產業生態化的內在演化過程及實現路徑研究

陳明亮

產業生態化理論誕生于上世紀90年代初，是人類對日益加重的生態環境壓力的一種理性回應，經過近20年的發展，已經涉及到經濟學、管理學、新材料學等多學科領域，并且在服務于人類生產實踐的過程中發揮著日漸重要的作用。

一、產業生態化的概念

產業生態化是以產業生態學為理論指導的新型產業發展模式，其根本目的在于解決產業發展和環境保護，以及資源持續利用之間的矛盾。產業生態化的核心是通過模仿自然生態系統，構建產業生態系統，即根據產業的基本單位—企業（群落）之間的物質流動和能量梯度之間的關系，利用現代科技和系統工程的分析方法構造一系列的企業鏈網，實現物質的循環使用和能量的高效利用，使產業發展對環境的污染和對資源的消耗降低到盡可能低的程度，從而促進產業系統和生態系統的協調發展。

目前，產業生態化的理論主要涉及三個層次：宏觀上，研究圍繞產業發展，如何將生態學的理論與原則融入國家法律、經濟和社會發展綱要中，促進國家以及全球生態產業的發展，作為國家產業政策的重要理論依據，中觀上，研究如何構建生態工業園區，模擬生態系統功能建立系統內“生產者、消費者、還原者”的工業生態鏈，以低消耗、低（無）污染、工業發展與生態環境協調發展形成良性循環為目標。微觀上，應是企業生態能力建設的主要途徑和方法，其中涉及企業的競爭力、管理水平、規劃方案等，如企業的“綠色核算體系”，“生態產品規范與標準”與具體產品和工藝的生態評價與生態設計方法。

二、區域產業生態化的內在演化過程

產業生態系統首先是由1989年Frosch等人提出的，其內涵是工業系統可以仿照生態系統從生產者（植物）流向消費者（動物），并由分解者（真菌、微生物）和清除者（禿鷺等）再循環的物質循環過程，從而在企業之間建立共生關系。本文旨在對一定的行政區域內的產業系統進行生態化設計，實現產業生態共生。

產業系統會在正反饋機制的促使下，按照一定的路徑演化。見圖2-1。第一，給定條件產業生態化作為一種正反饋機制的系統，它的產生與發展總是以一定的給定條件作為起點，可以是好的制度，也可以是好的區位條件等。在我國現實條件需要政府的強制要求，部分企業首先進入，在一定程度上，先發企業能夠主導產業系統的成長和演化方向。第二，啟動機制這一階段對應于系統正反饋機制開始啟動的階段，一旦工業建立起來或經濟活動開展起來，積累的力量和收益遞增機制會導致系統內經濟活動不斷自我加強，從而強化競爭優勢，形成了產業生態系統。第三，形成狀態對應于系統的成熟階段，在收益遞增機制和循環累積作用下的產業生態系統形成了專業化的分工服務體系，社會網絡也逐步健全，各種中介組織營運而生，系統內部協調協作、合作共享、創新活動活躍，而產業生態系統逐步走向成熟。第四，陷入鎖定系統可能在收益遞增機制的作用下鎖定在非效率的狀態而逐步走向衰亡。因為經濟制度具有路徑依賴性，并且在收益遞增機制的作用下沿著既有的路線逐步演化，該演進路徑會呈現前后連貫、相互依賴的特點。即使存在一種更好的經濟制度，也很難取代原來的制度體系。這種鎖定具有明顯的特點，即收益遞增機制會阻止它受到外部因素的干擾或被其他方案替代，由于其他方案的開發利用和動態認識被阻止，使陷入閉鎖的方案并非最優。

（一）傳統產業線性發展模式

單向的“資源-產品-廢棄物”線性經濟是一種大量開發資源--大規模生產--大量消費--大量產生廢物的線性產業發展模式，使經濟長期處于高投入、高消耗、高排放、不協調、難循環、低效率狀態的具有明顯粗放特征發展方式，此發展模式導致資源消費高、利用率低。

50年來我國GDP增長10多倍，而資源消耗增長40倍，單位GDP的成本、能耗和物耗都遠高于國際水平，每萬元GDP耗能是世界平均水平的3.4倍，是日本的9.7倍，33種主要產品單位能耗比國際水平高46%，單位國民生產總值的金屬消耗量是世界平均水平的2.2-3.6倍。按要素生產率計算，在我國的GDP增加額中靠增加投入取得的增長占3/4，靠提高效益取得的增長僅占1/4，而發達國家的GDP增加額中50%以上依靠效益的提高。

在線性經濟發展模式下經濟的高速增長需要高強度地開采和消耗資源，以及高強度地破壞生態環境，國內外的歷史過程警告我們，傳統經濟模式在一段時期內依靠對資源的掠奪性開發來保持高速增長，但長此以往難以為繼甚至得不償失，因此如何使我國經濟擺脫粗放式線性經濟模式，走資源綜合利用、循環利用的可持續發展道路是我國實現現代化目標的一個關鍵問題。

（二）生態型產業發展模式

隨著生態環境的持續惡化和人們對環境問題的日益關注，工業系統已經很難繼續維持傳統的“線性”生產模式。自上世紀90年代以來，生態工業理論和一些發達國家的實踐表明，將經濟活動轉變為“資源—產品—再生資源—再生產品”的循環過程有利于最大限度的減少從生產到消費全過程的資源使用和廢物排放，在生態工業文明轉型的關鍵時期，“企業生態戰略如何實施”，“產業生態化發展何去何從”等深層次問題困擾著企業乃至整個工業體系的持續發展。目前對生態工業理論研究和實踐還主要集中在物理空間鄰近的企業間建立共生關系，個別學者在大量文獻資料的基礎上，提出城市與副產品交換密切相關的觀點，產業生態化發展面臨兩條突破方式：一是從傳統的工業體系向生態工業園發展;二是從傳統工業體系向區域副產品循環網絡發展。

1.路徑突破方式I：從傳統的“線性”生產模式到生態工業園生態工業園是指物理空間鄰近的若干企業之間通過物資、能量的循環利用以及基礎設施的共享實現經濟和環境雙贏。從卡倫堡工業共生體的演變過程看，路徑突破方式I的形成過程具有路徑依賴特征。以卡倫堡工業共生體的演進過程為例進行詳細分析。

卡倫堡工業共生體的演進過程分析。卡倫堡工業共生體的演進經歷過漫長的過程。1975年，石膏廠獲悉煉油廠擁有多余的丁烷氣可作為低成本燃料，通過談判雙方達成合作協議，這是該地區當時唯一的副產品鏈接。此后，隨著政府環保法規的日益健全和完善，新的環保技術的不斷出現以及副產品合作為企業帶來的經濟效益，工業共生體逐漸成熟。卡倫堡工業共生體的演化及動因分析如表2-1所示。

路徑突破方式I的關鍵影響因素。自然資源、文化環境、政策法規、技術應用以及企業獲得的直接經濟效益是從傳統的工業體系向生態工業園發展的主要影響因素。第一，自然資源的限制。卡倫堡工業共生體的形成在很大程度上是由于當地水資源不足，如煉油廠、發電廠之類的高耗水企業竭力尋求本地資源的充分利用。第二，文化環境的營造。卡倫堡市是僅擁有2萬人口的工業小城，管理者之間相互認識，企業合作是建立在信任基礎上的，卡倫堡共生體的地緣優勢是成功的關鍵因素。第三，政策法規的推動。1976年當地政府禁止淤泥傾入海中的規定促使生物制藥廠在周邊為每年110萬噸的淤泥尋找出路，最終與農場達成協議。第四，先進技術的應用。發電廠通過采用煙氣脫硫技術生產硫酸鈣，以此與石膏板廠建立合作關系;水處理技術、能源技術、環境監測技術等先進技術的開發和應用為企業副產品合作提供了技術平臺。第五，經濟利益的驅動。通過副產品合作，企業獲得比原材料價格低且質量好的副產品，獲得出售副產品的額外收益或節約處置費用，這是推動生態工業園實施的最大動力。例如，Korhonen（1999）研究的芬蘭Joensuu市Sirkkala電廠通過與其他企業的副產品交換，燃料利用率從原來的40%提高到85%。

2.路徑突破方式II：從傳統的“線性”生產模式到區域副產品循環網絡區域副產品循環網絡是指在區域范圍內分散或聚集的不同類型產業的企業開展包括能源、水和材料等在內的環境資源的循環利用，通過建立各類副產品市場實現規模經濟。在國內外案例研究的基礎上可以發現，路徑Ⅱ的形成同樣具有路徑依賴特征。區域副產品交換的國內外案例分析。首先城市范圍甚至城市之間的副產品交換在西方發達國家出現較早且一直存在，Erich Schwarz（1995）在歐洲發現了一個省域范圍的、涵蓋企業超過50家的復雜工業循環網絡——Styria

省副產品循環網絡。其參與的企業涉及農業、食品加工、塑料、紡織、造紙業、能源業以及各種廢棄物處理者等多個行業。Styria副產品循環網絡的形成主要是由于企業無法就近找到其副產品的下游使用者，而且大批量的廢物不能由一個行業完全利用，因而副產品交換擴充到省域范圍。

區域副產品循環網絡與生態工業園的形成路徑有相同的影響因素，但這些因素的作用機理與后者有所不同，主要表現在三個方面。第一，經濟利益的驅動。由于各地產業布局、市場競爭關系以及企業選址偏好等諸多因素的影響不同，企業可能選擇在更大范圍搜尋價格、質量、供貨數量等方面符合條件的合作者，而不采取與不符合要求的周邊企業合作或者搬遷至其他地區的策略。第二，區域特色。副產品交換關系的建立需要結合當地的產業結構、產業布局和自然資源等情況，如城市淡水資源不足，政府出臺水資源管理辦法敦促中水回用，這是促成相應危險廢棄與非毗鄰的規模型污水處理廠合作的前提，促成該地區與危險廢棄物提供者的合作。第三，相關技術的發展。區域副產品循環網絡超越地域空間的限制，大量企業和副產品信息增加了匹配難度，快速發展的信息技術、電子商務技術和數據庫技術為企業之間的副產品合作提供了有力的技術支持。

3.兩條路徑突破方式的比較路徑I與路徑II盡管在不同的方面有著不同的優越性，但是也存在著不同的局限性，因此本文在吸收已有的優越性、摒棄其局限性的基礎上，提出了區域產業生態化的路徑突破。

三、產業生態化的路徑

產業生態化的核心是構造出一個合理的產業生態系統。產業生態化能否最終實現的關鍵在于是否建立起一個結構合理、層次多樣、功能完善的、能促進物質和能量在自然——經濟大系統內高效循環和流動的功能體系和物質載體。這個功能體系和物質載體就是產業生態系統。產業生態系統是把人類的產業活動納入到包括人類社會在內的整個自然生態大系統的生產活動中，把人類的物質和能量轉換過程置于自然生態系統物質能量的總交換過程中，通過對人類生產系統（產業系統）與自然生產系統結構和功能上的整合，使物質和能量能夠以環境友好的方式，在社會——環境大系統內部不同層次的系統之內和系統之間，不斷地被循環和高效利用

因此，產業生態化的路徑可以從以下三個方面來考慮：第一，在產業系統內部要實現產業活動與自然生態環境的高度統一。將資源的充分有效利用、環境保護及污染治理的思想貫穿產業活動的全過程，使宏觀經濟活動和微觀經濟活動限定在自然生態系統的承載力之內。發展生態農業、生態工業等生態產業，構造出一種循環利用資源的、合理的產業生態系統。第二，在外部的制度建設方面，要有效地應用法律和經濟手段，使生產的外部效應內在化，將環境成本納入各項經濟分析和決策過程中，并促使產業和企業的生產活動向減少環境負荷的方向轉變。第三，在生產技術和工藝方面，要大力推廣資源節約型和環境友好型的生產

工藝和技術，以不斷降低物質消耗和污染排放，通過面向環境的技術創新來推進產業生態化。

（一）發展生態產業

產業生態系統是產業發展的高級階段，在這個階段中，物質在系統內實現充分地循環。這個高級階段并不意味著從社會經濟發展的角度上來看是產業體系進化的頂峰，而是從社會經濟系統與自然生態系統的關系上來看，人類經濟系統與自然生態系統之間的關系進入了一個可以長期維持的協調、平衡狀態。當中的產業系統在自然規律和社會規律的共同作用和約束下繼續演化發展，這種發展不再是物質利用上的數量擴張，而是質量和功能上的不斷提高和完善。產業生態系統中的產業體系一定是環境友好性的生態型產業體系。這種友好體現在三個方面：第一，產業的運行對環境不造成不可逆性的干擾，也就是不破壞環境的生態、生產、經濟功能和自然的承載力;第二，產業系統與環境的協調和銜接，主要是指實現物質在自然——經濟大系統中順暢地循環流動;第三，在保護自然生態系統的前提下，積極地利用自然環境的生產和消解功能，實現經濟、社會和環境效益的統一。

生態產業是利用生態經濟原理和產業生態理論組織起來的基于生態系統承載能力、具有高效的經濟過程及和諧的生態功能的網絡型、進化型產業。生態產業通過兩個或兩個以上的生產體系或生產環節之間的系統耦合，使物質和能量多級利用、高效產出，使資源和環境系統開發、持續利用。生態產業實質上是生態工程特別是食物鏈在各產業中的應用，從而形成生態農業、生態工業、生態第三產業等生態產業體系。建立一種高效的產業生態系統就要模擬自然生態系統，建立產業物流的“供給網”，進行物流的“閉路再循環”，在產業生態系統中的個體（企業）間形成一種高效的“食物網”供給關系。值得注意的是，生態產業是一種產業類型，其理論基礎是產業生態學。生態產業萌發的外在壓力是資源耗竭與環境惡化，崛起的內在動力是技術升級和產業升級。

（二）環境成本內在化的制度設計

要實現產業生態化，必須解決產業發展過程中的環境外部性問題，使產業發展的外部效應和環境成本內在化，并促使產業和企業的生產活動向減少環境負荷的方向轉變。有利于環境的制度設計是產業生態化的制度保障。解決產業發展過程中的環境問題主要有兩種思路，即環境管制與環境經濟手段。

1.環境管制

環境管制是政府設定環境質量指標，通過立法、規定等非市場途徑對環境資源利用進行的直接干預。其形式多樣，比如，明令禁止某些污染經營活動;要求淘汰某些污染生產工藝;規定只有非市場轉讓性的許可證持有者才可以生產或排污。環境管制的理論基礎是市場失靈。即對于基礎資源的開發和利用，市場運作具有效率，能產生足夠的激勵;而對于污染的排放及廢棄物的處置，市場運作則失靈，幾乎完全不具效率。

2.環境經濟手段

環境經濟手段就是從成本效益入手，引導經濟當事人將環境成本內在化，最終做出有利于環境的選擇。這種手段主要表現為：在污染者和公眾之間出現財政支付轉移，如各種稅收和收費、財政補貼、服務使用收費和產品稅等;產生一個新的實際市場，如許可證交易。環境經濟手段是向污染者自發的和非強制的行為提供經濟刺激的手段。

與環境管制相比，環境經濟手段具有以下優點：第一，經濟手段可以通過允許污染者自己決定采用最合適的方法來達到規定的標準，或使其保護環境的邊際成本等于排污收費水平，從而產生顯著的成本節約。第二，經濟手段可以為有關當事人提供持續的刺激作用，使污染減少到所規定的標準之下。同時，通過資助研究與開發活動，經濟手段還可以促進新的污染控制技術、低污染的生產工藝以及新的低污染和無污染產品的開發等。第三，經濟手段可以為政府和污染者提供管理上和政策執行上的靈活性。對政府機構來說，修改和調整一種收費總是比調整一項法律或規章制度更加容易和快捷;對污染者來說，可以根據有關的收費情況來進行相應的預算，并在此基礎上做出相應的行為選擇。第四，經濟手段可以起到為后代人保護環境和資源的目的。第五，經濟手段可以為政府提供一定的財政收入，這些收入既可以直接用于有關的環境和資源保護項目，也可以納入到政府的一般財政預算中。

（三）面向環境的技術創新

產業生態化發展離不開為環境而設計（Design for Environment，DFE）的技術創新。為環境而設計是一種產品設計，要求在產業生產的開發產品過程中考慮生態要求與經濟要求之間的平衡，考慮產品生命周期所有階段的環境方面的問題，以使該產業在整個產品生命周期內不產生或產生最小的環境影響。為環境而設計是北美地區常用的術語，在歐洲常用生態設計（Eco-design）這一術語。DFE其實是一種技術進步和技術創新，技術進步與產業發展過程中的環境問題密切相關。

為環境而設計的技術一般應用于產品制造業，包括家用電器、電子產品、航空設備、汽車等生產行業。在生產制造領域，將環境設計和技術研發相結合的做法越來越普遍。比如，AT&T和福物汽車公司已就開發新的清洗工藝開展了合作，這種工藝使用冷凍的二氧化碳氣流來清洗電路板，以替代原先使用的含氯溶劑。一般來說，為環境而設計可以分為兩類。第一類是普通環境設計，表現形式是通過環境設計來提高整體的環境效率。對于一個私人企業，普通環境設計應包括綠色成本管理體系，它將環境保護投資融入生產的成本，而不再作為額外的花費;普通環境設計也包括環保技術的選擇，以使環境成本降至最低;另外，普通環境設計也要考慮一些與環境保護相關的生產技術標準如在所有生產過程中盡量選用可再生的回收材料，減少原材料的消耗等。第二類是特定環境設計，包括研究和選擇特定的產品、生產過程和技術設計方式等。可以發展一種計算機化的環境設計模塊，融入統一的CAD/CAM系統，這種系統可以解決一些生產過程中的環境問題。比如，通過模型設計簡化生產工藝，減少材料用量。在大多數情形下，都可以得到比較理想的環境設計方案。還可以開發專門的環境設計軟件，這項工作在科研院校和大型企業中都可以開展。

（四）產業生態集群創新

產業生態集群經濟是指特定區位各種社會因素的集中和彼此相互作用所帶來的經濟收益和生態收益。產業生態集群形式中的物質生產要素的集聚不是基于傳統集群經濟下的線性流動方式，而是基于“產業共生”和循環流動的方式;新技術的應用和集聚不是簡單地體現在提高勞動生產率上，而也應該是體現在高效率低污染上。產業生態集群經濟的產生，一般來說主要是通過兩種途徑：

1.各產業、企業通過集群創新，利用新技術、新材料、新工藝，在生產過程以及產品的消費過程中有較高的資源、能源利用率，較低的廢氣物排放。這些是由于技術、工藝的進步帶來的生態性（主要指資源、能源低消耗，低排放，環境友好）和經濟性。

2.在產業間、企業間形成循環經濟，產業共生網絡，對傳統技術和工藝進行改造，實現資源、能源的高效利用和廢氣物的低排放，從而帶動自身產業或者其它產業的生態化，達到產業集群的經濟性和生態外部性。

四、結語

產業生態化理論涉及到如新材料學，新能源學等多門學科，跨越經濟學，管理學等多個領域，從自然科學到社會科學跨度很廣，因此對他的分析就不能僅僅局限于產業的層面，而更要分析社會因素對產業生態化實現的作用，但從前的研究往往都是從產業本身來研究產業生態化，對這些活動包含的社會內容討論很少。產業生態化應該被看作一個社會現象而不僅僅是產業現象。產業生態化本質上是一種社會關系的綜合，也并不是一個可以自發形成的過程，它的實現必然需要社會因素的積極參與，因此社會因素對產業生態化的影響問題是推進產業生態化建設過程當中必須認真面對的重大問題。（作者單位：貴陽學院）