综述：循环经济与数字技术——智能循环系统的研究议程

这篇系统综述深入探讨了数字技术（DTs）作为关键赋能者如何推动循环经济（CE）向智能循环系统演进。文章通过分析76篇文献，识别了六大研究主题，并创新性地提出了"智能循环"概念，强调通过数字化和智能化手段实现资源价值的减少、保留和恢复，最终支持可持续发展目标（SDGs）。综述为构建可持续、数据驱动和具有韧性的工业系统提供了重要研究基础。

　　

在当今资源消耗速度远超地球承载能力的背景下，循环经济（CE）与数字技术（DTs）的融合被视为实现可持续发展的关键路径。这篇综述系统梳理了该交叉领域的研究进展，旨在为智能循环系统的构建提供清晰的路线图。

引言：迫在眉睫的转型需求

全球资源消耗速度已达到地球资源再生能力的1.75倍，线性经济"获取-制造-使用-丢弃"的模式已难以为继。循环经济通过R战略（如减量、再利用、再制造、回收等）最大限度地优化资源利用和延长产品生命周期，对实现联合国可持续发展目标（SDGs），特别是负责任的消费和生产（SDG12）至关重要。数字技术，作为工业4.0的核心，通过自动化、数据驱动决策和持续改进，为循环经济的实施提供了强大赋能。

方法论：系统性的文献梳理

本研究采用系统文献综述方法，对2019年至2024年间Scopus和Web of Science数据库中的76篇同行评审文献进行了分析。筛选过程严格，确保了文献质量与研究主题的高度相关性。分析过程包括描述性分析和主题分析，以识别新兴研究主题和未来机遇。

结果：六大新兴主题浮出水面

通过对文献的梳理，研究识别出六个主要的研究主题：

1. 1.
   数字技术应用对循环经济采纳的支持：实证研究证实了数字技术应用与循环经济实践之间的积极关系。
2. 2.
   利用数字技术应用管理循环经济采纳的驱动因素和障碍：研究探讨了技术、组织、环境等多方面因素对数字循环转型的影响。
3. 3.
   面向数字循环经济的框架和模型开发：提出了多种概念框架、模型和架构，以指导向数字循环经济的过渡。
4. 4.
   利用数字技术支持循环经济的商业模式开发：探索了从产品导向转向服务导向的新型商业模式创新。
5. 5.
   支持循环经济的数字技术应用研究命题：综述性研究提出了未来需要重点关注的研究方向和趋势。
6. 6.
   作为产品生命周期各阶段循环经济采纳解决方案的数字技术应用：针对设计、生产、使用和报废等具体阶段，提出了结合特定数字技术的解决方案。

描述性分析显示，该领域出版物数量自2017年以来稳步增长，尤其在2023年有显著增加。制造业是研究最多的行业，而文献综述和案例研究是最常用的研究方法。

讨论：迈向智能循环

讨论部分进一步深化了研究发现，并提出了未来的研究方向。

智能循环经济的新兴主题

六大主题反映了该领域研究从探讨数字技术与循环经济的基本关系，逐步深入到开发具体工具、框架和商业模式的过程。研究指出，物联网（IoT）、大数据分析（BDA）、人工智能（AI）和云计算是支持循环经济最常被讨论的数字技术。值得注意的是，R战略（10R）是操作层面最主流的循环经济方法。此外，研究还基于DIKW（数据-信息-知识-智慧）金字塔模型，对数字技术进行了分层，强调了从数据收集到智慧决策的递进关系对于实现高级别循环目标的重要性。

智能循环：一个新概念的提出

针对当前研究往往侧重于技术功能而未能明确将数字技术、循环经济和可持续发展成果紧密结合的不足，本综述提出了"智能循环"这一新概念。其定义是：通过整合物理和数字流程，从数据中学习的能力，利用学习和涌现的模式产生知识，以实施在产品生命周期内减少、保留和恢复资源价值的策略，从而支持可持续发展的三大支柱（经济、环境、社会）。 这一概念强调"智能"超越简单的"数字化"，它代表着系统能够从数据中学习并自适应，其最终目标是可持续发

展。

未来研究机遇

基于主题分析，综述提出了四个重点领域的十一项研究机会（ROs）：

• •
  实证证据：需要扩大实证研究的范围和背景覆盖（RO1），并进行跨行业、跨背景的比较研究（RO2）。
• •
  基于三重底线（TBL）的影响评估：需研究适用的影响评估方法（RO3），比较优化TBL评估工具（RO4），并将TBL评估纳入实施框架（RO5）。
• •
  绩效指标：需审视现有和潜在的绩效指标（RO6），拓展数字技术用于监测和测量循环经济绩效的研究（RO7），并评估预期与实际绩效的差异（RO8）。
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  系统与生命周期视角：需研究系统分析（RO9）和产品生命周期分析（RO10）的最低要求，并探讨二者在智能循环转型中的相互作用（RO11）。

结论与未来工作

本综述系统阐述了数字技术与循环经济交叉领域的研究现状，提出了"智能循环"的创新概念，并规划了未来的研究议程。推动智能循环系统的发展对于实现可持续、数据驱动和具有韧性的工业系统至关重要，将为应对全球资源与环境挑战提供关键解决方案。未来的研究可以在此基础上，聚焦于特定行业、地理背景，或深入探讨本文提出的研究机会，共同推动该领域向前发展。