基于LC 的建筑廢棄物資源化產業發展研究

陳起俊，張瑞瑞

（山東建筑大學管理工程學院，山東濟南 250101）

隨著中國社會經濟的發展，城市化進程有序推進，大規模舊城改造工程實施，市政基礎設施建設速度加快，在滿足經濟發展和人民使用需求的同時也產生了大量建筑廢棄物。粗略統計當前我國施工建筑廢棄物年產生量達億噸級，拆除建筑廢棄物3億t，除人為因素外，自然災害也會造成建筑物或構筑物破壞產生建筑廢棄物，保守估計我國建筑廢棄物年產量達4 億t，而其中 90% 左右的建筑廢棄物被隨意填埋處置［1］，包括可直接進行利用的建筑廢棄物在內的回收利用率仍低于5%［2］。建設部公布的最新規劃顯示，到 2020 年我國將會有300 億m2住宅和非住宅建筑物建設完成，每萬m2施工約產生500～600 t 建筑廢棄物，可知未來幾年所產生的建筑廢棄物數量令人震驚［3］。現階段我國對建筑廢棄物普遍采取露天堆放和隨意掩埋的方式進行簡單粗暴的處理，侵占土地的同時造成可再生資源浪費，不采取任何措施簡單填埋的建筑廢棄物中的有毒、有害成分分解后會滲入地下導致土壤和地下水中重金屬元素超標，導致生態紊亂危害人類生存；無序堆放和隨意丟棄的建筑廢棄物不僅影響市容和環境衛生，還潛伏著一系列安全隱患［4］，如 2015 年深圳市光明新區渣土受納場滑坡事故就是由建筑廢棄物處理不規范導致的社會問題。

在生態文明建設和城市可持續發展的社會背景下，建筑廢棄物資源化利用已引起相關部門的高度重視。2018 年 3 月住房和城鄉建設部印發了《關于開展建筑垃圾治理試點工作的通知》，決定在北京等 35 個城市(區)開展為期兩年的建筑廢棄物治理試點工作，這是首次在全國范圍內要求開展建筑廢棄物處理試點的中央文件。各級政府也紛紛出臺省市層面的建筑廢棄物管理規定，如北京市《關于進一步加強建筑廢棄物資源綜合利用工作的意見》、廣州市《廣州市建筑廢棄物管理條例》、青島市《青島市建筑廢棄物管理辦法》等。但現有政策研究大多基于建筑廢棄物產業整體制定措施，很少考慮資源化產業發展各階段的政策需求差異，因此兼顧建筑廢棄物資源化產業生命周期（life cycle，LC）階段完善政策體系應是當前政府工作的重點［5］。鑒于此，本文嘗試從 LC 入手，分析我國建筑廢棄物資源化現狀，應用龔柏茲曲線和計算判斷法識別我國建筑廢棄物資源化產業所處成長階段，明確該階段產業特征和所面臨的問題，利用 PEST 模型進一步分析產業宏觀環境的影響，最后為加快我國建筑廢棄物資源化產業發展提出對策建議，以期為產業發展相關工作的部署提供基礎數據支撐和理論借鑒。

1 建筑廢棄物資源化產業發展現狀

1.1 第一大城市垃圾源

根據我國《民用建筑設計通則(GB50352-2005)》，紀念性建筑和特別重要的建筑設計使用年限為 100年，普通建筑和構筑物為 50 年。“十一五”期間，我國約有 46 億m2合規及違建建筑按照城市發展規劃被拆除，其中將近 50% 左右的建筑壽命未達到設計使用年限，中國現有 500 億m2建筑，保守估計在本世紀末也都將被拆除或更新改造；城市軌道交通、地下綜合管廊、海綿城市等一系列新型城市化標志的建設活動也相繼在國內各大城市展開［6］。相較城市垃圾靜脈產業中的餐廚垃圾和生活垃圾，建筑廢棄物已成為第一大城市垃圾源，2006—2017 年間建筑業房屋施工建筑廢棄物產生量如圖 1 所示。

圖1 2006—2017 年間中國建筑業房屋施工建筑廢棄物產生量

1.2 資源化綜合利用率低

日本的建筑廢棄物回收處理水平居于世界前列，20 世紀80 年代東京的建筑廢棄物資源化率已達到 56%，目前日本大部分地區已實現建筑廢棄物的全部回收利用［7］。繼日本之后，韓國也成為亞洲國家中較早研究建筑廢棄物回收的國家之一，其從2007 年開始每 5 年建立再生計劃，根據國內狀況對規劃進行不斷的動態調整。德國是世界首個大規模循環利用建筑廢棄物并最早推行環境標志的國家；美國已形成了一系列針對建筑廢棄物處理系統有效的政策法規和管理制度；英國的全國拆除商聯合會（NFDC）以行業協會的形式監督英國建筑廢棄物回收工作高效率的實施。而我國建筑產業正處于快速發展期，產業發展各方面機制有待完善，建筑廢棄物資源化率遠遠低于韓國、日本、德國等國家，如圖 2 所示。

圖2 各國建筑廢棄物資源化率對比

1.3 產業市場發展空間巨大

目前我國規劃建設和已建成使用的年處置建筑廢棄物百萬t 級別以上的生產線僅 70 條左右，大多是由民營企業建設運營，技術裝備的落后和研發管理人員的匱乏導致實際產量遠低于項目預期，很多資源化企業利潤微薄甚至處于虧損狀態［8］。《循環發展引領行動》中提出，到 2020 年城市建筑廢棄物資源化處理率達到 13% 的目標，但目前我國建筑廢棄物資源化處理率依舊不足 5%。相較于我國巨大的建筑廢棄物產生量，我國建筑廢棄物資源化產業的市場空間遠遠未得到挖掘，若我國建筑廢棄物資源化利用率達到歐美發達國家水平，建筑廢棄物再生產業將為我國經濟發展注入新的活力。2012—2017 年中國建筑廢棄物資源化利用行業市場規模測算見表 1。

表1 2012—2017 年中國建筑廢棄物資源化行業市場規模測算

1.4 產業發展面臨的主要問題

雖然建筑廢棄物問題已經開始得到社會各界的廣泛關注，但由于我國建筑業長期以來的粗放式發展以及與建筑廢棄物處理相關人員的思想觀念、管理經驗和生產方式的落后，使得我國建筑廢棄物資源化利用在實際操作中存在許多限制，現階段主要存在以下幾個方面的問題（見表2）。

表2 我國建筑廢棄物資源化產業發展面臨的主要問題

2 建筑廢棄物資源化產業生命周期階段性特征

2.1 產業成長軌跡

荷蘭經濟學家杜因［13］總結經濟中的周期現象，在其《創新與經濟波動》中將生命周期軌跡假設為S 型（如圖 3），并認為符合大多數產業的生命周期演化模式。根據產業成長軌跡特征，在新產業萌芽階段會有一段緩慢積累的過程，產業內部企業數量很少，產業鏈尚未形成，產業生長速度緩慢；隨著時間推移，進入產業的企業數量增多，產業鏈逐漸完善，企業間以產業集群的形式聯系起來，產業快速發展至 T2；當產業經過成長期后，將會對產業目標和發展方向進行調整，某種程度上表明產業開始步入成熟期［14］。成熟期又分為成熟前期和成熟后期兩個階段——成熟前期幾乎所有產業成長規律都符合 S 曲線；成熟后期產業若沒有創新性的技術突破將進入衰退期，逐漸退出市場，若產業出現里程碑意義的技術變革則會使產業長期處于成熟期形成穩定型行業或新一輪產業生命周期的形成期［15］。本文僅對成熟前期的產業發展軌跡進行演示。

圖3 S 型成長軌跡

2.2 建筑廢棄物資源化產業生命周期各階段特征

根據產業成長軌跡階段特征，結合產業經濟學相關理論，建筑廢棄物資源化產業 LC 各階段主要受產業規模、產業技術、產業組織以及政府作用的影響［16］。產業規模的變化顯示產業數量的變化，是產業成長在橫向上的范圍擴張；產業技術變化是產業中質的改變，顯示了產業成長縱向發展的方向；產業組織隨著不同生命周期階段產業內部企業數量和規模分布以及企業之間的關系而變化；政府在不同產業階段的宏觀調控直接決定了產業發展的趨勢。以上4個維度從大方向上表征了產業發展所處周期，在各個維度之下又有具體指標來進行表示，本文基于以上 4 個維度分 13 個指標對建筑廢棄物資源化產業 LC 各階段主要特征進行歸納總結（見表 3）。

表3 建筑廢棄物資源化產業LC 各階段主要特征

3 產業 LC 研究理論

產業 LC 理論的產生源于產品 LC 理論，1957 年Booz［17］在其《新產品管理》一書中最先提出產品LC 概念，隨后Vernon［18］創造性的對產品LC 作出理論解釋。1988 年，Adizes［19］將 LC 理論從產品上升引申至企業，之后的 A-U 模型進一步深化了了產品和企業 LC 理論［20］。在前述基礎上 Gort 等［21］共同提出更為宏觀的產業 LC 理論，認為產業成長分為成長、淘汰和穩定三階段，產業 LC 理論與宏觀經濟理論和技術進步等的結合標志著產業 LC 理論的完善［22］。目前產業 LC 階段的研究以定性分析為主，常用方法有理論分析法、經驗對比法和專家意見法；近年來定量方法也被廣泛采用，主要有龔柏茲（Gompertz）曲線擬合法、皮爾（Pearl）曲線擬合法和計算判斷法。本文主要采用龔柏茲曲線擬合法和計算判斷法研究我國建筑廢棄物資源化產業所處 LC 階段。

3.1 龔柏茲曲線

龔柏茲曲線適用于對產業或產品 LC 的短期判定，但長期預測存在誤差［23］。其預測模型為：

其中，Yt指第t期的指標值，本文用建筑廢棄物資源化價值表示；t是時間變量；k為設定的飽和值，a、b分別為建筑廢棄物資源化處理行業成長的基準系數和潛力系數。采用三段法估計得到k、a、b的值［24］，具體步驟如下：

（1）對式（1）的兩邊同時取對數，得：

（2）把所有數據均等分為 3n份(n取整)，龔柏茲曲線預測模型中的參數a、b、k分別由以下公式得到：

（3）對 lna與 lnk取反對數，便可計算出a、b和k的初值，a、b數值的大小決定了龔柏茲曲線的位置和曲線中間部分的斜率，當a、b取不同的值時，可根據表 4 識別建筑廢棄物資源化產業目前所處的成長階段。

表4 模型參數與產業LC 階段關系

3.2 計算判斷法

計算判斷法通過計算某些具有代表性的、能夠反映產業情況的特定指標來進行產業所處LC 階段的判斷，選取的指標通常為產量（銷售）增長率 r［25］。產業產量在產業生命周期的不同階段有著明顯的差別，形成期產量增長率較低處于緩慢爬坡增長態勢；成長期產量增長率迅速提高且在成長后期達到極值；成熟期產量增長率長期維持在較高水平，但相比峰值時期略低；進入衰退期的產業產量增長率出現負增長，若產業不尋求轉型升級，則會被清理退出市場［26］。其判定準則見表 5。

表5 產量增長率與產業LC 階段關系

4 建筑廢棄物資源化產業 LC 模型構建

4.1 基于龔柏茲曲線模型的分析

龔柏茲曲線能夠很好的擬合產業成長的 S 型軌跡［27］，同時產業成長跟生命體的成長相似，因此根據龔伯茲曲線模型的變化規律，定量估計出a、b、k的數值可以大致明確產業所處生長階段。

4.1.1 數據選取

以我國建筑廢棄物資源化價值為計算指標，原始數據源于中國環聯公布的測算數值。選取 2012—2017 年 6 年間我國建筑廢棄物資源化產業價值（見表6）。將數據分成三組：第一組 2012—2013，第二組 2014—2015，第三組 2016—2017。

表6 我國建筑廢棄物資源化產業LC 預測

n=2，將上表數據分別代入式（3）（4）中，計算可得：b=0.950 0；lna=-0.249 0。

4.1.2 結果分析

從我國建筑廢棄物資源化產業龔柏茲曲線的計算結果來看，lna=-0.249 0＜0，0＜b=0.950 0＜1，對應產業 LC 理論的成長階段。龔柏茲曲線參數值的取值范圍代表了產業生長的內涵，成長期的產業技術已逐漸適應我國區域建筑廢棄物的產生特點，各級政府的大力扶持提高了相關企業進入該行業的興趣，資源化產業資本積累量不斷增加，市場規模穩步增長，產業鏈開始形成，有利的內外部環境為資源化產業的成長提供了優良的發展機遇。

4.2 基于計算判斷法的 PEST 模型分析

本文選取 2012—2017 年建筑廢棄物資源化產業價值指標為計算基數，建筑廢棄物資源化價值的環比增長率見表 7。從表 7 中可以看出，2013 年、2014 年和 2017 年建筑廢棄物資源化市場價值增長率均達到了成長期的比率條件，但 2015 年和 2016年增長率低于10%，是什么原因造成的建筑廢棄物資源化產業市場規模不穩定，本文將對增長率的突變采用 PEST 宏觀戰略模型進行分析。

表7 2012—2017 年我國建筑廢棄物資源化價值環比增長率

PEST 模型是戰略管理理論最具代表性的理論，又被稱為一般環境分析，是對某個產業面臨的宏觀環境進行系統分析的研究模型，該方法通過政治（politics）、經濟 （economy）、社會（society）、技術（technology）4 個關鍵因素對產業所處環境進行分析，從而及時調整產業組織和策略以達成目標［28］。針對建筑廢棄物資源化產業這一綠色回收產業，對四類影響產業發展的關鍵外部環境因素進行系統梳理，形成如圖 4 所示的分析模型，進而可得出產業發展中突變現象的原因。

圖4 建筑廢棄物資源化產業PEST 模型分析

（1）政策環境方面。由龔柏茲曲線和計算判斷法的計算結果，可知我國建筑廢棄物資源化產業處于成長期，該階段資源化產業需要政府的扶持與監督。現階段我國已出臺的多部法律法規和政策文件中涉及建筑廢棄物的資源化利用（見表8）。2012 年、2013 年出臺的系列法規和文件要求政府應當優先采購環境與資源保護產品，鼓勵公眾購買和使用環境與資源保護產品，培育資源化綜合利用龍頭企業等，這些措施有力地推動了建筑廢棄物資源化產業的發展。但由于產業發展剛剛起步，市場管理松散，政府監督職責的缺失或疏忽致使相關政策在出臺后不久便失去了其應有的效力，期間出臺的一些政策對企業的激勵效用也不再那么顯著，面對政府頒布的系列約束條文企業不再心懷忌憚，草草應付了事，這使得 2015 年、2016 年建筑廢棄物處理行業又陷入萎靡狀態。隨著國家對生態文明建設的重視，2016年底和2017 年初又密集頒布了一系列推動建筑廢棄物資源化產業發展的法規和政策，這也是 2017 年建筑廢棄物資源化價值增長率迅猛增長的主要原因。我國于 2012 年首次明確提出“可持續發展”理念，倡導經濟發展與生態環境相協調，建筑廢棄物資源化產業正是符合這一理念的最為基本的實踐。建筑工業化，目前最常見的形式如裝配式結構和鋼結構將構件進行工廠生產施工現場直接組裝成型，既節約施工時間提高施工效率，又避免了施工時現澆構件建筑垃圾的產生［29］。

表8 建筑廢棄物資源化利用相關法規和文件

表8（續）

（2）經濟環境方面。2009 年的《中華人民共和國循環經濟促進法》和 2013 年的《國務院關于印發循環經濟發展戰略及近期行動計劃的通知》中均要求對建筑廢棄物進行回收利用，并提出在循環經濟視角下構建建筑廢棄物處理產業鏈［30］。供給側改革是今后一段時期我國經濟改革的主要目標之一，其核心內涵是優化消費模式，減少無效和低端供給，擴大有效和中高端供給，建筑廢棄物中低值再生產品的利用就屬于“低端供給”，如何在供給側改革背景下促進建筑廢棄物高效回收利用也是面臨的現實挑戰。由于建筑廢棄物資源化處理的公益性，其利潤有限，且建筑廢棄物成分復雜，資源化難度高，企業主要依靠政府稅收優惠和財政補貼來維持運營，因而對投資資源化產業的積極性不高，這也是 2015年和 2016 年建筑廢棄物資源化產業價值增長率低迷的重要原因。

（3）社會環境方面。2016 年 3 月由發改委、財政部、環保部等十部委聯合制定的《關于促進綠色消費的指導意見》中提出到 2020 年使綠色消費理念成為社會共識，成為社會普遍倡導的新型生活模式。綠色建筑是目前建筑廢棄物再生產品應用的主要建筑形式，《建筑節能與綠色建筑發展“十三五”規劃》中提出到 2020 年綠色建筑要占到新建建筑面積的一半以上，且新建建筑中再生建材的使用比例不得低于 40 %，這為我國建筑廢棄物資源化產業的發展提供了巨大的市場潛力。“海綿城市”建設可以緩解城市排水系統的壓力，減少城市內澇，而建筑廢棄物再生骨料具有良好的吸水性，正好滿足了海綿城市材料要求的吸水蓄水功能。

（4）技術環境方面。技術進步是產業發展的先導，技術創新可以驅動新興產業實現跨越式發展［31］，將回收的建筑廢棄物通過各種技術進行骨料分離、表面處治、內部性能改進、資源化設備加工成型等，整個過程無一不需要技術上的突破。資源化企業應與高校或者科研院所共同合作，實現產學研一體化，加快資源化共性技術和瓶頸問題的攻克。同時，“互聯網+”為建筑廢棄物全過程管理提供了信息化平臺，據此可建立起資源化再生產品質量追溯系統，消除使用者對再生建材產品的顧慮。

綜上，通過計算判斷法和 PEST 模型分析，可知我國建筑廢棄物資源化產業當前正處于成長前期，政府監督職能的缺失或不力及前期資金投入不足是制約我國建筑廢棄物資源化產業發展的主要政治和經濟因素，產業發展 PEST 分析總結如圖 5 所示。

圖5 建筑廢棄物資源化產業發展PEST 分析總結

5 加快我國建筑廢棄物資源化產業發展的對策建議

Gompertz 模型和計算判斷法的結果顯示，我國建筑廢棄物資源化產業當前正處于生命周期的加速成長期階段，從現實情況來看也的確具有一定的資源基礎和再生產品需求潛力。本文依據我國建筑廢棄物資源化產業處于成長期階段，結合上文分析的資源化產業發展面臨的主要問題和成長期的 LC 特征，從以下幾個方面入手為產業的持續健康發展提出建議。

5.1 盡快制定專項法律法規，提高資源化的強制性

通過政策環境分析，雖然我國密集出臺了一系列促進建筑廢棄物資源化利用的法律法規和部門規章，但其中對資源化的促進或規制條文只是宏觀層面的指導且涉及的內容較少，而且已頒布施行的系列法規和政策不能配套執行，無法形成產業發展合力，應參照經驗成熟國家的做法，根據我國實際盡快制定完善建筑廢棄物循環利用的法律法規，明確地方政府、主管部門、處置企業、運輸企業等各方職責；建立具體可操作的建筑廢棄物減量化與資源化指標測量與跟蹤監測體系；實施全過程管理和總量管理，強化源頭減排；建立生產者責任延伸制度，明確建筑廢棄物產生者按各地規定繳納建筑廢棄物處置保證金等。

5.2 政府監督與社會資本介入雙管齊下，實現多邊治理

在完善的法律體系下，合理的政府監管和健全的市場體制是促進建筑廢棄物資源化利用的兩大關鍵因素。從政府管理和社會資本介入兩個維度分析建筑廢棄物資源化產業發展趨勢,二者因強度不同會形成 4 種不同的組合 （如圖 6），不同組合在實踐中將影響建筑廢棄物資源化產業的發展方式與方向。政府應對已出臺的建筑廢棄物資源化回收利用的法規和政策進行監督落實，并制定一系列配套的詳細可操作的具體措施；根據資源化企業經營狀況及資質等級授予特許經營權引導企業逐步發展，待產業成熟穩定后取消特許經營權，逐步進行市場化管理，以此促進建筑廢棄物資源化產業朝向快速提升發展（D）的狀態。

圖6 建筑廢棄物資源化產業發展趨勢分析矩陣

5.3 完善建筑廢棄物源頭管理的系列保障機制，提高資源利用率

建筑廢棄物資源化處置的源頭管理是發展資源化產業的關鍵，其直接決定了再生產品的使用價值，應建立一套切實可行的源頭分類管理制度對建筑廢棄物回收源頭進行嚴格的控制。導致建筑廢棄物源頭分類難的原因主要有兩點：一是監管部門和處罰部門二者各行其是，監管部門沒有處罰權利，處罰部門不參與監管，權利不集中，對建筑廢棄物分類無法進行統一管理；二是這一活動消耗大量的人力物力，企業從中獲取的利益可能很微薄，沒有長效的激勵機制，很多企業會半途而廢。從國內外相關實踐來看，對建筑廢棄物資源化產業實施源頭管控可采取以下三方面措施，見表 9。

表9 建筑廢棄物源頭分類管控措施

5.4 健全建筑廢棄物資源化全產業鏈標準規范，建立評價體系

建立健全建筑廢棄物資源化利用全產業鏈評價標準，是建筑廢棄物資源化產業發展的關鍵環節。再生建材與原生建材相比處于競爭劣勢且工程應用受限，其原因一方面是人們對再生產品性能認識不足，另一方面建筑廢棄物資源化利用標準的缺乏嚴重限制了建筑廢棄物資源化產業的發展。我國關于建筑廢棄物全產業鏈標準的研究處于起步階段，要大力推進和完善涵蓋源頭減量化技術標準體系、處置技術與裝備標準體系、再生產品技術標準體系、建筑應用技術標準體系以及綠色評價標準體等評價體系的建設，實現源頭預防、過程控制與終端疏導的全過程監管，為建筑廢棄物資源化產業的每一個技術環節提供標準依據，找準質量控制點，使資源化操作有科學規范、成品質量有驗收依據。

6 結語

建筑廢棄物資源化是一項長期且具有挑戰性的任務，它關系到我國經濟社會的可持續發展，需要社會各界的共同努力。本文根據龔柏茲曲線擬合法和計算判斷法識別出我國建筑廢棄物資源化產業目前正處于成長初期，通過分析該階段產業特點和瓶頸問題，依據產業成長規律為資源化產業的發展提出相應的對策建議，通過盡快制定專項法律法規、政府監督與社會資本介入雙管齊下、加強源頭管理和健全建筑廢棄物資源化全產業鏈標準規范四方面深入剖析為建筑廢棄物資源化利用保駕護航，促進我國建筑廢棄物資源化產業健康發展，為產業順利進入下一成長階段奠定堅實的基礎。

本研究的創新之處在于：采用產業生命周期理論識別并分析了建筑廢棄物資源化產業的成長階段及其階段特征，提出針對該時期建議措施，做到了具體問題具體分析，具有一定的實踐價值。但本文在研究過程中仍存在一些局限，一是建筑廢棄物資源化產值的數據收集的障礙，目前國內尚未有建筑廢棄物資源化產業方面的官方數據整理，本文所采用的相關數據主要來自相關產業研究院及企事業組織；二是由于數據采集的障礙導致采用的生命周期定量識別方法受限，只能利用近幾年的數據進行短期預測，盡管采用 PEST 模型對數據突變作出宏觀環境的解釋，但沒有考慮到資源化企業的實際情況，在接下來的研究里將會對資源化產業的相關數據作進一步的收集來驗證本文研究的合理性，也會更關注資源化產業鏈上各企業的實際訴求。