推动农业食品行业数字循环经济：一种基于社会技术和社会流程的框架

《Journal of Cleaner Production》：Enabling digital circular economy in the agri-food sector: A socio-technical, process-based framework

　　摘要：- 提出了一个基于过程的社会技术框架，用以解释组织层面的数字循环经济实践。- 阐述了数字循环经济举措得以实施的各个分析领域。- 提出了社会技术使能因素，并解释其构型安排。- 提供了一套自我诊断工具，以支持从业者战略性地参与数字循环经济实践。**引言**世界人口预计将从2024年的82亿增长至2080年代中期的峰值103亿，尽管全球生育率持续下降（联合国经济和社会事务部，2024年）。因此，农业食品行业面临着为当前和未来人口提供充足食品的日益增大的压力。食品供应链中存在显著的效率问题：大约13.3%的食品在收获后处理和分销过程中损失（联合国粮农组织，2023年），此外还有2.3%的食品在零售环节被浪费（联合国环境规划署，2024年）。大量的塑料使用进一步加剧了环境压力，而全球仅有9%的塑料废弃物得到回收（经合组织，2022a）。至少14%的全球塑料消费量与农业食品行业有关（联合国粮农组织，2021年）。此外，许多食品包装由于安全限制和材料限制，在商业上难以回收（Geueke等，2018年）。总体而言，这些挑战表明，线性农业食品供应链无法同时保障食品安全、维持生态系统和提高生产率。这些压力增加了对农业食品系统中循环经济（CE）方法的关注。一种新兴方法是利用与工业4.0（I4.0）相关的高级数字技术（以下称为工业4.0技术，I4.0Ts），以促进和加速这一转型。在本研究中，此类活动被称为数字循环经济举措或实践（Papalexi等，2026年）。数字循环经济举措在农业食品行业企业中被越来越多地观察到。例如，世界经济论坛（n.d.）报道，多家全球食品加工企业正在追求数字赋能的循环经济实践。在万得智汇国际公司（Mondelēz International）北京工厂，工业4.0技术的实施使劳动生产率提高了53%，同时食品浪费减少了29%。在农业领域也有类似的发展（经合组织，2022b）。然而，企业在认识到数字循环经济的重要性与实际实施之间仍存在巨大差距（Gartner，2020年）。现有研究对企业在实施数字技术过程中如何落实循环经济举措的关注有限。以往的研究通常将数字技术及其功能视为数字循环经济实践的使能因素（例如，Rajput和Singh，2019年）。近年来关注农业食品行业的研究试图通过识别数字循环经济实践的单一个别技术或社会使能因素（例如，Ersoy等，2022年）以及绘制其实施的障碍（例如，Ada等，2021年；Kumar等，2022年）来解决这一问题。虽然这些研究提供了有价值的见解，但它们在很大程度上仍停留在因素识别层面，对企业内部如何产生数字循环经济实践的解释有限。然而，关于工业4.0技术使用情况的先前研究表明，当数字循环经济实践在组织中实施时，其形成受到技术层面和社会层面相互作用的影响（Davies等，2017年）。更广泛的数字化转型文献中的证据进一步表明，过度强调技术的方法通常无法实现预期目标。例如，Tabrizi等（2019年）报告称，超过三分之二的数字化转型举措未能实现其目标，原因是缺乏对社会和组织层面的关注。在这一背景下，对数字循环经济举措如何通过技术因素和社会因素的互动产生和维持的理解有限，这代表了现有研究中的一个重要空白。为了弥补这一研究空白，本研究采用社会技术系统理论作为其主要理论视角，该理论根植于社会系统与技术系统联合优化的基础性工作（Mumford，2006年；Trist和Bamforth，1951年）（Dehe等，2026b），并聚焦于社会技术使能因素作为核心分析单位。这些使能因素被概念化为反复出现的社会技术模式，塑造了数字循环经济举措在组织实践中如何形成和实施。因此，本研究提出以下研究问题：RQ："农业食品行业企业的数字循环经济实践如何通过社会技术使能因素产生并得以持续？"更具体地说，本研究旨在在组织层面探索、解释和理论化这些模式。本研究采用基于批判实在论导向的定性研究设计，以识别农业食品行业数字循环经济实践背后的社会技术使能因素。实证数据通过目的性抽样收集，参与者通过直接联系和互补的推荐抽样方式招募。共有来自新西兰和日本16家农业食品行业企业的27名从业者接受了访谈。采用半结构化访谈进行数据收集，访谈方案参考了为本研究开发的改良六边形社会技术系统框架（见图1）。访谈数据采用基于批判实在论的反身性主题分析进行分析（Braun和Clarke，2006年，2019年，2021年；Fletcher，2017年）。本研究通过开发一个基于实证的社会技术、过程导向框架，为数字循环经济研究做出贡献，该框架解释了企业内部数字循环经济举措如何形成、实施和强化。该框架并非将使能因素视为孤立的技术或社会因素，而是将11个社会技术使能因素整合到准备域和运行域中，并解释其构型安排如何塑造数字循环经济的实施。此外，本研究还基于该框架开发了一套自我诊断工具，以促进从业者战略性地参与数字循环经济的实施。**各节摘要****数字循环经济**先前研究已确立了高级数字技术与循环经济之间的正相关关系。Rosa等（2020年）进行的一项涵盖2013年至2018年间发表的158项研究的系统文献综述表明，工业4.0技术通过资源优化、产品生命周期管理、闭环供应链、可持续生产过程以及新商业模式的发展来支持循环经济。Laskurain-Iturbe等（2021年）的一项实证研究同样发现，工业4.0技术...**定性研究设计**本研究采用基于批判实在论（CR）导向的定性研究设计，该取向将社会技术实践视为在特定组织条件下由潜在机制产生倾向的结果，并可通过从业者的叙述和经验来解读（Danermark等，2019年；Fletcher，2017年）。数字循环经济涉及技术层面和社会层面的复杂互动，使定性方法非常适合捕捉...**社会技术使能因素框架概述**本节呈现研究结果。基于上一节概述的分析过程，分析开发了11个社会技术使能因素，并将其组织为两个高阶领域：准备域和运行域。表6总结了主题开发过程，并展示了来自实证数据的代表性引文。在本研究中，社会技术使能因素被概念化为反复出现的社会技术模式，塑造了数字循环经济举措如何形成...**理论意义**本研究将数字循环经济的实施解释为不是由孤立使能因素的存在或缺失所决定，而是通过准备域和运行域中的社会技术使能因素共同塑造的。以往的研究为工业4.0和数字技术如何支持循环经济实施提供了有价值的见解，包括通过实施路线图和技术赋能的循环供应链模型等（例如，Liu等，2023年；Lopes de Sousa Jabbour等，2018年；Mastos等，2021年...**意义与贡献**针对农业食品行业企业数字循环经济实践如何产生并得以持续的研究问题，本研究提出了一个社会技术、过程导向框架，解释了数字循环经济举措如何通过社会技术使能因素的动态构型而塑造。基于来自新西兰和日本农业食品行业从业者半结构化访谈的定性证据，本研究开发了11个社会技术使能因素和29个相关的...**CRediT作者贡献声明**Taichi Arioka：写作—审阅与编辑、写作—初稿、可视化、验证、软件、资源、项目管理、方法学、调查、形式分析、数据整理、概念化。Benjamin Dehe：写作—审阅与编辑、监督、概念化。Maryam Mirzaei：写作—审阅与编辑、监督、概念化。**生成式人工智能使用情况**作者使用生成式人工智能工具在设计阶段辅助头脑风暴，并在写作过程中优化语言和表达。作者对本稿件的内容，包括所呈现的分析、解释和结论，承担全部责任。**资金来源**本研究未获得公共、商业或非营利部门资助机构的任何专项资助。**利益冲突声明**作者声明不存在可能影响本文所述工作的已知竞争性经济利益或个人关系。**致谢**作者感谢参与者在数据收集过程中付出的宝贵时间。Taichi Arioka | Benjamin Dehe | Maryam Mirzaei