塑料产业中循环经济与产业共生实践的聚类分析及其对可持续绩效的影响

《Business Strategy and the Environment》:Cluster Analysis of Circular Economy and Industrial Symbiosis Practices and Their Impact on Sustainability Performance in the Plastics Industry

【字体: 时间:2026年04月02日 来源:Business Strategy and the Environment 13.3

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  本研究探讨了塑料制造企业如何根据其循环经济(CE)和产业共生(IS)实践的实施水平进行分类,以及这种采用如何影响可持续绩效。利用塑料制造企业的数据,研究人员将聚类分析与偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)相结合,以捕捉企业层面的异质性并检查实践-绩效关系。

  
本研究探讨了塑料制造企业如何根据其循环经济(CE)和产业共生(IS)实践的实施水平进行分类,以及这种采用如何影响可持续绩效。利用塑料制造企业的数据,研究人员将聚类分析与偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)相结合,以捕捉企业层面的异质性并检查实践-绩效关系。分析揭示了三种关键类型:反应性且孤立型、新兴规划者和网络探索者、执行者和网络构建者。结果表明,更高水平的CE和IS实践采用与所有绩效维度正相关。对环境和社会结果的影响最强,而经济收益仍然显著但相对较低,表明依赖于长期的系统性推动因素。通过将企业异质性与可持续结果联系起来,本研究推进了对塑料行业循环转型路径的理解,并为管理者和政策制定者提供了与欧盟循环经济行动计划一致的可操作指导。
论文解读

1. 研究背景、问题与研究开展

塑料产业面临严峻的循环性挑战,线性生产模式产生大量废物,带来环境、社会和经济压力。循环经济(Circular Economy, CE)提供系统性框架以重新设计塑料的生产与回收,产业共生(Industrial Symbiosis, IS)通过企业间材料、能源和副产品的交换促进资源效率。然而,现有研究存在两大脱节:一是基于聚类分析的企业类型学研究多从跨部门视角描述CE或IS实践采纳异质性,但很少将可持续绩效纳入分类依据;二是基于偏最小二乘结构方程模型(PLS-SEM)的实证研究集中于聚合层面的实践-绩效关系,未考虑企业层面的异质性。塑料制造行业具有高材料强度和化石资源依赖性,是研究CE与IS实践与可持续绩效之间关联的关键但未充分探索的背景。为此,本研究结合聚类分析和PLS-SEM,以捕捉企业异质性并检验CE与IS实践对环境、经济和社会绩效的影响,基于动态能力观(Dynamic Capability View, DCV)解释企业差异,并提出两个研究问题:(1)塑料企业如何根据CE与IS实践采纳和可持续绩效分为不同类型?(2)CE与IS实践对环境、经济和社会绩效有何影响?该论文发表在《Business Strategy and the Environment》。

2. 主要关键技术方法

研究采用两阶段定量分析策略。样本来自西班牙巴斯克地区吉普索阿省(Gipuzkoa)的58家塑料制造企业,涵盖包装、电气设备、食品加工等行业(数据来源:伊比利亚余额分析系统SABI)。第一阶段:对CE与IS实践和可持续绩效变量进行主成分分析(PCA)降维,对组成数据(如原料来源、废物组分)进行中心化对数比(clr)变换;采用K-means聚类算法(基于肘部法、平均轮廓宽度和NbClust包确定最佳簇数),并通过UMAP(Uniform Manifold Approximation and Projection)非线性降维验证聚类结构。第二阶段:使用SmartPLS 4软件进行PLS-SEM分析,评估测量模型(收敛效度、区分效度)和结构模型(R2、Q2、VIF),检验CE与IS实践对三个绩效维度的路径系数。

3. 研究结果

(1)聚类分析:企业呈现出三种关键类型。**聚类1:反应性且孤立型**——CE与IS实践采纳水平最低(平均得分低于2.3),缺乏结构化规划、技术投资和协作,可持续绩效各维度(经济、环境、社会)均极低;原料以本地采购为主(45.56%),未知塑料废物比例高达83.48%,80.7%废物声称送交回收但实际填埋率18.1%。**聚类2:新兴规划者和网络探索者**——处于积极转型阶段,实践得分2.3-3.8,实施供应商选择、生态设计、生命周期分析等,但信息共享活动(CE/IS5)较低,IS尚未成为战略重点;废物管理中仅26.5%送交回收,50.9%填埋;原料中PP、PA等高分子聚合物使用较多。**聚类3:执行者和网络构建者**——CE与IS实践采纳最先进(得分2.9-4.4),尤其在材料循环规划(CE/IS1, 4.38)和信息共享(CE/IS5, 3.81)方面突出;废物管理表现优异,97.8%废物送交回收,填埋仅1.7%;供应商策略均衡,原料来源多样化。Kruskal-Wallis检验证实三个聚类在CE/IS实践和可持续绩效变量上存在显著差异(p<0.05),支持假设1。

(2)PLS-SEM假设检验:测量模型符合收敛效度(AVE>0.5)、可靠性(Cronbach's α>0.7)和区分效度(HTMT<0.9)。结构模型中,CE与IS实践对环境绩效(Environmental Performance, ENP)的路径系数β=0.661(p<0.001)、对社会绩效(Social Performance, SOP)的β=0.653(p<0.001)、对经济绩效(Economic Performance, ECOP)的β=0.505(p<0.001),支持假设2、3、4。效应强度排序为ENP>SOP>ECOP。其中,信息共享(CE/IS5)、信息系统(CE/IS2)、合作伙伴关系(CE/IS7)、生命周期分析(CE/IS6)是关键的实践驱动因素。

4. 讨论与结论总结

讨论部分指出,聚类差异可通过动态能力观解释:聚类1企业能力有限,依赖原生原料和线性废物管理;聚类2和3展现出更成熟的动态能力。尽管聚类3实践采纳最高,但可持续绩效与聚类2差异不显著,表明绩效提升可能受限于生态系统成熟度和能力发展瓶颈。经济绩效落后于环境与社会绩效,反映市场失灵(如再生聚合物二级市场不完善、原油价格波动)。研究结论:CE与IS实践对环境和社会绩效具有显著正向影响,经济影响相对较弱且依赖系统性推动因素。本研究通过构建经验性企业类型、提供塑料行业特定证据、方法整合(聚类+PLS-SEM)以及基于DCV的解释框架,为CE与IS文献做出四项贡献,并支持欧盟循环经济行动计划的实施。研究局限性包括横截面数据、区域焦点,未来需纵向和多情境研究。
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