i nt h ee m p i r i c a ls t u d y , s t a t i ca n dd y n a m i ce m e r g ye f f i c i e n c yo ft h ef i r s tp h a s ep r o j e c to fn a n j i n g m e t r os o u t h n o r t hl i n e i nf e a s i b i l i t ys t u d ys t a g ea r ee v a l u a t e d t h ek e yi n f l u e n c i n gf a c t o r so fe m e r g y e f f i c i e n c ya n ds t r u c t u r a le f f i c i e n c yi n d e x e so ft h ep r o j e c ta r eo b t a i n e da n dt h ed y n a m i cd e v e l o p m e n to f 英文摘要 p r o j e c te m e r b ye f f i c i e n c yi sp r e d i c t e d t h er e s e a r c hr e s u l to f t h i sp a p e ri so f g o o dt h e o r e t i c a ls i g n i f i c a n c ea n dp r a c t i c a la p p l i c a t i o nv a l u e i ti s ab e n e f i c i a ls u p p l e m e n tt ot h ec u r r e n te f f i c i e n c ye v a l u a t i o no fc o n s t r u c t i o np r o j e c ti nf e a s i b i l i t ys t u d ys t a g e b e s i d e s ，i tc a r lr e v i s et h ev i s i o no fp e o p l et ol o o ku p o nc o n s t r u c t i o np r o j e c t , r e d u c en a t u r a le n v i r o n m e n t a l p r e s s u r eo fp r o j e c ta n dp r o m o t et h ej o i n th a r m o n i o u sd e v e l o p m e n to fe o n s t r u c t i o np r o j e c t ，e c o n o m y , s o c i e t ya n de n v i r o n m e n t k e yw o r d s ：e m e r g ye f f i c i e n c y , e v a l u g i o n ，c o n s t r u c t i o np r o j e c t m 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成 果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过 的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并 表示了谢意。 研究生签名： 一查里墨日 期： 东南大学学位论文使用授权声明 玛 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的 复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内 容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可 以公布( 包括刊登) 论文的全部或部分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权东南大学研 究生院办理。 研究生签名：垄邀导师签 日期：加。【工，以。 第一章绪论 1 1 研究背景与意义 1 1 1 研究背景 第一章绪论 建设项目的实施与社会、经济、环境的发展是密切相关的。建设项口投资数额巨大，寿命期长， 在其建设、维护和使用的过程中需要消耗大量的自然资源和社会资源，对生态环境的影响巨大l 。 同时，建设项目是城市、地区乃至国家经济和社会系统中的基础性的组成要素，其实施对促进经济、 社会的和谐发展，科学技术的进步以及自然环境和社会环境的改变具有重要的作用1 2 1 。因此，项目 与自然、经济、社会环境之问的协调、平衡和共同发展成为研究和关注的热点。 以生态系统和经济系统的相互交织、相互作用、相互耦合和矛盾运动为研究对象的生态经济学 是一项重要的研究工具。但其研究对象主要集中在自然生态经济系统、部门生态经济系统、行业生 态经济系统和国民经济生态系统等较为宏观的层面，其特有的能值分析理论也主要应用在估计生态 环境承载力、可持续发展研究和环境资源估价方面，对建设项目的研究尤其是建设项目能值效益方 面的研究甚少。 能值分析理论是生态经济学建立的特有的价值理论，为研究建设项目能值效益的形成和评价提 供了理论基础。同时，能值分析法作为生态经济系统的重要核算方法，又为建设项目能值效益的量 化计算提供了依据。 1 1 2 研究意义 目前，我国在可行性研究阶段对建设项目所作的评价分为经济评价( 财务评价和国民经济评价) 和社会评价两个方面，分别考察项目的经济效益( 财务效益和国民经济效益) 和社会效益。经济评 价侧重于对社会生产方面效果的评价，社会评价则侧重于社会收入分配的效益评价。在实施一个项 目时，社会生产和社会分配同时发生变化。因为生产因素一方面服务于社会生产，同时也分享社会 收入。与此同时，社会分配的合理也会促进生产发展，提高社会劳动生产率1 3 j 。因此生产和分配是 一个事物的两个方面，对建设项目所作的经济评价和社会评价都是站在社会经济发展的角度，考察 建设项目对整个社会经济大系统的影响，并没有计入资源环境的价值，忽视了自然环境系统与社会 经济系统之间的相互作用。虽然在2 0 0 2 年国家发展计划改革委员会颁布的投资项目可行性研究指 南( 试用版) 中提出对项目要进行环境影响评价，但只是要求针对拟建项目影响环境的因素，研究 并提出治理和保护的措施，比选和优化环境保护方案，没有提出评价所依据的理论基础和方法，更 无法对建设项目的环境贡献力进行定量研究。 本文将建设项目视为生态系统，并将其置于自然一经济一社会大系统中，以能值分析理论研究 建设项目能值综合效益，研究意义有如下几个方面： 1 理论上，本文研究建设项目能值效益的概念、形成机理和评价指标体系。丰富了能值分析方 法的理论内涵，拓展了可行性研究阶段对建设项目进行评价的考察范围，提出了新的建设项目评价 l 东南大学硕上学位论文 的理论基础和依据。 2 实践上，本文综合考虑建设项目对自然生态系统以及社会经济大系统的影响，以能值为载体 全面计算建设项目的各种投入和产出，将项目的经济贡献力和环境贡献力放在同一基础上考虑，从 而建立了经济评价和社会评价之外的项目评价的新视角，为可行性研究阶段的项日决策提供新的思 路。 3 方法上，本文通过能值为建设项日的各类投入产出提供了共同的度量标准，并建立了建设项 目能值效益的量化测度和评价方法，从而使项目评价更加直观和定量。实证研究选取了南京地铁南 北线一期工程，为可行性研究阶段能值效益评价的应用提供了初步思路。 1 2 国内外研究现状 1 2 1 国外研究现状 国外对能值分析既有理论研究又有应用研究。 理论研究方面，主要是研究能值分析的理论内涵和应用基础。如h o w a r dt o d u m ，e u g e n ep o d u m ( 1 9 9 9 ) 研究了生态系统服务价值评价的能值分析方法，指出环境资源的市场价值和它们的贡 献值是相反的，对生态系统服务价值的评价不仅仅是将外部影响内部化( 修正市场价值以给予生态 系统更多的关注) ，而是应该将内部影响外部化( 将经济的贡献力和环境的贡献力放在同一基础上考 虑) 1 4 1 ：h o w a r dt o d u m 。e l i s a b e t hc o d u m ( 2 0 0 4 ) 研究了成功系统的特征和最大功率原则的能值 表现1 5 l ；s i m o n eb a s t i a n o n i ，f e d e r i c om a r i ap u l s e l l i ，m a u r or u s ( 2 0 0 5 ) 研究了能值( e m e r g y ) 和功 值( e x e r g y ) 之间的异同和关系以及o d u m 提出的最大功率原则的内涵1 6 j 。 应用研究方面，小到生产过程和牛产系统，大到地区社会经济环境都有相关研究，并趋于动态 研究。如s i m o n eb a s t i a n o n i ，n a d i am a r c h e t t i n i ( 2 0 0 0 ) 解决了带有副产品产出的系统应用能值分析 方法的问题，提出j o i n tt r a n s f o r m i t y ( 联合能值转换率) 和w e i g h t e da v e r a g eo f t h et r a n s f o r m i t i e s ( 加 权平均能值转换率) 两个概念，并选取某奶制品农场进行了实证研究i r l ；m n e l s o n ，h t o d u m ， m t b r o w ne ta 1 ( 2 0 0 1 ) 用能值分析理论研究污水处理系统的资源利用效率，通过与原有系统的对 比，研究了新系统的资源投入结构，能量依赖性和费用节约情况1 8 1 ；j a n al a g a n i s ，m a r k od e b e u a k ( 2 0 0 5 ) 以盐生产过程的s t e l l a 模型模拟能值流和能值指标，同时进行了针对能值指标的状态变 量的敏感性分析，比较不同环境条件和经济条件下的生产过程。同时研究如何优化能值流，更好地 控制模型内的能值以及模型和环境之间的能值。另外分析不同模型变量的影响度，比较了不同的过 程修正方法的影响以及改变气象条件对环境负载指示值和可持续性指标的影响1 9 1 ；s i m o n eb a s t i a n o n i ， f e d e r i c om p u l s e l l i c e s a r ec a s t e l l i n ie ta 1 ( 2 0 0 6 ) 研究了能值分析理论及其在可持续性管理中的应 用问题，并研究了最人能值原理在系统不同发展阶段的内涵以及和能值效益的关烈旧l ：r m p u l s e l l i ， f m p u l s e l l i 。m r u s t i c i ( 2 0 0 6 ) 用能值分析方法研究地区人口、人类活动、自然循环、基础设施和 环境，重点研究资源利用，对本地环境资源的利用进行了研究。同时用能值分析方法将不同种类的 资源消耗、不同规模和结构的系统进行了比较，并计算了一系列环境能值指标，评价了能量和材料 流及其密度。按省内不同地区的不同密度绘制成地刚l ；f e n ia g o s t i n h o ，g u a r a c id i n i z ，p a u ls i c h ee t 2 第一章绪论 a 1 ( 2 0 0 7 ) 将能值分析法与g i s 相结合，从而改进家庭农场模式( 生态型和化学型) 的评价方法， 并提出材料的可更新系数的概念以及三维能值分析图方法，同时论述了在保护环境的前提下使经济 效益最大化的b m p s 理念( b e s tm a n a g e m e n tp r a c t i c e 最佳管理方法) 1 1 2 l ；a c i p i z z i g a l l o 。c g r a n a i 。 s b o r s a ( 2 0 0 8 ) 运用l c a ( 全生命周期评价) 和能值评价相结合的方法对意大利两家酿酒农场的运 作进行了能值分析，比较了有机化生产和半工业化生产两种生产方式的不同之处f 1 3 】 在能值分析与建设项目和建设相关产业的结合应用方面，较为典型的研究有：m t b r o w n , v o r a s u nb u r a n a k a m ( 2 0 0 3 ) 对建筑物全生命周期中使用的建筑材料能值以及建筑废料处置和循环利 用系统的能值进行了评估。认为大规模的木材循环利用没有太大意义，但金属、塑料和玻璃的循环 利用是有很大好处的1 1 4 】；e m e i l l a u d ，j b g a y , m t b r o w n ( 2 0 0 5 ) 对某校园实验楼一年内的生产和 消费能值进行了评估。结果表明，电是系统中最大的能值投入，而完成实验项目的学生、出版物、 课程和服务是系统的四大主要能值产出l l ，】：r m p u l s e l l i ，e s i m o n c i n i ，f m p u l s e l l ie ta 1 ( 2 0 0 7 ) 以 能值分析理论分析建筑物建造、维护和使用过程中的主要能量流和材料流，对建筑材料、建筑技术 和结构部件的能值进行了计算和比较以评价其影响，并提供评价和选择的基础，同时建立了对建筑 产业进行评价的一系列指标，另外提出了降低能值投入的方法i 怕l ；r m p u l s e l l i ，e s i m o n c i n i 。 r r i d o l f ie ta 1 ( 2 0 0 7 ) 对水泥和混凝土生产过程中的非再生矿物资源和化石燃料的大量使用进行了 能值评估，着重分析环境资源流入量。分析分为三个阶段：水泥生产阶段，建筑材料运输阶段和混 凝土生产阶段，并考虑生产过程中投入的可能变化进行了敏感性分析1 1 7 1 。 1 2 2 国内研究现状 国内对能值分析理论主要侧重于一些介绍性和综述性的研究以及实际应用方面的研究。 介绍性和综述性研究如闻大中( 1 9 9 5 ) “农业生态系统能流和能量分析研究的某些新进展”1 1 s l ； 隋春花，张耀辉，蓝盛芳( 1 9 9 9 ) “环境经济系统能值( e m e r g y ) 评价一介绍o d u m 的能值理论”【1 9 】； 沈善瑞，陆宏芳，赵新锋( 2 0 0 4 ) “能值研究的几个前沿命题 1 2 0 1 ；李寒娥，蓝盛芳，陆宏芳( 2 0 0 5 ) “h t 奥德姆与中国的能值研究, , 1 2 1 1 ；尚清芳，张静，米丽娜( 2 0 0 7 ) “定量分析生态经济系统演化的新 途径能值分析”1 2 2 j 更多的研究集中在实际应用方面，并且以可持续发展为研究切入点。这方面的研究以宏观层面 研究居多具体有几下几个方面： 有关于农业生态系统以及农业生态系统和经济系统之间的整合研究。如s h u q i n ga n 。h a o s h e n g b a o ，c h u n j i n gz o u ( 1 9 9 7 ) 研究了江苏太湖地区复合农业生态系统的能值流，并建立动态数学模型， 通过搜集1 1 年的数据，研究总生产系统能值投入与总系统产出和子系统产出之间的关系，以及对总 系统和子系统能值效益的影响，通过人均净能值分配的变化研究子系统在总复合生态系统中的地位 2 3 l ；蓝盛芳等( 1 9 9 8 ) 用能值分析理论研究中国农业一经济系统，建立相关指标评估了国家农业环 境资源基础、能投结构和能值产出，并与一些发达国家比较分析，评价了中国农业的生态经济效益。 分析了农业总体结构和能投结构，为农业生产的持续、稳定发展提供科学依据1 2 4 l ：陆宏芳，蓝盛芳， 李雷等( 2 0 0 2 ) 对国际能值分析理论现行的能值评价指标体系作为了归并简化，提出了评价系统可 持续发展能力的新的能值指标( e i s d ) ，并将其应用于珠江三角洲基塘农业生态工程建设中，对3 种 基塘农业生态工程模式进行了实例比较研列2 5 l ；陆宏芳，蓝盛芳，彭少麟( 2 0 0 3 ) 剖析阐述国际现行 3 东南大学硕士学位论文 能值可持续指标( e s i ) 中存在的不足之处，拓展构建了新的综合指标( s d i ) 评价系统可持续发展， 实现能值分析与经济分析和物质分析的耦合，并以珠江三角洲瓜菜基鱼塘模式为例进行案例分析瞄1 ； 陆宏芳，陈烈，林永标等( 2 0 0 5 ) 以能值理论方法为主要手段结合环境经济学方法，以顺德市农业 系统改革开放2 2 年的发展动态为研究对象，从成本价值结构和产出效应价值两个角度，开展城市化 过程中城市农业系统生态经济动态的分析与评价研究，探索能值方法与环境经济学方法的整合路径。 提出能值投入产出平衡计算的算法和能值效益率( e b r ) 、能值本地影响率( l c r ) 等一系列生态经 济评价指标【2 7 1 ；董孝斌，高旺盛，严茂超( 2 0 0 5 ) 提出系统耦合度的概念，基于能值理论对农牧交错 带两个典型县域生态经济系统进行了耦合效应分析1 2 卅； 有关于城市生态系统发展现状和可持续前景方面的研究。如朱燕燕( 2 0 0 2 ) 以能值分析理论计 算北京城市生态系统从1 9 9 5 年至2 0 0 0 年的基本生态流的太阳能值，并通过建立一系列反映环境和经 济的能值指标，并与香港其它相应系统进行比较，综合分析北京市自然环境基础、能源利用状况、 经济特征以及环境b - 能源消耗的关系1 2 9 1 ；隋春花，蓝盛芳( 2 0 0 3 ) 以能值分析理论和各种能值指标， 从资源基础、能值福利、对外贸易和环境压力四个角度对广州和香港的各种生态流进行比较研究， 得出两地的发展潜力和今后的发展方向1 3 0 ：陆宏芳，蓝盛芳，俞新华等( 2 0 0 5 ) 系统阐述城市复合生态 系统能值分析的基本概念原理与方法步骤，总结了城市可持续发展综合能值评价指标体系，通过城 市各种能值指标综合分析，系统决定因子动态模拟、城市变迁生态能量结构的定量分析，指导城市 系统良性运作与可持续发展，另外还提出能值成= 奉：价值论与市场( 使用) 价值论的整合问题p u ；隋 春花，蓝盛芳( 2 0 0 6 ) 用能值分析理论和方法站在自然一社会一经济复合生态观角度，从自然子系统、 社会子系统、经济子系统和综合系统几个方面对广州和上海的各种生态流进行比较研究。从能值理 论和可持续发展角度研究两个城市更合理的发展方向和发展模式p 2 j ； 有关于森林、土地、水域等自然生态系统和自然资源评价方面的研究。如张耀辉，蓝盛芳( 1 9 9 7 ) 从现行价格体系、社会再生产、能量分析等不同的角度讨论自然资源的评价问题，进而提出应用能 值分析理论进行自然资源评价的新思路1 3 3 l ；粟娟，蓝盛芳( 2 0 0 0 ) 探讨用能值分析方法评估森林的 综合效益的方法1 3 4 1 ：朱洪光，钦佩。万树文等( 2 0 0 1 ) 在对江苏海涂两种水生利用模式进行能值分 析时，提出系统贮存能值变化量和实际能值产出率可以作为系统可持续发展的两个重要指标p 习；胡 廷兰，杨志峰( 2 0 0 4 ) 以能值理论为基础，提出了以自然环境系统的无偿能值投入变化量为表征的 土地整理生态效益评价方法，构建了土地整理生态效益的评价公式i 蚓：张晟途，钦佩，万树文( 2 0 0 5 ) 提出“等能值成本曲线”的概念研究资源的最佳配置，指出最小的能值成本意味着最适合的经济投入 1 3 7 l ；付金霞，唐玉虎( 2 0 0 6 ) 在分析森林、防护林资产评估的常用方法基础上，提出选用能值分析 法对三北防护林西段典型地区河西走廊进行投入产出评估i 硎； 有产业层面的能值分析研究如陆宏芳，陈飞鹏，任海等( 2 0 0 6 ) 以能值综合方法为核心介质， 从成本分析与效果分析的整合、能值分析与区域经济分析的整合，以及能值分析表与投入一产出矩 阵模型的整合三个方面进行了产业生态学的能值整合研究方法的具体构建，以促进能值理论方法与 产业生态学研究需求的进一步耦合p 明；耿勇，张攀( 2 0 0 7 ) 运用能值分析理论与方法，将工业园区 产业、人口、资源和环境生态等各个子系统统一起来，建立基于工业园的系统结构、功能和生态效 率三项指标以及工业园可持续发展指数的综合评价体系，用以实现工业园系统发展现状、动态与动 因的整合分析一1 ； 4 第一章绪论 有区域环境经济系统方面的研究。如段晓峰，许学工( 2 0 0 6 ) 基于能值理论与方法，通过一系 列能值指标的建立，对黄河三角洲地区环境经济系统进行了分析评估，在此基础上，通过可持续性 能值指标的动态分析为该地区实现可持续发展提出建议1 4 i l ； 也有一些研究涉及微观层面，如对建设项目和工业生产系统的研究。周红( 2 0 0 6 ) 建立能值一 复合生态足迹方法对大型公共工程可持续能力进行了研究，并以沪宁高速公路为例进行了实证分析 心l ；杨养锋，薛惠锋，陶冶( 2 0 0 7 ) 从纵向和横向两个角度对绿色集成制造系统( g i m s ) 的发展状 态和整体绩效进行了评价1 4 ，】：j b z h o u ，m m j i a n g ，b c h e ne ta 1 ( 2 0 0 7 ) 对北京的新型污水处理系 统和传统污水处理系统的投入和产出进行了能值分析，考察其污水处理生态效益以及建设、运营和 维护成本i 州。 1 2 3 研究的不足和可改进之处 目前国内外对能值分析理论、方法和实践应用都有很多相关研究，但也有很多不足，表现在： 涉及建设项目方面的的能值分析研究较少，相比之下国外这方面研究比国内多。但这方面研 究大多关注项u 的可持续发展，而没有建设项目效益评价的相关研究。 虽然有些学者在文献中提到了能值效益( e m e r g ye f f i c i e n c y ) ，如s h u q i n ga n , h a o s h e n gb a o ， c h u n j i n g z o u ( 1 9 9 7 ) l 捌，张晟途，钦佩，万树文( 2 0 0 0 ) 1 3 7 1 ，陆宏芳。陈烈，林永标( 2 0 0 5 ) 1 2 7 】， 但他们对能值效益的形成机理并没有进行深入研究，也没有建立科学合理的能值效益评价指标体系。 现有的能值指标固然能从各个角度评价系统运行效果，但缺乏对系统整体实施效益的量化测 度。也无法对系统未来的发展进行模拟和预测。 本文就是要将能值分析理论应用到可行性研究阶段建设项目的评价中，在深入研究建设项目能 值效益定义、内涵和形成机理的基础上，建立建设项目能值效益评价指标体系以及综合量化测度方 法，并进行实证研究，从而研究建设项目与自然、经济、社会大系统的协调共同发展，为建设项目 评价建立一个新的视角。 1 3 研究内容与思路 本文将在目前国内外研究成果的基础上，对建设项目能值效益及其评价展开研究主要研究内 容包括以下几个方面： 1 能值分析方法在建设项目中的应用 阐述了能值分析方法的主要内容。结合能值分析理论的实质和建设项目的特点，研究建设项目 能值分析的应用基础，并对能值理论在建设项目中的应用优势和不足进行评价。 2 建设项目的能值效益研究 通过建设项目新的效益观体系与传统效益观体系的对比，提出建设项目能值效益的理念，并对 其定义、内涵和构成进行解析。同时从系统生态学的角度研究建设项目能值效益的形成机理。 3 建设项目能值效益评价研究 从我国现行建设项目可行性研究阶段效益评价体系存在的问题以及建设项目能值效益评价与可 持续发展评价的联系与区别两个角度论证了评价建设项目能值效益的必要性。根据建设项目系统的 5 东南大学硕士学位论文 特点和研究的需要建立了建设项目能值效益评价的指标体系以及指标评价标准。并通过指标的分解 得出了各结构效益指标的变化路径。基于灰色局势决策方法研究了建设项目能值效益的综合量化测 度，建立了建设项目能值效益综合指数( c o m p r e h e n s i v ei n d e xo f e m e r g ye f f i c i e n c y , c i e e ) 作为效益 实现程度的考量。并提出了建设项目能值效益评价的步骤和评价的各个方面。 4 实证研究 选取南京地铁南北线一期工程为研究对象，以可行性研究报告的数据为基础，运用理论研究的 成果对项目在可行性研究阶段的静态和动态能值效益进行了评价。结果表明，南京地铁南北线一期 工程静态能值效益较好，符合可行性研究报告的结论及项目实际运行情况。静态敏感性分析指出项 目环境产出是影响项目能值效益的主要因素。据此对项目能值效益进行了优化。对项目能值效益的 动态预测指出项目系统需要在适当的时候进行规模扩建和投入调整，以适应需求和环境的变化。对 项目结构效益指标的变动分析得出了影响各结构效益指标变动的关键因素。 本文将采用的技术路线如图1 1 所示： 1 4 研究的创新点 研究内容研究理论与方法 图1 - ! 研究技术路线 本文研究的创新点有以下几点： 1 提出建设项目能值效益的理念，并建立了系统的建设项目能值效益的评价指标体系。通过指 标的分解得到各结构效益指标的变化路径。 2 通过分析建设项目在建设阶段和使用维护阶段的贮存能值变化曲线，得出建设项目能值效益 的形成机理。 3 建立了建设项目能值效益综合指数( c o m p r e h e n s i v e i n d e xo f e m e r g ye f f i c i e n c y , c i e e ) 作为建 设项日能值效益实现程度的考量。 第一章绪论 本文建立了系统的建设项目能值效益评价的方法，具有良好的理论意义和实际应用价值，对于 目前建设项目在可行性研究阶段的效益评价是一个有益的补充同时能够改善人们看待建设项目的 视角，降低项目对自然环境的压力，促进建设项目与经济、社会、环境的共同协调发展。 7 东南大学硕士学位论文 第二章能值分析方法在建设项目中的应用 2 1 能值分析方法的主要内容 美国生态学家l i n d e r m a n 于1 9 4 2 年提出能量转换的“十分之一定律”。即能量沿生态系统的食物 链进行流动和转换时，能量逐级减少，后一营养级所获得的能量约为前一营养级的1 0 ，由此形成 能量金字塔结构。当代生态学家o d u m 指出，在生态系统或生态经济系统中，能量从量多的低能级 向量少的高能级流动的同时也伴随着能质的提高。较高等级者获取能量之后具有较大的控制能力和 创新能力，能够实现更高的生命价值，在系统一i 扮演中心功能的角色。如复杂的生命、人类劳务、 科技创新成果、高级技术与设备、信息等均为具有高能质的高等级生命体的产物，或者其本身就是 高能质能量的载体。同时，由于较高等级者承担了更多的系统改造和系统进化功能，是系统运作和 发展的核心，因此需要较多的能量来维持其正常的生命活动和承担的系统任务。但是能量从低能级 向高能级流动的过程中是逐级减少的，所以若以同一种能量来衡量不同能级所具有的能量大小，高 等级者所含有的能量大于低等级者。 例如在草原食物链中，假设有l 1 0 4 d 太阳光能参与植物光合作用，形成的青草含有l 1 0 3 ，能 量，青草被羊食用后最终形成的羊肉中含有l o o j 能量，那么以太阳能来衡量，青草的单位能量相当 于1 0 太阳能，而羊肉的单位能量相当于l o o j 太阳能。 单位能量含有的 太阳光 图2 - 1 草原食物链能量传递 由于不同类别的能量足无法进行相互比较的，能值分析方法就是用同一种类别的能量来比较分 析生态系统中不同类别的能流或储存能量，评价其在系统中的地位和贡献。能值分析方法不仅走出 了传统能量分析的困境，同时通过一系列指标体系综合分析生态系统的各种物质流、能量流和价值 流，评价系统的整体效率。 8 第二章能值分析方法在建设项目中的应用 2 1 1 能值转换率 h t o d u m 将能值( e m e r g y ) 定义为：一种流动或贮存的能量所包含的另一种类别能量的数值。 在实际应用中，人们常以太阳能值( s o l a r e m e r g y ) 来衡量某一能量的能值，即任何流动或贮存的能 量所包含的太阳能的量。能值转换率( t r a n s f o r m i t y ) 是一种比值，实际应用的是太阳能值转换率( s o l a r t r a n s f o r m i t y ) ，即每单位某种能量( 或物质) 相当于多少太阳能焦耳的能值转化而来，单位为s e j j 4 卯。 下面的能量转化图，反映了自组织系统在能量转化过程中量和质的变化过程。 能最集中过程 图2 - 2 能量传递过程 从图中可以看出太阳能值转换率具有以下几个特点： 9 东南大学硕上学位论文 1 当能量流过连续的网络时，能量的形式、密度和反馈作用都会同时发生变化，初始投入的能 量随着逐级传递而散失，而太阳能值转换率则逐渐增大。太阳能值转换率的逐级增大反映了能量传 递路线的延长和能量传递网络的复杂化。 2 在能量传递过程中，大量低能质的能量通过相互作用和复杂的化学变化，转化为少量的高质 量能量m l ，这些高质能通过反馈为系统的进化提供条件，帮助系统达到最大功率。能值转换率反映 了能量的集中过程，体现了系统演化的历史轨迹，为系统产品和服务的评价提供依据。 3 只有当系统产生的所有产品和副产品都能反馈到系统的初始投入端并得到循环利用，从而强 化系统的运作过程并提高系统的运行效率，才能使整个系统的能值转换率达到最大。 2 1 2 主要能值指标 能值转换率为不同类型的能量提供了相互转化和比较的平台，但复合生态系统中的各种生态流 还需要通过各种能值指标的计算才能进行度量和评价。用于能值分析的指标一般都是以比值或比率 的形式出现的。这些指标把复合生态系统的各种生态流，如能流、物流、货币流、信息流、人口流、 生物物种流等在能值基础上统一起来。综合反映了生态系统的结构、功能和效率。它们反映自然环 境资源的价值，人类社会经济发展以及环境与经济、人与自然的关系，同时也是系统综合分析及社 会经济发展决策参考的重要指标体系。重要的能值指标主要有以下几类： 1 单位产出能值。指单位数量的产品所含有的太阳能值量。对系统物质产出的评价通常可以使 用该指标。因为能量的传递和集巾本身就是物质积累的过程。系统单位产出能值越高，说明产品在 自然界中的数量越少，等级越高，需要消耗的环境资源和各种经济投入越大。同时经济投入即系统 的反馈投入越大，说明系统的循环能力越高。 2 单位货币能值。指与单位货币量相当的太阳能值数量。货币通常无法直接评价环境对公共产 品的贡献，因为货币只是用于支付人们付出的劳动和服务而非环境提供的自然资源【4 7 1 。资源的价格 通常与其贡献足相反的。因为