地域間産業連関表を用いたエコロジカル・フットプリント算出に関する研究北海道大学大学院

余川 雅彦※

北海道大学大学院

加賀屋 誠一北海道大学大学院

萩原 亨

北海道大学大学院

内田 賢悦

1. はじめに1987 年の国連総会で「環境と開発に関する世界委員会」から提出された報告書 Our common future ([1])にProf.の 1996 年発表の共著

Our Ecological Footprint：

Reducing Human Impact on the Earth([3])ではじめて紹介された。

おいて広く提示された「持続可能な開発」という概念は、EF は環境・生態学(エコロジー/ecology)と足跡(フット

今日では広く行き渡っている。この概念は、「将来の世代プリント/footprint)を組み合わせた造語で、消費資源の量がそのニーズを満たす能力を損なわないように、現在のを、平均的な生物学的生産力をもつ土地の面積に換算し、ニーズを満たすような開発」と定義され、環境保全が将

人間が生きていくために必要な一人あたり地球面積を算

来の開発に不可欠との視点を提供している。
さらに、
1991出した数値の名称である。つまり、人間の生活を支える年の新世界環境保全戦略においては「人々の生活の質的のに、どれだけ生物学的に生産可能な土地・水域が必要改善を、その生活維持基盤となっている各生態系の収容かを面積であらわした数値である。穀物を消費すること能力限度内で生活しつつ達成すること([2])」と定義されに必要な耕作地面積、魚介類の消費は漁場の面積、エネた。つまり、持続可能であるためには厳密には人間の消ルギー源として石油などを燃焼させ、排出した二酸化炭費量がその地域における一定の容量を超えないことがそ素の吸収に必要な森林面積などから算出され、生活スタの前提となるはずである。

イルによって EF の面積は異なる。地球上に存在する生持続可能な開発を示す指標の 1 つとして、環境負荷の産可能な土地（水域）面積（環境容量）と比較すること量を面積として算出することができるエコロジカル・フにより、経済活動が水土の再生供給能力とバランスがとットプリント（Ecological Footprint, 以下 EF）が挙げられれているかを判断することができる。ここでの環境容量る。EF はある一定の人口あるいは経済活動を維持するたの定義とは、「生態系や人間の生活環境を悪化させずに、めの消費量を生み出す自然界の生産力、廃棄物処理に必人間生活が維持できる環境を保障するための人間活動の要とされる自然界の処理吸収能力を算定し、生産可能な許容量」である。

土地(水域)面積（以下 生産面積）に置き換えて表現する手法である。
しかし、既存の算出方法では地域内に着目して算出されているため、地域間の土地資源の移出入や生産効率の2.2 算出方法と既存研究
EF の算出する方法は大きくコンパウンド法とコンポーネント法の 2 つに分けられる。

違いを考慮できないのが実情である。そこで、本研究はコンパウンド法は、国(または地域)全体の統計データこれらの課題を考慮した各産業別の EF を算出するためを用いて EF を計算する方法([3])で、式(1)で表される。の課題を既存の研究から考察し、その解決策として地域

これは、地域における生産・移輸入・移輸出の関係から間産業連関表を用いた EF を算出することを目的とする。

消費量を算出するものであり、データの入手が容易であるという利点がある。移輸入・移輸出を考慮することに

2. エコロジカル・フットプリント

よって、生態学的な視点から見た貿易の不均衡を理解す

2.1 EF の概要

ることもできる。さらに、その地域における単位面積当

EF は、当時カナダのブリティシュ・コロンビア大学博たりの生産量で除することによって、消費量と同等の生士課程のMathis Wackernagel,PhD と同大学のWilliam Rees産可能な土地面積（消費面積）に換算する。それを地域

表 1 EF の土地区分と産業分類

人口で除することによってその地域における EF（ha／人）としており、規模の異なる地域間での比較においては有効である。式(1)は消費面積を地域内の人口で除していることから、式(2)で表すことができる。EF の土地区
分は、国連食糧農業機関（FAO）の１次データソースで使われている５つのカテゴリーとエネルギー地に分類さ食物、動物飼料、穀物、植物油およびゴムなどの作物を育てるための面積
肉や乳製品、皮革、羊毛などを消費するための動
牧草地
物に草を食べさせるための面積
森林地
木材製品を算出するために必要な森林面積
海洋淡水域 魚類および海産物を生産するために必要な面積
生産能力阻工業生産を提供するための面積
害地
エネルギー
二酸化炭素吸収に必要な面積
地
耕作地

れ、これを表 1 に示す。エネルギー地とは Mathis

この方法では、生産から最終的な消費までに他産業をWackernagel, et al.([4])が新たに創設したカテゴリーで、第通じて間接的に利用する EF も考慮することができるた

3 次産業などのエネルギーの消費を考慮した土地である。

め、より詳細な産業間での関係を分析することが可能で温室効果ガス削減について述べられた「京都議定書」である。和田([7])はこの概念を用い、露地栽培と温室水耕は、森林が吸収する CO2 を削減目標に算入してよいと決栽培におけるトマトの生産のために必要となる投入物質まっているため、エネルギーの消費による二酸化炭素の（加温・輸送のためのエネルギー源、建築材料、機械、排出量を吸収・固定できる森林の面積に換算することが肥料など）を想定し、これを生産するために必要となるできる。

土地面積を算出した。その結果、コンパウンド法におい谷口ら([5])はこの方法を用いて都道府県別の EF 算出、ては温室水耕栽培の方が効率的となったが、投入物質の清岡ら([6])は都道府県レベルよりさらにブレークダウン

EF を考慮したコンポーネント法では、露地栽培の方が効した市町村レベルでの EF 算出をおこなった。しかし、率的となった。つまり、コンパウンド法とコンポーネン

これらの EF では消費量とそれに直接関わった面積をもト法では中間投入を考慮するか否かで結果に大きな違いとに算出されており、生産から最終的な消費までに他産が生じることが示された。しかし、消費に行き着くまで業を通じて間接的に利用（内包）する EF（加工・輸送）に内包される EF を算出するためのデータが入手できなを考慮できないという欠点もある。

いことも多いため、全ての消費活動には適用できないのが現状である。福田ら([8])はすべての内生部門に内包さEF =CONPv + I v − E v
11(1)×=×PRO POPPROPOPれた EF を算出するために、地域内の全生産活動を考慮

EF =Pa + I a − E aPOPEF を算出した。さらに著者ら([9])はコンパウンド法とコ(2)する産業連関分析の手法によって日本の各産業におけるンポーネント法との整合性を保たせた新たな算出方法とEF : エコロジカル・フットプリント[ha / 人]

して式(3)で示された用いた算出方法を提案した。その結CON : 生産物の地域内消費量[t ]果、生産から最終的な消費までに他産業を通じて間接的PRO : 単位面積あたり生産量[t / ha]
POP : 地域内人口[人]P v : 生産量[t ]に利用する EF も考慮することができるため、より詳細な産業間での関係を分析することが可能となった。

I v : 輸入量[t ]E v : 輸出量[t ]EFi =NNj =1k =1

ε i X i + ε i M i − ε i Exi − ∑ ε i X ij + ∑ ε i X ki

P : 生産面積[ha]aI a : 輸入面積[ha]EFi : i産業のEF

E a : 輸出面積[ha]ε : EF原単位

POPX i : 生産額
一方、生産から最終的な消費までに他産業を通じて間M i : 輸入額

接的に利用する EF を考慮したものとして、コンポーネExi : 輸出額ント法がある。コンポーネント法は、ある地域の EF をX ij : i産業からj産業への取引額計測する際、EF の構成要素を足し上げてゆく方式である。

N : 産業部門数(3)

3. 産業連関表([10])中間需要(生産部門)
産産産
業業業 ・ ・ ・A B C

地域経済を構成する各産業は、域内・域外の産業と相Sel互に密接な取引関係を結びながら生産活動を行い、地域

Buyの産業から原材料や燃料などの財・サービスを購入し、中間投入(産業部門)
産業A
産業B
産業C
・・・
粗付加価値V

これを加工して新たな財・サービスを生産する。
さらに、地域内生産額 X (=Buy+V)

独自の産業構造を形成している。ある一つの産業は、他これを他の産業に対し原材料等として販売する。このよ

最終需要
地域内
最終需要

移輸出

F(D)

Ex

生産物の販路構成→(販売)Sel↓原材料等の投入
構成(購入)Buy

移輸入

地域内生産額M

X (=Sel+F(D)+Ex-M)

最終需要部門
(外生部門)

粗付加価値部門(外生部門)

図 1 地域内産業連関表の全体的な構成

うな関係が各産業間で連鎖的につながり、最終需要者に対して必要な財・サービスが供給されることとなる。産内生産額）と、行方向から見た産出額の計（地域内生産

業連関表はこのような産業間の取引を、ある地域におけ額）とは一致している。ただ、地域外との取引は全て輸る一定期間（通常１年間）の経済活動の実態として一つ出入と見なされるため、どの地域との取引なのかを把握の表にまとめたものである。地域内の産業間の取引をますることができない。

とめたものを地域内産業連関表、他地域との産業間の取引をまとめたものを地域間産業連関表とよぶ。

3.2 地域間産業連関表の概要
地域間産業連関表は地域間の交易構造を明示したもの

3.1 地域内産業連関表の概要である。地域内産業連関表では 1 つの地域に着目してい産業連関表の多くは地域内地域産業連関表であり、全たが、地域間産業連関表は多くの地域との取引をまとめ体的な構成を図 1 に示す。表頭には、財・サービスの買たものである。地域内産業連関表では輸出入でまとめらい手側の部門が揚げられ、「中間需要部門」と「最終需要れていたが、さらに移出入という項目に分割しているの部門」からなっている。このうち、「中間需要部門」は、が大きな違いである。

各財・サービスの生産部門であり、各部門は生産のため移出入とは、国の中を「地域」に区分することから起に必要な原材料・燃料等の中間財を購入し、加工（労働、こる概念で、国の場合の輸入とまったく対応していると資本等を投入）して、生産活動を行っている。また、「最考えられる。移入とは「他地域の生産物が自地域に搬入終需要部門」は、具体的には、家計、企業、政府等であされ消費されともの」と考えることができる。移出は、り、主として完成品の消費財、資本財の購入者である。

この逆である。実際は、輸出入を通じての国際分業と、表側には、財・サービスの売り手側の部門が揚げられ、国内の地域間交易における移出入を通じての地域分業と「中間投入部門」と「粗付加価値部門」からなっている。

では大きく異なる。一般に地域表における移入（出）の「中間投入部門」は財・サービスの供給部門であり、粗割合は、全国表における輸入（出）に比べて格段に大き付加価値部門は、当該部門に属する財・サービスの生産くなる。
例えば、経済産業省作成の 9 地域間表によると、に当たって必要となる労働、資本等の要素費用、その他平成 7 年の 9 地域平均移入率（地域内需要に対する移入である。の割合）は 21.3％に対して、輸入率は 4.7％であるため、表頭の買い手側の中間需要部門について、これを縦の4 倍以上の差があることがわかる。したがって、産業連方向（列）に見ると、当該部門が財・サービスの生産に関分析においては移入を考慮する必要があると考えられ当たって用いた原材料、燃料、労働力などへの支払いのる。

内訳、すなわち費用構成（購入・Buy）が示されている。

地域間産業連関表の内生部門を表したものを図 2 に示

次に表側の売り手側の中間投入部門について、これを横す。表頭の買い手側の中間需要部門について、これを縦の方向（行）に見ると、当該部門の財・サービスが表頭の方向（列）に見ると、ある地域のある生産物（財・サの各部門に対してどれだけ販売されたかという販売先のービス）の生産のために、どの地域のどの生産物（財・内訳、すなわち販路構成（販売・Sel）が示されている。

サービス）がいくら投入されたのかを読み取ることがでまた、産業連関表は列方向から見た投入額の計（地域きる。つまり、他地域からの投入は、移入の地域別・産業別内訳を示していることになる。

→Sel

内生部門 Sel

次に表側の売り手側の中間投入部門について、これを→Buy

横の方向（行）に見ると、ある地域のある産業の生産物

産業1j=1
地域1s=1が、どの地域のどの産業または最終需要でいくら消費さ

地域2s=2産業2j=2
地域ss

地域1s=1

地域2s=2

産業jj
地域ss

地域1s=1

地域2s=2

地域ss

地域1r=1

れたかを読み取ることができる。

産業1i=1

地域2r=2地域rr

4. 産業連関分析

既存の産業連関表を用いた算出方法では地域内産業連

内生部門 Buy

4.1 式の構築

地域1r=1
産業2i=2地域rr

関表を用いて算出しているため、地域間の土地資源の移地域1r=1出入や生産効率の違いを考慮できないのが実情である。
しかし、地域間産業連関表を用いれば、これらの課題を地域2r=2産業ii

地域2r=2地域rr考慮した各産業別の EF を算出することが可能であると考えられる。

図 2 地域間産業連関表の内生部門

地域間産業連関表は内生部門の各産業区分 i,j をさらに R 個の地域 r,s に分割しており、式(4)で表すことができる。

4.2 原単位の推計方法([8])
産業連関分析によって、各産業の EF 原単位を算出するにあたり、各産業が、直接・間接的に利用する生産面積

RR∑∑ Xr =1 s =1ijrsの和は、総生産に内包される生産面積と等しい関係から、= X ij(4)

福田らの式(8)を参考に用いる。

そこで、地域 r における産業 i の EF を算出する式として、式(5)を示す。

Eir + ∑∑ ε js (1 − m js )X ijrs = ε ir X irnn(8)j =1 s =1

Eir : 直接利用面積m js : 輸入係数

EFir = (ε ir X ir + ε ir M ir − ε ir ExirNRNR− ∑∑ ε ir X ijrs + ∑∑ ε kr X kitr ) / POPr
j =1 s =1(5)
この分析で用いているのは競争輸入方式の産業連関表

k =1 t =1であり、取引額には国内財と輸入財とが含まれている。
なお、国内全体の消費は産業連関表の中間需要と中間投

しかし、本研究では国内生産面積と海外生産面積とを分入に対応した中間需要面積と中間投入面積の合計が等しけて分析するため、取引額から輸入財分を控除する必要

くなり、式(6)に示すように中間消費面積は 0 となる。つがある。ここでは輸入額が国内総需要（中間需要＋最終まり、内生部門全体の消費 EF は 0 となり、各産業間で生需要）に比例し、各取引に一定の割合で含まれていると産可能な面積を交換していることとなる。つまり、既存仮定して、式(9)のように輸入係数を計算している。の EF であるコンポーネント法とは式(7)の関係が成り立ち、コンパウンド法との整合性が保たれる。

mir = nM irn∑∑ XNNRR∑∑∑∑ ε Xi =1 j =1 r =1 s =1ir

Nijrs

NR− ∑∑∑∑ ε ir X ijrs = 0i =1 j =1 r =1 s =1EF = ∑  POPr ∑ EFir  / POPr =1 i =1RNR(7)

j =1 s =1ijrs+ F ( D ) ir(6)M : 輸入額
F ( D ) : 最終需要

(9)

表 2 EF の土地区分と産業分類

式(8)はある地域 r における産業 i の生産面積利用についてのものであるが、これを全産業について連立させて行列計算を行うと式(10)で示されるように EF 原単位 ε（面積／金額）を得ることができる。本研究では原単位に内包される土地区分を把握するために産業区分と土地区分からなる行列を直接利用面積行列として導入する。

( ())ˆ −1 I − I − M
ˆ XXˆ −1 −1
ε = Et X(10)

ε : EF原単位ベクトル
E : 直接利用行列
ˆ : 生産額を成分とする対角行列
X
X :中間投入行列
I : 単位行列
ˆ : 輸入係数を成分とする対角行列M
t : 行列の転置操作

4.3 使用データ
本研究では、産業連関表は経済産業省 HP から得られた平成 12 年試算地域間産業連関表の 52 分類を用いた。
なお、この連関表は職員が個人として作成したものであり、経済産業省が公式に作成したものではないことを留意しておく。この連関表は表 2 に示すように、全国を 9地域に分割している。

面積データは、以下に示すとおりである。
・耕作地・牧草地：「農作物作付（栽培）延べ面積及び耕地利用率」（農林水産省）の作付面積
・森林地：「林業属地基本調査」（農林水産省）の伐採面
積

地域
番号
12
3
4
5
6
7
8
9

対象地域
対象地域範囲（都道府県）区分
北海道 北海道
東 北
青森、岩手、宮城、秋田、山形、福島
茨城、栃木、群馬、埼玉、千葉、東京、神
関 東
奈川
中 部
富山、石川、岐阜、愛知、三重
近 畿
福井、滋賀、京都、大阪、兵庫、奈良、和中 国
鳥取、島根、岡山、広島、山口
四 国
徳島、香川、愛媛、高知
九 州
福岡、佐賀、長崎、熊本、大分、宮崎、鹿沖 縄
沖縄

表 3 産業番号と EF の土地区分
耕作地・牧草地森林地
海洋淡水域
01 農業 02 林業 03 漁業
生産能力阻害地
民生用電子・電気
04 鉱業 14 化 学 最 終 製 品 24機器
石炭・原油・ 天然
電子計算機・同付
0515 医薬品 25ガス
属装置
06 食料品・たばこ・飲 16 石油製品・石炭製 26 通 信 機 械その他の電子・通07 繊 維 工 業 製 品 17 プ ラ ス チ ッ ク 製 品 27機
械信衣服・その他の繊18 窯 業 ・ 土 石 製 品 28 重 電 機 器08
製品
維09 製 材 ・ 木 製 品 ・ 家 19 鉄
鋼 29 そ の 他 の 電 気 機
パルプ・紙・板紙・
10
20 非 鉄 金 属 30 乗用車
加工
紙11 出 版 ・ 印 刷 21 金 属 製 品 31 そ の 他 の 自 動 車
12 化 学 基 礎 製 品 22 一 般 機 械 32 そ の 他 の 輸 送 機
事務用・サー ビス
33 精 密 機 械
13 合 成 樹 脂 23
機器用
その他の製造工
34
製品
業
エネルギー地再生資源回収・加35
41 水道・廃棄物処理 47 公務
工処理
その他の公共サー
36 建 築 及 び 補 修 42 商業 48
ビス
37 公 共 事 業 43 金 融 ・ 保 険 ・ 不 動 49 調査・情報サービ
その他の対事業
その他の土木建住宅賃貸料（帰属503844賃）
所 サ ー ビ ス
設
家39 電
力 45 運輸 51 対 個 人 サ ー ビ ス
40 ガ ス ・ 熱 供 給 46 通 信 ・ 放 送 52 その他

収量が異なることや、森林に代わる CO2 の吸収技術の開発なども考えられるため、全ての CO2 排出量を森林が吸収する面積に置き換えることができるのかという議論もなされているが、本研究ではこれを適用することにした。
産業番号とそれに対応した土地区分を表 3 に示す。

・海洋淡水域：「日本の統計」（総務省）の沿岸海水面積
・生産能力阻害地：「工業統計」の敷地面積
・鉱業：「本邦鉱業の趨勢」（経済産業省）の採掘面積

5. 推計結果と考察
式(10)によって得られた EF 原単位をもとに、9 地域別の EF 収支を表 4 に示す。比較参考として地域間産業連

なお、エネルギー地の面積は「産業連関表による二酸関表を用いて同様の手順で算出した EF も同表に示す。

化炭素排出原単位」([11])に報告されている二酸化炭素排EF から環境容量(生産可能な面積/人口)を引いた超過

出原単位をもとに、1ha あたりの森林における二酸化炭EF に着目すると、北海道のみが容量の範囲内であること

素吸収量（本研究では、住友林業が算出した吸収量であがわかる。北海道は広大な土地と自然を保有しており、る 7t-C/ha を用いる）で除し、CO2 換算面積という仮想面道外に多くの食料等を供給している。それに対して、他積で表すこととした。森林は種類・樹齢などによって吸地域は資源や食料を地域外にも依存しているということも直感的にも理解できるため、算出結果はある程度の妥当性がある。
さらに、両者を比較すると違いがあらわれた。理由は大きく考えて 2 つが挙げられる。
1 つめは、地域間で EF 移出入を考慮できたからである。
9 地域別の EF の移出入を表 5 に示す。このことからも、
北海道・東北・中国・四国・九州が移出型であり、関東・

表4[ha/人]
北海道
東北
関東
中部
近畿
中国
四国
九州
沖縄

EF
地域内
地域間
0.695
0.641
0.963
0.865
0.560
0.595
0.528
0.530
0.564
0.573
0.448
0.447
0.557
0.551
0.463
0.460
0.4530.475

中部・近畿・沖縄が移入型であることがわかる。
2 つめは、EF 原単位 ε によって各地域における生産効率の違いを考慮できたからである。既存の算出方法では52 の産業分類に対して算出されていたが、本研究ではさらにそれらを 9 地域に分割したため、地域によっても原9 地域別の EF 収支
環境容量

超過EF

1.468
0.681
0.142
0.225
0.145
0.413
0.453
0.314
0.172

0.827
-0.184-0.453-0.305-0.427-0.035-0.098-0.146-0.303

表 5 EF の移出入
[ha]
北海道
東北
関東
中部
近畿
中国
四国
九州
沖縄

耕作地
-60,876-154,745
179,326
4,321
155,038
1-2,890-22,574
5,556

牧草地-97,550-25,646
175,755
4,430
67,972
77,9903,450
1,459

森林地
海洋淡水域 生産阻害地 エネルギー地-5,823-296-161,786
16,860-9,368
43
147,511-919,274
22,264
5,340
335,746
1,007,299
197
21
5,468
10,086
5,263
1,276
72,106-110,543-0
0
11-112-2,152-3,005-14,236-10,895-384-1,687-68,219
44,666344-85
4,296
16,908単位が異なる。
例えば、北海道では大規模で農業を行っているのに対[4]MathisWackernagel,Chad

Monfreda,DanMoran,Paul

し、他地域では中小規模の農業を行っていることからも、

Wermer,Steve

EF の移出入に差が生じていることが把握できる。

National Footprint and Biocapacity Accounts 2005
underlying

6. 本研究の成果と課題Goldfinger,Diana

calculation

method,Deumling,MichaelMurray,The

www.footprintnetwork.org,

2007/08/27

本研究では、地域間産業連関表を用いたエコロジカ[5] 谷口守, 阿部宏史, 重兼薫, “エコロジカルフットプリントにル・フットプリントを算出する方法を構築した。その結基づく都道府県別超過環境負荷の算出”, 『地域学研究論文

果、既存の算出方法と異なる結果となった。その理由と集』, 34(1), 2004, pp.23-36.

して、地域間の移出入を考慮できたことと各地域における生産効率の違いを考慮できたことが挙げられる。

[6] 清岡拓未, 谷口守, 松中亮治, “エコロジカルフットプリント指標を用いたローカルスケールでの持続可能型土地利用政このことから、地域間産業連関表を用いることは、よ策の検討”, 『都市計画論文集』, No.40-3, 2005, pp.55-60.

り詳細な EF を算出する上でも有効であると考える。な[7] 和田喜彦, ”エコロジカル・フットプリント指標によるトマト

おかつ、移出入や生産効率の違いは考慮しなければなら生産の持続可能性評価―ハイテク産業は食糧問題解決の切ないことがわかった。しかし、海外へ輸出入を考慮した

り札か―”, 『日本エネルギー学会誌』, 第 82 巻第 1 号,

場合には、データの不備等で適用が難しいので、今後の2003,pp.36-41.

課題といえる。
さらに、2000 年からは地域間産業連関表は作成されず、地域内産業連関表のみの公表となることが決まっている
ため、地域間産業連関表の再整備の重要性も挙げられる。

[8] 福田篤志, 森杉雅史, 井村秀文, “日本のエコロジカルフットプリント―土地資源に着手した環境指標に関する研究―”,『環境システム研究論文集』, Vol.29, 2001, pp.197-206.
[9] 余川雅彦,加賀屋誠一,内田賢悦, “エコロジカル・フットプリント算出のための産業連関分析に関する研究”, 『都市計画論【参考文献】

文集』, No.41-3, 2006, pp.199-204.

[1] World Commission on Environment and Development, OurCommon Future, Oxford Univ.Press, 1987

[10] 宮沢健一 『産業連関分析入門』, 日本経済新聞社, 1975

[2] IUCN,UNEP,WWF, Caring for the Earth: A Strategy for[11] 近藤美則, 森口祐一, “産業連関表による二酸化炭素排出原

Sustainable Living, Earthscan, 1991
[3] Mathis Wackernagel,Williams E. Rees, Our Ecological Footprint:
Reducing Human Impact on the Earth, New Society Publishers ,1995

単位”, 独立行政法人 国立環境研究所 地球環境研究センター ,2000.