基于LC 的建筑废弃物资源化产业发展研究

陈起俊，张瑞瑞

（山东建筑大学管理工程学院，山东济南 250101）

随着中国社会经济的发展，城市化进程有序推进，大规模旧城改造工程实施，市政基础设施建设速度加快，在满足经济发展和人民使用需求的同时也产生了大量建筑废弃物。粗略统计当前我国施工建筑废弃物年产生量达亿吨级，拆除建筑废弃物3亿t，除人为因素外，自然灾害也会造成建筑物或构筑物破坏产生建筑废弃物，保守估计我国建筑废弃物年产量达4 亿t，而其中 90% 左右的建筑废弃物被随意填埋处置［1］，包括可直接进行利用的建筑废弃物在内的回收利用率仍低于5%［2］。建设部公布的最新规划显示，到 2020 年我国将会有300 亿m2住宅和非住宅建筑物建设完成，每万m2施工约产生500～600 t 建筑废弃物，可知未来几年所产生的建筑废弃物数量令人震惊［3］。现阶段我国对建筑废弃物普遍采取露天堆放和随意掩埋的方式进行简单粗暴的处理，侵占土地的同时造成可再生资源浪费，不采取任何措施简单填埋的建筑废弃物中的有毒、有害成分分解后会渗入地下导致土壤和地下水中重金属元素超标，导致生态紊乱危害人类生存；无序堆放和随意丢弃的建筑废弃物不仅影响市容和环境卫生，还潜伏着一系列安全隐患［4］，如 2015 年深圳市光明新区渣土受纳场滑坡事故就是由建筑废弃物处理不规范导致的社会问题。

在生态文明建设和城市可持续发展的社会背景下，建筑废弃物资源化利用已引起相关部门的高度重视。2018 年 3 月住房和城乡建设部印发了《关于开展建筑垃圾治理试点工作的通知》，决定在北京等 35 个城市(区)开展为期两年的建筑废弃物治理试点工作，这是首次在全国范围内要求开展建筑废弃物处理试点的中央文件。各级政府也纷纷出台省市层面的建筑废弃物管理规定，如北京市《关于进一步加强建筑废弃物资源综合利用工作的意见》、广州市《广州市建筑废弃物管理条例》、青岛市《青岛市建筑废弃物管理办法》等。但现有政策研究大多基于建筑废弃物产业整体制定措施，很少考虑资源化产业发展各阶段的政策需求差异，因此兼顾建筑废弃物资源化产业生命周期（life cycle，LC）阶段完善政策体系应是当前政府工作的重点［5］。鉴于此，本文尝试从 LC 入手，分析我国建筑废弃物资源化现状，应用龚柏兹曲线和计算判断法识别我国建筑废弃物资源化产业所处成长阶段，明确该阶段产业特征和所面临的问题，利用 PEST 模型进一步分析产业宏观环境的影响，最后为加快我国建筑废弃物资源化产业发展提出对策建议，以期为产业发展相关工作的部署提供基础数据支撑和理论借鉴。

1 建筑废弃物资源化产业发展现状

1.1 第一大城市垃圾源

根据我国《民用建筑设计通则(GB50352-2005)》，纪念性建筑和特别重要的建筑设计使用年限为 100年，普通建筑和构筑物为 50 年。“十一五”期间，我国约有 46 亿m2合规及违建建筑按照城市发展规划被拆除，其中将近 50% 左右的建筑寿命未达到设计使用年限，中国现有 500 亿m2建筑，保守估计在本世纪末也都将被拆除或更新改造；城市轨道交通、地下综合管廊、海绵城市等一系列新型城市化标志的建设活动也相继在国内各大城市展开［6］。相较城市垃圾静脉产业中的餐厨垃圾和生活垃圾，建筑废弃物已成为第一大城市垃圾源，2006—2017 年间建筑业房屋施工建筑废弃物产生量如图 1 所示。

图1 2006—2017 年间中国建筑业房屋施工建筑废弃物产生量

1.2 资源化综合利用率低

日本的建筑废弃物回收处理水平居于世界前列，20 世纪80 年代东京的建筑废弃物资源化率已达到 56%，目前日本大部分地区已实现建筑废弃物的全部回收利用［7］。继日本之后，韩国也成为亚洲国家中较早研究建筑废弃物回收的国家之一，其从2007 年开始每 5 年建立再生计划，根据国内状况对规划进行不断的动态调整。德国是世界首个大规模循环利用建筑废弃物并最早推行环境标志的国家；美国已形成了一系列针对建筑废弃物处理系统有效的政策法规和管理制度；英国的全国拆除商联合会（NFDC）以行业协会的形式监督英国建筑废弃物回收工作高效率的实施。而我国建筑产业正处于快速发展期，产业发展各方面机制有待完善，建筑废弃物资源化率远远低于韩国、日本、德国等国家，如图 2 所示。

图2 各国建筑废弃物资源化率对比

1.3 产业市场发展空间巨大

目前我国规划建设和已建成使用的年处置建筑废弃物百万t 级别以上的生产线仅 70 条左右，大多是由民营企业建设运营，技术装备的落后和研发管理人员的匮乏导致实际产量远低于项目预期，很多资源化企业利润微薄甚至处于亏损状态［8］。《循环发展引领行动》中提出，到 2020 年城市建筑废弃物资源化处理率达到 13% 的目标，但目前我国建筑废弃物资源化处理率依旧不足 5%。相较于我国巨大的建筑废弃物产生量，我国建筑废弃物资源化产业的市场空间远远未得到挖掘，若我国建筑废弃物资源化利用率达到欧美发达国家水平，建筑废弃物再生产业将为我国经济发展注入新的活力。2012—2017 年中国建筑废弃物资源化利用行业市场规模测算见表 1。

表1 2012—2017 年中国建筑废弃物资源化行业市场规模测算

1.4 产业发展面临的主要问题

虽然建筑废弃物问题已经开始得到社会各界的广泛关注，但由于我国建筑业长期以来的粗放式发展以及与建筑废弃物处理相关人员的思想观念、管理经验和生产方式的落后，使得我国建筑废弃物资源化利用在实际操作中存在许多限制，现阶段主要存在以下几个方面的问题（见表2）。

表2 我国建筑废弃物资源化产业发展面临的主要问题

2 建筑废弃物资源化产业生命周期阶段性特征

2.1 产业成长轨迹

荷兰经济学家杜因［13］总结经济中的周期现象，在其《创新与经济波动》中将生命周期轨迹假设为S 型（如图 3），并认为符合大多数产业的生命周期演化模式。根据产业成长轨迹特征，在新产业萌芽阶段会有一段缓慢积累的过程，产业内部企业数量很少，产业链尚未形成，产业生长速度缓慢；随着时间推移，进入产业的企业数量增多，产业链逐渐完善，企业间以产业集群的形式联系起来，产业快速发展至 T2；当产业经过成长期后，将会对产业目标和发展方向进行调整，某种程度上表明产业开始步入成熟期［14］。成熟期又分为成熟前期和成熟后期两个阶段——成熟前期几乎所有产业成长规律都符合 S 曲线；成熟后期产业若没有创新性的技术突破将进入衰退期，逐渐退出市场，若产业出现里程碑意义的技术变革则会使产业长期处于成熟期形成稳定型行业或新一轮产业生命周期的形成期［15］。本文仅对成熟前期的产业发展轨迹进行演示。

图3 S 型成长轨迹

2.2 建筑废弃物资源化产业生命周期各阶段特征

根据产业成长轨迹阶段特征，结合产业经济学相关理论，建筑废弃物资源化产业 LC 各阶段主要受产业规模、产业技术、产业组织以及政府作用的影响［16］。产业规模的变化显示产业数量的变化，是产业成长在横向上的范围扩张；产业技术变化是产业中质的改变，显示了产业成长纵向发展的方向；产业组织随着不同生命周期阶段产业内部企业数量和规模分布以及企业之间的关系而变化；政府在不同产业阶段的宏观调控直接决定了产业发展的趋势。以上4个维度从大方向上表征了产业发展所处周期，在各个维度之下又有具体指标来进行表示，本文基于以上 4 个维度分 13 个指标对建筑废弃物资源化产业 LC 各阶段主要特征进行归纳总结（见表 3）。

表3 建筑废弃物资源化产业LC 各阶段主要特征

3 产业 LC 研究理论

产业 LC 理论的产生源于产品 LC 理论，1957 年Booz［17］在其《新产品管理》一书中最先提出产品LC 概念，随后Vernon［18］创造性的对产品LC 作出理论解释。1988 年，Adizes［19］将 LC 理论从产品上升引申至企业，之后的 A-U 模型进一步深化了了产品和企业 LC 理论［20］。在前述基础上 Gort 等［21］共同提出更为宏观的产业 LC 理论，认为产业成长分为成长、淘汰和稳定三阶段，产业 LC 理论与宏观经济理论和技术进步等的结合标志着产业 LC 理论的完善［22］。目前产业 LC 阶段的研究以定性分析为主，常用方法有理论分析法、经验对比法和专家意见法；近年来定量方法也被广泛采用，主要有龚柏兹（Gompertz）曲线拟合法、皮尔（Pearl）曲线拟合法和计算判断法。本文主要采用龚柏兹曲线拟合法和计算判断法研究我国建筑废弃物资源化产业所处 LC 阶段。

3.1 龚柏兹曲线

龚柏兹曲线适用于对产业或产品 LC 的短期判定，但长期预测存在误差［23］。其预测模型为：

其中，Yt指第t期的指标值，本文用建筑废弃物资源化价值表示；t是时间变量；k为设定的饱和值，a、b分别为建筑废弃物资源化处理行业成长的基准系数和潜力系数。采用三段法估计得到k、a、b的值［24］，具体步骤如下：

（1）对式（1）的两边同时取对数，得：

（2）把所有数据均等分为 3n份(n取整)，龚柏兹曲线预测模型中的参数a、b、k分别由以下公式得到：

（3）对 lna与 lnk取反对数，便可计算出a、b和k的初值，a、b数值的大小决定了龚柏兹曲线的位置和曲线中间部分的斜率，当a、b取不同的值时，可根据表 4 识别建筑废弃物资源化产业目前所处的成长阶段。

表4 模型参数与产业LC 阶段关系

3.2 计算判断法

计算判断法通过计算某些具有代表性的、能够反映产业情况的特定指标来进行产业所处LC 阶段的判断，选取的指标通常为产量（销售）增长率 r［25］。产业产量在产业生命周期的不同阶段有着明显的差别，形成期产量增长率较低处于缓慢爬坡增长态势；成长期产量增长率迅速提高且在成长后期达到极值；成熟期产量增长率长期维持在较高水平，但相比峰值时期略低；进入衰退期的产业产量增长率出现负增长，若产业不寻求转型升级，则会被清理退出市场［26］。其判定准则见表 5。

表5 产量增长率与产业LC 阶段关系

4 建筑废弃物资源化产业 LC 模型构建

4.1 基于龚柏兹曲线模型的分析

龚柏兹曲线能够很好的拟合产业成长的 S 型轨迹［27］，同时产业成长跟生命体的成长相似，因此根据龚伯兹曲线模型的变化规律，定量估计出a、b、k的数值可以大致明确产业所处生长阶段。

4.1.1 数据选取

以我国建筑废弃物资源化价值为计算指标，原始数据源于中国环联公布的测算数值。选取 2012—2017 年 6 年间我国建筑废弃物资源化产业价值（见表6）。将数据分成三组：第一组 2012—2013，第二组 2014—2015，第三组 2016—2017。

表6 我国建筑废弃物资源化产业LC 预测

n=2，将上表数据分别代入式（3）（4）中，计算可得：b=0.950 0；lna=-0.249 0。

4.1.2 结果分析

从我国建筑废弃物资源化产业龚柏兹曲线的计算结果来看，lna=-0.249 0＜0，0＜b=0.950 0＜1，对应产业 LC 理论的成长阶段。龚柏兹曲线参数值的取值范围代表了产业生长的内涵，成长期的产业技术已逐渐适应我国区域建筑废弃物的产生特点，各级政府的大力扶持提高了相关企业进入该行业的兴趣，资源化产业资本积累量不断增加，市场规模稳步增长，产业链开始形成，有利的内外部环境为资源化产业的成长提供了优良的发展机遇。

4.2 基于计算判断法的 PEST 模型分析

本文选取 2012—2017 年建筑废弃物资源化产业价值指标为计算基数，建筑废弃物资源化价值的环比增长率见表 7。从表 7 中可以看出，2013 年、2014 年和 2017 年建筑废弃物资源化市场价值增长率均达到了成长期的比率条件，但 2015 年和 2016年增长率低于10%，是什么原因造成的建筑废弃物资源化产业市场规模不稳定，本文将对增长率的突变采用 PEST 宏观战略模型进行分析。

表7 2012—2017 年我国建筑废弃物资源化价值环比增长率

PEST 模型是战略管理理论最具代表性的理论，又被称为一般环境分析，是对某个产业面临的宏观环境进行系统分析的研究模型，该方法通过政治（politics）、经济 （economy）、社会（society）、技术（technology）4 个关键因素对产业所处环境进行分析，从而及时调整产业组织和策略以达成目标［28］。针对建筑废弃物资源化产业这一绿色回收产业，对四类影响产业发展的关键外部环境因素进行系统梳理，形成如图 4 所示的分析模型，进而可得出产业发展中突变现象的原因。

图4 建筑废弃物资源化产业PEST 模型分析

（1）政策环境方面。由龚柏兹曲线和计算判断法的计算结果，可知我国建筑废弃物资源化产业处于成长期，该阶段资源化产业需要政府的扶持与监督。现阶段我国已出台的多部法律法规和政策文件中涉及建筑废弃物的资源化利用（见表8）。2012 年、2013 年出台的系列法规和文件要求政府应当优先采购环境与资源保护产品，鼓励公众购买和使用环境与资源保护产品，培育资源化综合利用龙头企业等，这些措施有力地推动了建筑废弃物资源化产业的发展。但由于产业发展刚刚起步，市场管理松散，政府监督职责的缺失或疏忽致使相关政策在出台后不久便失去了其应有的效力，期间出台的一些政策对企业的激励效用也不再那么显著，面对政府颁布的系列约束条文企业不再心怀忌惮，草草应付了事，这使得 2015 年、2016 年建筑废弃物处理行业又陷入萎靡状态。随着国家对生态文明建设的重视，2016年底和2017 年初又密集颁布了一系列推动建筑废弃物资源化产业发展的法规和政策，这也是 2017 年建筑废弃物资源化价值增长率迅猛增长的主要原因。我国于 2012 年首次明确提出“可持续发展”理念，倡导经济发展与生态环境相协调，建筑废弃物资源化产业正是符合这一理念的最为基本的实践。建筑工业化，目前最常见的形式如装配式结构和钢结构将构件进行工厂生产施工现场直接组装成型，既节约施工时间提高施工效率，又避免了施工时现浇构件建筑垃圾的产生［29］。

表8 建筑废弃物资源化利用相关法规和文件

表8（续）

（2）经济环境方面。2009 年的《中华人民共和国循环经济促进法》和 2013 年的《国务院关于印发循环经济发展战略及近期行动计划的通知》中均要求对建筑废弃物进行回收利用，并提出在循环经济视角下构建建筑废弃物处理产业链［30］。供给侧改革是今后一段时期我国经济改革的主要目标之一，其核心内涵是优化消费模式，减少无效和低端供给，扩大有效和中高端供给，建筑废弃物中低值再生产品的利用就属于“低端供给”，如何在供给侧改革背景下促进建筑废弃物高效回收利用也是面临的现实挑战。由于建筑废弃物资源化处理的公益性，其利润有限，且建筑废弃物成分复杂，资源化难度高，企业主要依靠政府税收优惠和财政补贴来维持运营，因而对投资资源化产业的积极性不高，这也是 2015年和 2016 年建筑废弃物资源化产业价值增长率低迷的重要原因。

（3）社会环境方面。2016 年 3 月由发改委、财政部、环保部等十部委联合制定的《关于促进绿色消费的指导意见》中提出到 2020 年使绿色消费理念成为社会共识，成为社会普遍倡导的新型生活模式。绿色建筑是目前建筑废弃物再生产品应用的主要建筑形式，《建筑节能与绿色建筑发展“十三五”规划》中提出到 2020 年绿色建筑要占到新建建筑面积的一半以上，且新建建筑中再生建材的使用比例不得低于 40 %，这为我国建筑废弃物资源化产业的发展提供了巨大的市场潜力。“海绵城市”建设可以缓解城市排水系统的压力，减少城市内涝，而建筑废弃物再生骨料具有良好的吸水性，正好满足了海绵城市材料要求的吸水蓄水功能。

（4）技术环境方面。技术进步是产业发展的先导，技术创新可以驱动新兴产业实现跨越式发展［31］，将回收的建筑废弃物通过各种技术进行骨料分离、表面处治、内部性能改进、资源化设备加工成型等，整个过程无一不需要技术上的突破。资源化企业应与高校或者科研院所共同合作，实现产学研一体化，加快资源化共性技术和瓶颈问题的攻克。同时，“互联网+”为建筑废弃物全过程管理提供了信息化平台，据此可建立起资源化再生产品质量追溯系统，消除使用者对再生建材产品的顾虑。

综上，通过计算判断法和 PEST 模型分析，可知我国建筑废弃物资源化产业当前正处于成长前期，政府监督职能的缺失或不力及前期资金投入不足是制约我国建筑废弃物资源化产业发展的主要政治和经济因素，产业发展 PEST 分析总结如图 5 所示。

图5 建筑废弃物资源化产业发展PEST 分析总结

5 加快我国建筑废弃物资源化产业发展的对策建议

Gompertz 模型和计算判断法的结果显示，我国建筑废弃物资源化产业当前正处于生命周期的加速成长期阶段，从现实情况来看也的确具有一定的资源基础和再生产品需求潜力。本文依据我国建筑废弃物资源化产业处于成长期阶段，结合上文分析的资源化产业发展面临的主要问题和成长期的 LC 特征，从以下几个方面入手为产业的持续健康发展提出建议。

5.1 尽快制定专项法律法规，提高资源化的强制性

通过政策环境分析，虽然我国密集出台了一系列促进建筑废弃物资源化利用的法律法规和部门规章，但其中对资源化的促进或规制条文只是宏观层面的指导且涉及的内容较少，而且已颁布施行的系列法规和政策不能配套执行，无法形成产业发展合力，应参照经验成熟国家的做法，根据我国实际尽快制定完善建筑废弃物循环利用的法律法规，明确地方政府、主管部门、处置企业、运输企业等各方职责；建立具体可操作的建筑废弃物减量化与资源化指标测量与跟踪监测体系；实施全过程管理和总量管理，强化源头减排；建立生产者责任延伸制度，明确建筑废弃物产生者按各地规定缴纳建筑废弃物处置保证金等。

5.2 政府监督与社会资本介入双管齐下，实现多边治理

在完善的法律体系下，合理的政府监管和健全的市场体制是促进建筑废弃物资源化利用的两大关键因素。从政府管理和社会资本介入两个维度分析建筑废弃物资源化产业发展趋势,二者因强度不同会形成 4 种不同的组合 （如图 6），不同组合在实践中将影响建筑废弃物资源化产业的发展方式与方向。政府应对已出台的建筑废弃物资源化回收利用的法规和政策进行监督落实，并制定一系列配套的详细可操作的具体措施；根据资源化企业经营状况及资质等级授予特许经营权引导企业逐步发展，待产业成熟稳定后取消特许经营权，逐步进行市场化管理，以此促进建筑废弃物资源化产业朝向快速提升发展（D）的状态。

图6 建筑废弃物资源化产业发展趋势分析矩阵

5.3 完善建筑废弃物源头管理的系列保障机制，提高资源利用率

建筑废弃物资源化处置的源头管理是发展资源化产业的关键，其直接决定了再生产品的使用价值，应建立一套切实可行的源头分类管理制度对建筑废弃物回收源头进行严格的控制。导致建筑废弃物源头分类难的原因主要有两点：一是监管部门和处罚部门二者各行其是，监管部门没有处罚权利，处罚部门不参与监管，权利不集中，对建筑废弃物分类无法进行统一管理；二是这一活动消耗大量的人力物力，企业从中获取的利益可能很微薄，没有长效的激励机制，很多企业会半途而废。从国内外相关实践来看，对建筑废弃物资源化产业实施源头管控可采取以下三方面措施，见表 9。

表9 建筑废弃物源头分类管控措施

5.4 健全建筑废弃物资源化全产业链标准规范，建立评价体系

建立健全建筑废弃物资源化利用全产业链评价标准，是建筑废弃物资源化产业发展的关键环节。再生建材与原生建材相比处于竞争劣势且工程应用受限，其原因一方面是人们对再生产品性能认识不足，另一方面建筑废弃物资源化利用标准的缺乏严重限制了建筑废弃物资源化产业的发展。我国关于建筑废弃物全产业链标准的研究处于起步阶段，要大力推进和完善涵盖源头减量化技术标准体系、处置技术与装备标准体系、再生产品技术标准体系、建筑应用技术标准体系以及绿色评价标准体等评价体系的建设，实现源头预防、过程控制与终端疏导的全过程监管，为建筑废弃物资源化产业的每一个技术环节提供标准依据，找准质量控制点，使资源化操作有科学规范、成品质量有验收依据。

6 结语

建筑废弃物资源化是一项长期且具有挑战性的任务，它关系到我国经济社会的可持续发展，需要社会各界的共同努力。本文根据龚柏兹曲线拟合法和计算判断法识别出我国建筑废弃物资源化产业目前正处于成长初期，通过分析该阶段产业特点和瓶颈问题，依据产业成长规律为资源化产业的发展提出相应的对策建议，通过尽快制定专项法律法规、政府监督与社会资本介入双管齐下、加强源头管理和健全建筑废弃物资源化全产业链标准规范四方面深入剖析为建筑废弃物资源化利用保驾护航，促进我国建筑废弃物资源化产业健康发展，为产业顺利进入下一成长阶段奠定坚实的基础。

本研究的创新之处在于：采用产业生命周期理论识别并分析了建筑废弃物资源化产业的成长阶段及其阶段特征，提出针对该时期建议措施，做到了具体问题具体分析，具有一定的实践价值。但本文在研究过程中仍存在一些局限，一是建筑废弃物资源化产值的数据收集的障碍，目前国内尚未有建筑废弃物资源化产业方面的官方数据整理，本文所采用的相关数据主要来自相关产业研究院及企事业组织；二是由于数据采集的障碍导致采用的生命周期定量识别方法受限，只能利用近几年的数据进行短期预测，尽管采用 PEST 模型对数据突变作出宏观环境的解释，但没有考虑到资源化企业的实际情况，在接下来的研究里将会对资源化产业的相关数据作进一步的收集来验证本文研究的合理性，也会更关注资源化产业链上各企业的实际诉求。