随着我国经济规模的不断扩大，传统的不考虑资 源可持续利用的经济发展方式已经导致诸多严峻的问 题，如环境污染、生态恶化以及原材料枯竭等^[1]。发 展循环经济，实行“减投控废”是解决当前生态问 题，建设资源节约型、环境友好型社会的重要举措。 由于我国各地经济发展水平不均衡、产业特征突出， 循环经济的发展也就具有地域分散、过程复杂、产品 种类多等诸特点。通过搭建面向循环经济的信息服务 协同管理平台，实现企业内部实体资源数据化、企业 联系的紧密化、园区分散资源信息集成化，是高效循 环、减少排放的关键。

当前关于循环经济发展的研究已成为国内外热 点^[2]，并已经形成了诸如物质流分析、生命周期评价 法等比较成熟的理论体系^{[3, 4, 5, 6, 7]}。对于循环经济信息化 的研究，大多是针对企业间或企业内部进行单一信息 化模式的探讨，以物联网技术为支撑实现资源的信息 化，进而通过建模仿真工具进行仿真实施：唐敦兵等 从微观层面，以汽车的全生命周期为例探讨了物联网 在循环企业内部资源信息化中的应用^[8]；张钡、徐君等 从中观层面通过建立企业间废弃物信息化管理数据库， 实现对废弃资源的动态监控^{[9, 10]}；郭雅滨立足宏观层 面，阐述了信息化在推进循环经济中的重要作用^[11]。

然而，发展循环经济，特别是将循环经济作为生 态文明增长方式是一项系统工程，单一层面的信息化 构建已经不能满足当今发展循环经济的需要，必须立 足全局，将小循环、中循环和大循环三个层次有机融 合，目的就是以信息化带动循环化，以循环化促进信 息化。

综上所述，本研究力图通过构建面向循环经济的 信息服务协同管理平台，将企业内部资源信息、企业 间的信息对接和园区间的信息集成融合在一起，实现 对资源的深度追踪与监控。对于企业内部，在物联网 环境下，通过传感器感知将物质流数据化，通过参数 化模型实现对内部资源的高效利用；对于企业间，通 过平台搭建，疏通企业间废弃物资源化的绿色通道， 最大限度地提高资源利用效率；对于宏观的循环园区 间，通过平台实现园区资源集成，为高效的资源配置 提供决策支持。通过三个层次的信息化构建，形成信 息交互的网状系统，最终实现减量化、再利用、再循 环的“3R”原则。

生态文明是指人及其社会通过生态化的社会实践 方式，在处理人、社会与自然关系以及与之相关的人 与人的关系方面所取得的积极成果。生态文明建设的 中心问题是在一定的生态环境观的指导下，通过对工 业化生产方式的生态化改造，重建人与自然的和谐， 以实现自然、社会与人的可持续发展^[12]。

工业文明在生产方式上强调大规模社会分工，在 分配方式上强调全社会对不同品类产品的交换，并通 过市场媒介达成效用。效用源于交换，交换源于分 工，原材料的来源、废弃物的排放则由于不产生交 换价值，直接向自然界延伸。因此工业文明的企业之 间，“除了赤裸裸的利害关系，除了冷酷无情的现金 交易，就再也没有任何别的联系了”。

与工业文明强调分工不同，生态文明强调融合。 生态文明与传统的工业文明发展的本质区别在于将 人类经济社会复杂系统视为资源环境巨系统的一个 有机组成部分，从而在经济社会系统与资源环境系 统之间，经济社会系统内部各类企业、组织、家庭之 间，实现物质流、能量流的高度融合与协同。可以看 出，循环经济正是实现社会主义生态文明的经济发展 模式。

在工业文明时代，由于价值交换的类型单一，评 价标准也相应单一，GDP 长期作为评价国民经济发展 规模和发展水平的指标。为核算GDP，全世界绝大多 数国家都建立了完备的国民经济核算体系。在生态文 明时代，由于“现金交易”之外还必须解决物质流、 能量流的跨组织、跨部门、跨地区融合与协同水平的 评价，因此传统的国民经济核算体系无论从方法、规 模还是技术层面都不能满足，必须引入信息化的统计 方法和核算工具。

党的十七大提出了“大力推进信息化与工业化融 合，促进工业由大变强”的战略部署，自此，中国制 造企业两化融合的程度日益加深，覆盖范围日益广 泛，融合效益日益显著，有效促进了产业转型升级和 发展方式转变。在此基础上，党的“十八大”再次提 出了两化深度融合的新目标，力求使信息化与工业化 在更大的范围、更细的行业、更广的领域、更高的层 次、更深的应用、更多的智能方面实现交融。

当前，信息化与工业化融合的主要成果体现在工 业化产品的消费阶段、在原材料分配阶段和制造阶 段，由于信息传播范围较小，同时受制于相应的技术 复杂度、技术标准、成本等诸多门槛和限制，工业信 息化的比较优势尚未明显发挥，这也制约了我国工业 化转型升级的过程。国务院2015 年5 月8 日公布的 《中国制造2025》，是我国实施制造强国战略第一个十 年的行动纲领，其中重点提到了推进信息化与工业化 深度融合、全面推行绿色制造，为我国工业化与信息 化融合发展的未来指明了前进的方向。

我国的工业化，是生态文明语境下的工业化，也 是循环经济模式下的工业化。因此，我国的工业化与 信息化融合发展，就是循环经济模式与信息化的融 合发展，我国实施制造业强国的战略目标，也必须 包含建成循环经济与信息化融合发展强国的战略组成 部分。

在工业文明和线性经济的语境下，企业是经济社 会的细胞，企业的职能是生产专门品类的产品和服 务，企业的规模和边界由企业内部的边际管理成本和 市场的边际交易成本共同决定。在生态文明和循环经 济的语境下，由于企业间除了现金交易，还增加了物 质流、能量流的协同，因此企业的功能和边界的确定 将更加复杂。

在循环经济企业内部，存在资源的小循环，主要 体现为减量化投入和废弃物回收再利用。在典型的循 环经济产业园区中，则普遍存在以资源和能源的梯度 利用为模式的中循环。由于小循环受到企业自身资源 使用类型和废弃物排放类型的制约，仍然难以最大限 度地解决原材料、能源和排放的问题；中循环则能够 通过适当“补链”较好地解决上述问题，更好地实现 资源的“吃干榨尽”，同时伴随着产品和服务的多样 产出，因此在循环经济和生态文明的语境中，未来经 济社会的基本组成部分将由企业构成的“细胞”，逐 步进化为由循环经济产业园区构成的“器官”。

企业园区化、园区企业化，一方面使循环经济小 循环和中循环之间的边界日益模糊，另一方面也使循 环经济企业和园区之间的界限日益模糊，资源废物协 同化、产品服务多样化，都要求对于园区的服务和管 理，需要按照现代企业的管理标准开展，而信息化的 管理技术和管理平台将是未来园区精细化管理所必不 可少的组成部分。

当前循环经济发展的区域化、结构化集中的特征 比较明显。一方面，从区域角度看，循环经济发展主 要集中在循环经济产业园区范围内，循环经济模式的 空间延伸不足；另一方面，从结构角度看，循环经济 发展主要集中在钢铁、煤炭、有色金属、建材、橡胶 等行业和清洁生产、再制造等领域，循环经济模式的 产业结构覆盖较少。

显然，作为一种经济发展模式，理想化的循环经 济发展要求尽可能全面地覆盖其所涉及的空间区域以 及三次产业结构。目前差距的广泛存在主要由以下几 方面原因导致：一是资源、能源循环化利用的技术水 平有待进一步提升，以减少循环不经济的现象；二是 资源、能源循环化利用的供需双方信息不对称，提高 了循环经济“补链”对接的市场交易成本；三是循环 经济发展模式中的资源、能源被围困、限制在二次产 业结构中，在全社会融合发展的浪潮中，与具有高价 值增值的现代服务业，特别是创新创业、文化创意等 产业的融合亟待增加。

推进循环经济模式由特定园区向全社会扩散、由 重化工业向三次产业延伸，就需要联动解决上述三个 问题，以信息技术对接循环经济资源、能源供需双方 市场信息，降低“补链”的交易成本，促进资源循环 过程中的特定产品、特定材料、特定技术与创新创 业、文化创意产业等高附加值产业对接，实现循环经 济社会化、模式化、无形化，通过上述融合、深化过 程，扩大资源、能源循环的产业规模，摊薄资源、能 源循环化利用技术研发的成本投入，使循环经济模式 的发展走上良性循环的轨道。

伴随着我国经济总量的不断增加，资源环境对可 持续发展的约束效应日趋明显。国家政策法规作为促 进循环经济发展的顶层设计，为循环经济发展提供了 良好的宏观环境。2005 年7 月2 日发布的《国务院关 于加快发展循环经济的若干意见》将按照“减量化、 再利用、资源化”原则大力发展循环经济与实现全面 建成小康社会的战略目标联系起来，首次将发展循环 经济与国家战略相关联。2008 年8 月29 日由第十一 届全国人大常委会第四次会议审议通过并于2009 年 1 月1 日生效的《中华人民共和国循环经济促进法》， 从国家法律层面为促进循环经济发展、提高资源利用 效率、保护和改善环境、实现可持续发展制定了发展 框架。2015 年7 月4 日发布的《国务院关于积极推进 “互联网+”行动的指导意见》为互联网信息技术与社 会生产生活各领域的深度融合提出了指导性的意见， 其中的“互联网+”协同制造、现代农业、智慧能源 和绿色生态都与循环经济密切相关。

循环经济信息化是我国工业信息化、制造业信息 化的高级阶段，循环经济信息化的背后需要工业信息 化中的物联网、M2M 技术作为数据采集技术支撑， 实现循环经济系统中的物质资源信息互联互通；需要 移动通信技术，实现循环经济系统中人力资本的互联 互通；需要云计算技术作为承载各类信息服务的总体 平台；需要大数据挖掘作为降低物质流、能量流协同 过程交易成本的信息和知识发现手段；需要完备、可 靠、一致的数据建模方法进行循环经济物质流、能流 转化的过程描述。随着信息技术的不断发展，移动通 信、物联网、云计算等技术都已经与工业、农业等领 域的产业发展深度融合，大数据挖掘技术已被广泛应 用于电商消费、商业智能和客户关系管理等领域。因 此从总体而言，信息技术的发展已经为循环经济信息 化提供了充分的技术保障。

我国作为世界上人口最多也是面临资源环境约束 最苛刻的工业化国家，传统的高消耗、高排放、低效 率的粗放型增长方式造成了资源利用率低、环境污染 严重的后果，我国经济社会逐渐无法承担。因此我国 经济社会的持续发展，必然先于世界绝大多数国家面 临资源环境枯竭的难题。变线性经济为循环经济，是 我国未来经济社会发展的唯一模式和出路。开展循环 经济信息化研究，实现各类物质流、能流转化、使用 过程的信息化管理、动态化监测、智能化决策，将具 有日益迫切的市场需要和日益广阔的市场空间。

平台功能分为企业层面、园区层面和宏观层面。 企业层面主要包括活动数据采集、活动数据不确定性 分析与校准、企业绿色投入产出分析、循环经济效率 指标评价等；园区层面主要包括园区物质流可视化分 析、园区能量流可视化分析、园区循环经济协同水平 分析等；宏观层面主要包括宏观物质流分析和循环经 济公共信息服务等。

（1）活动数据采集。活动数据涉及企业生产中的 直接物质输入、隐性物质输入、企业产品数量、企业 生产排放等。通过物联网硬件接口、图形交互接口等 形式获取企业直接物质输入、产品数量和生产排放等 活动数据，通过产品的生命周期评价方法获取企业 隐性物质输入数据，共同构成企业活动数据基础数 据库。

（2）活动数据不确定性分析与校准。考虑到人、 机、料、法、环、测等因素，企业利用物联网和人工 录入的活动数据均存在不同程度的不确定性，为了将 活动数据不确定性对后续分析的误差影响降低，必须 进行数据不确定性的估计和校准。

（3）企业绿色投入产出分析。利用活动数据采集 和不确定性分析的结果，以列昂惕夫环保型投入产 出表为框架，在传统的投入产出表的投入列中增加 “污染物消除”项，产出列增加“污染物产出”项， 将传统企业投入产出分析扩展到循环经济企业生产领 域中。

（4）循环经济效率指标评价。以企业物质循环输 入、企业直接物质使用效率、物质循环率、物质总使 用效率、企业排放产出率、企业隐性物质排放率和总 排放产出率为微观评价指标，从不同维度分析和评价 循环经济企业的物质流、能量流梯度化、减量化运用 效率。

（5）物质流、能量流可视化分析。设计和建立连 续性、批次性的产企业物质流、能量流运用的数据模 型。在一致的模型描述基础上，设计物质流、能量流 可视化交互引擎，一方面以计算机可视化技术进行物 质流、能量流分析，另一方面实现生产流程减量化、 资源化改进效果评价的可视化仿真。

（6）园区循环经济协同度分析。综合考量物质 流、能量流方面的循环经济效率评价指标以及传统经 济增长模式中的价值指标，建立同时评价循环经济增 长模式中数量增长与质量提升的协同评价序参量。在 序参量的基础上，分析园区循环经济协同度，以此 作为园区经济循环化改造与实践过程中的可操作性 指标。

（7）宏观物质流分析。在企业和园区层面物质流 分析的基础上，在宏观层面围绕WRI 体系和欧盟体 系，进行宏观物质流分析，在投入、排除、消耗和平 衡四个方面分别建立评价指标，融合企业物质流活动 数据，进行总体核算和效率评价。

（8）循环经济公共信息服务。针对循环经济小循 环层面的技术需求、中循环层面的产业对接需求和大 循环层面的产业融合发展需求，建立循环经济公共信 息服务基础数据库，提供循环经济发展所涉及的再循 环原料、废弃物、产品、技术、知识等各类信息，并 提供基于关联规则和大数据挖掘的信息推送服务。

平台的总体结构由三层构成，自上而下依次为交 互层、逻辑层和数据层。交互层由外部数据驱动子 层、企业服务交互子层、园区服务交互子层、政府服 务交互子层和公共服务交互子层组成。外部数据驱动 子层与部署在企业内部的活动数据采集物联网基础设 施交换数据，其余各子层分别完成面向各类用户的服 务呈现和交互。

逻辑层分为功能子层和功能支持子层。功能子层 涵盖了系统面向各类用户提供的上述八类服务功能； 功能支持子层提供可视化交互引擎、绿色投入产出分 析方法、物质流统一建模方法、生命周期评价方法、 协同度分析方法、宏观物质流分析方法、数据与数据 集管理方法等关键共性模型、算法。功能子层响应交 互层需求，向功能支持子层提出服务请求，功能支持 子层通过与数据层的数据交互和本层逻辑运算，向 功能层提供服务支持。平台的逻辑层采用基于Map/ Reduce 的云计算弹性伸缩框架，以提高服务能力和计 算资源配置效率。

数据层包括平台运行所需的活动数据库、元数据 库、数据仓库、指标库、模型方法库以及公共服务所 需的知识库等。数据层与功能支持子层通过统一的数 据接口进行数据交换。平台的数据层采用基于HIVE 的云存储框架，提高数据存取的可靠性和大数据分析 的效率。

平台的总体结构如图 1 所示。

图 1

图 1 平台的总体结构

本研究面向循环经济企业、园区、政府和相关社 会公众，以实现循环经济发展模式的小循环、中循环 和社会大循环的融合为最终目标，以构建信息服务协 同管理平台为主要途径，重点分析了平台建设的必要 性和可行性，通过分析平台的功能定位和服务内容， 设计了平台的体系架构。具体的研究工作如下：

（1）分析了平台建立的四方面必要性，指出构建 信息服务协同管理平台是建设社会主义生态文明、促 进信息化与工业化融合发展、提高园区循环经济管理 水平和推进循环经济迈向全社会大循环的发展需要。

（2）提出了平台建立的三方面可行性，从国家政 策法规、下一代信息技术发展、传统线性经济面临的 资源环境约束等方面指出平台的建设在宏观政策、技 术支撑和市场需求方面具备相应的可行性。

（3）设计了平台的功能定位和体系架构，平台功 能包括活动数据采集、活动数据不确定性分析与校 准、企业绿色投入产出分析、循环经济效率指标评 价、物质流与能量流可视化分析、园区循环经济协同 度分析、宏观物质流分析和循环经济公共信息服务等 八个方面，平台的体系架构由交互层、逻辑层和数据 层组成。

综上所述，在后续的研究中，将重点对平台的关 键技术、建模方法等进行详细设计。