工业代谢分析法

模拟生物和自然生态系统代谢功能的一种系统分析方法。通过分析系统结构变化、进行功能模拟和分析产业流 (输出流、产出流) 来研究产业生态系统的代谢机理和控制论方法，通常采用的方法有“供给链网” 分析 (类似 “食物链网”) 和物质平衡核算。20世纪80年代中期，Ayres等人在对经济运行中原料与能量流动的环境影响研究中提出了工业代谢的概念。工业代谢是把原材料和能源以及劳动转化为最终产品和废物的所有物理化学过程的集合。工业代谢分析对物质从最初的开采，到在工业生产、产品消费系统的使用，直至变成最终的废弃物这一全过程进行跟踪。通过建立物质衡算表，测量或估算物质流动与储存的数量及它们的物理的和化学的状态，描绘其行进的路线和动力学机制。如何表征工业系统的原料与能量流动，是工业代谢研究的一个重要问题。工业代谢的理论认为，一个体系能否维持持续稳定状态，可采用一些指标来表征和度量，如再循环和再利用率、原料生产力。再循环和再利用率等于再循环和再利用量比上资源消耗总量； 原料生产力即每单位原料输入的经济输出。
工业代谢分析的对象可以针对某种物质 (如镉、铅、硫、碳等)，也可以针对与特定产品或对象相联系的物质流和能量流 (如电子芯片、城市家庭等)。工业代谢方法可以适用于不同层次的分析要求，既可以是全球性、国家性或是地区性的工业生产分析，也可以是对某一个具体行业、公司或是特定场所的调查分析。通过分析可以为公众或企业的决策者提供一幅详细的物流图，并从中可以看出某一地区或企业所具有的发展循环经济的潜力。工业代谢分析应用的成功与否取决于能否获得适当的数据和对代谢过程了解的深度。虽然工业代谢分析所需要的大部分数据已经以某种形式存在于大量的监测报表、年鉴、行业数据库等各种各样的数据源中，但是要将它们抽提出来进行加工的工作量是相当大的。工业代谢也包含了生命周期的概念，由于代谢过程的复杂性和相关知识的缺乏，大部分的研究并不能真正涵盖研究对象的整个生命周期，对于复杂的对象尤为如此。自工业代谢概念提出以来，各种层面的工业代谢研究逐步展开。1993年，国际应用系统分析研究所的Stigliani和Anderberg从流域层次上对莱茵河流域的镉、铅、锌等重金属和氮、磷、林丹等进行了研究。在国家尺度上，20世纪90年代以来，美国矿产局进行了一系列有关矿产品从采矿到最终使用的代谢分析。在国内，研究者运用工业代谢分析法对煤炭的利用过程造成的污染进行分析，结果表明工业代谢分析是一种非常有效的生态系统分析的方法，如果能将环境分析和经济目标结合起来综合考虑，这种分析方法将有更广用的前景。