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1966年，美国经济学家鲍尔丁（Boulding K.E.）从太空中的宇宙飞船上宇航员的生存方式中得到启发，提出了循环经济的初始理念，被普遍认为是循环经济的最初萌芽。鲍尔丁认为地球如同在太空中飞行的宇宙飞船，人类生产、生活不断消耗地球上有限的资源，并改善生态环境，人类只有合理开发资源，保护生态环境，才能在地球上永续生存。因此，人类要学会不断地重复利用自然界有限的资源，保持良好的生态环境，人类生产、生活与自然生态系统和谐发展。鲍尔丁提出的反馈型发展模式逐步替代单向的线型经济发展模式，最终建立起既不会使资源枯竭，又不会对环境生态造成污染和破坏，能循环使用各种资源的循环式经济发展模式。
20世纪70年代，世界各国关心的重点是污染物产生之后如何治理以减少其危害的问题，即环境保护的末端治理方式。进入20世纪80年代，人口膨胀、资源过度消耗、污染不断加重、自然灾害频繁发生，使人们认识到必须重新审视对世界的态度，并开始意识到资源并非取之不尽，环境容量有限，污染预防活动广泛得到开展，人们逐步重视在污染源进行污染削减和废物回收利用。20世纪90年代，不少国家认识到污染控制应当从末端治理转向污染预防，这是工业污染控制战略的一个根本性转变，意义十分重大。
1990年，英国环境经济学家皮尔斯（Pearce D.W）和特纳（Turner R.K.）在《自然资源和环境经济学》（Economics of Natural Resources and the Environment）一书中根据物质平衡原理第一次提出了循环经济的模型，确定“资源管理规则”。他们认为环境经济大系统本身就应该是一个循环的系统，人类就是要协调经济与环境之间的关系，从而保证整个环境经济大系统的良性循环 [3] 。1996年，德国颁布了《循环经济与废弃物管理法》，首次在国家法律文本中使用循环经济的概念。
循环经济的产生是由于生产力发展到一定水平，导致资源浪费和过度开发的速度超过了自然环境承受的能力。循环经济模式的目标是从源头减少废弃物排放和预防污染的产生，循环利用资源和废弃物，以市场机制为推动力，在使资源效率最大化的前提下，实现废弃物“零排放”和“零污染”。循环经济产生的本质是国际社会在寻求解决资源环境与经济增长矛盾的过程中，提出来的一种新的经济发展模式。这种新的发展模式的最大特征是物质的循环利用、高效利用和环境友好，即资源能源消耗少、经济效益高、污染排放小的经济发展模式。由于不同国家所处的社会经济发展阶段不同，面临的环境和可持续发展问题的差异也有很大的不同，所以在循环经济的认识与实践方面，必须借鉴国外理论和经验。
尽管国际上没有专门的循环经济理论与技术的研究，但一些发达国家在解决技术、经济和社会发展进程中出现的问题的同时，与循环经济相关的理论和技术也取得了发展与应用，例如绿色设计、清洁生产、环境保护、生态补偿、资源税法、环境税法等技术和制度。本书将从循环经济模式运作机理、系统模型、产品生命周期评价及应用、促进资源循环利用的手段和国际循环指标体系的发展五方面进行回顾。
（1）循环经济模式运作机理
图2.1 [4] 显示了基于生态经济学的循环经济模式运作机理。有限的资本在这个模型的基本形式为：自然、人力和制造，以及产权制度。这三者之间的可替代性是复杂的、灵活的，范围涵盖从个别到一般，以公共财产自然资本获取太阳能作为一个自主的复杂系统的行为，无论是产品还是服务的生产和服务设施都以不同的方式有助于满足人类基本需要，并创造个人和社会效益，也有浪费的经济过程，对生产、资本和生态服务产生负面影响 [5] 。
图2.1 基于生态经济学的循环经济模式运作机理
（2）循环经济系统模型
皮尔斯（Pearce D.W.）和特纳（Turner R.K.）认为循环经济的目的是为了使经济系统与生态环境系统相融合，建立可循环利用的资源管理模式，构建的循环经济系统模型如图2.2所示，图中 R 为自然资源， A 为环境同化吸收能力， P 为经济生产， U 为生产的效用， C 为消费， W 为产生的废物；实线箭头表示物质流，虚线箭头表示价值流；ER表示耗竭性资源，RR表示可再生资源； r 表示废物循环利用率， h 表示资源开采速度， y 表示资源再生速度 [3] 。
图2.2 循环经济模型
美国学者莱斯特·R.布朗按照自然生态规律，设计了新的经济发展模式，他认为传统的化石能源应为太阳能、氢能等清洁能源所替代，反对过度消费和一次性物品的使用，以可循环利用的物品 [6] 取代。
（3）产品生命周期评价及应用
美国哈佛大学教授费农首次提出产品生命周期理论，认为产品生命周期是指市场上的营销寿命，产品的生产消费过程也要经历制造、组合、应用、废弃这样的周期，不同技术水平的国家里，产品的生命周期发生的时间和过程不同，费农把这些国家依次分成创新国（一般为最发达国家）、一般发达国家、发展中国家。
Sujit Das通过研究美国废旧汽车回收利用率，认为运用价格调节工具、产品的生命周期分析等方法可以促进废旧汽车的回收利用 [7] 。L.Reijinders认为合理的设计可以延长产品的使用寿命，防止产品因老化而衍变成污染物，并能够促进资源的重复利用 [8] 。StuartRoss，DavidEvans对塑料包装材料进行产品生命周期评价，认为循环利用塑料包装材料可以提高该产品的生命周期 [9] 。
（4）促进资源循环利用的手段
通过对不同产品生产、消费领域内的回收利用系统的研究，国外学者总结出运用税收、价格、财政政策等手段能够促进资源的循环利用。Pearce D.W.，Turner R.K.指出对过度的包装商品征收包装税能够有效提高包装物的循环利用，降低包装废弃物的处置成本 [10] 。A.Lans Bovenberg通过构建内生增长模型，认为进行环境税收改革，对环境污染行为增加税收并提高企业所得税率，可以促进资源和产品的循环利用效率，促进系统经济的内生增长 [11] 。Annegrete Bruvoll运用一般均衡模拟方法，研究征收原生资源税对废弃物排放量和资源循环再利用量的影响，得出征收原生资源税可以提高资源循环利用率、有效解决资源浪费问题 [12] 。
Hirohisa Kishino，Kazunori Hanyu通过研究日本纸张的生产、消费及回收利用的寿命周期，认为价格控制和行政手段能够提高纸张的循环利用率 [13] 。John E.Tiiton通过研究各类资源回收政策，得出价格政策可以促进资源利用效率提高的结论 [14] 。Yasuo Kondo通过对废旧冰箱的循环利用策略的研究，认为通过价格控制、命令控制等手段可以解决废旧冰箱资源的循环利用问题 [15] 。S.Spatan通过对欧洲铜的回收策略的研究，认为市场自由调节的价格手段和必要的行政手段能够提高铜的循环利用效率 [16] 。
（5）国际循环指标体系的发展
20世纪90年代奥地利、德国、日本、荷兰、美国共同合作发展了物资流核算体系，1997年由美国世界资源研究所（WRI）牵头，这些国家合作发表了《国家的重量》（The Weight of Nations）的研究报告，在这个研究报告中提出了直接物资输入、国内过程输出等用于表征一个国家实物流的指标。
1999年7月日本经济产业省（前通产省）的产业结构理事会（Industrial Structure Council of the Formal Ministry of International Trade and Industry）提出了“建立循环经济（Towards the Creation of Recycling-Oriented Economic System）”的建议。这个建议的核心就是在日本推进实施“减量化、再利用、资源化”的方针政策。在这个方针指导下，日本制定了《循环经济促进法》等六个与废弃物管理和再循环利用的相关的法律，并提出了循环经济发展目标的定量化指标，作为评价循环经济发展的依据，积极推进循环经济社会的建设。日本从资源的投入、生产、消费以及最终废弃处置等过程提出六项循环经济指标体系见表2.1。
表2.1 日本循环经济的指标体系
2001年由欧盟委员会统计局EUROSTAR发表了Economy-Wide Material Flow Accounts and Dirived Indicators——A Methodologal Guide，这个指南为欧盟成员国编制各国全经济范围的物资流的核算和综合平衡提出了总体框架和实际编制的指南，并且在编制MFA的基础上导出了一系列的用于表征一个国家或地区全社会经济范围物资的输入、消费、国内过程输出、物资流的外贸平衡等描述实物流的指标体系。欧盟物资流指标体系见表2.2。
表2.2 欧盟物资流指标体系
循环经济自诞生以来得到社会各界的关注，其基本理念已经被国际社会广泛认可，并渗透到社会经济的各个领域。循环经济理论已成为与当今社会三大热点：人口、资源、发展最密切相关的问题之一。但是国际上并没有循环经济的通用术语，其专属名词在学术界尚有争议，对于循环经济内涵和本质的定义还存在一定的差异，“Circulate Economy、Circular Economy、Recycle Economy、Circling Economy”这些英文名称的翻译成中文都是循环经济。由于循环经济涉及自然、环境、社会、经济、科技、政治等各不同层面，所以研究者的角度不同，对循环经济的定义也就有所不同。
（1）从生态经济的角度定义
从生态经济角度对循环经济进行定义的学者着重分析社会经济与生态系统之间相互协调的关系，认为循环经济是一种生态经济，强调运用生态学规律来指导人类社会经济活动 [17～19] 。从生态经济角度定义循环经济的观点，肯定循环经济本质上是生态经济的一种，认为循环经济应该充分考虑到资源环境是支撑人类社会经济发展的基础，人类经济社会是生态环境的子系统。循环经济应当用生态学规律来指导经济活动，经济规律发生作用是在生态学规律的基础上进行的，其运作方式是提高资源环境生产率，减少生产与消费过程中的资源能源消耗，加工处理、循环利用废弃物，保证生态系统正常运转，进而实现经济系统的正常运转。
（2）从经济社会发展模式的角度定义
从经济社会发展模式来定义循环经济的学者认为循环经济是实现可持续发展的手段，循环经济可以看作是一种新经济增长模式，在经济发展过程中要充分考虑资源环境对经济发展的制约作用 [20，21] 。从经济社会发展模式角度定义的循环经济，在生产方式上认为生态环境是经济增长的制约因素，循环经济发展模式是对传统经济模式的变革，在经济增长过程中经济规律首要发生作用的是经济规律起主导作用，生态规律发生作用是在经济系统内经济规律发生作用的前提下进行的。循环经济是一种经济增长模式的转变，以保持人类生存条件和福利平等，全社会共享经济增长的利益，良好的生态环境成为公共财富所追寻的目标。
（3）从“环境、社会、经济”大系统优化的角度定义
从“环境、社会、经济”大系统优化角度定义循环经济的学者主张以物质闭环技术为基础，强调社会经济系统内的物质能量循环与生态系统相协调，通过资源减量化和循环利用达到实现经济社会与生态环境和谐发展的目的 [22～24] 。从“环境、社会、经济”大系统优化的角度定义循环经济，把循环经济看作是经济、环境、社会三者整合的经济形态，由人类、自然资源和科学技术等要素构成的庞大系统，强调的是整合的观念，强调经济、环境和社会的统一协调。这种观点充分考虑到资源环境是支撑人类社会、经济发展的重要物质基础，在实现经济系统、社会系统正常运转的同时，应当提高资源环境生产率，减少生产与消费过程中的资源能源消耗以及废物排放，使人类经济社会的循环与自然循环更好地融合，实现区域物质流、能量流、资金流的系统优化配置，保证实现生态系统的正常运转。
（4）从生产的技术范式的角度定义
从生产的技术范式的角度定义循环经济的学者认为“资源—产品—污染排放”的单向直线的经济增长模式是造成环境污染、资源枯竭的主要原因，解决的途径是建立“自然资源—产品和用品—再生资源”的反馈式生产技术范式，从而尽可能地减轻经济社会活动对生态环境的影响 [25～28] 。从生产的技术范式的角度定义循环经济的学者认为发展循环经济模式过程中，科技进步起重大作用。循环经济就是转向运用更清洁、更有效的技术，尽可能接近“零排放”或“密封式”工艺方法，尽可能减少能源和其他自然资源的消耗。也可以说循环经济就是建立极少产生废料和污染物的工艺或技术系统。这种定义是从实现循环经济的技术和经济范式进行的，为实施循环经济发展战略提供指导方向。循环经济发展模式如图2.3所示。
图2.3 循环经济发展模式
从上述分析论述中可以看出，循环经济发展模式是建立在社会经济与资源环境相互协调和共同发展的基础上的一种发展模式，其宗旨是通过资源减量化和循环利用实现可持续发展的目的，不论从哪一角度去定义循环经济，都是想让人们理解循环经济的重要性，方便循环经济的综合研究。循环经济是对以前没有考虑环境资源的承受能力的线性经济发展模式的变革，不能简单地以某种理论为基础，而应结合各个领域的特点，全方位、多角度、多层次的实现资源环境与经济和谐发展。综上所述，循环经济本质上是一种生态经济发展模式，以“减量化（Reduce）、再使用（Reuse）、再循环（Recycle）”的“3R”原则为其准则，模拟自然生态系统中物质循环利用的模式，把清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费融为一体，最大限度地利用资源、减少污染排放，以实现人类社会与自然和谐、公平、良性的互动循环。
（1）减量化原则
减量化（Reduce）原则又称输入端控制原则，目的是减少进入生产和消费过程中的物质量，从源头节约资源的使用和减少污染的排放 [29] 。减量化原则为了减少生产和消费过程中的物质和能源流量输入，对废弃物的输出不是通过末端治理而是预防来加以避免，在现代化生产过程中显得尤为重要。按照减量化原则的要求，产品在生产、生活和消费的全过程中应实现资源的有效利用，用较少的能源和原料投入来达到生产或消费目的，从经济生产活动的源头就注意资源的节约和污染的减少，最终使废弃物减量化。
（2）再使用原则
再使用（Reuse）原则又称过程控制原则。指延长进入生产和消费流程商品的使用时间，要求产品和包装容器以初始形式多次使用，提高产品和服务的利用效率 [28] 。再使用原则要求产品在生产和消费过程中，尽可能循环使用各种资源及其原材料，在产品的设计时充分考虑延长产品的使用时间。
（3）再循环原则
再循环（Recycle）原则又称输出端控制原则。要求物品完成使用功能后重新变成再生资源，以减少最终处理量 [30] 。按照再循环原则的要求，消费产品在完成其使用功能后，不是成为不可恢复的废弃物，而是成为新的可以利用资源，通过必要的物化过程，使废弃物转化为可以从新利用的资源。再循环原则属于末端控制。
循环经济的“3R”原则能够比较准确地阐述循环经济运行模式的整个过程，每一项原则对循环经济的成功实施都必不可少：减量化原则针对的是输入端方法，再使用原则属于过程性方法，再循环原则针对的是输出端方法。“3R”原则的先后顺序是：减量化原则—再使用原则—再循环原则。首先要减少源头的污染产生量，生产阶段和消费使用阶段应尽量避免各种废物的排放；其次是对于源头不能削减的污染物和经过消费者使用的包装废弃物等要加以回收利用。大多数学者支持上述循环经济的“3R”原则，但也有学者提出不同看法。徐匡迪提出“4R”原则是“3R”+再制造 [31] ，季昆森认为“4R”原则是“3R”+再思考 [32] ，崔和瑞认为“4R”原则是“3R”+再回收 [33] ，任勇认为在“3R”原则中还需要增加无害化原则 [34] ，李赶顺提出“6R”原则“3R”+可再生+可替代+可恢复重建 [35] 。学者们提出的这些不同的循环经济原则在不同时期、不同领域发挥相应的作用，具有一定的创新性，但循环经济原则的核心部分仍然是减量化、再使用、再循环——“3R”原则。
循环经济作为经济理论与生态理论相融合的经济运行模式，在其内在本质、经济运行、生产技术、价值观念、消费方式等方面具有如下主要特征。
（1）循环经济的本质特征
循环经济本质上是一种生态经济，要求运用生态学的规律，不仅要考虑企业运转、获得利润的能力，还要考虑对资源的使用效率和对生态环境的影响程度。循环经济首先是一种新的经济增长方式，其次，循环经济是一种新的污染治理模式 [21] 。
（2）循环经济的运行特征
传统工业经济没有考虑生态、经济和社会的综合效益，而是极大限度地开发自然资源，获取利润，创造社会财富。而循环经济的运行特征是要充分考虑自然生态系统的承载能力，尽可能地节约自然资源，不断提高自然资源的利用效率。循环经济是以“资源—产品—再生资源—产品”为特征的经济发展模式，表现为“两低两高”，即低消耗、低污染、高利用率和高循环率，使物质资源得到充分、合理的利用，把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度，是符合可持续发展原则的经济发展模式。循环经济的主要特征是废弃物的减量化、资源化和无害化 [36] 。
（3）循环经济的技术特征
循环经济是用先进生产技术、替代技术、减量技术和共生链接技术以及废旧资源利用技术等庞大技术群支撑的经济。发展循环经济，要求尽可能利用太阳能、风能、潮汐能等可再生的资源，使资源消耗在自然生态环境承受能力之上；尽可能利用高科技；尽可能以创新概念投入来替代物质投入，以达到经济、社会与生态的和谐统一。循环经济体现了可持续发展的理念，是充分利用科技成果，实现人与自然、经济、资源协调统一的最佳经济发展模式，其特征是物质的循环流动，能源的梯次使用，清洁生产，源头治理，在环境方面表现为污染低排放甚至零排放 [37] 。
（4）循环经济的环保特征
在经济、社会、生态三者组成的大系统中，经济活动超过生态环境承载能力的循环是恶性循环，会造成生态系统退化。只有在生态环境承载能力之内的物质、能量循环，才能使生态系统平衡地发展 [38，39] 。
（5）循环经济的观念特征
循环经济是一种功能经济 [40] 。循环经济在考虑原料选择时，将原材料的采取看作生态环境协调中物质流动的一部分，要充分考虑资源的可利用性。在考虑产品生产时，循环经济更注重物品全寿命周期价值，生产的物品要能够长期使用，并能够循环利用，最终可降解消化，所运用的技术要能够维持生态系统的平衡和自修复能力，成为对环境有益的技术。循环经济理念更注重人与自然的和谐相处，人类要在不破坏生态环境的基础上实现自身价值。关于循环经济的观念特征主要如下 [41] 。
① 新的系统观
循环经济系统是由人与自然资源、其他生产要素等构成的大系统，人们在生产和消费过程中要将自己作为该系统的一部分，按照符合客观规律的经济原则，将生态系统建设作为维持大系统可持续发展的基础性工作。
② 新的经济观
循环经济的经济观要求人们运用生态学的规律来指导社会经济活动，在考虑工程承载能力的同时，还要充分考虑生态承载能力。
③ 新的价值观
循环经济的价值观将自然环境资源视为人类赖以生存的基础，充分考虑科学技术的运用对生态系统的修复能力的影响，更注重人与自然的和谐相处。
④ 新的生产观
循环经济的生产观要求人们充分考虑自然系统的生态承载能力，提倡节约自然资源，不断提高自然资源的循环利用率，创造对生态环境无害的社会财富。
⑤ 新的消费观
循环经济的消费观提倡适度消费，同时要考虑到废弃物的资源化，在社会上树立起循环生产和消费的大众观念。
可见，与传统线性经济模式不同，循环经济体现了一种新的经济发展模式。其基本特征贯穿生产消费的全过程：在资源开采环节，要大力提高资源综合开发和回收利用率；在资源消耗环节，要大力提高资源利用效率；在废弃物产生环节，要大力开展资源综合利用；在再生资源产生环节，要大力回收和循环利用各种废旧资源；在社会消费环节，要大力提倡绿色消费。随着人们对循环经济认识程度的加深，对循环经济特征的表述也从环境保护、节约资源的一般性角度上升到经济发展模式、人与生态环境协调发展、技术创新、观念创新等。这种认识上的深化，对于循环经济的理论研究、宏观政策导向、立法，以及推动实际工作都具有积极的作用。
循环经济考虑的是如何在既定资源存量下提高经济发展的质量而不是经济增长的数量，要求把经济活动组织为“自然资源—产品和用品—再生资源”的反馈式流程。因此诸大建构建的循环经济模型如下式所示 [42] ：
I=P×A/T 2 （2.1）
式中 I ——经济对环境的影响；
P ——人口数量；
A ——消费水平；
T 2 ——循环经济的技术，其特征是可再生的而不是开采性的。
该模型体现的含义是经济系统追求自然环境可承受的规模，在提高人类生存价值的同时使得环境影响越来越小。
吴季松在提出知识经济可持续发展方程的前提下，给出了循环经济的系统模型如下 [41] ：
S=
（2.2）
式中 S ——可持续发展指数；
R ——经济生产中不可再生资源投入总量；
P ——人口总数量；
UR——产业资源利用率；
ER——自然资源依赖型产业比例；
E n R——非自然资源依赖型产业（包括资源循环型和智力型产业）比例。
当 S-S 当代 ≥0，就是可持续发展。国家人口越多， S 越低；自然资源总量 R 越大， S 指数越高。目前工农业生产中的经济决策、产业结构、生产技术和工人素质使资源利用率提高，国家非自然资源依赖型经济成分越高，可持续发展指数越高；循环经济就是尽可能降低经济生产中不可再生资源投入量 R ，提高非自然资源依赖型产业的比例E n R，提高产业资源利用率UR，从而提高可持续发展指数 S 。
史宝娟将城市循环经济系统定义为：“以实现经济、环境和社会效益协调发展为目标，以协调人与自然的关系为准则，在城市内模拟自然生态系统运行方式和规律，通过人力、资源、经济、技术、管理、环境等内部子系统及外部环境的相互作用、相互影响、相互制约而达到生产、生活等活动生态化的开放系统”（City Circular Economy System，CCES），用概念模型表示如下 [43] ：
MaxCCES= f （ x 1 ， x 2 ， x 3 ， x 4 ， x 5 ， N ， S ） （2.3）
式中 CCES——城市循环经济系统；
x 1 ——人力资源；
x 2 ——物质资源；
x 3 ——经济资源；
x 4 ——技术资源；
x 5 ——管理水平；
N ——自然环境；
S ——社会环境。
可持续发展是建立在社会、经济与资源、环境相互协调发展的基础上的一种发展，其宗旨是既能满足当代人的需求，又不能对后代人的发展构成危害。1987年，以挪威首相布伦特兰（Brundtland）为主席的联合国世界与环境发展委员会发表了一份报告《我们共同的未来》正式提出可持续发展概念，“既满足当代人的需求、又不对后代人满足自身需求的能力构成危害的发展 [44] 。”
循环经济与转变经济发展方式、可持续发展之间是手段和目标的关系。可持续发展是时代发展的要求，转变经济发展方式是国务院和各级政府的部署，两者都是战略层面的东西，而循环经济则是属于战术层面的突进和措施，循环经济是可持续发展的保障。
（1）资源循环使用保障经济、社会发展。自然资源的利用是经济发展的决定性因素，循环经济从大系统分析观念出发，实行总量控制，以资源循环来解决资源短缺问题。
（2）循环经济保障经济、社会与环境、生态协调发展。社会经济与生态环境协调发展是可持续发展的原则。循环经济使废弃物排放最小化，最大限度地保护环境。循环经济从生态系统平衡的观点出发，对自然资源的开发减量化，维持在生态系统的承载力之内，保护了生态系统的平衡。
（3）循环经济保障资源利用的代际均衡。循环经济实行尽可能利用可再生资源，保证可再生资源的再生能力的原则，使当代人给后代留下不少于自己可利用的资源量，实现了资源利用代际均衡的原则。
（4）循环经济促进区域协调发展。当工业化完成以后，使区域发展不均衡的最重要因素之一就是自然资源拥有量的差异，循环经济提供资源的循环利用，大大减低了由于自然资源拥有量差异带来的区域发展不均衡。
（5）循环经济的“减量化、再使用、再循环”原则与可持续发展的生态型生产原则是完全一致的，即低资源消耗、低污染、高附加值原则。
“资源提取—产品加工—废物排放”的线性经济模式为传统工业经济的主要特征，传统工业经济是不可持续的经济发展模式。不同的是，循环经济发展模式要求在人类社会的物质生产过程中，遵循生态环境自我调节的规律，倡导“低能耗、高利用、再循环”的经济发展原理，呈现出“资源提取—产品加工—废物排放—再生资源”的反馈式循环过程，实现人类的社会经济发展过程与自然界相融合的发展模式。通过以上分析可以看出，循环经济发展模式是对传统工业经济发展模式的反思和创新，二者之间的对比见表2.3。
表2.3 传统工业线性发展模式与循环经济发展模式对比
产业生态学起始于20世纪80年代末Frosch和Gallopoulos模拟生物新陈代谢和生态系统再生过程所开展的“产业代谢 [46] ”研究，其含义是指研究社会生产活动中自然资源的全代谢过程，组织管理体制以及生产、消费、调控行为的动力学机制，控制论方法及其与生命支持系统相互关系的系统科学 [47] 。
产业生态学理论研究多以区域性产业生态系统为研究对象，在经济、社会、环境系统中模拟自然生态发展过程，以提高物质和能源的使用效率，减轻环境压力为目标，强调其闭路循环特征，注重系统内的横向耦合，以变污染负效益为资源正效益，逐步实现有害污染物在系统内的全面回收和向系统外的零排放 [48] 。循环经济是基于系统生态原理和市场经济规律组织起来的具有高效的资源代谢过程、完整的系统耦合结构及整体、协同、循环、自生功能的网络型和进化型复合生态经济 [49] 。循环经济将经济社会环节系统中的消费活动纳入循环过程，将生产、消费环节形成的废弃物的资源化作为重点，从经济、社会、环境系统层面而不单是考虑生产活动与环境的协调发展。因此，循环经济可以看成是在更高层次上对生态系统的模拟。
生态经济是指运用生态经济学原理和系统工程方法改变产品的生产和消费方式，让产品在整个生产、消费和废弃的全过程中像生态系统一样形成全封闭循环，挖掘一切可以利用的资源和能量的潜力，以期达到资源和能量的零输入以及废弃物的零排放，最终实现经济发展与环境保护、人类社会与自然生态的高度统一和可持续发展的经济模式。生态经济学从经济学角度来研究由社会经济系统和自然生态系统复合而成的生态经济社会系统运动规律的科学，研究自然生态和人类社会经济活动的相互作用，探索生态经济社会复合系统的协调和可持续发展的规律性 [50] 。循环经济作为仿生态的经济发展模式，本质上是一种生态经济，要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动，在经济发展中，遵循生态规律，将清洁生产、资源综合利用、生态设计和可持续消费等融为一体，实现废物减量化、资源化和无害化，使经济系统和自然生态系统的物质和谐循环，维护自然生态平衡 [51] 。
循环经济运用生态经济规律来指导经济活动，把经济活动组成为“资源提取—产品加工—废物排放——再生资源”的闭环式物质、能量循环过程，所有的物质和能量在经济循环中得到充分的利用。生态经济与循环经济本质上具有如下相同的共性。
（1）循环经济与生态经济具有相同的发展要求
循环经济与生态经济本质上都是要求人类经济社会发展应走“既满足当代人的需要又不危害后代人满足其自身需要能力”的道路。生态经济社会复合系统的发展具有循环连续性，每一代人在发展经济和治理生态环境时，应该建立当代人和后代人之间合理的生态经济利益关系，实现可持续发展。
（2）循环经济与生态经济具有相同的系统架构
循环经济与生态经济都是由生产者、消费者、自然资源、科学技术等要素构成的大系统。要求人类在考虑生产和消费的同时不能把自身置于这个大系统之外，而是将自己作为这个大系统的一部分来研究符合客观规律的经济原则。通过系统内的物质流、能量流、资金流、智力流等的系统优化配置，使人类经济社会的循环与自然循环更好的融合起来。
（3）循环经济与生态经济具有相同的效益目标
以生态经济理论为基础的发展模式的主要目的是同步提高经济效益、社会效益和环境效益。循环经济在“三效益”指标的基础上，指导人类在生产劳动过程中以最少的物质资源和人力资源消耗取得最大的经济效益和最优的社会效益和环境效益。
（4）循环经济与生态经济具有相同的技术支撑
循环经济用生态学和生态经济学规律来指导人类生产劳动，其采用先进的生产技术、替代技术、减量技术和共生链技术以及废旧资源利用技术、“零排放”技术、清洁生产技术等支撑技术体系，区别于传统工业经济模式的低水平物质循环利用方式，从而建立循环经济支撑技术体系。
（5）循环经济与生态经济具有相同的消费理念
循环经济与生态经济都提倡绿色消费，即物质消费过程中要确保自然生态的平衡，实现节约型的物质消耗，发展低消耗物质资料、产品、劳务和注重保健、环保的消费模式，树立对环境不构成破坏或危险的持续消费方式和消费习惯，建立循环生产和消费的观念。
（6）循环经济与生态经济具有相同的实现手段
循环经济利用生态经济社会总资源的优化配置的理论，指导资源配置者利用市场机制和政府宏观调控相结合的手段，输入尽可能少的社会总资源，输出尽可能多的产品和劳务，满足社会不断增长的经济需要和生态需要，促进生态经济社会复合系统，实现可持续发展的战略目标。
循环经济与生态经济的侧重点各有不同。生态经济强调的核心是经济与生态的协调，注重经济系统与生态系统的有机结合，强调宏观经济发展模式的转变；循环经济侧重于整个社会物质循环应用，强调的是循环和生态效率，资源被多次重复利用，并注重生产、流通、消费全过程的资源节约 [52] 。
环境经济学的主流理论源于20世纪20年代英国经济学家庇古（Arthur Pigou）关于外部性的思想。其核心思想是1920年《福利经济学》中提出的污染征税方案：应当根据污染所造成的危害对排污者征税，用税收来弥补私人成本和社会成本之间的差距，使二者相等。
环境经济学的形成和发展对人类知识发展的贡献主要有以下3个方面。
（1）理论和方法上的系统性和深化，使人们在分析环境资源的配置时具有较为坚实的基础。
（2）扩展了环境科学的内容，使人们对环境问题的认识增添了经济分析的视角。
（3）在应用方面使经济科学在更为现实和客观的基础之上得到发展，增强了经济学对于社会现象和人类行为的解释力，为人类克服环境危机的现实行动提供了极大的帮助 [53] 。
作为一种新的经济形态，循环经济严格避免污染的结果，在社会经济发展过程中全程监控与生态环境的协调性，并能相应地做出系统内自我调整。同循环经济不同的是环境经济学没有考虑经济系统的范围和规模，因而具有很大的局限性。对于公共物品的环境，由于消费中的非竞争性导致“公共物品的悲剧”——过度使用；由于消费中的非排他性导致“搭顺风车”——供给不足。随着社会经济的快速发展，资源浪费和环境污染问题日益严重，而运用“谁污染，谁治理”的环境经济学的核心理念已不能完善地解决这些问题。目前，环境经济分析主要应用于对特定的政策和项目选择提供决策依据，方法是将不同政策或项目可能产生的环境影响货币化，并将之纳入传统的政策或项目的经济分析中，便于对政策和项目做出更全面的评价。
1989年5月，联合国环境规划署提出了清洁生产的概念，其含义是通过排污审计、工艺筛选，实施防治污染措施等技术和管理手段，使自然资源得到合理利用，企业经济效益最大化，对人类健康和环境的危害最小化 [54] 。
清洁生产是循环经济的基础，循环经济是清洁生产的深化和拓展。二者之间存在如下共性。
（1）循环经济和清洁生产均以产业生态学作为理论基础
产业生态学以生态学的理论观点研究工业活动与生态环境的相互关系，实现经济社会和自然生态环境和谐共存、生产活动和生物生存模式相互兼容，其解决途径之一就是在经济活动过程中仿效生态系统的结构原则和运行规律。
（2）循环经济和清洁生产有共同的目标
清洁生产的内涵包括实现不同层次上的物料再循环，减少有毒有害原材料的使用，削减废料及污染物的生成和排放以及节约能源、能源脱碳等要求，与循环经济主要着眼于实现自然资源，特别是不可再生资源的再循环的目标是相同的。
（3）循环经济和清洁生产有共同的实现途径
清洁生产的实现途径包括减少资源和能源的消耗，重复使用原料、中间产品和产品，对物料和产品进行再循环，尽可能利用可再生资源，采用对环境无害的替代技术等。现阶段循环经济已经渗透到生产、营销、财务和环保等各个领域，将环境保护与生产技术、产品和服务的全部生命周期紧密结合起来，可以说清洁生产和循环经济具有相同的实现手段。
循环经济与清洁生产的主要区别如下。
（1）循环经济与清洁生产所考虑的侧重点不同
清洁生产着重于经济社会环境系统中的“资源提取—产品加工—废物排放—再生资源”闭合活动过程的产品加工及服务环节；而循环经济注重系统中整个活动过程的各个环节，更有利于解决生产、资源、环境之间的矛盾。
（2）循环经济与清洁生产的研究层面不同
清洁生产强调改进设计，采用先进的工艺技术、设备与综合利用，属于技术理论研究层面；循环经济根据生态学原理，利用经济发展理论，平衡经济价值和环境价值，使社会经济活动同生态系统平衡发展相结合，属于学科理论交叉的研究层面。
（3）循环经济与清洁生产的实施条件不同
实施循环经济比清洁生产需要更高的科技创新水平，雄厚的经济实力，更成熟的政府宏观经济调控手段，更健全的市场机制，更正常的资源配置秩序，更多的科技与管理人才，更强的民众环保意识和普遍的绿色消费倾向等 [55] 。
低碳经济（Low Carbon Economy）是应对人类社会进入工业化以来大气中温室气体排放量过高而导致全球气候变暖而提出的 [56] 。2003年英国政府在能源白皮书Our Energy Future：Creating a Low Carbon Economy中首次提出低碳经济的概念，并引起国际社会的广泛关注和积极响应，联合国环境规划署确定2008年“世界环境日（6月5日）”的主题为“转变传统观念，推行低碳经济”。低碳经济是从保护全球环境的角度评价经济发展的环境代价，应对气候变化是低碳经济提出的最直接和最根本原因；煤炭、石油等能源危机是发展低碳经济的内在要求 [57] 。
循环经济与低碳经济虽然提法不同，但有很多相通的地方。
（1）循环经济和低碳经济都是促进经济发展方式重大转变的发展模式。循环经济主要从资源减量化、再循环、再利用角度减少资源消耗，降低环境末端治理的成本，以应对资源紧张和环境污染问题。低碳经济则主要从降低煤炭、石油等化石能源的消耗，减少二氧化碳的排放，促进形成低碳的经济结构，来应对全球化石能源过速消耗和全球气候变化。
（2）作为经济发展模式，循环经济和低碳经济都贯穿于经济的全过程。在生产领域，循环经济要求生产环节实现资源减量化，并对生产过程中形成的废弃物实现再利用；在消费环节实现产品废弃物的回收和再利用，进而实现全过程的低耗、低排目标。低碳经济要求生产环节消耗更少的碳能源，多使用清洁的替代能源以维持生产的能量供应，形成低碳的经济结构；消费环节减少以化石作为能源的消耗，代之以消耗太阳能、风能、水能等清洁能源，形成低碳的消费模式，进而实现全过程的低碳目标。
（3）循环经济和低碳经济都追求人类可持续发展和环境友好的实现，要求人类在考虑生产和消费时要充分考虑自然生态系统的承载能力，尽可能地节约自然资源，不断提高自然资源的利用效率。低碳经济和循环经济涉及整个经济社会发展的各领域，是一个系统工程和需要全社会参与的重大行动，而两种发展模式总体目标是一致的，相互联系又相互促进。
（4）低碳经济和循环经济都是以技术创新为支撑，以制度创新为保证，以生态经济伦理为支撑点。低碳经济要求低碳技术的配套，循环经济要求循环技术的发展。技术的进步和重大突破都将成为两种发展模式的强大动力。
低碳经济和循环经济的不同之处，主要体现在以下4个方面。
（1）研究的侧重点不同
循环经济侧重于整个社会的物质循环，强调在经济活动中如何利用3R原则以实现资源节约和环境保护，注重经济系统与生态系统的有机结合，要求产品生产、消费和废弃的全过程密闭循环。低碳经济是针对碳排放来讲的，提高能源利用效率和采用清洁能源，以期降低二氧化碳的排放，缓和温室气候，是在较高的经济发展水平上碳排放比较低的经济形态。
（2）理论核心不同
循环经济的核心是物质的循环，使各种物质循环利用起来，以提高资源效率和环境效率；低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济，实质是高能源利用效率和清洁能源结构问题，核心是能源技术创新、制度创新和人类生存发展观念的根本性转变。
（3）产业导向不同
低碳经济侧重强调建立少消耗化石能源特别是煤炭、石油的产业体系，而循环经济强调无论什么样的产业结构均对废弃物循环使用。
（4）实施方式不同
低碳经济是从建立低碳经济结构、减少碳能源消费入手，进而建立起全社会减少温室气体排放，应对全球气候变暖的应对机制和发展模式。循环经济是在满足成本效益原则的前提下，利用生态学原理，对经济活动中的有限资源不断地进行循环利用，高效率或无浪费地使用资源。