生态工业链风险联抗机制探索

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生产者企业向消费者企业提供所需的各类资源，上级消费者企业将其内部不能再利用的废弃物提供给下一级消费者企业作为原材料使用，下级消费者产生的废弃物再提供给下下级消费者；企业间基于对废弃物的“资源化”利用而形成了一种具有上下游关系的“链式”结构，最后无法分解的废弃物交由分解者企业处理或排出系统以外。例如广西贵港（制糖）生态工业园区中制糖企业将废糖蜜提供给能源酒精企业，能源酒精企业再将酒精废液提供给肥料企业等。上述两种途径同时存在，并且是相互交织、密不可分的。不同级别的消费者之间既可能存在对单一资源不同程度的利用而形成的链式关系，也可能存在对不同废弃物的使用而形成的链式关系。当园区内的企业数量和规模发展到一定程度时，资源将不再沿着单一的链条流动，各种链条之间相互交叉和结网将会成为一种普遍现象，一家企业可能同时参与几个链上的企业间活动而成为多个链条的共同结点。物质和能量在生态工业链上流动，原料、能源、废弃物及各种环境要素之间形成更为复杂的链网结构，能源、资源在其中反复循环得到最大限度的利用，废弃物资源化并实现再生增值[4]。

生态工业园区系统稳定性在生态工业链上的体现

生态工业园区的稳定性是指在一定时期内，系统在遭受干扰的情况下维持其经济生产力与环境效益的能力。抗干扰能力、经济生产力或是环境效益这些表征生态工业园区的稳定性的指标，都以生态工业链的稳定运行为前提。首先，政策变化、技术创新或市场冲击等干扰对任何企业造成的影响，绝不仅限于企业内部，而是经由生态工业链传导，对相关的上下游企业均将造成冲击，影响企业所在的整个生态工业链的正常运行。而生态工业链上的企业在个别企业遭受冲击时，将不得不在携手抵御冲击或切断与受冲击企业间的联系中做出抉择，风险经由生态工业链的传导，致使整个生态工业园区的稳定性受到威胁。其次，生态工业园区的经济生产力，是通过园区内企业间各种要素的结合和“资源—废弃物—再生资源”的周期式循环往复的动态生产模式来实现的；尽管生态工业链是模仿自然生态系统中生物链的物质与能量的流动方式构建的，但与自然生物链的本质区别在于，生态工业链上的企业首先是受经济学规律的制约，只有在经济上是有利可图的，企业才有动力遵循生态学规律。园区内各个企业形成生态工业链的主旨不是为了吃掉另一个企业的废弃物从而减少废弃物的排放量，而在于减少自己的成本（包括治污成本），提高产品的竞争力，归根结底是为了提高自身的经济效益。园区内已形成链式结构的其他企业接受一个新企业加入其中，也必然是新加入的企业能够提高链上原有企业的经济效益。否则，新企业将被逐出原有的生态工业链。新企业的加入，改变了原有的生态工业链的结构，提升了其经济效益，促进了技术创新以适应新的组织形式，即企业成为生态工业链上的节点促进了生态工业园区经济生产力的提高。再次，环境效益是生态工业园区区别于一般园区的最重要特征，环境效益的来源是企业间基于废弃物和能量利用等关系而形成的生态工业链，如果生态工业链运行稳定，则废弃物利用最大化和能源的梯级利用均可正常进行，环境效益可伴生经济效益实现。如若生态工业链无法稳定运行，那么废弃物与能量的利用也将无法正常进行，经济发展将回到传统模式，生态工业园区的稳定性也难以为继。可以说，生态工业园区在一定的时间和空间内的稳定性决定于园区内生态工业链的稳定运行。生态工业链的稳定性是指整个生态链系统受到内外部环境变化影响时，系统维持一定的结构和功能的能力。生态工业链稳定，则园区的各项生产活动亦稳定，进而园区的各项功能也能正常运行，则整个生态工业园区是稳定的。

生态工业链上经济生产力和环境效益的协同

经济生产力是各种有形要素与无形要素构成的经过复杂的非线性的相互作用和协同而构成的具有动态属性的系统。传统工业园区中的企业利用“资源—产品—废弃物”的生产模式获取收益；不同的是，生态工业园区中的企业是通过“资源—产品—废弃物—再生资源”的周期式动态循环的生产模式来不断获取收益的。生产模式的不同产生的直接后果是：（1）企业间由于副产品的交换产生了合作关系，形成了生态工业链；（2）在合作中上游企业可以享受到废弃物处置带来的收益（直接收益或处置成本的节约），下游企业以更低廉的价格获得原材料，双方均从中获益；（3）副产品因为有利可图而变成了被再次利用的资源，避免了直接排放产生的对环境的损害；（4）企业间的合作对组织管理提出了更高的要求，也促进了技术的创新、研究和开发以适应新的生产组织形式；（5）由于生态工业园区中组织管理功能和技术创新等因素，生态工业链上的企业能从副产品中获得更多的环境效益，并进一步促进了环境效益的增加；更重要的是，这一过程形成了一个良性的循环。生态工业链一经形成，由于链上企业能从中受益，因而都有维护生态工业链稳定运行的动机。园区内已形成链式结构的企业如果接受一个新企业加入其中，必然是因为新加入的企业能够提高链上原有企业的经济效益，使链上的其他企业从中受益；否则，新企业将不被原有的生态工业链所接受。芬兰东部城市约恩苏（Joensuu）曾经试图在已有的生态工业园区中通过建造新的发电厂，从而把已有的小型、零散的生态化链接企业进行整合运营，形成一条“主生态工业链”，强化园区的经济生产力，以改变其当时竞争力薄弱的现状。但是，这项工作由于在技术上不能提升泥煤燃烧效率致使物质与能源无法充分利用，以及其他一些对环境方面的破坏而被迫中止，新的发电厂并不被原有的生态工业链所接受[5]。一个新企业的加入被接受，将改变原有的生态工业链的结构，提升其经济效益，促进技术创新以适应新的组织形式，即新企业成为生态工业链上的节点必然促进生态工业园区经济生产力的提高。同时，新企业的加入将产生新的共生关系来完成对副产品的开发利用，也有助于环境效益的提高。

生态工业链上企业合作的客观需求

生态工业及生态工业园区仍然是新生事物，发展还不成熟，企业间理论上完美的合作在现实中往往难以推进。主要表现在：（1）生态工业作为新生事物，市场成熟度较低。生态工业链在相关企业选择合作对象时范围非常有限，较之传统产业链还存在一定差距。由于可选择的范围有限，可能导致生态工业链上的相关企业数量不足，完善程度受到影响；而生态工业链的这种组织结构先天不足的问题，使其极易受到干扰而产生不稳定性现象。（2）生态工业链上企业间合作程度较低。由于目前大多数的生态工业园区的生态工业链主要是在人为的主观认识下规划和设计的，且受制于市场的不成熟，结构比较简单；一般情况下链上的企业只与有限的几家企业合作，当链上的某个企业受到干扰，由于缺乏风险共担意识，即使其他企业的稳定性较高，整个生态工业链的稳定性也会受到冲击。生态工业链的稳定运营是需要经过市场检验的，只有存在经济利益，生态工业链才能稳定运营。换句话说，只有当企业成为链上的一个节点并能够从中获益时，才能在利益的驱动下，主动维护生态工业链的稳定性。因此，新企业要加入原有的生态工业链，必然要获取不少于加入前的自身运营效益；而原有的生态工业链愿意接受新企业的加入，也应能从中获益，即获取不低于新企业加入前的效益。一般来说，生态工业链越长，经济效益与环境效益越好。但同时，由于生态工业链上任何一个企业的波动都将影响到与其合作的其他企业，因此整个系统的稳定也将面临更大的风险[6]。可靠性理论认为，生态工业链系统的稳定性是由链上所有企业的稳定性共同决定的，而生态工业链产生波动大多只来自于个别的薄弱环节，其中稳定性最差的企业对生态工业链的影响最大。但是生态工业的发展还很不成熟，无法通过市场机制实现生态企业的自然“替补”。因此，从维护生态工业链正常运营的角度来看，生态工业园区中生态工业链上的企业间加强合作，共同对抗各类干扰来维护自身的稳定性，是非常必要的。一条看似完美无缺的生态工业链，在某种干扰下，可能会因对链上某一企业产生重大影响而致使生态工业链断裂，进而影响整个工业园区的稳定性。这样的例子并非罕见，即便是世界上最为成功的生态工业园区——卡伦堡工业共生体，在其发展历程中也曾有过这方面的经历，出现过不稳定迹象。1995年，卡伦堡共生体系中的济普洛（GyProc）石膏厂在常规分析时发现石膏中大量含钒，这种金属可对人类造成变态反应。最终调查发现原因是阿斯那斯（Asnaes）发电厂使用了一种价格十分低廉的燃料——奥利木松石油。调查人员在这种石油里发现了钒，导致石膏中也发现了钒。结果是，阿斯那斯发电厂改进其设备，以防止钒累积[7]。正如鲍德温（Baldwin）和里奇韦（Ridgway）所说：“对卡伦堡而言，技术变化、革新、外部的新压力、合并和接管等变化都会使整个系统承受显著影响，甚至有可能使系统坍塌。”[8]

生态工业链上的企业对风险的联抗机制

世界各国都在积极筹建新的生态工业园区或是对旧有工业园区进行生态化改造，但真正成功的范例并不多。即便是堪称生态工业园区典范的卡伦堡工业共生体系，也曾出现过不稳定的迹象。究其根本，生态工业园区由众多企业组成，企业间或紧密或松散的联系取决于经济效益的多少，这是由市场经济所决定的。尽管环境效益和社会效益是管理者和公众甚或是企业共同期盼的，但具有“理性人”特质的企业的天性是逐利的，环境效益和社会效益从某种意义上来说只是生态工业园区的副产品。换句话说，获得经济效益是企业的“个体理性”，而作为副产品的环境效益和社会效益却是“集体理性”的结果。生态工业园区中的企业通过废弃物利用的上下游关系形成生态工业链，对单个企业来说比独自经营时获得更多的经济效益，对整个园区来说获得了环境效益和社会效益，是个人理性与集体理性的共赢。生态工业链上的企业间尽管有合作，但基本上都是从自身的收益—成本核算，最大化自身的利润函数；当一家企业受到干扰时，很容易影响到上下游的合作企业，波及到整个生态工业链。已经有少数学者对生态工业链上企业的定价行为进行过研究。王秀丽[9]对上下游企业在生态工业链构建中的不同利益动机及博弈行为的分析，给出了符合博弈主体经济利益要求的构建生态工业链的途径。于海杰[10]应用博弈理论对单一上游和单一下游企业构成的生态供应链系统中上游企业的副产品和废弃物定价策略进行了研究。已有的少量文献主要集中在生态工业链上企业的个体行为，鲜有文献将生态工业链上的企业视为一个整体，对它们在运行过程中通过效益合理分配等措施以共同抵御风险的问题进行研究，而这类问题往往会给生态工业链的稳定运行带来风险甚至使企业之间的合作失败。因此，以生态工业链为目标，探讨在生态工业链上企业间合理地进行利润分配的有效形式，使受到干扰的或是稳定性较差的企业能从合作中受益，提高生态工业链抗干扰的能力，对整个生态工业园区的稳定性来说是十分有益的。假设有n个人从事某项经济活动时，对于其中若干人组成的每一种合作（单个人也视为一种合作形式），都会得到一定的效益。当人们之间的利益是非对抗性的时，合作中人数的增加不会引起效益的减少。这样，n个人的合作将带来最大效益，n个人的集合及各种合作的效益就构成n人合作博弈。1953年，沙普利（Shapley）给出了一种n人合作博弈的最佳效益分配方案——Shapley值[11]。Shapley值是一种对合作者进行公平分配的方案，其前提是合作者之间是非对抗性的：生态工业园区中企业的合作是为了追求更高的经济效益（为了更廉价的原材料来源，或为了解决废弃物的排放成本等），一个新的企业要加入已有的生态工业链，必定不会引起原有生态工业链的效益减少，否则，它将因不得不对其他企业进行“补偿”而难以为继或是直接被其他企业“拒之门外”。但是，生态工业链一旦形成，个别企业受到干扰，其影响将不再局限于企业本身，而将波及到整个生态工业链，即任何个体企业的行为都有可能影响到整个系统的价值实现。因此，生态工业链上企业间因追求更高效益的共同目标，需要齐心协力，建立相对稳定的合作关系。其中最好的方式就是风险共担，即确定各个企业创造的价值与整个生态工业链创造的价值之间的关系，根据个体企业对整个生态工业链的贡献对利润进行合理的再分配。这不仅有助于最大限度地调动生态工业链上各主体企业的积极性，同时也弱化了个别企业受到干扰时的冲击力，维护了受干扰企业在干扰期的利益，避免了干扰在整个生态工业链上的蔓延，有效地维持了整个生态工业链的稳定运行。

实例研究

假设某生态工业链上有甲、乙、丙3家企业，独自经营时他们的效益均为1；甲、乙合作时效益为7；甲、丙合作时效益为5；乙、丙合作时效益为4；甲、乙、丙合作时效益为10。可以看出，无论何种合作方式下获取的效益都远高于各企业独自经营时的效益之和，企业间必然选择合作；反而言之，当生态工业链上任何一家企业因遭到干扰而退出原有的合作，则其他企业也必然遭受损失。因此，其他企业有动力与被干扰企业一起共同抵御风险，维护生态工业链的稳定运行。Shapley值不仅考虑各个企业自身创造的价值，更重要的是考虑到各企业的存在对整个生态工业链的贡献率，并据此进行效益分配。Shapley通过构建公理体系，严格证明了Shapley值法是对n人合作博弈的一种公平的分配方案，其根据贡献率计算分配的方式对满足非对抗性的生态工业链上的企业来说是适合的。并且，在这种分配方式下，企业有更强的主动性选择尽可能的保持合作，大大提高了生态工业链的抗干扰能力。我国鲁北化工生态工业园区选择了统一核算方式[12]，其中的硫酸厂从市场角度来看尽管时有亏损，但它的存在有利于整个生态工业链的效益提高，因此从贡献率的角度计算收益，可以使各方受益，硫酸厂也变亏损为盈利。

作者：罗柳红张征单位：北京林业大学