（管理科学与工程专业论文）循环经济工业共生链管理研究.pdf

哈尔滨下程大学硕十学位论文 摘要 如今能源紧张，环境污染日趋严重，以牺牲环境为代价的工业生产方式， 已经给人类敲响了警钟，循环经济已成为国际经济发展的潮流和趋势。循环 经济工业共生链是在循环经济系统内模仿自然生态系统，通过物流、能流、 资金流等将各企业连接在一起形成共生链条，实现资源的循环利用，环境污 染的减少，企业间的互惠互利、共生共存，最终实现价值的增值。 本文基于循环经济理论、生态工业理论、工业共生理论、价值链理论等， 通过分析、比较、归纳，阐述了循环经济工业共生链的基本内涵，揭示了共 生链产生的机理以及共生链发展所需的环境保障及相关影响因素，探索循环 经济工业共生链的运作模式和管理机制；通过运用d e a 方法，建立共生链绩 效评价指标体系；最后，为政府和企业的行为，提供相应的对策。 关键词：循环经济；共生链；d e a 哈尔滨丁稃大学硕十学伟论文 a b s t r a c t t o d a y , e n e r g ys h o r t a g e ，e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nh a sb e c o m ei n c r e a s i n g l y s e r i o u s i n d u s t r i a lp r o d u c t i o na tt h ec o s to fs a c r i f i c i n gt h ee n v i r o n m e n th a s s o u n d e dt h ea l a r mt ot h eh u m a n c i r c u l a re c o n o m yh a sb e c o m ea ni n t e r n a t i o n a l e c o n o m i cd e v e l o p m e n tt r e n d s h d u s t f i a ls y m b i o s i sc h a i no fc i r c u l a re c o n o m y i m i t a t e st h en a t u r a le c o s y s t e mi nt h ec i r c u l a re c o n o m ys y s t e m t h r o u g ht h e p h y s i c a ld i s t r i b u t i o n ，t h ee n e r g yf l o w , t h ef u n df l o w sa n ds oo nt oc o n n e c tv a r i o u s e n t e r p r i s e st o g e t h e rf o r m ss y m b i o s i sc h a i n ，r e a l i z e sr o u r c e sc i r c u l a t i o nu s e ，t h e e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o nr e d u c t i o n , t h eb u s i n e s se n t e r p r i s em u t u a lb e n e f i ta n d c o e x i s t e n c e , f i n a l l yr e a l i z e st oi n c r e a s ei nv a l u e b a s e do nt h ec i r c u l a re c o n o m i ct h e o r y , e c o - i n d u s t r i a lt h e o r y , i n d u s t r i a l s y m b i o s i st h e o r y , v a l u ec h a i nt h e o r y , a n d o n , t h r o u g ha n a l y s i s s u m m a r i z e d i n d u s t r i a ls y m b i o s i sc h a i no f c i r c u l a re c o n o m y , e x p o u n d st h eb a s i cc o n t e n tr e v e a l s t h es y m b i o t i cc h a i na n dt h ec h a i nm e c h a n i s mo f t h ep r o t e c t i o no f t h ee n v i r o n m e n t a n dr e l a t e d f a c t o r s i n v e s t i g a t e t h eo p e r a t i o nm o d ea n dt h em a n a g e m e n t m e c h a n i s mo fs y m b i o s i sc h a i n t h r o u g ht h eu s eo fd e am e t h o d ，e s t a b l i s h s y m b i o t i cc h a i np e r f o r m a n c ee v a l u a t i o ns y s t e m f i n a l l y , p r o v i d e st h es t r a t e g y t h a tt h eg o v e r n m e n ta n dt h eb u s i n e s se n t e r p r i s en e e d k e yw o r d s ：c i r c u l a re c o n o m y ；s y m b i o s i sc h a m ；d e a 哈尔滨工程大学 学位论文原创性2 声明 本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的 指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、 数据和文献的引用己在文中指出，并与参考文献相对 应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何 其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确 方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人 承担。 作者( 签字) ：翌兰垄 b 觏：矽7 年弓b 歹e t 堕笙堡! 堡盔堂堡堂垡堡塞 第1 章绪论 1 1 论文的选题背景及意义 1 1 1 论文的选题背景 随着人类文明高速发展，科技的不断进步，工业生产在给人类创造了巨 大的财富，但是工业活动也让人类生存的自然界遭到前所未有的改变和破坏， 导致了一系列环境问题。地球上资源不是无限的，如今能源紧张，环境污染 日趋严重，以牺牲环境为代价的工业生产方式，已经给人类敲响了警钟。人 类如何在赖以生存的地球进一步发展工业，怎样优化资源配置、减少环境污 染，许多新的课题摆在人们的面前。 为了解决长久的生存和发展问题，人们开始深入认识自然生态系统和人 类经济社会系统本身复杂的运行机制以及二者的相互作用机制，并试图解决 二者之间存在的矛盾和冲突，由此产生了可持续发展的思想。 循环经济便是可持续发展的一个部分。循环经济的提出，是人类对传统 发展模式反思后的创新，是对人与自然界关系在认识上不断演进。循环经济 的产生和发展，首先是弃物管理战略转变的需要，同时也是产业链的有机延 伸。它要求把经济活动组织成一个“资源一产品一再生资源”的反馈式流程， 使所有的物质和能源在经济循环中得到合理和持久的利用，从而把经济活动 对自然环境的影响降低到最低。循环经济本质上是一种生态经济，它运用生 态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动；然而治理环境污染 是一个复杂的系统工程，并不能一蹴而就，目前，治理污染过程中仍主要存 在如下问题： 首先，如何有效减少“工业废物”仍是治理污染的重点。在我国，长期 以来，工业生产过程中单位产品能耗高、资源浪费、环境污染严重；从污染 源来看，虽然我国生活污染和农业污染有增加趋势，但是当前污染物主要还 是来自工业，工业污染物约占排放总量的7 0 。因此，如何有效治理“工业 哈尔滨t 稃大学硕十学付论文 废物”，变废为宝，将直接影响到我国工业发展的整体水平。 其次，传统的“末端治理”方式并未从根本上有效控制污染源。目前， 防治工业污染的措施主要集中在了单个企业污染物的处理上，而没有考虑污 染物的相互利用。“末端治理”的提倡者往往不能从由不同产业组成的工业系 统高度来审视系统内部不同成员之间的物流和能流关系，这不仅导致大量有 用资源和能源的浪费，而且往往也在某种程度上破坏了工业与周围自然环境 间的和谐发展。事实上，多数“工业废物”都是非常宝贵的可利用资源，具 有很高的经济价值，但由于没有建立生态保护意识以及缺乏有效的管理措施， 这些资源一直未得到有效利用，环境污染和浪费严重。 第三，作为治污主体的企业缺乏治污积极性。治理污染需要大量的资金 投入，传统的治污方式之所以失败，究其原因，主要在于没有将治理污染与 企业的经济效益结合起来，企业并未从中获取真正的经济利益，所以缺乏治 污的积极性。 因此，发展循环经济，可以解决单个企业片面治污的问题，提倡资源在 系统内的循环流动，鼓励企业间副产品交换，使副产品变“废”为“宝”，创 造经济效益，提高环境和资源效率。 循环经济工业共生链是在循环经济系统内模仿自然生态系统，通过物流、 能流、资金流等将各企业连接在一起形成共生链条。虽然具有很多优点，比 如，提高了资源的使用效率、减少了废物的产生、为企业增加了收入等，但 它毕竟不是一个存在于真正意义上的“生态系统”之中，还存在许多不足。 此外，在工业共生链的运作过程中还存在其它因素，如共生链自身因素、企 业因素、环境因素等等，这些都对工业共生链的稳定运行构成威胁，如何协 调与管理各合作企业之间关系，在以往的研究过程中这一问题并没有引起学 者们的足够重视，这也使得从管理角度加强对工业共生链条的研究显得更为 重要了。 1 1 2 论文的选题意义 2 0 世纪9 0 年代，随着可持续发展战略的普遍采纳，发达国家正在把发 2 哈尔滨丁手早大学硕十学位论文 展循环经济、建立循环型社会，作为实现环境与经济协调发展的重要途径。 近年来，不少发达国家开始发展循环经济，研究工业系统中各企业之间的相 互依存关系，使一个企业的废物成为另一个企业的原料，最终达到降低成本、 资源共享、减少污染，改善环境的目的。 循环经济并不是单独靠经济杠杆就能调节和发展的，它还需要政府相关 政策的扶持。循环经济系统中的企业，就像生态系统中的各种生物，扮演着 生产者、消费者和分解者的角色，进而循环经济工业共生链就如同生态系统 中的食物链一样，将循环经济系统中的各个企业联系在一起。但是一旦共生 链中，某个企业倒闭的话，就会使这条共生链发生断裂，从而影响循环经济 系统的动态平衡，使循环经济遭到破坏。所以对循环经济工业共生链的研究 目的在于促进循环经济的发展的同时，研究怎样维系循环系统内部各企业之 间能够共同生存，如何优化工业共生链，政府应该采取怎样的对策，确保工 业共生链不被破坏，使循环系统能够长久的循环下去，最终从根本上改善工 业发展过程中的环境问题，减少对大自然的污染，提高环境资源的利用效率， 使人类社会与大自然协调发展。 因此，深入开展循环经济工业共生链的研究具有现实意义。 1 2 国内外研究现状 1 2 1国外现状 如今循环经济正在全球逐步发展，学术界对于循环经济的研究越来越深 入，使得越来越多的人更加关注生态工业共生理论。循环经济工业共生链就 是基于生态工业共生理论提出的。 目前，工业共生进化的研究尚处于探索阶段，但共生理论、演化理论、 网络组织理论和产业生态学理论的相关研究成果为工业共生问题的提出和发 发展奠定了坚实的基础。共生理论作为基础理论，在生物学范畴的共生进化 的研究上与演化理论相互交融；在经济学范畴与网络组织理论相关，体现在 企业间的共生( 如资源外包、集群等组织形式) 具有网络组织的特征。 哈尔滨l ：程大学硕十学位论文 工业共生( i n d u s t r i a ls y m b i o s i s ) 的概念是借鉴自然生态系统的共生含义 逐渐丰富而来的，迄今为止，对它的研究仅仅集中于某些知名高校的环境学 院，而未得到管理学界的普遍关注。1 9 8 9 年，f r o s c h 和g a l l o p o u l o s 在描述 “工业生态系统”时受到启发，后来发展成为“工业生态学”的主要思想， 他们认为在工业生态系统中，“能量和物质消耗被优化，一个过程的输出成为 另一个过程的原材料”，形成了“工业共生”比较具体的概念。同年，a y r e s 文章中提到生物圈和工业经济都是“物质转换的系统”，存在“工业共生关系”， 工业代谢( i n d u s t r i a lm e t a b o l i s m ) 能够导致物质流和废物流向更高效率的方 向变化。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曾这样下的定义，认为：“工业共 生是以共生理论和工业生态学相关理论为基础研究不同企业间的合作关系， 通过这种合作，共同提高企业的生存能力和获利能力，实现对资源的节约和 对环境的保护，在这里该词被用来着重说明企业因相互利用副产品而发生的 各种合作关系”。由该定义可知，共生的本质就是企业间的合作，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。 7 1 1 9 9 6 年8 月由美国总统可持续发展委员会( p c s d ) 召集的专家组提出 生态工业共生体是企业群体，其中的企业互相合作，实现对信息、材料、水、 能源、基础设施等资源的共享，以产生经济和环境效益，为商业企业和当地 社区带来可平衡的资源。p c s d 专家组还提出生态工业共生体可定义为一种 工业系统，它有计划的进行材料和能源交换，寻求能源与材料使用的最小化， 废物最小化，建立可持续的经济、生态和社会关系1 4 1 。1 9 9 7 年，e r n e s t a l o w e 提出，生态工业系统是同一地区以交易、使用副产品为纽带，减少原材料使 用、提高能源绩效、降低( 需要处理的) 废物排放量、增加( 有市场价值的) 产出的企业和其他组织的网络，他们认为生态工业园应建立自主管理的副产 品交易组织【3 】。2 0 0 4 年，a d l a m b e r t 和f a b o o n s 撰文剖析了工业共生体 的技术优势：集中建立公共设施、集中处理废物、材料和能源的互换等。此 外，他们还揭示了发展生态工业园( 共生体) 的动机，阐述了生态工业园运 4 哈尔滨1 ：程大学硕士学位论文 行中面临的问题及解决措施。【7 j 1 2 2 国内现状 虽然我国关于循环经济的理论研究开展的时间不长，尤其是对于生态工 业共生理论的研究处于起步阶段，但是国内还是有很多优秀专家、学者，通 过自己的努力，在生态工业园、工业共生网络、绿色供应链、生态产业链、 价值链等研究方面，取得了一定的研究成果。 王兆华通过实证研究与规范研究、定性研究与定量研究相结合的研究方 法对工业共生网络进行了研究，得出各国生态工业园发展的经验和政策实施 方式，工业共生网络的生成路径、影响因素、组织模式和网络类型等一般规 律；揭示了工业共生网络生成的成本传导规律；揭示了生态产业链的形成机 理，提出了四种工业共生网络运作模式，依托型共生网络，平等型共生网络， 嵌套型共生网络和虚拟型共生网络；提出四种工业共生网络的治理范式，并 从园区整体角度提出了相关治理对策。 冯久田通过对管理学、环境经济学、生态经济、绿色经济和循环经济等 学科理论的研究以及综合运用，构建了基于循环经济的生态工业发展的理沦 框架。通过对传统工业模式的演变历程的研究，得出基于循环经济的生态化 才是工业发展之路；通过对人类工业系统和自然生态系统的对比和分析，总 结出生态工业运行的内在机理；通过对系统的物质、能量、水和信息的集成 研究，奠定了系统集成化发展的理论基础：通过运用多种系统分析方法，将影 响生态工业系统的主要方面的因素进行了仔细研究；通过技术、管理和法制 的分析，构建起了生态工业的支撑体系。 郭莉通过对工业共生进化及其技术动因研究，提出了工业共生进化的概 念基础、系统构成和基本原理；提出并实证了工业共生在空问分布上的路径 选择，从环境的角度阐述了工业共生进化的内涵；最后剖析了工业共生的生 成机理、稳定条件和转换机制，从经济的角度阐述了工业共生进化的内涵。 董岚通过对产业生态理论、生态学理论、系统科学理论、可持续发展理 论、产业经济学理论的回顾，为能够进一步深入研究生态产业系统构建了相 哈尔滨丁稃大学硕十学仿论文 应的理论支撑：并对其进行有效的组合和分析，提出了生态产业系统研究的 理论框架；提出生态产业系统的产业园模式和产业链的加环闭合模式：构建 了生态产业的价值链的组成，并对其形成的过程和整合进行深入剖析。 国内还有很多学者也在研究与生态工业共生相关的内容，在此就不在一 一例举了。可以看出虽然国内的研究相对于国外起步晚、基础薄，但是经过 多年的理论研究和实践，国内在此理论的研究上已经有了一定的基础。 1 3 论文的总体思路及研究方法 图1 1 本文的写作框架图 6 哈尔滨1 程夫学硕十学位论文 本文的总体思路： 本文将以循环经济理论、生态工业理论、工业共生理论、生态产业链理 论、价值链理论为基础，阐述循环经济工业共生链的基本内涵、产生的机理、 环境保障及相关影响因素，探索循环经济工业共生链的运作模式和管理机制， 提出循环经济工业共生链绩效评价指标体系，最后为其发展进行相应的对策 研究。 本文采用的研究方法有： ( 1 ) 调查研究法。通过各种方式的资料收集，深入了解循环经济、工业 共生理论、循环经济工业共生链等相关理论研究现状，开拓思路，积累素材。 ( 2 ) 演绎归纳法。结合循环经济发展现状，综合循环经济、价值链管理 等相关理论，揭示循环经济工业共生链的基本内涵、机理和影响因素。 ( 3 ) 比较研究法。通过对比国内外循环经济发展实践，为循环经济工业 共生链的管理机制提供理论基础。 ( 4 ) 基于d e a 的绩效评价。运用d e a 方法，对循环经济工业共生链进行 绩效评价，并建立评价指标体系。 1 4 论文的创新之处 ( 1 ) 论文的选题。论文所选择研究的是当前国家提倡循环经济的一个新 的领域，在研究工业共生的同时，引入共生链这一全新的概念进行研究。 ( 2 ) 论文对循环经济工业共生链的内涵进行阐释。 ( 3 ) 论文揭示循环经济工业共生链形成的机理、影响因素以及对共生链 的管理方法。 ( 4 ) 建立绩效评价指标体系。论文将运用d e a 方法，建立工业共生链绩 效评价指标体系。 7 堕竺堡! 堡查羔堡兰生堡茎 第2 章相关理论 2 1 生态学理论 ( 1 ) 工业生态学 工业生态学是生态工业的理论基础。工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。 工业生态学通过“供应链网”分析和物料平衡核算等方法分析系统结构 变化，进行功能模拟和分析产业流( 输入流、产出流) 来研究工业生态系统 的代谢机理和控制方法。工业生态学的思想包含了“从摇篮到坟墓”的全过 程管理系统观，即在产品的整个生命周期内不应对环境和生态系统造成危害， 产品生命周期包括原材料采掘、原材料生产、产品制造、产品使用以及产品 用后处理。系统分析是产业生态学的核心方法，在此基础上发展起来的工业 代谢分折和生命周期评价是目前工业生态学中普遍使用的有效方法，工业生 态学以生态学的理论观点考察工业代谢过程，即从取自环境到返回环境的物 质转化全过程，研究工业活动和生态环境的相互关系，以研究调整、改进当 前工业生态链结构的原则和方法，建立新的物质闭路循环，使工业生态系统 与生物圈兼容并持久生存下去。 美国i n d i g o 发展研究所的e r n e s tl o w e 教授在总结各位学者工业生态学观 点的基础上，对工业生态学进行了比较全面的描述，并得到了广大学者的认 可。他认为： 工业生态学是起源于系统科学并用于分析和综合工业发展的一种系统方 法，这种系统方法主要是研究工业系统和生态系统的相互作用；工业生态学 寻求对工业活动的重新设计从而减少人类活动对生态环境的影响以使之控制 在自然系统可以承受的水平之内；工业生态学是- f l 多学科交叉的科学，它 哈尔滨t 稃大学硕十学位论文 将多个领域的规划和研究联系在了一起，包括生态学、工程学、经济学、企 业管理、公共管理和法律学等；工业生态学从经济学的角度研究材料和能源 流动，范围涉及到从一个工业或公共设施部门到整个地球。它寻求策略来提 高资源流动的效率和减少对环境的影响( 一般称其为“工业新陈代谢”) ；工 业生态学试图将人类的生产和消费活动由线性的、不经济的传统模式转变为 一个闭环系统。在这个系统中，工业部门、政府机关和消费者的废弃物将最 大可能的被重新利用、再循环和再制造；工业生态学使人们在进行短期变革 时考虑到了其长期可能产生的影响，同样，它也使人们在进行小范围的区域 决策时考虑到了其对更广阔的区域和全球的影响；工业生态学是平衡环境保 护与经济和企业关系的一种可行的方法，这种平衡过程必须是动态的，并且 在人类的工业活动对自然环境施加的影响以及自然系统产生反应方面，二者 应是互动的；工业生态学是“可持续科学”的重要组成部分，广义而言，它 起到了设计工业活动路径的作用。它为协调环境和技术领域的公共政策设计 提供了客观基础。【7 j ( 2 ) 工业共生理论 在生物学上，共生是指不同物种以不同的相互获益关系生活在一起，形 成对双方或一方有利的生存方式。在生物界，共生是一种普遍存在的现象， 存在着各种各样不同或相同种群生物之问的共生；在人类社会，存在着各个 不同的社会群体之间的共生。工业共生是指不同企业之间合作，共同提高企 业的生存及获利能力，同时实现对资源的节约和对环境的保护。【1 4 】 工业共生体中企业可以通过提高物质和能量的使用效率降低生产成本， 从废料销售中获得收入，降低环境治理成本，使得共生体成员可以获得更高 的市场竞争力。另外，在基础设施、研发、信息、人力资源等方面的共享， 可以大大降低单个成员企业的成本负担，使其具有更高的经济效率。 ( 3 ) 生态产业链 生态产业链是生态工业园区最基本的构成单元，也是生态工业园区的最 基本特征。生态产业链是一项系统创新工程，它要以技术创新为基础，以生 9 哈尔滨下程大学硕士学位论文 态经济为约束，通过探讨各产业之间“链”的链接结构、运行模式、管理控 制和制度创新等，找到产业链上生态经济形成的产业化机理和运行规律，并 以此调整链上诸产业的“序”与“流”，建立其“产业链层面”的生态经济系 统；再以该系统为牵动，在相关产业内部，调整其“流”与“序”，形成“产 业层面”的生态经济系统；最终，生态产业链应该是这两个层面上系统的交 集，它要通过链的设计、开发与实施，将技术创新、管理创新和制度创新有 机地融为一体，开创一种新型的产业系统。 生态产业链的意义在于将具有产业衔接关系的企业联接在一起，形成战 略合作伙伴关系，通过提高资源的利用效率获取竞争优势。在此过程中，单 个企业完成一系列价值增值活动的一部分，这些活动相互叠加构成整条“产 业增值链”( v a l u e a d d e di n d u s t r i a lc h a i n ) ，每个企业通过缔结联盟调整自身 的增值活动以适应价值链上的其它公司，从而使整条产业链上的企业之间在 联盟中发挥出强大的整合优势，通过和生产环节中的上游或下游合作伙伴建 立战略联盟，使双方各自将自身的主要资源集中于价值链中的核心战略环节， 进行互补生产，合作创造更大的价值。【1 2 】 2 2 循环经济理论 自2 0 世纪6 0 年代美国经济学家鲍尔丁提出了“宇宙飞船理论”的循环 经济后，循环经济的理念有了很大的发展变化。2 0 世纪8 0 年代生态经济学 拓宽了可持续发展研究，把经济与生态系统相联系，此后发达国家的在工业 化可持续发展中广泛的应用了循环经济概念。1 9 9 2 年里约热内卢环境与发展 大会使人类认识到自然环境与经济发展的关系；2 0 0 2 年约翰内斯堡的可持续 发展首脑会议使人类认识到经济发展、社会进步与环境保护这可持续发展三 大要素间的关系。 循环经济( c i r c u l a re c o n o m y ) 是物质闭环流动型( c l o s i n gm a t e r i a l s c y c l e ) 经济和资源循环( r e c o u r s e sc i r c u l a t e ) 经济的简称。循环经济倡导的 是一种与地球和谐的经济发展模式。它要求把经济活动组织成一个“资源一 哈尔滨丁稃大学硕十学位论文 产品一再生资源”的反馈式流程。所有的物质和能源能在经济循环中得到合 理和持久的利用，从而把经济活动对自然环境的影响降低到最低水平。循环 经济本质上是一种生态经济，它运用生态学规律而不是机械论规律来指导人 类社会的经济活动。 2 0 0 5 年3 月2 6 日3 0 曰在阿拉伯联合酋长国首都阿布扎比举行阿联酋 教育部主办、阿联酋大学承办、阿布扎比酋长国元首为名誉主席的世界“思 想者节日论坛”。会议的主题是“以科学的观点，通过思考来设计世界的未来”， 会议强调“通过激励创新型思维有所创造”。 大会经过5 天的研讨，规范了循环经济的理念，首次提出5 r 的循环经 济新思想，这新创意主要是中国循环经济研究中心主任吴季松教授多年研究 的成果，在这次会议上得到一致认同。 再思考( r e t h i n k ) 以科学发展观为指导，创新经济理论。新经济理 论的重点是不仅研究资本循环、劳力循环，也要研究自然资源循环；生产的 目的除了创造社会新财富以外，还要修复与维系被破坏的最重要的社会财富 生态系统创造第二财富( 三个循环，两种财富) 。 减量化( r e d u c e ) 建立与自然和谐的新价值观。原有的“减量化” 的含义是：最大限度地提高资源的利用效率，减少工程和企业的土地、能源、 水和材料投入。新的价值观认识到，不能把地球既当取料厂，又当垃圾场。 要把减量化的概念延伸到提高人类生活水准的层面上来，合理地减少物质需 求( 满足的是需求，而不是欲望) ；要把传统西方经济学中“拼命生产、拼命 浪费”的满足欲望，转交为满足广大民众的合理需求。如水资源工程应树立 以供定需、节水为主、调水为辅等与自然和谐的观念。 再使用( r e u s e ) 建立优化配置的新资源观。原有的“再使用”观念 主要是尽量延长产品寿命，做到一物多用、废物利用。新的资源观认为，要 突出强调资源的综合利用，要把减量化延伸到企业和工程充分利用可再生资 源；要大力加强基础设施与信息资源的共享；要把以短缺和不可再生的自然 资源为依赖的传统产业资源需求，逐步转化为依赖可再生的或富有的自然资 哈尔滨t 稃大学硕十学何论文 源。例如，尽可能利用地表水、太阳能和风能等。 再循环( r e c y c l e ) 建立生态工业循环的新产业观。原有的再利用观 念主要是企业生产的废物利用，即在生产流程中形成资源利用的循环。新的 产业观认为，所有的废物都是把资源在错误的时间以错误的数量放到了错误 的地方。正确的做法是，把经济体系由生产粗放的开链变为集约的闭环，形 成循环经济的技术体系与产业体系。例如，构成废料再利用、中水回用和余 热利用等生态工业链。 再修复( r e p a i r ) 建立修复生态系统的新发展观。自然生态系统是社 会财富的基础，是第二财富。不断地修复被人类活动破坏的生态系统，与自 然和谐共处既是创造财富，也是生产的目的。 5 r 理念的创新在于增加了再思考( r e t h i n k ) 与再修复( r e p a i r ) 的新理 念，并把原3 r 的理念进行了延伸与拓展。1 3 】 循环经济理念的5 r 原则中，第一个r ( r e t h i n k ) 是吴季松教授提出的， 尽管以前美国学者也提出过，但其内容与吴季松教授提出的不同。原来的3 r 原则理念的延伸主要是吴季松教授提出的，尽管这些概念以前都提出过，但 并未与清洁生产的3 r 原则联系起来。第5 个r ( r e p a i r ) 是他人提出的，但 第二财富的概念是吴季松教授提出的。 清洁生产 1 9 8 9 年，联合国环境规划署首次提出了清洁生产( c l e a n e rp r o d u c t i o n ， 简称c p ) 的概念：清洁生产是指将综合预防的环境策略持续地应用于生产过 程和产品之中，以便减少对人类和环境的风险性。 清洁生产是不断采取改进设计、使用清洁的能源和原料、采用先进的工 艺技术与设备、改善管理、综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利 用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的产生和排放， 以减轻或者消除对人类健康和环境的危害。清洁生产主要包括以下几方面的 内容： ( 1 ) 清洁的能源 哈尔滨丁稃大学硕十学位论文 在生产过程中利用各种清洁燃料；进行以节能降耗为目的的技术改造， 提高能源的利用率；加速开发水力发电、核能发电，以及太阳能、风能、地 热能、海洋能、生物能等可再生新能源。能源利用率高，也就节约了资源， 减少了环境污染，并可降低产品的生产成本。因此，要提高能源的利用率和 可再生能源的使用比例。 ( 2 ) 清洁的生产过程 在生产过程中采用先进的生产设备和少废、无废生产工艺：尽量少用或不 用对人体和环境有毒、有害的原材料；在排放生产中产生的废弃物之前，减 少或降低它们的数量和毒性；完善科学的生产管理。 ( 3 ) 清洁的产品 在生产和使用过程中，产品对人体和环境不产生任何不利的影响：产品 具有其应有的使用功能和使用寿命；在使用寿命结束后，应易于回收、拆卸、 再生或重新利用。 2 3 价值链理论 价值链这一概念是美国哈佛大学商学院教授波特于1 9 8 5 年在其著作竞 争优势中提出来的。根据波特教授在该书中对“价值链”这一概念详细的 阐述，价值链的含义是：从价值形成过程来看，企业从创建到投产经营所经 历的一系列环节和活动中，既有各项投入，同时又显示价值的增加，从而使 这一系列环节连接成一条活动成本链。在波特教授之后的海恩斯认为价值链 是“集成物资价值的运输线”：根据j e f f e r e yf r a y p o r t 和j o l l r i j s v i o k l a 在1 9 9 5 年提出的“虚拟价值链”的观点，任何一个企业组织都是在有形的资 源世界，即“市场场所”和虚拟信息世界即“市场空间”展开竞争。 价值链的观点表明，产业的发展不只是增加价值，还是重新创造价值， 通过不同的经济活动单元的协作来共同实现价值的创造。价值的定义也由传 统的产品本身的物质转换扩展为产品与服务之间的动态转换。 应用到循环经济工业共生链里，企业价值链则是从企业价值链重构的思 哈尔滨下稃大学硕十学何论文 路，以经济利益和环境效益的共同发展为出发点，分析如何在保证工业共生 企业经济利益的基础上同时保证循环经济的“两低一高”，实现经济发展。在 此基础上企业考虑如何进行新技术的开发，组织生产，副产品的处理以及最 后废弃物的回收利用，保证在资源利用率最大化的前提下，促进工业共生企 业之间的互惠互利，使得整个工业共生体系获得最大的经济利益和环境效益。 2 4 本章小结 本章通过循环经济理论、清洁生产理论、工业生态学理论、工业共生理 论、生态产业链理论和价值链理论的回顾，为能够进一步深入研究循环经济 工业共生链理论，给予相应的理论支撑。 1 4 堕笙堡! ：堡查竺堡主堡堡茎 第3 章循环经济工业共生链内涵及其产生机理 3 1 循环经济工业共生链的内涵 3 1 1自然界的“食物链” 自然生态系统是生物圈中发展最为完善的生态系统，各种生物通过一定 的结构在生态系统内相互联系、相互影响、相互作用，使整个生态系统稳定、 平衡发展。多种多样的生物种群在生态系统中扮演着重要的角色，根据它们 所发挥的作用和地位可以划分为生产者、消费者和分解者。其中，生产者是 能用简单的无机物制造有机物的自养生物，包括所有的绿色植物和某些细菌， 是生态系统中最基础的成分；消费者是不能用无机物质制造有机物质的生物， 他们直接或间接地依赖于生产者所制造的有机物质，这些是异养生物；分解 者，又称为还原者是生态系统的清道夫，在生态系统中连续地进行分解作用， 把复杂的有机物质逐步分解为简单的无机物，最终以无机物的形式回归到自 然环境中。 食物链在自然界普遍存在，它使生态系统中的各种生物成分之间产生直 接或间接的联系。食物链中的生物种类多、成分复杂，食物链的组成和结构 往往具有多样性和复杂性，这对增加生态系统的稳定性和持续性具有重要意 义。食物链本质上是生态系统中有机体之间反复地吃与被吃的相互关系，它 不仅维持着生态系统的相对平衡，而且是推动生物进化、促进自然界不断发 展演变的强大动力。从自然生态系统的代谢功能来看，生产者、消费者、分 解这三者通过“食物链网”紧密相连，构成体系，彼此之间需要很少的能量。 图3 1 生态系统食物链示意图 1 5 哈尔滨一i 。稃大学硕十学位论文 食物链把生产者与消费者，消费者与消费者联结成了一个整体。能量和 物质就是沿着食物链从一个生物体转移到另一个生物体的，食物链上的每个 环节都可以作为一个营养级。无论哪种食物链，它的能量和物质转移过程总 是处于运动变化之中。生产者提供的能量和生物量，除去生命活动本身所消 耗的以外，各级消费者所获得的数量总是依次递减。生态系统通过食物链实 现了对各个种群的自我协调机制和反馈机制。 3 1 2 循环经济工业共生链的内涵 在循环经济系统中，模拟生态系统，也虚拟了类似于自然界中的生产者、 消费者和分解者。所谓生产者指利用自然资源生产下游企业所需原料的企业； 消费者指对上个环节企业所生产的主、副产品进一步加工生产产品的制造企 业；分解者指对生产者和消费者企业在生产过程中所产生的废弃物进行提纯 回收或净化分解等处理，回用于原来的生产过程，或无污染排放到周围的环 境之中的企业。生产者企业、消费者企业和分解者企业，它们之间通过副产 品交换、资金和人才的交流为纽带相互联系在一起，实现材料、能源和水的 循环流动，相互依赖、相互促进，从而形成一个闭环系统。 循环经济系统中的企业利用上下环节的主副产品和原料的衔接关系构成 了若干生态“食物”链条：某条链上某个企业所生产的废弃物，经过必要的 处理，回用于原来的生产过程，构成了链条的纵向闭合；不同链上的消费者 企业之间利用主、副产品和原料之间的横向耦合、协同共生关系，组成一个 纵横交错的生态“食物链”网络。 上面所提到的“食物链”，其实就可以看作是循环经济工业共生链。循环 经济工业共生链，就是在循环经济系统中，在政府相关政策和规定的约束下， 某一区域范围内的企业通过对自身经济利益得追求，模拟自然生态系统中的 生产者、消费者和分解者，以物资、能源、信息、人力、技术等为纽带形成 链式共生关系，实现资源的循环利用、减少环境污染，实现企业间互惠互利、 共生共存，实现价值的增值。 6 堕堡堡二堡奎兰堡兰生堡茎 图3 2 循环经济工业共生链循环结构图 循环经济工业共生链的主要做法是将上游企业的输出( 包括废物) 作为 下游企业的输入( 材料和原料) ，即把不同工厂连接起来形成共享资源、互换 ( 副) 产品的工业共生组合，使一家工厂的废气、废水、废渣和其他废物成 为另一家工厂的原料、能源i ”】。 3 2 循环经济工业共生链产生的机理 在市场经济条件下，企业要生存、要发展，最关键的是企业通过生产、 销售，通过竞争抢占市场份额，实现利润的最大化。在循环经济系统中，企 业也同样是以追求利润为主要目标，所以循环经济工业共生链的形成、延伸， 也是价值的增值过程，其动力的本质就是经济利益。 随着近几年我国大力发展循环经济，加强环境法规执行力度，惩治环境 污染，企业处理“废弃物”投入的资金和精力也在加大，一定程度上影响了 企业经营的效率和效益。在循环经济工业共生链的运行中，企业“废弃物” 能够在共生链中得到再利用，成为再生产的原料，达到资源优化配置，降低 废弃物排放，可以为企业减少相关的费用。 但是虽然加入循环经济工业共生链条，可以降低企业对废弃物处理的费 用，但是企业还会对是否加入循环经济工业共生链条存在选择加入还是 不加入。那么我们可以通过建立模型进行分析。我所引用的模型是王兆华博 士曾在研究工业共生网络理论中所建立的。 如果企业不与其它公司建立共生关系，它将面l 临两种选择，要么自行处 置( 包括自己投资处理设施或运到垃圾填埋场) ，要么不经处理直接排放。前 者需要花费大量的处置费用( 废物焚烧费、运输费、填埋费以及污染许可证) ， 哈尔滨r 稗夫学硕十学位论文 对企业来说十分不经济，而后者则可能面临更大的潜在惩罚，这些成本都是 在企业不参与共生关系的情况下发生的，统称为非合作成本e 。如果企业加 入共生关系中，则会享受由于大量企业存在而产生的“共生效应”，主要表现 在两个方面：副产品的充分利用极大地降低企业“废物”的处理成本和遭受 惩罚的可能性；同时，企业问的频繁交流降低了交易成本，企业间知识和技 术转移促进了废物利用技术提升。由此可见，工业共生能够有效降低非合作 成本e 。但值得一提的是，共生关系的建设和维护需要企业的共同投资，这 样会产生新的费用。基于此，建立以下模型进行分析。 一般地，企业会对是否参与共生网络的成本大小进行比较，假设单个企 业在工业共生关系中所要支付的建设与维护费用与其交易的副产品数量成正 比。企业i 产生的副产品除了在工业共生网络中交换外，通过采用非合作手 段处理的数量4 ，表示为： d ，= h ，( t ，) a 。( ，l ，一i ，f + l ，) 其中，蜀表示废物生产函数，它取决于企业自己的废物产量水平x ，和它 在工业共生网络中投入的要素r l ( 如人力资本、资金和技术) ；a ，表示工业共 生网络其它企业所产生的“共生效应”对企业f 所产生的影响程度，称为共 生效应度，它取决于其它企业在循环网络中投入的要素，_ ，i 0 ，随着的增 加，4 f 从1 减少到0 ，并且1 4 1 0 。 由此可见，企业增加对工业共生网络的要素投入会减少其向自然界排放 废物的数量，并且所产生的“共生效应”会对其它企业产生积极的影响，有 利于副产品在园区内的流动。各函数特性如下所示： 譬 o ，譬 0 ， v l 0 ，“， d ， i = 1 ，2 ，3 - ，m ，r = 1 ，2 ，3 ，s ，f = 1 ，2 ，3 ，m ，j = 1 ，2 ，3 ，n x 2 ( x lj ，x2j ，x3 ，x m j ) 1 yj = ( y l j ，y 2 j ，y3i ，ys 每个决策单元都有相应的评价指标数 n u ，y ，j hj = 专 一 vi ) 【i j ；= l 哈尔滨i 稃人学硕十学何论文 可以适当地选取权系数v 及“，使其满足h ，s ，j = j ，2 ，珂，现在 对第而个决策单元进行效果评价( j 兰，0 9 ) ，以权系数v 和u 为变量，以第 ，个单元的效率指数为目标，以所有决策单元的效率指数： h ，茎， fj = ，2 ，n ， 为约束，构成如下最优化模型。 ( c2 r ) s u ，y 。 m a x 专l 一 v i x i o厶l o l = l s u ，y d s t 专l 一1 ，j 2 1 ，2 ，n v l x i j i - l v = ( 7 l ，72 ， u 2 ( u i ，“2 ， v 。) o ； u 。) 0 记j ，棚为y , o ，记x 卯为x t o 利用上述模型来评价决策单元是否d e a 有效是相对于其它决策单元而 言的，故d e a 有效是一个相对的概念。 使用c h a m e s c o o p e ：变换，可以把上问题化成一个等价的线性规划问题。 令： 则t = ，w = t v ，= t u t 蜘：挚，华：挚 0 v x l v x j 分式规划变为如下线性规划： l m a x 7 y o = v ；， c w 卜鬻y 予1 2 ，n 【缈o ，o 线性规划( p ) 的对偶规划为 ( d c ：r ) m i n 口2 v d a ) ， s t e x j a j + s 一= o x o ， j = l n e y j 乇一s + = y 。， 0 ，j 2 1 ，2 ，n ， s + 0 ，s 一0 定理1 线性规划( p c ：r ) 和( d 一。) 都存在最优解，并且最优值 v ) 2v ( l 定理2 若线性规划( p c ：。) 的最优解中存在口 d ，口哆d 满足 v ( p c 2 r ) 2g 0 t y 。= 1 则称决策单元，d 为d e a 有效( c 2 r ) 。 定理3 对于对偶线性规划( d 。：。) 若其最优值= ，并且它的每个最 优解= ( 冒，鬈) 7 ，s “，s “，矿 都有s o 一= 0 ，s * = 0 ，则决策单元，口为d e a 有效；反之亦然。洲 哈尔滨r 稃大学硕十学付论文 5 3 共生链绩效评价体系指标选取的原则 对循环经济工业共生链进行绩效评价的时候，选取输入和输出指标体系 时应当遵循以下原则： ( 1 ) 科学性原则。评价指标体系要建立在科学的基础上，能够充分反映 共生链运行的效率，指标概念必须明确，测算方法标准，统计计算方法规范， 具体指标能够度量和反映共生链的特征，这样才能保证评估方法的科学性、 评估结果的真实性和客观性。 ( 2 ) 代表性原则。单一或少量的指标无法准确地反映共生链运行得效率 状况。但指标过多会把问题复杂化，难以抓住根本。因此不需要选取所有相 关的指标，只需选用具有代表性的指标即可。当某输入( 出) 指标与其他输 入( 出) 指标存在高度相关时，可认为该指标的信息己在很大程度上被其他 指标所包涵，因此可以选取更具有代表性的指标作为输入( 出) 指标。 ( 3 ) 准确、精简，相对全面原则。评价指标体系所选的指标作为一个有 机整体，应能全面地反映和测度被评价系统的各方面，但是指标的数目不宜 过多