“兩個體係”是指建立配套的循環經濟管理實施體係和綜合評價體係，以增強幹旱地區工業循環經濟實施的延續性和可操作性。其中，管理實施體係包含工業鏈接設計、清潔生產設計、執行能力建設三項內容。在組建過程中，工業鏈接與清潔生產依靠技術創新才能日趨完善，執行能力建設則對循環經濟持續實施提供法規和行政管理上的保障。綜合評價體係內容包括建立指標體係和分析評價兩項。通過管理水平、經濟增長、汙染治理、資源利用效率等角度構建區域、園區或者行業的指標體係，有助於從法規管理、生產設計、工業鏈接、保障措施、變數分析等多個角度探討園區及各行業發展循環經濟的對策機製，進而促進管理實施體係的優化與完善。
石河子的工業鏈接設計方案與新疆主體功能區劃十分契合——以石河子市為中心，將經濟技術開發區及工業園區作為帶動工業及相關產業快速發展的重要平台和有效載體，加快優勢資源轉換和結構優化升級步伐，積極發展循環經濟，形成以重化工為主幹、紡織和食品為兩翼、其他產業為補充的大工業格局。對石河子的支柱行業、重點行業進行科學的縱向主導產業鏈與橫向耦合共生產業鏈設計，以節水器材的推廣應用為契入點，發展優質高效節水農業，促進農業產業化進程，合理開發水土資源，從而推進沙灣縣和瑪納斯縣與石河子之間兵地優勢互補、共同發展的空間開發格局。
工業鏈接設計方案也較好地體現了幹旱區工業循環經濟的建設思路——首先，依托自治區優勢資源轉化戰略，結合自身資源優勢和已有基礎，通過對國際產品市場的需求分析，石河子將化工、棉紡、食品、建材、農業技術裝備、能源將作為工業循環經濟的六大支柱產業，繼而進行縱向主導產業鏈和橫向耦合共生鏈的設計，實踐了“一個綜合”的思路。其次，產業鏈中節水器材的開發應用有效促進了天山北坡經濟帶國家優質農產品基地的建設，推動了農業產業化進程，提升了區域範圍的產業共生關係，創造了就業崗位，實現了工業與農業良性互動的大循環組合；同時，以工業園和經濟技術開發區為載體，通過企業間產品和副產品的有效利用，煤、鹽、石灰石等優勢資源被成功轉化為煤電化熱的一體化，工業行業之間形成了環環相扣的小循環組合，有效實現了三廢的循環利用及清潔生產，“兩類循環”的思路得到了實踐。但由於尚處於建設初期，研究區的工業循環經濟的鏈條還未完全閉合，各企業的清潔生產水平也參差不齊，多數企業仍有節水節能和減排空間，還需積極開展“兩個體係”的有效建設。借鑒宋雨萌、石磊的研究方法，運用圖論、複雜性科學及網絡理論對石河子工業共生網絡的複雜性進行了量度。時間選取為2008年，空間以石河子墾區行政區劃為係統邊界。將“兩園一區”內的各產品作為基礎節點，根據物質投入產出的一般關係，從石河子區域內外篩選出對應的原料，作為增補節點，並形成相應的“原料—產品”關係，進而生成工業共生網絡，共含85個節點。為保證度量指標的可計算性，先分離出石河子工業網絡係統的最大連通分支，再對分支的複雜性、小世界性和無標度性進行度量。結果顯示：用物質/能量關聯所刻畫的石河子工業共生網絡具有複雜性、小世界性和無標度性，以局部聚集的相對水平衡量，與神經網絡、細菌代謝網絡和生態鏈網絡比較相似。
以2009年末實地調研所取得的數據為依托，分析得出研究區域及典型企業在物質集成、水集成、能量集成方麵取得了較好的效果，抓好試點、以點帶麵的發展模式初見成效。從政府和企業兩個層次定性討論了石河子工業循環經濟的執行能力，認為政府可從政策引導、製度約束、監督管理等方麵去提高，企業可從塑造共同遠景、加快技術創新、追求長遠目標、加強精益化管理等方麵去加強。
工業共生網絡是工業循環經濟的重要組成部分，其優化是一個涉及多個層次、多種因素、多類目標、多項指標的複雜係統。它追求經濟效益、環境效益、資源效益以及社會效益的綜合最優，同時又受到技術水平、勞動力與資金、管理模式、資源條件、汙染控製等多種因素的約束。傳統的運籌學優化方法適用於具有清晰定義行為係統的求解，對此類複雜係統不能準確地描述其行為特性，故不能有效求解，而模糊集理論則為該類係統的建模和優化提供了有效的技術方法。以工業共生網絡經濟效益、社會效益、資源效益和環境效益的綜合最優作為目標函數，將非線性的相對優屬度作為共生企業產量的權重係數，資源消耗與汙染物控製等條件作為約束，建立以下工業共生多目標模糊優化模型：
選取石河子相對成熟完善的化工鏈網絡（含電石廠、發電廠、燒堿廠、PVC廠和水泥廠五個企業），以新建40萬t/a PVC及配套建設項目作為具體研究對象，實證分析結果如下：（1）計算結果顯示，各企業的最優生產量接近或等於規劃年份的最大產能，說明在現有的水資源約束及汙染物總量控製目標下，各企業必須嚴格執行環境影響評價報告書中的清潔生產工藝及三廢循環利用措施，才能達到預期的工業共生效果。（2）電石廠的最優產量計算值略低於設計產能，說明該企業仍有節水節能和減排的空間。應將精益化生產管理理念引入到企業的清潔生產機製中，對物料、能源、操作與程序等所有環節進行分析審核，改進尚存浪費的工藝或操作，進一步實現消耗與排放的減量化。（3）工業鏈條設計、資源條件、產能、汙染控製目標等條件一旦發生變化，模型中各項參數將發生相應的變化，最優化結果也隨之改變。如果工業共生網絡中某參與單元（企業）的最優化值與最大設計產能相差太大，則說明該單元在共生網絡中貢獻率較低，除了考慮采取措施增加該單元內部的資源利用及汙染治理效率外，還需對工業鏈接的設計作出改進，以增強共生係統的複雜性與穩定性，提高網絡整體效率。
應用表明，工業共生網絡多目標模糊優化模型理論上嚴謹合理，實用性較強，為幹旱區工業資源的可持續利用提供了較好的定量優化方法。另外，從理論上講，該模型方法也可用於非幹旱區工業共生網絡的優化，但應用時需根據具體情況可將模型中的約束條件加以調整和修改。
以因地製宜、科學客觀、動態可比、可操作為原則，依據循環經濟的內涵、理念和發展目標，按照“文獻研究→頻度統計→專家調查→指標體係篩選”的研究思路，對影響研究區工業循環經濟發展水平的眾多因子進行分析梳理。建立了一套有序疊加、逐層收斂的石河子工業循環經濟測度指標體係（SICEMIS）。該體係分為目標層、準則層、指標層三個層次。其中，目標層從總體目標上綜合表達研究區的工業循環經濟發展水平，代表區域工業循環經濟發展的總體運行效果，以石河子工業循環經濟發展指數SICEDI來表達；準則層將目標層解析為內部具有相互聯係的若幹子係統，由資源消耗強度（B1）、環境汙染程度（B2）、資源循環利用（B3）、環境保護力度（B4）、工業發展程度（B5）5個子係統構成；指標層從本質上反映、解釋各個子係統狀態的行為、關係、變化的內在原因和驅動力，大體上全麵、係統、客觀地表征石河子工業循環經濟的發展水平和運行態勢，由20個可測、可比、可得的基本指標構成，分別對應準則層的5個子係統。采用離差權和Delphi相結合的組合權重法確定了指標權重的係數。以國內外工業發達水平、先進水平、中等水平的相關標準為參考，結合研究區特殊的資源、生態、環境與經濟條件，並參照當地政府製定的規劃目標，提出了適合於研究區的指標分級標準。指標的評價集為V={高循環（Ⅰ級）、較高循環（Ⅱ級）、中循環（Ⅲ級）、較低循環（Ⅳ級）、低循環（Ⅴ級）}。在查閱大量統計文獻資料的基礎上，與石河子市發改委、經委、環保局、統計局開展廣泛交流合作，並走訪了數家園區企業，以采集評價中所需的大量指標數據。運用模糊數學中的升半梯形分布隸屬函數與降半梯形分布隸屬函數對各指標進行無量綱標準化處理，采用簡明的線性加權法得出研究區工業循環經濟發展的綜合指數SICEDI。