（企业管理专业论文）区域生态产业链规划研究.pdf

河北工业大学硕士学位论文 i 区域生态产业链规划研究区域生态产业链规划研究 摘摘 要要 随着全球性生态环境问题的加剧， 协调人类活动与自然环境的关系， 寻求社会经济的 可持续发展， 已成为当今社会所关注的一个重要课题。 区域生态产业链规划是实现可持续 发展的一个重要途径，它以工业生态学为基础,通过模仿自然生态系统中生物链的机理， 建立产业之间的“上下游”关系，一个生产活动的“副产品”成为另一个生产活动的原材 料，使整个产业体系转变成各种资源(能源、水和原材料)循环流动的闭环系统，在提高经 济效益的前提下保护生态环境。 本文采用实证研究与规范研究、 定量分析与定性分析相结合的研究方法对区域生态产 业链的规划进行了系统研究。 论文在理论研究和实地调研的基础上， 针对生态产业链研究 的薄弱环节，分别从区域生态产业链规划设计、区域生态产业链的管理模式和治理机制、 区域生态产业链的评价等方面进行了研究，并注意到了各方面研究的衔接和关联。 论文首先对区域生态产业链规划的相关理论进行了综述和分析。 根据区域生态产业链 的构建原理， 论文模仿自然生态系统中生产者， 消费者和分解者的关系对区域生态产业链 的概念进行了界定，描述了区域生态产业链的结构模型，并在对其特性分析的基础上，结 合相关示例提出了区域生态产业链规划设计的内容和方法步骤； 为了更好的维护区域生态 产业链的稳定运行， 论文进一步界定了区域生态产业链稳定性的概念， 并对其稳定性的影 响因素进行了分析， 论证了其管理调控的必要性， 进而设计了区域生态产业链的管理模式 与治理机制； 在以上研究的基础上， 论文构建了区域生态产业链规划的评价指标体系和综 合评价模型，并介绍了相应的计算、评价方法和评价的标度，以期通过对区域生态产业链 规划发展评价分析，推动其进一步完善与发展。 论文最后以唐山曹妃甸工业区和唐山市区为例， 根据其产业发展现状与区域的发展特 点，运用文中所介绍的相关理论，规划设计了区域生态产业链，并提出了唐山市区域生态 产业链规划管理的对策和建议，以期为唐山市区域生态产业链的规划发展提供借鉴。 关键词：关键词：区域生态产业链，工业生态学，循环经济，工业共生网络，评价指标体系 区域生态产业链规划研究 ii study on planning of regional eco-industrial chains abstract with the global problem of worsening ecological environment, coordinating relations between natural environment and human activities, and searching for sustainable development of economic and social, has become an important topic in todays society. regional eco-industrial chain planning is an important way of realizing sustainable development. based on industrial ecology, it establishs industries downstream by imitating natural ecosystems biological chain mechanism. under this pattern, by-product of one produces process maybe the raw material of another process. so that the resources (energy, water and raw material) of the entire industrial system comes to be a closedloop circle. by doing this, we can well protects the environment while enhancing the economic welfare. the paper conducts the research by combining demonstration research with normative research, quantity research with quality research. on the basis of theoretical research and field research, and in view of the deficiency of the eco-industrial chain research, the paper conducts the special research: planning and designing of regional eco-industrial chains, management and governance mechanism of regional eco-industrial chains, evaluating of regional eco-industrial chains. and noting that the research of various aspects of convergence and relevance. the paper firstly reviews and analysis the related theory of regional eco-industrial chains. according to the construction principle of regional eco-industrial chains, the paper defines the concept and describes the structural model of regional eco-industrial chains by imitating the producer, consumer and decomposer in natural ecological system. then, the paper analysis the characteristics of regional eco-industrial chains and put forwards content and method steps of regional eco-industrial chain planning and designing combining related cases. next, in order to better maintenance stable operation of the regional eco-industrial chains, the paper defines the stability concept of regional eco-industrial chains, and analysis the factors affecting stability, then designs the management model and governance mechanism of regional eco-industrial chains. besides, the paper constructs the evaluating indicator system and the integrated assessment mode of the regional eco-industrial chain planning, and introduced the corresponding calculation, evaluating methods and evaluating scale, these will further promote perfection and development of regional eco-industrial chains through appraisal analysis. 河北工业大学硕士学位论文 iii finally, the paper takes caofeidian industrial areas and the urban areas of tangshan as an example. according to regional industrial development status and characteristics, and using the relevant theories described in the text, the paper plan and design regional eco-industrial chains, and put forward countermeasures and suggestions for planning and management of regional eco-industrial chains. with a view, it provided reference for planning and development of regional eco-industrial chains in tangshan city. key wordsk: regional eco-industrial chain, industrial ecology, circular economy, industrial symbiosis network, evaluating indicator system 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成 果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公 开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人 和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。 学位论文作者建名：王翠花日期：7 ，工 关于学位论文版权使用授权的说明 本人完全了解河北工业大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。同意如下各项内 容：按照学校要求提交学位论文的印旆辈本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和 电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索 以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者 机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的 部分或全部内容用于学术活动。 ( 保密的学位论支在解密后适用本授权说，明) 学位论文作者签名：丘车忆 1 、7 廿 导师签名： 日期：殳唧肛日期：工刖肛 日期： 卅及 河北工业大学硕士学位论文 1 第一章 绪论 第一章 绪论 1-1 研究背景 1-1 研究背景 人类社会自进入工业化发展阶段以来，社会经济发展取得了前所未有的成绩，使世界面貌发生了 根本性的变化，为人类创造和发展了以巨大物质财富为主要特征的现代文明。然而，伴随着这一过程， 人类对自然资源的掠夺达到了前所未有的高峰，大量不可再生资源逐渐耗竭，出现了资源匮乏、能源 危机、环境污染和生态破坏等一系列全球性的严重危机，急剧恶化的环境已经极大地影响着人们的生 活和健康，日益严重的资源匮乏成为制约社会经济进一步发展的桎梏。种种残酷的现实迫使人们不得 不重新审视与定位人类和自然的关系，迫使人们对传统的“高投入、高消耗、高污染”的工业发展模 式进行深刻反思，寻求人类社会与自然和谐发展的道路。 我国是典型的传统粗放型工业发展模式，工业区的发展存在很多的问题，技术落后、设备陈旧、 资源和能源利用率低、物料流失严重，区域内的企业无机杂合，不能形成有效工业代谢关系，仍然是 传统的生产方式“资源产品废物” ，这使得当前环境资源问题日益突出，区域经济受到来自环境和 资源的威胁越来越大。因此，认真分析我国产业发展的特点和现状，探索出一种适合我国国情的经济 快速发展与资源节约利用相结合、工业发展与环境保护相结合、经济发展与生态环境协调的可持续的 经济发展模式已成当务之急。 在这种情况下，工业生态学和循环经济等新的生产工艺和经济组织模式陆续出现，它们从系统整 体角度出发，强调人类的生产活动应当模仿自然生态系统，使工业系统和谐地纳入到自然生态系统物 质循环和能量流动的大系统中，从根本上改变“资源产品废物”的传统产业单一线性发展模式， 将其经济活动组织成“资源产品再资源”的循环经济发展模式。人们也逐渐意识到要想实现人类 社会的可持续发展，必须实现发展方式从传统经济到循环经济的转变。而区域生态产业链规划正是从 这个角度出发，以工业生态学为基础通过模仿自然生态系统中生物链的机理，遵循产业发展的生态规 律，建立产业之间的“上下游”关系，实现资源沿产业链的梯次流动，形成包括水、能源、材料等资 源在内的循环利用和交互使用的区域工业共生网络，从根本上改变传统产业单一线性发展模式，达到 物质的循环使用和资源的高效利用，使得系统对外界的废物排放量趋于零，实现经济发展和环境保护 “双赢” 。 但通过对国内外文献的检索发现，在区域生态产业链规划方面的研究尚处于起步阶段，未见到大 批量成熟的研究论文、论著出现，更多的学者则是侧重于将其看作是生态工业园区规划的一部分，很 少把它当作一个独立分支对其理论体系、方法及管理模式进行深入分析研究，这极大的限制了区域生 态产业链实践的推广。因此本文认为有必要对区域生态产业链规划的理论和方法进行完善，根据我国 的实际，建立一套符合我国国情的区域生态产业链规划的理论方法体系及管理模式，依此来推进区域 产业生态化建设，促进我国循环经济的发展，这对实现我国经济、环境及社会的协调发展具有非常重 要的现实意义。 区域生态产业链规划研究 2 1-2 研究目的与意义 1-2 研究目的与意义 1-2-1 研究目的 1-2-1 研究目的 针对传统工业区面临的问题，结合国家推动循环经济的发展和产业生态化建设的契机，在充分调 研和分析的基础上，本论文对区域生态产业链规划进行研究，积极探索区域生态产业链规划的基本理 论和方法。为传统工业区朝着生态化方向改造和发展，为政府鼓励环境友好型企业的建立和企业之间 的副产品和废物交换为主的广泛合作提供技术支持，进而促进区域经济的发展，推动我国的产业生态 化建设和循环经济发展的步伐。 1-2-2 研究意义 1-2-2 研究意义 1. 理论意义 对区域生态产业链规划的研究是伴随着循环经济和产业生态化的发展而进行的，目前对该领域的 研究才刚刚起步，从概念、理论向成功的应用实践推进，还缺乏系统性的研究。并且对相关领域的研 究仅局限于少数科研院校，还没有引起广大学者的足够重视。因此，本文以区域生态产业链规划为研 究主体，探讨区域生态产业链规划的理论和方法体系，不仅具有一定的创新性而且对于发展、丰富现 有的工业生态学理论和循环经济理论具有重要的理论意义。 2. 现实意义 区域生态产业链规划提倡资源在区域范围内的循环流动， 鼓励企业间副产品交换， 使副产品变 “废” 为“宝” ，可以很好的解决传统工业长期以来造成的资源浪费、环境污染严重的问题，在创造经济效益 的前提下提高了环境表现和资源效率，并为循环经济和产业生态化的实现提供了参考模式，为政府决 策和产业发展提供依据。因此，积极研究、探索区域生态产业链规划的基本理论和方法不仅是理论上 的需要，更具有重要的现实意义。 1-3 研究思路与主要研究内容 1-3 研究思路与主要研究内容 1-3-1 研究方法和技术路线 1-3-1 研究方法和技术路线 本论文采用实证研究与规范研究，定量分析与定性分析相结合的研究方法。区域生态产业链规划 所涉及的研究领域较多，为此，首先进行了大量的文献检索与查阅，对相关领域的研究进展进行了评 析；并结合导师主持的研究课题对区域生态产业链规划进行了深入地实地调研。 在此基础上，针对国内外生态产业链相关研究的薄弱环节，分别从区域生态产业链规划设计、区 域生态产业链的管理与治理和区域生态产业链规划评价等方面展开专题研究。在研究过程中，综合运 用了工业生态学理论、循环经济理论、交易费用理论、价值链理论、工业共生等有关理论和方法进行 规范研究，同时，在将 shapley 值法利益分配模型引入到区域生态产业链上成员企业间利益分配的分 析方面进行了尝试。 在以上规范研究的基础上结合实际调研，以唐山市区域生态产业链规划为例进行了实证研究，并 河北工业大学硕士学位论文 3 提出了唐山市区域生态产业链规划管理的对策和建议，为政府决策和产业发展提供决策依据和参考。 论文研究的技术路线，如图 1.1 所示。 1-3-2 主要研究内容 1-3-2 主要研究内容 本题的主要研究内容包括： 1. 绪论 阐述了本论文的研究背景、研究的目标和意义，概括了论文的主要研究内容和创新点，并对论文 的研究方法和技术路线进行了介绍。 2. 相关理论的研究进展综述 区域生态产业链规划是融合了工业生态学、循环经济、生态工业园区等理论而提出来的。因此， 论文首先对区域生态产业链规划的相关理论，包括工业生态学、工业共生、循环经济、工业生态园和 生态产业链等理论的相关概念，主要研究内容和国内外研究进展进行了评析，然后对相关领域的研究 方法进行了归纳和总结，建立区域生态产业链规划的研究基础。 3. 区域生态产业链规划设计研究 区域生态产业链是模仿自然生态系统中生物链的机理构建的，为了更好的规划区域生态产业链， 使其产业衔接符合共生关系，本文首先根据自然生态系统中的生物链的共生机理，模仿自然生态系统 文献查阅 研究进展分析 确定研究内容 实际调研 区域生态产业链 规划设计研究 区域生态产业链管理 模式与治理机制设计 区域生态产业链规划 评价指标体系构建 实证研究 总结与展望 研究问题的提出 区域生态产业链概念 的界定与特性分析 图 1.1 论文研究的技术路线示意图 fig. 1.1 the technical route 区域生态产业链规划研究 4 中生产者，消费者和分解者的关系对区域生态产业链的概念进行了界定，并描述了区域生态产业链的 结构模型，然后对区域生态产业链的特性进行了分析，包括其形成机理、运行机理及从价值链的角度 分析了其价值的流动，在此基础上结合相关示例提出了区域生态产业链规划设计的内容和方法步骤。 4. 区域生态产业链管理模式与治理机制设计 区域生态产业链具有良好的经济效益和环境效益，可以实现一定区域内多个企业的共生藕合，但 是其形成过程、内在运行环境和生产活动的特点决定了其具有内在的不稳定性。本文结合区域生态产 业链运行过程中成员企业间的利益分配机制，协调机制等对其稳定性进行深入研究，首先界定了区域 生态产业链稳定性的概念，并对其稳定性的影响因素进行分析，在此基础上，结合区域生态产业链的 特点，设计了由生态管理目标、生态管理对象和生态管理方法组织成的三维区域生态产业链的管理模 式，并在政府和区域管理者参与管理的基础上，设计了相应的治理机制，从而增强参与企业自觉维护 生态产业链的责任感。 5. 区域生态产业链规划评价指标体系构建 为了更好的对区域生态产业链进行优化管理，推动其不断的完善和进步，本部分围绕区域生态产 业链的基本特征，根据指标体系的方法学，参考国内外同类研究的成果，构建了区域生态产业链规划 评价指标体系，并运用层次分析法，专家意见咨询法建立了层次清晰、权重明确的区域生态产业链规 划综合评价模型，并介绍了相应的计算与评价的方法，确立了区域生态产业链规划综合评价的标度。 6. 实证研究 本章以唐山市区域生态产业链规划为案例进行实证研究，首先分析了唐山市产业发展的现状及生 态产业规划的必要性；然后，根据唐山市目前不同区域产业规划发展的特点，分析了唐山市区域生态 产业链规划的基本思路；在掌握相关数据的基础上，结合区域生态产业链规划设计的内容和方法步骤 等，提出了唐山曹妃甸开发区和唐山市区区域生态产业链规划设计的方案，并结合区域生态产业链的 管理模式与治理机制，提出唐山市区域生态产业链规划管理的对策和建议。 7. 结论与展望 对论文的主要研究成果进行了归纳和总结， 同时就论文今后继续深入研究的问题进行了分析。 在此 基础上，对该领域未来的研究趋势进行了展望。 1-3-3 论文的创新点 1-3-3 论文的创新点 1. 结合区域生态产业链的特性（包括其形成机理、运行机理等） ，及相关案例提出了区域生态产 业链规划设计的内容和方法步骤。 2. 在对区域生态产业链稳定性分析的基础上，设计了区域生态产业链的管理模式与治理机制。 3. 围绕区域生态产业链的基本特征， 采用层次分析法， 构建了区域生态产业链规划评价指标体系、 评价模型与评价标度。 河北工业大学硕士学位论文 5 第二章 相关理论研究进展综述 第二章 相关理论研究进展综述 区域生态产业链规划是融合了工业生态学、工业共生、循环经济、生态工业园区、清洁生产、生 态产业链等理论而提出来的，在区域生态产业链规划实践中这些理论给予了很好的指导和借鉴，是其 发展的基础，下面我们对这些理论进行简单的综述分析。 2-1 工业生态学理论的研究进展 2-1 工业生态学理论的研究进展 2-1-1 工业生态学的概念 2-1-1 工业生态学的概念 1989 年 9 月美国通用汽车公司研究部副总裁罗伯特福布什(robertfrosch)和负责发动机研 究的尼古拉斯加罗布劳斯(nicolas gallopoulos)在科学美国人杂志上发表的题为可持续工 业发展战略的文章中首次提出了工业生态学的概念（industrial ecology） 1,两位作者在文中指出： 可以建立模仿自然生态系统的工业生态系统，运用一体化的生产方式取代传统的简单化生产方式，减 少或消除工业活动对环境的影响。由此可以看出，它是以生态学的理论观点研究工业生产的全过程， 以便“研究出调整生态链结构的原则和方法，建立自然生态链和人工生态链结合的生态系统”,目的在 于减轻人类工业活动对自然环境所产生的不利影响，发展可持续的工业和经济。 自从这个概念提出以来，曾有许多学者对其作过定义 2-5,由于其内容非常丰富，简短的几句话很 难将其描述完整，因此，迄今为止，在国际范围内还未形成一个统一的概念，但是从学者们的定义中 可以看出对工业生态学的一致认识，即在工业生态学的概念中，任何工业活动、不同的工业门类、各 种材料和能源相互之间是互动的，组成了一个完整的工业生态系统。理想的工业生态系统应能以完全 循环的方式运行， “零污染” ， “零排放” 。在这种状态下，没有绝对意义上的废料，对某一个部门来说 是废料，对另一部门来说却可能是资源。 因此，工业生态学被认为是人类社会活动中协调经济、社会和环境各系统之间关系的最为有效的 理论工具，而区域生态产业链就是这种理论工具实践应用的结果。 2-1-2 工业生态学的研究领域 2-1-2 工业生态学的研究领域 作为一门学科，工业生态学研究的重点主要集中在经济和环境的相互作用的关系上，主要涉及两 个研究领域，即设计系统（engineered system）和社会网络（social networks）,这两个领域原来通 常被限定在制造型企业的范围之内。然而，当前的产业生态实践和思想已经开始向第三个领域社 区进行转移。 1. 在技术领域 工业生态学家已对材料的再回收、提炼以及再使用过程中的物理和化学作用进行了研究，这些研 究分别是在单个企业和多家企业组成的网络系统中展开的。通过这些研究，工业生态学家已经接受了 系统设计的观点，为了寻找减少污染和废弃物的突破口，一般将研究的重点集中在技术领域。通常的 区域生态产业链规划研究 6 做法是把低价的副产品作为其他生产过程的投入物。这是一种技术驱动方法，重点集中在单个生产过 程或企业之间为了实现资源交换而应具备的基础设施和技术上。 2. 在社会网络领域 认为企业之间相互合作组成团队所取得的环境和经济绩效要比单个企业所取得绩效要大的多。这 种观点已经从原来仅有的材料交换发展到企业之间其形式的相互合作。 3. 在社区关系领域 工业生态学是以可持续发展的“3e”思想为基础的，即经济（economy） 、环境（environment）和 平衡 （equity） 。 它试图在企业、 社区和公共部门之间形成共生网络， 并强调通过建立合作和网络关系， 以可持续的方式来管理能源、水和材料。 2-1-3 工业生态学的研究方法 2-1-3 工业生态学的研究方法 1. 工业代谢（im）面向物料的分析方法 上世纪 80 年代中期以后，ayres等人对经济运行中物质与能量流动对环境的影响进行了开拓性的 研究，提出了工业代谢(industrial metabolism，简称im)的概念 6。工业代谢理论是把原材料和能源 以及劳动在一种或多种稳态条件下转化为最终产品和废物的所有物理过程完整的集合。 工业代谢研究方法的根据是质量守恒定律。通过建立物质结算表，估算物质流动与储存的数量， 描绘其行进的路线和复杂的动力学机制，同时指出它们的物理和化学状态，以及工业物质循环与自然 生态循环之间的相互动态影响 7， 从而揭示经济活动纯物质的数量与质量规模。 通常采用的方法有 “供 给链网”分析和物质平衡核算。通过这种研究方法的分析，可以为政府、公众或是企业的决策者提供 一幅详细的物流图，并从中可以看出某一地区或企业所具有的可持续发展的潜力。 2. 生命周期评价（lca）面向产品的分析方法 生命周期评价是一种对产品、生产工艺以及活动对环境的压力进行评价的客观过程，它是通过对 能量和物质利用以及由此造成的废物排放进行辨识和量化来进行的。 其目的在于评估能量和物质利用， 以及废物排放对环境的影响， 寻求改善环境影响的机会以及如何利用这种机会。 这种评价贯穿于产品、 工艺和活动的整个生命周期，包括原材料提取与加工；产品制造、运输以及销售；产品的使用、再利 用和维护；废物循环和最终废物弃置。 8”生命周期评价的基本结构可归纳为四个有机联系的部分： 定义目标与确定范围（goal definition and scoping） ；清单分析(inventory analysis)；影响评价 (impact assessment)和改善评价(improvement assessment)。 生命周期评价技术框架， 如图 2.1 所示。 定义目标与确定范围是第一步，定义目标即清楚地说明此项 lca 的目的和原因及其可能的应用领 域；研究范围的确定应保证能满足研究目的，包括定义所研究的系统，确定系统边界，说明数据要求， 指出重要假设和限制等。这部分工作没有固定的格式套用，但必须满足清单分析和影响评价要求。 清单分析是对一种产品、工艺和活动在其整个生命周期内的能量与原材料需要量以及对环境的排 放(废气、废水、固体废弃物及其他环境释放物)进行以数据为基础的客观量化过程。 影响评价是对清单阶段所识别的环境影响压力进行定量或定性的表征评价，即确定产品系统的物 质、能量交换对其外部环境的影响，这种评价应考虑对生态系统、人体健康以及其他方面的影响 9。 改善评价是系统地评估在产品、工艺或活动整个生命周期内消减能源消耗、原材料使用以及环境 河北工业大学硕士学位论文 7 释放的需求和机会，寻找改善环境影响的方法。这种分析包括定量和定性的改进措施，例如改变产品 结构、重新选择原材料、改变制造工艺和消费方式以及废弃物管理。 3. 生态设计（dfe）针对产品设计的方法 生态设计 (design for environment，简称 dfe)又称为环境而设计，在 20 世纪 90 年代由美国环 保局(epa)首先提出的，它是一种产品设计的新理念，减少与该产品生产、使用、回收、处置有关的健 康、安全和环境方面的危害，以使产品的经济效益与环境效益达到最佳的结合。它要求在产品开发的 设计阶段就要考虑所开发产品生命周期所有阶段的环境问题，以使产品在整个生命周期内不产生或少 产生对环境的影响。在产品选材上，尽量选用易于回收再利用、再制造或易于降解材料，避免选用有 毒、有害和有辐射特性的材料。在产品结构设计上，要求将产品设计的易回收，易拆分，易于再利用。 4. 区域工业生态系统建设面向区域的研究方法 区域工业生态系统强调在空间地域上的联合与共生。按照生态学中的“共生”原理，通过对一定 地域空间内不同工业企业间，以及工业企业、居民以及自然生态系统之间的物质、能源的输入与输出 进行优化，从而在该地域内对物质与能量进行综合平衡，形成内部资源、能源高效利用，外部废物最 小化排放的可持续的地域综合体 10。 2-1-4 工业生态学国内外研究与发展 2-1-4 工业生态学国内外研究与发展 自 1989 年工业生态学这个概念提出以来， 作为一个独立前沿的研究学科引起国外从政府、 大学、 研究机构到大公司和市政当局的高度重视 11。以美国最为积极，20 世纪 90 年代初美国科学院就曾举 行多次会议，对工业生态学的概念、内容、方法和应用前景等问题进行了研讨，取得了初步成果。此 后，工业生态学的研究不再停留在概念的探讨上，其理论与实践进入了蓬勃发展的阶段。 b. r allenby 通过大量研究，于 1999 年提出了工业生态理论基本的知识框架，其中的最高层为 工业生态学研究的目标，即可持续发展。 康奈尔大学在 2001 年与环境创新研究中心(wei)以工业与劳工关系学院(school of industrial and labor relations)为基础，成立了美国国家生态产业发展研究中心，主要研究内容包括生态工业 园区、人类资源管理等。 耶鲁大学thomas graedel教授与b.r allenby在工业生态学教材(2003 年第 2 版)中讨论了工 定义目标和范围 清 单 分 析 影 响 评 价 改 善 评 价 产品设计优化、 改善制造工艺、 优化废物管理、 制定公共政策等 图 2.1 生命周期评价技术框架 fig. 2.1 lca technical framework 区域生态产业链规划研究 8 业生态学的主要研究内容: 工业系统与自然生态系统的关系；工业生态系统结构分析与功能模拟；工 业生态系统的低物质化；工业代谢过程的模拟与改进；产品生态评价与生态设计等问题的研究 12。 综观国外在工业生态学方面的基础研究，其方向主要集中在以下四个方面 13： （1）研究可减轻产业活动对环境影响的具体技术措施，包括绿色工艺、原子节约工艺、废物零排 放系统、物质替代、非物质化和功能经济。 （2）研究对整个生态产业化过程进行分析、监测和评价的方法，包括物流平衡分析、工业代谢、 产品或过程生命周期分析与评价、生态产业指标体系建立等。 （3）研究工业系统集成方法，包括物质集成、能量集成、水集成、信息集成和优化模型等。 （4）研究可促进生态产业实现的制度上的措施，包括如何在市场规划、财务制度、法律法规方面 做出相应的调整以使生态产业的思想可以贯穿整个生产和生活过程。 对工业生态系统理论的探索是国内工业生态学研究的重点，在大量翻译和介绍西方研究成果的基 础上，我国工业生态系统理论的研究也取得了积极的进展。相关方面的专家学者从不同的角度对此进 行深入的研究。汤慧兰 14及王子彦15首先从不同角度出发分析了工业生态系统的基本特征、内容、特 性并提出了工业生态系统建设的基础、原则和对策等，对工业生态系统理论框架的构建进行了有益的 探索。武春友 16则从结构、技术、外部三个维度的 17 个影响因素研究工业生态系统的稳定性，确认 其中正在突出影响我国当前工业生态系统稳定发展的因素。王兆华 17运用经济学交易费用理论分析了 工业生态系统，揭示了系统共生机理。 一些研究人员进行了实践探索，薛东峰 18对南海生态工业园工业生态系统进行了规划设计，为其 他园区工业生态系统的构建提供了新思路；陈定江及李有润 19指出生态工业园区的设计和管理需要建 立在定量分析的基础上， 提出了引入逻辑表达式的生态工业园模型， 为园区决策系统提供了核心模型。 可见国内外对工业生态学的研究已经不仅仅局限于理论的探讨，研究人员更多地从理论和实践相 结合进行研究，使研究内容不断深入，研究广度不断拓宽。整体而言，我国工业生态系统的研究方法 逐步由单纯的定性研究走向定性和定量相结合，单纯的理论探讨走向理论与实践相结合，工业生态系 统研究的理论观点、方法既凝练了工业生态学的核心基础，又在国内的大量案例研究中和实践中有所 发展，这对本文的研究提供了很好的理论支持。 2-2 工业共生理论的研究进展 2-2 工业共生理论的研究进展 2-2-1 工业共生的起源与概念 2-2-1 工业共生的起源与概念 共生本来是生物学的一个术语，经过大批学者多年的研究，共生理论逐渐走向成熟。特别是 20 世纪五六十年代以后， 随着研究的深化和社会科学的发展， 共生的思想和概念不再为生物学家所独享。 将生物群落内物种之间的那些关系应用到工业体系中去，使多个企业构成生物群落，群落内的企业间 是共生关系，它们围绕区域内的优势资源开展工业活动，使物质和能量得到最优利用。 工业共生(industrial symbiosis)基本概念是借鉴自然生态系统的共生含义逐渐丰富起来的，最 早出现在工业生态学的相关文献中。经过大量学者的不懈研究，工业共生的概念得到了不断丰富和完 善，丹麦卡伦堡公司出版的工业共生一书中对工业共生下了一个比较全面的定义，认为工业共生 河北工业大学硕士学位论文 9 是指不同企业之间的合作，通过这种合作，共同提高企业的生存和获利能力，同时，通过这种共生实 现对资源的节约和对环境的保护。在这里这个词被用来说明相互利用副产品的工业合作关系。由该定 义可知，共生的本质就是企业间的合作，只是这种合作是以副产品的交换为纽带，以提高资源利用效 率和保护环境为目标而已。 2-2-2 工业共生的表现形式 2-2-2 工业共生的表现形式 依据上文对工业共生的概念界定，副产品交换、生态工业园、集团生态工业园和产业生态网络都 属于本研究的范畴。 （1）副产品交换主要指资源的循环利用，包括废物流的集中和废弃物的交换。副产品交换在空 间分布上有两种形态，一是分散形态(即区域副产品交换)；一是聚集形态(即生态工业园区范围)。 （2）生态工业园是指空间分布集中的以经济和环境平衡发展为目标的产业群落，在产业结构上 可以是纵向关联，也可以是横向关联。 （3）集团式生态工业园(集团 eip )是在集团公司内部多家子公司之间建立的共生链，在系统运 作上具有特殊性，比如共生合作出于集团公司的发展战略，企业间利益冲突由集团公司统一协调等。 （4）产业生态网络是指在县域以上范围的以经济效益和环境效益平衡为目标的工业共生系统， 强调持续创新并兼顾经济、环境和社会，是工业共生进化高级形态。 2-2-3 工业共生国内外研究与发展 2-2-3 工业共生国内外研究与发展 对工业共生的研究是伴随着区域经济理论和环境管理理论的发展而进行的。从工业共生与区域经 济发展的角度来看，一些有代表性的学者包括 piore 和 sabel, krugman 和 porter，他们的观点是建 立在寻求解释和预测企业选址的空间模式的相关经济理论之上的。虽然在他们的文献中早已考虑到企 业选址决策中空间临近对于主要资源的输入、 输出和运输成本的影响及其导致的企业发展的空间模式， 但却没有考虑到企业的战略性共处及其产生的环境问题对于区域优势的影响。 卡茜尼斯kassinis(1997)在其博士论文中对这一问题进行了详细的研究，并集中讨论了工业共生 和企业间网络如何能够在关系到基础设施、信息流和制度执行的环境管理方面取得显著的经济性，提 高资源的利用效率以及减少土地使用的冲突等问题 20。 ehrenfeld ( 2004 ) 21指出，如果工业共生仅停留在副产品交换上则没有任何新意，工业共生的 研究应包括技术创新、知识共享、学习机制等内容，进一步丰富了工业共生进化的内涵。 在实践上，boyle和baetz应用基于知识的决策支持系统对美国特立尼达(trinidad)岛上的企业之 间的工业共生进行了规划和模拟，加详尽和准确分析了造成岛屿污染和资源浪费的原因，给出了资源 输入/输出和废物循环的建议，使该案例成为经过精密计算而形成的工业共生的典范 22。 国内对工业共生的研究主要集中在生态工业园内工业共生方面的研究，魏霞、陆雍森(2003)将生 态工业园和绿色供应链进行分析，比较了这两种模式的共性和异性，得出了它们在生态工业体系建设 中具有统一性和互补性的结论 23。王兆华等(2002)通过对丹麦卡伦堡工业共生体和中国贵糖集团生 态工业园的比较，提出了两种工业共生模式：自主实体共生模式和复合实体共生模式，并对这两种共 生模式的运作规律进行了探讨 24。还基于交易费用理论对生态工业园中企业的共生机理进行了研究， 区域生态产业链规划研究 10 认为企业参与工业共生的机理在于节省交易费用。 上述研究成果为本文提供了研究分析的基础。然而，工业共生毕竟是个崭新的领域，特别是针对 以副产品交换为中心的工业共生活动，目前在全球范围内还只是处于探索阶段，在国内的研究也是刚 刚开始。因此，在理论和实践方面还需要不断完善。 2-3 循环经济理论的研究进展 2-3 循环经济理论的研究进展 2-3-1 循环经济的概念 2-3-1 循环经济的概念 循环经济思想在 20 世纪 60 年代环境保护思潮和运动崛起时代开始萌芽 25。以美国经济学家鲍尔 丁提出的“宇宙飞船理论”为早期代表 26。关于循环经济的概念，由于发达国家的循环经济主要是在 废弃物再利用方面的实施，因此，它们没有一个严格意义上的关于循环经济的界定。国内学术界大量 科研人员和学者在不断研究的基础上，从不同角度阐述了对循环经济内涵的认识 27-30，如表 2.1 所示。 表 2.1 循环经济的定义 table 2.1 definitions of circular economy 代表人物 时间 定义的主要内容 诸大建 1998 把经济活动组织成为 “自然资源产品和用品再生资源” 的反馈式流程， 所有的原料和能源都能在经济循环中得到最合理的利用， 从而使经济活动 对自然环境的影响控制在尽可能小的程度。 吴绍忠 1998 人类的生产活动过程中， 控制废弃物的产生， 建立起反复利用自然的循环 机制，把人类的生产活动纳入到自然循环中去，维护自然生态平衡。 曲格平 2000 要求运用生态学的规律来指导人类的经济活动， 按照自然生态系统物质循 环和能量流动规律重构经济系统， 使经济系统和谐地纳入到自然生态系统 的物质循环过程中，建立起一种新形态的经济。 吴季松 2003 在人、自然资源和科学技术的大系统内，在资源投入、企业生产、产品消 费及其废弃物的全过程中，不断提高资源利用效率，把传统的、依靠资源 净消耗线性增长发展，转变为依靠生态型资源循环来发展经济。 冯之浚 2003 本质是一种生态经济， 借助于对生态系统和生物圈的认识， 特别是工业代 谢研究，找到能使经济系统正常运行相匹配的可能的革新途径 段宁 2004 以人类可持续发展为增长目的、 以循环利用的资源和环境为物质基础， 充 分满足人类物质财富需求， 生产者、 消费者和分解者高效协调的经济形态。 以上对循环经济概念的界定，虽然表述不同，但基本思想是一致的，把循环经济看作是物质闭环 流动型经济的简称，以资源的减量化和循环利用为特征，把清洁生产、资源综合利用、生态设计和可 持续消费融为一体，最大限度地利用资源、减少污染排放，使社会经济系统和自然生态系统良性互动， 最终实现社会、经济、生态协调可持续发展的经济运行模式。 河北工业大学硕士学位论文 11 2-3-2 循环经济的操作原则 2-3-2 循环经济的操作原则 循环经济的建立依赖于以“减量化(reduce)、再使用(reuse)、再循环（recycle )”为内容的行 为原则，即“3r”原则，是实现循环经济战略思想的三大基本原则 31。 1. 减量化(reduce)原则 这是循环经济的第一原则，即要求用较少的原料和能源，特别是控制使用有害环境的资源投入， 旨在减少进入生产和消费过程中物质和能源流量，从而在经济活动的源头节约资源和减少污染； 2. 再使用原则(reuse) 这是循环经济的第二原则，要求产品和包装容器能以初始的形式多次或多种方式再利用，延长产 品和服务的时间强度，避免物品过早地成为垃圾； 3. 再循环原则(recycle) 这是循环经济的第三原则，即产品完成其使用功能后能回收利用和综合利用，使废弃物资源化， 减少最终处理量。再循环原则不仅要求将废物资源化为其他类型产品的原料，更重要的是把废品循环 使用在生产同种类型的新产品中，以达到循环高目标。 “3r”原则是实现社会经济发展中资源最少消耗、环境与经济协调发展的统一体系，但是“3r” 原则在循环经济中的重要性并不是并列的，其优先顺序减量化再使用资源化。这种先后次序的排 列反映了循环经济的基本思想，在实际的经济活动中，每一个原则对区域生态产业链规划的实施都是 必不可少的。 2-3-3 循环经济的三个实践层次 2-3-3 循环经济的三个实践层次 目前国际上对循环经济的研究集中在三个层面：微观层面、中观层面、宏观层面，也称为是企业 层次、区域层次、社会层次。 1. 企业层面 根据生态效率的理念，推行清洁生产，使所有的资源、能源都得到有效的利用，最终达到污染无 害排放或零排放目标的经济运行模式。例如，下游工序的废物返回上游工序，作为原料重新利用等。 2. 区域层面 是在很大的范围内依据循环经济的 3r 原则，并运用生态学原理，通过模仿自然生态系统，将一定 区域内的工厂或部门联结起来，组织企业之间物质的循环和能量的流动，使得一个企