張智光

南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,南京 210037

面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)：理論、模型與實(shí)例

張智光*

南京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院,南京 210037

在全球氣候變化背景下,研究適應(yīng)生態(tài)文明要求的新的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式——超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基本原理、結(jié)構(gòu)模型、運(yùn)行機(jī)理和實(shí)際應(yīng)用。首先,運(yùn)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析方法梳理不同時(shí)期經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模式的演進(jìn)過程：由“從搖籃到產(chǎn)品”的粗放經(jīng)濟(jì),到“從搖籃到墳?zāi)埂钡哪┒酥卫斫?jīng)濟(jì),再到“從搖籃到搖籃”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。延續(xù)這一綠色發(fā)展趨勢(shì),根據(jù)文明演化的共生理論和艾根創(chuàng)立的超循環(huán)理論,提出超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論構(gòu)想,并描繪“從孕育到孕育”的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念結(jié)構(gòu)。其次,將超循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想應(yīng)用于林紙拓展系統(tǒng)(EFPS)。在分析中國造紙工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和瓶頸及其與林業(yè)和生態(tài)環(huán)境相互關(guān)系的基礎(chǔ)上,按照資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈(簡(jiǎn)稱“三鏈”,或3C)逐層拓展的邏輯順序,研究EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的系列結(jié)構(gòu)模型。具體來說,依次建立起各層次的超循環(huán)結(jié)構(gòu)模型——制漿造紙系統(tǒng)的資源鏈核心層模型、供應(yīng)鏈系統(tǒng)的資源鏈拓展層模型、生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的生態(tài)鏈拓展層模型,以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的價(jià)值鏈拓展層模型。然后將各層次的結(jié)構(gòu)模型綜合起來,形成EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的多重拓展-嵌套整體模型。該模型既能展示EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的全貌,又包含其各層次的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。因此既能為各級(jí)政府在制定國家和地區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)總體發(fā)展規(guī)劃時(shí)提供參考,又能為制造企業(yè)、營林組織、供應(yīng)鏈、行業(yè)協(xié)會(huì)等各類經(jīng)濟(jì)主體的綠色經(jīng)營決策提供支撐。最后,在上述實(shí)證研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行理論提升。一方面提出超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R原則：減量化、再循環(huán)、再利用、再分配和再培育。另一方面基于5R原則和3C循環(huán)鏈,構(gòu)建5R- 3C理論模型,并研究其5R- 3C共生運(yùn)行機(jī)理。研究表明,在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下,產(chǎn)業(yè)與生態(tài)系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)互利共生的良性循環(huán)。以上研究成果的主要?jiǎng)?chuàng)新之處在于：在原理上,揭示了面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念結(jié)構(gòu)、本質(zhì)屬性和5R原則；在機(jī)理上,創(chuàng)立了超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R- 3C模型及其共生運(yùn)行機(jī)理；在實(shí)施上,以林紙拓展系統(tǒng)為例,為超循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論的“落地生根”和推廣應(yīng)用構(gòu)建了具體的多重拓展-嵌套模型。

循環(huán)經(jīng)濟(jì)；超循環(huán)經(jīng)濟(jì)；超循環(huán)理論；共生理論；林業(yè)；造紙工業(yè)；生態(tài)文明

如果說狹義循環(huán)經(jīng)濟(jì)正在逐步脫離青色文明階段[1],并且叩響了生態(tài)文明的大門,而廣義循環(huán)經(jīng)濟(jì)剛剛邁進(jìn)生態(tài)文明(綠色文明)的門檻,以實(shí)現(xiàn)淺綠文明為發(fā)展目標(biāo),那么超循環(huán)經(jīng)濟(jì)則是入門后的一種順應(yīng)生態(tài)文明要求的發(fā)展模式,走上了一條深綠文明的康莊大道。但是目前關(guān)于超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究與生態(tài)文明的要求還有較大的差距,還不是真正意義上的超循環(huán)經(jīng)濟(jì),本質(zhì)上還屬于廣義循環(huán)經(jīng)濟(jì)。為此,本文擬研究面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論和模型,并以林紙拓展系統(tǒng)(expanded forest-paper system,EFPS)為例,通過實(shí)證表明超循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論具有深厚的現(xiàn)實(shí)根基。

1 文獻(xiàn)回顧與分析

循環(huán)經(jīng)濟(jì)(circular economy,CE)學(xué)說首先由美國經(jīng)濟(jì)學(xué)家K·波爾丁(Kenneth Boulding)于1966年提出。他認(rèn)為在人類與自然資源構(gòu)成的大系統(tǒng)內(nèi),應(yīng)當(dāng)將傳統(tǒng)的資源開采、企業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品消費(fèi)、廢棄物排放的資源依賴和消耗型單向經(jīng)濟(jì)增長方式,轉(zhuǎn)變?yōu)橘Y源節(jié)約和循環(huán)利用的生態(tài)型經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式,以緩解自然資源枯竭和生態(tài)環(huán)境破壞的問題[2]。此后,各國學(xué)者對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)問題進(jìn)行了廣泛而深入的研究。其中,從2006年至今,中國學(xué)者每年發(fā)表的相關(guān)學(xué)術(shù)論文數(shù)量最多,對(duì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究做出了重要貢獻(xiàn)[3]。通過對(duì)現(xiàn)有文獻(xiàn)的梳理,可以歸納出循環(huán)經(jīng)濟(jì)的核心內(nèi)涵。從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)看,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種閉環(huán)經(jīng)濟(jì)(closed-loop economy),而傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)模式則屬于開環(huán)經(jīng)濟(jì)(open-loop economy)或線性經(jīng)濟(jì)(linear economy)[4]。從核心思想看,循環(huán)經(jīng)濟(jì)遵循減量化(reduction)、再循環(huán)(recycle)、再利用(reuse)的3R原則[5]。從系統(tǒng)范圍,循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)可分為3個(gè)層次：小循環(huán)(單個(gè)企業(yè)與自然系統(tǒng))、中循環(huán)(多個(gè)企業(yè)與自然系統(tǒng))、大循環(huán)(社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然系統(tǒng))[6]。前兩者為狹義循環(huán)經(jīng)濟(jì),后者為廣義循環(huán)經(jīng)濟(jì)[7]。

一些學(xué)者認(rèn)為上述循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論仍存在局限性,并借鑒德國科學(xué)家艾根(Manfred Eigen)的超循環(huán)理論(hypercycle theory)提出了超循環(huán)經(jīng)濟(jì)設(shè)想。最初的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)包含兩個(gè)循環(huán)層面：基礎(chǔ)層循環(huán)(物質(zhì)、能量和信息循環(huán))和創(chuàng)新層循環(huán)(系統(tǒng)開放及發(fā)展效率的創(chuàng)新)。其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為：循環(huán)(資源→產(chǎn)品→再生資源)→創(chuàng)新→新循環(huán)[8]。而后,為了使超循環(huán)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)與超循環(huán)理論中的反應(yīng)循環(huán)、催化循環(huán)和超循環(huán)結(jié)構(gòu)更加吻合,研究者又將兩層結(jié)構(gòu)進(jìn)一步分解成3層循環(huán)結(jié)構(gòu)：內(nèi)循環(huán)(反應(yīng)循環(huán),單個(gè)企業(yè)資源循環(huán))、中循環(huán)(催化循環(huán),由多個(gè)企業(yè)內(nèi)循環(huán)構(gòu)成的大資源循環(huán))、超循環(huán)(由多個(gè)中循環(huán)構(gòu)成的社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然系統(tǒng)的物質(zhì)、信息和資金循環(huán))。同時(shí),將循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則拓展成減量化、再循環(huán)、再利用和再創(chuàng)新(reinnovation)4R原則[9]。

對(duì)超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的探索為我們進(jìn)一步深化循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論與實(shí)踐提供了新的思路：循環(huán)經(jīng)濟(jì)不僅有工業(yè)生態(tài)學(xué)等發(fā)展分支[3],還可以向更加深廣的生態(tài)經(jīng)濟(jì)自組織理論方面拓展。但仔細(xì)比較后不難發(fā)現(xiàn),現(xiàn)行超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的構(gòu)想與循環(huán)經(jīng)濟(jì),尤其是廣義循環(huán)經(jīng)濟(jì)沒有本質(zhì)的差異,還不是真正意義上的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)。具體來說,主要有以下幾方面的問題。(1)現(xiàn)行超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3個(gè)層次(內(nèi)循環(huán)、中循環(huán)、超循環(huán))與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3個(gè)層次(小循環(huán)、中循環(huán)、大循環(huán))都將研究范圍擴(kuò)展到了社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然系統(tǒng),沒有實(shí)質(zhì)性的區(qū)別,只是前者運(yùn)用超循環(huán)理論對(duì)后者的3個(gè)層次進(jìn)行了重新詮釋。(2)現(xiàn)行超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)突出特點(diǎn)是在循環(huán)經(jīng)濟(jì)3R原則基礎(chǔ)上增加了“再創(chuàng)新”原則,但并未提出具體的創(chuàng)新內(nèi)涵和途徑。其實(shí),任何一種創(chuàng)新都在現(xiàn)有創(chuàng)新基礎(chǔ)上的“再創(chuàng)新”。這就是說,“再創(chuàng)新”原則過于空泛,不如減量化、再循環(huán)、再利用3R原則那么具體、實(shí)在和可操作?？梢?“再創(chuàng)新”與原有3R原則并不對(duì)等,還夠不上超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一個(gè)新原則。(3)現(xiàn)行超循環(huán)經(jīng)濟(jì)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)一樣,都沒有超越資源利用的范疇,沒有涉及資源的人工培育和生態(tài)的人工恢復(fù),只能實(shí)現(xiàn)生態(tài)弱害和產(chǎn)業(yè)偏利共生,而面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的真正目標(biāo)則是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的互利共生,從而實(shí)現(xiàn)“人工超生物文明”[1]。(4)現(xiàn)行超循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究只是抽象地描繪了一個(gè)“烏托邦式的畫面”：提出了概念構(gòu)想、方針原則[10]、應(yīng)用對(duì)策[11]等,尚未找到并研究具體的實(shí)現(xiàn)途徑、應(yīng)用范例、“落地”的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)及其運(yùn)行機(jī)理。

鑒于以上分析,本文擬從以下幾個(gè)方面對(duì)超循環(huán)經(jīng)濟(jì)展開研究。(1)向上突破“天花板”。超越生態(tài)弱害和產(chǎn)業(yè)偏利共生的發(fā)展目標(biāo),尋求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)互利共生的途徑,使經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式產(chǎn)生質(zhì)的飛躍。(2)向下突破“樓板”。為使超循環(huán)經(jīng)濟(jì)落地生根,尋求具體的實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域,構(gòu)建超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)際應(yīng)用系統(tǒng),以解決產(chǎn)業(yè)與生態(tài)共生發(fā)展的現(xiàn)實(shí)難題。(3)內(nèi)涵的明晰。在3R原則的基礎(chǔ)上,尋求能夠代表超循環(huán)經(jīng)濟(jì)本質(zhì)屬性的具體化的新原則,替代空泛的“再創(chuàng)新”原則。(4)外延的拓展。為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的互利共生,在循環(huán)的廣度上,要超越資源利用循環(huán),向上游的可再生資源培育拓展；在循環(huán)的深度上,不僅研究資源鏈超循環(huán),還要研究生態(tài)鏈和價(jià)值鏈超循環(huán),以及“三鏈”協(xié)同運(yùn)作的超循環(huán)自組織機(jī)理。

2 循環(huán)經(jīng)濟(jì)的演進(jìn)過程與結(jié)構(gòu)分析

在對(duì)人類環(huán)境保護(hù)意識(shí)的崛起和環(huán)保措施的強(qiáng)化過程進(jìn)行系統(tǒng)梳理和分析后可知,從開環(huán)經(jīng)濟(jì)到閉環(huán)經(jīng)濟(jì)模式的演進(jìn)過程經(jīng)歷了先污染、后治理、再循環(huán)幾個(gè)發(fā)展階段。下面對(duì)其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和本質(zhì)特征逐一進(jìn)行分析,從中發(fā)現(xiàn)其演進(jìn)規(guī)律,為超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究奠定基礎(chǔ)。

2.1 “從搖籃到產(chǎn)品”的粗放經(jīng)濟(jì)

最初的經(jīng)濟(jì)增長方式只關(guān)注生產(chǎn)活動(dòng),以經(jīng)濟(jì)增值為唯一目標(biāo),而忽視對(duì)人類賴以生存和發(fā)展的自然環(huán)境的保護(hù),我們稱之為粗放經(jīng)濟(jì)模式。它與通常所說的“粗放型經(jīng)濟(jì)”不同,后者是指在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部的粗放經(jīng)營,與集約型經(jīng)濟(jì)相對(duì)應(yīng)。而本文所說的“粗放經(jīng)濟(jì)”并不局限于經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部,還包括了它與會(huì)環(huán)境和自然環(huán)境相互作用時(shí)的粗放。具體來說,在粗放經(jīng)濟(jì)模式下,工業(yè)企業(yè)大量消耗自然資源進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn),人類社會(huì)毫無節(jié)制地使用產(chǎn)品,而對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的污染物和產(chǎn)品使用后的廢棄物則直接排放和丟棄。如此,不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)投入產(chǎn)出效率低下,而且導(dǎo)致自然資源的濫用和自然環(huán)境的嚴(yán)重污染。也就是說,人們只注重從“搖籃”(資源耗用)到產(chǎn)品生產(chǎn)和使用的過程,而不關(guān)心生態(tài)環(huán)境的惡化。因此,稱之為“從搖籃到產(chǎn)品”的開環(huán)的粗放經(jīng)濟(jì)模式,其概念結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 經(jīng)濟(jì)模式的演進(jìn)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)的形成Fig.1 Economic patterns′ evolution and circular economy′s formation

2.2 “從搖籃到墳?zāi)埂钡哪┒酥卫斫?jīng)濟(jì)

20世紀(jì)50年代之后,西方主要國家看到粗放經(jīng)濟(jì)所造成的嚴(yán)重的環(huán)境污染后果,開始重視資源鏈的末端治理,樹立起經(jīng)濟(jì)增值和降低工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境污染的雙重發(fā)展目標(biāo)。在公眾覺醒和社會(huì)壓力下,企業(yè)的關(guān)注范圍沿著從“搖籃”到“產(chǎn)品”,向下游延伸至產(chǎn)品的“墳?zāi)埂?。即?duì)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染物和產(chǎn)品使用后的廢棄物進(jìn)行末端處理,去除其中的有害物質(zhì),降低環(huán)境污染,從而形成對(duì)資源鏈全生命周期的關(guān)注。因此,我們稱之為“從搖籃到墳?zāi)埂钡拈_環(huán)的末端治理經(jīng)濟(jì)模式,其概念結(jié)構(gòu)如圖1所示。但是,這種經(jīng)濟(jì)模式仍然是開環(huán)的,其資源消耗量依然很大,而且污染處理所導(dǎo)致的成本增加在一定程度上阻礙了環(huán)境治理的進(jìn)程。

2.3 “從搖籃到搖籃”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)

20世紀(jì)60年代之后,為了克服末端治理經(jīng)濟(jì)的弊端,循環(huán)經(jīng)濟(jì)思想誕生了。人們模仿自然生態(tài)系統(tǒng)中的物質(zhì)循環(huán)原理,開始意識(shí)到“世界上沒有絕對(duì)的垃圾,只有放錯(cuò)了地方的資源”。循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式需要在末端治理之前,對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)和使用中產(chǎn)生的污廢物進(jìn)行分類處理,將其中有用的資源作為同一個(gè)生產(chǎn)過程,或同一個(gè)企業(yè)的其他生產(chǎn)過程,或另一個(gè)企業(yè)的原料,進(jìn)行再加工和再利用,形成資源鏈的閉環(huán)系統(tǒng)。同時(shí),在經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)內(nèi)部,采取集約型經(jīng)濟(jì)和清潔生產(chǎn)等方式,在資源耗用、產(chǎn)品生產(chǎn)和產(chǎn)品使用等過程中盡可能做到資源消耗和污染物發(fā)生的減量化。總之,循環(huán)經(jīng)濟(jì)以經(jīng)濟(jì)增值、降低污染排放、降低資源和能源消耗為多重目標(biāo),不僅可以進(jìn)一步降低環(huán)境污染,而且可以降低自然資源的消耗速度,同時(shí)還能降低生產(chǎn)成本,提高投入產(chǎn)出效率。因此,我們將這種把污廢物從“墳?zāi)埂崩锢貋?重新回歸“搖籃”,成為可用資源的經(jīng)濟(jì)模式,稱為“從搖籃到搖籃”的閉環(huán)的循環(huán)經(jīng)濟(jì),其概念結(jié)構(gòu)如圖1所示。

與開環(huán)經(jīng)濟(jì)相比同,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種更好的保護(hù)自然環(huán)境的“防病”措施,可以防止自然環(huán)境不再患上新病,或者不再加重病情。但是,不生病并不等于健康。自然環(huán)境的原有病癥如何康復(fù)？只能靠自然系統(tǒng)的自身修復(fù)能力,這是一個(gè)漫長,有時(shí)是無法實(shí)現(xiàn)的過程,而人類對(duì)此無所作為。為解決這一問題,提出一種能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展的新型循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式——超循環(huán)經(jīng)濟(jì)。

3 面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理論構(gòu)想

3.1 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)屬性——基于文明演化的共生理論

根據(jù)人類文明演化的共生理論[1],人類各文明形態(tài)演進(jìn)過程和產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)與生態(tài)系統(tǒng)的共生關(guān)系的變化息息相關(guān)(表1)。表1中,共生屬性用符號(hào)“(產(chǎn)業(yè)±, 生態(tài)±)”表示產(chǎn)業(yè)與生態(tài)系統(tǒng)相互作用的受力情況：“+”表示受到促進(jìn)或獲利,“-”表示受到抑制或受害,“0”表示不受對(duì)方的影響。在原始文明階段,人類對(duì)自然缺乏認(rèn)識(shí),以采獵天然生物資源為生,對(duì)自然界懷有敬畏之感。其共生屬性表現(xiàn)為生態(tài)系統(tǒng)受正力,而產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)剛剛萌芽,受到原始自然條件的制約,受力為0和弱負(fù)力(故曰本色文明)。在農(nóng)業(yè)文明階段,人類對(duì)自然的認(rèn)知水平有了一定的提高,通過砍伐森林,開墾黃土地(故曰黃色文明),種養(yǎng)人工生物,獲得食物等農(nóng)產(chǎn)品,并從改造自然中獲益。農(nóng)業(yè)在經(jīng)歷了受限和受阻模式后(-, +),逐步發(fā)展起來,而生態(tài)系統(tǒng)的獲利程度也隨之逐步下降,直到既不獲利也不受害的產(chǎn)業(yè)偏害模式(-, 0)。在傳統(tǒng)工業(yè)文明階段,科技水平得到較大提高,人類通過大量采掘天然化學(xué)資源,制造機(jī)器和工業(yè)產(chǎn)品,并逐步樹立起征服自然的雄心壯志。經(jīng)過產(chǎn)業(yè)與生態(tài)系統(tǒng)的競(jìng)爭(zhēng)模式(-, -),產(chǎn)業(yè)逐步強(qiáng)大起來,達(dá)到既不獲利也不受害的生態(tài)偏害模式(0, -),最終進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)獲利而生態(tài)強(qiáng)害的產(chǎn)業(yè)寄生和捕食模式(+, -)。這是一種粗放的資源消耗和環(huán)境污染加重的工業(yè)發(fā)展模式(故曰黑色文明)。在新工業(yè)文明階段,人類環(huán)境保護(hù)和尊重自然的意識(shí)開始覺醒,通過制造高科技材料等人工化學(xué)資源、利用太陽能和風(fēng)能等天然物理資源、開發(fā)信息系統(tǒng)等人工物理資源,并通過末端治理和初步循環(huán)經(jīng)濟(jì)等集約化方式逐步減少天然資源和能源消耗,降低環(huán)境污染(故曰青色文明),達(dá)到生態(tài)弱害模式。在生態(tài)文明階段,人類意識(shí)到人是自然界的組成部分,發(fā)現(xiàn)長期被忽視的“天人合一”等古代哲學(xué)思想的現(xiàn)實(shí)價(jià)值,認(rèn)識(shí)到產(chǎn)業(yè)與生態(tài)應(yīng)當(dāng)并能夠?qū)崿F(xiàn)互利共生。首先,通過實(shí)行循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方式使產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)生態(tài)的不良影響下降到0,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)偏利共生模式(+, 0),防止生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)一步“患病”,依靠其天然生物機(jī)能緩解病情,邁入生態(tài)文明的門檻(故曰淺綠文明)。然而,僅僅“不生病”是不夠的,需要通過人工種植和養(yǎng)殖生物、實(shí)行超循環(huán)經(jīng)濟(jì)等方式更加積極有效地增進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)的健康發(fā)展,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的互利共生的模式(+, +),深化生態(tài)文明(故曰深綠文明)。此時(shí),文明的科學(xué)屬性經(jīng)歷了生物文明、化學(xué)文明和物理文明的螺旋式上升后,回歸并提升至生物文明的高級(jí)階段——超生物文明(包括天然和人工超生物文明),產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍[12]。

表1 人類文明演進(jìn)的屬性譜系

將上述循環(huán)經(jīng)濟(jì)的產(chǎn)生過程與人類文明的演進(jìn)過程進(jìn)行對(duì)比,可以看出,圖1所示的粗放經(jīng)濟(jì)是一種生態(tài)強(qiáng)害的非共生發(fā)展方式,與傳統(tǒng)工業(yè)文明相對(duì)應(yīng)；末端治理經(jīng)濟(jì)是一種生態(tài)弱害的集約型非共生發(fā)展方式,與新工業(yè)文明的初期相對(duì)應(yīng)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式進(jìn)一步弱化了產(chǎn)業(yè)對(duì)生態(tài)的危害,逐步逼近和達(dá)到產(chǎn)業(yè)偏利共生模式,分別與新工業(yè)文明后期和淺綠文明相對(duì)應(yīng)。從以上分析可見,“后循環(huán)經(jīng)濟(jì)”應(yīng)當(dāng)是與深綠文明相對(duì)應(yīng)的,能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)互利共生的經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,這就是超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)屬性。

3.2 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的多層結(jié)構(gòu)——基于超循環(huán)理論

確定了超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)屬性后,就需要研究超循環(huán)的基本構(gòu)成及其自組織原理。對(duì)此,超循環(huán)理論提供了有力的理論支撐。超循環(huán)理論(hypercycle theory)是德國科學(xué)家艾根(Manfred Eigen)在20世紀(jì)70年代提出的建立在分子生物學(xué)基礎(chǔ)上的關(guān)于非平衡態(tài)系統(tǒng)的自組織理論。該理論提出了自然界演化的自組織原理——超循環(huán),揭示了從化學(xué)系統(tǒng)到生物系統(tǒng)的進(jìn)化機(jī)制,在分子生物學(xué)水平上,建立了一個(gè)通過自我復(fù)制和自然選擇而進(jìn)化到高度有序水平的自組織系統(tǒng)模型。雖然該理論著眼于微觀世界的自組織現(xiàn)象,但宏觀系統(tǒng)也有相似的演化規(guī)律和自組織方式。因此,近年來超循環(huán)理論已廣泛應(yīng)用于生態(tài)文明建設(shè)[13]、低碳與循環(huán)經(jīng)濟(jì)[11]、企業(yè)與區(qū)域經(jīng)濟(jì)管理[14]、信息資源管理[15]等方面。借鑒這些成果,可以將超循環(huán)理論應(yīng)用于超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究。

將超循環(huán)理論與循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)進(jìn)行對(duì)比,可以發(fā)現(xiàn)超循環(huán)經(jīng)濟(jì)(hypercycle economy,HCE)的基本構(gòu)成與自組織原理(表2)。(1)關(guān)于“循環(huán)”。在超循環(huán)理論中,“循環(huán)”又稱基層循環(huán)或反應(yīng)循環(huán),是指靠外部催化劑驅(qū)動(dòng)的具有自復(fù)制特性的反應(yīng)序列,其中任何一步反應(yīng)的產(chǎn)物可作為另外某一步的反應(yīng)物。在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)中,“循環(huán)”對(duì)應(yīng)于將企業(yè)中的一個(gè)生產(chǎn)過程的廢棄物或多余能量作為另一個(gè)生產(chǎn)過程的原料或能源而形成的資源鏈的閉合結(jié)構(gòu),從而形成自復(fù)制機(jī)制。(2)關(guān)于“超循環(huán)”。在超循環(huán)理論中,“超循環(huán)”又稱一重超循環(huán)或催化循環(huán),是指由若干個(gè)基層循環(huán)在功能上耦合起來而構(gòu)成的高層循環(huán),進(jìn)而形成具有自催化和自復(fù)制特性的二級(jí)循環(huán)網(wǎng)絡(luò)。在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)中,“超循環(huán)”對(duì)應(yīng)于企業(yè)中的多個(gè)資源鏈基層循環(huán)進(jìn)一步耦合,形成整體企業(yè)的高層資源鏈循環(huán)網(wǎng)絡(luò),它具有自催化和自復(fù)制特性。(3)關(guān)于“多重超循環(huán)”。在超循環(huán)理論中,“多重超循環(huán)”是指由若干個(gè)超循環(huán)進(jìn)行更高層次的有機(jī)組合,形成多重嵌套的復(fù)雜超循環(huán)系統(tǒng)。各循環(huán)單元既能自催化和自復(fù)制,又能催化下一單元。在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)中,“多重超循環(huán)”包含了三次超循環(huán)拓展。首先由供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)企業(yè)的資源鏈(一重)超循環(huán)耦合成二重超循環(huán)系統(tǒng)——資源鏈拓展層超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)；然后再拓展到自然環(huán)境系統(tǒng)中形成三重超循環(huán)系統(tǒng)——嵌套了資源鏈超循環(huán)的生態(tài)鏈拓展層超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)；最后進(jìn)一步拓展到社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中形成四重超循環(huán)系統(tǒng)——嵌套了資源鏈和生態(tài)鏈超循環(huán)的價(jià)值鏈拓展層超循環(huán)網(wǎng)絡(luò)?！叭湣背h(huán)既能自催化和自復(fù)制,又相互催化。(4)關(guān)于超循環(huán)的自組織過程。超循環(huán)理論認(rèn)為,基層循環(huán)靠外部催化劑驅(qū)動(dòng),(一重)超循環(huán)兼具自催化和自復(fù)制特性,(多重)超循環(huán)的各單元既能自催化和自復(fù)制,又能催化下一單元。各循環(huán)單元自行循環(huán)、相互作用、相互催化,形成自組織機(jī)制,使系統(tǒng)向更高的有序狀態(tài)進(jìn)化。在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)中,資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈自行循環(huán)、相互作用、相互催化,進(jìn)而促進(jìn)該超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)良性循環(huán)和共生發(fā)展,使系統(tǒng)向更高的綠色文明狀態(tài)演進(jìn)。

表2 超循環(huán)理論在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)中的應(yīng)用

3.3 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念結(jié)構(gòu)——“從孕育到孕育”

根據(jù)以上分析,在“從搖籃到搖籃”循環(huán)經(jīng)濟(jì)的資源鏈反饋結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上(圖1c),可構(gòu)筑圖2所示的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)概念結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)把可再生資源的培育納入循環(huán)體系,而這一環(huán)節(jié)兼具產(chǎn)業(yè)和生態(tài)的雙重特征,是兩系統(tǒng)互利共生的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。以林紙拓展系統(tǒng)為例,林木資源的培育不僅為造紙工業(yè)提供必要的原料來源,同時(shí)還發(fā)揮著改善生態(tài)環(huán)境、固碳制氧、水土保持、維護(hù)生物多樣性等生態(tài)功能,而造紙工業(yè)的發(fā)展又會(huì)通過價(jià)值鏈反哺資源培育,進(jìn)而形成產(chǎn)業(yè)與生態(tài)相互促進(jìn)的良性循環(huán)。芬蘭的林業(yè)發(fā)展歷程就很好地驗(yàn)證了這種互利共生的現(xiàn)實(shí)可行性。芬蘭的森林曾經(jīng)遭受過戰(zhàn)爭(zhēng)和其他人為與自然因素的嚴(yán)重破壞。二戰(zhàn)后,該國通過先進(jìn)的管理方法和綠色造紙技術(shù),構(gòu)筑了造紙工業(yè)和營林業(yè)的良性互動(dòng)機(jī)制,實(shí)現(xiàn)了兩者的雙贏。目前芬蘭的森林覆蓋率已高達(dá)76%,生態(tài)效益良好[16]。

圖2 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的概念結(jié)構(gòu)Fig.2 Conceptual structure of hypercycle economy

由圖2可見,超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)包含資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈的多重超循環(huán)結(jié)構(gòu)。從“嬰兒”在“搖籃”期之前的“孕育”過程出發(fā),不僅通過資源鏈反饋至“搖籃”,而且通過價(jià)值鏈和生態(tài)鏈回饋“孕育”過程。從自然環(huán)境所受到影響來看,生態(tài)鏈的前饋和反饋對(duì)環(huán)境產(chǎn)生正向作用。雖然污廢物的排放和自然資源耗用對(duì)環(huán)境有負(fù)向作用,但一方面由于可再生資源的培育和資源的減量化使用,使得自然資源耗用顯著下降,另一方面污廢物的資源化利用和處理使得最終排放到自然環(huán)境中的污染物大大降低。因此在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式下,自然環(huán)境受到的正向作用遠(yuǎn)大于負(fù)向作用,從而促進(jìn)了自然環(huán)境的生態(tài)改善,使之從“防病”演進(jìn)到健康狀態(tài)。而在圖1c所示的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式中,自然環(huán)境沒有受到正向作用,人們所能做的只是盡可能減小負(fù)向作用?？梢?超循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種“從孕育到孕育”的健康式經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,它以資源、生態(tài)和價(jià)值的協(xié)同提升為目標(biāo),最終實(shí)現(xiàn)資源增長、生態(tài)改善和價(jià)值提升。

4 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的實(shí)證研究——以林紙拓展系統(tǒng)為例

為驗(yàn)證圖2所示系統(tǒng)的可實(shí)現(xiàn)性,下面需要通過實(shí)證研究將超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)具體化。由于超循環(huán)經(jīng)濟(jì)涉及面很廣,泛泛地研究難以得出更有價(jià)值的結(jié)果,需要選擇一個(gè)具體的應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)行深入探討。森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)的主體,具有固碳制氧、保持水土、涵養(yǎng)水源、防治土地沙漠化、維護(hù)生物多樣性等關(guān)鍵的生態(tài)功能,并對(duì)其他陸地生態(tài)系統(tǒng)的變化產(chǎn)生重要影響。在與森林相關(guān)的工業(yè)中,造紙工業(yè)無論在社會(huì)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境方面都具有十分突出的地位。而且林紙一體化、綠色造紙、造紙循環(huán)經(jīng)濟(jì)也是國際造紙工業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)[17]。因此,選擇林紙拓展系統(tǒng)EFPS作為超循環(huán)經(jīng)濟(jì)實(shí)證研究的對(duì)象。

進(jìn)入21世紀(jì)后一些專家提出了我國造紙工業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的構(gòu)想,研究了造紙業(yè)實(shí)施循環(huán)經(jīng)濟(jì)的必要性、適應(yīng)性和基礎(chǔ)條件等,認(rèn)為現(xiàn)代造紙工業(yè)是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理想載體[18]。在工程技術(shù)層面,許多學(xué)者分別對(duì)木材原料的有效利用、廢紙回用、廢水循環(huán)和再利用[19]、造紙污泥的資源化利用[20]、能量回用、熱電聯(lián)產(chǎn)[21]、清潔生產(chǎn)、污染控制等單項(xiàng)循環(huán)技術(shù)進(jìn)行了比較微觀的研究。在經(jīng)濟(jì)管理層面,一些學(xué)者對(duì)造紙工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的效率[22]、生態(tài)工業(yè)園[23]、產(chǎn)業(yè)集群[24]等進(jìn)行了比較宏觀的研究。在這些研究的基礎(chǔ)上,超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的研究需要完成以下工作：?jiǎn)雾?xiàng)循環(huán)經(jīng)濟(jì)技術(shù)的集成、循環(huán)經(jīng)濟(jì)工程技術(shù)與經(jīng)濟(jì)管理的整合、原料林培育與制漿造紙的集成、造紙業(yè)與木材加工業(yè)的集成、產(chǎn)業(yè)與生態(tài)系統(tǒng)的集成等,然后構(gòu)建能夠協(xié)調(diào)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)系統(tǒng)共生關(guān)系的EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型。

4.1 EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的多重拓展-嵌套建模路徑

根據(jù)表2所示的超循環(huán)層次結(jié)構(gòu),以及林紙拓展系統(tǒng)的特點(diǎn)[25],可得出圖3所示的EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)建模的多重拓展-嵌套邏輯路徑。首先需要構(gòu)建制漿造紙系統(tǒng)的核心層資源鏈結(jié)構(gòu),然后依此進(jìn)行微觀資源鏈拓展、中觀生態(tài)鏈拓展和宏觀價(jià)值鏈拓展,進(jìn)而逐層構(gòu)建整體的EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)。其中,資源鏈核心層和資源鏈拓展層合起來屬于產(chǎn)業(yè)系統(tǒng),它由以制漿造紙業(yè)為核心的供應(yīng)鏈系統(tǒng)構(gòu)成。其縱向供應(yīng)鏈包括森林培育業(yè)、制漿造紙業(yè)和市場(chǎng)營銷業(yè)等,橫向供應(yīng)鏈包括木材加工業(yè)、家具制造業(yè)和林產(chǎn)化工業(yè)等。在產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)中,森林培育業(yè)是聯(lián)系人工系統(tǒng)和自然系統(tǒng)的橋梁,是產(chǎn)業(yè)和生態(tài)系統(tǒng)共生關(guān)系的紐帶。由圖3可見,制漿造紙、供應(yīng)鏈、生態(tài)環(huán)境、社會(huì)經(jīng)濟(jì)等系統(tǒng)并不是并列的關(guān)系,而是層層拓展、層層嵌套和相互交織的關(guān)系。也就是說,在制漿造紙和供應(yīng)鏈系統(tǒng)中,關(guān)注資源鏈循環(huán)；在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)中,同時(shí)包含了資源鏈和生態(tài)鏈,關(guān)注生態(tài)鏈循環(huán)及其對(duì)資源鏈的作用；而在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中,資源、生態(tài)和價(jià)值鏈均有涉及,關(guān)注價(jià)值鏈循環(huán)及其對(duì)資源鏈和生態(tài)鏈的作用。

圖3 EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的多重拓展-嵌套建模路徑Fig.3 Multi-layer expansion-nestification modeling route of EFPS hypercycle economy

4.2 EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)多重拓展-嵌套模型的構(gòu)建

根據(jù)圖3的邏輯路徑,經(jīng)過資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈的逐層拓展,可以構(gòu)建一個(gè)龐大的EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)模型。為了便于表達(dá)和應(yīng)用,采用多重拓展-嵌套的方式來描述這一復(fù)雜系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)。

首先,在制漿造紙系統(tǒng)中研究資源鏈核心層超循環(huán)系統(tǒng)。以我國制漿造紙企業(yè)常用的堿法制漿工藝為例,對(duì)各種單項(xiàng)的制漿造紙工藝中的資源循環(huán)利用技術(shù)進(jìn)行梳理、篩選和整合[26],可以構(gòu)建EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的資源鏈核心層的詳細(xì)結(jié)構(gòu)模型。為了更清晰和簡(jiǎn)捷地表達(dá)和突出核心層的主要超循環(huán)機(jī)理,對(duì)該詳細(xì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抽象和提煉,得到圖4所示的資源鏈核心層結(jié)構(gòu)模型。其中的方框表示資源處理過程(簡(jiǎn)稱資源過程),有向?qū)嵕€表示資源流(包含物質(zhì)流和能量流)。順箭頭方向的資源流把資源過程連接起來所形成的鏈條就是資源鏈。圖4不僅描述了制漿造紙生產(chǎn)中的“備料→制漿→抄紙”主干過程,而且給出了堿回收、水處理、熱電聯(lián)產(chǎn)、煙塵和廢渣處理等輔助過程,進(jìn)而構(gòu)成了由廢紙回收、堿回收、水回收、纖維回收、石灰回收、廢料回收、蒸汽回收和電力回收等多重循環(huán)構(gòu)成的資源鏈超循環(huán)系統(tǒng)。

其次,將資源鏈核心層超循環(huán)系統(tǒng)在供應(yīng)鏈系統(tǒng)的縱向和橫向兩個(gè)維度進(jìn)行微觀拓展,形成資源鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)。具體來說,將圖4中的木材原料輸入等向供應(yīng)鏈上游拓展到森林培育環(huán)節(jié)；將紙產(chǎn)品輸出和廢紙?jiān)陷斎氲认蚬?yīng)鏈下游拓展到綠色營銷和綠色消費(fèi)環(huán)節(jié)；將廢紙、廢木和木材加工剩余物輸入等在橫向拓展到木材加工環(huán)節(jié)；將處理后的排放物(污泥、煤灰和木質(zhì)素等)在橫向拓展到廢物加工環(huán)節(jié)[27]。為解決資源鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過于龐大和難以表達(dá)的問題,對(duì)資源鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)的詳細(xì)結(jié)構(gòu)模型進(jìn)行抽象和提煉,并將圖4資源鏈核心層濃縮和嵌套于“資源鏈核心層結(jié)構(gòu)”框中,形成圖4所示的簡(jiǎn)捷的資源鏈拓展層結(jié)構(gòu)。這樣就可以清晰地看出營林循環(huán),化學(xué)和物理加工循環(huán),污泥包裝材料、煤灰磚建材和木質(zhì)素助劑循環(huán)等資源鏈超循環(huán)機(jī)理。

圖4 EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的多重拓展-嵌套模型Fig.4 Multi-layer expansion-nestification model of EFPS hypercycle economy

再次,將資源鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)在生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)的目標(biāo)層-經(jīng)營層和加工業(yè)-營林業(yè)兩個(gè)維度進(jìn)行中觀拓展,形成生態(tài)鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)。森林等資源是生態(tài)系統(tǒng)的生物學(xué)基礎(chǔ),根據(jù)生態(tài)學(xué)原理和我國生態(tài)建設(shè)的實(shí)踐,可以將資源鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)拓展至生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)[27]。同樣,將圖4資源邏拓展層濃縮和嵌套于“資源鏈拓展層結(jié)構(gòu)”框中,并對(duì)詳細(xì)的生態(tài)鏈拓展結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡(jiǎn)化,可形成圖4所示的生態(tài)鏈拓展層結(jié)構(gòu)。圖4c中的各方框(灰色框除外)表示促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)良性發(fā)展的過程(簡(jiǎn)稱生態(tài)過程),有向點(diǎn)劃線表示生態(tài)流(包含作用于生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)、能量、資金、技術(shù)、信息、政策等)。順箭頭方向的生態(tài)流把生態(tài)過程連接起來所形成的鏈條就是生態(tài)鏈。在加工業(yè)的生態(tài)鏈拓展部分,綠色工業(yè)政策促進(jìn)了資源節(jié)約、節(jié)能減排和生態(tài)工業(yè)園建設(shè)等措施的實(shí)施,同時(shí)圖4輸出的廢水、污泥和木質(zhì)素等經(jīng)無害化水處理和有機(jī)肥生產(chǎn)等過程轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)林木生長有利的再生水和有機(jī)肥等資源,從而提高了工業(yè)系統(tǒng)的環(huán)境友好程度。在營林業(yè)生態(tài)鏈拓展部分,綠色營林政策促進(jìn)了森林分類經(jīng)營、森林認(rèn)證和采伐約束等措施的實(shí)施,同時(shí)林紙一體化和綠色化等戰(zhàn)略促進(jìn)了原料林建設(shè)和林木可持續(xù)經(jīng)營(如實(shí)行近自然育林方式等),從而提高了森林生態(tài)效益。此外,森林固碳等作用將加工業(yè)和營林業(yè)兩部分聯(lián)系在一起。在以上生態(tài)鏈超循環(huán)的綜合作用下,該系統(tǒng)能有效實(shí)現(xiàn)改善生態(tài)環(huán)境的目標(biāo)。

最后,生態(tài)鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)中進(jìn)行宏觀拓展,形成價(jià)值鏈拓展層超循環(huán)系統(tǒng)。資源鏈和生態(tài)鏈超循環(huán)的驅(qū)動(dòng)力在于價(jià)值鏈超循環(huán)。我國林紙循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的瓶頸和國外林紙互動(dòng)的成功經(jīng)驗(yàn)都表明價(jià)值鏈的催化劑作用在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行中起到至關(guān)重要的作用。我們將邁克爾·波特提出的價(jià)值鏈理論運(yùn)用于EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì),對(duì)價(jià)值鏈循環(huán)過程進(jìn)行梳理和優(yōu)化[27],凝練出價(jià)值的分配與協(xié)調(diào)、價(jià)值的交易(包括面向資源鏈和生態(tài)鏈的市場(chǎng)交易)和價(jià)值的轉(zhuǎn)移(包括市場(chǎng)和行政機(jī)制)三類基本過程。經(jīng)過系統(tǒng)簡(jiǎn)化,并把圖4生態(tài)鏈拓展層濃縮和嵌套于“生態(tài)鏈拓展層結(jié)構(gòu)”框中,構(gòu)建了如圖4所示的價(jià)值鏈拓展層結(jié)構(gòu)模型。圖中,各方框(灰色框除外)表示促進(jìn)價(jià)值增值的過程(簡(jiǎn)稱價(jià)值過程),有向虛線表示價(jià)值流(不是狹隘的資金流,而是綠色發(fā)展觀指導(dǎo)下的綜合效用流)。順箭頭方向的價(jià)值流把價(jià)值過程連接起來所形成的鏈條就是價(jià)值鏈。良好的價(jià)值鏈超循環(huán)可以調(diào)動(dòng)制漿造紙企業(yè)、木材加工企業(yè)、營林企業(yè)、林農(nóng)、政府部門和社會(huì)組織等各類主體的積極性,促進(jìn)資源鏈和生態(tài)鏈的良性循環(huán),而資源鏈和生態(tài)鏈的健康發(fā)展反過來又會(huì)支撐價(jià)值鏈的持續(xù)增長,最終推進(jìn)整個(gè)超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)朝著有序的方向不斷演進(jìn)。

綜合以上4個(gè)部分,就得到了圖4所示的多重拓展-嵌套模型。該模型既能體現(xiàn)EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu),又能反映其層次結(jié)構(gòu)。首先,整體結(jié)構(gòu)便于對(duì)該復(fù)雜系統(tǒng)有一個(gè)完整和全面的認(rèn)識(shí),便于在實(shí)際工作中開闊視野和拓展思路,有利于各級(jí)政府在制定國家和區(qū)域的循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略。其次,分層結(jié)構(gòu)有利于各決策主體(如造紙和木材加工企業(yè)、營林組織、供應(yīng)鏈、相關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)等)在制定不同層面循環(huán)經(jīng)濟(jì)決策時(shí),根據(jù)各自獨(dú)特的需求和關(guān)注點(diǎn)各取所需。再次,拓展-嵌套模型便于理解局部超循環(huán)與整體超循環(huán)的關(guān)系,有利于協(xié)調(diào)各利益相關(guān)者之間關(guān)系。

5 基于實(shí)證的理論提升

5.1 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R原則與5R- 3C理論模型

從以上實(shí)證研究可知,超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)不僅要遵循一般循環(huán)經(jīng)濟(jì)的3R原則,還要遵循促進(jìn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)互利共生的原則。對(duì)圖4所示的EFPS超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的多重拓展-嵌套模型進(jìn)行理論提升,我們提出超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R原則：在原有的減量化(reduction)、再循環(huán)(recycle)、再利用(reuse)的3R原則的基礎(chǔ)上,增加再分配(redistribution)和再培育(recultivation)原則。為實(shí)現(xiàn)5R原則的功能,構(gòu)建與此相應(yīng)的5R 子系統(tǒng),然后根據(jù)圖2和圖4的原理,通過資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈(3C)可將5R子系統(tǒng)聯(lián)系成超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R- 3C理論模型(圖5)。由5R- 3C模型可見,為實(shí)現(xiàn)面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì),需要在建設(shè)一般循環(huán)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上,應(yīng)著力構(gòu)筑再分配和再培育兩個(gè)子系統(tǒng),并完善資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈相互促進(jìn)機(jī)制。

圖5 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R- 3C理論模型Fig.5 5R- 3C theoretical model of hypercycle economy

5.2 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R- 3C共生運(yùn)行機(jī)理

在5R- 3C理論模型中,資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈3C超循環(huán)并不是獨(dú)立運(yùn)行的,它們通過5R子系統(tǒng)相互耦合、相互催化,進(jìn)而形成超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的5R- 3C共生運(yùn)行機(jī)制。其中,價(jià)值鏈?zhǔn)莿?dòng)力和紐帶,它通過利益機(jī)制促進(jìn)資源鏈和生態(tài)鏈的良性發(fā)展；資源鏈?zhǔn)腔A(chǔ),它是生態(tài)鏈的生物學(xué)基礎(chǔ),又是價(jià)值鏈的物質(zhì)基礎(chǔ)；生態(tài)鏈?zhǔn)侵?它既是資源鏈持續(xù)增長的生態(tài)學(xué)支撐,又為價(jià)值鏈的運(yùn)行提供良好的生態(tài)環(huán)境支撐。同時(shí),3C循環(huán)鏈將5R子系統(tǒng)聯(lián)系成一個(gè)超循環(huán)有機(jī)系統(tǒng),使各子系統(tǒng)有效發(fā)揮各自的功能。其中,再分配子系統(tǒng)是整個(gè)超循環(huán)系統(tǒng)良性運(yùn)行的核心環(huán)節(jié)。它通過合理的利益分配和市場(chǎng)交易、反哺資源培育的價(jià)值回饋、可再生資源培育的多元化投資、生態(tài)效益正外部性的內(nèi)部化補(bǔ)償?shù)却胧樵倥嘤酉到y(tǒng)的良性發(fā)展注入活力。同時(shí),環(huán)保投資、負(fù)外部性的內(nèi)部化成本支出、碳排放和污染排放權(quán)的市場(chǎng)交易等措施將促進(jìn)減量化、再循環(huán)和再利用子系統(tǒng)的健康發(fā)展,并與再培育子系統(tǒng)一起形成資源鏈和生態(tài)鏈的良性循環(huán)。

此外,在超循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行過程中,需要將組織過程(政府行政行為和非政府組織行為)與自組織過程(市場(chǎng)機(jī)制)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。其中,構(gòu)建、營造和發(fā)揮好市場(chǎng)機(jī)制是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自組織性的關(guān)鍵,而政府的行政行為只限于進(jìn)行符合客觀規(guī)律的宏觀調(diào)控,不能進(jìn)行微觀介入,不能過度干預(yù)甚至破壞系統(tǒng)的自組織機(jī)制,否則將違背超循環(huán)理論的科學(xué)原理。

6 結(jié)論

6.1 各經(jīng)濟(jì)模式的綜合比較

綜合以上研究結(jié)果,可以從多個(gè)維度列出粗放經(jīng)濟(jì)、末端治理經(jīng)濟(jì)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)和超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的主要特性對(duì)比(表3)。由表3可以提煉出超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的本質(zhì)特征,由此可以給它下一個(gè)比較科學(xué)的內(nèi)涵界定：超循環(huán)經(jīng)濟(jì)是一種面向生態(tài)文明的閉環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式,它以可再生資源培育作為出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn),形成“從孕育到孕育”的包含資源鏈、生態(tài)鏈、價(jià)值鏈多重超循環(huán)的自組織系統(tǒng),通過減量化、再循環(huán)、再利用、再分配、再培育5R原則,實(shí)現(xiàn)資源增長、生態(tài)改善和價(jià)值提升的產(chǎn)業(yè)與生態(tài)互利共生的綜合目標(biāo)。

6.2 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“超越性”

由以上研究可知,與循環(huán)經(jīng)濟(jì)相比,超循環(huán)經(jīng)濟(jì)具有以下5個(gè)“超越”特性。

(1)循環(huán)鏈起訖點(diǎn)的超越。將循環(huán)鏈的出發(fā)點(diǎn)和歸宿點(diǎn)從“原料利用”前移到“資源培育”,把可再生資源培育作為資源加工業(yè)的“第一車間”,進(jìn)而超越“從搖籃到搖籃”的循環(huán),拓展到“從孕育到孕育”的更大范圍且具資源增殖性的超循環(huán)。

(2)循環(huán)鏈類型的超越。不僅超越企業(yè)、供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),拓展到更廣泛的生態(tài)環(huán)境和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)；而且超越單一的資源鏈循環(huán),拓展到資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈的超循環(huán),“三鏈”相互促進(jìn)、相互催化,形成良性循環(huán)。

(3)循環(huán)系統(tǒng)自組織性的超越。超越一般循環(huán)經(jīng)濟(jì)的組織過程,將多個(gè)基本循環(huán)耦合起來構(gòu)成超循環(huán),又將多個(gè)超循環(huán)耦合起來構(gòu)成更高層次的具有自組織性的超循環(huán),以促使整體系統(tǒng)從無序向有序演進(jìn)。這是超循環(huán)理論的在自然和人工復(fù)合系統(tǒng)中的推廣和深化。

表3 不同經(jīng)濟(jì)模式的特性比較

(4)循環(huán)系統(tǒng)共生性的超越。超越生態(tài)弱害和產(chǎn)業(yè)偏利共生階段,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的互利共生。

(5)循環(huán)系統(tǒng)文明性的超越。實(shí)現(xiàn)從“生物文明”到“超生物文明”的螺旋式上升的質(zhì)的超越,同時(shí)實(shí)現(xiàn)從“天然超生物文明(淺綠文明)”到“人工超生物文明(深綠文明)”的超越[12]。

6.3 超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用前景

在生態(tài)文明建設(shè)的背景下,超循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論必將具有廣泛的應(yīng)用前景。本文以林紙拓展系統(tǒng)為例給出了超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的應(yīng)用實(shí)例,為超循環(huán)經(jīng)濟(jì)的5R- 3C理論模型及其共生運(yùn)行機(jī)理走向?qū)嶋H應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。由于森林資源是與其他可再生資源(如生物資源、水資源、土地資源、氣候資源等)交集最大的自然資源生態(tài)系統(tǒng),因此本文的研究成果可以推廣到各類可再生資源的綠色發(fā)展領(lǐng)域。例如,在沙漠治理中,可以種植具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的沙漠植物(如寄生于固沙植物梭梭的中藥材肉蓯蓉等),將資源鏈、生態(tài)鏈和價(jià)值鏈耦合起來形成超循環(huán)結(jié)構(gòu),調(diào)動(dòng)各相關(guān)主體治沙的積極性,形成良性循環(huán)。

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Hypercycle economy oriented to an ecological civilization: theory, model, and instance

ZHANG Zhiguang*

College of Economics and Management, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China

A new economic pattern “hypercycle economy” oriented to the requirements of an ecological civilization is researched under the background of global climate change. This study includes its basic principles, structural models, operational mechanism, and practical applications. Firstly, the evolving process of economic patterns in different periods is summarized as follows: “cradle-to-product” in an extensive economy, “cradle-to-grave” in an end-treatment economy, and “cradle-to-cradle” in a circular economy, through the analysis of system structures. Following the trend of “green” evolution, a new theoretical hypothesis of hypercycle economy is conceived, and its conceptual structure of “breeding-to-breeding” is described, according to the symbiosis theory of human civilization′s evolution and the hypercycle theory put forth by Manfred Eigen in the 1970s. Next, the principle of hypercycle economy is applied to an expanded forest-paper system (EFPS). By analyzing the development and the bottlenecks of the Chinese paper industry, and its relationship with forestry and the natural environment, a series of structure models for EFPS hypercycle economy are studied by means of layer-by-layer expansion in the logical order of resources chain, eco-chain, and value chain (three chains, or 3C). Specifically, the hypercycle structure models for different layers are established successively as follows: the core layer of resources chain in pulp and paper system, expanded layer of resources chain in the supply chain system, expanded layer of eco-chain in the natural environment system, and expanded layer of value chain in the socio-economy system. Then, a multi-layer expansion-nestification overall model of EFPS hypercycle economy is constituted by means of synthesizing the structure models of various layers. This model not only reveals the complete picture of the EFPS hypercycle economy system, but also retains the system structures of its various layers. Thus, this not only provides references for governments at different levels to make national or regional development plans about circular economy, but also provides support to various economic entities, such as manufacturing enterprises, forestry organizations, supply chains, and business associations to make green business decisions. Finally, the above-mentioned empirical research is promoted in theory. On the one hand, the 5R principle of hypercycle economy is proposed as follows: reduction, recycle, reuse, redistribution, and recultivation. On the other hand, a 5R- 3C theoretical model is created according to the 5R principle and the three chains, and then its symbiotic operational mechanism is researched. The study shows that the industrial system and ecosystem can achieve a positive circle of mutualism in hypercycle economy. The main innovations of the above research are as follows. In principle, the conceptual structure, essential attributes, and 5R principles of hypercycle economy oriented to an ecological civilization are revealed. In mechanism, 5R- 3C model and its symbiotic operational mechanism for hypercycle economy are founded. And in realization, the concrete multi-layer expansion-nestification model of EFPS hypercycle economy is established, which contributes a practical example for the application of hypercycle economy theory to a wider field.

circular economy; hypercycle economy; hypercycle theory; symbiosis theory; forestry; paper industry; ecological civilization

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(71673136,70873059)；國家科技支撐計(jì)劃課題(2006BAD32B08); 國家林業(yè)局軟科學(xué)研究項(xiàng)目(2013-R07)；江蘇省軟科學(xué)研究項(xiàng)目(BR2015066)

2016- 02- 14; 網(wǎng)絡(luò)出版日期:2017- 02- 23

10.5846/stxb201602140278

*通訊作者Corresponding author.E-mail: zzg@njfu.com.cn

張智光.面向生態(tài)文明的超循環(huán)經(jīng)濟(jì)：理論、模型與實(shí)例.生態(tài)學(xué)報(bào),2017,37(13):4549- 4561.

Zhang Z G.Hypercycle economy oriented to an ecological civilization: theory, model, and instance.Acta Ecologica Sinica,2017,37(13):4549- 4561.