技术创新、产业集群、生态工业园与循环经济共生关系研究综述

虞剑锋 蒋海霞

（1.浙江海洋学院 计划财务处，浙江 舟山 316000；2.杭州职业技术学院，浙江 杭州 310018）

技术创新、产业集群、生态工业园与循环经济共生关系研究综述

虞剑锋1蒋海霞2

（1.浙江海洋学院 计划财务处，浙江 舟山 316000；2.杭州职业技术学院，浙江 杭州 310018）

循环经济是当前中国大力推行的实现可持续发展的经济发展模式，技术创新、产业集群、生态工业园区等方式也可以从各方面促进经济与环境的协调发展。通过剖析技术创新、产业集群、生态工业园与循环经济之间的联系，对产业集群、技术创新与资源集约利用之间的影响机理进行了归纳。

技术创新;产业集群;生态工业园;循环经济

一般地，一个国家、地区和城市发展的空间有一个允许经济最大化增长的生态阈值，超过阈值，经济不但不能继续增长，甚至还要持续衰退。这个阀值体现为两方面：经济系统输入端的资源阈值、经济系统输出端表现为各种污染排放的环境阈值[1]。长期以来，中国经济增长在很大程度上依赖于资源投入总量的增加，并导致了污染排放量的急剧增加；经济发展面临的环境压力愈来愈大。因此，对中国而言，改革一贯以来的“高开采、低利用、高污染”的传统线形生产模式，使其向“低污染、高利用、低排放”的循环经济模式转变，是实现中国经济可持续发展的必然要求。

对于如何通过循环经济模式实现资源的集约利用、保护生态环境，我们从相关文献中可以发现很多相关的方法，比如技术创新、产业集群、生态工业园（Eco-Industrial Parks，EIPs），都能在某些方面促进循环经济的实现。那么，在中国要实现循环经济，应该采取何种方式？又应该如何协调上述三者之间的关系？笔者拟通过对技术创新、产业集群、生态工业园与循环经济之间相互关系的文献综述，试图对产业集群技术创新与资源集约利用之间的影响机理进行探讨。

一、技术创新与资源利用、循环经济的联系

从创新主体看，技术创新可以分为单一企业的技术创新、产业集群技术创新两种。与单一企业的技术创新相比，产业集群技术创新提供了新的创新范式和可能，改变了单一企业创新的线性模式，使集群内部成为网状结构，通过专业分工构建创新共生体，通过技术学习分工满足知识需求，并产生企业之间的“拉动效应”和“挤压效应”，具有单一的企业技术创新所不可比拟的优势。

（一）技术创新可以促进资源集约利用

早在1960年，索洛（Solow）就发现，用传统观念理解的资本、土地、劳动力等要素难以完全解释经济增长的原因，即会出现一个所谓的“索洛余值”(Solow’s residuals)，索洛把这一余值归因于技术创新，通过技术创新可以提高资源利用率、实现经济增长。以Weisaacker为代表的“罗马俱乐部（The club of Rome）”科学家也于1995年正式提出了著名的“四倍数”目标，即通过借助技术进步，在将资源使用量减少一半的同时将社会福祉增加一倍，从而最终将资源的生产率提高4倍。

持类似观点的学者也不在少数，例如：学术界一直认为在生态与经济之间存在“抵换关系（trade-off）”，过度的环境管制会造成经济成本上升，要协调生态与经济的发展，技术变革与创新是更行之有效的手段。Porter等[2]认为通过环保取向的技术创新活动，一方面能减少稀缺、有毒资源的使用，另一方面可以促进资源的循环再利用，进而提升厂商的国际竞争力。Perry Pei-Ju Yang等[3]也认为，技术创新在发展生态经济（ecoeconomy）中的作用是最重要的：当能够通过技术创新找到生产原料的替代性资源、能源时，对创新技术及相关知识的研究应该成为发展生态经济的最主要手段；只有当技术创新无法解决资源替代问题时，保护自然环境即实现“土地营养化（nurtured landscape）”，对资源利用进行合理的管理与规划才上升为协调经济与生态发展的第一途径。新加坡裕廊岛（Singapore’s Jurong Island）的工业园区就通过这两种手段实现了园区的生态化发展。人类近300多年的发展历史也证明，在工业发展进程中，一个国家的技术创新能力越高，自然资源集约利用的程度越好。这不仅反映在对自然资源与能源的利用、对污染的控制水平上，也反映在对自然资源与能源的替代和节约、对生态与环境的保护和治理上，同时还反映在通过技术创新使生产方式发生变革，使原材料由低性能的天然材料向高性能、复合型的新型材料转化，使机器设备由低效率、高能耗、高污染型向高效率、低能耗、节约型方向转化等方面[4]。

除了提高资源利用率，De Gregori[5]还提出，技术创新可以创造资源与修复资源。技术创新的存在，使市场处于持续不断的变迁之中；旧的商品和市场一旦消失，由旧商品改造而来的新商品、以旧市场废弃物为原料的新商品市场会随之诞生。然而，由于存在能源效率的反弹效应（rebound effect of energy efficiency），技术创新只能提高资源利用效率，而不能完全转化为能源强度（单位产值能耗）的下降，能源利用效率的提高幅度并不等同于能源强度的下降幅度[6-8]。

（二）技术创新是实现循环经济的主要手段

从经济增长对资源、环境影响的角度考察，经济增长方式主要有两种：一种是“资源—产品—废物”流向的传统线形生产模式，这种模式下，经济增长与生态环境及资源之间的矛盾日益突出，是一种“从摇篮到坟墓”的生产模式；另一种是循环经济模式，遵循“资源—产品—废弃物—再生循环”的反馈式循环过程，可以更有效率地利用资源和保护环境，获得尽可能大的经济效益和环境效益，是一种“从摇篮到摇篮”的永续生存模式[9]。

诸大建[10]认为，循环经济模式与传统生产模式最大的区别就在于两者所采用的技术存在差别。他认为，人类发展对环境的影响大小（I）取决于三个因素：人口（P）、消费模式（A）与技术水平（T）。传统生产方式下，I1=P×A×T1，技术（T1）是开采性的、线形的、消耗性的技术，是不可持续的；而循环经济模式下，I2=P×A/T2，技术（T2）是可再生的、循环的、良性的技术。

段宁[11]则通过分析经济增长与物质消耗之间数量变化关系，探讨了技术进步在循环经济中的作用。他认为，在循环经济模式下，由于存在技术进步，使得生产产量与物质消耗之间并不是单纯表现为“脱钩（decoupling）”与“复钩（re-link）”状态，更体现为“上升式多峰”态势。这种态势的出现可以从产业转移、技术进步、综合效应三个方面加以解释。其中，技术进步一方面会通过改进生产手段提高能源和物质的利用效率，使生产相同数量的产品所需的物质消耗下降；另一方面可以通过促进劳动生产率的提高使产品供应充足，降低产品价格，最终刺激消费、带动物质消耗总量的上升。同样是由于技术进步引起的物质替代，在循环经济时代，随着对不可再生物质的高效率循环再利用和对可再生物质的大量开发、使用，必将极大地降低对不可再生物质的消耗。

总的来说，技术创新可以从以下三个方面推动循环经济的发展：一是采用先进的生产技术，提高资源利用率，力求以最少的资源消耗创造最大的经济效益；二是改进设计，采用先进的工艺技术和设备，延长产品生命周期，实现生产的全过程控制，最大限度地降低污染的产生量；三是开发适宜技术，进行资源的综合利用[12]。

二、技术创新与生态工业园的联系

（一）生态工业园的产业集群特征

生态工业园是一个由制造业企业和服务业企业组成的群落，它通过系统化管理包括能源、水和材料等基本要素在内的环境与资源，来实现生态环境与经济的双重优化和协调发展，最终使该企业群落寻求到一种比各公司优化个体实现的个体效益的总和还要大得多的群体效益[13]。

生态工业园区在很多方面都体现出与产业集群类似的特征。Brian H.Roberts[14]认为，从本质上来看，生态工业园区与产业集群存在一定的关联。集群为实现产业生态化提供了一条唯一的可行途径，产业生态化为增加集群内部企业的价值提供了独特的途径。集群内企业产生的污染废弃物都比较类似，因此在废弃物处理方面，可以通过集中处理降低成本，通过地理集聚可以鼓励企业进行废弃物的再处理、再利用，例如将废弃物销售给专门的污染处理公司，实现资源再生或生产热能，从而降低集群内部各企业的资源、材料运输成本以及各项配套能源例如水资源的耗费成本。

（二）生态工业园是实现循环经济的主要载体

正如学者Ehrenfeld and Gertler所比喻的“这家企业一部设备的废弃物变成了另外一家企业某部设备的原料”一样，生态工业园最核心的优势就体现为其内部的产业共生系统运作机制[15]。产业共生系统（Industrial Symbiosis,IS）是一个社区或一个企业网络，在系统内部企业互相交换副产品、层递使用能源，通过市场交易，产业共生系统来减少原材料投入与能源消耗，减少废物处理费用，增加企业经济效益[16]。通过建立企业之间横向、纵向的生产合作联系，使企业间、生态工业园内部形成一个以技术与副产品交换为主的质能循环市场。通过质能循环市场，企业可以引进先进环保设备，以对其他企业的废弃物与二次能源进行再加工、循环利用，最终使工业园整体达到各企业经济绩效得到提升、生产污染排放减少，并充分有效地使用资源的目的[17]。

循环经济要求把经济活动组织成为“资源—产品—废弃物—再生循环”的反馈式循环流程，在这个流程中，能量是唯一的系统投入，所有其它资源都保留在系统中循环使用，一个经济单位产生的“废物”或副产品，是另一个经济单位的“营养物”和投入要素，从而形成多层次相互依存、竞争与合作并存的产业生态网络。因此，生态工业园是完全符合循环经济物质流程要求的、实现循环经济的主要载体。

目前，世界上最著名的生态工业园是丹麦卡伦堡工业园。这个生态工业园的主体企业是发电厂、炼油厂、制药厂和石膏板生产厂，以这4类企业为核心，通过贸易方式，互相利用对方生产过程中产生的废弃物和副产品。还有一种虚拟的生态工业组织，例如德国的DSD公司，这是一个由产品生产厂、包装物生产厂、商业企业以及垃圾回收部门组成的社会组织，它在全国与500多家废品管理公司合作，将由有委托回收包装废弃物意愿的企业组织成网络，在需要回收的包装物上打上绿色标记，然后委托回收企业进行处理，从而在全国范围内形成了上下游关系的企业耦合的做法，变废料为原料。

（三）技术创新是促进生态工业园发展的重要途径

作为实现循环经济的主要手段，循环经济在促进生态工业园发展方面同样至关重要。陈晓涛[18-19]就认为循环经济之所以能借助生态工业园区的模式得以实现，很大程度上取决于生态工业园区内部的技术创新活动。通过构建循环经济产出模型、技术生态化发展模型、产业内技术升级模型与产业间的技术影响模型，他得出了以下结论：（1）在其他条件不变的情况下，产业的产出水平与技术水平正相关；而循环经济模式下，技术的发展水平比传统经济模式要高；（2）在产业内部循环中，在原来较高的技术水平基础上，通过技术升级所带来的技术进步比传统经济模式幅度更大；（3）循环经济中产业间的技术互补关系，使得互补产业双方的技术进步程度都比单独发展时更大，在相互渗透的过程中最终形成稳定格局，使双方资源都得以充分利用。

也有学者对于生态工业园内部的技术创新活动提出了一些要求，例如：Rene van Berke[20-21]认为，可持续的创新（sustainable innovation）就是要实现生态效率（eco-efficiency,EE）、废弃物减量（waste minimization,WM）、污染防治（pollution prevention,PP）与清洁生产（cleaner production,CP）相统一。Raimund Bleischwitz[22]也把环境技术（environmental technologies）细分成四类：减少SO2、NOX及其他排放物的末端技术（End-of-Pipe technologies）、促进现有生产链原料再利用的综合技术（Integrated technologies）、保持经济产出不变而生产投入减量的生态效率技术（Eco-efficiency technologies）以及完全重构现有生产链的新系统设计（New system designs）。南加利福利亚大学的USC经济发展中心则在研究生态工业园时提出了转换技术（conversion technologies）的概念，就是通过改善生产过程、工具和设备要求，促进企业内部及企业间对于废弃物、副产品等的循环利用，来生产经济效益更高的商品。

三、产业集群技术创新对资源集约利用的影响机理

通过分析技术创新、产业集群、生态工业园区以及循环经济之间的共生关系，我们认为：（1）通过技术创新手段，能够有效促进集群资源的集约利用；（2）技术创新（尤其是产业集群技术创新）是借助生态工业园（具备产业集群各项特征）这一载体，通过发展循环经济来实现资源集约利用的。据此，还可以归纳出产业集群技术创新对资源集约利用的主要影响机理，如图1所示：

图1 产业集群技术创新对资源集约利用的影响机理示意图

这一影响机理包含着三方面的要点：（1）从产业集群与生态工业园的内在联系看，产业集群为实现产业生态化提供了一条唯一的可行途径，产业生态化为增加集群内部企业的价值提供了独特的途径。可以这样说，具备了产业生态化特征的产业集群基本上可以称之为生态工业园。（2）生态工业园作为当前世界各国实现循环经济的一种常见生产组织模式，是发展循环经济的中观层面的主要载体，其发展有赖于园区内部的技术创新活动（产业集群技术创新）。（3）循环经济的核心内涵是资源循环利用，生态工业园通过技术创新（产业集群技术创新）实现了循环经济，也就是实现了资源的集约利用。

当前中国经济发展面临的资源困境日益严峻，单一企业的技术创新在解决这一问题上已渐显力不从心。对于产业集群经济已颇具规模的中国而言，要实现经济的持续快速发展，构建合理的循环经济模式，大力建设生态工业园区，并充分发挥园区的技术创新活力，未尝不是一条值得一试的途径。

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Research on Symbiotic Relationship between Technological Innovation,Industrial Clusters,Eco-industrial Parks and Circular Economy

YU Jian-feng1JIANG Hai-xia2
(1.Office of Planning and Financing,Zhejiang Ocean University,Zhoushan 316000，China;2.Hangzhou Vocational and Technical College,Hangzhou 310018,China)

Circular economy is the model of economic development the current China is vigorously pursuing in order to achieve sustainable development.Technological innovation,industrial clusters,eco-industrial parks and others can coordinate economic development and environmental protection from all aspects.Through an analysis of the relationship between technological innovation,industrial clusters,eco-industrial park and circular economy,a summary is made on the impact mechanism between industrial clusters,technology innovation and intensive use of resources.

technological innovation;industrial clusters;eco-industrial park;circular economy

F062.2

A

1008-8318（2011）04-0033-05

2011-05-30

浙江省科技计划项目（软科学）“产业集群技术创新对资源集约利用的影响研究”(编号：2009C25025)。

虞剑锋(1966-),男,浙江鄞县人,助理研究员。