生態工業園與集群式供應鏈耦合機理分析

左志平，黎繼子

（1.中南財經政法大學武漢學院經濟系，湖北 武漢 430079；2.武漢紡織大學經濟管理學院，湖北 武漢 430073）

生態工業園與集群式供應鏈耦合機理分析

左志平1，黎繼子2

（1.中南財經政法大學武漢學院經濟系，湖北 武漢 430079；2.武漢紡織大學經濟管理學院，湖北 武漢 430073）

生態工業園與集群式供應鏈的耦合正是集群企業在面對不斷變化的市場以及日益惡化的自然環境等問題時形成的一種全新的組織生產模式。本文根據國內外生態工業園與產業集群的特點，提出了生態工業園與集群式供應鏈耦合的概念；從低成本交易性、差異化互補性和集中化規模性角度系統研究了生態工業園與集群式供應鏈的耦合驅動機理；結合武漢青山國家循環經濟示范區發展實際，通過生態工業園與集群式供應鏈的耦合研究，揭示了生態工業園集群式供應鏈的形成過程。為我國傳統產業集群向生態工業園改造提供理論借鑒。

生態工業園；集群式供應鏈；耦合機理

1 引言

目前，我國傳統的生產方式的產業集群在高強度的物流下，環境污染、不可再生資源和能源過度消耗等問題表現得越來越突出［1］。傳統產業集群向生態工業園轉型迫在眉睫［2］。特別是目前我國產業集群分布廣，以及以中小企業聚集的特點，建立生態產業園的產業集群就顯得尤為必要。

由于生態工業園，是指在某一特定地域內，不同企業之間以及企業與社區之間進行良好的合作，有計劃地進行材料與能源的交換與循環利用，實現有效的共享資源（信息、材料、水、能源和基礎設施等），努力使能源與原材料使用最小化，廢物最小化，從而產生經濟與環境效益，建立可持續的經濟、生態和社會關系［3］。在生態工業園中，下游企業利用上游企業的“廢棄物”、“副產品”等作為投入，模仿自然生態系統中的“食物鏈”，實現了物質循環利用［4］。然而生態工業園往往會因為地理上的局限而出現企業數量和類型的限制，導致治污規模不經濟性和高風險性，降低企業的競爭優勢［5］；另外生態工業園往往忽視了企業選址中對原材料供應、銷售市場等因素的考慮，在搭建園區產業鏈時往往放棄園區外的低價貨源或銷售渠道，由此造成環節不匹配現象，致使生態工業園成了“雞肋”，從某種意義上講還加重了對生態環境的污染［6］。

基于此，本文結合國內外產業集群和生態工業園的實踐，提出了生態工業園與集群式供應鏈耦合模式，分析了生態工業園與集群式供應鏈的耦合驅動機理，以期為我國傳統產業集群向生態工業園改造具有重要的理論借鑒。

2 生態工業園與集群式供應鏈的耦合

集群式供應鏈是產業集群和供應鏈之間的耦合，這種產業集群和供應鏈之間的這種耦合關系在國內外很多地域的產業集群中客觀存在。如Alex Hoen認為集群內，集群企業通常通過創新鏈和產品鏈進行連接［7］。Porter認為集群是在某一特定領域內互相聯系、在地理位置上公司和機構的集合［8］。集群包括一批對競爭起重要作用的、相互聯系的產業和其他實體，集群經常向下延伸到銷售渠道和客戶，并從側面擴展到輔助性產品的制造商，以及與技能技術或投入相關的產業公司，集群還包括提供專業化培訓、教育、信息研究和技術支持的政府和其他機構。國內學者魏江、王輯慈 、徐康寧 對集群也從供應鏈角度出發，重新對集群再認識，認為集群企業網絡是許多相互上下游關聯的公司或企業及各類機構為解決共同問題通過一段時間的持續互動而形成的共同體［9－11］。

綜合國內外學者的研究成果，我們發現在特定集群地域中，存在圍繞同一產業或相關產業價值鏈不同環節的諸多研發機構、供應商、制造商、批發商和零售商，甚至是終端客戶等組織，以“供應商－客戶”關系，通過“信任和承諾”非正式或正式契約方式進行連接，形成基于本地一體化的供應鏈；該集群地域供應鏈核心企業的非唯一性和生產同業性，導致在該地域中供應鏈的多單鏈性和生產相似性，集群中每條單鏈式供應鏈企業不僅內部之間相互協作，而且不同單鏈的企業存在著跨鏈間的協調，與此同時還游離著大量位于這些單鏈式供應鏈之外、但在集群地域之中的專業化配套中小企業，配合和補充著這些單鏈式供應鏈生產，這樣的一個敏捷性的網絡組織系統就是“集群式供應鏈”。

圖1 生態工業園與集群式供應鏈耦合示意圖

集群式供應鏈是橫向企業相互分工協作高度發達，縱向具有相對完整的供應鏈結構體系，這種結構使集群式供應鏈在環境治理上有著綠色供應鏈和生態工業園所沒有的優勢。如圖1所示，在集群式供應鏈網絡中，縱向的不同單鏈式供應鏈通過綠色供應鏈管理，具體說就是通過上、下游企業的合作以及企業內部各部門的溝通，從產品設計、材料選擇、產品制造、產品的銷售以及回收的全過程中考慮環境整體效益最優化。橫向的不同核心企業之間模仿自然生態系統中的“食物鏈”，利用上下環節的主副產品和原料的銜接關系實現了橫向耦合［12］。通過這種縱向協作、橫向耦合形成的新型網絡組織，不僅解決了供應鏈內、外部的綠色化問題，而且在新型網絡組織嵌于產業集群中，更顯示出其規模經濟的優勢［13］。這是因為單個企業或單條供應鏈所生產的廢棄物有限，與之關聯的另一供應鏈如果對這些廢棄物進行運作，可能面臨原材料供應不足和供應不穩定，使得其運作難以形成規模優勢，沒有規模優勢，其經濟性就無從談起。而在產業集群中，存在著多個相同或相似的產業企業，所產生的廢棄物量自然就會增加，從環境角度上說，就得必須進行處理這些廢棄物，否則會嚴重污染環境，鈍化了產業集群競爭力；從經濟角度上，廢棄物排除增多，為處理廢棄物提供的規模經濟性基礎。

3 生態工業園與集群式供應鏈的耦合驅動機理

不同于生態工業園共生網絡共生驅動機理主要是在于交易費用的節省［14-15］。生態工業園與集群式供應鏈的耦合，除了交易費用的競爭優勢以外，還有其獨特的形成特點，即差異化互補性和集中化規模性。

3.1 交易費用的節約

有效降低交易費用是促進企業建立共生關系的市場決定因素。生態工業園與集群式供應鏈耦合在交易費用的節約主要體現在以下幾個方面：首先，地理上的專用性節約了交易費用。在產業集群中，建立副產品交易關系的企業聚集在一起，相近產業的廠商在同一地點生產相近的產品，在相近的生產條件下爭奪同一市場，與處在其他地理位置上的企業進行交易會大幅度提高搜索成本，通過有形的地理上的集中，使得生態園集群企業之間的信息搜尋成本、合約談判和執行成本都得到降低；同時，必將引導各企業競爭性地節約資源、開發新的生產技術，通過技術創新等知識資源替代消耗性的物質資源，以取得競爭力，從而得以降低生產成本。其次，生產方式上的彈性專精節約了物流成本。產業集群內，基于供應鏈合作的企業，其彈性專精的生產方式有利于生產企業對不確定性外部環境作出敏捷、及時的響應，降低物流過程中的多余存貨；同時，由于在產業集群中企業集聚和共生現象的存在，原材料、副產品和產成品的運輸大多成為短距離的門對門運輸，大大降低了運輸費用，從而為集群企業愿意進入生態工業園的原因之一。總之，這些交易費用的節約，使產業集群為平臺的組織個體或多或少地降低了交易費用，這是基于生態工業園集群式供應鏈存在的必要條件。

3.2 差異化互補性

獲取具有互補性競爭優勢的生產性資源是產業集群內核心制造企業謀求生態合作的主要原因之一。在產業集群中，資源承載力、環境容納總量在一定時空范圍內是恒定的，但其分布是不均勻的、有差異的。這種互補性差異將促進發展。首先，生態工業園集群式供應鏈是一個資源互補性集合體，園內每家核心制造企業資源富余與短缺兩種狀態始終并存，對于富余資源，核心制造企業可讓渡資源使用權，通過跨鏈合作提高所在單鏈供應鏈富余資源的利用率；對短缺資源，核心制造企業可利用外部資源，以最小的投入獲得最大發展。其次，生態工業園集群式供應鏈是一個能力的互補性集合體，園內每家核心制造企業由于生產規模上的差異，導致在生產經營過程中資金、技術、創新、資源共享等方面的能力有所差異。中小型制造企業由于規模較小，獨自進行綠色技術研發和創新不僅投資大、技術要求高，而且具有一定難度和風險；核心制造企業生產規模大、實力雄厚，憑借園內大型制造企業的技術優勢開展合作，不但減少了中小制造企業合作研發成本，而且通過共享核心制造企業的工藝技術，擴展了自己的義務能力。因此，生態工業園中的制造企業可以通過互補性差異化合作，實現資源的共享、能力的集成以及內部購銷平衡，形成資源相互補充的生態工業園集群式供應鏈體系。

3.3 集中化的規模性

生態工業園區，集群式供應鏈核心制造企業合作表現的集中化優勢主要體現在集群式供應鏈產生的規模經濟和范圍經濟。一方面，具有關聯關系的制造企業和服務企業集聚在生態工業園區內，園內制造企業通過分享集群的資源優勢來集中治理污染源，降低園區制造企業治理污染的費用，提高了合作的經濟績效和環境績效。如果單個集群企業進行污染和環境治理，首先園內集群中小企業很難有這樣的實力和基礎；再者，即使有能力實施，也會因單個企業由于治理規模和范圍小，導致治理費用居高不下，難以為繼；另一方面，在基礎設施方面，園區企業共享集群區域內的道路交通、生產用水、輸氣管道，避免了園區企業各自重復建設、浪費嚴重的現象，提高了資源的使用效率；另外，在軟環境方面，生態工業園內信息、人力資源、管理咨詢和金融服務等方面的高度集中，節省了企業在這些方面的投資，杜絕了規模不經濟。

圖2 生態工業園與集群式供應鏈耦合驅動機理

通過以上分析，我們可以看出，生態工業園與集群式供應鏈的耦合驅動機理是集群式供應鏈核心制造企業通過整合生態工業園的內、外資源，在保護環境的同時，進而形成低成本、差異化互補性和集中化規模性的競爭優勢形成的過程，耦合機理如圖2所示。在生態工業園內，核心制造企業基于副產品交換形成的集群式供應鏈，通過充分利用園區內資源稟賦、地理優勢實現了集群式供應鏈與生態工業園的整合，并利用其整合后的優勢形成了集群式供應鏈的競爭力；反過來，集群式供應鏈競爭力的增強又進一步加強集群式供應鏈的整合能力及其穩定性，進而形成集群式供應鏈的持久競爭優勢。同時，集群式供應鏈通過與鏈外的能量、物資和信息交流，實現了整個集群式供應鏈系統產品輸出的最大化和廢品輸出的最小化。

4 案例分析——武漢青山國家循環經濟示范區與集群式供應鏈耦合分析

武漢市青山區是我國重工業最集中、生產規模最大的城區之一，60平方公里范圍內云集了武鋼、武石化、青山熱電廠等一大批國家重點企業，140多家中小型企業；聚集了30多萬產業工人，集中了武漢市1/4的規模以上工業產值，1/6的財政收入。作為武漢重化工業集聚區，青山也是節能減排任務最重的城區。2008年青山區工業固體廢棄物產生量為769.65萬噸，占全市的70.32%；工業廢氣排放總量3216.56億標立方米，占全市的80.12%；工業廢水排放總量1.34億噸，占全市的59.56%。青山的發展路子與新型工業化資源消耗低、環境污染少的要求不相符。

2007年12月底，青山區繼東西湖區之后被國家批準為第二批循環經濟試點園區。經過兩年多的發展，青山國家級循環經濟示范園區按照循環經濟和生態工業理論不斷延伸產業鏈，圍繞“能源、鋼鐵、化工、建材”等主導產業和項目，建設“五大循環產業鏈”，在縱向閉合的循環經濟產業鏈模式基礎上，形成了基于本地一體化的橫向耦合產業鏈結構和區域穩定高效運行的生態網絡。

4.1 交易費用的節約

青山循環經濟示范區集群式供應鏈的形成，很大程度上是出于園區企業出于節約交易費用的考慮。以武鋼集團為例，武漢生態冶金渣公司加入到青山循環經濟示范園區，是看到了可以利用武鋼生產過程中產生的鋼渣超細粉、鋼渣粗粉、粒子鋼等廢渣，通過與武鋼之間的生態合作，武漢生態冶金渣公司產生了巨大的經濟效益，武鋼減少了治污成本，實現了經濟、環境的雙贏；同樣，華新水泥公司的加入，是看到了可以利用武鋼生產過程中產生的水渣和武石化產生的粉煤灰。再如，青山熱電廠通過與園區內的科技公司和建筑企業的合作，生產的自主品牌“輝虹”粉煤灰，廣泛用于湖北省內外建筑企業和建筑材料生產企業，不僅節約了大筆的處理費用，也贏得了可觀的利潤；青山熱電廠建設的熱電聯產機組有償為武石化提供余熱，使得武石化節約了近3億元投資。目前，像武漢生態冶金渣公司和華新水泥公司這樣依托園區內核心企業發展起來的中小型制造企業，青山循環經濟示范園區共有一百多家。大量中小企業的集聚和共生合作，不僅降低了信息搜尋成本、合約談判和執行成本，同時也降低了副產品運輸費用，節約了物流成本。

4.2 差異化互補性

武鋼、武石化、青山熱電廠等核心企業謀求生態合作的主要原因之一是為了獲取具有差異性、互補性的生產性資源。首先，青山循環經濟示范區是一個資源互補的產業集群。園內武鋼、武石化、青山熱電廠等核心企業資源富余與短缺兩種狀態始終并存。發電過程產生的余熱是青山熱電廠的富余資源，通過將發電余熱供給武石化作生產能源，青山熱電廠每年減排580噸二氧化硫，提高了富余資源的利用率；同時，青山熱電廠也是武鋼集團副產品的受用者，武鋼在煉鋼過程中產生的焦爐煤氣和高爐煤氣，對于電力生產來說就是很好的燃料，不僅解決了武鋼以前燃燒空排的壓力，也在一定程度上降低了發電成本，實現了資源的互補。其次，青山循環經濟示范區也是一個能力互補的產業集群。園內武鋼、武石化、青山熱電廠等核心企業生產規模大、實力雄厚，所以憑借園內核心企業的技術優勢開展合作，不但減少了中小制造企業合作研發成本，而且通過共享核心制造企業的工藝技術，擴展了自己的義務能力。

4.3 集中化的規模性

青山循環經濟示范園區其實也是一個特殊的產業集聚群。首先，產業集聚后的好處就是有方便取用的資源、共享輔助性服務和公共設施。在青山循環經濟示范園區中，核心企業之間模仿自然生態系統中的“食物鏈”，利用上下環節的主副產品和原料的銜接關系實現了不同單鏈的橫向耦合，下游企業的原材料是由上游企業的副產物來充當的，即方便于運輸又方便于取用；另外，在園區，很多公共基礎設施由園區或者政府資助提供。向園區傳輸熱蒸汽的管道，就是由政府資助所建的。其次，產業集聚后，企業之間可以分享產業集聚所帶來的技術溢出效益。以青山熱電廠和春筍墻材廠為例，春筍墻材廠擁有將粉煤灰生產為環保建材的技術，青山熱電廠將自己的粉煤灰免費提供給春筍墻材廠作為生產材料，在這個簡單的生態供應鏈中，雙方都獲得了產業集聚所帶來的技術溢出的效益。青山熱電廠如果不將粉煤灰提供給春筍墻材廠，則每年需要大約十多畝地來添埋粉煤灰，并需要支付近30萬元來維護輸送粉煤灰的水道，將粉煤灰提供給春筍墻材廠后，這些費用全部省去，對于春筍墻材廠來說，原材料是免費提供的，降低了生產成本。最后，產業集聚還為大家帶來了市場競爭優勢。產業集聚將運輸的距離變成了門對門的距離，大大縮短了原材料取得的時間，為大家在市場競爭中贏得了時間，并且在生態工業園這個特殊的產業集聚群中，各企業所生存的都是環保性產品，在市場競爭中，也獲得了差異化的優勢。

5 結論

生態工業園與集群式供應鏈的耦合同時借鑒了綠色供應鏈和生態工業園在環境治理方面的優點。相比綠色供應鏈，不僅解決了供應鏈內部綠化，而且也解決了供應鏈外部的綠化問題，相比生態工業園，更顯示出其規模經濟的優勢；生態工業園與集群式供應鏈耦合驅動機理，是集群式供應鏈在整合生態工業園的內、外資源的同時，進而形成低成本、差異化互補性和集中化規模性的競爭優勢形成的過程。為促進生態工業園與集群式供應鏈的耦合。

首先，促進產業集群從縱橫兩個維度進行組織續衍。產業集群發展可以通過產業集群的縱橫兩個維度組織續衍表現出來。縱向維度強化綠色供應鏈上、下游企業和配套企業之間要在類別、規模、方位、技術水平上的匹配；橫向維度促進集群核心制造企業利用上下環節的主副產品和原料的銜接關系實現橫向耦合。通過發展核心企業，吸引配套企業的聚集；通過發展資源回收型補鏈項目，培養產業梯度的層級關系與互補性，提高集群式供應鏈的共生度和共生力。

其次，按照循環經濟理論加強集群區域產業的規劃與改造。依據集群區域資源稟賦與產業特點，按照循環經濟理論，加強傳統資源掠奪型和環境污染型產品經濟向新興的生態工業轉型，開展循環經濟理論基礎上的產業重組。使重組的集群式供應鏈按系統工程方法組織，具有高效的資源代謝過程，完整的供應鏈橫向、縱向耦合結構，以及共生、協同、循環的集群式供應鏈網絡關系。

最后，構建集群企業副產品交互信息平臺。針對集群企業關系的復雜性、多樣性和相互依賴性的特點，建立一個區域性網絡信息中心，通過信息的收集、組織、處理、調配，使得區域內的企業能夠共享剩余物的供給和需求以及潛在的供求市場信息資源。同時，要建立和完善由企業、大學、研究機構、金融關鍵信息知識的交換，促進技術改進或變革，為剩余物交換和綠色物流提供資金和技術支持，為集群式供應鏈的構建提供技術支撐。

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Research on the Combination Mechanism of Cluster Supply Chain and Eco-industrial Park

Zuo Zhiping1，Li Jizi2
（1.Wuhan College,Zhongnan University of Economics and Law，Wuhan 430079，China；2.School of Economics and Management，Wuhan Textile University，Wuhan 430073，China）

The combination of eco-industrial park and cluster supply chain is a new production organization,which is formed in the setting of ever-changing business markets and the deteriorating natural environment.Combined with the practice of eco-industrial park at home and abroad,this paper proposes the concept and content of cluster supply chain environment improvement, systematically analyzes the combination mechanism of eco-industrial park and cluster supply chain from three perspectives:low transaction cost,complementarity and centralization.The paper reveals the evolving process of eco-industrial park and cluster supply chain,studies the case of Wuhan Qingshan recycal economy area,proposes the combination of EIP and CSC.To provide a theoretical draw for China’s traditional industrial clusters transforming to eco-industrial park,this paper proposes recommendations.

Eco-industrial park;Cluster supply chain;Combination mechanism

湖北省教育廳“基于生態工業園的集群企業物流逆向化研究”項目（Z20081702），武漢市科技局軟科學項目（201141333462）。

2010-10-08

左志平（1977-），男，湖北荊州人，中南財經政法大學武漢學院經濟系教師；研究方向：主要從事物流與供應鏈管理研究。

F276.42

A

（責任編輯 胡瓊靜）