循环经济的科学基础

2005-7-25   浏览:2426

  什么是自然资源系统工程管理学的基础呢?就是系统论这门新学科。因此,它也是循环经济的科学基础。系统论由信息论、系统论和控制论三大部分组成,鉴于它是一门新学科,在这里略占篇幅做一简单的介绍。
  1925年,奥地利生物学家贝塔菲(L.V.Bertalanffy1901-1971)在研究生命运动时,提出了现代的系统概念,并创立了系统论,又成为管理科学的新知识基础,或者说真正意义上的学科基础。1948年,美国数学家申农(C.E.Shannon,1916—)创立了研究信息本质的信息论;同年,美国著名数学家维纳(N.Wiener,1894—1964),创立了系统的控制论;1949年以美国科学家马斯洛(A.H.Maslow)的人类需要层次论为基础创建了行为科学。现代管理科学的科学基础基本具备,现代管理科学应运而生。
  第一节 系统论

  自系统论成为一门科学以来,它已经有明确的定义、特征和分类。
  一、系统的定义
  系统(System)一词来源于古希腊语,其含义是“由部分组成的整体”。现代的定义是“由若干元素按一定关系组合的具有特定功能的有机整体,其中元素又称为子系统”。科学的系统研究必须确定系统的元素,划定系统的边界。
  二、系统的基本特征
  一般的系统具有如下几个特征。
  1、集合性:系统至少由两个以上的子系统组成,如自然资源可分为土地、淡水、森林、草原、矿产、能源、海洋、气候、物种和旅游十大子系统。
  2、层次性:系统可以分解成不同等级(或层次)的一些子系统,如国家生态系统和区域生态系统等。
  3、关联性:子系统与子系统间、子系统与系统间、系统与外部环境间都按一定关系相互影响、相互作用。如森林系统和气候系统之间相互影响、相互作用,气候因素形成森林,森林又反过来影响气候。
  4、目的性:系统具有特定的功能。
  5、整体性:系统是一个有机的整体,如十大自然资源系统互为依托构成生态大系统。
  6、有序性:系统内部按一定的规律运行,如水生态子系统按水循环规律运行。
  7、平衡性:系统在不同情况下处于平衡或非平衡两种状态。从一个长时期来看,水资源总体上处于平衡状态。
  三、系统的类型
  从系统论的观点来看,世界上任何事物都可以看作是一定的系统,而任何事物都以这样或那样的方式包含在某个系统之内。系统是普遍存在的,各种各样的系统可以根据不同的原则和条件来分类。
  按人工干预的情况可划分为自然系统、人工系统、自然与人工复合系统;
  按复杂程度可分为简单系统、复杂系统、超复杂系统;
  按规模大小可分为小型系统、中型系统、大型系统和巨型系统;
  按状态划分有平衡态系统、非平衡态系统;
  按与外部环境关系可分为开放系统、封闭系统、孤立系统。
  例如,经济系统和生态系统都是非平衡态的超复杂巨型系统。
  这些基本知识都是我们在后面讨论自然资源系统时要用到的。
  第二节 信息论

  所谓信息,就是人们能够识别的、具有新内容的消息。而信息论就是研究信息的本质,并用数学方法研究其计量、交换、传递和储存的学科。
  信息的来源被称为信源,信息的传播渠道被称为信道,信息的接受处被称为信宿。在循环经济中,自然生态系统就是信源,各种自然现象及其监测手段就是信道,从事循环经济的决策者、管理者和生产者就是信宿。
  一、狭义信息论
  在信息传播前,信宿并不了解信源将要发出的具体信息,这就是信宿对信源的不正确性。信息的传播必然会受到不同程度的干扰,信宿收到的信息必然不会100%完全和真实,也就是说必然有偏差,这就是信宿收到信息的不确定性或称后验不确定性。
  根据申农关于信息的定义,先验不确定性与后验不确定性之差便是信宿接收到的信息量。如果用符合X表示信源发出的信息,Y表示受到干扰后的信息,用H(X)表示信宿的先验不确定性的大小,用H(X|Y)表示后验不确定性的大小,用I(X;Y)表示信宿从Y中所得到的关于X的信息量,那么就有I(X;Y)=H(X)-H(X|Y),这是信息论中的信息量基本公式。
  基于这些公式,狭义信息论给出了各种条件概率下的信息量、信道容量、信息传递和交换、噪声与滤波等的表示与计算方法。
  二、广义信息论
  广义信息论的发展还为人们提供了一种研究系统功能的方法,叫做信息方法。信息方法完全脱开对象系统的具体运动形态,把对象的运动过程抽象成为一个信息的传输和变化的过程,通常用反馈信息作为实现系统目标的控制手段。信息是研究对象系统的重要方法。信息方法与传统方法不同,不需要对事物进行剖析,而是从分析信息流程入手来认识整个系统。所以它为研究复杂对象,尤其是水资源系统提供了新的思路。
  三、信息论的应用
  信源决定了发出信息的质量和数量。很显然,文化素养越高 人发出的信息质量越高,数量越大。我们常说“这个人真没文化,连这件事都说不清楚”,就是这个道理。对一件事进行程序化处理所发出的信息就比杂乱无章的处理发出的信息质量高,可用数量也越大。
  信道决定了信息的通过能力和传递速度。最常见的“标准信道”是口头翻译。把一种外语翻译成中文,再把中文翻译成这种外语。所谓传递速度就是单位时间能通过信息量的大小,这点在同声传译时表现得最为明显。如外国发言者说了10句话,能翻译过来8句,这种传递速度就相当快了;如果只能翻译过来4句,这名同声传译者就不合格了。
信道也决定了信息的转换能力。如果说同声传译对信息的传递速度主要取决于他的外语水平和反应能力的话,那么他对信息的转换能力和选择能力则取决于他的知识水平和文化教养了。因此,外语再好,但知识贫乏、素养不高也不能成为一个好的翻译。我多次遇到这种情况,外国人讲一个脍炙人口的神话故事或历史事件,有的翻译就如同坠入云里雾中,张口结舌,不知所措。这个道理很简单,即使对方用中文讲这个典故你都不懂,他用外文讲你又怎么可能理解呢?
  信宿了决定了信息的选择能力。信道虽然不是信息处理部件,但是也起着滤波器的作用,滤掉杂波,滤掉那些显而易见的无益或有害信息。当前,在信息传播中发挥了巨大作用的因特网因传播淫秽信息已成为用户生活中的公害,到了各国要用法律手段禁止的地步。同时,是否接收这种信息,也取决于接收人的素质。
  信宿决定了信息的存储能力。在一般情况下年纪轻、精力充沛、记忆力好,信息存储量就大。信息存储还包括一个分类外理的过程。通常年纪轻、反应迅速、手疾眼快,分类处理也就较为及时。这也是干部年轻化的必要性所在。
  信宿也决定了对信息的利用能力。对售货员有用的信息,对土木工程师就不一定有用。因此对信息的利用率在很大程度上取决于专业分类,这也就是强调干部专业化的原因。
  信宿还有信息的再生能力,可成为新信源。一般信息的利用取决于专业知识,而信息的再生则较多地取决于全面的知识素养了。因为只有利用广泛的基础知识,才能对信息再加工,形成具有新内容的新信息。这就是强调干部知识化的道理。
  从这些分析中可以看到,如果信源发出的信息质量差、数量少;信道的通过能力和传递速度低,转换能力差;信宿的选择能力差,存储能力小,处理能力和再生能力差,自然就形成一种以缓慢的速度,不断的失真,周而复始地反复传递毫无新内容的、与经济生产等实质性工作关系不大的消息。
  物理学中有个热力学第二定律。这个定律认为,空间能量的分布规律是随时间而趋于均匀。这个均匀程度就叫“熵”。分布越均匀,“熵”就越大。所以这个规律就是:熵是自然趋于增大的。空间的能量分布本来是不均匀的,具有不同能量的分子,是有一定排列次序的,或者说是有序的。按熵增大原理,由于具有不同能量的分子的运动,就使得分布趋于均匀,从而变成“无序”。正好像小学生排队,高低分明,但这总不是常态,当队伍解散后,他们就乱走乱动起来,远远望去,就很难分出高矮了,就变均匀了,也就没有次序了。
  生活中的消息或者说“信息”的规律与此恰好相反。如前所述,所谓信息,就是“人们能够识别的具有新内容的消息”。所谓“新”,就是以前还不知道,不了解,不确定,或者说,是无序的。然而,随着时间的推移,“信息”——新消息越来越多,就增加了了解,或者说,逐渐变得确定和有序起来了。因此,“控制论”的创始人维纳说过:“一个系统中的信息量是它的组织化程度的度量。”在我们的生活系统中,道理也是这样的。
  四、中外对信息意义认识的比较
  我国的文化系统对信息是重视的,对其意义也有深刻的认识。中文的“通讯”这两个方块字,不是直接象形字,而是按偏旁意义组成的。“凡”是“普通”和“广泛”的意思,“言”是“说话”和“消息”的意思,“甬”是“通道”,而“之”则是“行走”、“扩散”和“传播”的意思。这样,国个偏旁合起来组成的“通讯”二字,其意即是,“广泛的消息通过一定的渠道进行传播”。这恰恰是现代信息学中对“通讯”的定义。当笔者在学术会议的报告中和与外国科学家聊天谈到这个问题时,他们都大吃一惊地说:“我们原以为中国的方块字是通讯现代化的障碍,现在看来非但没有妨碍,还完全可能构成按中文逻辑思维的新型逻辑机,把计算机科学推向一个新的水平”。
  在我国古代,对信息还是重视的,很早就认识到“兼听则明,偏听则暗”,对“闭目塞听”是持批判态度的。正是由于对信息的正确认识,才使得当时我国的经济生产和科学技术都居于世界的前列。然而,随着闭关锁国政策的发展,我们的信息观就相形见绌了。
  总的来说,封建社会阻塞言路,闭目塞听,信息量较小,形成了整个社会的无序。法制不健全,在偏远地区,“天高皇帝远”,更是无法无天。由于和外界信息不能,对外了解很少,遇到外界新事物和自己比较时,不是绝对自傲“天国之大,无所不用,从不贵奇巧”,就是绝对自卑,“外国的月亮圆”,无法进行全面的分析和判断。
从信息传递的方式来看,多是不公开的,采取“进言”、“小汇报”等极有限的传播方式进行,或者以“手喻”、“文件”的形式用公文传播,透明度很小。这样传递效率很低,官僚主义严重,机构臃肿,无法形成公共“信道”,而且无法监督检查,从而形不成民主空气。
  由于信息传递不能公开,就无法要求信息传递的效率,传递人可随心所欲,使得信息传递无法及时进行。由于是面对面传递,直截了当未免过于“生硬”,因此常东拉西扯,先融洽感情,使得语言中不传递具有新内容的信息成为较高,语言的多余度很大。在日常生活中,我们经常碰到这样的实例。如果一个人对一个人讲话废话就多,对一群人做报告,废话就大大减少,而如果要写篇文章发表,自然就对“废话”问题高度重视了。所以,从小培养公开讲话的习惯,对降低“语言的多余度”,提高信息的传输效率是大有益处的。
  信息量本来就少,加之渠道不畅,传递失真,使新东西进不来,出不去,信息再生能力差,这就自然形成了僵化,更谈不上创造性。
  由此看来,我们许多陋习的形成,都是和信息传递的内容、方式、传递量的大小、传递质量的高低和处理能力的强弱密切有关的。我们要发展新观念,必须对“信息”及其规律做一番重新认识,这对水资源管理的现代化是至关重要的。

  第三节 控制论

  控制论是研究各类系统的调节和控制规律的科学,它的基本概念是信息、反馈和控制。在循环经济就是接受自然资源系统对我们改变该系统的信息反馈,不断调整我们的建设项目和经济发展,使之在自然生态系统的承载能力和弹性恢复能力的限度之内。
  在某种意义上,“管理”就是“控制”,就是把要“管”的事物,调节到所要达到目的的轨道上去。所以“控制”这个词即便用到人身上,其本身也没有贬义,而是事在人为。发企业管理、人事管理和知识管理等等都是循环经济发展的关键。
  一、控制论的基本概念
  无论人、机器还是社会的组织部分,都可以分成三大类器官;中枢决策器官、感觉器官和效应器官。而分别属于人、机器和社会的这些同类器官的功能又有很多的相似之处,从而使人们感到有探讨共同规律的可性能。我们把人、机器和社会的这些器官列表进行比较,见表2-1。
表2-1 人、机器和社会控制部分比较

 
中枢决策器官
感觉器官
效应器官
人
大脑
眼、耳、鼻、舌
手、脚、嘴
数控机床
计算机
仪表
车刀、传送带、卡盘等
单位
领导
咨询机构
情报机构
公共关系机构
 

职能部门

  正因为有这种相似的结构,也就产生了相似的工作方式。反馈又分为正反馈和负反馈。通过新信息的反馈使原信息加强的叫正反馈,反之则叫负反馈。无论对人、机器还是单位,负反馈的现象出现得都要比正反馈多。通过反馈可以实现控制,所以控制论之父维纳称控制论为“关于动物和机器中控制和通讯的科学”。
  人通过眼、耳、鼻、舌来接受信息,通过大脑的处理、分析做出判断,形成决策,由手和脚来执行。十分有趣的是,一个单位的工作过程与此极其相似。由情报机构和公共关系部门接受信息,领导核心分析处理,做出决策,由职能部门去执行。在一个工厂里,情报机构就是统计室、情报室,决策机构则由厂长和总工程师组成,而职能部门则是采购科、销售科和各个车间等。人的大脑对自己的眼睛和鼻子是十分重视的,要它们保持高度的灵敏性,眼睛近视了要配眼镜,鼻子不通气要治疗,然而,由许多人的大脑组成的工厂决策机构却往往对自己的眼睛——情报室很不重视,尽管已经“近视”到相当程度,却仍然不采取措施,不更换没有能力的人员,不增添有效率的设备。
  人们为什么不能把自己在实际生活中已经习以为常的知识运用到自己的工作中去呢?原因是多方面的。正像有的人一样,他或许因为怕难看而不配眼镜,或许因为根本不看书而认为没有必要配眼镜;或许算不过账来,因为嫌贵而不配眼镜。一个工厂也可以因为类似的原因不改变自己已失去功能的机构。一个人、一个工厂如何看待他们的各个器官,完全取决于他们的控制观念。
  二、“黑箱”理论
  “黑箱”理论是控制论的一个常用方法。它的概念就是一个未知的事物,可以把它看做一个“黑箱”,而根据它的输入和输出来判定的内部结构和状态。
继之而来的又有“灰色系统”理论,大意是指半未知、半透明的系统。
  人是社会的中心,是机器的制造者和操纵者,对人的了解在控制论中自然是十分重要的。但人的大脑活动本身就是一个“黑箱”。因此对人的判定可以在很大程度上参考“黑箱”理论。以下以此为例做个说明。
  单纯依靠周围的人来评价某人的行为是违反“黑箱”原则的,因为评价者本身也是“黑箱”。他们对人的评价受感情、环境、知识、品质、了解程度和价值观念等多方面的影响,其评价本身就是不确定的,由未知来求未知是违反形式逻辑的。
  当然,如果周围评价的人足够多,信息量急剧增加,是可以认识不确定的事物的。也就是说,是可以较科学地评价人的,但这必须符合数学逻辑,即符合统计规律。在一般情况下,一个事件表现出统计规律至少需要100个事例,甚至要达到500个事例。这就是说,要有100个不带倾向,不受“限制”的人进行评价,才能有比较科学的结果。显然,这在正常情况下是很难做到的。由此可见,单纯地由人评价人,在一般情况下都很难得出科学的结果。既然如此,如何对人进行评价呢?这就是制定客观的标准,根据一个人的主要输出——工作成绩,或者叫政绩来评价,并且考虑到输入,即他是在什么条件下做出这样的成绩来的。单纯依靠周围的人来评价一个人,不讲客观标准,只会使人际关系复杂化,无法把人引导和控制到努力工作的正确轨道上来。
  循环经济是靠人来实现的,因此在系统论的讨论中讲了很多的例子。回到自然资源系统这个话题,简单的说,就是把经济生产、自然资源和科学技术划成一个大系统,划定边界条件,考虑到系统内外的交流;同时,更为重要的是通过系统内部的信息反馈、控制调节来实现自然资源的循环,保证经济生产、自然资源和科学技术之间的动平衡,实现系统的可持续发展。

  第四节 循环经济系统控制论

  经济系统控制论是经济科学中的一门新兴学科,是系统论、控制论和信息论渗入经济科学而产生的一门边缘学科。
  经济系统控制论以各种经济系统的控制问题作为自己的研究对象。它的基础理论包括经济信息理论、经济反馈理论、经济耦合理论、经济控制理论等;它的应用部分包括用定性和定量相结合的方法来分析各种经济系统的功能,以及用各种控制方法来实现资源最优化配置的经济问题,是循环经济的理论指导。
  一、经济系统控制论的历史
  对于经济系统如何调节控制问题的研究,从古典经济学时期就开始了。亚当·斯密就曾经把自由市场的竞争描绘成一只“看不见的手”,由它来自动地控制供求关系和各个经济部门之间的比例。这一说法,如果用控制论的术语来描述,就是一种“负反馈调节”。
  事实说明,这只“看不见的手”并不能解决失业和有效需求不足的问题。在20世纪30年代,英国经济学家凯恩斯(1883-1946)就在《就业、利息和货币通论》中提出一套国家调节控制经济的理论。调节控制经济的专著《经济系统的机制》,是电学教授图士丁于1953年发表的。他用控制论方框图、信号流图描述了凯恩斯关于投资、消费、收入之间关系的理论,被认为是经济控制论的创始人之一。1954年和1957年,经济学家菲利浦斯和艾伦分别在他们的专著中,系统地阐述了经济控制论的一些基本概念,并把传递函数、反馈、闭环控制、开环控制、振荡及稳定性等理论和方法引进了经济学。他们对经济控制论的创立也做出了重要的贡献。
  1956年,奥斯卡·兰格系统地论述了经济控制论的概念、方法和理论,他还运用马尔柯夫的分析方法研究物质刺激对人们行为的影响,并将可靠性理论引入了对经济问题的分析研究。第一位进入经济学领域的控制论专家是彼狄克。他在1971年发表的一篇论文中,建立了一个包含二十八个状态变量、三个控制变量(超额税、政府支出和货币供应量)的美国经济模型。这一研究成果说明,反馈控制方法在财政政策的制定中起重要作用,因而在经济界和学术界产生很大影响。1972年9月,美国联邦储备系统委员会在控制论专家的帮助下,使用最优控制方法拟定出涉及失业、通货膨胀交替换位的控制政策,比较成功地调节了美国经济。它的成功受到各方面的重视,舆论界给予很高的评价。
  二、经济系统论
  经济系统控制论也可以分成经济系统论、经济信息论和经济控制论来分别探讨。
  (一)经济惯性原理
  封闭的经济系统,与外界基本上不发生关系,因而不能获得外力来推动经济的发展。正如牛顿第一定律所揭示的那样,一切物体在没有外力作用时,是保持匀速直线运动状态或静止状态,直到外力迫使它改变这种状态为止。物体保持原来的匀速直线运动状态或静止状态的性质,叫做惯性。惯性系统是一个无加速度的平衡系统。
  从循环经济系统控制论来看,一个封闭的经济实体(比如,自给自足的小农自然经济系统),它与外界基本上不发生商品交换和信息联系,是无法得到外力推动的。以自然经济为主体的中国社会之所以长期得不到应有的发展,一个很重要的原因就是自我封闭。
  任何经济实体,在它不跟外界发生作用的封闭状态下,都会导致相对静止状态,甚至出现经济衰退。当然其内部消耗越少,能维持的周期越长。
  (二)经济加速度原理
  封闭系统是无加速度的惯性系统,那么开放系统则是有加速度的发展系统。正如牛顿第二定律所揭示的那样,物体的加速度同作用于物体的外力成正比,同物体的质量成反比。也就是说,对于同一个物体,外力越大,加速度越大;对于外力相同的两个物体,质量大的物体加速度小,质量小的物体加速度大。
  从循环经济系统控制论来看,只有通过对外开放,让经济系统与外界环境建立联系,使其产生促进系统内部协同发展的外力,才能加快国民经济的发展速度。因此,要发展国民经济,就必须坚持对外开放。另外,物体的质量在经济学中可看作是经济实体的规模,如果开放程度相同,企业规模大,加速度小;企业规模小,加速度大。
  (三)经济内动力原理
  从循环经济系统控制论来看,要使一个无加速度的惯性系统变为一个有加速度的开放系统,就必须改变经济系统的内在结构。有势能差的非平衡系统是动态发展的系统;无势能差的平衡系统是不发展的系统,它服从势能最小原理。在无势能差的系统中,增大势能差可以使系统从无序向有序自动转化,一部分人先富起来,打破“大锅饭”、“铁饭碗”等政策的措施,其实质就是在经济系统中增大势能差。同时,也要注意结构各组成部分之间的线补作用,这种作用往往可以放大系统的整体功能。
  一个具有内在发展机制的经济系统必须是一个有差异、非均匀、非平衡态的经济系统,它要求改革僵化的经济体制,扩大系统内的势能差,加强系统各组成部分之间的互补,从而使系统具有自组织作用和内在动力。
  (四)经济系统层次原理
  任何系统都是有层次的,不同的层次有不同的运动规律。人们根据现代科学的研究成果,把物质世界划分为宇观、宏观、微观三个主要层次,并建立了各个层次的物理学。在区分宇观、宏观、微观三个主要层次的基础上,每一个层次内又能细分出若干梯级层次。
  循环经济系统也是有层次的,也可大致分为宇观、宏观、微观三个主要层次。如果把企业经济看作是微观经济、国家经济看作是宏观经济的话,那么国际经济就可以看作是宇观经济。此外,在同一层次上也要考虑不同级层次的特殊性。仅在一个层次上不加区分地制定循环经济决策,肯定是不符合实际情况的。
  (五)经济竞争协合原理
  量子力学揭示了微观粒子的普遍特性,指出微观粒子的运动具有波动性,它受一种竞争力和协合力的综合作用。
  微观物质运动的上述规律性,同样存在于微观经济运动之中。在微观经济中,企业的发展是在竞争规律和协全规律同时作用下进行的。在企业外部,以竞争力为主;在企业内部,则以协合力为主。竞争力把企业导向与外界环境相适应,而协合力则使企业的整体功能达到最优。
  在循环经济控制论中,从生态大系统分析应用了生态学的原理,更加强调企业之间的协合,最终构成企业链的循环。
  (六)经济承载能力原理
  循环经济系统控制论除有上述五条原理以外,首先以经济承载力原理为其前提。正像物理学中任何一个支撑件都有其承载力的弹性限度一样,如果产生了塑性形变,将不可恢复。即一个经济系统的改革、开放和发展的程度,如果超过了其生态系统的承载能力的话,系统的动平衡将被打破,从而使系统蜕变以至崩溃。当然,与此同时,也应当考虑到改革、开放和发展时系统承载能力的提高,但是由于对地球生态系统自然资源的认识是有限的,这种承载能力的提高在一定时间内也是有限的。
  三、经济信息理论
  经济控制论根据信息论的基本原理,把经济效果假设为信源,把价格看作是传输信息的通道,而把收入作为信息的受体。这类似于通信系统中发报机、传输机和收报机三者的关系。从统计规律来看,它要求价格、收入的信息必须足多,变化必须足够灵敏和迅速,人们才能从中得到有关经济效果的真实信息。经济控制论通过对信息传输的速率和效率的定量分析,来研究不同经济体制的控制能力。
  循环经济系统控制论除了要求经济效果的信息以外,还要求社会效果、环境效果、资源效果和对生态系统影响的效果,从大系统来分析经济体制的控制能力。
  四、经济控制论
  (一)经济耦合理论
  经济控制论把自给自足的经济系统视为孤立系统,而将分工协作的经济系统视为包含串联耦合和并联耦合的系统。
  串联耦合是指甲企业的产出(输出),就是乙企业的投入(输入);而乙企业的产出(输出),就成为丙企业的投入(输入);最后,丙企业的产出(输出),又成为甲企业的投入(输入)。如此循环,形成一个串联回路。循环经济系统控制论要求不仅在企业产品方面形成这种串联回路,而且在废弃物方面也形成这样一个串联回路,两者互相耦合。
  并联耦合则是指一个企业要输入多个企业的产品,又要把本企业的产品输往多个其他企业,这样就形成了一个并联回路。而循环经济控制论要求在这些企业的废弃物间交叉输配,形成多重耦合。
  产品输出串联企业越多,生产效率越低;而废弃物输出串联企业越多,资源利用效率越高。要在两者间取得平衡,以基本实现资源利用的循环为标准。例如,美国、欧盟和日本早在20世纪90年代中期就开始用转基因技术培育木本和藻类植物,能把空气中的二氧化碳固化为生物质,成为含油植物,然后通过加工制出新生物能源,实现了工业系统与自然系统的耦合,是典型的生态工业链。这种技术可望于2040年商用,届时温室气体排放就有了一条最佳的解决途径。
  (二)经济反馈理论
  结果可以反过来变成原因的,就可以叫做反馈。例如,企业效率高、成本低,产品价格就低,市场销路就大;这时企业可以进一步扩大规模,提高效率,降低成本,降低价格,因而可使市场进一步扩大。这是一个典型的正反馈,即企业效率高和市场销路好互为因果,形成一种良性循环。
  循环经济系统控制论要考虑生态成本,改变企业单一资源成本的观念。如果生态成本高,价格就高,而且还有绿色产品市场准入制度,市场就萎缩,反而带来成本更高,市场更难进入,形成了负反馈的恶性循环。
  (三)最优控制理论
  循环经济控制论要求在一定自然资源投入的情况下,使总产出最大化,使排出废弃物最小化。在这一前提下,选择最优顺序实施决策,解决最优库存、最优广告水平、最优设备更新期、最优人员调配、最优产业布局和最优物资调运等一系列问题。
  五、挪威罗加兰地区历史上经济失控的实例
  目前,世界最富裕的地区、北欧挪威以斯塔万格市为首府的罗加兰郡,是个有35万人口、0.9万平方公里的地区。这里曾经有一段从传统工业经济到今天循环经济的悲壮经历和惨痛教训,这是1996年我参加北海环境大会时,该市市长亲口向我讲述的。斯塔万格市地处高寒,农业生产率很低,有丰富的森林资源,但在工业革命以前,生产力低下,开发十分困难。当时人民生活十分贫困,穿着粗制的兽皮衣,甚至穴居。
  工业革命以后,18世纪末,该地区开始利用木锯和电锯大力开发当地的森林资源,向英国和德国输出寒带的名贵木材,人民生活开始达到温饱,斯塔万格的城市就是那个时期建设的。但因为森林资源掠夺性的开发,没有料到,不到半个世纪,树就被砍光了,造成森林资源的枯竭。很快地区经济发展停滞,人民生活又陷于困顿。
本着传统工业经济的理念,他们又开始了对渔业资源的开发。斯塔万格附近的北海是最好的沙丁鱼渔场,19世纪的渔业资源开发还考虑到不卖初级产品,制成鱼罐头远销欧美。当时他们的沙丁鱼罐头产量占世界1/2以上,可见沙丁鱼资源之丰富。但是,掠夺性的开发经过了半个世纪,沙丁鱼资源又枯竭了,这真是不可想像的。斯塔万格怎么办呢?20世纪初,人们开始了悲壮的逃荒历程。在北美,至今许多城市还有当年逃荒挪威人留下的聚居区。
  斯塔万格市市长对我说:这两次惨痛的教训,深深地教育了斯塔万格人,我们现在实施的,就是您讲的循环经济和知识经济,我们尊重自然规律,逐步恢复了良性的生态循环。对森林砍伐有度,种植补充,合理地利用这种可再生资源,今天森林砍伐有度,种植补充,合理地利用这种可再生资源,今天森林又满山遍野了。对沙丁鱼捕捞有度,休养生息,今天森林又满山遍野了。对沙丁鱼捕捞有度,休养生息,今天我们的沙丁鱼罐头的产量又居世界第一位了。北海又发现了石油资源,我们吸取了前两次的教训,对油盆做应用系统分析,哪里采,哪里不采,哪口油井出多少,都按科学规律办事。我们还由此及彼考虑到水资源,现在斯塔万格考虑到人口的增长,建起了可满足50万人口的污水处理厂。
  挪威罗加兰地区在经济发展过程中,资源耗竭的信号不是没有,但都被熟视无睹,没有反馈。造成这一后果的最大的问题是什么呢?就是经济失控,这也说明自由市场经济在资源开发和利用方面的极大盲区,造成赖以发展的基础——自然资源的耗竭。解决这个问题的办法就是要以循环经济的理念调节控制,以生产与自然资源循环的耦合来发展经济。
  罗加兰地区虽地处高寒,但本着循环经济的理念进行生态建设。现在,该地区森林遍布山冈,草地遍布坡地,山清水秀,城市优美,农村幽静,污染极少,的确是世界上生态系统最好的地区之一。