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《高耗能产业群循环经济协同发展研究》可作为相关专业的博士、硕士研究生的参考用书，也可供政府、企业等相关工作人员参考借鉴。
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| 內容簡介： |
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我国已经进入并将在相当一段时期处于工业化和城镇化推进经济增长的阶段，对高耗能产业产品的需求巨大，但高耗能产业的循环经济建设一直是国家和社会关注的焦点，是关系到我国工业可持续发展的关键。《高耗能产业群循环经济协同发展研究》初步勾勒出高耗能产业群循环经济协同发展的理论分析体系，而现有文献一般只是从单一高耗能产业的视角来研究循环经济发展问题。高耗能产业群的循环经济协同发展是一项复杂的系统工程，“协同”一词的内涵，一是将高耗能产业作为该复杂系统的子系统，探询各子系统之间的关系以及协调；二是鉴于循环经济的综合绩效观，深入研究在高耗能产业（群）循环经济建设过程中，经济绩效、环境绩效和社会绩效之间的关系及其协同问题。《高耗能产业群循环经济协同发展研究》的另一个特色是，充分挖掘和运用了我国统计年鉴中有关高耗能产业循环经济发展的各种数据，如工业产值、能耗、节能减排、社会贡献等，以对高耗能产业（群）循环经济协同发展演进进行了较为客观、科学的评价，并通过模拟仿真的手段实证分析影响变量和调节效果。期待《高耗能产业群循环经济协同发展研究》的研究方法、基本结论和主要政策建议能够对高耗能产业循环经济发展和节能减排进程控制有所助益。
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| 目錄：
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目录
前言
1绪论1
1.1高耗能产业群的概念和形成1
1.2高耗能产业群循环经济协同发展研究的必要性2
1.3国内外研究概况3
1.4研究内容6
2高耗能产业循环经济发展模式分析9
2.1金属产业循环经济发展模式9
2.2非金属产业循环经济发展模式15
3基于循环经济的高耗能产业群集聚效应及网络组织研究21
3.1基于循环经济的高耗能产业群集聚效应分析21
3.2基于循环经济的高耗能产业群网络组织的形成26
3.3基于循环经济的高耗能产业群网络系统分析27
3.4高耗能产业集群发展的模式31
3.5高耗能产业集群的网络组织运作模式和对演变方向的判断33
4高耗能产业群节能减排进程实证分析35
4.1中国高耗能产业群面临的节能减排总体形势35
4.2中国高耗能产业群分行业能源消费进程分析36
4.3中国高耗能产业群分行业工业“三废”减排进程分析40
4.4高耗能产业群节能减排关联分析46
4.5中国高耗能产业群节能减排进程对国民经济发展的影响48
4.6中国高耗能产业群节能减排工作成果和存在问题50
4.7小结51
5矿产资源型生态工业园区循环经济协同发展研究53
5.1我国典型矿产资源行业型生态工业园区发展模式分析53
5.2矿产资源行业型生态工业园产业链协同发展研究61
5.3矿产资源型生态工业园区供应链协同管理体系的构建66
5.4小结74
6基于建材业的高耗能产业群循环经济协同发展模式研究75
6.1我国新型建材产业的发展概况及国内外研究现状75
6.2新型建材业在高耗能产业循环经济发展中的作用78
6.3建材产业与其他高耗能产业的循环经济协同发展模式研究80
7高耗能产业群循环经济协同发展的序参量三维调控机理和仿真研究84
7.1协同学理论概述和序参量原理84
7.2高耗能产业群循环经济系统的协同性分析88
7.3高耗能产业群循环经济发展中的序参量识别90
7.4循环经济协同发展的序参量三维调控机理92
7.5高耗能产业循环经济发展建设的闭环控制机理96
7.6高耗能产业循环经济建设中的序参量动力学模型构建97
7.7高耗能产业循环经济建设序参量三维调控系统动力学模型仿真模拟分析106
8基于序参量的高耗能产业群循环经济协同发展评价研究112
8.1国内外研究现状112
8.2高耗能产业群循环经济协同发展序参量识别113
8.3高耗能产业群循环经济的协同发展评价模型116
8.4高耗能产业群子系统灰色动态协同发展关系评价模型119
8.5高耗能产业群循环经济协同发展评价模型应用研究122
8.6评价结果分析140
9高耗能产业群网络组织供应链协同管理系统研究143
9.1国内外研究现状143
9.2高耗能产业群网络组织供应链协同管理概念的提出144
9.3基于循环经济的高耗能产业群供应链协同管理系统的构建145
9.4基于循环经济的高耗能产业群供应链协同管理运营模式和流程研究146
9.5基于Petri网的高耗能产业群供应链协同管理模型建立和优化151
10高耗能产业群循环经济协同发展的逆向物流体系研究157
10.1逆向物流的概念和特征157
10.2国内外研究现状159
10.3循环经济与逆向物流的关系160
10.4循环经济下高耗能产业群协同发展逆向物流体系构建161
10.5逆向物流综合评价指标体系构建168
10.6案例分析——宝钢逆向物流体系建设分析172
11结束语179
11.1结论179
11.2对策和建议181
参考文献183
附录189
附录A高耗能产业循环经济序参量指标统计数据189
附录B高耗能产业循环经济系统动力学参量历史统计数据190
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1绪论
1.1高耗能产业群的概念和形成
高耗能产业顾名思义是指能源消耗量高的产业，或能源消耗程度高的产业，如冶金、化工、建材、火电等行业，但尚没有明确的定义。按照对高耗能产业的一般性理解，郑季良（2007）将其定义为对矿产资源进行初加工、在高温焙烧或冶炼过程中消耗大量能源，并伴随有大量的工业废弃物和环境污染的传统产业，它们主要集中在矿产业中的冶金（包括有色金属和钢铁）、化工、建材、火电等行业（郑季良等，2008a）。四川省社会科学院“高耗能工业发展研究”课题组从产业发展及资源结合模式的角度给出高耗能工业的定义为：将优势资源和优势能源相结合、资源密集、大多采用规模化方式生产的一种模式。相关的名词“高载能产业”的概念则为能源价值比重高的产业。一般高耗能行业的耗电成本占产品生产成本的比重在20%以上，有的甚至高达50%以上。高耗能产业的原料一般为矿产资源，矿产资源的开发和使用为我国的经济建设发展提供了95%的能源、80%的工业原料及70%的农业原料，成为我国经济建设与发展的坚强基石。
根据《中国能源统计年鉴》，2005～2010年能源消耗总量排名靠前的六个行业如表1.1所示。可以看到，这六大行业的能源消耗在2010年都是过亿吨标准煤的，且它们加总的消耗量约占全国年能源消耗总量的52.4%。上述六个行业是典型的高耗能行业，其中，冶金（主要是黑色金属冶炼及压延加工业）、化工（化学原料及化学制品制造业）、火电（电力、热力的生产和供应业）和建材（非金属矿物制品业）是耗能最多的四大行业。
表1.12005～2010能源消耗总量靠前行业（单位：万吨标煤）年份黑色金属
高耗能产业是我国的基础性产业，是西部地区的支柱产业，但以粗放式发展为主要特征。首先是能源的总耗大，在部分西部地区，高耗能产业的能耗总量甚至占到规模工业能源消费总量的70%～90%，其次是单耗（能耗、水耗、物耗）高，最后三废（废水、废气、固体废物）排放量多，即其特点为“三高”：高耗能、高物耗、高污染。因此，它们是我国循环经济建设的重点领域，是节能减排的重点控制行业。由于矿产资源、能源的比较优势及国内外的产业结构调整和转移趋势，2000年以来高耗能产业在我国西部地区得到了超常发展、甚至畸形发展，对生态环境产生了严重影响，但限制发展不符合国情。
目前，高耗能产业的循环经济建设在我国得到了广泛的重视和实践，尽管还处于初级阶段，但经过大量的资料分析和实地调研，我们发现由于产业链关系和生态产业链的建设需要，高耗能产业逐渐形成了初步的产业集聚现象，如煤 电 化联产基地建设，煤 电 建材联产模式，冶金企业配套生产化工副产品、水泥副产品等。其成因是矿电结合、余热发电、冶金和化工矿渣在建材工业的利用、冶炼过程中形成了大量的化工副产品等市场需求、环境保护及技术的发展所致。也就是说，高耗能产业的循环经济建设并不是孤立的事件，而是初步形成了以生态产业链为联结的高耗能产业集聚的现象。
通过上述生态产业链特征的分析，可以得到的一般性结论是，跨产业的生态产业链实际上将高耗能产业之间联系了起来，形成了高耗能产业群。这是本书所指的高耗能产业群的内涵，即在循环经济下，由于生态产业链的链接而形成的具有内生联系的高耗能产业集群。之所以没有用“高耗能产业集群”这个词，是因为所形成的生态产业链网络还不够密集，“高耗能产业群”可以理解为一个过渡词。应该指出的是，随着生态产业链的不断延伸和横向关联，“高耗能产业群”的发展方向必然是“高耗能产业集群”。结合产业群的定义，本书将高耗能产业群定义为：在矿产资源的供给、需求和资源转化上具有上下游关系的产业集聚现象，围绕特色资源的开发和优势产业的发展，由核心企业通过产业链延伸在一定的区域内聚集而形成的结构完整、灵活机动的有机整体。
1.2高耗能产业群循环经济协同发展研究的必要性
通过调研分析我们发现，高耗能产业群的循环经济发展存在着突出的不平衡问题，涉及技术和管理两个方面，表现在：①技术发展不平衡。高耗能产业循环经济发展涉及节能技术、降耗技术、废弃物再利用技术、副产品规模化生产技术等众多技术问题，技术体系远未建立，不同行业、产业、企业间技术水平发展存在着较大的差距。②技术转移不平衡。由于行业间的隔离或壁垒作用，存在着循环经济建设的重复投资、技术转移受限等问题，使副产品和废物的跨行业和产业再利用水平及规模受到影响和制约。③责任意识不平衡。受企业经济实力和地区环境容量限制水平的影响，产业群中对发展循环经济的迫切性和价值性的认识也存在较大的差距。④发展目标不平衡。尽管许多高耗能企业按照政府要求都制定出了分阶段（如2010年、2015年、2020年等）的减排控制性指标和提高资源综合利用率的发展目标，但不同产业或行业的指标和目标不统一，尚缺乏对高耗能产业群循环经济建设的统筹考虑和统一规划。
高耗能产业群的循环经济发展水平不平衡影响了矿产资源的循环利用和再生利用水平，因此，重视和系统研究高耗能产业群的循环经济协同发展问题就显得非常有必要（郑季良等，2008b）。研究区域性的高耗能产业群循环经济协同发展可以借鉴生态工业园区的建设经验，但这是一项复杂的系统工程，影响范围更广、影响因素更多。研究的基本思路是运用经济学、管理学、协同学、产业生态学、系统工程等理论，研究在高耗能产业群的循环经济建设过程中，在发挥产业集群的集聚效应、培育产业集聚生态效应的基础上，基于产业之间的共生关系、上下游关系和生态产业链关系，实现高耗能产业群循环经济协同发展的基本理论和运行问题，目的是在更高的层面或更大的产业网络空间上，研究如何提高资源利用效率，使产业群废弃物在产业集群内得到最大程度的消解和吸纳。
对高耗能产业群循环经济协同发展进行系统研究、丰富了循环经济与产业集群的相关理论。学术上致力于发现高耗能产业群循环经济协同发展的基本规律，为科学组织区域性的节能减排工作提供理论指导，其成果可以推广到一般产业集群的循环经济协同发展的理论研究和实际应用。现实意义是，推进高耗能产业以提高集群效应为导向的绿色创新管理工作和高耗能产业之间生态产业链的构建、完善和优化，促进区域低碳经济建设和经济社会的可持续发展。应用前景是，为能矿富集地区各级政府制定区域性的高耗能产业布局和发展战略，以及为大型资源型企业（集团）制定跨产业的高耗能产业项目群发展规划提供理论参考和路径选择。
1.3国内外研究概况
1.3.1产业集群的协同发展研究
按照协同学创始人——德国理论物理学家哈肯的基本观点，协同学即协调合作之学，是一门在普遍规律支配下的有序的、自组织的集体行为的科学。对复杂系统来说，协同发展（synergic development）是指系统内部及各子系统之间的相互适应、相互协作、相互配合和相互促进。产业集群是一个区域经济系统，具有分工协同、制度协同、集聚协同和竞争协同四方面的协同效应，从而起到降低成本和促进创新的作用（李辉和张旭明，2006）。产业集群也是一个复杂的供应链系统。邹辉霞（2005）认为，协同学揭示了供应链系统从无序向有序转化，或者从有序走向更高级有序的微观机制，为此，研究了供应链协同管理的模型和方法。潘开灵和白烈湖（2006）对管理协同理论及应用进行了系统研究，认为管理协同的内涵包括空间维度的协同、时间维度的协同和力度维度的协同，提出了管理协同的形成机制、实现机制和约束机制。
产业共生，也被称为产业协同，是指一个产业的运行依赖于其他产业所废弃的副产品的存储、回收及再利用，还可以延伸到对公共设施的共享，如能源、水、污水处理等（李柏洲和薛凌，2008）。Robins和Kumar（1999）通过一系列案例（主要是高耗能产业）阐明，工业企业不仅要对它们自身生产的环境绩效和社会绩效负责，还应对城市中上下游产业的废物排放承担责任。郑季良（2009b）从企业集群的视角，对绿色制造系统的集成发展进行了论述和深入研究。刘耀彬（2009）通过对江西省城市群协调发展的灰色关联分析，建立了相应的成因模型，找出驱动城市群形成与演化的序参量是工业化率、城镇固定资产投资占全社会固定资产投资比重和单位面积的公路通车里程数。郭勇（2009b）对我国中部六省规模工业发展差异性及协同发展从规模工业发展水平、发展速度、工业结构和行业划分等方面进行了分析，提出了减少发展差异、促进协同发展的一些对策。
1.3.2高耗能产业群的循环经济协同发展
高耗能产业在国内外都是循环经济建设和发展的重点。高耗能产业群或资源型产业集群概念的提出是中国产业集群研究的产物，国外没有这一提法。不过，循环经济的3R（reduce、reuse、recycle）基本原则就来自于美国杜邦化学公司的3R制造法。循环经济理论引用最多的成功案例——丹麦卡伦堡生态工业园区是以发电厂、炼油厂、制药厂、石膏制板厂等为核心建立了无废物排放的生态产业链模式（即电力与化工、建材产业的完美链接或协同发展）。此外，美国的Brownsville、Chattanooga、Choctaw生态工业园区，加拿大的Fort Saskatchewan、Cornwall、Becancour生态工业园区，日本的腾泽、Kokubo生态工业园区等都是体现了高耗能产业的化工、冶金、建材等产业的协调发展的典范（罗宏等，2004）。在国内，许多国家级和省级行业型生态工业（示范）园区选择在高耗能产业如钢铁、铝业、磷化工、煤化工等行业来建设，并体现了一定程度的协同发展。总而言之，无论是国内还是国外，生态工业园区一般都是以某一高耗能产业为核心，体现了高耗能产业群协同发展的建设范例。生态工业园区的运行机制一般是在他组织的启动下，以构建生态产业链为目的，以园区零排放为目标，通过入园企业之间的自组织的绿色供应链协作达到上述目的和目标的。
但高耗能产业群的协同发展并不局限于生态工业园区，实际上在区域经济层面研究高耗能产业群的协同发展更有现实指导意义，因为，生态工业园区的规划和建设受到诸多限制，在我国尚处于试点阶段，投资成本巨大，而且，生态工业园区的建设不是目的，而是探索区域经济可持续发展的手段，是为探索区域性的高耗能产业群循环经济协同发展提供的试点。云南省的案例说明亟须在区域经济层面考虑高耗能产业群的战略建设和发展问题（郑季良，2008）。目前，国际上直接研究区域经济层面的高耗能产业群循环经济协同发展的文献很少，主要是从产业共生industrial symbiosis的角度来阐述，其内容与生态工业园区的建设思路大体相同。例如，澳大利亚是资源大国，该国学者Van Beers等（2007）对矿产业的产业共生、区域资源协同、区域发展协同的概念和意义进行了论述。国内已发表了一些以某一高耗能产业为核心，发展跨产业的产业链模式或论证其优越性的文献，代表性文献有：包菊芳和诸圣国（2007）对钢铁产业循环经济发展模式归纳为以钢铁为中心，将水泥厂、电厂、化工厂、聚合物加工厂等综合起来，建立多条生态产业链。孙静春等（2007）对煤炭集团的循环经济发展模式进行仿真研究并得出结论：煤炭企业发展循环经济产业链（煤电、煤铝、煤化工、煤建材）可以抵御经营风险，并可增加赢利能力约30%。铜陵有色金属（集团）公司以铜产品为主力产业链，同时构建以矿产资源共、伴生硫、铁元素综合利用及产品延伸深加工的化工循环圈（钱柏青，2005）。江西铜业集团的副产品——硫酸达到年产110万吨，已成为全国著名的硫化工原料基地（黄敏之，2005）。
经过笔者归纳，高耗能产业群的循环经济协同发展模式大体形成了如下几种：①热电联产（利用高温焙烧或冶炼过程中的余热来发电）模式；②煤、电、建材联产模式；③煤、电、化一体化模式；④冶金、建材联产模式；⑤化工、建材联产模式；⑥冶金、化工联产模式等。
但是，尽管高耗能产业群之间的循环经济产业链关系日趋明显，但建立或维持这一产业链的机制还处于初始阶段，主要是出于企业（集团）内部建设循环经济产业链的需要，而基于产业集群建设循环经济产业链网的协同机制还未形成，可以说高耗能产业的循环经济建设基本上处于各自为政、发展不平衡的状态，协同技术当然也处于滞后状态，这都有待学术界的理论研究和政府职能
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