循环经济(CE)与工业4.0(I4.0)整合的战略循环联结点(Strategy Cycle Nexus):基于全球专家视角的探讨

《Business Strategy and the Environment》:A Strategy Cycle Nexus for Circular Economy and Industry 4.0 Integration: A Global Expert Perspective

【字体: 时间:2026年06月14日 来源:Business Strategy and the Environment 13.3

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  摘要:尽管工业4.0(Industry 4.0,I4.0)技术支持下的循环经济(Circular Economy,CE)实践具有提升可持续绩效(Sustainable Performance,SP)的巨大潜力,但其采纳仍较为有限。组织在识别有效的策略、使能技术

  
摘要:尽管工业4.0(Industry 4.0,I4.0)技术支持下的循环经济(Circular Economy,CE)实践具有提升可持续绩效(Sustainable Performance,SP)的巨大潜力,但其采纳仍较为有限。组织在识别有效的策略、使能技术及实施条件方面持续面临实际挑战。本研究基于对全球不同行业中从事CE倡议与I4.0采纳工作的学者及从业人员开展的20次半结构化访谈,考察CE–I4.0整如何在实践中得以实施。研究结果识别出塑造CE–I4.0整合的四个相互关联的战略主题:政策与治理(policy and governance)、组织(organizational)、技术(technological)以及社会与伦理(social and ethical)。这些主题捕捉了监管框架、组织实践、数字能力及社会考量如何共同影响CE–I4.0倡议的实施。在各主题之内及跨主题间,策略与使能机会及实施挑战动态互动,形成连续的战略循环——政策框架形塑组织实践、引导技术采纳、支持社会与伦理结果,并通过实施反馈不断被完善。通过将CE–I4.0整合概念化为动态且由互动驱动的过程,本研究推进了可持续性策略研究,并提出一个战略循环联结点(strategy cycle nexus)框架,为寻求设计并实施有效的数字化赋能CE转型的管理者与政策制定者提供可操作指导。
论文解读:《A Strategy Cycle Nexus for Circular Economy and Industry 4.0 Integration: A Global Expert Perspective》
一、研究背景与问题提出
过去数十年间,环境压力加剧、资源枯竭及对可持续工业发展的需求促使全球制造与生产系统转型。传统线性"开采—制造—废弃"(take–make–dispose)模式导致大量废物产生、高碳排放及资源低效利用——据世界银行预测,至2050年全球废物产生量将增长70%,2022年全球水泥生产约排放16亿公吨CO2,占全球总排放约8%。尽管循环经济(Circular Economy,CE)可替代线性模式以延长产品生命周期、减少废物并提高资源效率,工业4.0(Industry 4.0,I4.0)技术(如物联网Internet of Things/IoT、人工智能Artificial Intelligence/AI、区块链、增材制造Additive Manufacturing/AM、数字孪生digital twins)可为CE提供数字化基础设施与实时优化能力,但现实中CE–I4.0整合的实际采纳仍然有限。现有文献多为概念性、模型驱动或定量研究,极少有质性研究探讨CE–I4.0整合如何在组织与政策语境中真实展开;既有研究常孤立看待单一技术或单项循环实践,未捕捉跨层级(微观—中观—宏观)、跨域(治理—组织—技术—社会伦理)的动态交互。组织在缺乏明确定义的策略、对使能机会与实施障碍认知不足的情况下,难以开展有效整合。因此,研究人员通过开展基于全球专家的定性实证研究,探究CE–I4.0整合中的策略、机会与挑战如何互动,填补实证空白并提出战略循环联结点(strategy cycle nexus)框架。本文发表于《Business Strategy and the Environment》。
二、研究方法概要
研究人员采用解释主义范式的探索性质性研究设计,通过目的抽样遴选20位具CE实践与I4.0技术应用经验的全球学者与从业者(含政府、NGO、能源、制造、咨询、IT等多部门,经验5~50年,含高管、可持续发展负责人、政策顾问及学术研究者),开展半结构化深度访谈(每场约30–45分钟,Microsoft Teams线上进行并逐字转录)。数据分析采用系统性主题分析法(thematic analysis),借助Dedoose软件辅助编码,经开放式逐行编码→类别归纳→主题整合,经迭代比较直至主题饱和(第20次访谈达饱和),由两名研究人员独立编码并团队讨论达成共识以确保信度。
三、研究结果
4.1 实用CE–I4.0整合策略(Practical Strategies for CE–I4.0 Integration)
经归纳编码,研究人员从专家访谈中提炼出四类主题下的具体策略:
  • 政策与治理策略(Policy and Governance Strategies):包括经济激励与税收手段(补贴、绿色融资、惩罚性税收)、国家及组织级数字化—CE路线图(roadmaps with milestones)、标准化与报告框架(数据协议、数字产品护照Digital Product Passport、强制披露)、政策支持与管制框架(扩展生产者责任Extended Producer Responsibility/EPR方案、监管沙盒regulatory sandboxes)。专家指出此类策略不仅为激励工具,更是协调CE–I4.0转型时序与可信度的机制。
  • 组织策略(Organizational Strategies):包括共享数字平台与跨组织协作(工业共生信息共享平台)、能力建设与培训(面向中小企业SMEs及大型企业的数字素养与CE专项培训)、透明度与ESG(Environmental, Social, and Governance)报告与组织文化变革(CO2监测、实质化而非形式化ESG披露)。
  • 技术策略(Technological Strategies):包括监测与优化用数字技术(IoT传感器、数字孪生、AI/机器学习Machine Learning/ML用于预测性维护与资源效率)、区块链与可追溯性(供应链透明度、产品护照)、生态设计与增材制造(生命周期思维嵌入设计、减废料本地化生产)、工业共生与循环平台(跨组织废物流匹配数字平台)、循环性指标的标准化数据协议(生命周期、可回收性、环境影响追踪标准)。
  • 社会与伦理策略(Social and Ethical Strategies):包括教育与意识提升(社区及组织内CE认知普及)、伦理与社会考量(公正转型just transition——保障就业、再培训、环境正义)、投资与融资(微观—中观—宏观多层次持续资金投入)。
4.2 影响CE–I4.0策略实施的机遇与挑战(Opportunities and Challenges Influencing CE–I4.0 Strategy Implementation)
同四个主题下归纳出使能与阻碍因素:
  • 政策与治理层面:机遇含绿色金融机制、对接国际CE标准、数字基建与可持续目标对齐;挑战含政策碎片化与执法不力(中央立法与地方执行脱节)、监管缺位(无具体EPR法规)、线性经济激励与政策错位抑制循环创新。
  • 组织层面:机遇含协作平台与资源共享提升可见性与协调性、数字能力建设和技能培训克服抗拒并增强准备度;挑战含变革阻力(组织惯性)、领导力与沟通不足、技能与容量缺口(尤其SMEs缺乏数字能力及衡量社会环境影响的数据基础设施)。
  • 技术层面:机遇含AI/ML优化循环流与废物预测、区块链不可篡改记录增强信任与合规、AM与生态设计减废料并支持按需备件、大数据分析与生命周期评价Life Cycle Assessment/LCA验证CE策略;挑战含高昂成本与技术基础设施不足、系统碎片化与互操作性interoperability差、数据安全顾虑与高质量循环数据缺失。
  • 社会与伦理层面:机遇含意识提升与可持续教育、早期利益相关者参与和包容;挑战含岗位替代担忧(自动化分拣等AI应用)、公平性问题与公正转型压力、文化误解(将CE仅视为废物管理而非战略转型)。
四、讨论与结论翻译总结
讨论部分指出,CE–I4.0整合不应被视为静态的驱动—障碍组合,而是治理、组织、技术、社会—伦理四域间通过连续反馈回路互动的动态过程。政策与治理确立初始制度条件(经济激励、标准、EPR、沙盒),形塑组织优先级与资源分配;组织通过协作平台、培训、ESG透明化将政策转化为操作实践,并为技术部署指明需求;技术策略(IoT、AI、区块链、数字孪生、AM、循环平台、数据标准)实现并优化循环实践,产出绩效反馈;社会—伦理策略(教育、公正转型、多方参与、投资)确保合法性与社会接受度,并将实施体验反馈至治理层促其调整政策——由此构成闭环"战略循环联结点(strategy cycle nexus)"。该框架突破以往线性或孤立视角,将策略、机会与挑战的交互显性化,为管理者与决策者识别瓶颈、跨域对齐干预措施及适应性管理提供依据。
研究结论:CE–I4.0整合的成功依赖于政策与治理(经济激励、路线图、标准化、EPR及监管沙盒)、组织(共享平台、能力建设、ESG透明化)、技术(IoT、AI、数字孪生、区块链、AM、循环数字平台及数据标准协议)及社会—伦理(教育、公正转型、投资与融资)四个维度策略的协同推进;各维度中策略与使能机会(绿色金融、协作平台、AI优化、利益相关者参与等)及约束挑战(政策碎片化、变革阻力、成本与互操作性、岗位替代与文化误解等)动态交互,形成连续战略循环,政策形塑组织实践并引导技术采纳,社会—伦理结果反馈修正政策,此即战略循环联结点框架。该框架为设计与实施数字化赋能CE转型提供理论贡献与管理指引。本研究受定性样本规模限制,未来可通过大样本多行业定量调查验证策略有效性并开发缓解障碍的实操框架。
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