對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模經(jīng)濟特征的研究

摘要 由于廢物和副產(chǎn)品成為主要生產(chǎn)原料，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在規(guī)模經(jīng)濟性方面表現(xiàn)出了與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的不同。本文分析了影響產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模經(jīng)濟性的5大因素：廢料作為原材料的主要來源；以可更新能源替代化石能源；經(jīng)濟活動主體之間大量的物質(zhì)交流；與周圍環(huán)境在物質(zhì)輸入輸出上保持平衡；信息不對稱明顯阻礙廢物和回收市場的運作。這些因素導(dǎo)致了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)在邊際成本上的差異，即邊際成本并不是隨著規(guī)模的增加而降低的。論文指出，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)具有適度規(guī)模經(jīng)濟特征，在生產(chǎn)聚集和生活聚居上表現(xiàn)出小規(guī)模化的趨勢，表現(xiàn)為相對較小的空間分布和相對局限的生產(chǎn)規(guī)模。這樣的規(guī)模對于處理分散的、高熵值的資源和能源與集約化生產(chǎn)和消費模式之間的矛盾有相當(dāng)?shù)撵`活性。論文最后對進一步開展研究的方向和內(nèi)容提出了建議。

關(guān)鍵詞 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)；規(guī)模經(jīng)濟；適度規(guī)模

中圖分類號 F205;F062.2 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104（2008）04-0148-05

生態(tài)學(xué)認(rèn)為，生物與其所處的環(huán)境相互作用組成的系統(tǒng)為生態(tài)系統(tǒng)。在這個意義上，城市和其他的人類聚居區(qū)以及產(chǎn)業(yè)開發(fā)活動區(qū)域都可以被視為生態(tài)系統(tǒng)。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是物質(zhì)封閉循環(huán)的系統(tǒng)（closed loop systems），其目的是將廢物和副產(chǎn)品重新加入到工業(yè)生產(chǎn)和服務(wù)提供中，從而減少廢物產(chǎn)生，提高資源效率［1，2］。產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)研究的主要對象，是循環(huán)經(jīng)濟的核心組分，它在組成、結(jié)構(gòu)和功能上都區(qū)別于傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)，因而具有了不同的特征［3，4］。在傳統(tǒng)的經(jīng)濟學(xué)中我們經(jīng)常可以看到規(guī)模經(jīng)濟及規(guī)模不經(jīng)濟等類似的說法，同樣地這樣的界定也適用于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。本文試圖從規(guī)模經(jīng)濟性特征的角度來分析產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的特征。

新古典經(jīng)濟學(xué)所談?wù)摰囊?guī)模經(jīng)濟概念，指的是單個企業(yè)內(nèi)部的規(guī)模經(jīng)濟。經(jīng)濟規(guī)模主要是生產(chǎn)規(guī)模，核心內(nèi)容是技術(shù)設(shè)備的經(jīng)濟規(guī)模［5］。最核心的涵義是指在投入增加的同時，產(chǎn)出增加的比例超出投入增加的比例，單位產(chǎn)品的平均成本隨產(chǎn)量的增加而降低，即規(guī)模收益(或規(guī)模報酬)遞增；反之，產(chǎn)出增加的比例小于投入增加的比例，單位產(chǎn)品的平均成本隨產(chǎn)量的增加而上升，即規(guī)模收益(或規(guī)模報酬)遞減［6］。判斷一個系統(tǒng)是否具有規(guī)模經(jīng)濟或者規(guī)模不經(jīng)濟很大程度上取決于固定投資、邊際成本走向、外部效應(yīng)等。在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，這些因素也被同樣重視。另外，由于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)更注重物質(zhì)及資源的循環(huán)，生產(chǎn)、交易、儲藏和運輸成本及能源利用因素在其中顯得尤其重要。因此，關(guān)于規(guī)模經(jīng)濟的假定在產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中不能同樣適用［6］。

1 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中影響規(guī)模經(jīng)濟性的因素

規(guī)模經(jīng)濟可以由以下幾方面的因素產(chǎn)生［7］：第一是固定成本的不可分割性和分?jǐn)?；其次是分工和專業(yè)化生產(chǎn)；第三是存貨的因素；第四是生產(chǎn)的物理特性，由于原材料品質(zhì)的均一，生產(chǎn)工藝固定，因此生產(chǎn)的規(guī)?？梢院唵螐?fù)制；最后是營銷和購買的經(jīng)濟性，指大規(guī)模的采購和銷售可以減少成本。

但是在產(chǎn)業(yè)生態(tài)中卻很難滿足上述的關(guān)于規(guī)模經(jīng)濟產(chǎn)生的要求，有五個因素使得產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)對規(guī)模的要求不同于傳統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)。

1.1 以廢物作為原材料的主要來源

在現(xiàn)有的生產(chǎn)技術(shù)水平和管理水平下，廢物作為生產(chǎn)的副產(chǎn)品的屬性還不會改變。因此廢物的組分和形態(tài)不會是生產(chǎn)時考慮的因素。這就導(dǎo)致廢物在組分和形態(tài)上具有時間上的不穩(wěn)定和性質(zhì)上的不均一的特點。不穩(wěn)定性使得需要多花費成本來維持其功能，而不均一性則需要增添專門的工藝來使其均勻化從而降低對工藝的沖擊。同時，由于消費和生產(chǎn)在空間上的分離（而且往往是長距離的分離），使得產(chǎn)品在用過之后的廢棄形態(tài)也變得很分散。當(dāng)前的經(jīng)濟運行方式將價值高的，分布相對集中的物質(zhì)通過生產(chǎn)、消費和廢棄過程變成低質(zhì)的，分布非常分散的物質(zhì)，并且往往使物質(zhì)變得化學(xué)形態(tài)上十分復(fù)雜。在這方面十分典型的是礦物質(zhì)，包括金屬和非金屬礦物質(zhì)。如鐵礦在全球的分布并不是均勻的，在有限的區(qū)域分布著數(shù)量比較豐富的礦藏。但經(jīng)過開采、加工、生產(chǎn)，成為汽車、電器、玩具、家具以及基礎(chǔ)設(shè)施等物品，鐵幾乎是均勻地分布在凡是有人類活動的地方。而且從冶煉開始，每經(jīng)后續(xù)的一個階段，它的分散程度增加(見圖1)。

最后，由產(chǎn)品轉(zhuǎn)變而來的廢物還具有化學(xué)結(jié)構(gòu)上的復(fù)雜性特點。廢物的這些特點，與傳統(tǒng)的從環(huán)境中直接開采的新鮮原材料是有著很大區(qū)別的，這些區(qū)別將會對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模經(jīng)濟特性產(chǎn)生重大影響。

1.2 以可更新能源替代化石能源

使用可更新能源是構(gòu)建可持續(xù)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的必然要求?？筛履茉粗饕刑柲堋L(fēng)能、地?zé)崮?、水能、生物質(zhì)能等。這些能源與化石能源相比，都有能量強度低、分布分散等特點。如太陽能和風(fēng)能，幾乎隨處可得，但單位面積或單位質(zhì)量上的能值較化石能源低。能源的利用形式對規(guī)模具有決定性影響。

1.3 企業(yè)或經(jīng)濟活動主體之間大量的物質(zhì)交流

廢物和副產(chǎn)品將取代新鮮原材料成為產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)的主體，這意味 著企業(yè)之間的物質(zhì)交流將顯著增加，帶來運輸強度的增加。在傳統(tǒng)經(jīng)濟中變得微不足道的距離，就成了產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中應(yīng)重點考慮的成本了。

1.4 與周圍環(huán)境在物質(zhì)輸入輸出上要保持平衡

產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的規(guī)模要與所處自然環(huán)境的承載能力相協(xié)調(diào)。除非能夠做到物質(zhì)在生產(chǎn)過程中的封閉循環(huán)，否則必須考慮到自然環(huán)境的生物物理基礎(chǔ)，因為過大的物質(zhì)流規(guī)模和速率將損害形成這個基礎(chǔ)的生態(tài)過程。

1.5 信息不對稱明顯阻礙廢物和回收市場的運作

廢物分解企業(yè)與生產(chǎn)者企業(yè)間的信息不對稱，是由于企業(yè)對利益的考慮，生產(chǎn)者的單位通常對其廢料成分保密，將廢物的特征信息“隱藏”起來，以免泄漏其專有工藝。而分解者企業(yè)的生產(chǎn)原料就是生產(chǎn)者企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢棄物，但這些企業(yè)在獲取廢物信息的質(zhì)量、及時性、全面性上屬于劣勢，不能對其他單位的廢物具有完全的信息，即不能完全獲得廢物的特征、真實價值及來源等信息，只能根據(jù)對整個市場的估計決定其支持價格，這樣循環(huán)型企業(yè)獲得“原料”的成本將會增加，其經(jīng)濟收益也會減少，從而影響了企業(yè)加強“綠色合作”的積極性［8］。

2 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中企業(yè)的邊際成本分析

傳統(tǒng)的運輸成本模型見圖2。運輸成本由兩部分構(gòu)成，固定成本和可變成本， 固定成本是裝卸費用（終端成本）；一旦材料裝好了，卸載的成本也確定了，單位距離的成本可隨著距離的增加邊際遞減。因而距離相對于其他成本如勞動力成本來講顯得可以忽略的了。

但對于以廢物為主的原材料來講卻不是如此。由于廢物具有前面所分析的不均一、易變、分散等特點，運輸成本與距離的關(guān)系就變成圖3。

因而對于產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)來講，受運輸成本的約束，經(jīng)濟的規(guī)模就小于傳統(tǒng)經(jīng)濟(見圖4)。

因此，通過以上討論可以知道，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的效率越高，那么它們就越傾向于在空間上聚集。如果再生材料因為加工規(guī)模的原因而價值較低的話，一般會隨著距離增加而在價格上不利。價值越低的再生材料，距離就越是具有不利的因素。另一方面，如果像 廢熱、冷氣等能夠被返回到生產(chǎn)過程中并能帶來利潤，很顯然越靠近來源就越容易獲利，因為隨著距離的增加，邊際運輸成本會增加。

除運輸成本表現(xiàn)出邊際成本增加而帶來的距離規(guī)模不經(jīng)濟性外，生產(chǎn)能力的局限也是很明顯的。從原材料到生產(chǎn)需要經(jīng)采集、均一化或拆解和分解，還要考慮對品質(zhì)易變的原材料的維護，這些都限制了生產(chǎn)的規(guī)模經(jīng)濟性。

3 產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的適度規(guī)模性

規(guī)模經(jīng)濟同蔓延型的城市增長一樣，作為全球工業(yè)化的主要方式，在產(chǎn)生環(huán)境問題和社會問題方面很早就遭到了質(zhì)疑。

英國經(jīng)濟學(xué)家舒馬赫提出了“小規(guī)模、分散化、自力更生和相對簡單化的技術(shù)、經(jīng)營、生活方式”［9］。

按照他的說法，“適用技術(shù)”就是人性化的技術(shù)。它包括使用太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎蜕锶剂希怀浞掷脷夂驐l件和絕緣措施保護能源和熱量；能循環(huán)使用的全部循環(huán)使用；通過堆肥增強土壤肥力；采用病蟲害防治和間作等農(nóng)業(yè)措施；建立自行車、公共交通、跨大陸鐵路和電氣化汽車等的更高效的交通系統(tǒng)［10］。

而生態(tài)學(xué)馬克思主義的觀點則認(rèn)為，要想改變資本主義的異化勞動和異化消費，必須降低工業(yè)生產(chǎn)率，必須把大規(guī)模和高度集中的生產(chǎn)形式改造成小型的和分散化的生產(chǎn)經(jīng)營形式。在社會制度上，是由小規(guī)模、民主地控制和非官僚化。唯有如此，才能實現(xiàn)人與自然之間的和諧，人與社會之間的相融、平等和民主［11］。

由于經(jīng)濟子系統(tǒng)的增長對生態(tài)系統(tǒng)的物理需求已經(jīng)到了遠(yuǎn)不是無足輕重的地步，規(guī)模問題已經(jīng)成為相當(dāng)重要的問題，新古典主義的觀點就是經(jīng)濟系統(tǒng)包含生態(tài)系統(tǒng)，而穩(wěn)態(tài)觀是生態(tài)系統(tǒng)包含經(jīng)濟系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)根據(jù)一些可持續(xù)生產(chǎn)的原則而不是個人支付的意愿為經(jīng)濟系統(tǒng)提供生產(chǎn)所需的物質(zhì)和能量［12］。

從物理的角度看，經(jīng)濟活動就是把低熵的自然資源轉(zhuǎn)化成了高熵的廢物的過程。因此，生態(tài)經(jīng)濟學(xué)家基于自然環(huán)境的生物物理基礎(chǔ)的有限性提出了穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟的概念［12］，認(rèn)為人類的經(jīng)濟規(guī)模以及社會發(fā)展規(guī)模應(yīng)該限定在一定的閾值之內(nèi)。穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟指的是財富和人口的穩(wěn)態(tài)，而財富和人口的穩(wěn)態(tài)并不代表世界就停滯不前了，精神文化、道德和社會進步都是可以豐富人類社會的內(nèi)容。穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟意味著恒定的物質(zhì)財富（資本系統(tǒng)）和恒定的人（人口）的系統(tǒng)。穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟是穆勒認(rèn)為的人類的發(fā)展目標(biāo)［12］。

穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟所隱含的意義是：生產(chǎn)和消費的物質(zhì)流必須最小化，而不是最大化，必須服從于理想的人口數(shù)量和生活標(biāo)準(zhǔn)［13］。因為在一個有限的世界，持續(xù)增長是不可能的。生命數(shù)量的最大化要求資源消耗速率的最小化?！魏伟奄Y源用于滿足無關(guān)緊要的需求都意味著將來生命數(shù)量的減少。如果我們很好地理解了這個問題，最佳地利用我們的鐵資源應(yīng)是按所需來生產(chǎn)犁或者錘子，而不是生產(chǎn)勞斯萊斯汽車，甚至也不是生產(chǎn)拖拉機［14］。

產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中的企業(yè)，相對于傳統(tǒng)的線性的企業(yè)來講，需要解決物料和物料轉(zhuǎn)換的成本。因為從廢物的銷售中的收益普遍偏低，加上有些再生材料的運輸和加工的邊際成本增加，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)只有在工廠和車間距離較近時才有可行性［15］。

觀察生態(tài)系統(tǒng)可以發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)時候，生產(chǎn)者、消費者、分解者在空間上是近距離的。比如在森林生態(tài)系統(tǒng)中，落葉一般可直接由樹下分布的分解者所降解。這種距離上的接近，首先是省去了物質(zhì)輸送的能源消耗。其實在經(jīng)濟系統(tǒng)中，效益的獲得很多時候是來源于消耗的節(jié)省。

因此，產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)在規(guī)模經(jīng)濟上表現(xiàn)出適度規(guī)模的特點。適度規(guī)模表現(xiàn)在：相對較小的空間分布和相對局限的生產(chǎn)規(guī)模。這樣的規(guī)模對于處理分散的、高熵值的資源和能源與集約化生產(chǎn)和消費模式之間的矛盾，有相當(dāng)?shù)撵`活性，其原因在于運輸和管理的成本節(jié)約、溝通方便、相互信任，容易建立共同的利益基礎(chǔ)。

相對較小的區(qū)域基礎(chǔ)上形成的小系統(tǒng)，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和功能的優(yōu)化容易實現(xiàn)，特別是在面對外界干擾的情況下，能更容易選擇合適的策略，實現(xiàn)應(yīng)變。

如現(xiàn)行的大規(guī)模發(fā)電、輸送系統(tǒng)，其能源利用率只有38%；小規(guī)模、分散型、就地型能源系統(tǒng)可以達(dá)到相同的效果。分布式能源微電網(wǎng)系統(tǒng)是能源利用技術(shù)上的“二次革命”，在與傳統(tǒng)的集中式能源系統(tǒng)相比，分布式能源微電網(wǎng)接近負(fù)荷，不需要建設(shè)大電網(wǎng)進行遠(yuǎn)距離高 壓輸電，可以大大減少線損，節(jié)省輸配電建設(shè)投資和運行費用；由于兼具發(fā)電、供熱、制冷等多種服務(wù)功能，分布式能源可以有效地實現(xiàn)能源的梯級利用，達(dá)到更高的能源綜合利用效率，同時可提高電網(wǎng)的安全性［16］。國外也對分散化的能源供應(yīng)技術(shù)（Decentralized renewable energy technologies）給予了充分的重視［17，18］。

另外，在小規(guī)模系統(tǒng)中，貨幣的和非貨幣的交易容易實現(xiàn)，而且各種交易的交易面較小，交易的管理成本低。有些不能全部被市場所貨幣化的——比如環(huán)境的改進，在這種情況下，這些不可交易的內(nèi)容可以通過其他載體來實現(xiàn)其價值。因為集體觀念所帶來的道德約束、共同愿景等就保證了這些不可貨幣化的價值的體現(xiàn)。

應(yīng)該說，在現(xiàn)有的技術(shù)水平下，高熵低質(zhì)分散的資源和集約的居住和生產(chǎn)方式之間是無解的。分散而不是高度集約化的居住和生產(chǎn)模式即可以充分利用這些資源。如隨處可得的太陽能。太陽每年輻射出的能量中有5 300 Q（一個Q 相當(dāng)于1 018 BTU）會被截留在地球大氣層中，其中大約一半又反射回太空。目前全世界每年消耗的能量也不超過0.2 Q。從到達(dá)地面的太陽能中，光合作用僅僅吸收了1.2 Q。但經(jīng)過能流瀑布，也就是食物鏈，我們最多獲得了0.08 Q，而現(xiàn)在我們只利用了這個潛能的1/10［19］。但是如果聚居方式轉(zhuǎn)變的話，這種利用率是會上升的。

追求小型化意味著力圖將生產(chǎn)組織與單位返回到適合人類的規(guī)模。小的單位可以使用少量資源，當(dāng)大量的資源變得稀少且不易獲得時，這點就顯得很重要。小的單位可以用來分散生產(chǎn)，使人口的分布更加勻稱，將空間利用得更好，避免擁塞與龐大的交通。最重要的是，數(shù)目眾多的小單位比起數(shù)目很少的大單位，可以使更多的人“各顯其能”。

這樣一種模式要求聯(lián)合并協(xié)調(diào)經(jīng)濟體系各部門的運作。企業(yè)之間，特別是相鄰的企業(yè)之間的關(guān)系將會變得密切，社會各部門之間的關(guān)系也會變得密切，特別重要的是建設(shè)溝通和協(xié)調(diào)各部門的“神經(jīng)系統(tǒng)”。這對社會運行管理機制提出了新要求。勞動力市場供應(yīng)、規(guī)劃者、NGOs發(fā)起者、管理者等等越是積極參與，區(qū)域就越網(wǎng)絡(luò)化，也就越是可持續(xù)的［13］。

基于上面的特性，容易發(fā)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)是一種本土化的經(jīng)濟系統(tǒng)。其含義是與本地社會文化緊密結(jié)合，具有鮮明的地域特色。究其根源在于廣泛的公眾和團體的參與性。經(jīng)濟模式的轉(zhuǎn)變決不是單獨在經(jīng)濟領(lǐng)域內(nèi)部就可以發(fā)生的。Graedel and Allenby指出，“光有技術(shù)是不夠?qū)崿F(xiàn)我們預(yù)想的轉(zhuǎn)換的，必須是社會內(nèi)部起作用才能逼近目標(biāo)”。他們也強調(diào)“基本的要點是，實施產(chǎn)業(yè)生態(tài)學(xué)及轉(zhuǎn)向可持續(xù)發(fā)展將要求文化、宗教、政治和社會轉(zhuǎn)變”［20］。特別顯著的是，Ehrenfeld 認(rèn)為所有重要的社會制度內(nèi)部的文化變革不僅是重要，更是必須的。

4 進一步研究的展望

本文主要對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)規(guī)模經(jīng)濟性的特征做了理論上的初步分析，應(yīng)通過進一步的實證研究進行驗證。此外，還應(yīng)對產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中單個企業(yè)和企業(yè)聚集的規(guī)模經(jīng)濟性區(qū)分開來進行研究。

（編輯：王興杰）

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