循环经济系统由多个组织和个体组成, 本身复杂性强, 各组织之间既有合作也有竞争。循环经济系统的运行会为企业带来丰厚的利润, 但是由于循环经济具有较大的外部效益, 在某些情况下, 很可能会影响企业短期利益。种种原因使得循环经济系统很难长期存在。而超循环系统是一个自复制、自适应、自进化的系统, 能够长期存在。本文就超循环模型下, 循环经济存在并有效运行的条件进行了研究。
所谓循环经济, 就是为保护环境、实现物质资源的永续利用及人类的可持续发展, 按照生态循环体系的客观要求, 通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式, 促进物质资源在生产与生活中循环利用的一种经济运行形态。它要求把经济活动组成一个“资源——产品———消费———再生资源”的反馈式流程;其特征是自然资源的低投入、高利用和废弃物的低排放;其目标是实现社会、经济、环境的协调、可持续发展。循环经济本质上是一种生态经济, 它要求运用生态学规律来利用自然资源和环境容量, 实现经济活动的生态化和绿色化转向, 指导人类社会的经济活动, 把生态设计、清洁生产、资源综合利用、生态工业和绿色消费等融为一体。
循环经济以减量原则、再用原则、循环原则为运行原则:
(1) 减量原则 (Reduce) 。减少进入生产和消费过程的资源, 减少污染物的产生和排放。
(2) 再用原则 (Reuse) 。提高产品装备和服务的利用效率。减量与再用原则由于经济利益的驱动, 许多企业和个人已经自觉地在遵循着。
(3) 循环原则 (Recycle) 。把产品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源以减少末端处理负荷。
超循环理论由艾根 (M, Eigen) 和舒斯特 (PS chust er) 提出, 该理论认为在化学进化生物进化之间有一个分子自组织阶段, 完成从非生命向生命物质转化的质的飞跃, 并进一步将超循环推广并运用于研究整个自然界的演化, 认为整个自然界也是通过超循环的形式向前发展的。
艾根考察了生物化学中的各种循环现象, 将循环分为反应循环、催化循环和超循环3个层次:
(1) 反应循环在有机体内部, 总是存在着大量的化学反应, 这些反应常常形成一个系列。同时, 这个系列反应不是只进行一次, 而是像机器一样, 不断地产生产品。
(2) 催化循环是比反应循环高一级的组织形式, 在整体上它是自我复制过程, 催化循环的中间物不仅能够复原, 而且还是自身反应的催化剂。例如发酵。
(3) 超循环是由各个自催化的循环单元通过功能耦合而联系起来的高级循环组织, 是由多个反应循环相互结合而构成的复杂反应循环。
根据超循环理论, 循环经济系统对应存在以下三种循环:
企业由生产子系统、营销子系统、研发子系统、采购子系统等子系统组成, 每一个子系统的运作都是一个反应循环过程。对于生产子系统, 输入的是各种原材料、生产技术、生产目标等, 通过工人和机器设备的作用, 得到产物———需要的产品和生产经验等。
在循环经济系统中, 企业内部的各个子系统相互联系、相互作用, 每一个子系统 (反应循环) 为其他子系统提供催化支持———物品、经验、信息等, 从而形成催化循环。
营销子系统在实践中积累了丰富的经验, 营销部门会根据各种产品的销量, 建议生产子系统的生产计划。研发子系统在研发实践中拥有研发经验, 它在获得来自营销子系统的市场信息后, 及时提供具有竞争优势的产品设计方案, 使其竞争优势得到最大程度的扩展。
由于单一企业内物料难以实现彻底的回收利用和循环, 企业为处理废弃物或节约原材料成本, 自发与其他企业形成产业链, 通过提高资源利用率和经济效益, 达到共赢效果。
循环经济系统作为一个超循环系统, 其存在、进化必需满足三个前提条件:
一个与外界隔绝的孤立超循环组织系统是可以达到稳定状态, 但是达到稳定状态后的系统整体却沿着退步的方向演化, 并最终可能因为缺少动力支持而停止循环运转。只有在开放的系统中, 系统与外界进行物质与能量的交换, 从外界吸取足够大的负熵, 用以抵消系统内部产生的正熵, 才能远离平衡状态, 形成不稳定结构, 才有可能使整个系统真正循环起来, 才能向更高层次转化。
用数学表达式表示dS=di S+deS
其中dS—开放系统总熵变
di S—系统熵产生
de S—与外界交换能量和物质引起的熵变
必须满足deS<0, 即为负熵流, 才能使系统变得更有序, 实现自组织。这些负熵流的来源主要包括以下几个方面:
(1) 国家有关循环经济的政策法规。每个经济个体和经济系统都在追求自身利益的最大化, 循环经济有可能会给企业带来利润增加, 其外部性也有可能会使某些企业短期内利润减少。
(2) 发达国家发展循环经济、建设循环型生态社会的方法和经验。循环经济已经在一些发达国家中进行了成功的实践, 形成了形式多样、行之有效的循环经济发展模式。
(3) 竞争压力、绿色消费偏好、绿色贸易壁垒等。譬如, 目前, 由于环保问题, 每年我国85%的出口企业遭受绿色贸易壁垒的限制, 出口损失高达100多亿美元。
根据艾根的选择进化方程及其相应的选择价值函数 (select i vewer t f unci t on) , 可以得出循环经济系统在存竞争中能够保留发展的条件。
选择价值函数Fi的表达式为:
其中, Ai—复制率,
Qi—表征复制精确程度的品质因子 (Qi=1时为严格精确复制, 没有突变因而没有新信息, 此时不可能有进化) ,
Di—分解速率
当Di>Ai Qi, 分解速率过大, 已有信息无法积累只会瓦解;仅当Ai Qi>Di, 生成速率超过分解速率, 信息有某种冗余, 才可能有选择与进化, 最后只有选择函数值高的形成物才保留下来。
在引进选择价值函数Fi的基础上, 可以建立艾根的选择进化方程 (简化形式) :
其中, Xi—结构i的浓度,
对时间的变化率或增长率,
Xk—结构k的浓度,
—由结构k突变为结构i的概率。
该数学表达式的意思是说, 某种结构浓度的增长率, 一方面随着其选择价值 (即函数值) 的增大而增大, 另一方面也随着从其他结构突变为当下结构的概率增大而增大。这样就从定量上精确地刻画了劣势结构与优势结构的消长规律, 说明了选择机制的深层本质。
耦合, 在经济系统里, 就是经济单元之间能够实现物质、信息、能量的有效交流和沟通。也就是说, 某一经济单元的输出能够影响另一经济单元的输入。对于相关的两个企业A、B, 在不考虑外界环境对组织系统的催化作用时, 企业A从企业B那里获取资本、技术、信息、资源等, 用于自身催化, 同时生产出产品或服务并反馈给单元B, 从而促进单元B进行自身催化, 由此反复, 形成一个封闭的、交叉催化的超循环组织系统。仅就企业A分析, 它与企业B的交叉催化过程其实就是吸收企业B对它的输入, 并通过自身转化后又输出给企业B的过程
对企业A而言, 在某一时间段内, 其输入量△I与输出量△E呈一定的比例关系, 即:
其中:△Iab为单元企业B对企业A输入;△Eab为企业统A对企业B的输入。
Eab就可以看做是企业A的输出, Eba可以看做是企业B的输出, 那么会有以下四种情况出现:
情况一:如果Eab对企业A有利, Eba对企业B有利。则企业A与B之间是典型的竞争关系, 最后A与B系统最多只能存活一个。
情况二:如果Eab对企业A有利, Eba也对企业A有利。结果是企业A在竞争中获胜, 企业B走向消亡。
情况三:如果Eab对企业B有利, Eba也对企业B有利。结果是企业B在竞争中获胜, 企业A则走向消亡。
只有遵循自组织超循环运行规律, 将循环经济的物质循环纳入到整个生态物质循环系统之内, 营造良好的外部环境, 制定相应的法律法规, 引导人们形成绿色消费的理念, 不断引进先进的技术和设备, 形成对循环经济系统外部负熵流的输入;同时循环经济系统本身要不断增强自身技术和经验的复制积累能力, 并且要加强内部系统的耦合功能, 实现共同发展, 抵御外部风险。只有如此, 才能加速循环经济和循环型社会的形成, 才能最终实现社会、经济和环境的可持续发展。
摘要：本文从循环经济的特点入手, 从超循环理论角度展现了循环经济的循环结构及其运行机制, 并从超循环结构存在、进化必须满足的条件方面, 对循环经济存在并有效运行的条件进行了分析。
关键词：循环经济,超循环,模型,分析
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