區域生態工業系統的理論架構及其實現路徑

[摘要] 在國內現有文獻中，區域發展生態工業的主要路徑就是建立生態工業園。其必然結果是，把研究視野局限于區域內部的產業園區，同時局限于如何構建園區企業間的生態鏈，將區域生態工業發展引入了十分困難的境地。為此，本文構建了區域生態工業系統的四重空間，即企業、工業園區、區域和區際四重空間，并提出了相應的實現路徑——清潔生產、生態工業園、區域內的生態工業網和區際生態工業網，從理論上為發展區域生態工業拓寬了道路。

[關鍵詞] 區域工業生態系統；清潔生產；生態工業園；生態工業網；循環經濟

[中圖分類號] F061.5 [文獻標識碼]A [文章編號] 1000-4769(2007)03-0058-04

[基金項目]此文是教育部哲學社會科學研究重大課題《西部經濟發展與生態環境重建研究》 (項目批準號：04JZD00010；項目合同號：04JZH0010)，四川省哲學社會科學“十五”規劃課題《四川省發展循環經濟研究》的階段性研究成果。

[作者簡介]何東，四川大學經濟學院博士研究生，西華大學管理學院副教授，四川成都610039；鄧玲，四川大學經濟學院教授，博士生導師，四川成都610064。

發展循環經濟是我國面對高速的經濟增長與日益加大的資源環境壓力作出的重大戰略選擇。筆者在《循環經濟是高級形態的區域經濟》一文中，提出了循環經濟是高級形態的區域經濟，發展循環經濟必須高度重視發展區域循環經濟的觀點；還論述了區域循環經濟按照地域空間劃分為企業、園區、區域、區際循環空間的四重空問劃分法。^[1]區域工業循環經濟作為區域循環經濟非常重要的組成部分，理當遵循這個四重劃分標準。但是，國內學者和政府官員形成的普遍一致概念是：區域層次循環經濟的主要發展路徑就是建立生態工業園。而發展生態工業園，在國外的成功案例不是很多，而且其中還有相當部分是自發形成的(包括著名的卡倫堡生態工業園)。^[2]在國內也正處于試驗、示范階段。如此看來，其必然結果是，把視野局限于區域內——主要是區域內部的產業園區內，同時局限于如何構建企業間的生態鏈，將發展區域生態工業引入了十分困難的境地。為了突破困境，本文試圖對區域生態工業系統進行重新架構，對區域工業生態系統的四重空間及其實現路徑做進一步的探討。

一、工業生態系統的涵義

工業生態學(或稱產業生態學)認為，工業系統既是人類社會系統的一個子系統，也是自然生態系統的一個子系統，是人類社會與自然生態系統相互作用最為強烈的一個子系統，它與自然生態系統的關系處理得好壞是人類社會可持續發展的核心問題；工業生態學抓住這一核心問題，從不同視角，以工業系統中的產品與服務為重點，采取定量的方法，分析、研究工業系統的全部運行過程(包括原材料處置)對自然環境造成的影響，從而找出減少這些影響的辦法。^[3]生態工業則是依據工業生態學原理而設計建立的一種新型工業組織形態，其本質也是一種生態經濟模式。生態工業的內部運轉機制包括物質流、能量流、信息流和價值流。其中物質流和能量流是生態工業關注的核心，如何通過工業產業鏈的連接、系統集成、共享服務和系統調控實現工業物質利用的減量化、再使用和再循環，實現能量的梯級高效利用，是構建生態工業體系的重點和出發點。^[4]工業體系如同生物生態系統一樣進行著物質、能量以及信息的流動與儲存，總起來說是建立在生物圈所提供的資源與服務的基礎上。在某種意義上，工業是生物圈的贅生物。因此，人類通過模仿自然生態系統，按其物質循環和能量流動的規律重新構建人類經濟系統，利用系統化、一體化的管理思想將經濟系統納入模擬自然生態系統生產者一消費者一分解者的產業循環鏈(網)體系。通過產業鏈形成的工業共生網絡系統，將大大提高對自然資源和能源的利用效率，減少整體廢棄物的排放及其對環境的影響，這就叫做工業共生體或生態工業系統。^[5]

二、區域工業生態系統的理論架構

我們認為，區域工業生態系統包括企業、工業園區、區域和區際四重空間結構。相應地，其運行按照空間來劃分，以區域為主線，分為區域循環和區際循環。企業、產業園區、區域內部的循環，都屬于區域循環范疇。由企業層次的循環到產業園區的循環進而到區域循環，由區域循環到區際循環，循環空間由小到大，循環層次漸次提升。區域生態工業系統始于工業企業內部的清潔生產，逐步實現較高層次的生態工業園和區域工業生態網，進而建立起最高層次的區際工業生態網。

區域工業生態系統的第一重空間是工業企業，其實現路徑是在工業企業內部推行清潔生產(Cleaner Produc—tion)。這是區域工業生態系統的基礎。雖然如此，但并不意味著所有的企業都推行清潔生產才是區域工業生態系統。事實上，絕大多數的情況下，總有部分企業不愿意或沒有條件實施清潔生產。

區域工業生態系統的第二重空間是工業園區，其實現路徑是建設生態工業園(Eeo—industrial Park，EIP)。工業園區分為傳統工業園區(Convenfional Industrial Park，IP)和生態工業園區。事實是，要將所有工業園區全部建成生態工業園是不現實的。大量存在的還是傳統工業園。

區域工業生態系統的第三重空間是區域，其實現形式是構建區域內部的生態工業網(Eco—industrial Net，EIN)。因為工業園區從屬于區域，所以生態工業園區從屬于區域生態工業網。在區域生態工業網里，既包括生態工業園，也包括傳統工業園，還包括未入園區的企業(見圖2)。研究表明，即使沒有生態工業園同樣可以構成工業生態工業網絡，如菲律賓的PRIME工程中，五個傳統工業園就構成了一個生態工業網絡。^[6]甚至ERNEST LOW還認為，著名的卡倫堡生態工業園本身就是一個生態工業網絡。^[7]

區域工業生態系統的第四重空間是區際，其實現路徑是區際生態工業網。地理位置相近的兩個或兩個以上區域，因為交通便利而且已具備相當的產業規模和企業數量，各參與者在收益大于成本的前提下，自愿建立起以副產品交換、資源回收等為主要內容的跨區域生態工業網。

三、區域工業生態系統的實現路徑

1．企業層面的清潔生產

區域工業生態系統的最基本的展開空間是工業企業，其實現路徑是通過在工業企業內部推行清潔生產，以減少生產的物料和能源使用量，實現廢棄物排放的最小化。清潔生產是一個系統工程，是對工業生產全過程以及產品的整個生命周期采取污染預防的綜合措施。工業生產過程千差萬別，生產工藝繁簡不一。因此，企業推行清潔生產應從行業和企業的特點出發，在產品設計、原料選擇、工藝

流程、工藝參數、生產設備、操作規程等方面，分析生產過程減少污染物產生的可能性，尋找清潔生產的機會和潛力，促進清潔生產的實施。從清潔生產的理論和近幾年國內外企業實施清潔生產的成功實踐來看，企業推行清潔生產主要有以下幾種途徑：一是進行工業產品的生態設計；二是改進工藝，更新設備；三是開展資源綜合利用；四是強化科學管理；五是提高企業技術創新能力；六是建立相應的組織機構；七是實施培訓計劃；八是建立技術支持系統。

2．園區層面的生態工業園

區域工業生態系統的第二重展開空間是生態工業園區，其實現路徑是改造現有工業園為生態工業園，或新建生態工業園。生態工業園是一個由制造企業和服務企業構成的企業社區，在該社區內，各成員單位通過共同管理環境事宜和經濟事宜來獲取更大的環境效益、經濟效益和社會效益。整個企業社區將獲得比單個企業通過個體行為的最優化所能獲得的效益之和更大的效益。^[8]

生態工業園區在進行系統框架規劃設計時，要堅持循環性、鏈接性、區域性、高效性的原則。框架內容包括企業選擇、系統集成、園區生態系統設計和非物質化四部分(見圖1)。其中最主要的是進行系統集成。^[9]

圖1 生態工業園系統框架規劃與設計示意圖 在進行工業生態系統結構設計時，要注意把握幾個問題：一要明確生產者、消費者及分解者。按照在整個工業生態系統中所起的作用不同，比照自然生態系統，并根據各企業的特點和其在生態工業鏈中所處的位置，將園區內企業劃分為物質生產者、技術生產者、消費者和分解者四類。二要選定關鍵種，構筑企業共生體。在企業群落中，關鍵種企業適應和傳輸的物質最多，能量流動的規模最為龐大，帶動和牽制著其他企業、行業的發展，居于中心地位，也是生態產業“鏈核”，它對構筑企業共生體和生態工業園區的穩定起著重要作用。三要構筑生態工業鏈(Eco—industrial Chin，EIC)。工業生態系統中存在著多種類似于生物食物營養鏈的物質和能量鏈條，這就是生態工業鏈。它既是一條能量轉換鏈，又是一條物質傳遞鏈。物質流和能量流沿著生態工業鏈逐級流動，原輔材料、能源、副產品和各種環境要素之間形成立體環流結構，能源、資源在其中反復循環獲得最大限度的利用，使廢物資源化并實現再生增值。四要衡量企業生態位寬度。企業的生態位，指的是可被利用的自然因素(地質、地貌、氣候、資源和能源等)和社會因素(勞動條件、生活條件、技術條件和社會關系等)的總和。企業生態位包括兩個方面：一方面是企業的態(能源和資源占有量、人員、資金、技術科研力量等)；另一方面是企業的勢(能量物質交換速率、生產率、人員變動率、經濟增長率等)。態和勢的有機結合反映了企業的生態位寬度，即生態位大小。利用生態位理論，生態工業園區內的企業可以實現錯位經營，通過經營規模、檔次、業態和時空上的錯位等，提高企業的競爭力。^[10]

3．區域生態工業網

區域工業生態系統的第三重展開空間是區域，其實現路徑是構建區域內部的生態工業網。所謂區域生態工業網，是指某一區域范圍內的企業模仿自然生態系統中的生產者、消費者和分解者，以資源(原材料、副產品、信息、資金、人才等)為紐帶形成的具有產業銜接關系的企業聯盟，實現資源在區域范圍內的循環流動，它是由一條以上的工業生態鏈所組成的。^[11]生態工業園區從屬于區域生態工業網。在現實中，也不可能通過建立大量的生態工業園，將所有實行或未實行清潔生產企業的剩余有用廢棄物進行利用。即使是生態工業園區內，由于地域化規模經濟、成本一收益、產業鏈接技術等問題，也不可能完全解決資源和能量的充分循環利用問題。因此，就必須通過在區域內建立工業廢舊資源再生利用產業來消化這部分廢物，并且建立廢物無害化產業，安全處置那些在現有技術經濟條件下無法利用的廢物，鏈接所有企業，形成生態工業網。筆者將區域工業生態網中的各要素、元素分成三大類：一類是區域公共設施(P)，即支持區域企業發展的一些公共設施，包括區域信息中心、技術中心、環境中心、道路交通、垃圾填埋廠、能源中心(電、熱、氣)等；第二類是區域生態工業系統(Eco-industrial System，EIS)，包括生態工業園區、傳統工業園、獨立的工業企業等，這些企業按照生產者、消費者和分解者的關系分別出現于生態工業鏈條的不同節點上，并按照生物鏈的運作規律進行著資源(材料、能源、水)、信息、資金和人才的流動；第三類是區域支持服務(s)，包括政府、區域市場和法律金融服務等。

P、E、s蘭類要素除了其內部具有十分密切的關系外，三者之間的關系也具有很強的依存性。區域公共設施類要素是為了提高區域工業生態系統內企業的資源和生態效率而建立的一些基礎設施，由于這些設施的存在，節省了企業大量本來由自己投資建設的開支，同時它也是構成企業生物群落的基礎；區域生態工業系統是區域工業生態網的主體因素，包含生態工業園區、傳統工業園區和獨立的工業企業，在企業收益大于企業進行生態化設計所投人成本的前提下，把區域內能夠處于同一生態工業鏈上的企業相互鏈接，形成多條生態工業鏈；區域支持服務因素構成了區域企業生物群落生存與發展的大環境與條件，對于區域生態工業網內的各要素都將產生影響。這三類要素相互聯系滲透，就形成了區域生態工業網。

區域生態工業網，既不同于生態工業園，也不同于副產品交換(By—product Exchange，BPX)。生態工業園是將一個工業園區視為一個不動產開發企業加以運作，以尋求更好的環境效益、經濟效益、社會效益以及更優秀的商業表現。副產品交換，則是一組相關的企業之間彼此尋求利用對方的能源、水、物質等副產品，而不是把副產品當作廢物拋棄掉的行為。區域生態工業網，則是指在一個更大的區域空間上的一級企業集群，它們相互合作，以改善其環境、社會和經濟表現。這三者之間既有區別，也有聯系。生態工業園區、區域生態工業網有可能包含副產品交換；一個或幾個EIP可能加入一個BPX或一個區域EIN；一個區域EIN也可以包含一些相對獨立的企業、生態工業園區、傳統工業園區等。區域EIN的成員相互合作，可以增強其績效表現并創建共享的服務與設施(如圖2)。

資料來源：ERNEST LOW 1997-2001：Eco-industryPark Handbook

那么如何構建區域生態工業網呢?首先，要進行區域生態工業網規劃設計；其次，要進行區域生態工業網結構設計，其中主要內容有兩部分，一是分析區域生態工業網的主要成員，二是要構建支持區域生態網的七大集成系統，即物質資源利用集成系統、水資源集成系統、能源供給集成系統、共享信息集成系統、配套設施集成系統(包括公共設施與基礎設施)、技術開發集成系統和廢棄物回收集成系統。再次，要制定區域政府的綠色采購制度、區域財政金融制度、區域環境責任制度、區域資源和環境的稅收制度、區域優惠政策等。

4．區際生態工業網

區域工業生態系統的第四重展開空間是區際，其實現路徑是在地理位置相近的兩個或兩個以上區域。所謂區際生態工業網，是指區域間交通便利、地理位置相近的兩個或兩個以上已具備相當的產業規模和企業數量的區域內的企業，在收益大于成本的前提條件下，模仿自然生態系統中的生產者、消費者和分解者，以資源為紐帶形成的具有產業銜接關系的企業聯盟，實現資源在這些區域范圍內的循環流動。如圖2和圖3所示，因為技術水平有限或存在規模不經濟等原因，一個區域A的生態工業網最終還有一些有限的廢物無法處理，而這些廢物能夠作為與A區域相鄰的另一個區域B的原料，且在技術或經濟上是可行的；同時，水循環、大氣循環等明顯帶有跨區域特征，具有區域外部性，對于它們的治理單靠某一區域是很難徹底完成的，這些都需要通過構建區際工業生態網(如圖3)來實現。圖3區際生態工業網示意圖

要想成功構建區際生態工業網，—是要建立區域協調機制，二是要確定環境和資源的產權制度，三是要建立統一的區域生態補償機制，四是要進行區域整合，五是要建立跨區域的服務體系，六是要降低區際之問的空問成本。 綜上所述，區域工業生態系統包括企業、工業園區、區域和區際四重空間，相應的實現路徑分別為清潔生產、生態工業園、區域生態工業網和區際生態工業網。特別是區域生態工業網和區際生態網的建立，跳出了發展區域生態工業僅僅是推行清潔生產和建設生態工業園的既有框架，使發展區域生態工業有了更廣闊的空間，從理論上為區域工業生態系統拓寬了道路。

[參考文獻]

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(責任編輯：謝科)