裝備制造業產業集群供應鏈種群生態系統的模擬與仿真

徐菁鴻++吳寶智++李玉娜

摘 要：從生態學角度對集群供應鏈展開研究會有助于集群供應鏈上下游企業優化其資源，提升其競爭力。裝備制造業產業集群供應鏈的上下游多個企業種群對資源要素的需求具有一定的重疊與交叉，在資源有限的情況下，容易發生類似于捕食與被捕食（寄主—寄生）的現象。擬從種群生態學的視角出發，借鑒捕食者-食餌理論，以汽車產業集群供應鏈上中下游企業為例，構建種群生態系統并進行模擬與仿真。

關鍵詞：裝備制造業；汽車產業集群供應鏈；種群競爭生態系統；模擬；仿真

中圖分類號：F260 文獻標志碼：A 文章編號：1673-291X（2014）04-0035-03

引言

推動分散發展向產業聚集轉變是促進裝備制造業發展的新途徑。在生態學中，生物種群是指占據一定空間的，通過個體擴散相互聯系，相互作用的一群個體。就系統本身而言，產業生態系統和社會經濟系統在其系統演進上都要遵循系統生態演化的規律，因此，可以將具有一定內在聯系的個體企業的聚集視為企業種群。企業種群生態理論主要研究有同行業或產品具有替代功能的企業組成的群體。丹尼爾.C.艾思提和波特（1997）認為產業生態的系統觀可以幫助企業在內部以及在上下游供應鏈之間尋找增加值或降低成本的途徑，而產業生態思想通常會有助于企業優化其資源（有助于提升資源生產率），進而會提升企業的競爭力。實踐證明，企業是具有一定生命特征的。企業的生命周期與生物的生命周期有很多相似之處，都要經歷誕生、成長、繁殖裂變、衰老的生命歷程，生物生態系統比其他任何系統更適合描述企業在經營過程中的振蕩變化。集群內上下游供應鏈的多個企業種群由于相同或相關行業的企業和機構在特定的地理位置上聚集而形成一個集成的生態系統，該系統在一定的時間或空間里，共同消耗各種環境要素包括原材料、勞動力、資本、客戶等，同時，該系統內部上下游企業種群之間也存在資源的消耗與轉化，并呈現出周期性的振蕩。目前，運用生態學的理論與方法解決此類問題的研究處于起步階段。

以汽車產業集群供應鏈為例對裝備制造業產業集群的發展進行分析與研究具有一定的現實意義。通過有效的密度制約等途徑，實現汽車產業集群供應鏈上各企業種群規模的良性發展，增強其競爭力，從而有效地帶動汽車產業集群的發展。

一、文獻綜述

目前關于裝備制造業產業集群供應鏈的研究分為以下幾類：

（一）產業集群供應鏈的基礎理論研究

崔沛然、張予川在供應鏈及產業集群的理論研究基礎上，對產業集群供應鏈形成機理進行了系統的研究。認為產業集群供應鏈主要表現為提升企業的經濟效益，進一步加強專業化分工，形成多種形式的競合關系，提高區域營銷競爭能力的四個方面；王葉峰以浙江服裝產業為例對產業集群供應鏈風險管理進行了透徹的分析；陳永祥在基于產業集群的供應鏈網絡系統研究中探討了基于產業集群的供應鏈網絡系統的設計與優化的可靠性問題，將多目標供應鏈網絡運作平臺移植到區域產業集群中，使其同時具有范圍輻射效應與規模經濟效益[1～3]。

（二）應用種群生態理論對汽車產業集群或其他集群供應鏈進行定性研究

Hannan和Freeman 認為，由于資源的有限性和固定性，環境所能容納的組織種群的密度是有限的，承載能力剩余空間越大，組織種群的成長速度越快，但是對于不同的組織形態，其進入環境承載能力剩余空間的速率不同。孫東升在產業集群與區域經濟發展的核心競爭力——以安徽蕪湖奇瑞汽車及零部件產業群為例一文中以蕪湖汽車產業集群的形成過程為背景，說明了產業集群存在的好處，分析了蕪湖汽車產業鏈的特點[4～5]。

目前對汽車產業集群供應鏈上企業種群競爭生態系統的研究主要停留在基礎理論與定性分析階段，運用生態學的建模方法進行模擬與仿真的研究很少，本文將構建汽車產業集群供應鏈上三個典型企業種群的概念模型，建立非線性規劃模型來模擬三企業種群的競爭生態系統，實現雙贏，達到系統的良性循環。

二、建模與仿真

（一）概念模型

本文利用數值方法，建立如下三種群捕食系統，假設某個裝備制造業產業集群供應鏈上有上游企業種群一個，下游企業種群兩個：

根據Volterra模型的特點，多數捕食者—食餌系統觀察不到周期振蕩，而是趨向某個平衡的狀態，即存在穩定平衡點。圖2數值解圖選定的區間是五年，假設該區域傾向于扶持上游企業種群，并限制下游外資企業種群。從圖中可以看出，隨著時間的推移，上游企業種群呈現為先下降后上升的趨勢，下游企業種群1呈現下降趨勢，下游企業種群2呈現出先下降后上升的趨勢。兩個下游企業種群在期初均出現產出規模遞減的趨勢，根據生物學中的競爭排斥理論，類似的兩種群在同一小生境中不能共存，若共同相處，則競爭的結果必然導致其中一種群滅絕，即容納量較大的那個種群獲勝，容納量較小的那個種群滅絕。也就是說，在兩競爭種群的內稟增長率相同的情況下，當種內競爭的影響小于種間競爭的影響時，競爭的結果將導致一種群滅絕。所以，當相似的本地企業種群與外資企業種群由于競爭排斥導致雙方產出規模減少的時候，上游企業種群的產出規模也受到了影響，即在期初呈現下降趨勢，此時，下游外資企業在期初集群機能不完善的情況下憑借其自身的先進性而起到主導作用，表現為產出規模明顯高于上游企業種群與下游本地企業種群。隨著競爭的繼續進行，外資企業種群的產出規模由于受到限制而持續的遞減呈現出滅絕趨勢，與此同時，本地企業種群的產出規模開始明顯增加，并對上游企業種群起到了主導作用。

相軌線是封閉曲線，結構不穩定，一旦離開某一條閉軌線，就進入另一條閉軌線，不恢復原狀，自然界存在的周期性平衡生態系統是結構穩定的，即偏離周期軌道后，內部制約使系統恢復原狀。由圖3所顯示的三維相圖所表現的情況來看，該曲線在模擬周期五年內尚未進入了閉軌線，說明此三企業種群競爭生態系統的結構是不穩定的，即在五年內，三種群的周期振蕩與平衡狀態是無法觀察到的。endprint

若將模擬周期延長至六十年，會觀察到圖3（a）中仍未出現閉環，將終點放大數倍后，見圖3（b），可以觀察到，軌線的末端出現小幅不軌則振蕩，并持續。說明三企業種群構成的產業集群在演進過程中是結構不穩定的，如果系統受到干擾，其內部制約機制無法使系統自動恢復原有的狀態。有研究表明，鏈接越簡單，系統越脆弱；鏈接越復雜，系統越強壯。本文所選取的集群正處于發展階段，構成簡單，所以，任何外力或是環境的改變都可能引起集群的劇烈波動。如果區域經濟的發展支持該集群穩健發展，那么隨著機制的健全，政策的導入，該集群的構成會更加復雜，穩定性也會加強。

結論與展望

第一，在裝備制造業產業集群供應鏈上，上下游企業種群以雇傭為基礎的合作關系對上游核心企業會形成不良的影響。短期內，集群供應鏈上的各種群可能會先后達到各自的穩定狀態，但該種狀態并不能推進集群供應鏈的最終穩定。當某兩個種群具有類似的競爭屬性時，按照生態位理論，可能會對有限的資源展開掠奪競爭，這種競爭將促進集群的進化或退化。所以，應在集群供應鏈的演進過程中強化政府引導作用，對有限資源與空間進行合理的調節，避免惡性競爭的發生導致集群整體的退化[6]。

第二，為裝備制造業產業集群培育出以核心企業為首的完整地供應鏈才是長遠發展之舉。可以學習豐田對供應鏈上的伙伴構建一體化企業網絡的做法，在增強核心企業影響力輻射的同時，推動中下游企業的技術創新，進而推動裝備制造產業集群供應鏈的整體發展[7]。

參考文獻：

[1] 崔沛然，張予川.產業集群供應鏈形成機理研究與應用[J].物流科技，2010，（5）：103-105.

[2] 王葉峰.產業集群供應鏈風險管理透析——以浙江服裝產業為例[J].中國國情國力，2011，（12）：50-54.

[3] 陳永祥.基于產業集群的供應鏈網絡系統研究[J].中國商貿，2012，（6）：99-100.

[4] Hannan，M.T.，G.R.Carroll，E.Dundon，and J.C.Torres 1995“Organizational evolution in multinational context：Entries of automobile

manufacturers in Belgium，Britain，France，Germany and Italy”，American Sociological Review，60：509-528.

[5] 孫東升.產業集群與區域經濟發展的核心競爭力——以安徽蕪湖奇瑞汽車及零部件產業群[J].經濟研究參考，2005，（69）：13-19.

[6] 王國躍，李海海.中國裝備制造業產業集群發展模式及對策[J].經濟縱橫，2008，（12）：54-57.

[7] 李凱，李世杰.裝備制造業集群耦合結構：一個產業集群研究的新視角[J].中國工業經濟，2005，（2）：51-57.

[責任編輯 吳高君]endprint

若將模擬周期延長至六十年，會觀察到圖3（a）中仍未出現閉環，將終點放大數倍后，見圖3（b），可以觀察到，軌線的末端出現小幅不軌則振蕩，并持續。說明三企業種群構成的產業集群在演進過程中是結構不穩定的，如果系統受到干擾，其內部制約機制無法使系統自動恢復原有的狀態。有研究表明，鏈接越簡單，系統越脆弱；鏈接越復雜，系統越強壯。本文所選取的集群正處于發展階段，構成簡單，所以，任何外力或是環境的改變都可能引起集群的劇烈波動。如果區域經濟的發展支持該集群穩健發展，那么隨著機制的健全，政策的導入，該集群的構成會更加復雜，穩定性也會加強。

結論與展望

第一，在裝備制造業產業集群供應鏈上，上下游企業種群以雇傭為基礎的合作關系對上游核心企業會形成不良的影響。短期內，集群供應鏈上的各種群可能會先后達到各自的穩定狀態，但該種狀態并不能推進集群供應鏈的最終穩定。當某兩個種群具有類似的競爭屬性時，按照生態位理論，可能會對有限的資源展開掠奪競爭，這種競爭將促進集群的進化或退化。所以，應在集群供應鏈的演進過程中強化政府引導作用，對有限資源與空間進行合理的調節，避免惡性競爭的發生導致集群整體的退化[6]。

第二，為裝備制造業產業集群培育出以核心企業為首的完整地供應鏈才是長遠發展之舉。可以學習豐田對供應鏈上的伙伴構建一體化企業網絡的做法，在增強核心企業影響力輻射的同時，推動中下游企業的技術創新，進而推動裝備制造產業集群供應鏈的整體發展[7]。

參考文獻：

[1] 崔沛然，張予川.產業集群供應鏈形成機理研究與應用[J].物流科技，2010，（5）：103-105.

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[3] 陳永祥.基于產業集群的供應鏈網絡系統研究[J].中國商貿，2012，（6）：99-100.

[4] Hannan，M.T.，G.R.Carroll，E.Dundon，and J.C.Torres 1995“Organizational evolution in multinational context：Entries of automobile

manufacturers in Belgium，Britain，France，Germany and Italy”，American Sociological Review，60：509-528.

[5] 孫東升.產業集群與區域經濟發展的核心競爭力——以安徽蕪湖奇瑞汽車及零部件產業群[J].經濟研究參考，2005，（69）：13-19.

[6] 王國躍，李海海.中國裝備制造業產業集群發展模式及對策[J].經濟縱橫，2008，（12）：54-57.

[7] 李凱，李世杰.裝備制造業集群耦合結構：一個產業集群研究的新視角[J].中國工業經濟，2005，（2）：51-57.

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若將模擬周期延長至六十年，會觀察到圖3（a）中仍未出現閉環，將終點放大數倍后，見圖3（b），可以觀察到，軌線的末端出現小幅不軌則振蕩，并持續。說明三企業種群構成的產業集群在演進過程中是結構不穩定的，如果系統受到干擾，其內部制約機制無法使系統自動恢復原有的狀態。有研究表明，鏈接越簡單，系統越脆弱；鏈接越復雜，系統越強壯。本文所選取的集群正處于發展階段，構成簡單，所以，任何外力或是環境的改變都可能引起集群的劇烈波動。如果區域經濟的發展支持該集群穩健發展，那么隨著機制的健全，政策的導入，該集群的構成會更加復雜，穩定性也會加強。

結論與展望

第一，在裝備制造業產業集群供應鏈上，上下游企業種群以雇傭為基礎的合作關系對上游核心企業會形成不良的影響。短期內，集群供應鏈上的各種群可能會先后達到各自的穩定狀態，但該種狀態并不能推進集群供應鏈的最終穩定。當某兩個種群具有類似的競爭屬性時，按照生態位理論，可能會對有限的資源展開掠奪競爭，這種競爭將促進集群的進化或退化。所以，應在集群供應鏈的演進過程中強化政府引導作用，對有限資源與空間進行合理的調節，避免惡性競爭的發生導致集群整體的退化[6]。

第二，為裝備制造業產業集群培育出以核心企業為首的完整地供應鏈才是長遠發展之舉。可以學習豐田對供應鏈上的伙伴構建一體化企業網絡的做法，在增強核心企業影響力輻射的同時，推動中下游企業的技術創新，進而推動裝備制造產業集群供應鏈的整體發展[7]。

參考文獻：

[1] 崔沛然，張予川.產業集群供應鏈形成機理研究與應用[J].物流科技，2010，（5）：103-105.

[2] 王葉峰.產業集群供應鏈風險管理透析——以浙江服裝產業為例[J].中國國情國力，2011，（12）：50-54.

[3] 陳永祥.基于產業集群的供應鏈網絡系統研究[J].中國商貿，2012，（6）：99-100.

[4] Hannan，M.T.，G.R.Carroll，E.Dundon，and J.C.Torres 1995“Organizational evolution in multinational context：Entries of automobile

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[5] 孫東升.產業集群與區域經濟發展的核心競爭力——以安徽蕪湖奇瑞汽車及零部件產業群[J].經濟研究參考，2005，（69）：13-19.

[6] 王國躍，李海海.中國裝備制造業產業集群發展模式及對策[J].經濟縱橫，2008，（12）：54-57.

[7] 李凱，李世杰.裝備制造業集群耦合結構：一個產業集群研究的新視角[J].中國工業經濟，2005，（2）：51-57.

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