1.4 国外研究与发展现状
关于产业生态网络,国外学者对其概念界定、内涵、特征、本质及其与产业生态发展或可持续发展的关系有较深入的研究,其余则多数是从现实存在的生态产业园或网络中寻找有用的知识和经验(Tudor et al.,2007)。但经过对产业共生网络多年的总结、归纳和探索,近几年来,国外的研究者很多都把注意力转到了更深和更广的理论研究层面。总的来讲,研究工作主要集中在如下几个方面:
(1)关于生态发展理念的产生和历史演化。
Cote(2000)将生态发展看成是通过环境与资源管理达成协作而寻求更好资源环境绩效的制造业和服务业的群体。生态发展战略在商业中已经实践了几个世纪,以保护有价资源、鼓励创新和实现财务利润最大化(Trillium Planning&Development Inc.,2003)。Cohen-Rosenthal(2003)认为产业生态联系总是存在于各种商业和社区之中。Desrochers(2002)通过19和20世纪以来的文献展示了历史事实,表明企业之间的循环关联是过去经济发展的重要特征,但来自于产业生态和相关领域的大部分评判者(Simonis,1994;Ayres,1994;Cote&Smolenaars,1997;Frosch,1995;Lowe,1997;Ehrenfeld&Gertler,1997)都忽视了这一点。Desrochers(2002)认为原因有二:一是缺少有关企业之间循环联系的同步形式的研究;二是20世纪对资源回收的市场扭曲和制度障碍的逐渐积累。他列举了大量的历史证据,反驳过去的经济发展属于“开采—使用—废弃”的线性模式的观点。生态发展战略不属于一个新的思想,过去它由于受技术水平和制度障碍所限,仅仅在较小的规模上实践。其创新之处表现在对这些战略的多目标综合应用,以实现财务效益最大化、商业与社区联系的强化以及环境损害的降低。Trillium Planning&Development Inc.(2003),Cohen-Rosenthal(2003)及Sterr和Ott(2004)则认为过去较小规模上对生态发展战略的实施可能是无意识或不够系统的。Cohen-Rosenthal(2003)认为,如果是有意识的或系统的,能为股东、利益相关者和环境带来价值,对应的利益相关者就知道如何调整以适应新的市场、技术和原材料,而产业生态发展的现状表明并非如此。产业生态领域的进步,特别是产业生态从物质流和能量流向人力资源、战略管理与政策期望转化,对于深化认识、系统化及其进一步发展起到了至关重要的作用。况且已有文献确认这些产业生态活动(规划的和未规划的)是为股东、利益相关者和环境带来增加值的。
(2)关于产业生态活动或发展模式的分类和特征。
Roberts(2004)用不同的方法将产业生态发展分为三个不同层次,即企业层面、产业生态园或产业共生网络、网络化的产业生态园。企业层面应用产业生态原理可以取得可观的运营效益,但因回收成本的约束而受废弃物和副产品的数量规模及品质的影响。根据Laybourn(2002)的报告,“产业生态园”和“产业共生网络”涵盖了比较多的要素,包括企业的能量和物质平衡,生产工艺和产能,基础设施和功能支持的需求,人力与知识资本等,在网络公司直接沟通的基础上寻求长远而连续的合作关系。类似地,Mirata(2004)认为产业共生网络可以改善不同资源和产能的效率与效能,超过企业个体各自为政时的情形。Roberts(2004)认为“网络化的产业共生系统”是产业共生网络的集群,比产业共生网络要高一个层次,代表了产业共生网络宏观层面的发展,跨区域地与其他产业共生网络之间存在战略性的关联或联盟。
产业共生和其他工业可持续发展战略相比有一定的优势(Altham&Van Berkel,2004)。Kalundborg案例被文献反复引用表明产业共生是很成功的手段,而成功的案例不多则表明产业共生网络不容易规划、开发和管理。Kalundborg网络共生的建设是基于6个生产企业、1个废弃物处置企业和Kalundborg市政之间的网络化合作,这些企业可以成功地以商业化开发彼此的副产品或残余物,减少污染和自然资源的消耗。这种产业共生是从过去25年间逐渐演化而来的,没有预先的总体设计,因为企业为寻求副产品的经济利用,降低了遵守新的和日益严格的环境规制而带来的环境成本(Ehrenfeld&Gertler,1997)。尽管获得了有形的环境收益,废弃物的双边交换却主要是通过经济收益来激励的(Christensen et al.,2000)。
(3)各国生态产业园形成的原因、动机和识别方法。
Desrochers(2002)研究了丹麦的Kalundborg和欧美国家的典型生态工业园,认为产业共生的主要成因是通过副产品获利或原材料循环使用带来生产成本降低的企业家行为;产业共生是历史上很普遍的现象,只是被现代研究者所忽略而已,因此以废弃物交换为基础的生态工业网络是可以获利的,并能由企业自发形成的。Chertow(2007)对追求产业共生关系的激励和途径进行了历史性的回顾,认为产业共生包含物质、能量、副产品和水资源在多元化的企业之间的物理交换,发现现有的产业共生比设计建设生态产业园的做法更能够带来产业的可持续发展。他对美国总统可持续发展委员会建议的15个项目进行分析,并与另外12个自组织形成的项目进行比较,就如何识别和挖掘现存的产业共生关系“内核”提出了对策,就如何发现有发展前景的潜在的更大的产业共生关系的苗头提出了政策建议。
(4)成败和现状评价研究(Chertow,2000;Lamber&Boons,2002;Chertow,2007)。
迄今为止,比较重要和普遍达成共识的一个发现是,政府部门的产业或区域发展规划、政策法规、政府补贴等引导性行为对虚拟生态工业园(网络)的启动有一定的推动作用,但最终要通过市场机制才能促进其纵深发展和获得成功,并实现良好的资源环境绩效和经济社会可持续发展(Desrochers,2004;Heeresa et al.,2004)。另一个较重要的发现是,在比生态产业园更大的区域层面上进行区域副产品交换,构建生态工业网络,有一定的可行性(Desrochers,2002),也存在成功的案例(Sterr&Ott,2004),但区域内参与企业之间的沟通、诚信、合作关系构建有困难(Lamber&Boons,2002)。
(5)产业生态实践和生态产业园存在的问题、影响成败的因素、解决问题的措施和办法、政府部门的协调引导作用等(Lamber&Boons,2002;Mirata,2004)。
Desrochers(2002)研究了本地区层面和区域之间形成城市与企业之间物质循环联系的经济激励机制,认为当前培育生态产业园和产业生态网络的地理范畴过于狭隘,而公共规划不可能比企业的自组织行为更加有效。从Kalundborg生态产业园获得的最重要经验是其规制框架的柔性。
Sterr和Ott(2004)研究了德国Rhine-Neckar产业区域作为生态工业发展载体的问题,认为和生态产业园相比,规模相对较大的区域可能更适合物料闭环,构建可持续产业生态系统,但同时也带来其他问题,例如建立区域生态体系成员之间必要的信任和协调、数据的收集和规范化、减少搜寻合作伙伴的交易成本等。IT工具和软件是生态产业发展的支撑,可以加强工业企业之间的正协同效应。
目前生态工业园仍存在许多问题,并没有进入大发展的阶段,没有形成成熟的运作模式(McManus1&Gibbs,2008),对其形成机制也没有统一的认识(Gibbs&Deutz,2007)。有些学者还将产业生态学原理应用于城市规划、区域景观设计等领域(Yang&Lay,2004),并深入探讨其对可持续发展的意义(Korhonen,2004)。
Gibbs和Deutz(2007)对欧美国家的16个生态产业园(EIP)进行了深度的访问和调查,发现企业和工业过程之间通过废弃物或物料循环建立的网络联系很有限,这些园区仍然处于发展的起始阶段,所谓的联系仅仅是想法。建立全新的生态产业园的较现实的做法是:在同一地点基于现有的和可能的联系,通过积极主动的政策,建立园区。Tudor等(2007)对EIP进行了评价,认为生态产业园存在固有的限制,需要克服,提出了EIP成功构建并长期生存的改进建议和措施。
(6)社会与人文因素对产业生态网络建构的影响。
Andersson和Sweet(2002)研究了厂商在参与产业网络后必须进行的战略调整及其产生的问题,Domenech和Davies(2009)应用社会网络分析与网络理论于产业共生,分析社会侧面的影响,而Jacobsen(2009)分析了社会因素对厂商参与产业共生的影响。
(7)资源环境绩效及其对经济、社会可持续发展的意义(Gibbs et al.,2005)以及产业生态网络潜在的应用领域和效益(Cohen-Rosenthal&Galliard,1996;Deppe&Cohen-Rosenthal,1999)。
(8)产业共生和产业生态网络的理论框架与建模。
Boons等(2011)发现,越来越多的证据表明,政府部门、厂商、NGO都在试图推进产业共生,但这个概念及其应用缺少一个综合的理论框架。他们提出的框架可以作为区域产业系统改变产业关联以减少生态影响的动力学基础。产业共生的概念框架包含两个层面,即区域产业系统层面和产业共生概念扩散的社会层面。他们将两个层面的动力学与生态影响的变化和制度能力的提升关联起来,并基于理论框架内的变量及其基本关系,提出了研究路径。研究的路径是:制度的能力在区域产业系统中是如何随时间而演变的,这些系统如何影响产业生态,对产业共生的诱导和阻碍因素是否可以通过传播机制来理解,这些机制如何相互作用以创造出产业共生的不同扩散模式。
Chertow和Ehrenfeld(2012)基于生态学、生物学、组织理论和系统理论提出了一个产业共生的不连续三阶段模型。这个模型从随机形成阶段就包含了大量的厂商进行物质与能量交换,有意识、有意图地追求网络收益,将信念和习俗制度化,以构成成功的合作行为。因变化多,故不存在一个独特的路径达到这个结果。对收益的认可是推动这些自组织系统发展的迫切特征。
Lombardi和Laybourn(2012)根据产业生态学的本质和生态学的哲学分析了产业共生的术语,提出了一个新的产业共生概念,有助于推动创新性的绿色增长。产业共生涉及网络中的大量组织、培育生态创新与文化的长远变化,网络中的知识创新与知识共享为产品带来了互惠的有利交易,为副产品带来了实现增加值的平台,而商业与技术过程得到改善。尽管地理相近性与产业共生经常相关,但不是充分必要条件,物质资源的交换也不是重点。
Cimren等(2011)开发了一个决策支持工具用于分析副产品协同效应(BPS)网络,后者涉及在区域产业群内的物质加工与运输。数学编程技术用于决定最佳网络设计与物料流,以使总成本或环境影响最小化。这个方法学被镶嵌到图形软件版EcoFlowTM中。该工具用于模拟和分析Missouri Kansas市BPS网络中的各种协同效应。通过对一个不存在协同效应的基础案例与EcoFlowTM找到的最佳解进行比较,结果表明,当网络中的厂商以合作的态度谋取系统利润时,每年可节省的费用高达1 500万美元。BPS方法可以减少29%的总成本、25.8%的平均企业成本、30%的二氧化碳排放和37%的固废。该模拟方法可以拓展,以更好地表述工业与生态过程。
总而言之,产业生态网络中产业(或工业)共生耦合关系既可能是企业或组织自发形成的,也可能是由政府部门、中介组织、企业、当地社区或投资商主动设计、引导、培育或促进而成。后者对产业共生网络的协调和促进作用在很多文献中都有提到(Mirata,2004;Cote&Smolenaars,1997;Burstrom&Korhonen,2001)。但根据国外部分学者的研究,基于成本考虑,使利润最大化的市场机制自发形成的虚拟生态工业园(网络)更有效率,例如著名的Kalundborg工业园、奥地利的Styria、德国的Ruhr、芬兰的JyvaÈ skylaÈ地区、美国洛杉矶的石化联合企业和加拿大的Houston、Sarnia工业园都是长期自发形成的(Desrochers,2002)。