1、基于经济与生态协同的产业系统构建摘要随着工业化进程的加快，资源与环境之间的矛盾日益凸显。对经济增长仍是现阶段主要发展目标的发展中国家来说，如何实现经济与生态的协同提升，是实现经济社会可持续发展的关键。本文从产业之间关联关系的优化切入这一问题，将产业系统内的经济联系和生态联系作为一个整体进行分析，构建基于经济与生态协同的产业系统。首先对经济学角度和生态学角度研究的产业系统及其局限性进行了剖析，从而提出基于经济与生态协同的产业系统，分析了基于经济与生态协同的产业系统的内涵、特征、构成要素及结构关系，为实现经济效益和生态效益的统一提供了新的产业系统分析框架。 关键词经济效益；生态效益；协同；产业系统
2、 随着工业化进程加快，经济发展与资源环境之间的矛盾日益突出，如何解决这一矛盾已成为各国政府和学术界高度关注的重大课题。在现阶段，经济增长仍是发展中国家产业系统演化的核心目标。Meadows（1972）提出的“零增长”解决方案显然不能为发展中国家所接受。如何实现经济效益和生态效益的协同提升，已成为解决这一矛盾的关键所在。从中观的产业角度来说，一个动态演化的经济体可以看作是一个复杂的产业系统。产业系统中企业与企业之间、产业与产业之间存在着各种非线性的相互作用关系，共同决定了产业系统的功能。当前对产业系统的研究是分别从经济学角度和生态学角度进行的，在产业经济学和产业生态学两个分立学科研究的现实，使产
3、业系统的研究要么偏重于经济效益的提升，要么偏重于生态效益的提升。本文在梳理经济学角度的产业系统和生态学角度的产业系统及其局限性的基础上，构建基于经济与生态协同的产业系统，分析了其内涵、特征、要素及结构关系，从而为政府制定相关政策、为企业制定相关战略提供新的理论框架指导。一、从经济学角度研究的产业系统及其局限性 产业经济学是以具有某种共同特征的企业集合即产业为研究对象，以产业组织和产业结构的优化为核心内容，以实现产业经济效益提升为目标的应用经济学科。伴随着 20 世纪以来系统科学的飞速发展，系统科学思想应用于产业经济问题的研究开始盛行。由华西里列昂惕夫（1970）构建的投入产出模型就是一个最典型
4、的、最突出的运用系统科学研究产业经济取得的重大成就。咎廷全（2002）出版的产业经济系统试图为产业经济系统分析奠定一个初步的分析框架，试图构建新的产业经济学分析范式。 从经济学角度研究的产业系统，在实际使用时具有“产业组织”和“产业结构”分析框架下的两种内涵：“产业组织”角度是将一个产业或一类产业构成的经济系统作为一个产业系统，比如“信息产业系统” 、“电信产业系统” 、 “房地产产业系统” 、 “高技术产业系统”等，此时产业系统是指由该产业内不同企业和它们之间的经济关系共同构成的有机整体，可以称之为微观的产业系统。 “产业结构”角度的产业系统则是由不同的产业和它们之间的经济关系共同构成的有机
5、整体，比如一国、一个地区的产业系统，可以称之为宏观的产业系统。本文所探讨的产业系统是从宏观层面上展开的，包含了不同产业的经济系统。产业系统内同一个产业内部企业与企业为争夺资源进行竞争，优胜劣汰，各个产业基于产品的投入产出关系产生前向和后向关联效应，最终实现产业系统功能的升级。 从经济学视角研究的产业系统以追求经济增长为核心目标。产业系统内要素的流动、企业的竞争、产业的关联均是以经济回报为导向的，从而形成了产业活动大量消耗资源、大量排放废弃物的“资源开采一生产加工一消费使用”的线性发展模式。资源的不可逆性和环境污染成本的提升正制约着产业系统经济增长的可持续性。这种矛盾正使经济学视角研究的产业系统
6、缺乏生态变量这一局限性日益凸显，将资源环境等生态因素纳入传统的产业系统研究越来越迫切。 二、从生态学角度研究的产业系统及其局限性 产业生态学正是探讨产业与自然环境相互作用的一门新兴学科，其实质是运用生态学原理对现行产业活动进行优化，使产业活动与自然生态系统得以协调发展。它强调物质的循环利用以及废弃物的资源化，从而实现资源利用率的提高和环境污染的减少。产业生态学的发展催生了从生态学视角对产业系统的研究。 从生态学角度研究的产业系统是指由不同产业和它们之间的生态关系共同构成的有机整体。这种生态关系的核心表现是由传统的线性模式向基于废弃物的回收、处理再利用的物质循环模式转变。如图 1，在原有线性发展
7、模式下资源开采、生产加工、消费使用各个环节排向产业系统外的废弃物，在循环模式下，可以直接或者经过废弃物的统一回收和处理提供给以上各个环节作为原材料。 生态学视角研究的产业系统是基于废弃物投入产出关系的纵向生态产业链以及生态产业链之间横向的物质和能量的层级利用关系的整体。在生态产业链内，企业与企业之间基于废弃物关系形成上下游关系，一个企业的废弃物成为另一个企业的原材料，使原有的线性生产过程“循环”起来。而在一条生态产业链中不能资源化的废弃物可以作为另一条生态产业链的原材料，各条生态产业链因此联系起来，最终形成了一个闭环的产业系统。如丹麦卡伦堡生态工业园就是基于废弃物的投入产出关系而形成的产业系统
8、。卡伦堡生态工业园以一个燃煤发电厂的废弃物再利用为发端，1982 年这一燃煤发电厂开始将发电过程中产生的工业余热转变为蒸汽提供给炼油厂，而炼油厂将生产过程形成的液化气提供给生产石膏的工厂，因此形成了发电厂炼油厂石膏厂这一生态产业链。事实上，在一条生态产业链上，企业之间可能形成双向的废弃物交换关系，如炼油厂将废水进行生物净化处理后的冷却水提供给发电厂，减少了发电厂对淡水资源的使用，从而使发电厂和炼油厂实现了双向的废物交换关系。在该条生态产业链中的企业如发电厂仍然有可供再利用的热量，可以提供给养鱼场，鱼池的淤泥可以作为肥料提供给农场，从而形成了下一条生态产业链。废弃物在各条生态产业链中及其间经过循
9、环利用，从而实现了产业系统资源的有效利用和废物排放的最小化。 从生态学视角研究的产业系统的首要目标是为了实现产业系统与自然生态系统的协调发展，然后才是实现产业的社会经济目标。产业系统中产业之间的关系、企业之间关系的讨论主要是围绕资源和废弃物的优化配置而展开的，如在优化产业关联时主要是从废弃物的投入产出关系角度出发，而对产品的投入产出关系考虑甚少，因此，偏重于生态效益的提升，这充分显现出其忽视经济变量这一局限性。另外，从生态学视角研究的产业系统往往强调一定空间内物质循环系统的优化。尽管废弃物的规模经济特性需要集群式的发展模式，但是封闭趋向的产业系统会带来产品质量或是成本优势的丧失。近些年丹麦卡伦
10、堡生态工业园由于过于强调园区内闭路循环的构建，已带来诸如园区内居民使用的供暖和燃气比园区外要贵、园区效率低下、企业发展活力不足等诸多不利影响。 因此，从生态学角度研究的产业系统重点关注废弃物的投入产出关系，而忽视产品的投入产出关系，强调物质和废弃物循环而形成了系统的封闭性，均体现了产业生态系统偏向于实现生态效益而对经济效益考虑不足的局限性。这对于在一段时间内仍是以经济增长为首要目标的发展中国家，对于以利润最大化为根本目标的企业来说，缺乏动力支撑。这也正是当前我国生态工业园区没有得到良好发展的重要原因之一。 三、基于经济与生态协同的产业系统内涵和特征 从经济学角度研究的产业系统偏向经济效益而缺少
11、生态变量，从生态学角度研究的产业系统偏向生态效益而忽视经济变量。但是，考虑资源环境约束下经济发展目标，是为了实现经济效益和生态效益的统一。无论是从哪个角度研究产业系统，其对象都是“产业”及产业之间的关系。因此，有必要从经济与生态协同的视角重新研究产业系统内的产业及其之间的关系，将产业间基于产品投入产出的经济联系和基于废弃物投入产出的生态联系作为一个整体进行研究。 本文定义基于经济与生态协同的产业系统，是指由不同产业相互联系形成的、以经济和生态变量共同表征的复杂演化系统，包括产业经济和产业生态两个子系统。这一概念包含以下几层含义： （一）产业系统包含产业经济子系统和产业生态子系统，二者是一种协同
12、关系 产业系统是由产业经济、产业生态两个子系统组成的有机系统。产业经济子系统和产业生态子系统分别对应于之前从经济学角度和生态学角度研究的产业系统，主要区别在于追求目标和产业之间关联内容的不同。在产业系统演化过程中，产业经济与产业生态子系统能够相互促进，共同提升。产业经济的增长为产业生态效益的提升提供重要的经济基础；产业生态的提升尤其是循环产业链的形成可以通过废弃物资源化，直接节约生产成本，还可以减少对废物的处理费用而减小环境成本。产业经济与产业生态两个子系统正是通过这种良性促进关系的形成和维持，实现经济效益和生态效益的双赢。 （二）产业系统同时强调产业间的经济和生态联系 产业系统内各产业之间相
13、互作用，相互影响，以经济和生态关系为连接，共同推进产业系统的演化。为了能在产业系统体系下同时分析产业间的经济和生态联系，本文基于生态学的食物链理论，将产业系统中的产业粗划分为生产产业、中间消费产业、最终消费产业和分解者四类，其中中间消费产业包含初级消费产业、次级消费产业等。基于新的产业划分，产业系统内产业间的经济和生态联系如图 2 所示。其中图中虚线框内生产产业一中间消费产业一最终消费产业以虚线箭头表示的基于产品关联的关联关系即为传统的产业线性关联关系。除了传统的上下游产业的经济关联外，基于各个产业排出废物的再利用与其他产业进行生态链接。在本文的产业系统中，由于产业活动产生废弃物可以资源化，因
14、此被称之为副产品。各产业之间可以直接进行副产品的交换，不能直接利用的副产品则可以通过专业的废弃物筛拣、处理和加工产业进行处理，形成可再利用的资源。产业系统中各产业的副产品联系可能表现为双向的。 （三）产业系统以经济和生态变量共同表征 经济学角度的产业系统状态变量一般用 GDP、产值等反映产出增长的指标表征，而生态学角度的产业系统状态变量多是以环境效益来表征。基于经济与生态协同的产业系统强调产业系统的状态变量应是同时体现经济和生态关系的变量。一般地，产业系统的状态变量可以用经济效益和生态效益变量共同反映。经济效益变量不仅仅是指通常所指的经济量的增长，更要反映经济增长的质，这种质包括增长结构的优化
15、和技术进步水平的提升；生态效益变量不仅包含资源消耗、废弃物排放的减少，还应包括生态效率的提升和生态创新能力的增强。即产业系统演化的目标是追求经济效益和生态效益的统一。 （四）产业系统是一个动态演化的复杂系统 首先，基于经济与生态协同的产业系统是一个复杂系统，不仅体现在产业系统内部各主体、要素之间各种相关作用、多目标、多变量等复杂的相互关系，而且体现在产业系统所处社会环境的复杂性。从一国的产业系统来说，产业系统内部庞大的产业类别以及复杂的投入产出关系本身非常复杂，再加上考虑了经济与生态协同的产业系统，关联关系将不再是简单的、单向的线性关系，体现出更为复杂的非线性关系。一国的产业系统不仅受到全球产
16、业系统演化的影响，还受到一国社会环境的影响，产业系统与所处环境不断进行物质、能量和信息的交换。当前，全球经济一体化趋势正使各个国家产业系统的关联关系增强。国际范围内出现了革命性的新技术，必然通过技术扩散影响一国产业系统生产范式的转变。而社会局势、经济大环境的复杂多变性，可能引起产业系统演化方向的变化，推进或者阻碍产业系统的发展。 其次，产业系统是一个动态演化的系统。产业系统主体、结构和状态均处于不断的变化之中。从产业系统的主要行为主体企业来说，在政策、科技、市场等因素的引导和作用下，企业会不断地调整自身的投资方向和战略，从而影响各个产业的规模和竞争力。各产业的物质联系的频度与强度，则会随着各主
17、体利益驱动的变化而进行调整，最终影响到产业系统整体功能的发挥。因此，必须从动态意义上去研究产业系统的演化。 从以上内涵可以看出，基于经济与生态协同的产业系统具有递阶层次性、非线性、开放性、适应性等特征。 递阶层次性。产业系统是一个复杂的大系统，各产业部门之间存在着多方面、多层次的联系和影响。基于经济和生态协同的视角，产业系统包含产业经济子系统和产业生态子系统，而在各个系统内部又可以进一步分解为多个产业系统，单一产业还可以继续分解为各个企业。产业系统内企业与企业之间、企业与产业之间、产业与产业之间、产业与子系统之间、子系统与子系统之间均有着各种各样的关联关系，最后影响产业系统的功能。即使在某一种
18、联系中，也可能存在着递阶的层次关系。比如产业与产业之间，由于不同的产业在产业系统中的作用不同，可以形成不同等级的产业群，有的属于生产产业、有的属于消费产业等。由于递阶层次性的存在，需要对产业系统的演化进行多层面、系统地思考。非线性。产业系统要素与要素，要素与子系统等相互作用的多层次性决定了产业系统内部不是简单的、单向的因果关系，而是复杂的非线性关系。非线性是产业系统产生复杂性、实现功能优化的主要根源。系统外部环境和内部条件的变化，形成推动产业系统演化的控制力量，使得产业系统成为一个动态变化的动力学系统，从而产生出分岔、突变、混沌等多样性和奇异性等系统行为。一方面，产业系统存在着自我强化和稳定的
19、自组织机制；另一方面也具有不断适应环境的行为过程和功能机制。产业系统存在着各种随机的涨落，通过各种非线性作用机制形成巨涨落，最终促使产业系统的状态变量实现从量到质的提升。 开放性。产业系统并不是一个封闭的系统，与所处的大系统不断进行着物质、能量和信息的交换、传递和转换。就一个区域的产业系统来说，系统的主体可以通过网络关系与产业系统外主体进行创新合作和信息交流。产业系统内部的子系统、要素间相互保持开放也尤为重要。基于经济与生态协同提出的产业系统正是强调产业与产业之间、产业与系统等多层面的相关作用。只有系统内的各行为主体相互开放，才有可能实现资源、技术、人才等方面的整合，实现要素间的有效对接。 自
20、适应性。根据复杂自适应系统理论，具有自适应性的主体是系统复杂性的主要来源。这些主体具有智能性、适应性和主动性，在与环境及其他主体进行交互作用的过程中，总是积极地试图将一切转化为有利因素。产业系统所处环境的多变性，使各行为主体在持续不断地交互作用的过程中，不断地“学习”和“积累经验” ，根据学到的经验改变自身的结构和行为方式，修订规则。产业系统的优化升级正是系统内主体间的互动、主体与环境的互动在系统层次的“涌现” 。 四、基于经济与生态协同的产业系统的要素及其结构关系 根据本文对经济与生态协同的产业系统的内涵和特征的界定，产业系统内的要素及其结构关系如图 3 所示。 根据前面对产业的重新划分，产
21、业系统内的经济主体即企业也可以粗划分为四类，即生产企业、中间消费企业、最终消费企业和分解企业。其中生产企业是指以从产业系统外获取资源和能量，进行简单的加工处理，为其他企业提供中间投入品和副产品的企业，比如进行农产品生产、煤炭和矿物开采等企业。中间消费企业指以生产企业的产品和副产品作为投入品进行加工生产、生产的产品提供给其他企业作为投入品的产业。最终消费企业则是以中间消费企业的产品和副产品作为投入品进行加工生产、生产的产品提供给产业系统外的消费人群使用的产业。分解企业则是指以生产企业、中间消费企业、最终消费企业在产业活动中无法进行直接交换的副产品为原料，进行加工处理，形成的产品作为以上各类企业投入品的企业。产业系统内企业与企业之间、产业与产业间的结构关系可以从纵向的产业链关系和横向的模块关系两个层面来看。
