超网络视角下产业生态系统资源代谢均衡研究

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1、第26卷总第156期2013年12月第6期超网络视角下产业生态系统资源代谢均衡研究邵记友王文平花磊，(1东南大学经济管理学院，南京211189；2临沂大学商学院，山东临沂276000)摘要：为了优化产业生态系统的资源代谢过程，构建了一个以资源为网络流，以生产者、消费者和分解者为主体构成的产业生态系统超网络模型。基于各类主体的行为特征，得到了产业生态系统资源代谢的均衡状态，并分析了系统资源利用率、单位产品环境费用、环境补贴等参数对均衡状态的影响。最后通过数值算例对模型进行了验证。关键词：产业生态系统；资源

2、代谢；超网络；均衡状态产业生态系统作为可持续发展的重要实践工资源结构特征，各产业中的主体通过资源代谢相具，在国内外得到快速推进并取得显著成效⋯。在互作用共同推动着产业生态系统功能的实现。依产业生态系统运行的过程中，造成生态环境问题的据产业生态学原理，产业生态系统以资源流为基础根源在于对自然资源的无节制开采、污染物的高强可以分为开采者、生产者、消费者和分解者4个子系度排放等活动破坏了生态系统的基本代谢功能，最统，为了简化问题的分析，本文采用参考文献[4]的终导致了资源代谢过程失衡嵋J。因此，实现产业生分类

3、标准，将产业生态系统分为生产者、消费者和态系统经济效益和生态效益协同发展的关键在于分解者3个子系统。维持产业生态系统资源代谢过程的均衡。在资源代谢的过程中，对资源的界定采用张力本文在分析产业生态系统内部资源代谢过程小等的定义：即维持系统结构与功能在一定稳定的基础上，从系统全局的角度对该过程进行定量化条件下的各种物质性和非物质性、能量性和非能量分析，建立产业生态系统超网络模型，运用变分不性资源，强调将“资源”和“废弃物”统一在同一资源等式和最优化控制方面的理论方法，对网络模型进视角下，即废弃物是可用性降低

4、的资源，或者是处行分析求解，得到超网络的恰合流和均衡状态，并在代谢层级下端的资源。设计数值算例对模型进行验证，对模型中的资源利1．2产业生态系统超网络模型用率、综合环境费用、环境补贴等相关参数对系统产业生态系统超网络模型由1个生产者、J个消资源代谢均衡状态的影响进行分析，验证了该模型费者、K个分解者组成，其网络流是产业生态系统内的有效性。部流通的资源(见图1)。1模型的建立2模型分析1．1产业生态系统资源代谢过程由于产业生态系统内部资源代谢过程比较复产业生态系统的结构具有明显的空间、时间及杂，本文对所构

5、建的模型作如下假设。基金项目：国家社科基金——“我国产业生态经济系统优化及运行机制研究”(项目编号：12&ZD207；项目负责人：王文平)成果之一；国家自然科学基金项目——“基于资源嵌入一流动一聚合网络重构的蜕变期企业转型研究”(项目编号：71172044；项目负责人：王文平)成果之一；国家自然科学基金项目——“基于产业生态活动网络共生优化的迁移集群绿色重建与运行机制研究”(项目编号：71273047；项目负责人：王文平)成果之一；高等学校博士点基金项目——“面向蜕变期企业转型的活动网络建模与优化研究”

6、(项目编号：20120092110039；项目负责人：王文平)成果之一；江苏高校哲学社会科学研究重大项目一“江苏科教优势转化为经济与社会发展优势研究”(项目编号：2011ZDAXM009；项目负责人：王文平)成果之一。作者简介：邵记友，东南大学经济管理学院硕士研究生，研究方向：超网络建模、产业生态网络仿真；王文平，东南大学经济管理学院教授、博士生导师，研究方向：产业生态系统优化、网络仿真；花磊，东南大学经济管理学院博士研究生，临沂大学商学院讲师，研究方向：创新网络76研究。三塑塑竺塑宣型堂堕茎堕一一厂可

7、(如相关手续费、信息收集费等)，记为：生产者网络。=C(g)V∈i，(3)假设c是一个连续可微的非负凸函数。用p表示消费者从生产者处获得单位数量资源需要支付的费用，其中下标1表示它是第一层消费者网络变量。因此，生产者的总费用等于生产成本、综合环境费用和资源代谢成本之和，而收益等于它对流向消费者的资源制定的价格乘以资源数量。故生产者分解者网络的综合目标可描述为：向Maxz。=∑p而q一(g)一(，q)一图1产业生态系统超网络模型∑c(g)V1，，q≥0(4)①系统内部不同属性主体间流动的资源是无差别的，即

8、不考虑资源区别因素；由生产者相关费用函数都是连续可微的凸函②模型中资源定义强调将“资源”和“废弃物”数可知，对于任意生产者，其目标函数是凸函数。因统一在同一资源视角下，即废弃物是可用性降低的此，目标函数(4)的解也就是其相对应变分不等式资源，或者是处在代谢层级下端的资源；的解Q∈R：③产业生态系统内部各主体以实现经济效益i=1fok／#++]×和生态效益协同发展的综合目标为指导，即最小化生产成本、交易成本、综合环境费用等；(q—q)≥0，V