第9卷 第4期
2 0 0 7年 7月
哈尔滨工业大学学报(社会科学版)
JOURNAL OF HIT(SOCIAL SCIENCES EDITION)
VD】．9 N0．4
Ju1．．2007
工业共生研究综述
张 萌
(哈尔滨工业大学 管理学院，哈尔滨 150001)
摘 要：工业共生作为工业生态系统的重要特征和实现途径 已经引起 学者们的关注。然而，目前工业共
生的理论研究仍处于起步阶段 。侧重于相关概念的阐释和理论平 台的搭建，大致形成 了工业共生链网结构、形
成动因、网络治理和评价研究等几个方面。未来的研究应综合运用产业生态学、管理学、经济学相关理论及分
析方法深入研究工业共生形成机理和稳定运行的规律性问题，由此为我国发展循环经济、建设生态工业园提供
必要的理论支持。
关键词：工业共生 ；链网结构 ；形成动因；网络治理；评价
中图分类号 ：F403．7 文献标志码：A 文章编号：1009—1971(2007)04—0097—06
20世纪 5O年代，位于北海之滨的卡伦堡凭
借其优 良的港 口优势开始发展。2O世纪 8O年
代，当地几家重要企业如发电厂、炼油厂为了应对
淡水短缺和能源价格上涨带来的成本危机开展了
相互利用废水、废气方面的合作 ，自发形成了工业
共生体。这为面对资源枯竭与持续发展矛盾 日益
激化而正在困惑的各国工业发展指明了具有实践
意义的可持续发展方向。本世纪初，随着循环经
济理念在我国的推广，关于工业共生的研究与实
践逐渐进入了人们的视野。
一
、工业共生的内涵及本质
1．工业共生的内涵
“共生”的概念最早是由德国生物学家德贝
里(Anion De Bary)于 1879年提出的，指的是由于
生存的需要，两种或多种生物之间必然按照某种
模式互相依存和相互作用地生活在一起，形成共
同生存、协同进化的共生关系。在自然界中处于
同一环境下两个或多个种群相互依存而共生的现
象是很普遍的。生物学和生态学研究表明，自然
界的许多生物种群在漫长的进化过程中形成了极
其精确而完善的系统，它们具有经济而精巧的结
构，可靠而协调的功能，能高效率地使用物质和
能量。
目前被广泛接受的工业共生的概念是由丹麦
卡伦堡公司出版的《工业共生》一书提出的：“工
业共生是指不同企业间的合作，通过这种合作，共
同提高企业的生存能力和获利能力，同时，通过这
种共生实现对资源的节约和环境保护。在这里这
个词被用来着重说明相互利用副产品的工业合作
关系。”随后的研究强调工业共生物理交换(phys．
ical exchange)或称物质流交换的一面，认为工业
共生是运用系统方法研究工业生态系统内的物
质 J¨。被国外学者广泛引用的定义是伊莱费尔
德(Ehrenfeld，2002)提出的，其认为工业共生是指
企业间物质、能源、水和副产品的物理交换 ，地理
相近性提供 了更广泛的合作可能性 J。兰伯特
(Lambert，2002)从技术角度给出了工业共生物质
流图(如图 1)，认为工业共生的相互作用涉及五
个层面：基础设施共享；废物流集中处理；物质、能
源交换；接受外部企业的剩余产品；向外部企业输
送系统的剩余产品 J。近来 ，人们逐渐意识到，
企业间的长期合作关系才是工业共生的本质。玛
瑞特(Mirata，2005)定义工业共生网络为区域企
业间，通过物理交换或物质、能源传递，知识、人力
资源、技术资源的交换形成的长期合作共生关系，
从而实现环境效益和竞争效益 J。
2．工业共生的本质
工业共生属于一种特殊 而复杂的经济关
系 J。与一般经济关系不同，企业间工业共生连
接的纽带是传统上被认为“毫无价值”的废弃物，
而废弃物无论在性质、构成或经济价值上都无法
收稿日期：2007一Ol一15
基金项目：黑龙江省科技厅重点攻关项 目(GB06D102—1)
作者简介：张萌(1979一)，女 ，黑龙江哈尔滨人，博士研究生，从事产业生态学与循环经济研究。
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与产品或原料相比。它以追求经济价值和环境改
善为双重目标，受政策法规、技术变革等影响更为
原
强烈。工业共生既具有经济特征，又具有生态
特征。
二、工业共生链网结构研究
图1 工业共生物质流图
1．工业生态链
工业生态系统中同时存在的多种资源通过类
似于生物食物营养联系的生态工艺关系相互依
存、相互制约，即构成 了“工业生态链”。它既是
一 条能量转换链，也是一条物质传递链 J。物质
流和能源流沿着“工业生态链”逐级逐层次流动，
原料、能源、废物和各种环境要素之间形成立体环
流结构，能源、资源在其中反复循环获得最大限度
的利用，使废弃物资源化实现再生增值。在工业
共生体内，企业利用上下环节的主副产品和原料
的衔接关系构成了若干生态工业链；某条链上某
个企业所生产的废弃物，经过必要的处理，回收用
于原来的生产过程，构成了链条的纵向闭合；不同
链上的消费者企业之间利用主、副产品和原料之
间的横向耦合 、协同共生关系，组成一个纵横交错
的生态网络。
2．工业共生网络运作模式
工业共生网络运作模式可分为依托型、平等
型、嵌人型、虚拟型四种模式 J。一是依托型工
业共生网络，它的形成往往是因为生态工业园中
存在一家或几家大型核心企业，而许多中小企业
服务于这些核心企业。二者间的关系为：一方面，
中小企业为核心企业提供原料和配套零部件；另
一 方面，核心企业为中小企业创造了广阔的市场
空间，从而构成了工业共生网络。依据园区内核
心企业的数量多少，可将依托型运作模式分为单
中心运作模式(如鲁北化工生态工业园)和多中
心运作模式(如天津泰达生态工业园区)。二是
平等型工业共生网络，指在生态工业园中，各个节
点企业地位平等，通过各节点间信息、技术、资金
人才的相互交流，形成网络组织的自我调节以维
持组织的运行。与依托型工业共生网络不同，各
企业之间不存在依附关系，在合作谈判过程中处
于平等地位，主要依靠市场调节机制来实现价值
链的增值。三是嵌人型工业共生网络。它是一种
介于依托型工业共生网络和平等型工业共生网络
之间的新型网络组织结构，由多家核心企业和依
附于它们的众多中小企业通过各种业务关系而形
成的多级嵌套网络模式。在生态工业园区内，多
家核心企业之间通过交流副产品、人才、信息、资
金等资源而建立起共生网络，从而形成园区内的
主网络。与此同时，中小企业各 自依附于 自身的
核心企业，构结成多个规模不一的子网络。另外，
各中小企业之间也存在业务关系，所有参与共生
网络的企业通过各种关系联系在一起，交织成了
错综复杂的网络，形成“你中有我，我中有你”的
格局。四是虚拟型工业共生网络。它是一种新颖
的组织形式，突破了传统的固定地理界限和具体
的实物交流，借助于现代信息技术手段，用信息流
连接价值链建立开放式动态联盟。参加合作的企
业通过各自核心能力的组合突破了资源有限的限
制，整个虚拟组织以网络为依托，充分发挥了协同
工作和优势互补的作用 。
根据企业联结方式(市场联结和产权联结)，
工业共生模式可分为自主实体共生和复合实体共
生 。所谓自主实体共生，是指参与共生的企业
都具有独立的法人资格，双方不具有所有权上的
隶属关系，均是独立的，它们的合作关系完全是受
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第4期 张萌：工业共生研究综述 ·99·
利益机制驱动，代表性案例就是丹麦卡伦堡生态
工业园。复合实体共生是指所有参与共生的企业
同属于一家大型公司，它们是该大型公司的分公
司或某一生产车间。这种共生模式的合与散完全
取决于总公司的战略意图，代表性案例就是中国
贵糖集团生态工业园。在自主实体的工业共生模
式下，所有的合作都是在双方协商基础上达成的；
每个合作项目对参与的公司在经济上都有吸引
力。然而，它也存在着危险和障碍：当该共生系统
中某个环节上的企业关闭后，可能造成该链条上
的大批企业无法运转，严重时可能会使整个共生
体瘫痪。而复合实体共生模式，有集团公司的支
持，共生系统内关键环节上的企业一般是不会轻
易关闭的，这保证了系统的可靠性和安全性。缺
点是这种 自上而下的运作方式很难保证集团公司
不犯错误，一旦集团公司决策失误，将会损害各公
司的利益，并有可能损失掉整个共生体。
三、工业共生形成的动因研究
考特(Cote，1997)认为生态工业园内的企业
社区能获得比单个企业通过个体行为的最优化所
能获得的效益之和更大的效益，驱使企业在生态
成本内部化约束条件下自发地紧密结合为一个规
模巨大的企业群落，最终实现了经济与环境的协
调发展 ¨。王兆华(2002)等运用交易费用理论
指出，由于生态工业园中资产的专用性(包括地
理位置的专用性、有形资产的专用性、人力资源的
专用性以及优惠政策的专用性等)和交易的频繁
性，使得那些客观上具备副产品交易条件的企业
形成一个经济活动中心，从而产生建立更为密切
交易关系的动力和愿望，企业在空间上的集聚和
建立工业共生网络就具备了必要性 ¨。杨敬辉
(2004)等认为享有共生所带来的外部经济、内化
外部不经济是企业寻求共生的动力 ¨。工业共
生的外部经济性体现在：共生网络的建立可以为
成员企业提供完善的基础设施和优良的服务，创
造巨大的市场机会，使置身其中的企业共享知识、
技术的溢出和人才集聚的效果；同时，工业共生还
可以使环境污染外部性内部化，缓解企业所面临
的严格的环保法规和政策压力，有助于企业树立
绿色形象。这些因素都是企业积极参与共生的原
因。杜昱(2003)从企业的角度指出，企业形成共
生体是对生产要素共同需求的结果，生态工业共
生体的运行动力本质上在于经济利益 。王虹
等(2005)从对企业性质的分析人手，认为企业具
有社会归属性和经济性，在爱心和责任感的驱动、
社会归制的约束下，在追求经济利益的过程中，在
资源枯竭和技术可行的情况下，企业会产生参与
工业共生的自发的动力 ¨。蔡小军(2006)认为，
共生产业链的形成机理是一个复杂的系统过程，
该过程是共生产业链个体通过寻求一种制度安
排，以合理利用整条共生产业链的内、外资源，在
尽量保护环境的同时，形成低成本、差异化或者两
者结合的竞争优势 ¨。李强(2006)认为，工业共
生的实质是企业之间展开副产品与废弃物的交
易，之所以能达到治污成本的最小化，其根源在于
企业之间的共生形成了三种独特的经济价值，分
别为转移价值、技术溢出价值与共生规模价值，由
此带来了企业治污成本的削减，促进了园区企业
效益的增长 。
综上，成本因素在工业共生形成过程中起着
非常重要的作用，充分利用共生网络中的生产材
料和自然资源、降低生产成本是形成工业共生的
最初动力。随着工业文明的发展，要求企业提高
环境绩效、减少对周围社区的环境压力成为企业
参与共生的重要推动力量。总之，在工业共生过
程中，企业可以通过提高资源的利用效率、变废为
宝实现经济与环境的双赢。
四、工业共生网络治理研究
1．工业共生网络运作风险
德斯罗切斯(Desrochers，2004)比较了两种不
同经济制度背景下——英格兰自由市场机制和匈
牙利自上而下的中央规划(central planning)——
的工业共生，认为匈牙利规划者的失败不是政策
实施的失败，而是“自上而下”(top—down ap—
proach)这种方式固有的缺陷导致的：缺乏个人投
资的激励机制；缺乏价格机制或者说价格被各种
各样的政策扭曲而导致的资源合理配置难度加
大；无法充分利用个人拥有的人力资本、设备、供
求信息在内的信息 引¨。秦颖(2004)认为由于成
员之间理性的或非理性的不合作和竞争地位的失
衡而造成的关系风险、技术欠缺和工艺复杂、企业
文化与地域习惯差异都是制约工业共生发展的瓶
颈 ¨。吴志军(2006)认为工业共生网络存在以
下三种投机行为：资产专用性导致的寻租行为、合
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约不完全性导致失败的行为、合作企业间窥探核
心技术行为 。
2．工业共生网络治理
工业共生网络治理研究的目的是工业共生网
络应采取何种治理范式来应对潜在的网络风险。
根据两种交易频率类型(不包括一次性交易)和
三种资产专用性程度(一次性交易、偶然交易和
重复发生的交易)可以得到工业共生网络中四种
普遍的治理范式：市场治理、双边治理、三边治理
和一体化治理 。市场治理针对的是合作企业
的交易过程不存在资产专用性，交易活动可以是
偶尔发生的，也可以是长时期地重复发生。对于
工业共生网络中这种非专用性交易来说 ，市场是
主要的治理方式。双边治理范式适用于由中等和
高度专用性投资支持的重复交易。在企业问副产
品交换得到强力物质保证后，交易就会长久持续
下去。重复交易的特征潜在地保证能收回专用性
治理结构的成本。三边治理指在解决冲突和评价
绩效上采用第三方仲裁。“第三方”应是共生企
业共同认可的权威机构 ，如政府部门、园区管理
者。选择权威机构作为“第三方”可降低人为因
素在交易过程中造成的不利影响，避免交易契约
的不完全性，有利于解决矛盾冲突，从而降低合作
双方产生投机行为的可能性。一体化治理特征
是，合作双方中的一方兼并另一方，成为一家企
业，实现交易的内部化，进而完全控制交易并承担
全部责任。一体化治理结构交易内部化的优势
是，适应性问题可用一种连贯的方式来解决而无
须商谈或修正企业间的契约。
五、工业共生评价研究
1．物质流分析(Material flow analysis，MFA)
物质流分析是了解原料提取、使用和其最终
不管作为废物还是作为再度使用的资源的系统方
法 引。它试图超越描述性的分析而进行较为严
格量化，以便找出在经济系统原料与能量流动与
环境问题之间的量化关系，从而为解决这些问题
提供依据。它包括投人产出分析 ¨ 、物质代谢分
析 等具体方法，常用来评价国家和区域层面的
代谢问题，近来在工业系统代谢分析中得到了广
泛使用。雅各布森(Jacobsen，2006)以卡伦堡工
业共生体 为例，引用详细 的经济和环境数据
(1990--2002)评价了包括水和蒸汽在内的主要
的工业共生交换 。
2．能值分析(Emergy analysis)
根植于能量系统论和系统生态学的能值分
析 j，是以能值为基准，把生态系统或生态经济
系统中不同种类、不可比较的能量转换成同一标
准的能值来衡量和分析，从中评价其在系统中的
作用和地位；综合分析系统中各种生态流(能物
流、货币流、人口流和信息流)，得出一系列能值
综合指标(emergy indices)，定量分析系统的结构
功能特征与生态经济效益 ]。GERIPA是巴西一
个规划中的农业一工业共生模式(agro—industrial
symbiosis) j，生产可再生资源、发电和有机食
品。奥米多(Ometto，2006)运用能值分析通过比
较GERIPA模式和巴西传统的生产模式发现(见
表 1)：GERIPA表现得更好，其能值可持续性指标
(1．26)远高于传统生产模式(0．22)。在这里，能
值转换率是系统转换率，并非具体产品的转换率，
两个系统的转换率分别为 4．65×10 和 1．04×
lO 。较高的能值产出率和较低的能值投人率证
明了GERIPA模式的经济可行性；较低的环境承
载率和较高的资源可再生率表明了GERIPA模式
承载的环境压力较小，具有良好的环境表现。
表1 GERIPA与传统模式能值比较结果
指 标 GERIPA 传统模式
能值转换率 (sej／J) 4．65E+04 1．o4E+O5
能值产出率 EYR=( +Ⅳ+F)／F 1．91 1．34
能值投入率E／R=F／(R+Ⅳ) 1．1O 2．96
环境负载率 ELR=(N+F)／R 1．52 5．99
资源可更新~ qoREN=ee(R+Ⅳ+F) 39．75 14．00
能值可持续发展指标ESI=EYR／ELR 1．26 O．22
R是当地可更新资源能值流；N是当地不可更新资源能值
流 ；，是进口货物和服务能值流。
3．“反事实”分析(Counteffactual ananlysis)
估计一个系统假想变化的现实效果的方法就
是所谓的“反事实”分析方法。近年来，在环境领
域里计算二氧化碳配额基线中，“反事实”分析方
法已经得到运用 。与此同时，生态工业的规划
者们已经使用“反事实”分析方法估计工业生态
系统和工业共生未来的可行性 驯。萨尔米
(SalmiO，2006)利用“反事实”分析方法研究工业
共生和生态效率之间的关系。其认为“复合利用
体”(complex utilization)是前苏联时期仿照工业
共生规律在科拉半岛(Kola Peninsula)规划的生
产模式，由于苏联的解体，该模式没能完整地实
施，但是它提供了工业共生的发展路径模式。当
将“复合利用体”与现实的发展路径进行比较时，
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第 4期 张萌：工业共生研究综述 ·l0l·
结果表明：“复合利用体”，即工业共生可以显著
地提高生态效率。
六、结论
工业共生是工业生态系统的一个重要特征，
只要有工业生态系统，就会有工业共生现象存在，
工业共生分析是工业生态系统分析的一个重要方
面。目前，关于工业共生的研究还处于概念的介
绍、理论框架的搭建阶段，有些方面仍显不足：其
一
，对于工业共生网络的认识仍停留于对工业生
态系统的理解，在大多数文献中，两个概念交互使
用。主要是因为工业共生是工业生态系统的主要
特征和实现途径，只要有工业生态系统，就会有工
业共生现象存在，从这个意义上讲，工业共生网络
就是工业生态系统。基于这种认识，工业共生网
络的研究始终囿于对其结构和功能的研究，其他
方向未能取得实质性的突破。有必要将工业共生
的研究由工业生态系统引向网络组织领域，综合
运用管理学、经济学相关理论解释工业共生问题。
其二，关于工业共生网络形成机理的研究，仍然没
有脱离传统的企业合作理论，交易费用理论和经
济外部性理论等仍然用来解释工业共生的形成。
这主要是因为忽视了工业共生的生态特征，忽视
了副产品和废弃物作为企业间交换媒介的特殊
性，因此，需要从一个合理的视角去探讨工业共生
的形成。其次，以往的研究都是强调工业共生网
络的形成是基于对经济绩效、环境绩效追求的目
标导向结果 ，忽视了对于合作本身的研究。其三，
工业共生网络风险的存在使得网络治理机制的研
究显得十分必要，然而，直接研究工业共生稳定性
影响因素并有针对性地提出实现稳定的机制对于
工业共生网络成功运行更具意义。尽管如此，源
于工程学的物质流分析、系统论的能值分析以及
心理学的“反实事”分析为评价工业共生提供了
量化的解决方案，也为定量分析工业共生网络的
形成机理和效益分析提供了有效工具。
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A Survey of the Industrial Symbiosis Study
ZHANG Meng
(School of Management，Harbin Institute of Technology，Harbin 150001，China)
Abstract：The study of industri．al symbiosis which is an important characteristic and realistic channel of industrial system
has already attracted a widespread attention．However．it§still on the stage of start．Recent researches concentrate on the intro-
duction of concept and the building of theoretic framework，including the study of the structure of industrial sym biosis chain and
network，forming motives，network governance，assessment or an alysis and so on．Particular emphasis should be laid on the as·
age of management，economics and statistics related theories and method s to study industrial symbiosis，specially the stability of
industrial sym biosis which is the key to construction and operation of industrial symbiosis network．In all，the study of industrial
sym biosis provides necessary theoretical support for us to develop circular economy and construct eco— industrial parks．
Key words：industrial symbiosis；chain and network structure；forming motives；network treatment；quantitative assessment
[责任编辑 张大勇]
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