循環經濟理論模型探析

摘要:循環經濟是實現社會、經濟以及生態環境可持續發展的一種科學的經濟發展模式。現有的有關循環經濟理論的研究仍然很不成熟，主要側重于定性的描述和分析，而缺少具有足夠說服力的定量分析和研究。建立一個循環經濟理論模型，并運用該模型分析影響循環經濟系統效益的關鍵因素及相應的對策，以期為循環經濟的理論發展和實踐提供一定的參考。

關鍵詞:循環經濟;模型;資源;效益

中圖分類號:F2

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)13-0025-02

1 循環經濟模型的構建

1.1 模型的結構及假設

發展循環經濟旨在實現社會經濟與生態環境協調發展而不是以犧牲環境為代價來換取一時的經濟發展。經濟系統與環境系統是兩個相互作用、相互影響的系統:一方面，環境系統向經濟系統提供所需的自然資源;另一方面，自然資源進入經濟系統中，經過生產、分配、交換和消費、處理等環節之后又將廢棄物排向環境系統。為了分析方便起見，我們假設循環經濟系統中只存在三種經濟主體，即生產企業、消費者以及廢棄物處理中心。環境系統向產品生產企業提供的資源價格并不是不變的，而是隨著使用量的增加而逐步上漲的。企業能夠供給的產品由兩部分構成:利用資源生產的產品和回收再利用的舊產品，二者在滿足消費需求方面是沒有差別的，并且產品市場總是出清狀態的。企業在生產過程中會產生廢棄物，這些廢棄物不是直接排向周圍的環境，而是首先進入廢棄物處理中心進行加工處理，然后再次以資源的形式返回到企業之中，加以重復利用，其中不能資源化的部分經過無害化處理之后才能排向環境。消費者在購入產品進行消費的過程中雖然也會產生廢棄物，但是這種廢棄物的量相對于企業生產過程中所產生的廢棄物的量就顯得微不足道了。因此，可以將消費過程中產生的廢棄物忽略不計。

1.2 模型的主要經濟參數及其關系

為了表示資源價格隨著使用量的增加而上漲這一趨勢，假定它們之間存在如下的線性關系:

Pr=a=bQr其中:Pr為單位資源價格;Qr為資源使用量;a為常數項，可以理解為是一種基準價格，并且有a0;b是資源價格對資源使用量的敏感系數，當某種資源稀缺，那么b的取值就會越大，并且有b0。企業能夠供給的產品總量為Q。生產單位產品消耗資源量為qr，并且會產生qw的廢棄物。單位廢棄物進廢棄物處理中心的處理成本為cw，而廢棄物經過處理之后能夠轉化為資源的比例即資源化率為α(α≥0)。產品經過消費之后，以舊產品的形式進入廢棄物處理中心，舊產品回收率為β(β≥0)。舊產品回收處理過程中，實際上包括兩部分的成本:一是回收成本，二是加工處理成本，為方便起見，這里假設單位舊產品回收處理成本為cr。

2 循環經濟模型的分析

2.1 模型分析的基本思想方法

本節主要運用循環經濟理論模型對循環經濟系統效益進行分析，旨在找出影響循環經濟系統效益的關鍵要素。由于循環經濟與傳統的經濟發展模式既有聯系，又有區別，這種聯系與區別在效益、成本方面表現為:首先，循環經濟除了具有傳統經濟發展模式的經濟效益(如企業的利潤，消費者消費產品獲得的效用等)之外，在資源利用與環境保護方面還會產生一定的效益。盡管如此，但是由于循環經濟產生的生態環境效益難以準確衡量，而且我們的分析框架限定在循環經濟這一系統之中，因此在具體的分析過程中只考慮循環經濟系統內部的效益。其次，在發展循環經濟的同時，也會產生一些額外的成本，如廢棄物處理成本、舊產品回收處理成本等。如果考慮發展循環經濟的所有效益和成本(包括一般的經濟效益、成本與發展循環經濟所帶來的特殊的經濟效益、成本)，那么就會使得分析過程顯得的十分繁雜，但實際上這樣做也是沒有必要的，因為我們可以運用“邊際分析”的思想方法，只考慮發展循環經濟所帶來的“邊際”效益和成本，并對其加以分析。接下來的模型分析主要就是遵循“邊際分析”這一思想展開的。

2.2 模型分析

(1)基本數量關系。從以上的模型構建中可以看出，企業產品的供給量Q來源于兩個部分:一是回收利用的舊產品，其值為βQ，二是利用資源生產出的產品，其值為(1-β)Q。企業在生產過程中產生的廢棄物量為:qw(1-β)Q。由于廢棄物資源化率為α，因此廢棄物資源化的資源量為:αqw(1-β)Q。生產產品(1-β)Q需要的資源總量為qr(1-β)Q。從而新投入生產的資源量為:qr(1-β)Q-αqw(1-β)Q=(qr-αqw)(1-β)Q.

(2)循環經濟效益。發展循環經濟的成本主要由三部分組成，即新投入資源成本、企業廢棄物處理成本以及舊產品回收處理成本。

新投入資源成本為:a(qr-αqw)(1-β)Q=b(qr-αqw)2(1-β)2Q2

企業廢棄物處理成本為:cwqw(1-β)Q

舊產品回收處理成本為:crβQ

廢棄物資源化效益為:aαqw(1-β)Q+bα2q2w(1-β)2Q2

舊產品回收效益為:aqrβQ+bβ2Q2qr2

循環經濟凈效益=廢棄物資源化效益+舊產品回收效益-新投入資源成本-企業廢棄物處理成本-舊產品回收處理成本，將以上各式代入、整理得循環經濟凈效益R為:

R=(2aαqw-cwqw-aqr)(1-β)Q+(aqr-cr)βQ

+2bαqrqw(1-β)2Q2-bqr2(1-β)Q2(1)

在接下來的表述中，如沒有特別說明，文中循環經濟效益均指“循環經濟凈效益R”。

2.3 循環經濟效益與有關參數之間的關系

2.3.1 循環經濟效益R與資源化率α的關系

求R對α的一階導數并令其大于零，同時求R對α的二階導數，通過此數學分析看出，循環經濟效益R與資源化率α之間的關系并不受廢棄物處理成本cw的影響，這一點與我們的直觀判斷似乎有所出入。事實上，在傳統的末端治理方式中，企業生產過程中產生的廢棄物也并不是直接排向環境的，也是需要投入一定的成本進行再處理的。循環經濟發展模式在資源利用方面與傳統的線性模式最大的區別就是資源的循環利用，在廢棄物處理這一環節，主要表現為資源化率為α(α≥0)。因而，廢棄物處理成本cw，并不影響循環經濟效益R與資源化率α之間的關系。

2.3.2 循環經濟效益R與舊產品回收率β的關系

求R對β的一階導數并令其大于零，得出β大于某一確定的數值假定為β0，同時求R對β的二階導數，得出其結果大于零。通過此數學分析表明:當舊產品回收率β滿足β等于β0的條件時，那么舊產品回收率β的提高是有利于循環經濟效益R的增加;反之，則使循環經濟效益R減少。同時依據R對β的二階導數大于零的結果可以看出，當R等于β的條件成立時，循環經濟效益R不僅隨著舊產品回收率β的提高而增加，并且這種增加的程度也是越來越顯著。

2.3.3 循環經濟效益R與單位產品消耗資源量qr的關系

求R對qr的一階導數并令其小于零，得出qr大于某一確定的數值假定為q0，同時求R對qr的二階導數，得出其結果小于零。通過此數學分析表明，當qr小于q0時，則有循環經濟效益R對單位產品消耗資源量qr的一階導數大于零，即循環經濟效益R與單位產品消耗資源量qr之間是同向變動關系。這意味著在其他參數不變的情況下，為了增加循環經濟效益R就必須提高單位產品消耗資源量qr，直到qr提高到與q0相等時為止。事實上這種情況是不可能出現的。因為任何產品的生產都需要消耗一定的資源，即使科技再發達也有一個單位產品消耗資源量的下限，實際生產中單位產品資源消耗量只能是在這個下限以上，而不可能低于這個下限。因而，在一般情況下，單位產品消耗資源量qr的降低是有利于循環經濟效益R的增加的。

3 研究結論

綜合以上研究結論，在發展循環經濟過程中要努力做到如下幾個方面:一是減少資源的使用量，在模型中表現為降低單位產品消耗資源量qr;二是盡可能的對舊產品加以回收利用，在模型中表現為提高舊產品回收率β;三是盡可能的對生產過程中產生的廢棄物加以資源化、重復利用，在模型中表現為提高資源化率α。由此可見，以上所構建的循環經濟理論模型及其分析結論正好證明了循環經濟的三個原則即減量化、再使用、資源化在發展循環經濟方面所具有的極其重要的意義及其具體實施所應采取的對策。

參考文獻

[1]杜歡政，張旭軍.循環經濟的理論與實踐:近期討論綜述[J].統計研究，2006，(2).

[2]黃英娜，張天柱，顏輝武.循環經濟產生和發展的經濟學基礎[J].環境保護，2004，(8).