（国民经济学专业论文）区域产业生态指标体系的构建与评价.pdf

摘要 随着可持续发展战略在世界范围内的普遍实施，产业生态化建设在发达国家渐成潮流， 中国也在进行尝试。产业的生态化是一个过程，也是区域内产业建设的目标。对区域内产业 的生态化水平进行科学测度与综合评价是对产业生态理论研究的丰富，对区域产业的生态实 践也有着积极的意义。基于外部关联要素对区域产业生态系统的影响因素进行分析，进而构 建出科学、精准、完备的指标体系是产业生态学研究的重要基础工作之一。 本文综述了前人关于产业生态学研究、产业生态实践、产业生态教育等方面的相关研究 成果，在此基础上明确了产业生态系统的内涵，并从区域产业所处的经济系统、社会系统和 自然环境系统三个角度分析了区域产业生态的具体影响因素，包括市场、结构、技术、政策 法规、人口与劳动力、人文关怀、突发事件、地理位置、地貌特征、自然资源的种类与丰度 等等，并站在微观、宏观主体的不同立场评价了产业的价值实现。 本研究构建了一套相对科学的、立体的区域产业生态指标体系，通过产业效益指标和区 域产业资源承载力指标两个二级指标、经济指标、社会指标和自然环境指标三大类因素共2 0 项具体指标来综合洲度和评价区域产业生态的水平，并对江苏省的产业生态进行了实证研究。 结果表明，“十五”期间江苏省的产业生态综合指标为0 2 6 3 6 ，省内的产业生态处于显在稳定 和潜在失衡的状态，并提出了一些有针对性的措施和建议。 关键词：产业生态、产业生态系统、影响因素、区域产业生态指标体系、实证分析 a b s t r a c t w i t ht h eg e n e r a li m p l e m e n t a t i o no fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ts t r a t e g yw o r l d w i d e ， i n d u s t r i a le c o l o g yd e v e l o p m e n ti sm o r ea n dm o r ep o p u l a ri nd e v e l o p e dc o u n t r i e sa n dc h i n a i st r y i n gi ta sw e l l i n d u s t r i a le c o l o g yi sap r o c e s sa sw e l la st h eo b j e c t i v eo fi n d u s t r i a l d e v e l o p m e n ti nr e g i o n s t om e a s u r ei n d u s t r i a le c o l o g yl e v e ls c i e n t i f i c a l l ya n de v a l u a t ei t c o m p r e h e n s i v e l yn o to n l ye n r i c h e st h et h e o r e t i c a lr e s e a r c hc o n c e r n i n gi n d u s t r i a le c o l o g y ， b u ta l s om a k e si n d u s t r i a le c o l o g yp r a c t i c es i g n i f i c a n t b a s e do nt h ea n a l y s i so ft h ef a c t o r s a f f e c t i n gi n d u s t r i a le c o l o g y ，as c i e n t i f i c ，a c c ur a t ea n dp e r f e c ti n d i c a t i o ns y s t e mi s e s t a b l i s h e d ，w h i c hi so n eo ft h ei m p o r t a n ta n db a s i c t a s k so fi n d u s t r i a le c o l o g y t h et h e s i ss u m m a r i z e st h er e l e v a n tr e s e a r c ha c h i e v e m e n t so nt h er e s e a r c h ，p r a c t i c e ， e d u c a t i o ne t c o fi n d u s t r i a le c o l o g y ，b a s e do nw h i c hi n d u s t r i a l e c o l o g ys y s t e mi s d e f i n e d t h es p e c i f i cf a c t o r sa f f e c t i n gi n d u s t r i a le c o l o g yi n c l u d i n gm a r k e t ，s t r u c t u r e ， t e c h n o l o g y ，r e g u l a t i o n sa n dl a w s ，p o p u l a t i o na n dl a b o r ，h u m a n i s t i cc a r e ，e m e r g e n c y ， g e o g r a p h i cl o c a t i o n ，p h y s i o g n o m yc h a r a c t e r i s t i c s ，k i n d sa n da b u n d a n c eo f n a t u r a l r e s o u r c e se t c ，a r ea n a l y z e df r o mt h ev i e w p o i n to fe c o n o m i cs y s t e m ，s o c i a ls y s t e ma n d e n v i r o n m e n t a l s y s t e m a n dt h ei n d u s t r i a lv a l u er e a l i z a t i o ni se v a l u a t e db o t h m i c r o c o s m i c a l l ya n dm a c r o c o s m i c a l l y ， t h i sr e s e a r c he s t a b l i s h e sas e to fr e l a t i v e l ys c i e n t i f i ca n dt r i d i m e n s i o n a li n d i c a t o rs y s t e m f o rr e g i o n a li n d u s t r i a le c o l o g y r e g i o n a li n d u s t r i a le c o l o g yl e v e li sm e a s ur e da n de v a l u a t e d c o m p r e h e n s i v e l yb ym e a n so fa l t o g e t h e rt w e n t ys p e c i f i ci n d i c a t o r si n c l u d i n gi n d u s t r i a lp r o f i t i n d i c t o ra n dr e l a t i v ec a r i n gc a p a c i t yi n d i c a t o ro fi n d u s t r i a lr e s o u r c e s ，e c o n o m i ci n d i c a t o r ， s o c i a li n d i c a t o ra n dn a t u r a le n v i r o n m e n t a li n d i c a t o r i na d d i t i o n ，ad e m o n s t r a t i n gr e s e a r c h o nt h ei n d u s t r i a le c o l o g yo fj i a n g s up r o v i n c ei sc o n d u c t e d t h er e s u l ts h o w st h a tt h e c o m d r e h e n s i v ei n d i c a t o ro fi n d u s t r i a le c o l o g yi nj i a n g s up r o v i n c ed u r i n gt h ef i f t e e n t hf i v e p l a ni s0 2 6 3 6 w h i c hi n d i c a t e st h a ti n d u s t r i a le c o l o g yi so b v i o u s l ys t a b l ea n d ，si n i m b a l a n c ep o t e n t i a l l y f i n a l l y ，s o m ec o u n t er m e a s u r e sar ep u tf o r w a r d k e y w o r d s = i n d u s t r i a le c o l o g y ，i n d u s t r i a le c o l o g ys y s t e m ，a f f e c t i n gf a c t o r ，i n d i c a t o rs y s t e m o fr e g i o n a li n d u s t r i a le c o l o g y ，d e m o n s t r a t i n gr e s e a r c h l 一 刖舌 产业活动在创造了大量的物质财富的同时，也付出了巨大的生态代价，在环 境问题日益突出的情况下，联合国多次召开国际会议，以促进环境保护和经济的 可持续性发展，于是，“产业生态学( i n d u s t r i a le c o l o g y ，i e ) ”的概念在2 0 世纪9 0 年代开始盛行。作为一门新兴学科，产业生态学的理论体系尚在发展完善之中， 尤其是在实践过程中，我们还缺乏统一的评价和测度的标准。产业生态化发展已 经成为人类社会向可持续发展道路转型的瓶颈。 本研究旨在通过产业系统与其所处经济系统、社会系统和自然环境系统的关 联分析，构建出一套相对科学、完备和精准的指标体系，结合数学模型实现对区 域内产业生态水平的合理测度和综合评价，进而使产业主体主动地调节和改善自 身的行为，使区域内的产业朝着有利于实现产业生态稳定和繁荣的方向发展。 区域产业生态指标体系的构建是从基础方法体系研究的角度对产业生态学学 科体系的完善，对于学科的发展而言，既是一种内在的需要，也具有极大的学术 空间。从产业实践的角度来说，运用统一的标度去实现不同时段同一区域内产业 生态水平的纵向比较以及同一时段不同区域内产业生态水平的横向比较，对区域 内产业政策的制定与实施、产业活动的改善与控制以及整个产业链的优化都具有 十分重要的意义。 文章还提出了“产业资源承载力”、“产业生态繁荣”和“产业哲学”等新名 词，尝试从不同的利益角度出发、运用数学模型构建一套立体的区域产业生态指 标体系，并开展了相应的实证研究。 图表目录 图1 1 产业生态理论基本知识框架0 6 图1 2 一级生态系统示意图0 8 图1 3 二级生态系统示意图0 8 图1 4 三级生态系统示意图0 8 图1 5 理想产业生态系统示意图0 8 图1 6 论文技术路线图1 6 图2 1 产业生态系统价值链( 以个人电脑中铜的使用为例) 1 8 图3 1 层次分析法技术框架2 5 图3 2 递阶层次结构图2 6 表3 1 两两判断矩阵的标度及其含义2 7 表3 2 随机一致性指标r 1 2 9 表3 3 区域产业生态指标体系框架3 3 图4 1 区域产业生态评价模型的总体框架3 8 图4 1 1 区域产业效益评价模型框架3 9 图4 1 2 区域产业资源承载力评价模型框架4 0 表4 1 区域产业生态水平比较矩阵4 1 表4 2 区域产业效益指标比较矩阵4 1 表4 3 区域产业资源承载力指标比较矩阵4 1 表4 4 区域产业经济系统指标比较矩阵4 2 表4 5 区域产业社会系统指标比较矩阵4 2 表4 6 区域产业自然环境系统指标比较矩阵4 3 表4 7 区域产业经济系统指标判断结构4 5 表48 区域产业社会系统指标判断结构4 5 表4 9 区域产业自然环境系统指标判断结构4 6 表4 1 0 区域产业效益指标判断结构4 6 表41 1 区域产业资源承载力指标判断结构4 6 表4 1 2 区域产业生态水平指标判断结构4 6 表4 1 3 区域产业经济系统指标权重计算表4 7 表4 1 4 区域产业社会系统指标权重计算表4 7 表4 1 5 区域产业自然环境系统指标权重计算表4 8 表4 1 6 区域产业效益指标权重计算表4 8 表4 1 7 区域产业资源承载力指标权重计算表4 8 表4 1 8 区域产业生态水平指标权重计算表4 8 表4 1 9 区域产业效益综合权重及整体一致性检验计算表4 9 表4 2 0 区域产业资源承载力综合权重及整体一致性检验计算表5 0 表4 2 1 区域产业生态综合权重及整体一致性检验计算表5 1 表42 2 区域产业生态水平综合评价模型5 2 表4 2 3 区域产业生态水平综合评价标度及其涵义5 4 表5 1 江苏省产业生态一经济关联系统指标原始数据表5 7 表5 2 江苏省产业生态一社会关联系统指标原始数据表5 7 表5 3 江苏省产业生态一自然环境关联系统指标原始数据表5 8 表5 4 江苏省产业生态统计指标数据处理表5 8 学位论文独创性声明： 本人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。与我一同工作的 同事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。如不实，本人负全部责任。 一r 口 论文作者( 签名) ： 至i 坠垫，呻7 年3 月，g 日 学位论文使用授权说明： 河海大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆、中国学术期 刊( 光盘版) 电子杂志杜有权保留本人所送交学位论文的复印件或电 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。论文全部或部分内容的公布( 包括刊登) 授权河海 大学研究生院办理。 一f 论文作者( 签名) ：圭j 坚丛。叩年3月：p 日 区域产业生态指标体系的构建与评价 1 1 选题背景 第一章绪论 工业现代化在创造了前所未有的人类文明和物质财富的同时，也造成了经济发展与生态 环境的严重对立，面对人类社会高速发展和生存危机的剧烈矛盾。人们开始了对这一进程的 反思。在环境问题日益突出的情况下。联合国多次召开国际会议，旨在促进环境保护与经济 的可持续性发展。学术界也试图运用一种更为一体化的、可循环的生产方式来代替相对独立 的、单向的传统生产方式，人们试着模仿自然生态系统，使产业系统在提高资源利用率的同 时也能减轻产业的环境负担。于是，“产业生态学( i n d u s t r i a le c o l o g y ，i e ) ”的概念在2 0 世纪 9 0 年代开始盛行。 随着可持续发展战略在世界范围内的普遍实施，产业的生态发展开始在发达国家渐成潮 流 1 l ，从企业的生产技术改造、管理实践，区域产业园区的建设、布局，到国民经济发展的战 略选择、管理立法，生态化的概念始终贯穿其中，各国也逐步形成共识产业系统是与其 环境系统相统一而不是相互孤立的系统，这就要求产业经济研究与自然科学的加速融合与交 叉。自6 0 年代以来，发达国家曾试图用末端治理( e n do fp i p e l ) 的手段来减少经济发展给环境 所带来的压力，但这并不是真正的解决方案，因为这种方法只是使问题在空间和时间内移动 而已。 产业生态学正是要求从根本上转变传统的基于污染末端治理的环境保护观念，全面、系 统地将环境因素纳入产品、服务的没计开发过程，通过资源充分循环和能源高效利用，来实 现经济与环境兼容、人与自然和谐共处的可持续发展目标。如何结合某一区域的实际情况， 对该区域产业的生态水平进行描述，并进行客观、理性的评价，是一个备受关注的实际问题。 产业生态学绝非是富裕工业国家的专有奢侈物。正好相反，构建并实施以产业生态学原 则为基础的经济发展策略，对快速增长的发展中国家比对发达工业国家来说更为必要和紧迫。 这是因为，在经济快速增长的发展中国家，人们的生活环境正在恶化。虽然相当一部分人的 购买力，有了实质性的提高，但是急速发展的同时也带来了许多负丽影响，比如居民汽车拥 有量的大幅增长，使所有人都遭受了空气污染的影响，如不加以整治，产业活动造成的负面 1 e n do fp i p e 即末端治理，也叫管末处理或末端处理，是指污染物产生以后r 在其直接或间接排到环境之 前，进行处理以减轻环境危害的治理方式。 影响就会超过其创造的正面效益。再者，发展中国家获得自然资源( 空气、水、土地、矿物 等) 所引发的问题比发达工业国要更加严重。居民和厂商对价格合理的自然资源及原材料的 需求快速膨胀，为满足这一需求，资源的利用率当然越高越好。因此，我们不仅要改善产业 活动的效率和消费方式，还要从根本上重新架构产业系统内部的组织，以实现整个物质和能 源流程的优化。 但是，作为一门新兴学科，产业生态学的理论体系尚在发展完善之中，尤其是在实践过 程中，我们还缺乏标准化、易于表述和使用的理论模型的指导，也缺乏对可以科学度量并预 测产业活动对自然、经济以及环境资源的影响程度的指标体系的研究。产业生态化已成为人 类社会向可持续发展道路转型的瓶颈。如何对产业系统的各个环节进行量化研究，从而使人 类有意识地、理性地从经济、社会和自然环境三个角度对产业生产的周期进行优化，应是全 人类共同关注的课题。 1 2 研究意义 产业生态学缘起于产业实践，产业生态学理论的现实意义也必须通过成功的产业实践来 体现。目前，产业生态学的理论与实践都处于早期阶段，理论上，学科的发展需要基础研究 的支撑与积淀；实践中，产业活动需要科学理论的理性指导，因此，对产业生态指标体系的 研究具有十分重要的意义。 1 2 1 理论价值 ( 1 ) 产业生态指标体系应是能够客观评价产业生态化水平的有效工具。对它的研究是从实 用性的角度对“产业生态学研究方法体系”的拓展与丰富，也可以说是一种基础的研究与开 发，对学科的发展与完善而言，这是一种内在要求。 ( 2 ) 国内外对于产业生态指标体系的研究尚处于起步阶段，这种研究的目的就在于，在社 会、经济及自然环境系统不同的资源要素及其贡献力之间建立某种关联，使“产业活动的生 态代价”可以量化和易于评价，并在此基础上科学预测产业活动来来的发展趋势，具有极大 的学术空问。 1 22 现实意义 ( 1 ) 从宏观层面上讲，产业生态指标体系的构建可以为产业政策制定者提供科学的决策依 据，避免了主观上的盲目性，提高决策的质量和效率， 同时也可以为产业的健康发展提供有 利的社会经济环境支撑。 ( 2 ) 从微观层面上讲，产业生态指标体系可以作为评价或测度具体产业行为的工具，可以 帮助企业等微观主体及时、准确地调整或纠正不当的产业行为，指导产业实践朝着有利于实 现产业生态繁荣和可持续发展的方向进行。 1 ，3 文献综述 产业生态学( i n d u s t r i a le c o l o g y ，i e ) 是一门研究经济和环境相互作用的新兴学科。它要 求从根本上转变传统的基于污染末端治理的环境保护观念，全面、系统地将环境因素纳入产 品、服务的设计开发过程，通过资源充分循环和能源高效利用，来实现经济与环境兼容、人 与自然和谐共处的可持续发展目标。 产业生态学起始于r o b e r tf r o s c h ( 通用公司) 和n i c o l a sg a l l o p o u l o s 模拟生物新陈代谢和 生态系统再生过程所开展的“产业代谢”研究【2 j ，他们在可持续工业发展战略( 1 9 8 9 年， 发表于( ) ) 一文中首次提出“产业生态系统”的概念，并受到广泛关注。 1 9 9 6 年，j u d yl m e y e r 在美国生态学会第8 1 届年会上将产业生态学列为未来生态学发展的 5 个前沿领域之【3 】。1 9 9 7 年，由耶鲁大学和麻省理工学院联合出版了全球第一本关于产业 生态的学术期刊产业生态学鸭标志着产业生态学作为一门真正意义上的学科为学术 界所接受。欧洲的英国、德国、荷兰和芬兰以及美国、印度、日本是研究产业生态比较深入 的国家。 对产业生态学的研究最早可以追溯到1 9 世纪5 0 年代，o d u mht 和p i n k e r t o nrc 早 在1 9 5 5 年就己明确指出：人类活动的生物物理基质同样服从于自然生态系统的规律f 5 】。遗憾 的是当时的学者未能将研究继续。 1 9 7 1 年，c o m m o n e rb 在其著作闭合循环( c l o s i n gc i r c l e ) ) ) 中开始讨论现代工业和生 态学之间的关系，并指出：“假如我们要生存下去，工业、农业、运输业必须满足生态系统 的要求。这些要求包括对废弃物的限制和治理，可再用的金属、玻璃和纸品的循环利用以及 在使用陆地时需要生态合理的规划”；“现有的生产技术要重新设计，以尽可能的和生态要求 一致” 6 l 。 欧洲在2 0 世纪7 0 年代率先开展了以“低废”和“无废”为技术主题的工业规划运动。 r o y s t o n 在1 9 7 8 年提出：“基于原材料供应一生产一消费一处理和循环利用总系统的技术， 用一种综合的系统的方式来对待，所以没有废弃物产生。”同年，u n i t e dn a t i o n s 使用了与产 业生态学基本一致的术语来形容无废技术【7 l = “更经济的使用物质和能量，减少污染，在生产 中增加物质的再使用和循环利用，延长产品寿命。” 日本是少数几个较早关注工业生产对生态环境的影响问题并付诸实践的国家之一。日本 3 - 国土面积狭小、自然资源紧缺，而社会消费又十分庞大，如何有效利用各种有限资源。是该 国经济可持续发展面临的严重挑战。早在2 0 世纪6 0 年代末，日本通产省就注意到工业化进 程所付出的巨大的环境代价，并指定“工业机构咨询委员会”进行前瞻性的专题研究【8 】。1 9 7 1 年5 月，该委员会公开发表7 0 年代前瞻，通产省接受了委员会的建议，马上成立了“工业 一生态”工作小组( 由智广渡边领导1 ) 进行深入研究，其主要任务就是：用生态学的观点重新 审视现有的工业体系。2 0 0 0 年，日本政府颁布了面向废弃物管理的循环型社会形成推进基 本法，旨在改变社会消费模式，倡导废弃物的减量化和资源化【9 】。 1 9 8 3 年，在“比利时生态系统研究计划”的基础之上，f r a n c i n et o u s s a i n t 2 等6 人在布 鲁塞尔发行了一本名为比利时生态系统：产业生态学研究的专著对产业生态学的基本 观点进行了清晰和简明地概括。他们深信“生态学的观念与方法是可以运用到现代工业社会 的运行机制的研究中去的，并据以指明新时代的某些方面”，他们认为应该大致地把工业社会 定义为一个生态系统，并主张用生态学的分析方法来观察工业活动以及企业和消费者的行为， 应在工业生产统计的基础上，以物质、能量流的形式，而不是以传统的抽象的货币单位的形 式，来阐述比利时经济。通过对比利时产业部门的分析，f r a n c i n et o u s s a i n t 等人得出了比利 时工业体系运行机制的几个普遍特征，并指出部门间的开放、专业化和相互脱节在见证了比 利时经济国际化的同时，也造成了“比利时生态系统”的许多机能障碍。比利时小组还提出 了关于废料问题的一些很有意义的观点，他们指出废料重新利用的主要困难不在收集阶段， 不在分捡，而在“收集之后，在于将废料重新纳入我们生产机器的现有结构之中的真正可能 性”。虽然这本专著的意义重大，但在当时并未引起足够的重视i j 。 这些都是产业生态学思想的早期体现。1 9 9 1 年5 月，美国科学院首届产业生态学的讨论 会在华盛顿召开，t i b b s 3 随即出版了产业生态学：产业界的环境议程【1 1 】，这本2 0 来页的 小册子用实业的术语阐释了产业生态学的思想，极大地增强了实业界的产业生态学氛嗣。此 后，各国学者做了大量的研究，其中较为著名的有：1 9 9 4 年n a e ( n a t i o n a la c a d e m yo f e n g i n e e r i n g ，美国国家工程研究院) 出版的产业生态系统的绿化和产业生态学：美国 一日本展望；1 9 9 4 年美国科罗拉多州s n o w m a s s 举办的研讨班论文集产业生态学和全球 变化；1 9 9 5 年t h o m a sg r a e d e l 教授( 耶鲁大学) 与br a l l e n b y ( a t & t 公司) 合著的产业 1 智广渡边是日本产业生态研究的先驱，当时是一位年轻的市政工程师，在通产省环境保护局负责环境问题 2 6 年问在通产省担任过许多个职务，目前是东京理工学院的教授，并在设在舆地利的 a s a ( i n l e r n a t l o n a l i n s t i t u t ef o r a p p l i e ds y s t e m sa n a l y s i s ，国际应用系统分析研究所) 甸f 宄院主任顾问 2 f r a n c i n et o u s s a i n t ( 弗兰西娜杜桑) ，目前以经济学家身份在布鲁塞尔市政府任贸易工程师之职，是当年汁 划的主要发起者 3h a r d i n gt i b b s ( 哈丁提勃斯) ，英国咨询专家，1 9 8 9 年正在为| 5 可尔图d 李特尔( a r l h u rdl i t t l e ) 公司( 波斯顿) t 作 生态学以及1 9 9 8 年合著的产业生态学与汽车；1 9 9 9 年b r a l l e n b y 著述的产业生态 学：政策框架与实施。 国内对于产业生态学的研究起步较晚，但仍然有一批学者提出了很多有价值的观点。中 科院城市与区域生态国家重点实验室的王如松在2 0 0 3 年指出：“环境生态破坏问题的症结实 质是资源代谢在时间、尺度上的滞留或耗竭，系统耦合在结构、功能上的破碎和板结，社会 行为在经济和生态管理上的冲突和失调。【1 2 l 然而，作为一门新兴学科，产业生态学从理论、方法到实践都正处于发展完善之中，并 未形成成熟的学科体系。 1 3 1 产业生态学概念的界定 关于产业生态学的概念目前还未形成共识，不同的学者和研究机构从不同的角度或侧重 点对其做出了种种阐释。 美国国家科学院( 1 9 9 1 年) 【13 1 将产业生态学定义为“产业生态学是对各种产业活动及其产 品与环境之间相互关系的跨学科研究”。 s o c o l o w ( 1 9 9 4 年) 认为：产业生态学是全球产业文明与自然环境相互作用关系及单个产业 转化与自然环境关系的总和。 国际电机与电子工程师协会( i e e e ) 在可持续发展与产业生态学白皮书( 1 9 9 5 年) 中， 对产业生态学的定义作了如下界定：“产业生态学是对产业和经济系统及其与基本的自然系统 间相互关系的跨学科研究。它是多学科的综合，涉及能源供应与利用、新材料、新技术与技 术体系、基础科学、经济学、法学、管理学和社会科学。简而言之，它可看作可持续性的 科学。”1 1 4 1 产业生态学杂志主编l i f s e t ( 1 9 9 7 年) f l q 在发刊词中提出：“产业生态学是一门迅速发 展的系统科学分支，它从局部、地区和全球三个层次上系统研究产品、工艺、产业部门和经 济部门中的能流和物流，其焦点是研究产业界在降低产品生命周期过程中的环境压力的作用。 产品生命周期包括原材料采掘与生产、产品制造、产品使用和废弃物管理。” s e a g e r 认为：“产业生态学是关于人类产业系统与其环境相互作用关系的研究领域或科学 分支。” 耶鲁大学t h o m a sg r a e d e l 教授与a t t 公司bra l l e n b y 在产业生态学教材中对 其丁1 9 9 5 年提出的概念进行了完善【1 6 】：“产业生态学是人类在经济、文化和技术不断发展的 前提下，有目的、合理地去探索和维护可持续发展的方法。它要求不是孤立而是协调地看待 产业系统与其周围环境的关系。这是一种试图对整个物质周期过程从天然材料、加工材 料、零部件、产品、废旧产品到产品最终处置自1 1 以优化的系统方法。需要优化的要素包 括物质、能量和资本。” 中国著名学者王如松认为：产业生态学是一门研究社会生产活动中自然资源从源、流到 汇的全代谢过程、组织管理体制以及生产消费、调控行为的动力学机制、控制论方法及其与 生命支持系统相互关系的系统科学，是研究可持续能力的科学【1 7 】。王如松同时还指出：产业 生态经济可以为优化人类经济系统各个组成部分之间的关系提供整体性的思路，为工业化以 来的传统经济转向可持续发展的经济提供战略性的理论范式，从根本上解决长期以来环境与 发展之间的冲突1 ”。 厉无畏【1 8 1 和杨建新f 1 7 】认为：“产业生态是研究各种产业活动及其产品与环境之间相互关系 的跨学科研究。” 王寿兵认为：“产业生态学可以概括为是一种研究产业子系统与自然生态系统整体之间相 互作用关系及其可持续发展的交叉学科。产业生态学学科总体上应包含这样的科学思想【1 口】： 系统的思想：全过程的思想；长远发展的思想：全球化思想；知识经济的思想； 多学科综合的思想。” 丁继峰认为产业生态思想起源于自然生态系统的存在方式p q ，其主要思想是把产业系统 看作同自然系统相类似。并指出产业生态实际上是依据生态学、经济学、技术科学以及系统 科学的基本原理与方法来进行产业经济活动，并以节约资源、保护生态环境和提高物质综合 利用为特征的一种现代产业发展模式。与自然生态系统一样，产业生态系统个最重要的观 点就是否定了废弃物这一概念，每个产业在生产过程中所产生的废物都可以成为其它产业的 投入原材料和能量来源，而不会直接排放到环境当中去，从而实现物质与能量的循环流动， 把对自然环境的影响降到最低程度。 加拿大新苏格兰省哈利法克斯达尔荷西亚大学( d a l h o u s i eu n i v e r s i t y ) 的雷蒙柯特 ( r a y m o n d c o t e ) 作了一番统计，有关这门年轻的产业生态学不同的定义达2 0 种之多。但 不管这些定义有多么大的差别，综合以上如何定义产业生态学的基本观点，我们可以看到其 中的共通之处； 第一，产业生态学是将自然界生物系统的有机循环机理引入产业经济的研究形成的新兴 的交叉边缘学科，它不是生态学与经济学的简单叠加，而是相互渗透与融合，是一种有机的 姑合 1 资料来源：杨青山，徐效坡等，工业生态学理论与城市生态工业园设计研究以吉林省九台市为例，经 济地理，2 0 0 5 ，2 2 ( 5 ) ：5 8 5 - 5 8 8 6 第二，产业生态学是研究产业活动以及经济行为与自然环境之间的关系，并据此对产业 生产的全过程进行优化的应用型学科。 第三，对产业生态的研究最终是为了增强经济系统对生态环境的适应性，进而实现人类 社会的可持续发展。 正如罗伯特福罗什1 9 9 0 年在英国工程师协会的报告会上所指出的那样，工业生态学不 应完全按照字面上的意义来理解：“工业生态系统的概念与生物生态系统概念之间的类比不 一定完美无缺，但如果工业体系模仿生物界的运行规则，人类将受益无穷”。 1 3 2 国内外产业生态学基础研究的现状 产业生态学的基础研究是学科发展的基石，也是产业生态学从理论向科学实践推进的先决 条件，从企业的生产技术改造、管理实践、产业园区的规划至国家产业发展战略的选择和管 理立法，生态学的理念始终贯穿其中。这一过程中，国内外学界及产业界的学者、机构和经 济实体做了大量的研究工作。 b r a l l e n b y 通过大量研究，于1 9 9 9 年提出了产业生态理论的基本知识框架( 图1 1 ) 【2 1 l 。 f _ 一可持繁发展 文化、伦理道德和 宗教的演进 产业生态学 组织机构的演进 $ 产业生态学基石 应用与实践 产业部门的行动 技术和工具研究和开发行动 图1 1 产业生态理论基本知识框架 其中的最高层为可持续发展，这是产业生态学研究的目标；第二层是产业生态学，这是对 产业系统及微观主体的产业行为以及与其紧密相关的基本自然环境系统的跨学科的综合研 究，它为调整和改进人类的产业行为以及指导人类的产业实践提供理论依据；第三层是产业 生态学的基石，是宏观层面的政府部门要促进微观层面的企业和消费者用环境友好的方式来 从事产业活动时所应采取的具体措施，这些措施包括：法律、经济以及其它政策性的有关 激励措施：开发和实施能判定井支持环境友好行为的技术方法、工具、数据和信息等。 br a l l e n b y 还通过对生态系统的三级划分( 如图12 一图1 4 所示) 【2 1 】进一步指出了理想 产业生态系统的运行方式： 一一一一- - 、 勰麟源一( 素囊) 一硼的觥 、- - 一一一一， 图1 ，2 一级生态系统示意图 有限的 ，7 r 嚣雾 - 1 、 有限 腿一i 组：蓑组：一的能量一! 荔 ：叫的 与资源、嚣二嚣，j 废料 7 r - * 嚣雾+ 、 ， 。 l 、 。j 1 生态 、 能源一l 器；巴纛，l 、面舔 * 靠 ， 、 ， 有限 ， ， 的。j i 资源 、 ， 、 ， 、 ，- _ h 、 、一一一一 ， 、 ， 、 ， 、 有限 的 废料 图1 5 理想产业生态系统示意图 在a l l e n b y 的产业生态系统划分中，与一级生态系统对应的就是开采资源和抛弃废料，这 一 liif， 是我们环境问题的根源；进化到二级生态系统后，内部的物质循环变得极为重要，较之一级 生态系统，二级生态系统对资源的利用虽然已经达到一定的高效率，但仍然不能长期维持下 去，因为物质流与能流都是单向的：资源在不断减少，而废料则不断增加：三级生态系统以 完全循环的方式运行，在这种形态下，已经没有资源与废料的区别，理想的工业社会( 如图 1 5 所示，包括基础设施和农业) ，应尽可能接近三级生态系统。在将生态学概念运用到工业 体系的研究当中，a l l e n b y 最突出的成就在于提倡了一种全面的、一体化的观念，这是对产业 生态学科发展的重要贡献。 耶鲁大学t h o m a sg r a e d e l 教授与a t & t 公司b r a l l e n b y 在产业生态学教材( 2 0 0 3 年第2 版) 中提出了产业生态学的主要研究内容： 产业系统与生态自然系统关系； 产业生态系统结构分析与功能模拟； 产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； 产业生态学教育问题的研究。 1 9 9 9 年4 月1 日，英国成立了区域发展局，专门研究经济发展与改造，负责促进地区可 持续发展，包括经济、社会和环境的整体协调和长期的全面规划( c h r i ss h e a d o c ke ta l ，2 0 0 0 年) 口。 2 0 0 1 年，芬兰学者j o u n ik o r h o n e n 根据生态系统原理和产业系统分析，提出了产业生态 化发展的四个原则，即再循环、多样性、本地资源化和渐变。 随着研究的不断深入，产业生态的理念逐渐渗透到工业设计中【2 3 】( a u d r ajp o t t sc a r r ， 1 9 9 8 年) ，较为著名的有索尼_ v j d e c o 生态设计项目【2 4 】，v i d e c o 项目涉及一种索尼v h s 盒 式录象机的概念开发，其目的是要最大限度地降低其生命周期总的环境负荷。工作人员对该 类产品的市场和环境负荷进行了系统研究，提出了要重点解决的零部件设计问题和产品质量 问题，并使得新设计方案中概念产品的环境影响改善了6 1 。产业生态理念对工业设计的渗 透还引发了生态工业园( e l p ) 的实践，2 0 0 2 年，印度学者s h a l e e ns i n g h a l l 2 5 等人提出了印度 工业园规划的综合办法，包括绿色产业带的形成、环境影响评价开发和环境管理系统的完成。 丹麦的母伦堡生态工业园区模式和我国首个国家生态丁、示范同防一广两贵港制糖产业生态 园是其中较为成功的典范口“。 产业代谢【2 7 】和产业结构是研究比较多的内容。l l o y dc o n n e l l y 在1 9 9 7 年将产业生态框架 9 和物质循环能量流动的热力学研究结合起来加强对产业生态代谢的分析与评价。美国学者 m a t t h i a sr u t h 等人1 2 ”也在1 9 9 7 年运用动力计算机模型和生命周期法对美国玻璃制造业的材 料和能源利用问题进行了改造，包括各个生产阶段技术的变化、生产与再循环速率变化、原 材料运输和废弃物再循环，在此模型基础上降低物质和能量流对经济、环境的影响，实现玻 璃产业的生态化发展。2 0 0 3 年，v i t o a l b i n o 等人口用投入产出法研究了意大利北部s a s s u o l o 地区的陶瓷工业，从生产过程的角度提供了资源消耗和环境影响的评价尺度，为更好地预测 经济、能源及自然环境的相互作用做出了贡献。 资源承载力和可持续发展也是研究比较多的内容。资源承载力作为可持续发展研究的可 操作的工具，是在保持环境质量和生态平衡条件下，从有限资源中获得更多产出和更高质量 生活的资源可支持和环境可消化的能力。2 0 0 1 年，匡耀球等人【3 0 】基于资源承载力对广东省2 1 个地、市的可持续发展水平作了研究，结果表明：深圳、广州、珠海、惠州4 地的可持续发 展水平较高；东莞及河源处于临界状态；其余1 5 个市处于勉强可持续状态，为广东省的产业 实践提供了决策建议。s t e v e n b k r a i n e s a 和d a v i d r w a l l a c e b 以日本东京市为例。运用g i s 、 生命周期法、投入产出法以及d o m e 模型对东京城区的可持续发展进行了模拟，建立了城市 可持续发展的技术评价平台。 相比之下，国内学者对于产业生态及其指标体系的研究相对滞后，且更侧重于可持续发 展、产业集群和城市生态三个方面。 1 9 9 8 年，台湾学者杨丁元及陈慧玲在合著的业竞天择一书中将“生态”概念引入了 高科技产业的评价之中3 ”，系统分析了台湾新竹高科技产业园区半导体产业的历史及发展现 状，并提出了“产业生态”内涵和产业生态分析架构，为国内学者研究产业生态提供了新的 思路。王如松从“社会一经济一自然复合生态系统”【3 2 】的理论出发，提出了产业生态学的特 征，即产业生态学是一种系统观；产业生态学强调一种发展观；产业生态学提倡一种未来观： 产业生态学倡导一种全球观。王如松从事了大量生态城市的设计与规划、生态城市指标体系 与评价方法、循环经济建设方面的研究，并将其中的理论成果运用到了扬州生态市规划与海 南生态省建设的实践过程中。 邓伟根、王贵明对西江产业带的实践作了深入的研究与分析”】，并构建了包括景观生态 指标、区域资源承载力指标和可持续发展能力指标三级指标的产业生态指标体系，客观地评 价了两江产业带的产业生态水平。 王寿兵、吴峰和刘晶茹在其著作产业生态学中对产业生态学的基本理论、研究方法 以及产业生态实践等作了详尽的归纳与描述，极大地提高了国内的产业生态学术研究和教育 1 0 水平。王寿兵还进一步指出了产业生态系统的三级划分，即：产业生态系统按其发展阶段可 以划分为一级、二级和三级生态系统，一级产业生态系统是指一些相互不发生关系的线性物 质的叠加，其运行方式是开采资源和抛弃废弃物；与一级产业生态系统相比，二级产业生态 稽的内部物质变得极为重要，资源的利用率很高，但是有限的