我国虚拟生态工业园的研究现状与展望

□洪 洁 孙 敏

（1、2.昆明理工大学，昆明 650093）

我国政府一直高度重视和推广可持续发展战略，为缓解自然与经济发展的矛盾，20世纪90年代从德国引进循环经济理念并在国内大力推广。目前我国循环经济在我国的实施分为两个层面：企业层面，由单个企业在其内部开展清洁生产，按照循环经济原则组织生产；园区层面，建立生态工业园区，参考食物链原理，建立园区企业间物料、能源、信息等多级循环使用的生态产业链网络，使各种资源在园区内实现最大效益的同时减少废弃物的排放，促进经济与环境的和谐发展。

实体型生态工业园在我国大力建设、蓬勃发展后，不少研究学者发现它与生俱来的诸多限制，而且在实践中的发展情况也存在一些问题，而虚拟生态工业园区正好弥补了实体型生态工业的先天限制，吸引了大量研究者的关注，并被广泛认为是循环经济发展未来趋势和重要途径。实践中，以三钢集团为核心的福建沙溪沿岸虚拟生态园区、天津汉沽虚拟生态园区在平衡经济利益与环境效益间，都取得了优异的成绩，而且江西、天津等地都在积极探索和规划基于已有工业园区的虚拟生态工业园区建设，将其作为带动地区经济，调整产业结构的有效途径。本文试图对我国目前虚拟生态工业园目前研究的焦点进行总结与探讨，为其后续研究提供参考。

一、关于什么是虚拟生态工业园

关于虚拟生态工业园，研究者一致认同的观点是：它由不同地域的企业组成，参与企业不需搬迁。除此之外，研究者从不同角度进行了阐述。

曹望认为：虚拟生态园是循环经济下的一种虚拟运营模式。突破传统组织的边界限制，相关联企业通过网络信息平台等方式，共享物质、能源、技术等资源，将自己薄弱或欠缺的功能加以弥补，通过废物资源的使用及能量的梯度利用来实现循环经济，包括生态工业链生产联盟、信息联盟、销售物料及逆向物料联盟、循环技术联盟等多种形式［1］。创造性的定义：虚拟生态工业园是一个贯彻执行循环经济理念的虚拟组织。

方晓辉认为：虚拟型生态工业园借助于计算机模型和数据库，建立成员间的物料或能量关系，按照生态学原理进行组织和运转［2］。并还认为虚拟生态园译为区域生态工业园较为合理。指出虚拟生态工业园依托于计算机技术进行组织与运转，成员企业间需要存在物料或能量的关系。

董銮琛认为：虚拟生态工业园是不同区域企业遵循循环经济理念，通过计算机模拟，形成产业链结合的工业生态系统共生网络，能够取得经济、环境和社会效益。邓云和邓伟年认为：虚拟生态工业园可以由不同地域的企业构成松散的联系，或有关联地域的公司构成网络，按照3R原则进行生产，形成生态供应链［3］［4］。韩天赐认为：虚拟生态工业园只要求企业间能够遵循3R原则进行生产，形成生态供应链，能够实现经济、环境和社会效益即可，不要求企业集中在一封闭固定的区域。以上均强调了虚拟生态工业园是遵循循环经济原则而形成的生态供应链网络，而且能实现经济、环境和社会效益。

许涵认为：它是由地方政府规划组织的，以跨地域的产业关联网络为基础，利用现代信息通信技术和交通运输网络，整合各地经济实体的产业合作组织，旨在优化产业要素布局，促进工业化集约强度和生态工业程度［5］。该定义指出了虚拟生态工业园对于地区经济的促进作用。

综上所述，本文认为虚拟生态工业园是由在物质、能源、技术等方面存在紧密联系的独立企业，遵循循环经济理念，借鉴食物链原理，通过契约关系建立的一个企业生态共生网络。其目的是通过各种资源在生态产业链间的多级循环利用，提高资源的利用率和减少废弃物的生产，从而实现经济、环境和社会效益的统一。它从诞生之初就减少了环境破坏，节约了大笔建设资金；参与企业承担无须停产搬迁费用，对于企业的吸引力大于实体型生态工业园；对于区域经济的带动和其结构调整也有显著作用；园区系统是一个开放性的动态系统，因此在应对原料转换、市场新需求、技术更新等方面，较实体型生态工业园系统更具柔性，能较好应对外界变化，是促进循环经济发展的重要途径之一和未来的发展趋势。

虚拟生态工业园与虚拟企业在组织上有相似之处。虚拟企业是基于市场机遇，独立企业相互贡献核心能力而组建的暂时性动态联盟。虚拟生态工业园也是由相互独立企业相互合作组成的，只是一般生态产业链的关键节点企业贡献的是核心能力，对于其他企业的核心能力要求较低；园区也可以看做是独立企业的联盟，但园区核心企业间的联盟是长期的，非关键企业的联盟是暂时性的动态联盟，因此这类企业进退较自由，而且也不会对园区整体发展造成影响。二者重要的区别在于：虚拟生态工业园是动态、长久的联盟，而且以3R为准则，除了产生经济效益，还伴随着社会和环境效益。

此外，信息系统而非先进的计算机和信息技术是虚拟生态工业园区发展的必备条件。有学者认为由于园区成员企业分散在不同区域，因此需要先进的计算机和信息技术来保障成员企业间以及与管理部门间的信息沟通。欧洲一项虚拟企业研究证明：不同地域企业间的信息有效沟通并不依赖于先进的信息和网络技术，简单的电话、传真等工具便可实现，真正有助于企业间交流与合作的是信任。信息系统包含成员企业的原材料、生产工艺、废物、技术条件、规模等信息，是园区管理部门协调成员企业关系和拓展园区发展的重要依据，同时对于成员企业也是进行交流与合作的平台。因此虚拟生态园区管理部门的一项重要职责便是不断完善信息系统。

二、关于虚拟生态工业园的优点及必要性

研究者对于虚拟生态工业园的优点认识基本一致，都是基于与实体型生态工业园比较而来：它可以避免建设实体型生态工业园土地开发造成的环境破坏；节约建设费用和土地使用成本；不会要求参与企业进行停产搬迁，既节约资源又更能调动企业的积极性；它不受地理空间范围的限制，企业间的合作方式比实体型生态工业园灵活，园区系统的柔性强，应对市场变化和抗风险能力强。

除此之外，曹望、邓伟年认为其优点还有：通过虚拟工业园的建设来促进和实施传统工业园区的改造；可以解决在工业生态园建设和发展中难以有效建立完整生态产业链或系统刚性的问题；更加有利于促进循环技术的创新。邓云认为：通过制造商驱动模式构建的虚拟生态园，将生态生产和供应链管理结合，促进产品从原材料供应、生产至销售都能有效地衔接，降低生态工业园的管理和交易成本；通过制造商和销售商的沟通衔接，能有效促进绿色产品的消费［3］。

关于必要性研究，韩天赐指出对于我国多数的大中型城市，在充分利用现有产业的基础上，进行一定的生产流程再造，企业之间就可以按照“3R”原则形成工业生态链，构建成虚拟生态工业园，可以降低企业生产成本，提高企业的市场竞争力，并提高生态环境质量［6］。曹望还认为：单纯的只以部分物料循环的角度聚合的工业园并不可行，小范围自给自足、自我封闭的循环体系，缺乏对整个循环经济层面全盘考虑，无法做到全面的物质循环和洁净化生产，也难以实现经济的大循环。如果把包括资源的获取，生产、流通、消费、回收和处理等过程有机组合，实现经济的大循环，就不可缺少企业之间的虚拟合作联盟［1］。

本文认为：虚拟生态工业园还有一个重要优点：促进中小企业参与循环经济，扩大循环经济的发展范围。循环经济的发展离不开社会经济活动的主体——企业，而占据我国企业总数99%的中小企业参与循环经济情况将直接影响循环经济的实施效果，且中小企业环保意识较差、污染严重，受自身资金、技术等限制无法独立按照循环经济原则生产，参与实体型生态工业园需要停产搬迁，能容纳企业的数量也有限，这些都打击了中小企业的参与积极性。虚拟生态工业园有效弥补了这些缺陷，其合作方式的灵活性也使中小企业基于最大利益有充分的选择，通过园区伙伴企业的信息交流与合作，对于提高中小企业的竞争力和其长远发展也是大有帮助的。此外，虚拟生态工业园的不断发展壮大，影响范围不断扩大，对于地区经济的促进与带动作用也相当显著，园区参与各方如：政府、社区等均能获得利益，是促进循环经济发展的有效途径。

三、关于运营条件和稳定性

（1）关于运营条件。一般都认为地理条件要适宜和企业遵循清洁生产是运营的基本条件。此外，韩天赐指出要加强生态工业理念的宣传；充分发挥政府在虚拟生态园建设环境中的重要作用；对园内企业严格要求；发展稳定的一个或多个核心企业；形成生态供应链和稳定联盟也是其运营的重要条件。董銮琛认为：交通设施发达，具有成熟的生态工业技术和信息系统外，虚拟生态园需要一个拥有网络信息集成共享平台和众多生态工业技术储备的核心成员──组建者［7］。

从虚拟生态工业园区的规划设计到组织运营全过程中，政府对于园区的推动作用是非常重要的。园区建设前需要进行大范围的企业信息采集，某些信息可能会涉及企业机密，增加采集难度，政府部门可以提供相关信息或协调工作，降低采集成本；政府为园区提供一些优惠、激励、扶持政策，帮助解决园区发展的技术问题；地区政府的支持也有利于园区的壮大，降低发展成本。

由于虚拟生态工业园的复杂性和重要社会影响，目前我国生态工业园的组建者一般都是大型企业、地区政府联合各方专家共同规划筹建，基本是出于治理某地区或企业的严重污染问题。缺乏市场企业的广泛参与，造成虚拟生态工业园实践数量有限。因此，应该鼓励虚拟组织经纪人这样的企业出现，它是一个法律实体，根据机会，在全球范围内搜索符合要求的企业，组建成一个虚拟组织并协调各企业的关系。此类企业受利益驱动，对于虚拟生态园这种大型项目必定会进行充分的信息分析，谨慎选择相关企业，力求达到效益最大化。

（2）关于稳定性研究。学者对其稳定性有不同的理解。兰友根提出了影响其稳定性的因素有：技术、生态供应链的形成模式、企业间连接方式、企业双方的市场结构和企业行为。还提出了提高稳定性的建议：合理确定资源和能源的价格及排污收费标准；提高生态供应链的结构柔性；提高上下游企业交易剩余物质的积极性；确立政府部门作为“第三方”的地位和作用［8］。董銮琛把虚拟生态园看做一个市场，通过分析企业和产业链节点分析了其稳定性，并与共区型生态园作了稳定性比较，得出虚拟型生态园更稳定。

本文认为企业间的信任关系也是虚拟生态工业园区稳定性的重要保障，信任关系有助于维持园区组织结构的稳定，在园区系统面临市场或内部变化以及外部风险时，园区稳定的组织结构和成员企业间的信任必能增强园区的适应能力和抵御能力。信任关系有助于调动伙伴企业行动的积极性，有别于规章制度的强制性、低效性，能更好地辅助园区各项活动和要求的顺利执行，因此虚拟生态园区的管理尤其要注意伙伴企业间、园区企业间的信任关系培养与维护。

四、关于虚拟生态园的运营模式的研究

研究学者从不同角度分析设计了虚拟生态园的运营模式。

邓云主张以制造商发起建立虚拟生态园［3］，在确立核心企业后，从生态工业园区内外寻求能循环利用制造企业的废弃物的企业，形成逐级利用的循环链。组织整个虚拟园区的生产、加工和销售，形成园区内的生产、销售衔接的生态工业链接。还提到设计合理的物流模式以减轻运输费用的压力，并建立了构建流程。

冯南平提出了适合我国中小企业发展的虚拟生态园运营模式［9］。指出信息集成共享系统是虚拟生态工业园区的“中央总部”，由3个大系统组成：园区核心系统，包括废物资源流动信息系统、运输规划系统和园区交易系统；园区支持系统包括：技术开发集成系统和信誉管理系统；基本信息系统包括：入园企业审核系统和企业信息系统。

毛玉如等将虚拟生态园的运营模式分为：产业接续式、产业延伸式、产业组团式［10］。产业接续式即通过招募新的工业企业与现有企业达成产业互补，完善园区产业链从而实现园区企业产品结构更新；产业延伸式是使现有产业链横向或纵向延伸，扩大工业共生网络；产业组团式是将现有工业园建立物质流、能量流联系，形成虚拟生态园。

我国目前虚拟生态工业园的实践中存在三种模式：

以大型企业为核心，吸引相关联企业的运营模式。该模式的大型核心企业通常是污染企业或高耗能企业，为治理企业或当地污染问题而建立的，围绕其运作的企业利用其副产品或废弃物实现经济价值，可能会经历技术改造。如：以三钢为核心沙溪沿岸虚拟生态工业园区。

以现有生态工业园或工业园区为基础，联合周围区域企业，形成的虚实结合型虚拟生态工业园区。弥补了实体型生态工业园系统刚性的缺陷，而且对地区经济的带动性很强。如：南海国家生态示范园。

以某区域范围内的工业园区为基础，建立园区相互间以及与周围企业间的生态产业链关系，组成区域范围内的虚拟生态工业园。对于区域经济的促进作用和区域产业结构调整有重要作用。我国江西、天津等地目前正在积极规划这类虚拟生态工业园。

基于我国目前的经济基础和实体型生态工业园区的实践情况，以及我国循环经济技术现状，本文认为虚实结合型的生态工业园和以高污染行业的大型企业为核心，吸引周边邻近企业参与组成的虚拟生态工业园在我国更具实践性。

五、关于研究方法的研究

在这方面的研究很少，目前只有两篇相关研究发表。

秦荪涛利用Agent建模的一般方法建立虚拟生态园的仿真模型［11］。作者先抽象出了虚拟生态工业园区的多Agent的概念模型，提出了基于多Agent的虚拟生态园工业区各个Agent的属性和Agent之间的关联规则，运用Swarm仿真平台实现了模型。

毛玉如构思运用工业代谢分析方法、比较研究方法、多目标决策方法、梯度方法和尺度转换方法等多种研究方法，从物质代谢强度、物质代谢效率和物质代谢途径角度，通过定性和定量研究相结合，对VEIP形成的驱动力和形成途径、网络结构模式和成员筛选模型的构建以及系统边界范围的界定，再通过选取典型案例进行理论和方法验证等对VEIP形成机理和模式展开深入系统的理论研究新方法［12］。

综上所述，我国对虚拟生态园的理论研究还处于起步阶段，2004年开始才有相关研究的论文发表。到目前为止，这些研究都是针对虚拟生态园的某一部分做了初步研究，没有形成系统的理论框架。

目前这种研究现状主要是由于：一方面虚拟生态工业园在世界产生和发展才将近10年，国际上其相关理论也不完整、系统，可供我国借鉴的经验少，而且国外相关研究通常都夹杂在生态工业园区的研究中，增加了信息搜集的难度；另一方面虚拟生态工业园的建设和完善周期通常都是数年，虽然我国已有虚拟生态工业园区的实践，但大部分都处于建设期，许多管理运营机制还不成熟，而且信息搜集也较难，因此能为理论研究提供的经验也较少。

虚拟生态工业园凭借其自身优势，必然是未来循环经济发展重要途径和趋势，我国虚拟生态工业园的实践环节也在不断增加，对于理论研究的指导性要求也越来越紧迫。虽然目前的理论研究框架不够系统、完整，但实体型生态工业园的实践经验也为虚拟生态工业园的研究提供了许多宝贵的参考意见，为研究者提供了前进的动力和方向。

六、虚拟生态园研究展望

综合目前我国虚拟生态工业园的研究现状，本文认为日后的研究方向应该重点在园区的生态产业链网络设计和组织管理研究上。

生态供应链和生态工业链网络是园区系统的重要组成部分，也是实现经济、环境和社会效益的关键部分，对于园区现在及未来的发展意义重大。但由于这部分涉及工业、生态、机械等多学科知识，还需要生产实践中对各现有技术、设备情况极为熟悉的专业人员，因此，研究应主要集中在规划设计的系统统筹方法上。

虚拟生态工业园区的组织模式与虚拟企业有相似之处，由于企业分散在不同区域，进退又较自由，因此需要一个稳定的组织结构来确保园区从容面对内外部的各种变化。而且虚拟生态工业园从建设到完善周期长，园区不断壮大，对于园区管理部门也是严峻的挑战，一套系统的管理机制有利于维持园区健康发展。中小企业通常是虚拟生态工业园的数量主体，也是园区发展壮大的候补企业的重要来源，在组织结构与管理机制的研究中要注意对中小企业的激励和利益均衡。这部分的研究可以参考、结合虚拟企业和生态工业园相关理论进行研究。

由于虚拟生态工业园是一个开放的系统，因此以上两方面的研究也要注意其动态性的体现。

［1］曹望，汪长江.关于发展循环经济下虚拟生态工业园的思考［J］.集团经济研究，2007，（2）.

［2］方晓辉，万玉秋.我国虚拟生态工业园的发展及前景展望［J］.环境保护科学，2007，（6）.

［3］邓云，周德群.我国制造企业构建虚拟生态工业园模式分析［J］.工业技术经济，2005，（7）.

［4邓伟年，周庆瑞.基于我国国情的虚拟生态工业园发展及前景［J］.气象与环境科学，2008，（9）.

［5］许涵.江西虚拟工业园区构建与管理研究［D］.万方硕士论文数据库，2007.

［6］韩天赐，兰友根.虚拟生态工业园建设的环境及运行条件研究［J］.兰州学刊，2004，（9）.

［7］董銮琛，穆献忠.虚拟生态工业园稳定性的初步研究［J］.理论研讨，2009，（6）.

［8］兰友根.虚拟生态工业园区构建与生态供应链稳定性研究［D］.万方硕士论文数据库，2005.

［9］冯南平，熊比琳.适合我国中小企业发展的虚拟生态工业园运行模式［J］.科技与管理，2006，（4）.

［10］毛玉如，孙启宏.虚拟型生态工业园区典型演进过程研究［J］.环境与可持续发展，2008，（2）.

［11］秦荪涛，徐立中.基于多Agent的虚拟生态工业园区的建模与仿真［J］.系统仿真学报，2007，（6）.

［12］毛玉如，孙启宏.虚拟型生态工业园区研究新方法［J］.环境与可持续发展，2008，（1）.