循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)科學(xué)研究

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一、關(guān)于系統(tǒng)科學(xué)的基本理論

(一)一般系統(tǒng)論的基本原理

1.系統(tǒng)與系統(tǒng)論的概念

1925年，奧地利生物學(xué)家貝塔菲（L.V.Bertalanffy1901-1971）創(chuàng)立了系統(tǒng)論。系統(tǒng)是“由若干要素按一定關(guān)系組合的具有特定功能的有機整體，其中要素又稱為子系統(tǒng)”。系統(tǒng)論是研究系統(tǒng)的一般模式、結(jié)構(gòu)和規(guī)律的學(xué)問。它研究各種系統(tǒng)的共同特征，用數(shù)學(xué)方法定量地描述其功能，尋求并確立適用于一切系統(tǒng)的原理、原則和數(shù)學(xué)模型，是具有邏輯和數(shù)學(xué)性質(zhì)的一門科學(xué)。[1]（P55）系統(tǒng)是普遍存在的。由于構(gòu)成要素不同，要素之間相互聯(lián)系、相互作用的方式不同，系統(tǒng)可分為不同的類型。按自然屬性，可分為自然系統(tǒng)和人造系統(tǒng)；按物質(zhì)屬性，可分為實體系統(tǒng)和概念系統(tǒng)；按運動屬性，可分為動態(tài)系統(tǒng)和靜態(tài)系統(tǒng)；按系統(tǒng)與環(huán)境的關(guān)系，可分為開放系統(tǒng)、封閉系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)；按反饋屬性，可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)；[2]（P128-129）按規(guī)模，可分為小型系統(tǒng)、中型系統(tǒng)、大型系統(tǒng)和巨型系統(tǒng)；按復(fù)雜程度，可分為簡單系統(tǒng)、復(fù)雜系統(tǒng)、超復(fù)雜系統(tǒng)；按狀態(tài)，可分為平衡態(tài)系統(tǒng)和非平衡態(tài)系統(tǒng)。對系統(tǒng)進行分類，是為了把系統(tǒng)的抽象性與具體的客觀事物聯(lián)系起來加以研究。實際上，現(xiàn)實系統(tǒng)常常是以上幾種典型類型的綜合體，例如，自然生態(tài)系統(tǒng)和人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)都是非平衡態(tài)的超復(fù)雜巨型系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)論的基本原理

作為系統(tǒng)論研究對象的“系統(tǒng)”，是現(xiàn)實世界的形形色色的系統(tǒng)的抽象。人們抽去了實際存在的物質(zhì)系統(tǒng)或概念系統(tǒng)的具體屬性，考察和肯定了它們共同的系統(tǒng)方面的特征和性質(zhì)。系統(tǒng)的這些性質(zhì)的客觀存在構(gòu)成了系統(tǒng)論的基本原理。它們包括：⑴整體性原理。系統(tǒng)是由若干要素組成的具有一定新功能的有機整體，各要素一旦組成系統(tǒng)整體，就具有獨立要素所不具有的性質(zhì)和功能，形成了新的系統(tǒng)的質(zhì)的規(guī)定性，其諸構(gòu)成要素的特定狀態(tài)的最佳組合秩序構(gòu)成系統(tǒng)的整體最優(yōu)化，即系統(tǒng)的整體功能大于系統(tǒng)各要素功能的迭加。⑵層次性原理。由于組成系統(tǒng)的諸要素的種種差異，從而使系統(tǒng)組織在地位與作用，結(jié)構(gòu)與功能上表現(xiàn)出等級秩序性，形成了具有質(zhì)的差異的系統(tǒng)等級，即層次。⑶開放性原理。系統(tǒng)具有不斷地與外界環(huán)境進行物質(zhì)、能量、信息交換的性質(zhì)和功能，系統(tǒng)向環(huán)境開放是系統(tǒng)得以向上發(fā)展的前提，也是系統(tǒng)得以穩(wěn)定存在的條件。⑷目的性原理。系統(tǒng)在與環(huán)境的相互作用中，在一定的范圍內(nèi)，其發(fā)展變化不受或少受條件變化或途徑經(jīng)歷的影響，堅持表現(xiàn)出某種趨向預(yù)先確定的狀態(tài)的特性。⑸有序性原理。系統(tǒng)內(nèi)部按一定的規(guī)律運行，各要素在系統(tǒng)中的位置以及它們之間的聯(lián)系有一定的秩序，能夠使系統(tǒng)產(chǎn)生一定的功能。⑹動態(tài)性原理。一切系統(tǒng)都處于不斷變化、發(fā)展之中，絕對靜態(tài)的系統(tǒng)是不存在的；任何系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，不但受到系統(tǒng)本身的條件限制和制約，還受到相關(guān)系統(tǒng)的影響和制約，所以，隨著系統(tǒng)內(nèi)外條件的變化，加快了系統(tǒng)內(nèi)外條件的組合和重新組合，從而激化了系統(tǒng)運動的動態(tài)性。此外，系統(tǒng)論還包括:相似性、相關(guān)性、穩(wěn)定性、慣性和負反饋原理等。

（二）信息論的基本內(nèi)容與方法

1.信息的概念與特征

信息是宇宙中除物質(zhì)和能量外的第三種“要素”。三者都極為重要，如果沒有物質(zhì)，宇宙就會變得虛無飄渺；如果沒有能量，宇宙就會失去演化的動力；而如果沒有信息，宇宙就會變得雜亂無章?？梢?，信息的重要性絕不亞于物質(zhì)和能量。[3]所謂信息，就是人們能夠識別的、具有新內(nèi)容的消息。1948年，美國數(shù)學(xué)家申農(nóng)（C.E.Shannon）創(chuàng)立了信息論，他提出：信息是系統(tǒng)不確定性的減少，或者說是對事物運動狀態(tài)或存在方式的不確定性的描述。在物理學(xué)中，信息就是有序化的程度，因此信息就是負熵（物理熵表示的是系統(tǒng)無序化的程度，即系統(tǒng)的無序量；而負熵表示的是系統(tǒng)有序的程度）。[4]（P27-28）在任何一個信息流通系統(tǒng)中,都有發(fā)出信息的發(fā)送端(信源)、接收信息的接收端(信宿)、以及信息流通的通道(信道)。[5]（P4-6）信息具有可識別性、可轉(zhuǎn)換性、可存貯性、可傳遞性、可擴充性、可壓縮性和可共享性等特征。這些特征，使信息論和信息方法在循環(huán)經(jīng)濟中的運用成為可能。

2.信息論的含義

信息論是關(guān)于信息的基本理論，是研究信息的本質(zhì)，并用數(shù)學(xué)方法研究其計量、交換、傳遞和儲存的學(xué)科。信息論可分為狹義信息論與廣義信息論。狹義信息論又稱申農(nóng)信息論，它是以數(shù)學(xué)方法研究通訊技術(shù)中關(guān)于信息的傳輸和變換規(guī)律的一門科學(xué)。它給出了各種條件概率下的信源信息量、信道容量、信息傳遞和交換、噪聲與濾波、調(diào)制等的計算方法和公式，對信息的規(guī)律進行定量處理。廣義信息論也稱信息科學(xué),它超出了通訊技術(shù)的范圍來研究信息問題，它以各種系統(tǒng)、各門科學(xué)中的信息為對象，廣泛地研究信息的本質(zhì)和特點，以及信息的取得、計量、傳輸、儲存、處理、控制和利用的一般規(guī)律。

3.信息方法

廣義信息論的發(fā)展為人們提供了一種研究系統(tǒng)功能的方法——信息方法。所謂信息方法，就是運用信息的觀點，把對象作為系統(tǒng)，完全脫開其具體運動形態(tài)，將其運動過程抽象成為一個借助信息的傳輸和變化，實現(xiàn)其目標(biāo)的運動過程的研究方法。通常用反饋信息作為實現(xiàn)系統(tǒng)目標(biāo)的控制手段。信息方法不同于傳統(tǒng)的經(jīng)驗方法。它具有綜合性的特點。它從系統(tǒng)對信息的接收和使用過程來研究對象的特征，研究對象系統(tǒng)與外界環(huán)境之間的信息輸入與輸出關(guān)系，從而可以把不同的對象加以類比研究。同時它又是用聯(lián)系、轉(zhuǎn)化的觀點，綜合研究系統(tǒng)運動的信息過程。通過這樣的方法對復(fù)雜事物進行研究，就不需要像通常那樣去解剖分析整體結(jié)構(gòu)，而是直接從整體上綜合考察信息的流程，由此獲得有關(guān)的知識。這對于認識和揭示事物的復(fù)雜性、系統(tǒng)性和整體性，是大有裨益的。[6]（P45-46）信息方法具有較高的普遍意義和較大的適用范圍，不但適用于廣泛的自然科學(xué)領(lǐng)域，而且也可以應(yīng)用于部分的社會科學(xué)領(lǐng)域，如現(xiàn)代經(jīng)濟學(xué)、生態(tài)科學(xué)、環(huán)境科學(xué)中。

（三）控制論與控制論方法

1.控制論的基本概念

1948年，美國著名數(shù)學(xué)家維納（N.Wiener，1894～1964），創(chuàng)立了系統(tǒng)的控制論?？刂剖前凑战o定的條件和預(yù)定的目標(biāo)，對一個過程或一系列事件施加影響的一種行動。也有人認為，控制是為了改善某個對象的功能或發(fā)展，需要獲得并使用信息，以這種信息為基礎(chǔ)而選出的加于該對象之上的作用?？刂普撌茄芯扛黝愊到y(tǒng)之間共同的調(diào)節(jié)和控制規(guī)律的科學(xué)，也可以說，控制論是研究系統(tǒng)的控制規(guī)律以實現(xiàn)優(yōu)化目標(biāo)的科學(xué)。它利用系統(tǒng)各部分之間的相互關(guān)系和信息傳遞，將整個系統(tǒng)組織成為能自動地合乎要求的運動機制。

2.控制論的信息方法

控制論的基本概念是信息和反饋。維納指出，我們用來控制環(huán)境的命令，都是我們給予環(huán)境的信息。任何組織能夠保持自身的穩(wěn)定性，是由于它具有取得、使用、保持和傳遞信息的方法。所以，信息和控制是不可分離的，信息論是控制論的基礎(chǔ)。信息的變換過程“信息—輸入—存貯—處理—輸出—信息”中便存在著“反饋”信息。所謂“反饋”，就是把施控系統(tǒng)的信息（又稱給定信息）作用于被控系統(tǒng)（對象）后產(chǎn)生的結(jié)果（真實信息）再輸送回來，并對信息的再輸出發(fā)生影響的過程。維納稱反饋是控制系統(tǒng)活動的一種方法，是信息傳遞和返回的過程，其特點就是根據(jù)過去的操作情況去調(diào)整未來的行為。因此，控制論里所說的反饋，主要指的是信息反饋。反饋可分為兩類，即正反饋和負反饋。如果反饋信號是增強系統(tǒng)輸入效應(yīng)的，即控制系統(tǒng)的給定信息與真實信息的差異傾向于加劇系統(tǒng)正在進行的偏離目標(biāo)的活動，那么它就使系統(tǒng)趨向于不穩(wěn)定狀態(tài)，乃至破壞穩(wěn)定狀態(tài)，這就稱為正反饋。相反，如果反饋信號是減弱系統(tǒng)輸入效應(yīng)的，即控制系統(tǒng)的給定信息與真實信息之差傾向于反抗系統(tǒng)正在偏離目標(biāo)的運動，那么它就使系統(tǒng)趨向于穩(wěn)定狀態(tài)，這就是負反饋。正反饋使系統(tǒng)的輸出量變得越來越大，往往可用來提高系統(tǒng)的靈敏度；而負反饋則可以補償系統(tǒng)內(nèi)部的某些因素變化而產(chǎn)生的影響，使系統(tǒng)的穩(wěn)定性增加。在控制系統(tǒng)中，一般是用負反饋來調(diào)節(jié)和控制系統(tǒng)的機制。

3.控制論的黑箱方法

黑箱方法是控制論的一個常用方法。它是將一個未知的事物看作一個黑箱——封閉的箱子，其內(nèi)部構(gòu)造和機能尚不很清楚，在輸入刺激和干擾的作用下，其行為反映在有指示的輸出端，通過外部觀測所獲得的信息數(shù)據(jù)，便能辨識其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能。黑箱可以是任何系統(tǒng)，所有的事物實質(zhì)上都是或曾經(jīng)是黑箱。黑箱是一個相對的概念，是相對于人的認識主體而言的。人的認識總是從不知到知、從知之不多到知之甚多。對于不同的人，同一對象既可能是黑箱，也可能是“白箱”，即有的人尚未認識而有的人已經(jīng)認識。人的認識又是逐漸積累、不斷深化的過程。有的事物目前完全不了解，是個黑箱；有的則會有部分了解，它便是個不完全的黑箱，是有“部分黑”又有“部分白”的“灰箱”。當(dāng)我們認識和掌握了系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，它便成為“全知的黑箱”或“白箱”。維納認為，把白箱即某些具有已知結(jié)構(gòu)的物體的結(jié)構(gòu)關(guān)系，按一定的關(guān)系式表達出來，就是“白箱網(wǎng)絡(luò)”。通過這種“白箱網(wǎng)絡(luò)”，就可以對系統(tǒng)進行再認識，或者控制系統(tǒng)以后的過程和預(yù)測系統(tǒng)的未來行為。白箱方法要求同時觀測和辨識系統(tǒng)的運動狀態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，具有更大的預(yù)測性，因而在現(xiàn)代控制論中受到更多的重視。

4.控制論的功能模擬法

所謂功能模擬法，就是根據(jù)模型和原型之間的相似關(guān)系來模擬對象，通過模型來間接地研究原型的規(guī)律性的實驗方法?？刂普摰哪Ｐ痛笾掠袃深悾阂活愂菍嶓w模型或?qū)嵨锬Ｐ?；另一類是理想模型，即形象或符號模型。功能模擬法不同于傳統(tǒng)的模擬法，它不著眼于對象內(nèi)部的具體物質(zhì)組成和結(jié)構(gòu)形態(tài)，也不著眼于對象的運動形態(tài)和能量特征，而是以功能或行為的相似性、代表性和外推性為條件，在系統(tǒng)與系統(tǒng)之間進行對比和模擬。由于這種功能或行為的相似性，在生物和機器以至社會生活中普遍存在，因而功能模擬法適用的范圍更為廣泛。功能模擬法可以運用黑箱理論從功能上描述復(fù)雜系統(tǒng)對環(huán)境影響的反應(yīng)方式，而無需分析系統(tǒng)內(nèi)部的物質(zhì)基礎(chǔ)和個別元素，不追求模型的結(jié)構(gòu)是否與原型相同，從而揭示原型的復(fù)雜機制和基本功能。比如，電腦撇開人腦的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和組成，從功能方面模擬人腦。功能模擬法注重信息在控制和自組織系統(tǒng)中所發(fā)揮的功能，并不意味著它完全撇開結(jié)構(gòu)談功能。不同的結(jié)構(gòu)可以有相似或相同的功能，從這些相似或相同的功能中去揭示和確定它們各自的結(jié)構(gòu)特點，就必須研究功能與結(jié)構(gòu)之間更為復(fù)雜和細致的關(guān)系。功能模擬法建立在功能和結(jié)構(gòu)是辯證的統(tǒng)一這種認識的基礎(chǔ)之上。正是在對模型的行為和結(jié)構(gòu)的內(nèi)在聯(lián)系進行研究的條件下，它可以發(fā)現(xiàn)和揭示新的尚未被認識的系統(tǒng)原型的特點和屬性。[6]（P98-112）

（四）系統(tǒng)的自組織理論

自組織是現(xiàn)代非線性科學(xué)和非平衡態(tài)熱力學(xué)的最令人驚異的發(fā)現(xiàn)之一。從系統(tǒng)論觀點看，自組織是指一個系統(tǒng)在內(nèi)在機制的驅(qū)動下，自動從簡單向復(fù)雜、從粗糙向細致方向發(fā)展，不斷提高自身的復(fù)雜性和精細度的過程。從熱力學(xué)觀點看，自組織是指一個系統(tǒng)通過與外界交換物質(zhì)、能量和信息，不斷降低自身的熵含量（熵產(chǎn)），提高其有序度的過程。從統(tǒng)計力學(xué)觀點看，自組織是指一個系統(tǒng)自發(fā)地從最可幾狀態(tài)向幾率較低的方向變化或移動的過程。從進化論觀點看，自組織是指一個系統(tǒng)在“遺傳”、“變異”和“優(yōu)勝劣汰”等機制的作用下，其組織結(jié)構(gòu)和運行模式不斷地自我完善，從而不斷提高其適應(yīng)環(huán)境能力的過程。[1]（P58-61）自組織的過程就是系統(tǒng)的各子系統(tǒng)的狀態(tài)變量相互作用，形成一種統(tǒng)一的力量，使系統(tǒng)發(fā)生質(zhì)變的過程。從這一特點出發(fā)，哈肯提出了序參量的概念。序參量是描述系統(tǒng)有序程度的量，它是指在系統(tǒng)處于無序狀態(tài)時，其值為零，隨著系統(tǒng)由無序向有序轉(zhuǎn)化，其值從零向正有限值變化或由小向大變化的一個或幾個變量。它可以用來描述系統(tǒng)的有序程度或自組織狀態(tài)。一系列系統(tǒng)理論，對于深入認識系統(tǒng)的自組織有著特別重要的意義。這其中包括前面談到的主要以既成系統(tǒng)為研究對象的一般系統(tǒng)論、信息論和控制論。也包括20世紀(jì)60～70年代興起的，以系統(tǒng)的發(fā)生、發(fā)展為重點，探討系統(tǒng)自組織演化問題的耗散結(jié)構(gòu)理論、協(xié)同理論、超循環(huán)理論、突變理論、混沌理論和分形學(xué)。

1.耗散結(jié)構(gòu)理論

比利時科學(xué)家伊里亞．普里高津（I．Prigogine）在研究某些遠離平衡態(tài)并且包含多基元多層次的開放化學(xué)系統(tǒng)時，發(fā)現(xiàn)這些系統(tǒng)通過耗散運動（與外界進行的物質(zhì)、能量、信息的交換運動），在系統(tǒng)內(nèi)部漲落（局部的起伏偏差）的觸發(fā)下，可以自組織地形成某種動態(tài)穩(wěn)定的時空上有序的結(jié)構(gòu)，稱之為耗散結(jié)構(gòu)。生命系統(tǒng)、社會經(jīng)濟系統(tǒng)都是耗散結(jié)構(gòu)，具有豐富的層次和結(jié)構(gòu)。這些系統(tǒng)內(nèi)部不斷產(chǎn)生正熵，使系統(tǒng)趨向于混亂。為維持自身在空間上、時間上或功能上的有序狀態(tài)，系統(tǒng)就要不斷地從外界引入負熵流，進行新陳代謝過程。

2.協(xié)同理論

德國理論物理學(xué)家赫爾曼．哈肯于1977年發(fā)表的《協(xié)同理論導(dǎo)論》，建立了協(xié)同理論的理論框架，標(biāo)志著這門學(xué)科的誕生。協(xié)同理論研究各種完全不同的系統(tǒng)在遠離平衡時通過子系統(tǒng)之間的協(xié)同合作，從無序態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橛行驊B(tài)的共同規(guī)律。任何一個系統(tǒng)都是由大量的子系統(tǒng)組成的，系統(tǒng)的整體行為取決于系統(tǒng)內(nèi)子系統(tǒng)間的相互作用，當(dāng)子系統(tǒng)間的相互作用較大，而其獨立性較小時，系統(tǒng)的整體在宏觀上顯示出結(jié)構(gòu)特征，這樣的系統(tǒng)是有序的。反之，當(dāng)子系統(tǒng)之間的相互作用較小，使子系統(tǒng)的獨立性占主導(dǎo)地位時，它們便處于雜亂無章的“熱運動”狀態(tài)，使系統(tǒng)在宏觀上沒有一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，這樣的系統(tǒng)就是無序的。由此可見，子系統(tǒng)之間的相互作用是有序的起因，熱運動是無序的根源。協(xié)同導(dǎo)致有序。協(xié)同理論用序參量來描述一個系統(tǒng)宏觀有序的程度。一個系統(tǒng)內(nèi)部的子系統(tǒng)之間的協(xié)同合作產(chǎn)生了序參量，序參量之間的合作與競爭形成自組織結(jié)構(gòu)。因此，協(xié)同是自組織結(jié)構(gòu)的內(nèi)在依據(jù)。這種序參量之間的協(xié)同合作與競爭決定著系統(tǒng)從無序到有序的演化進程，是協(xié)同理論的精髓所在，也是協(xié)同理論中協(xié)同的真正意義。

3.超循環(huán)理論

超循環(huán)理論是關(guān)于非平衡態(tài)系統(tǒng)的自組織現(xiàn)象的理論。由德國科學(xué)家M.艾肯在20世紀(jì)70年代直接從生物領(lǐng)域的研究中提出。他認為：在生命現(xiàn)象中包含許多由酶的催化作用所推動的各種循環(huán)，而基層的循環(huán)又組成了更高層次的循環(huán)，即超循環(huán)，還可組成再高層次的超循環(huán)。超循環(huán)系統(tǒng)即經(jīng)循環(huán)聯(lián)系把自催化或自復(fù)制單元連接起來的系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，每個復(fù)制單元既能指導(dǎo)自己的復(fù)制，又能對下一個中間物的產(chǎn)生提供催化幫助。艾肯在分子生物學(xué)水平上，把生物進化的達爾文學(xué)說通過巨系統(tǒng)高階循環(huán)理論，進行數(shù)學(xué)化，建立了一個通過自我復(fù)制、自然選擇而進化到高度有序水平的自組織系統(tǒng)模型，以解釋多分子體系向原始生命的進化。超循環(huán)理論對于生物大分子的形成和進化提供了一種模型。對于具有大量信息并能遺傳復(fù)制和變異進化的生物分子，其結(jié)構(gòu)必然是十分復(fù)雜的。超循環(huán)結(jié)構(gòu)便是攜帶信息并進行處理的一種基本形式。這種從生物分子中概括出來的超循環(huán)模型對于一般復(fù)雜系統(tǒng)的分析具有重要的啟示。如在復(fù)雜系統(tǒng)中信息量的積累和提取不可能在一個單一的不可逆過程中完成，多個不可逆過程或循環(huán)過程將是高度自組織系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方式之一。超循環(huán)理論已成為系統(tǒng)學(xué)的一個組成部分，對研究系統(tǒng)演化規(guī)律、系統(tǒng)自組織方式以及對復(fù)雜系統(tǒng)的處理都有深刻的影響。

4.突變理論

突變論的創(chuàng)始人是法國數(shù)學(xué)家雷內(nèi)托姆。他于1972年發(fā)表的《結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與形態(tài)發(fā)生學(xué)》闡述了突變理論。突變理論的主要特點是用形象而精確的數(shù)學(xué)模型來描述和預(yù)測事物的連續(xù)性中斷的質(zhì)變過程。突變論是一門應(yīng)用科學(xué)，當(dāng)它作為一門數(shù)學(xué)分支時，它是關(guān)于奇點的理論，可以根據(jù)勢函數(shù)對臨界點分類，并且研究各種臨界點附近的非連續(xù)現(xiàn)象的特征。突變論認為，系統(tǒng)所處的狀態(tài)，可以用一組參數(shù)描述。當(dāng)系統(tǒng)處于穩(wěn)定態(tài)時，標(biāo)志該系統(tǒng)狀態(tài)的某個函數(shù)應(yīng)取唯一的值。當(dāng)參數(shù)在某個范圍內(nèi)變化，該函數(shù)值有不止一個極值時，系統(tǒng)必然處于不穩(wěn)定狀態(tài)。雷內(nèi)托姆指出：系統(tǒng)從一種穩(wěn)定狀態(tài)進入不穩(wěn)定狀態(tài)，隨參數(shù)的再變化，又使不穩(wěn)定狀態(tài)進入另一種穩(wěn)定狀態(tài)，那么，系統(tǒng)狀態(tài)就在這一剎那間發(fā)生了突變。突變論給出了系統(tǒng)狀態(tài)的參數(shù)變化區(qū)域。

5.混沌理論

氣象學(xué)家洛淪茲（EdwardLorenz）1963年率先提出了混沌的概念。這里的所謂混沌并不意味著無序，也不是有序的對立面，而是有序的“前兆和伙伴”；是包含于無序中的有序模式，它隨機出現(xiàn)但卻包含著有序的隱蔽結(jié)構(gòu)和模式，即在混沌中隱含著局部隨機整體穩(wěn)定。混沌理論具有以下三個關(guān)鍵（核心）概念。對初始條件的敏感性：即著名的“蝴蝶效應(yīng)”。理解它的一個很好的比喻是：“一只蝴蝶在巴西扇動翅膀可能會在美國得克薩斯引起一場龍卷風(fēng)?！被煦缦到y(tǒng)對初始條件是非常敏感的，初始條件的輕微變化都可能導(dǎo)致不成比例的巨大后果。分形（fractals）：分形是著名數(shù)學(xué)家曼德勃羅特（Mandelbrot）創(chuàng)立的分形幾何理論中的概念，意為系統(tǒng)在不同標(biāo)度下具有自相似性質(zhì)。自相似性是跨尺度的對稱性，它意味著遞歸，即在一個模式內(nèi)部還有一個模式。由于系統(tǒng)特征具有跨標(biāo)度的重復(fù)性，故可產(chǎn)生出具有結(jié)構(gòu)和規(guī)則的隱蔽的有序模式。分形具有兩個普遍特征：第一，它們自始至終都是不規(guī)則的；第二，在不同的尺度上，不規(guī)則的程度卻是一個常量。奇異吸引子：這是系統(tǒng)被吸引并最終固定于某一狀態(tài)的性態(tài)。有三種不同的吸引子控制和限制物體的運動程度：點吸引子、極限環(huán)吸引子和奇異吸引子（即混沌吸引子）。點吸引子與極限環(huán)吸引子都起著限制的作用，以便系統(tǒng)的性態(tài)呈現(xiàn)出靜態(tài)的、平衡的特征，故它們也叫做收斂性吸引子。而奇異吸引子則與前二者不同，它使系統(tǒng)偏離收斂性吸引子的區(qū)域而導(dǎo)向不同的性質(zhì)。它通過誘發(fā)系統(tǒng)的活力，使其變?yōu)榉穷A(yù)設(shè)模式，從而創(chuàng)造出了不可預(yù)測性。

從總體上看，耗散結(jié)構(gòu)理論對于理解系統(tǒng)演化的前提條件有基本的重要性。協(xié)同理論闡述了子系統(tǒng)之間的競爭和協(xié)同，推動系統(tǒng)從無序到有序的演化，總體上推動了我們對系統(tǒng)自組織演化內(nèi)部機制和動力的認識。超循環(huán)理論指出相互作用構(gòu)成循環(huán)，提出了循環(huán)等級學(xué)說，從低級循環(huán)到高級循環(huán)，不同的循環(huán)層次與一定的發(fā)展水平相聯(lián)系，揭示了系統(tǒng)自組織演化發(fā)展采取了循環(huán)發(fā)展形式。突變理論與系統(tǒng)自組織演化的相變理論①密切聯(lián)系在一起，揭示原因連續(xù)的作用有可能導(dǎo)致結(jié)果的突然變化，揭示出相變的方式和途徑、相變的多樣性。對混沌和分形的研究，使得我們對于系統(tǒng)自組織的復(fù)雜性、系統(tǒng)自組織的發(fā)展的整個過程有了更深刻的理解。于是這些系統(tǒng)自組織理論使我們認識到，充分開放是系統(tǒng)自組織演化的前提條件，非線性相互作用是自組織系統(tǒng)演化的內(nèi)在動力，漲落成為系統(tǒng)自組織演化的原初誘因，循環(huán)是系統(tǒng)自組織演化的組織形式，相變和分叉體現(xiàn)了系統(tǒng)自組織演化方式的多樣性，混沌和分形揭示了從簡單到復(fù)雜的系統(tǒng)自組織演化的圖景。[7]（P69-82）

二、基于系統(tǒng)科學(xué)的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)分析

作為20世紀(jì)人類認識理念上的革命，系統(tǒng)科學(xué)理論為我們科學(xué)地分析循環(huán)經(jīng)濟的系統(tǒng)構(gòu)成及其演化規(guī)律，提供了科學(xué)基礎(chǔ)。在這里本人僅以自身對系統(tǒng)科學(xué)的有限理解為基礎(chǔ)，嘗試著對循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)進行初步的系統(tǒng)分析。

（一）循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的復(fù)雜性

系統(tǒng)論思想要求人們從一種分散地、孤立地、簡單地看待世界和事物的機械論理念轉(zhuǎn)變?yōu)橐环N聯(lián)系地、有機地、整體地看待世界和事物的理念。這種理念啟發(fā)人們把循環(huán)經(jīng)濟看作是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)。所謂復(fù)雜巨系統(tǒng)是由大量相互作用或相互分離的子系統(tǒng)結(jié)合在一起，是不同優(yōu)先級的、各種可變化的子任務(wù)要同時滿足或依次滿足性能指標(biāo)的系統(tǒng)，所有表示系統(tǒng)環(huán)境的外部作用對系統(tǒng)的影響是本質(zhì)的，這種系統(tǒng)具有非線性的、混沌或事先不確定的動態(tài)行為。[8]（P1-3）復(fù)雜系統(tǒng)的本質(zhì)特征在于它的復(fù)雜性：從定量上講數(shù)學(xué)模型是高維的，具有多輸入多輸出；從定性上講系統(tǒng)具有整體性、非線性、層次性、動態(tài)性，有復(fù)雜的和多重的控制目標(biāo)。具體來說，循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的復(fù)雜性主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是復(fù)合的有機整體

循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)不同于以經(jīng)濟、社會、自然三維分裂為特征的傳統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)，它是一個“經(jīng)濟—社會—自然”三維一體的復(fù)合系統(tǒng)和有機整體，經(jīng)濟系統(tǒng)只是其中的一個子系統(tǒng)。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的整體目標(biāo)是要實現(xiàn)社會、經(jīng)濟系統(tǒng)與自然系統(tǒng)之間的動態(tài)均衡。作為有機整體，這個巨系統(tǒng)有復(fù)雜的多重目標(biāo)。經(jīng)濟子系統(tǒng)不能只追求自己的分目標(biāo)，實現(xiàn)自身的有序發(fā)展（經(jīng)濟效益的最大化），而加劇其它子系統(tǒng)（自然系統(tǒng)）的無序化程度（資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等），從而影響系統(tǒng)整體的有序發(fā)展和整體目標(biāo)的實現(xiàn)。發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟就是要從系統(tǒng)整體的角度著眼，綜合調(diào)節(jié)和控制循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)整體和部分的關(guān)系，統(tǒng)籌整體功能和局部利益，在追求經(jīng)濟發(fā)展、社會進步、資源節(jié)約和環(huán)境保護的動態(tài)平衡中達到經(jīng)濟效益、社會效益、生態(tài)效益的最大化，實現(xiàn)“經(jīng)濟—社會—自然”大系統(tǒng)的整體優(yōu)化。

2.循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是非線性系統(tǒng)

循環(huán)經(jīng)濟是指物質(zhì)和能量梯次、閉環(huán)流動型經(jīng)濟，本質(zhì)上是一種與環(huán)境友好的生態(tài)經(jīng)濟。它是運用生態(tài)學(xué)規(guī)律指導(dǎo)人類社會經(jīng)濟活動，回歸人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)循環(huán)運動的本質(zhì)屬性，按照物質(zhì)循環(huán)運動的規(guī)律利用自然資源和環(huán)境容量，實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟活動的生態(tài)化和綠色化轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間的良性循環(huán)。循環(huán)經(jīng)濟與傳統(tǒng)經(jīng)濟最根本的區(qū)別在于：傳統(tǒng)經(jīng)濟將經(jīng)濟系統(tǒng)看作完全孤立、封閉的系統(tǒng)，把經(jīng)濟增長看作是物質(zhì)財富的線性增加過程，追求的理想目標(biāo)是經(jīng)濟效益的最大化。從物質(zhì)流向看，這種模式的特點是“資源—產(chǎn)品—廢棄物”的物質(zhì)單向流動，從自然生態(tài)系統(tǒng)提取物質(zhì)和能源，還給自然生態(tài)系統(tǒng)污染和廢物，通過把資源持續(xù)不斷地變成垃圾來實現(xiàn)經(jīng)濟的數(shù)量型增長。而循環(huán)經(jīng)濟模式則克服了經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)相互割裂的弊端，要求恢復(fù)經(jīng)濟、社會與自然生態(tài)系統(tǒng)作為一個大系統(tǒng)的完整性，回歸人類社會-經(jīng)濟系統(tǒng)與自然生態(tài)系統(tǒng)之間物質(zhì)循環(huán)運動的本質(zhì)屬性，將經(jīng)濟系統(tǒng)組織成“資源—產(chǎn)品—再生資源”的反饋式流程，強調(diào)構(gòu)筑“經(jīng)濟食物鏈”和修復(fù)循環(huán)鏈，在社會生產(chǎn)、流通、消費和產(chǎn)生廢物的各個環(huán)節(jié)循環(huán)利用資源，對廢棄物進行回收利用、無害化及再生，以提高資源的利用率，使所有的物質(zhì)和能源在不斷的循環(huán)中得到合理和持久的利用，把人類的經(jīng)濟活動和社會活動等對自然環(huán)境的影響降低到盡可能小的程度。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部的經(jīng)濟、社會、自然子系統(tǒng)之間相互進行著物質(zhì)、能量和信息交換，目的是要改變工業(yè)革命以來，人類社會中的生產(chǎn)者和消費者越來越強，分解者越來越弱，引發(fā)越來越嚴(yán)重的資源、環(huán)境危機的現(xiàn)狀，遵循“人類向自然的索取必須由人類對自然的回饋相平衡”的核心原則，實現(xiàn)“生產(chǎn)者、“消費者”和“分解者”之間的有機匹配與合理銜接，從根本上恢復(fù)和重建“自然—經(jīng)濟—社會”的合理規(guī)則和運行路線，形成良性的循環(huán)互動。

3.循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是多層次系統(tǒng)

循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是一個多層面、多角度的耦合體。從物質(zhì)流動的角度看，它涵蓋了自然、社會、經(jīng)濟三大系統(tǒng)，在更廣泛的空間尋求物質(zhì)流、能源流配置效用的最大化。它要求以“經(jīng)濟—社會—自然”三維系統(tǒng)作為支撐，針對資源存量、環(huán)境容量、生態(tài)閾值的綜合約束，以緩解資源環(huán)境壓力、滿足經(jīng)濟社會發(fā)展需要為目標(biāo)，研究物質(zhì)流、能源流、價值流的運行機理、方式、技術(shù)、效率、機制等，追求三維整合或者說是三維協(xié)調(diào)發(fā)展的理想目標(biāo)。倡導(dǎo)人類的發(fā)展活動所創(chuàng)造的經(jīng)濟價值必須與其所造成的社會價值和環(huán)境價值相統(tǒng)一的新的發(fā)展觀，要求在提高經(jīng)濟效益的同時,必須兼顧資源環(huán)境效益和社會效益。從系統(tǒng)構(gòu)成的角度看，它應(yīng)包括：①循環(huán)型生產(chǎn)系統(tǒng)。它由若干生態(tài)工業(yè)園、特色工業(yè)園和多條生態(tài)工業(yè)鏈組成，企業(yè)、產(chǎn)業(yè)和園區(qū)之間，按照自然生態(tài)系統(tǒng)的模式，構(gòu)筑生態(tài)工業(yè)鏈，建立物質(zhì)交換關(guān)系，使系統(tǒng)中的物質(zhì)和能源都得到充分的利用，形成共生組合，實現(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)的循環(huán)化和生態(tài)化轉(zhuǎn)向。②循環(huán)型流通服務(wù)系統(tǒng)。就是將循環(huán)經(jīng)濟的減量化、再使用、再循環(huán)的原則落實到流通服務(wù)業(yè)的各行業(yè)各部門，大力發(fā)展廢舊物資回收產(chǎn)業(yè)。③循環(huán)型消費系統(tǒng)。就是在消費領(lǐng)域倡導(dǎo)適度消費、綠色消費，逐步形成循環(huán)型生活方式和消費方式。④循環(huán)型基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)。就是按照循環(huán)經(jīng)濟理念建設(shè)和改造公共基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，如通過實行城市污水集中分類處理，構(gòu)建水資源循環(huán)利用體系等。⑤生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)。它是指在人工系統(tǒng)中建立起像自然生態(tài)系統(tǒng)那樣的自我平衡機制，扭轉(zhuǎn)人類社會發(fā)展中缺少對生態(tài)因素關(guān)注的現(xiàn)象。⑥循環(huán)型社會系統(tǒng)是將循環(huán)經(jīng)濟理念注入社會生活中的方方面面，如政府機關(guān)、事業(yè)單位實行綠色采購；醫(yī)院實行醫(yī)療廢棄物無害化處理；學(xué)校、社區(qū)創(chuàng)建綠色學(xué)校、綠色社區(qū)等。[從實施的層級和規(guī)?？?，可分為：①企業(yè)（個人）層面的微觀循環(huán)，即企業(yè)內(nèi)部的物質(zhì)循環(huán)。企業(yè)推行清潔生產(chǎn)，選擇清潔生產(chǎn)工藝，實行產(chǎn)品生態(tài)設(shè)計，建立生產(chǎn)全過程的環(huán)境管理系統(tǒng)，減少產(chǎn)品和服務(wù)中物料和能源的消耗量，實現(xiàn)最終排放廢物減量化、資源化、無害化。②區(qū)域?qū)用娴闹杏^循環(huán)，即企業(yè)之間的物質(zhì)循環(huán)。若干互相關(guān)聯(lián)的企業(yè)或行業(yè)間建立生態(tài)產(chǎn)業(yè)群落，建立共生的工業(yè)園區(qū)，上游企業(yè)的副產(chǎn)品或廢棄物用做下游企業(yè)的原料，形成企業(yè)間的工業(yè)代謝和共生關(guān)系，從而形成較大的鏈?zhǔn)窖h(huán)。③社會層面的宏觀循環(huán)，或稱社會循環(huán)。即在全社會的生產(chǎn)、流通、消費之間建立廢棄物回收系統(tǒng)，實現(xiàn)重復(fù)利用。逐步建成資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會。[10]（P27-30）

4.循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是一個動態(tài)系統(tǒng)

由于循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是多層次的復(fù)雜系統(tǒng)，因此，其中任何子系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)，不但受到系統(tǒng)本身的條件限制和制約，還受到相關(guān)子系統(tǒng)的影響和制約；任何一個子系統(tǒng)發(fā)生變化都可能對其它子系統(tǒng)產(chǎn)生短期或長期的影響。所以，隨著子系統(tǒng)內(nèi)外條件的變化，加快了系統(tǒng)內(nèi)外條件的組合和重新組合，從而激化了整個系統(tǒng)運動的動態(tài)性。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是在傳統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，通過不斷地對其實行循環(huán)化和生態(tài)化轉(zhuǎn)向，實現(xiàn)“經(jīng)濟—社會—自然”系統(tǒng)的三維整合，來達到三維協(xié)調(diào)發(fā)展的整體目標(biāo)。因此，循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)處于不斷變化、發(fā)展、完善之中，是一個長期進化的動態(tài)過程。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)在其發(fā)展的不同階段，經(jīng)濟子系統(tǒng)需要不斷與自然、社會子系統(tǒng)發(fā)生物質(zhì)、能量、信息交換，吸收外部資源加以完善、創(chuàng)新，做到生產(chǎn)和消費“效益最大化、污染最小化、廢物資源化和環(huán)境無害化”，以實現(xiàn)社會經(jīng)濟系統(tǒng)與自然系統(tǒng)之間的動態(tài)均衡。同時，循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的整體優(yōu)化過程，實質(zhì)上是其系統(tǒng)構(gòu)成中各個組成部分的不斷發(fā)展和完善的動態(tài)過程。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的健康發(fā)展和日益成熟，取決于其內(nèi)部各個要素之間所具有的穩(wěn)定關(guān)系，以及這些關(guān)系的互相作用、互相制約與互相影響，最終產(chǎn)生出系統(tǒng)整體效益的最大化，以及其中的物質(zhì)流、能量流的平穩(wěn)運行與流暢互補。

（二）循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的信息分析

信息方法為研究“經(jīng)濟—社會—自然”三維結(jié)合的復(fù)雜循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)提供了新的思路。可以說正是由于自然生態(tài)系統(tǒng)不斷向人類發(fā)出的反饋信息（資源枯竭、環(huán)境污染、生態(tài)惡化等），才使得人類認識到自然生態(tài)系統(tǒng)存在著承載力極限，傳統(tǒng)經(jīng)濟系統(tǒng)的發(fā)展模式突破了這一極限，加劇了自然生態(tài)系統(tǒng)的無序化程度，于是，人類才開始探索新的發(fā)展模式，導(dǎo)致循環(huán)經(jīng)濟這種資源節(jié)約環(huán)境友好型的新經(jīng)濟發(fā)展模式的產(chǎn)生。在循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)產(chǎn)生的過程中，自然生態(tài)系統(tǒng)被看作主要的信息來源（信源），各種自然現(xiàn)象及其監(jiān)測手段就是信息的通道（信道），從事循環(huán)經(jīng)濟的研究者、決策者、管理者、生產(chǎn)者和參與者都是信息的接收者（信宿）。根據(jù)信息論的基本原理，人們只有對循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展的即時狀況進行充分的了解，才能通過反饋的方式對其做出決策，進而產(chǎn)生影響。由于循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的復(fù)雜性，決定了循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)在其發(fā)展和完善的過程中，如果仍然以從事循環(huán)經(jīng)濟的研究者、決策者、管理者、生產(chǎn)者和參與者等做為信息的接收者（信宿）的話，那么，信息的來源則很多，可以來自自然、社會、經(jīng)濟子系統(tǒng)，也可以來自循環(huán)型生產(chǎn)系統(tǒng)、流通服務(wù)系統(tǒng)、消費系統(tǒng)、社會系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)以及生態(tài)循環(huán)系統(tǒng)等，還可以來微觀循環(huán)系統(tǒng)、中觀循環(huán)系統(tǒng)和宏觀循環(huán)系統(tǒng)。信源發(fā)出的信息的種類也很多，資源環(huán)境狀況、能源供需情況、產(chǎn)品價格變動、經(jīng)濟增長、社會進步等各項指標(biāo)都能成為反映循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)運行狀況的重要信息。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的信息獲取，可以通過觀察、調(diào)查、查詢、監(jiān)測、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等多種手段。對獲取的信息進行分析，也可以采用多種方法,歸納法、對比法、統(tǒng)計法、評價法等，在這里我們重點介紹其中的一種方法——指標(biāo)評價法。為了便于對復(fù)雜的循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的錯綜復(fù)雜的信息進行科學(xué)的、綜合的分析、處理，我們可將這些復(fù)雜的信息抽象成為一個綜合反映循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展?fàn)顩r和發(fā)展趨勢的指標(biāo)體系。所謂循環(huán)經(jīng)濟評價指標(biāo)體系是對一定時期內(nèi)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)各層次、各環(huán)節(jié)的發(fā)展水平和發(fā)展趨勢進行全面、系統(tǒng)地測定和計量，并進行綜合評價的一系列指標(biāo)的總稱。依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟的內(nèi)涵和目標(biāo)，我們構(gòu)建了循環(huán)經(jīng)濟評價指標(biāo)體系，包括目標(biāo)層、準(zhǔn)責(zé)層、指標(biāo)層3個層次。目標(biāo)層：循環(huán)經(jīng)濟綜合評價指數(shù)是我們通過測算所要得到的最終結(jié)果，這一結(jié)果橫向可與其他國家（地區(qū)）進行同期比較，縱向可與本地不同時期進行比較，通過比較可以反映循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)整體發(fā)展水平和發(fā)展趨勢?？傊笖?shù)的計量來源于準(zhǔn)責(zé)層的6個子模塊。準(zhǔn)責(zé)層：由6個子模塊構(gòu)成。經(jīng)濟增長指數(shù)用于評價系統(tǒng)的經(jīng)濟發(fā)展水平和趨勢；科技進步指數(shù)用于評價系統(tǒng)的社會進步、科技進步狀況；資源消耗指數(shù)用于評價系統(tǒng)中資源消耗的水平和趨勢；廢棄物排放指數(shù)用于評價系統(tǒng)廢棄物排放的水平和趨勢；資源利用效率指數(shù)用于評價系統(tǒng)資源利用效率水平；循環(huán)利用指數(shù)用于評價系統(tǒng)中資源循環(huán)利用的水平和趨勢。6個子模塊指數(shù)的計量分別來源于指標(biāo)層相對應(yīng)的指標(biāo)。指標(biāo)層：有36個指標(biāo)。①經(jīng)濟增長指數(shù)包括13個指標(biāo)。其中：國內(nèi)生產(chǎn)總值增長率、人均國內(nèi)生產(chǎn)總值、工業(yè)總產(chǎn)值、財政收入、進出口商品總額，反映綜合經(jīng)濟發(fā)展規(guī)模和增長水平；資源密集型產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重減少率、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值比重、第三產(chǎn)業(yè)占GDP比重、靜脈產(chǎn)業(yè)占GDP比重增長率、資源密集型產(chǎn)品凈出口比重，反映經(jīng)濟結(jié)構(gòu)水平和趨勢；全員勞動生產(chǎn)率、萬元投資回報率、固定資產(chǎn)產(chǎn)值率，反映經(jīng)濟效益水平和趨勢。②科技進步指數(shù)包括7個指標(biāo)：科技進步貢獻率、科技費占GDP比重、綠色技術(shù)占新技術(shù)比重、有毒有害產(chǎn)品淘汰率、有毒有害原料淘汰率、落后工藝技術(shù)設(shè)備淘汰率、綠色能源使用比率。③資源消耗指數(shù)包括5個指標(biāo)：萬元GDP能源終端消費量減少率、萬元GDP消耗不可再生資源減少率、萬元GDP耗水量減少率、萬元GDP占用土地減少率、產(chǎn)品物料流失（損失）量減少率。④廢棄物排放指數(shù)包括4個指標(biāo)：單位GDP廢氣排放量減少率、單位GDP廢水排放量減少率、單位GDP工業(yè)固體廢棄物排放量減少率、單位GDP城市生活垃圾排放量減少率。⑤資源利用效率指數(shù)包括2個指標(biāo)：能源利用率、原材料利用率。⑥循環(huán)利用指數(shù)包括5個指標(biāo)：污水處理率、廢水循環(huán)利用率、工業(yè)固體廢棄物循環(huán)利用率、包裝物回收利用率、城市生活垃圾分類處理率。[11]

（三）循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的控制

循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的控制就是按照經(jīng)濟、社會、生態(tài)效益最大化的整體目標(biāo)，以獲取的信息為基礎(chǔ)，不斷調(diào)控系統(tǒng)內(nèi)部不利于系統(tǒng)整體優(yōu)化的組分，通過注入有利于資源節(jié)約、環(huán)境保護、生態(tài)修復(fù)、協(xié)調(diào)發(fā)展等方面的負反饋信息，推進自然資源的梯級循環(huán)利用，增加系統(tǒng)中的負熵流，使經(jīng)濟發(fā)展在自然生態(tài)系統(tǒng)的承載能力和彈性恢復(fù)能力的限度之內(nèi)，保證經(jīng)濟、社會、自然生態(tài)系統(tǒng)之間的動態(tài)平衡，實現(xiàn)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的控制應(yīng)該是全方位、多角度的。信息顯示的系統(tǒng)發(fā)展中存在的任何不利于系統(tǒng)整體優(yōu)化的因素，都應(yīng)成為系統(tǒng)調(diào)控的對象。比如：針對認識問題，應(yīng)通過廣泛的宣傳教育，使公眾認識到，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟不僅是物質(zhì)流動形式的轉(zhuǎn)變，更是一場經(jīng)濟運行方式的革命和人類生存方式的巨大變革；全社會要堅持科學(xué)發(fā)展觀，倡導(dǎo)并確立有利于循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的價值觀；企業(yè)要樹立綠色生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)觀；公眾要樹立綠色消費和適度消費觀等。針對管理問題，應(yīng)成立專門的領(lǐng)導(dǎo)和管理機構(gòu)，成立以各級黨政主要領(lǐng)導(dǎo)任組長,計委、經(jīng)委、財政、城建、規(guī)劃、環(huán)保、水利、綠化等部門負責(zé)人參加的各級循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展協(xié)調(diào)領(lǐng)導(dǎo)小組，對循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展工作實施統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)和布署；領(lǐng)導(dǎo)小組下設(shè)辦公室，由上述部門組成，負責(zé)日常組織協(xié)調(diào)工作；要用超前性理念和系統(tǒng)工程思想，制定循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)發(fā)展總體規(guī)劃、專門規(guī)劃和分階段、分步驟實施規(guī)劃等。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的控制應(yīng)該依靠制度創(chuàng)新。根據(jù)系統(tǒng)信息顯示的現(xiàn)有的制度體系中存在著不利于系統(tǒng)發(fā)展的制度障礙，如：自然資源和環(huán)境成本的使用價格過低，成本外部化，形成系統(tǒng)發(fā)展的成本障礙；價格形成機制不科學(xué)，構(gòu)成系統(tǒng)發(fā)展的價格障礙；法律法規(guī)建設(shè)滯后，循環(huán)經(jīng)濟法律法規(guī)較缺乏，不能滿足系統(tǒng)發(fā)展的需要；相關(guān)政策支持不利，以市場機制為基礎(chǔ)的政策較少且效率不高，對系統(tǒng)發(fā)展的激勵作用不夠等。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)應(yīng)該通過制度創(chuàng)新，注入負反饋信息，消除系統(tǒng)發(fā)展的制度障礙。

①實現(xiàn)環(huán)境成本內(nèi)部化。逐步取消自然資源開發(fā)利用補貼制度,使資源價格反映其真實的生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟學(xué)價值。對環(huán)境容量等共有財產(chǎn)使用者征收高稅費，提高生產(chǎn)和消費環(huán)節(jié)的排污和廢棄成本，促使環(huán)境成本內(nèi)部化,解決循環(huán)型生產(chǎn)環(huán)節(jié)的成本障礙。②建立基于資源全部成本的完全價格體制。該體制不可能通過市場自發(fā)建立,需政府有規(guī)劃的組織生態(tài)學(xué)家、經(jīng)濟學(xué)家對資源價值進行貨幣化評估,計算出其真實價值,并以稅收形式計入產(chǎn)品或服務(wù)的市場價格,通過市場機制和價值規(guī)律消除循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的價格障礙。③健全循環(huán)經(jīng)濟法律體系。以《循環(huán)經(jīng)濟促進法》為框架法，以《資源有效利用促進法》為基本法，包括《綠色消費法》、《包裝物再生利用法》、《家電再生利用法》、《食品再生利用法》、《建材再生利用法》、《汽車再生利用法》、《節(jié)能法》、《廢棄物處理法》及相關(guān)子法。制定城市垃圾處理、水和大氣污染治理的監(jiān)管條例，將責(zé)任主體和監(jiān)管部門的行為置于法律規(guī)范之下。制定可持續(xù)發(fā)展認證體系，產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系、環(huán)境標(biāo)志和標(biāo)準(zhǔn)體系等。④完善循環(huán)經(jīng)濟激勵政策。征收資源稅，實現(xiàn)資源有償使用，限制不可再生資源的開采和使用、限制資源型產(chǎn)品出口；征收廢棄物處理費、垃圾填埋和焚燒稅，推動垃圾分類處理，促進其減量化、資源化；以廢棄物為原料的企業(yè)，可獲相關(guān)廢棄物處理費的補償；對環(huán)境有害的技術(shù)和產(chǎn)品，在銷售環(huán)節(jié)加征環(huán)境附加費，使其在成本效益選擇中更樂于采用潔凈技術(shù)、生產(chǎn)潔凈產(chǎn)品；將循環(huán)技術(shù)納入科技創(chuàng)新體系，在風(fēng)險投資基金中劃出一定比例支持循環(huán)型技術(shù)研發(fā)；對循環(huán)經(jīng)濟項目，給予財政補貼、貸款擔(dān)保與貼息、低息貸款、優(yōu)先貸款、延長信貸周期、減免稅收或稅前還貸等支持；通過傾斜的產(chǎn)業(yè)政策，支持其到資本市場融資；對清潔汽車、能源及獲環(huán)境標(biāo)志和能源效率標(biāo)志的產(chǎn)品，減征消費稅；對原污染型生產(chǎn)設(shè)施，折舊率可以提高到30%以上等。⑤健全循環(huán)經(jīng)濟保障制度。包括有利于循環(huán)經(jīng)濟的資源、產(chǎn)權(quán)、市場和產(chǎn)業(yè)等經(jīng)濟制度；循環(huán)經(jīng)濟核算、會計、審計、生產(chǎn)、消費、貿(mào)易、包裝和回收等規(guī)范制度；有利于循環(huán)經(jīng)濟的財政、金融、稅收和投資等激勵制度。

總之，要考慮資源環(huán)境成本，通過價格、稅收等經(jīng)濟杠桿的調(diào)節(jié)作用，使資源環(huán)境價值納入生產(chǎn)和消費成本，引導(dǎo)人們通過成本——效益核算，選擇資源節(jié)約型、環(huán)境友好型的生產(chǎn)和消費方式。[12]循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的控制應(yīng)該借助物質(zhì)流分析法。循環(huán)經(jīng)濟的系統(tǒng)控制要求在一定自然資源投入的情況下，使總產(chǎn)出最大化，使排出廢棄物最小化，使資源環(huán)境影響最低化。因此，有必要借助物質(zhì)流分析法。物質(zhì)流分析(MaterialsFlowAnalysis，簡稱為MFA)是指在一定時空范圍內(nèi)，用物理的重量單位(通常用t)對特定系統(tǒng)中物質(zhì)流動和貯存的系統(tǒng)性分析。主要涉及的是物質(zhì)流動的源、路徑及匯。根據(jù)質(zhì)量守恒定律，物質(zhì)流分析的結(jié)果總是能通過其所有的輸入、貯存及輸出過程來達到最終的物質(zhì)平衡。[13](P368)物質(zhì)流分析的基礎(chǔ)是對物質(zhì)的投入和產(chǎn)出進行量化分析，建立物質(zhì)投入和產(chǎn)出的賬戶，以便進行以物質(zhì)流為基礎(chǔ)的優(yōu)化管理。它主要衡量的是系統(tǒng)的物質(zhì)投入、產(chǎn)出和物質(zhì)利用效率，確定物質(zhì)在系統(tǒng)流動路徑的影響因素，并為系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)流動路徑和模式的調(diào)控提供定量基礎(chǔ)。通過物質(zhì)流分析，可以控制有毒有害物質(zhì)的投入和流向，分析物質(zhì)流的使用總量和使用強度，為環(huán)境政策提供了新的方法和視角。物質(zhì)流分析的基本觀點是，人類活動所產(chǎn)生的環(huán)境影響在很大程度上取決于進入經(jīng)濟社會系統(tǒng)的自然資源和物質(zhì)的數(shù)量與質(zhì)量，以及從經(jīng)濟社會系統(tǒng)排入環(huán)境的廢棄物的數(shù)量與質(zhì)量。前者產(chǎn)生對環(huán)境的擾動，引起資源的耗竭和環(huán)境的退化；后者則引起環(huán)境的污染。物質(zhì)流分析從實物的質(zhì)量出發(fā)，通過追蹤人類對自然資源和物質(zhì)的開發(fā)、利用及遺棄過程，研究可持續(xù)發(fā)展問題，即通過對自然資源和物質(zhì)的開采、生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移、分配、消耗、循環(huán)、廢棄等過程的分析，揭示物質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)的流動特征和轉(zhuǎn)化效率，找出環(huán)境壓力的直接來源，作為系統(tǒng)發(fā)展的可持續(xù)性指標(biāo)，進而提出相應(yīng)的減少環(huán)境壓力的解決方案，為系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的制定提供科學(xué)依據(jù)。[14](P60-64)

（四)循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的自組織

循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)作為非線性、非平衡態(tài)的復(fù)雜系統(tǒng)，其演化必然要遵循自組織原則。循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)內(nèi)部各子系統(tǒng)之間、各產(chǎn)業(yè)、各企業(yè)、各個社會基本單元之間，互相聯(lián)系、相互作用，協(xié)同合作，從而使系統(tǒng)內(nèi)部組織和結(jié)構(gòu)，經(jīng)歷從簡單到復(fù)雜、從相對分離到互相依賴、從封閉到開放、從無序到混沌到突變再到有序的演化過程。循環(huán)經(jīng)濟之所以能夠保持經(jīng)濟、社會、生態(tài)的可持續(xù)發(fā)展，最根本的原因就是由于系統(tǒng)內(nèi)部經(jīng)過有效地演進和互動過程，使系統(tǒng)整體產(chǎn)生了特有的新質(zhì)，釋放出新的倍增的能量，具有自覺適應(yīng)環(huán)境而不斷自我更新和自我發(fā)展的功能機制。所以，循環(huán)經(jīng)濟在人類社會化生產(chǎn)中表現(xiàn)出勃勃生機。循環(huán)經(jīng)濟要求系統(tǒng)內(nèi)部通過自組織，形成包含串聯(lián)耦合和并聯(lián)耦合的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。由于現(xiàn)行經(jīng)濟運行體系是按產(chǎn)品流向構(gòu)造的，即具有前向、后向關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品之間構(gòu)成產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)品鏈；而缺少按物質(zhì)流向構(gòu)造的循環(huán)鏈，即上游產(chǎn)品、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)的廢料，成為下游產(chǎn)品、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)的原料……。因此，循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)要正常運行，就必須通過自組織，建立包含串聯(lián)耦合和并聯(lián)耦合的物質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)。串聯(lián)耦合是指甲企業(yè)的產(chǎn)出成為乙企業(yè)的投入；而乙企業(yè)的產(chǎn)出成為丙企業(yè)的投入；最后，丙企業(yè)的產(chǎn)出又成為甲企業(yè)的投入。并聯(lián)耦合則是指一個企業(yè)要輸入多個企業(yè)的產(chǎn)品，又要把本企業(yè)的產(chǎn)品輸往多個其他企業(yè)，這樣就形成了一個并聯(lián)回路。循環(huán)經(jīng)濟要求不僅在企業(yè)產(chǎn)品方面，而且在廢棄物利用方面，在企業(yè)之間實現(xiàn)交叉輸配的串聯(lián)回路和并聯(lián)回路，最終形成多重耦合的物質(zhì)代謝網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品輸出串聯(lián)企業(yè)越多，生產(chǎn)效率越低；而廢棄物輸出串聯(lián)企業(yè)越多，資源利用效率越高。

要在兩者間取得平衡，以基本實現(xiàn)資源的循環(huán)利用為標(biāo)準(zhǔn)。循環(huán)經(jīng)濟要求系統(tǒng)內(nèi)部通過自組織，形成“生產(chǎn)者、“消費者”和“分解者”之間的有機匹配與合理銜接。人類社會組織分工中缺少相當(dāng)于自然界中“分解者”地位和作用的廢棄物處理者，影響了“廢物”在人類社會經(jīng)濟體系中的“內(nèi)循環(huán)”和使“廢物”友好進入環(huán)境的“外循環(huán)”。因此，循環(huán)經(jīng)濟大系統(tǒng)的整體優(yōu)化，要求其通過自組織，使用功能模擬法，模仿自然生態(tài)系統(tǒng)的“生產(chǎn)者、“消費者”和“分解者”功能，通過增強循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)中“分解者”的功能，使之與“生產(chǎn)者、“消費者”的功能相匹配，從根本上恢復(fù)和重建“自然－經(jīng)濟―社會”的合理規(guī)則和運行路線，形成良性的循環(huán)互動。人類社會經(jīng)濟體系中的“分解者”功能，主要由靜脈產(chǎn)業(yè)來實現(xiàn)。根據(jù)物質(zhì)流動的方向，如果我們將承擔(dān)從資源—產(chǎn)品—消費過程的產(chǎn)業(yè)稱為動脈產(chǎn)業(yè)，那么承擔(dān)將廢棄物收集運輸、分解分類及再資源化和無害化處置過程的產(chǎn)業(yè)就稱為靜脈產(chǎn)業(yè)。靜脈產(chǎn)業(yè)可以變廢為寶，循環(huán)利用，如同將含有較多二氧化碳的血液送回心臟的靜脈。靜脈產(chǎn)業(yè)通過對廢棄物進行再資源化，創(chuàng)造出了再生資源，為人類經(jīng)濟社會活動提供了一種新的可供選擇的資源來源，從而可以有效地減少對一次能源、資源的需求量和開采量，延長自然資源的使用年限，延緩自然資源的枯竭速度；靜脈產(chǎn)業(yè)可以通過對廢棄物中不能回收利用的部分進行無害化、減量化的最終處置，減少人類社會經(jīng)濟系統(tǒng)向自然生態(tài)系統(tǒng)排放的廢棄物數(shù)量，減輕排放物對生態(tài)環(huán)境的有害程度，將人類社會經(jīng)濟活動對自然生態(tài)系統(tǒng)的影響程度降低到生態(tài)環(huán)境承載力之內(nèi)，逐漸減少甚至消除環(huán)境污染。

毫無疑問，靜脈產(chǎn)業(yè)是實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟減量化、再利用、再資源化的經(jīng)濟主體產(chǎn)業(yè)。因此，靜脈產(chǎn)業(yè)在循環(huán)經(jīng)濟中具有特別重要的意義。離開了靜脈產(chǎn)業(yè)，循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)將無法實現(xiàn)物質(zhì)和能量的循環(huán)。從一定意義上講，循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)優(yōu)化的過程可以說是對經(jīng)濟系統(tǒng)中缺失的分解者——靜脈產(chǎn)業(yè)部門發(fā)展、完善的過程。靜脈產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為循環(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)的有序進化注入了負熵流?？傊h(huán)經(jīng)濟系統(tǒng)是一個復(fù)雜的巨系統(tǒng)，系統(tǒng)的整體優(yōu)化和結(jié)構(gòu)有序演化，有賴于在對系統(tǒng)信息進行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮系統(tǒng)控制和自組織功能。