收稿日期:2006-04-10
作者简介:陈晓涛(1970-),男,四川成都人,四川大学经济学院2003级博士研究生,研究方向为宏观经济分析。
0 前 言
产业生态化是指产业依据自然生态的有机循环原理
建立发展模式,将在一定区域内的多种具有不同生产类别
的企业,按照物质循环、生物和产业共生原理对产业生态
系统内的各组分类进行优化组合,实现园区内物质和能量
的封闭循环利用,建立高效率、低消耗、低污染、经济与环
境相协调的产业生态体系的过程,实现产业经济效益、环
境效益和社会效益的最大化[1]。生态工业理论和一些发达
国家的实践均表明,将经济活动转变为资源产品———再生
资源———再生产品的循环过程,有利于推广资源节约型生
产技术,建立资源节约型的产业结构体系,减少对环境资
源的破坏,倡导绿色环保消费,最大限度地减少从生产到
消费全过程的资源使用和废物排放[2]。
1 产业链角度下的产业生态化
产业链是指某一产业中从最初原材料加工、中间产品
和最终产品生产一直到消费者手中为止的整个过程中价
值的分布和关联,也就是以某一个产业中具有竞争力或竞
争潜力的企业为链核,以产品技术为联系,以资本为纽带,
上下连接,向下延伸,前后联系形成链条,在一条产业链
上,上游环节和下游环节之间存在交换关系,上游环节向
下游环节输送产品,可以是有形的物质产品,也可以是技
术和服务等特殊商品,下游环节向上游环节反馈价值[3]。产
业链是产业内分工发展的结果,从微观层面看,产业链是
指企业的内部价值链,从中观层面看,产业链是指企业之
间的要素供应链,从宏观层面看,产业链是指产业之间的
结构链[4]。产业生态化是产业链的闭路循环。产业生态化使
原本分立的产业链部分或全部实现了整合和闭路循环,拓
展了产业的价值链,提高了产业链的效率,以可持续的方
式使用所有资源,以更加合理的方式将废弃物减量化、资
源化和无害化处置,以达到保护环境和减少污染的目的,
具有更高的附加值与更大的利润空间。产业链上的技术和
产业关联的强弱是产业生态化的决定因素,某一产业链上
的核心技术与产业链的其它技术和其它产业链的技术关
联度越大,则这一产业链内部的生态化程度就越高,与其
它产业链之间的生态化程度也越高。产业价值链的形成是
以其利润大于零为前提条件的,以追求利润最大化为发展
的经济动力。从产业链角度看,循环经济链运动的过程也
是剩余物质最小化的过程,在资源使用量一定的情况下,
通过技术进步减少消耗,增加产品,形成价值链。
2 技术生态化对产业生态化的影响
产业生态化的核心是提高资源生态环境的利用效率,
通过技术生态化的不断发展,依照自然生态系统物质循环
方式,将区域内废弃物排放带来污染的“外部效应”,从产
业链的角度出发,进行“内部化”的生态循环,达到产业间
资源的最优化配置,实现资源利用效率最大化和污染物排
放最低化。技术生态化创新的核心是清洁生产和废弃物综
合利用,遵循3个原则,即减量化原则、再循环原则及废物
再使用原则。技术生态化创新使企业内部能够根据生态效
率理论,推行清洁生产,节能降耗,减少资源的消耗量,实
现污染物产生量的最小化;在企业之间,形成废弃物和副
产品的循环利用生态产业链;在产业之间,提高产业关联,
形成各层次产业间物质的循环和能量的梯级利用;在区域
产业链技术融合对产业生态化的影响
陈晓涛
(四川大学 经济学院,四川 成都 610064)
摘 要:产业生态化是当代国际产业发展的新趋势,是产业发展的新型模式和高级形态。从产业链角度看,
产业生态化过程也是产业链延伸的过程,达到剩余物质最小化。推导了产业生态化下的生产函数,分析了
技术对产业生态化的影响,结合产业链技术融合的过程,探讨了产业链技术融合对产业生态化的影响。在
产业生态化下,产业链技术融合,进一步提高了资源配置和使用效率,实现了产业可持续发展。
关键词:产业链;生态化;技术融合
中图分类号: 文献标识码:A 文章编号:1001-7348(2007)03-0052-03
第24卷!第3期
2007年3月
科 技 进 步 与 对 策
Science&TechnologyProgressandPolicy
"
上,推进绿色消费,建立废物分类回收和处置体系,实现消
费过程中和消费过程后物质和能量的循环。下面通过生产
函数来分析技术生态化对产业生态化的影响:
传统经济模式下的生产函数
为简化分析模型,假定:
(1)M、N和L企业为同一产业链中上下游关系的3个
企业,其中,M企业为生产中间产品的企业,N企业为以M
产品为原料生产最终产品的企业,即:M、N产品为产业链
中上、下游关系,L企业为N产品在消费中配套的服务性
企业。
(2)M使用的生产要素为资源 R,M生产函数为:Y1=
A1R,A1为技术进步因子。
(3)N的生产要素为中间产品 M,Y1全部作为 N的生
产要素。N产品在生产中污染物产生量为S,S=!Y1,! 为污
染排放系数,根据质量守恒的原理,只有(1-!)Y1的生产要
素转化为产品,故生产函数为:Y2=A2(1-!)Y1,A2为技术进
步因子。
(4)L企业的生产函数为:Y3=A3Y2,L为服务性企业。
由于M产品存在着使用寿命,在消费服务中将产生一定数
量的废品,设 "表示M产品的使用时间,在服务中,产品的
废弃量(Q):Q=Y2"-1。考虑到产生废品情况:Y3=A3(Y2-Q)。
在传统经济模式下,M、N和 L企业的生产函数分别
为:Y1=A1R、Y2=A1A2(1-!)R和Y3=A1A2A3(1-!)(1-"-1)R。
技术生态化下的生产函数
现假定M、N和L企业依据技术生态化原理,在产业
链内构建产业生态化系统,形成废弃物和副产品的循环利
用生态链,将废料作为资源重新利用,减少消耗性污染,形
成企业间的工业代谢和共生关系。
设:①污染物 S由 N企业无偿提供给 M,M将污染物
S通过资源化后成为资源R,资源转化率为 #1($1≤1)。②L
企业对服务过程中产生的废物进行回收和利用,M产品的
废弃物经回收利用后可成为生产要素 Y1,全部返回生产
中作为生产要素Y1使用。设废品的回收率为 %(%≤1),回
收后的资源转化率为 $2($2≤1)。
在生态化模式下,M、N和L企业的生产函数分别为:
对 M企业来说,由 Y1=A1(R+$1S)=A1(R+$1&Y1),可得:
Y1=
A1R
1-$1&
。
对 N企业来说,由 Y2=A2(1-&)(Y1+%$2Q)=A2(1-&)(Y1+
%$2Y2"-1),可得:Y2=
A2(1-&)Y1
1-A2(1-&)%$2"-1
。
将 Y1代入 Y2可得最终产品的生产函数为:Y2=
A1A2(1-&)R
[1-A2(1-&)%$2"-1](1-$1&)
。
对L企业来说,Y3=A3Y2(1-"-1),将Y2代入Y3可得:Y3=
A1A2A3R(1-&)(1-"-1)
[1-A2(1-&)%$2"-1](1-$1&)
。
可见,Y2与A1、A2、$1、$2、%和 "正相关。Y2与 & 的关系
比较复杂,下面讨论Y2与 & 的关系:
令$1=$2=%=1,[1-A2(1-&)"-1](1-&)=C,
"C
"& =2A2"
-1(1-&)-1
"Y2
"& =
-A1A2R
C
+
-A1A2(1-&)R
C2
"C
"&# $
=-
A1A2(1-&)R
C2
[1-A2(1-&)"-1+(
"C
"& )]
即:
"Y2
"& =-
A1A2(1-&)
C2
[1-A2(1-&)"-1]
=-
A1A
2
2"-1R(1-&)2
C2
<0
可见,Y2与&负相关。
N企业的污染物通过M企业资源化后作为M企业生
产要素使用,L企业对服务中的废物进行回收资源化后作
为N企业生产要素使用,从而把工业废物消灭在工业生
产和服务过程中,通过对废弃物的回收利用,实现了废物
多级资源化和资源的闭合式良性循环。从生产函数可以看
出,技术生态化下 N和 L企业生产函数的分母与传统经
济下一样,但分子小于 1,而传统经济模式下为 1,在资源
投入量不变的前提下,产业生态化模式下的产出比传统模
式要多。产业生态化目的就在于提高资源的利用率,也就
是在自然资源 R投入量不变的前提下,与传统经济相比,
提高了最终产品的产出水平。产出增加包括两部分:一是
提高资源利用率,相当于增加了资源投入数量,带来了产
量的增加;二是由于循环利用的废物带来产量的经济增
加。通过生态化延长产业链,使生产专业化分工越来越细,
实现废物的回收和循环利用,扩大了产业的市场需求空
间,获得了更高的收益率。
技术水平对产业生态化的影响
从上面的生产函数可以看出,影响产业生态化的因素
包括:资源转化率 $1和 $2、产品的使用时间 "、污染排放系
数 &和废品的回收率 %。除废品的回收率主要受全程生态
化程度的影响外,其它影响因素都与产业的技术水平密切
相关。副产品和废弃物能否成为某些企业的原材料或能
源,能否得到有效利用,达到变废为宝、治理环境的目的,
关键取决于科技发展程度。技术水平(T)越高,资源转化率
越高,$1和 $2越接近于 1,达到废弃物完全资源化,即:与
资源转化率正相关。同时,技术水平越高,生产工艺和设备
就越先进,企业的清洁生产程度就越大,生产要素的利用
率也就越高,相应的污染物排放水平也就越低,即:& 与 T
负相关。另外,技术水平越高,产品的质量和产品的耐用性
质也越高,产品使用寿命就越长,即:"与T正相关。各企
业的技术进步因子A1、A2和A3也会随着技术水平的提高
而增大。
设$1=k1T1,$2=k2T2,&=k3(T3)-1,"=k4T4,A1=k5T5,A2=k6T6,
A3=k7T7,其中,k1⋯k7为比例系数,T1⋯T7为产业链中各生
产环节的技术水平。将上述各式代入最终产品Y2生产函
数中可得:
Y2=
A1A2(1-&)R
[1-A2(1-&)%$2"-1](1-$1&)
= k5T5k6T6(1-k3T3)R
[1-k6T6(1-k3T3)%k2T2(k4T4)-1](1-k1T1k3T3)
陈晓涛:产业链技术融合对产业生态化的影响第3期 53· ·
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同样,Y3=A3Y2(1-!-1)=k7T7Y2(1-(k4T4)-1)。
3 产业链技术融合对产业生态化的影响
产业链技术融合
在技术融合中,决定产业链之间相互依存关系的是产
业链之间的技术联系,产业链之间的这种投入产出联系使
得上下游产业之间形成互为创新的关系,一个产业链的技
术创新依次向链内和链外其前向联系产业或后向联系产业
和企业扩散,促使其发生新的技术创新,使整个产业结构建
立在新的技术基础之上。新技术扩散到企业后,企业对新技
术的吸收和利用程度越大,则获得的收益越大。假设企业对
新技术的吸收取决于企业的吸收能力和新技术与现有技术
的技术差距。新技术水平为T1,企业现有技术为T2,吸收能
力系数为 ",吸收后的企业技术为T2′,技术吸收模型为:
dT2(t)
dt
="(T1-T2(t)),T2(t)|t=0=T2
解得:T2′=T1+(T2-T1)e-"t。
" 反映了企业对技术吸收、消化引进能力和再创新的
组织实施能力," 越大,企业吸收能力越强,吸收转化新技
术所需时间越短。" 与新旧技术之间的技术关联有关,技
术关联越大,则 "越大。如果 " 特别大,一定时间后,e-"t趋
近于零,则:T2′=T1。
可见,技术融合是产业价值链的融合。技术融合使原
本分立的产业价值链部分或全部实现了融合,新的价值链
环节融合了多个产业的价值,通过产业价值链形成环节的
技术升华,同时提高了产业链的效率。与原产业相比,技术
融合型产业拓展了该产业的价值链,不仅具有更高的附加
值与更大的利润空间,而且满足了消费需求升级的需要。
技术融合对产业生态化的影响
在一条完整的产业链上,由于技术创新产生了新技术
(T′),设新技术高于产业链中各生产环节的技术水平,即,
T′>T1,⋯,T7。新技术在同一产业链上不同企业之间的扩散
和吸收导致了技术融合,技术融合使同一产业链上不同企
业之间形成了共同的技术基础,因此,技术融合后产业链
上各企业生产环节的技术水平相同,即:#1′=k1T′,#2′=k2T′,
$′=k3(T′)-1,!′=k4T′,A1′=k5T′,A2′=k6T′,A3′=k7T′。将上述各式
代入最终产品生产函数中可得:
Y2′=
k5T′k6T′(1-k3T′)R
[1-k6T′(1-k3T′)%k2T′(k4T′)-1](1-k1T′k3T′)
同样,Y3′=k7T′Y2(1-(k4T′)-1)。
由于技术融合使整个产业链的技术水平都得到提高,
使资源转化率、产品寿命、资源利用率和产品生产效率都
得到提高,使企业在生产要素投入量不变的情况下,带来
产出的增加,产业生态化的效率提高,即:R在不变的条件
下,#1′>#1,#2′>#2,$′<$,!′>!,Y2′>Y2′,Y3′>Y3′。
技术水平随着技术创新不断提高,设新技术水平为:
Tt′=T0′e&t,T0′为新技术初始时刻的技术水平,& 为技术增长
因子。这样,#1′=k1T0′e&t,#2′=k2T0′e&t,$′=k3(T0′e&t)-1,!′=k4T0′e&t,
A1′=k5T0′e&t,A2′=k6T0′e&t,A3′=k7T0′e&t。
由于#1、#2和% 的最大值为 1,$ 的最小值为 0,设A1、
A2、A3和!的最大值为A1max、A2max、A3max和!max。当t→∞时,在
生态化模式下N产出最大值为:Y2(max)=
A1maxA2maxR
1-A2max!-1max
,L产
出最大值为:Y3(max)=
A1maxA2maxA3maxR(1-!-1max)
1-A2max!-1max
。
产业链是产业价值链条,产业链生态化程度越大,链
条越长,产业附加值越大,获得的收益也越多,在产业技术
融合条件下,伴随着产品功能的传递和价值的累加,产业
效益不断增加。因此,新技术水平越高,产业技术融合的趋
势和动力越强,新技术沿着产业技术链条不断向其上下游
扩散,技术融合的规模与产业链规模呈正比,随着产业链
的延伸,企业数量的增加,产业技术融合的规模和程度就
越大,整个产业的技术含量就越高,带来的规模经济和范
围经济效应越大,整个产业生态化系统的经济收益就越
大,产业生态化系统竞争力也越强。
随着知识经济的发展和全球一体化程度的加深,产业
结构不断软化,产业生态化趋势不断加强,产业链不断向
产品服务化和服务内容产品化的趋势延伸,在技术融合的
推动下,产业链的技术含量不断提高。同时,产业链构成中
的企业数量既大幅增加,又更为专业化,产业链不断向价
值和利润更高的环节延伸,各企业间产业关联度不断提
高,进一步提高了资源和能源的循环利用。产业技术融合
促进了产业生态化的形成,而产业生态化有利于产业链高
效率地整合社会资源,产业生态化反过来也促进了产业技
术的不断融合。
4 结 语
产业链是产业层次和关联的反映,实质是价值链。产
业生态化通过产业链延伸,提高了产品的科技附加值和服
务附加值,通过产业技术融合,进一步提高各产业技术水
平,做到了清洁生产和废弃物综合利用,实现了工业经济
的可持续发展,在生产及消费过程中最大限度减少各种资
源的消耗,同时将废料重新利用,减少消耗性污染,实现了
各产业持续、高效率地利用能源和资源,并在最大程度上
回收利用废旧物质和副产品,最终达到产业活动与生态系
统的良性循环和可持续发展。
参考文献:
[1] 黄志斌,王晓华.产业生态化的经济学分析与对策探讨[J].
华东经济管理,2000,(3):7-8.
[2] 郭莉,苏敬勤.产业生态化发展的路径选择:生态工业园和
区域副产品交换 [J].科学学与科学技术管理,2004,(8):
73-77.
[3] 李心芹等.产业链结构类型研究[J].电子科技大学学报社科
版,2004,(4):60-63.
[4] 郑胜利,俞珊.经济全球化背景下的区域产业链培育[J].集
美大学学报(哲学社会科学版),2005,(1):40-44.
(责任编辑:董小玉)
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